KR20210082495A - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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KR20210082495A
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Abstract

본 발명의 목적은, 충방전 사이클 후의 방전 용량 회복 특성이 우수한 비수전해액 이차 전지를 실현하는 것이다. 본 발명에 관한 비수전해액 이차 전지는, 무기 필러와 수지를 포함하는 다공질층과, 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 130회 이상인 정극판과, 동 절곡 횟수가 1650회 이상인 부극판을 구비하고, 상기 다공질층은, 특정한 식으로 표시되는 스크래치 시험의 값이 0.10 내지 0.42의 범위에 있다.An object of the present invention is to realize a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent discharge capacity recovery characteristics after a charge/discharge cycle. A non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a porous layer comprising an inorganic filler and a resin, a positive electrode plate having a number of bendings until the electrode active material layer is peeled off 130 times or more, and a negative electrode plate having a bending number of 1650 times or more. and, the porous layer has a value of a scratch test expressed by a specific formula in the range of 0.10 to 0.42.

Description

비수전해액 이차 전지Non-aqueous electrolyte secondary battery

본 발명은, 비수전해액 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.

리튬 이차 전지 등의 비수전해액 이차 전지는, 현재 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, 휴대 정보 단말기 등의 기기에 사용하는 전지로서 널리 사용되고 있다.BACKGROUND ART Non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium secondary batteries are widely used as batteries used in devices such as personal computers, mobile phones, and portable information terminals.

리튬 이온 전지를 탑재하는 기기에서는 충전기 및 전지 팩에 다종류의 전기적 보호 회로를 마련함으로써, 전지를 정상, 안전하게 작동시키는 대책을 실시하고 있다. 그러나, 예를 들어 이들 보호 회로의 고장 또는 오작동에 의해, 리튬 이온 전지가 계속 충전되면, 발열을 수반하는 정부극 표면에서의 전해액의 산화 환원 분해, 정극 활물질의 분해에 의한 산소 방출, 나아가 부극에 있어서의 금속 리튬의 석출이 일어나는 경우가 있다. 그 결과, 최종적으로 열폭주 상태에 빠짐으로써, 경우에 따라서 전지의 발화 또는 파열을 야기할 위험이 있다.In devices equipped with lithium ion batteries, various types of electrical protection circuits are provided in chargers and battery packs to ensure normal and safe operation of the batteries. However, for example, if the lithium ion battery is continuously charged due to a failure or malfunction of these protection circuits, oxidation-reduction decomposition of the electrolyte on the surface of the positive electrode accompanied by heat generation, oxygen release due to decomposition of the positive electrode active material, and further to the negative electrode In some cases, precipitation of metallic lithium may occur. As a result, there is a risk of finally falling into a thermal runaway state, which in some cases may cause ignition or rupture of the battery.

이러한 위험한 열폭주 상태에 이르기 전에 전지를 안전하게 정지시키기 위해서, 현재 대부분의 리튬 이온 전지에는, 폴리올레핀을 주성분으로 하는 다공질 기재가, 세퍼레이터로서 사용되고 있다. 당해 폴리올레핀을 주성분으로 하는 다공질 기재는, 어떤 불량으로 전지 내부 온도가 상승하면 약 130℃ 내지 140℃에서 다공질 기재에 개방되어 있는 세공이 폐색되는 셧 다운 기능을 갖는다.In order to safely stop the battery before reaching such a dangerous thermal runaway state, a porous substrate containing polyolefin as a main component is currently used as a separator in most lithium ion batteries. The porous substrate containing the polyolefin as a main component has a shut-down function in which pores open in the porous substrate are blocked at about 130°C to 140°C when the internal temperature of the battery rises due to a certain defect.

한편, 폴리올레핀을 주성분으로 하는 다공질 기재는, 내열성이 낮기 때문에, 셧 다운 기능이 작동하는 온도 이상에 노출됨으로써 용융되고, 그 결과, 전지 내부에서 단락이 발생하고, 전지의 발화 또는 폭발을 발생할 우려가 있었다. 그래서, 상기 다공질 기재의 내열성을 개선할 목적으로, 상기 다공질 기재의 적어도 한 면에, 필러와 수지를 포함하는 다공질층을 적층시킨 세퍼레이터의 개발이 진행되고 있다.On the other hand, since a porous substrate containing polyolefin as a main component has low heat resistance, it melts when exposed to a temperature higher than the temperature at which the shutdown function operates, as a result, a short circuit occurs inside the battery, and there is a risk of ignition or explosion of the battery. there was. Then, in order to improve the heat resistance of the said porous substrate, development of the separator which laminated|stacked the porous layer containing a filler and a resin on at least one surface of the said porous substrate is progressing.

그러한 세퍼레이터의 일례로서, 특허문헌 1에는, 미립자로서 베마이트(판 형상 입자)를 함유하는 다공질층으로 형성된 전지용 세퍼레이터가 기재되어 있다.As an example of such a separator, patent document 1 describes the separator for batteries formed with the porous layer containing boehmite (plate-shaped particle) as microparticles|fine-particles.

일본 특허 공개 제2008-4438호 공보(2008년 1월 10일 공개)Japanese Patent Laid-Open No. 2008-4438 (published on January 10, 2008)

그러나, 상술한 바와 같은 종래 기술은, 충방전 사이클 후의 전지의 방전 용량 회복 특성의 관점에서는 개선의 여지가 있었다.However, the prior art as described above has room for improvement in terms of the discharge capacity recovery characteristics of the battery after the charge/discharge cycle.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 충방전 사이클 후의 전지의 방전 용량 회복 특성이 우수한 비수전해액 이차 전지를 실현하는 데에 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to realize a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent discharge capacity recovery characteristics of the battery after a charge/discharge cycle.

본 발명의 양태 1에 관한 비수전해액 이차 전지는, 무기 필러와 수지를 포함하는 다공질층과, JIS P 8115(1994)에 규정된 MIT 시험 기법에 준거하여, 하중 1N, 절곡 각도 45°에서 실시한 내절 시험에 있어서, 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 130회 이상인 정극판과, 상기 내절 시험에 있어서, 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 1650회 이상인 부극판을 구비하고, 상기 다공질층은, 하기 식 (1)로 표시되는 값이 0.10 내지 0.42의 범위에 있다.The non-aqueous electrolyte secondary battery according to the first aspect of the present invention has a porous layer containing an inorganic filler and a resin, and in accordance with the MIT test technique specified in JIS P 8115 (1994), a load of 1N and a bending angle of 45° In the test, the number of bending until the electrode active material layer is peeled is 130 or more positive electrode plate, and in the bending resistance test, the negative electrode plate is the number of bending until the electrode active material layer is peeled is 1650 or more, As for the said porous layer, the value represented by following formula (1) exists in the range of 0.10-0.42.

|1-T/M|···(1)|1-T/M|····(1)

(식 (1) 중, T는, TD에 있어서의 0.1N의 일정 하중 하에서의 스크래치 시험에 있어서의, 임계 하중까지의 거리를 나타내고, M은, MD에 있어서의 0.1N의 일정 하중 하에서의 스크래치 시험에 있어서의, 임계 하중까지의 거리를 나타낸다.)(In formula (1), T represents the distance to the critical load in the scratch test under a constant load of 0.1N in TD, and M is the scratch test under a constant load of 0.1N in MD. In this case, the distance to the critical load is indicated.)

또한, 본 발명의 양태 2에 관한 비수전해액 이차 전지는, 상기 양태 1에 있어서, 상기 다공질층이 폴리올레핀, (메트)아크릴레이트계 수지, 불소 함유 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 수용성 폴리머로 이루어지는 군에서 1종 이상 선택되는 수지를 포함한다.Further, in the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the porous layer is polyolefin, (meth)acrylate-based resin, fluorine-containing resin, polyamide-based resin, polyester-based resin and water-soluble One or more resins are selected from the group consisting of polymers.

또한, 본 발명의 양태 3에 관한 비수전해액 이차 전지는, 상기 양태 2에 있어서, 상기 폴리아미드계 수지가 아라미드 수지이다.Further, in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the third aspect of the present invention, in the second aspect, the polyamide-based resin is an aramid resin.

또한, 본 발명의 양태 4에 관한 비수전해액 이차 전지는, 상기 양태 1 내지 3 중 어느 것에 있어서, 상기 다공질층이 폴리올레핀 다공질 필름의 편면 또는 양면에 적층되어 있다.Further, in the nonaqueous electrolyte secondary battery according to Aspect 4 of the present invention, in any of Aspects 1 to 3, the porous layer is laminated on one or both surfaces of the polyolefin porous film.

또한, 본 발명의 양태 5에 관한 비수전해액 이차 전지는, 상기 양태 1 내지 4 중 어느 것에 있어서, 상기 정극판이 전이 금속 산화물을 포함하고, 상기 부극판이 흑연을 포함한다.Further, in the nonaqueous electrolyte secondary battery according to Embodiment 5 of the present invention, in any of Embodiments 1 to 4, the positive electrode plate contains a transition metal oxide, and the negative electrode plate contains graphite.

본 발명의 일 양태에 의하면, 충방전 사이클 후의 전지의 방전 용량 회복 특성이 우수한 비수전해액 이차 전지를 실현할 수 있다.According to one aspect of the present invention, it is possible to realize a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent discharge capacity recovery characteristics of the battery after a charge/discharge cycle.

도 1은 MIT 시험기의 개략을 나타내는 모식도이다.
도 2는 무기 필러를 포함하는 다공질층에 있어서의, 무기 필러의 배향성이 큰 경우(좌측 도면) 및 무기 필러의 배향성이 작은 경우(우측 도면)의, 당해 다공질층의 구조를 나타내는 모식도이다.
도 3은 스크래치 시험에 있어서의, 장치 및 그 조작을 나타내는 도면이다.
도 4는 스크래치 시험의 결과로부터 제작한 그래프에 있어서의, 임계 하중 및 임계 하중까지의 거리를 도시한 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows the outline of an MIT testing machine.
2 is a schematic diagram showing the structure of the porous layer in a porous layer containing an inorganic filler when the orientation of the inorganic filler is large (left figure) and when the orientation of the inorganic filler is small (right figure).
It is a figure which shows the apparatus in a scratch test, and its operation.
It is a figure which shows the critical load in the graph produced from the result of a scratch test, and the distance to a critical load.

본 발명의 일 실시 형태에 대하여 이하에 설명하지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 이하에 설명하는 각 구성에 한정되는 것은 아니고, 특허 청구 범위에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하며, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 본 명세서에 있어서 특별히 기재하지 않는 한, 수치 범위를 나타내는 「A 내지 B」는, 「A 이상 B 이하」를 의미한다.One embodiment of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. The present invention is not limited to each configuration described below, and various modifications can be made within the scope shown in the claims, and the technical scope of the present invention is also applicable to embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in other embodiments. are included in In addition, unless otherwise indicated in this specification, "A to B" which shows a numerical range means "A or more and B or less."

본 발명의 일 실시 형태에 관한 비수전해액 이차 전지는, 무기 필러와 수지를 포함하는 다공질층과, JIS P 8115(1994)에 규정된 MIT 시험 기법에 준거하여, 하중 1N, 절곡 각도 45°에서 실시한 내절 시험에 있어서, 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 130회 이상인 정극판과, 상기 내절 시험에 있어서, 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 1650회 이상인 부극판을 구비하고, 상기 다공질층은, 하기 식 (1)로 표시되는 값이 0.10 내지 0.42의 범위에 있는 것을 특징으로 한다.A non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a porous layer containing an inorganic filler and a resin, and in accordance with the MIT test technique specified in JIS P 8115 (1994), carried out under a load of 1N and a bending angle of 45° In the bending resistance test, a positive electrode plate having a number of bending times of 130 or more until the electrode active material layer is peeled off, and a negative electrode plate having a bending number of 1650 times or more until the electrode active material layer is peeled off in the folding resistance test, , The porous layer is characterized in that the value represented by the following formula (1) is in the range of 0.10 to 0.42.

|1-T/M|···(1)|1-T/M|····(1)

(식 (1) 중, T는, TD(Transverse Direction)에 있어서의 0.1N의 일정 하중 하에서의 스크래치 시험에 있어서의, 임계 하중까지의 거리를 나타내고, M은, MD(Machine Direction)에 있어서의 0.1N의 일정 하중 하에서의 스크래치 시험에 있어서의, 임계 하중까지의 거리를 나타낸다.)(in formula (1), T represents the distance to the critical load in the scratch test under the constant load of 0.1N in TD (Transverse Direction), M is 0.1 in MD (Machine Direction) The distance to the critical load in the scratch test under a constant load of N is indicated.)

<정극판><Positive plate>

본 발명의 일 실시 형태에 관한 비수전해액 이차 전지에 있어서의 정극판은, 후술하는 바와 같이 내절 시험에 있어서 측정되는 절곡 횟수가 특정한 범위라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 정극 활물질층으로서, 정극 활물질, 도전제 및 결착제를 포함하는 정극 합제를 정극 집전체 상에 담지한 시트 형상의 정극판이 사용된다. 또한, 정극판은 정극 집전체의 양쪽면 상에 정극 합제를 담지해도 되고, 정극 집전체의 편면 상에 정극 합제를 담지해도 된다.The positive electrode plate in the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as the number of times of bending measured in the bending resistance test is within a specific range as will be described later. For example, as the positive electrode active material layer, a sheet-shaped positive electrode plate in which a positive electrode mixture containing a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder is supported on a positive electrode current collector is used. In addition, the positive electrode plate may support positive mix on both surfaces of a positive electrode collector, and may support positive mix on one side of a positive electrode collector.

상기 정극 활물질로서는, 예를 들어 리튬 이온을 도프·탈도프 가능한 재료를 들 수 있다. 당해 재료로서는, 전이 금속 산화물이 바람직하다. 전이 금속 산화물로서, 구체적으로는 예를 들어 V, Mn, Fe, Co 및 Ni 등의 전이 금속을 적어도 1종류 포함하고 있는 리튬 복합 산화물을 들 수 있다.As said positive electrode active material, the material which can dope/dedope lithium ion is mentioned, for example. As the material, a transition metal oxide is preferable. Specific examples of the transition metal oxide include lithium composite oxides containing at least one transition metal such as V, Mn, Fe, Co, and Ni.

상기 도전제로서는, 흑연(천연 흑연, 인조 흑연), 코크스류, 카본 블랙, 열분해 탄소류, 탄소 섬유, 유기 고분자 화합물 소성체 등의 탄소질 재료 등을 들 수 있다. 상기 도전제는 1종류만을 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.Examples of the conductive agent include carbonaceous materials such as graphite (natural graphite, artificial graphite), cokes, carbon black, pyrolytic carbons, carbon fibers, and organic polymer compound fired bodies. One type of the said electrically conductive agent may be used and may be used combining two or more types.

상기 결착제로서는, 예를 들어 폴리불화비닐리덴, 불화비닐리덴의 공중합체, 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌의 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르의 공중합체, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌의 공중합체, 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌-테트라플루오로에틸렌의 공중합체, 열가소성 폴리이미드, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지, 아크릴 수지, 그리고 스티렌부타디엔 고무를 들 수 있다. 또한, 결착제는 증점제로서의 기능도 갖고 있다.Examples of the binder include polyvinylidene fluoride, a copolymer of vinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, a copolymer of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene, and tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether. of copolymers, ethylene-tetrafluoroethylene copolymers, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymers, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymers, thermoplastic polyimides, polyethylene and polypropylene Thermoplastic resins, such as an acrylic resin, and a styrene-butadiene rubber are mentioned. Moreover, the binder also has a function as a thickener.

상기 정극 집전체로서는, 예를 들어 Al, Ni, 스테인리스 등의 도전체를 들 수 있다. 그 중에서도, 박막으로 가공하기 쉽고, 저렴한 점에서, Al이 보다 바람직하다.As said positive electrode current collector, conductors, such as Al, Ni, and stainless steel, are mentioned, for example. Among them, Al is more preferable because it is easy to process into a thin film and is inexpensive.

<부극판><Negative plate>

본 발명의 일 실시 형태에 관한 비수전해액 이차 전지에 있어서의 부극판은, 후술하는 바와 같이 내절 시험에 있어서 측정되는 절곡 횟수가 특정한 범위라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 부극 활물질층으로서, 부극 활물질을 포함하는 부극 합제를 부극 집전체 상에 담지한 시트 형상의 부극이 사용된다. 시트 형상의 부극판에는, 바람직하게는 상기 도전제 및 상기 결착제가 포함된다. 또한, 부극판은 부극 집전체의 양쪽면 상에 부극 합제를 담지해도 되고, 부극 집전체의 편면 상에 부극 합제를 담지해도 된다.The negative electrode plate in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as the number of bendings measured in the bending resistance test is within a specific range as will be described later. For example, as the negative electrode active material layer, a sheet-shaped negative electrode in which a negative electrode mixture containing a negative electrode active material is supported on a negative electrode current collector is used. The sheet-shaped negative electrode plate preferably contains the conductive agent and the binder. Further, the negative electrode plate may support the negative electrode mixture on both surfaces of the negative electrode current collector, or the negative electrode mixture may support the negative electrode mixture on one side of the negative electrode current collector.

상기 부극 활물질로서는, 예를 들어 리튬 이온을 도프·탈도프 가능한 재료, 리튬 금속 또는 리튬 합금 등을 들 수 있다. 당해 재료로서는, 예를 들어 탄소질 재료 등을 들 수 있다. 탄소질 재료로서는, 흑연(천연 흑연, 인조 흑연), 코크스류, 카본 블랙 및 열분해 탄소류 등을 들 수 있다. 도전제, 결착제로서는, 상기 정극 활물질층에 포함될 수 있는 도전제, 결착제로서 기재한 것을 사용할 수 있다.As said negative electrode active material, the material which can dope/dedope lithium ion, lithium metal, a lithium alloy, etc. are mentioned, for example. As said material, a carbonaceous material etc. are mentioned, for example. Examples of the carbonaceous material include graphite (natural graphite, artificial graphite), cokes, carbon black, and pyrolytic carbons. As the conductive agent and the binder, those described as the conductive agent and the binder that can be contained in the positive electrode active material layer can be used.

상기 부극 집전체로서는, 예를 들어 Cu, Ni, 스테인리스 등을 들 수 있고, 특히 리튬 이온 이차 전지에 있어서는 리튬과 합금을 만들기 어렵고, 또한 박막으로 가공하기 쉬운 점에서, Cu가 보다 바람직하다.Examples of the anode current collector include Cu, Ni, and stainless steel, and in particular, in a lithium ion secondary battery, it is difficult to form an alloy with lithium, and Cu is more preferable because it is easy to process into a thin film.

<절곡 횟수><Number of bends>

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 정극판 및 부극판은, JIS P 8115(1994)에 규정된 MIT 시험 기법에 준거하여 실시한 내절 시험에 있어서, 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 특정한 범위이다. 상기 내절 시험은 하중 1N, 절곡 각도 45°에서 실시된다. 비수전해액 이차 전지에서는, 충방전 사이클의 과정에서 활물질의 팽창 및 수축이 일어날 수 있다. 상기 내절 시험에 의해 측정된, 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 많을수록, 전극 활물질층 내부에 포함되는 성분(활물질, 도전제 및 결합제)끼리의 밀착성, 및 전극 활물질층과 집전체의 밀착성이 유지되기 쉬운 것을 나타낸다. 그 때문에, 충방전 사이클의 과정에서의 비수전해액 이차 전지의 열화가 억제된다.The positive electrode plate and the negative electrode plate in one embodiment of the present invention have a specific range in the number of bendings until the active material layer is peeled in the bending resistance test conducted in accordance with the MIT test technique specified in JIS P 8115 (1994). to be. The bending resistance test is performed under a load of 1N and a bending angle of 45°. In a non-aqueous electrolyte secondary battery, expansion and contraction of the active material may occur during a charge/discharge cycle. The more the number of bendings until the electrode active material layer is peeled off, as measured by the fold resistance test, the more the adhesion between the components (active material, conductive agent, and binder) contained in the electrode active material layer, and the electrode active material layer and the current collector It shows that adhesiveness is easy to maintain. Therefore, deterioration of the non-aqueous electrolyte secondary battery in the course of the charge/discharge cycle is suppressed.

상기 내절 시험에 있어서, 정극판은, 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 130회 이상이며, 150회 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 내절 시험에 있어서, 부극판은, 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 1650회 이상이며, 1800회 이상인 것이 바람직하고, 2000회 이상인 것이 보다 바람직하다.In the bending resistance test, the positive electrode plate has a bending frequency of 130 or more until the electrode active material layer is peeled off, and is preferably 150 or more. Further, in the bending resistance test, the number of bendings until the electrode active material layer is peeled off of the negative electrode plate is 1650 times or more, preferably 1800 times or more, and more preferably 2000 times or more.

도 1은, MIT 시험 기법에 사용되는 MIT 시험기의 개략을 나타내는 모식도이다. x축은 수평 방향을 나타내고, y축은 연직 방향을 나타낸다. MIT 시험 기법의 개요를 이하에 설명한다. 시험편의 길이 방향의 일단부를 스프링 하중 클램프 사이에 끼우고, 다른 일단부를 절곡 클램프 사이에 끼워서 고정한다. 스프링 하중 클램프는 추와 연결되어 있다. 상기 내절 시험에서는, 이 추에 의한 하중이 1N이다. 이에 의해 시험편은, 길이 방향으로 텐션이 걸린 상태가 된다. 이 상태에 있어서, 시험편의 길이 방향은 연직 방향과 평행하다. 그리고, 절곡 클램프를 회전시킴으로써, 시험편을 절곡한다. 상기 내절 시험에서는, 이 때의 절곡 각도가 45°이다. 즉, 시험편은 좌우로 45°로 절곡된다. 또한, 시험편을 절곡하는 속도는 175 왕복/분이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows the outline of the MIT tester used for the MIT test technique. The x-axis represents the horizontal direction, and the y-axis represents the vertical direction. An overview of the MIT testing technique is described below. One end in the longitudinal direction of the test piece is sandwiched between the spring-loaded clamps, and the other end is clamped by sandwiching the bending clamp. A spring-loaded clamp is connected to the weight. In the bending resistance test, the load by this weight is 1N. As a result, the test piece is in a state in which tension is applied in the longitudinal direction. In this state, the longitudinal direction of the test piece is parallel to the vertical direction. And the test piece is bent by rotating a bending clamp. In the bending resistance test, the bending angle at this time is 45°. That is, the test piece is bent at 45° left and right. In addition, the speed of bending the test piece is 175 reciprocations/min.

<정극판 및 부극판의 제조 방법><Method for manufacturing positive plate and negative plate>

시트 형상의 정극판의 제조 방법으로서는, 예를 들어, 정극 활물질, 도전제 및 결착제를 정극 집전체 상에서 가압 성형하는 방법; 적당한 유기 용제를 사용하여 정극 활물질, 도전제 및 결착제를 페이스트 형상으로 한 후, 당해 페이스트를 정극 집전체에 도공하고, 이어서 습윤 상태에서 또는 건조시킨 후에 가압함으로써, 정극 집전체에 고착시키는 방법 등을 들 수 있다.As a manufacturing method of a sheet-shaped positive electrode plate, For example, a method of press-molding a positive electrode active material, a electrically conductive agent, and a binder on a positive electrode electrical power collector; A method in which the positive electrode active material, the conductive agent and the binder are made into a paste using an appropriate organic solvent, the paste is coated on the positive electrode current collector, and then pressed in a wet state or after drying to adhere to the positive electrode current collector, etc. can be heard

마찬가지로, 시트 형상의 부극판의 제조 방법으로서는, 예를 들어, 부극 활물질을 부극 집전체 상에서 가압 성형하는 방법; 적당한 유기 용제를 사용하여 부극 활물질을 페이스트 형상으로 한 후, 당해 페이스트를 부극 집전체에 도공하고, 이어서 습윤 상태에서 또는 건조시킨 후에 가압함으로써, 부극 집전체에 고착시키는 방법 등을 들 수 있다. 상기 페이스트에는, 바람직하게는 상기 도전제 및 상기 결착제가 포함된다.Similarly, as a manufacturing method of a sheet-shaped negative electrode plate, For example, a method of press-molding a negative electrode active material on a negative electrode collector; A method in which the negative electrode active material is made into a paste using an appropriate organic solvent, the paste is coated on the negative electrode current collector, and then pressed in a wet state or after drying to adhere to the negative electrode current collector, and the like. The paste preferably contains the conductive agent and the binder.

여기서, 가압을 행하는 시간, 압력 또는 가압 방법 등을 조정함으로써, 상술한 절곡 횟수를 제어할 수 있다. 가압을 행하는 시간은 1 내지 3600초가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 300초이다. 가압은 정극판 또는 부극판을 구속함으로써, 행해져도 된다. 본 명세서에서는, 구속에 의한 압력을 구속압이라고도 칭한다. 구속압은 0.01 내지 10MPa가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01 내지 5MPa이다. 또한, 유기 용매를 사용하여 정극판 또는 부극판을 습윤시킨 상태에서 가압해도 된다. 이에 의해, 전극 활물질층 내부에 포함되는 성분끼리의 밀착성, 및 전극 활물질층과 집전체의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 유기 용매로서는, 예를 들어 카르보네이트류, 에테르류, 에스테르류, 니트릴류, 아미드류, 카르바메이트류 및 황 함유 화합물, 그리고 이들 유기 용매에 불소기가 도입되어 이루어지는 불소 함유 유기 용매 등을 들 수 있다.Here, by adjusting the pressurization time, the pressure or the pressurization method, the number of bending described above can be controlled. As for the time to pressurize, 1-3600 second is preferable, More preferably, it is 1-300 second. Pressurization may be performed by restraining the positive electrode plate or the negative electrode plate. In this specification, the pressure by restraint is also called restraint pressure. As for the restraint pressure, 0.01-10 MPa is preferable, More preferably, it is 0.01-5 MPa. Moreover, you may pressurize in the state which wet the positive electrode plate or a negative electrode plate using an organic solvent. Thereby, the adhesiveness of the components contained in the electrode active material layer inside, and the adhesiveness of an electrode active material layer and an electrical power collector can be improved. Examples of the organic solvent include carbonates, ethers, esters, nitriles, amides, carbamates and sulfur-containing compounds, and fluorine-containing organic solvents in which fluorine groups are introduced into these organic solvents. can

<다공질층><Porous layer>

본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 다공질층은, 비수전해액 이차 전지를 구성하는 부재로서, 폴리올레핀 다공질 필름과, 정극판 및 부극판 중 적어도 어느 한쪽 사이에 배치될 수 있다. 상기 다공질층은 폴리올레핀 다공질 필름의 편면 또는 양면에 형성될 수 있다. 혹은, 상기 다공질층은 정극판 및 부극판 중 적어도 어느 한쪽의 활물질층 상에 형성될 수 있다. 혹은, 상기 다공질층은, 폴리올레핀 다공질 필름과, 정극판 및 부극판 중 적어도 어느 한쪽 사이에, 이들과 접하게 배치되어도 된다. 폴리올레핀 다공질 필름과 정극판 및 부극판 중 적어도 어느 한쪽 사이에 배치되는 다공질층은 1층이어도 되고, 2층 이상이어도 된다. 다공질층은, 수지를 포함하는 절연성의 다공질층인 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the porous layer is a member constituting the non-aqueous electrolyte secondary battery, and may be disposed between the polyolefin porous film and at least one of a positive electrode plate and a negative electrode plate. The porous layer may be formed on one side or both sides of the polyolefin porous film. Alternatively, the porous layer may be formed on at least one active material layer of the positive electrode plate and the negative electrode plate. Alternatively, the porous layer may be disposed between the polyolefin porous film and at least any one of a positive electrode plate and a negative electrode plate to be in contact with them. The number of porous layers arrange|positioned between a polyolefin porous film and at least any one of a positive electrode plate and a negative electrode plate may be one, and two or more layers may be sufficient as it. It is preferable that a porous layer is an insulating porous layer containing resin.

폴리올레핀 다공질 필름의 편면에 다공질층이 적층되는 경우에는, 당해 다공질층은, 바람직하게는 폴리올레핀 다공질 필름에 있어서의 정극판과 대향하는 면에 적층된다. 보다 바람직하게는, 당해 다공질층은 정극판과 접하는 면에 적층된다.When a porous layer is laminated|stacked on the single side|surface of a polyolefin porous film, the said porous layer, Preferably, it is laminated|stacked on the surface which opposes the positive electrode plate in a polyolefin porous film. More preferably, the porous layer is laminated on the surface in contact with the positive electrode plate.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층은, 무기 필러와 수지를 포함한다. 다공질층은 내부에 다수의 세공을 갖고, 이들 세공이 연결된 구조로 되어 있으며, 한쪽 면으로부터 다른 쪽 면으로 기체 혹은 액체가 통과 가능하게 된 층이다. 또한, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층이 후술하는 비수전해액 이차 전지용 적층 세퍼레이터를 구성하는 부재로서 사용되는 경우, 상기 다공질층은 당해 적층 세퍼레이터의 최외층으로서, 전극과 접하는 층이 될 수 있다.The porous layer in one Embodiment of this invention contains an inorganic filler and resin. The porous layer has a plurality of pores therein, has a structure in which these pores are connected, and is a layer in which gas or liquid can pass from one side to the other. In addition, when the porous layer in one embodiment of the present invention is used as a member constituting a laminated separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery to be described later, the porous layer is the outermost layer of the laminated separator, and may be a layer in contact with the electrode. have.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층에 포함되는 수지는, 전지의 전해액에 불용이며, 또한 그 전지의 사용 범위에 있어서 전기 화학적으로 안정된 것이 바람직하다. 상기 수지로서는, 구체적으로는, 예를 들어 폴리올레핀; (메트)아크릴레이트계 수지; 불소 함유 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리이미드계 수지; 폴리에스테르계 수지; 고무류; 융점 또는 유리 전이 온도가 180℃ 이상인 수지; 수용성 폴리머; 폴리카르보네이트, 폴리아세탈, 폴리에테르에테르케톤 등을 들 수 있다.It is preferable that resin contained in the porous layer in one Embodiment of this invention is insoluble in the electrolyte solution of a battery, and is electrochemically stable in the usage range of the battery. As said resin, specifically, For example, polyolefin; (meth)acrylate-based resin; fluorine-containing resin; polyamide-based resin; polyimide-based resin; polyester-based resin; rubber; a resin having a melting point or glass transition temperature of 180°C or higher; water-soluble polymers; Polycarbonate, polyacetal, polyether ether ketone, etc. are mentioned.

상술한 수지 중, 폴리올레핀, (메트)아크릴레이트계 수지, 불소 함유 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 수용성 폴리머가 바람직하다.Among the above-mentioned resins, polyolefin, (meth)acrylate-based resin, fluorine-containing resin, polyamide-based resin, polyester-based resin and water-soluble polymer are preferable.

폴리올레핀으로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐 및 에틸렌-프로필렌 공중합체 등이 바람직하다.As polyolefin, polyethylene, polypropylene, polybutene, an ethylene-propylene copolymer, etc. are preferable.

불소 함유 수지로서는, 폴리불화비닐리덴(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌, 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체, 불화비닐리덴-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 불화비닐리덴-트리플루오로에틸렌 공중합체, 불화비닐리덴-트리클로로에틸렌 공중합체, 불화비닐리덴-불화비닐 공중합체, 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체 및 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체 등, 그리고 상기 불소 함유 수지 중에서도 유리 전이 온도가 23℃ 이하인 불소 함유 고무를 올릴 수 있다.Examples of the fluorine-containing resin include polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoro Alkyl vinyl ether copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trichloroethylene copolymer, vinylidene fluoride-vinyl fluoride copolymer, vinylidene fluoride -hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, etc., and among the said fluorine-containing resin, a fluorine-containing rubber whose glass transition temperature is 23 degrees C or less can be raised.

폴리아미드계 수지로서는, 방향족 폴리아미드 및 전방향족 폴리아미드 등의 아라미드 수지가 바람직하다.As the polyamide-based resin, aramid resins such as aromatic polyamide and wholly aromatic polyamide are preferable.

아라미드 수지로서는, 구체적으로는 예를 들어 폴리(파라페닐렌테레프탈아미드), 폴리(메타페닐렌이소프탈아미드), 폴리(파라벤즈아미드), 폴리(메타벤즈아미드), 폴리(4,4'-벤즈아닐리드테레프탈아미드), 폴리(파라페닐렌-4,4'-비페닐렌디카르복실산아미드), 폴리(메타페닐렌-4,4'-비페닐렌디카르복실산아미드), 폴리(파라페닐렌-2,6-나프탈렌디카르복실산아미드), 폴리(메타페닐렌-2,6-나프탈렌디카르복실산아미드), 폴리(2-클로로파라페닐렌테레프탈아미드), 파라페닐렌테레프탈아미드/2,6-디클로로파라페닐렌테레프탈아미드 공중합체, 메타페닐렌테레프탈아미드/2,6-디클로로파라페닐렌테레프탈아미드 공중합체 등을 들 수 있다. 이 중, 폴리(파라페닐렌테레프탈아미드)가 보다 바람직하다.As an aramid resin, specifically, for example, poly (paraphenylene terephthalamide), poly (metaphenylene isophthalamide), poly (parabenzamide), poly (metabenzamide), poly (4,4') -benzanilide terephthalamide), poly(paraphenylene-4,4'-biphenylenedicarboxylic acid amide), poly(metaphenylene-4,4'-biphenylenedicarboxylic acid amide), poly (paraphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide), poly(metaphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide), poly(2-chloroparaphenylene terephthalamide), paraphenylene Terephthalamide/2,6-dichloroparaphenyleneterephthalamide copolymer, metaphenyleneterephthalamide/2,6-dichloroparaphenyleneterephthalamide copolymer, etc. are mentioned. Among these, poly(paraphenylene terephthalamide) is more preferable.

폴리에스테르계 수지로서는, 폴리아릴레이트 등의 방향족 폴리에스테르 및 액정 폴리에스테르가 바람직하다.As polyester-type resin, aromatic polyesters, such as polyarylate, and liquid crystal polyester are preferable.

고무류로서는, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 그 수소화물, 메타크릴산에스테르 공중합체, 아크릴로니트릴-아크릴산에스테르 공중합체, 스티렌-아크릴산에스테르 공중합체, 에틸렌프로필렌 러버, 폴리아세트산비닐 등을 들 수 있다.As rubbers, a styrene-butadiene copolymer and its hydride, a methacrylic acid ester copolymer, an acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, a styrene-acrylic acid ester copolymer, ethylene propylene rubber, polyvinyl acetate, etc. are mentioned.

융점 또는 유리 전이 온도가 180℃ 이상인 수지로서는, 폴리페닐렌에테르, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술피드, 폴리에테르이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르아미드 등을 들 수 있다.Examples of the resin having a melting point or glass transition temperature of 180°C or higher include polyphenylene ether, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylenesulfide, polyetherimide, polyamideimide, and polyetheramide.

수용성 폴리머로서는, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 셀룰로오스에테르, 알긴산나트륨, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아미드, 폴리메타크릴산 등을 들 수 있다.Examples of the water-soluble polymer include polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, cellulose ether, sodium alginate, polyacrylic acid, polyacrylamide, and polymethacrylic acid.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층에 포함되는 수지는, 1종류여도 되고, 2종류 이상의 수지 혼합물이어도 된다.In addition, the number of resin contained in the porous layer in one Embodiment of this invention may be one, and two or more types of resin mixture may be sufficient as it.

상기 수지 중에서도, 다공질층이 정극판에 대향하여 배치되는 경우에는, 전지 작동시에 산화 열화가 발생하였다고 해도 비수전해액 이차 전지의 레이트 특성 및 저항 특성 등의 각종 성능을 유지하기 쉽기 때문에, 불소 함유 수지가 바람직하다.Among the above resins, when the porous layer is disposed to face the positive electrode plate, it is easy to maintain various performances such as rate characteristics and resistance characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery even if oxidative deterioration occurs during battery operation. Therefore, the fluorine-containing resin is preferable

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층은 무기 필러를 포함한다. 그 함유량의 하한값은, 상기 필러와, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층을 구성하는 수지의 총 중량에 대하여, 50중량% 이상인 것이 바람직하고, 70중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 90중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층에 있어서의, 무기 필러의 함유량의 상한값은, 99중량% 이하인 것이 바람직하고, 98중량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 필러의 함유량이, 50중량% 이상인 것이 내열성의 관점에서 바람직하고, 상기 필러의 함유량이, 99중량% 이하인 것이 필러간의 밀착성의 관점에서 바람직하다. 무기 필러를 함유함으로써, 상기 다공질층을 포함하는 세퍼레이터의 미끄럼성 및 내열성을 향상시킬 수 있다. 무기 필러로서는, 비수전해액에 안정적이고, 또한 전기 화학적으로 안정한 필러라면 특별히 한정되지 않는다. 전지의 안전성을 확보하는 관점에서는, 내열 온도가 150℃ 이상인 필러가 바람직하다.The porous layer in one Embodiment of this invention contains an inorganic filler. The lower limit of the content is preferably 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and more preferably 90% by weight, based on the total weight of the filler and the resin constituting the porous layer in the embodiment of the present invention. % or more is more preferable. On the other hand, it is preferable that it is 99 weight% or less, and, as for the upper limit of content of an inorganic filler in the porous layer in one Embodiment of this invention, it is more preferable that it is 98 weight% or less. It is preferable from a heat resistant viewpoint that content of the said filler is 50 weight% or more, and it is preferable from a viewpoint of adhesiveness between fillers that content of the said filler is 99 weight% or less. By containing an inorganic filler, the slidability and heat resistance of the separator containing the said porous layer can be improved. The inorganic filler is not particularly limited as long as it is stable to the non-aqueous electrolyte and electrochemically stable. From the viewpoint of securing the safety of the battery, a filler having a heat resistance temperature of 150°C or higher is preferable.

상기 무기 필러는 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 절연성 필러이다. 상기 무기 필러는, 바람직하게는 알루미늄 원소, 아연 원소, 칼슘 원소, 지르코늄 원소, 규소 원소, 마그네슘 원소, 바륨 원소 및 붕소 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 무기물이며, 바람직하게는 알루미늄 원소를 포함하는 무기물이다. 또한, 무기 필러는, 바람직하게는 상기 금속 원소의 산화물을 포함한다.Although the said inorganic filler is not specifically limited, Usually, it is an insulating filler. The inorganic filler is preferably an inorganic substance containing at least one element selected from the group consisting of an aluminum element, a zinc element, a calcium element, a zirconium element, a silicon element, a magnesium element, a barium element, and a boron element, preferably is an inorganic substance containing elemental aluminum. Moreover, the inorganic filler, Preferably, the oxide of the said metal element is included.

구체적으로는, 무기 필러로서, 티타늄 산화물, 알루미나(Al2O3), 산화아연(ZnO), 산화칼슘(CaO), 산화지르코니아(ZrO2), 실리카, 마그네시아, 산화바륨, 산화붕소, 마이카, 월라스토나이트, 아타풀자이트, 베마이트(알루미나1수화물) 등을 들 수 있다. 상기 무기 필러로서는 1종류의 필러를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상의 필러를 조합하여 사용해도 된다.Specifically, as the inorganic filler, titanium oxide, alumina (Al 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), calcium oxide (CaO), zirconia (ZrO 2 ), silica, magnesia, barium oxide, boron oxide, mica, Wollastonite, attapulgite, boehmite (alumina monohydrate), etc. are mentioned. As said inorganic filler, 1 type of filler may be used independently and may be used combining two or more types of fillers.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층에 있어서의 무기 필러는, 알루미나 및 판 형상 필러를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 판 형상 필러로서는, 위에서 열거된 금속 원소의 산화물 중, 예를 들어 산화아연(ZnO), 마이카 및 베마이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상의 필러를 들 수 있다.It is preferable that the inorganic filler in the porous layer in one Embodiment of this invention contains an alumina and a plate-shaped filler. Examples of the plate-shaped filler include one or more fillers selected from the group consisting of zinc oxide (ZnO), mica, and boehmite among the oxides of the metal elements listed above.

상기 무기 필러의 체적 평균 입자 직경은, 양호한 접착성과 미끄럼성의 확보 및 적층체의 성형성의 관점에서, 0.01㎛ 내지 10㎛의 범위인 것이 바람직하다. 그 하한값으로서는 0.05㎛ 이상이 보다 바람직하고, 0.1㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 그 상한값으로서는 5㎛ 이하가 보다 바람직하고, 1㎛ 이하가 더욱 바람직하다.It is preferable that the volume average particle diameter of the said inorganic filler is the range of 0.01 micrometer - 10 micrometers from a viewpoint of ensuring favorable adhesiveness and slidability, and the moldability of a laminated body. As the lower limit, 0.05 micrometer or more is more preferable, and 0.1 micrometer or more is still more preferable. As the upper limit, 5 micrometers or less are more preferable, and 1 micrometer or less is still more preferable.

상기 무기 필러의 형상은 임의이며, 특별히 한정되지 않는다. 상기 무기 필러의 형상은 입자 형상일 수 있고, 예를 들어 구 형상; 타원 형상; 판 형상; 막대 형상; 부정형상; 섬유 형상; 피너츠 형상 및/또는 테트라포트 형상과 같이 구 형상 또는 기둥 형상의 단일 입자가 열 융착된 형상; 중 어느 것이어도 된다. 전지의 단락 방지의 관점에서, 상기 무기 필러는 판 형상의 입자, 및/또는 응집되지 않은 1차 입자인 것이 바람직하다. 또한, 이온 투과의 관점에서는, 상기 무기 필러의 형상은, 다공질 중의 입자가 최밀 충전되기 어렵고, 입자간에 공극이 형성되기 쉬운, 혹, 오목부, 잘록부, 융기 혹은 팽창을 갖는 수지 형상, 산호 형상, 혹은 송이(房) 형상 등의 부정형상; 섬유 형상; 피너츠 형상 및/또는 테트라포드 형상과 같이 단일 입자가 열 융착된 형상인 것이 바람직하다. 상기 무기 필러의 형상은, 피너츠 형상 및/또는 테트라포드 형상과 같이 구 형상 또는 기둥 형상의 단일 입자가 열 융착된 형상인 것이 특히 바람직하다.The shape of the said inorganic filler is arbitrary, and is not specifically limited. The shape of the inorganic filler may be a particle shape, for example, a spherical shape; oval shape; plate shape; rod shape; irregular shape; fiber shape; a shape in which single particles of a spherical or columnar shape are heat-sealed, such as a peanut shape and/or a tetrapot shape; Any of these may be used. From the viewpoint of preventing a short circuit of the battery, the inorganic filler is preferably plate-shaped particles and/or non-agglomerated primary particles. In addition, from the viewpoint of ion permeation, the shape of the inorganic filler is a resinous shape having a lump, a concave part, a constriction part, a raised or expanded part, and a coral shape, in which the particles in the porous material are unlikely to be tightly packed and voids are easily formed between particles. , or an irregular shape such as a cluster shape; fiber shape; It is preferable that single particles are heat-sealed, such as a peanut shape and/or a tetrapod shape. It is particularly preferable that the shape of the inorganic filler is a shape in which single particles of a spherical or columnar shape are thermally fused, such as a peanut shape and/or a tetrapod shape.

필러는, 다공질층의 표면에 미세한 요철을 형성함으로써 미끄럼성을 향상시킬 수 있다. 필러가 판 형상의 입자 및/또는 응집하지 않은 1차 입자인 경우에는, 필러에 의해 다공질층의 표면에 형성되는 요철이 보다 미세해져, 다공질층과 전극의 접착성이 보다 양호해진다.A filler can improve slidability by forming fine unevenness|corrugation on the surface of a porous layer. When the filler is plate-shaped particles and/or non-agglomerated primary particles, the unevenness formed on the surface of the porous layer by the filler becomes finer, and the adhesion between the porous layer and the electrode becomes better.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층에 포함되는, 무기 필러를 구성하는 금속 산화물의 산소 원자 질량 백분율은, 10% 내지 50%인 것이 바람직하고, 20% 내지 50%인 것이 보다 바람직하다. 본 명세서에 있어서 「산소 원자 질량 백분율」이란, 금속 산화물 전체의 총 질량에 대한, 당해 금속 산화물 중의 산소 원자의 질량비를 백분율로 나타낸 것을 의미한다. 예를 들어, 산화아연의 경우, 아연의 원자량: 65.4, 산소의 원자량: 16.0으로부터 산화아연(ZnO)의 분자량이 65.4+16.0=81.4인 점에서, 산화아연 중의 산소 원자 질량 백분율은 16.0/81.4×100=20(%)이다.It is preferable that it is 10 % - 50 %, and, as for the oxygen atomic mass percentage of the metal oxide which comprises an inorganic filler contained in the porous layer in one Embodiment of this invention, it is more preferable that it is 20 % - 50 %. In this specification, "oxygen atom mass percentage" means what showed the mass ratio of the oxygen atom in the said metal oxide with respect to the total mass of the whole metal oxide in percentage. For example, in the case of zinc oxide, since the molecular weight of zinc oxide (ZnO) is 65.4+16.0=81.4 from the atomic weight of zinc: 65.4 and the atomic weight of oxygen: 16.0, the oxygen atomic mass percentage in zinc oxide is 16.0/81.4× 100 = 20 (%).

상기 금속 산화물의 산소 원자 질량 백분율이 상술한 범위라면, 후술하는 다공질층의 제조 방법에서 사용하는 도공액 중의 용매 또는 분산매와, 상기 무기 필러의 친화성을 적합하게 유지하고, 상기 무기 필러간을 적절한 거리로 유지할 수 있다. 이에 의해, 도공액의 분산성을 양호하게 할 수 있고, 그 결과, 상술한 식 (1)을 적절한 규정 범위로 제어할 수 있다.If the oxygen atomic mass percentage of the metal oxide is within the above range, the affinity of the inorganic filler with the solvent or dispersion medium in the coating liquid used in the method for producing a porous layer described later is appropriately maintained, and between the inorganic fillers is appropriately selected. can be kept at a distance. Thereby, the dispersibility of a coating liquid can be made favorable and, as a result, the above-mentioned Formula (1) can be controlled in an appropriate prescribed range.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층은, 상술한 무기 필러 및 수지 이외의 기타 성분을 포함하고 있어도 된다. 상기 기타 성분으로서는, 예를 들어 계면 활성제, 왁스, 결합제 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 기타 성분의 함유량은, 다공질층 전체의 중량에 대하여 0중량% 내지 50중량%인 것이 바람직하다.The porous layer in one Embodiment of this invention may contain other components other than the inorganic filler and resin mentioned above. As said other component, surfactant, wax, binder resin, etc. are mentioned, for example. Moreover, it is preferable that content of the said other component is 0 weight% - 50 weight% with respect to the weight of the whole porous layer.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층의 평균 막 두께는, 전극의 접착성 및 고에너지 밀도를 확보하는 관점에서, 다공질층 1층당 0.5㎛ 내지 10㎛의 범위인 것이 바람직하고, 1㎛ 내지 5㎛의 범위인 것이 보다 바람직하다.The average film thickness of the porous layer in one embodiment of the present invention is preferably in the range of 0.5 µm to 10 µm per porous layer from the viewpoint of ensuring electrode adhesion and high energy density, and 1 µm to It is more preferable that it is the range of 5 micrometers.

다공질층의 단위 면적당 중량은 다공질층의 강도, 막 두께, 중량 및 핸들링성을 고려하여 적절히 결정할 수 있다. 다공질층의 단위 면적당 중량은 다공질층 1층당 0.5 내지 20g/m2인 것이 바람직하고, 0.5 내지 10g/m2인 것이 보다 바람직하다.The weight per unit area of the porous layer can be appropriately determined in consideration of the strength, film thickness, weight, and handling properties of the porous layer. It is preferable that it is 0.5-20 g/m<2> , and, as for the weight per unit area of a porous layer , it is more preferable that it is 0.5-10 g/m<2> per one porous layer.

다공질층의 단위 면적당 중량을 이들 수치 범위로 함으로써, 비수전해액 이차 전지의 중량 에너지 밀도 및 체적 에너지 밀도를 높일 수 있다. 다공질층의 단위 면적당 중량이 상기 범위를 초과하는 경우에는, 비수전해액 이차 전지가 무거워지는 경향이 있다.By making the weight per unit area of the porous layer within these numerical ranges, the weight energy density and volume energy density of the nonaqueous electrolyte secondary battery can be increased. When the weight per unit area of the porous layer exceeds the above range, the non-aqueous electrolyte secondary battery tends to become heavy.

다공질층의 공극률은, 충분한 이온 투과성을 얻을 수 있도록, 20 내지 90체적%인 것이 바람직하고, 30 내지 80체적%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 다공질층이 갖는 세공의 구멍 직경은, 1.0㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 세공의 구멍 직경을 이들 사이즈로 함으로써, 비수전해액 이차 전지는 충분한 이온 투과성을 얻을 수 있다.It is preferable that it is 20-90 volume%, and, as for the porosity of a porous layer, it is more preferable that it is 30-80 volume% so that sufficient ion permeability may be acquired. Moreover, it is preferable that it is 1.0 micrometer or less, and, as for the pore diameter of the pore which a porous layer has, it is more preferable that it is 0.5 micrometer or less. By making the pore diameter of the pores into these sizes, the nonaqueous electrolyte secondary battery can obtain sufficient ion permeability.

<다공질층 표면의 T/M비><T/M ratio of porous layer surface>

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층은, 이하의 식 (1)로 표시되는 값이 0.10 내지 0.42의 범위인 것이 바람직하고, 0.10 내지 0.30의 범위인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that it is the range of 0.10-0.42, and, as for the porous layer in one Embodiment of this invention, it is more preferable that the value represented by the following formula (1) is the range of 0.10-0.30.

|1-T/M|···(1)|1-T/M|····(1)

(식 (1) 중, T는, TD에 있어서의 0.1N의 일정 하중 하에서의 스크래치 시험에 있어서의, 임계 하중까지의 거리를 나타내고, M은, MD에 있어서의 0.1N의 일정 하중 하에서의 스크래치 시험에 있어서의, 임계 하중까지의 거리를 나타낸다.)(In formula (1), T represents the distance to the critical load in the scratch test under a constant load of 0.1N in TD, and M is the scratch test under a constant load of 0.1N in MD. In this case, the distance to the critical load is indicated.)

상술한 스크래치 시험에 의해 측정된, TD에 있어서의 임계 하중까지의 거리(T)와, MD에 있어서의 임계 하중까지의 거리(M)의 비율은, 다공질층에 있어서의 무기 필러의 배향성을 나타내는 지표이다. 여기서, 상기 배향성이 높은 경우(이방성)와, 상기 배향성이 낮은 경우(등방성)의, 다공질층에 있어서의 무기 필러의 양태의 모식도를 도 2에 도시한다. 도 2의 좌측 도면이, 무기 필러를 포함하는 다공질층에 있어서의, 무기 필러의 배향성이 크고 이방성을 나타내는 경우의 당해 다공질층의 구조를 나타내는 모식도이며, 도 2의 우측 도면이, 무기 필러의 배향성이 작고 등방성을 나타내는 경우의 당해 다공질층의 구조를 나타내는 모식도이다.The ratio of the distance (T) to the critical load in TD and the distance (M) to the critical load in MD measured by the scratch test mentioned above shows the orientation of the inorganic filler in a porous layer is an indicator Here, the schematic diagram of the aspect of the inorganic filler in a porous layer when the said orientation is high (anisotropy) and when the said orientation is low (isotropic) is shown in FIG. The left figure of FIG. 2 is a schematic diagram which shows the structure of the said porous layer in the case where the orientation of an inorganic filler in a porous layer containing an inorganic filler is large and shows anisotropy, The right figure of FIG. 2 is the orientation of an inorganic filler It is a schematic diagram which shows the structure of the said porous layer in the case of showing this small isotropy.

상기 식 (1)로 표시되는 값은, 스크래치 시험에 있어서의 임계 하중까지의 거리의 이방성을 나타내는 값이며, 그 값이 제로에 가까울수록, 상기 임계 하중까지의 거리가 등방성인 것을 나타낸다. 이하, 식 (1)로 표시되는 값을 간단히 「식 (1)」이라고도 칭한다.The value represented by the formula (1) is a value indicating the anisotropy of the distance to the critical load in the scratch test, and the closer the value is to zero, the more isotropic the distance to the critical load. Hereinafter, the value represented by Formula (1) is also simply called "Formula (1)".

본 명세서에 있어서의 「스크래치 시험」이란, 도 3에 도시한 바와 같이, 압자에 일정한 하중을 가하고, 측정 대상의 다공막의 표층을 두께 방향으로 압축 변형시킨 상태에서 수평 방향으로 다공막을 이동시켰을 때의, 어떤 압자 이동 거리에 있어서의 발생 응력을 측정하는 시험이다. 다공막의 표층을 두께 방향으로 압축 변형시킨 상태란, 즉, 다공막에 압자를 압입한 상태이다. 당해 시험은 구체적으로는 이하에 나타내는 방법으로 실시된다:The "scratch test" in the present specification is, as shown in FIG. 3, a constant load is applied to the indenter, and the porous membrane is moved in the horizontal direction in a state in which the surface layer of the porous membrane to be measured is compressed in the thickness direction. , is a test to measure the stress generated at a certain indenter moving distance. The state in which the surface layer of the porous film was compressively deformed in the thickness direction, that is, is a state in which an indenter was pressed into the porous film. This test is specifically carried out by the method shown below:

(1) 측정 대상의 다공질층을 다공질 기재에 적층함으로써 얻은 적층 다공질 필름인 적층체를 20mm×60mm로 재단한다. 그 후, 당해 재단한 적층체(3)를, 기판(2)인 30mm×70mm의 유리제 프레파라트 상에 수성 풀로 접합시키고, 25℃의 온도 하에서 일주야 건조시킴으로써, 시험용 샘플을 제작한다. 또한, 상기 접합 시에는, 적층체와 유리제 프레파라트 사이에 기포가 들어가지 않도록 한다.(1) A laminate which is a laminated porous film obtained by laminating a porous layer to be measured on a porous substrate is cut to a size of 20 mm x 60 mm. Thereafter, the cut laminate 3 is bonded to a 30 mm x 70 mm glass preparat as the substrate 2 with an aqueous glue, and dried at a temperature of 25° C. for one day and one night to prepare a test sample. In addition, at the time of the said bonding, it is made so that a bubble does not enter between the laminated body and the glass-made preparaton.

(2) 공정 (1)에서 제작된 시험용 샘플을, 마이크로스크래치 시험 장치에 설치한다. 당해 시험 장치에 있어서의 다이아몬드 압자(1)에 의해 당해 시험용 샘플 상에 0.1N 크기의 수직 하중을 가한 그대로의 상태에서, 당해 시험 장치에 있어서의 테이블을 적층체의 TD를 향해서, 5mm/min의 속도로 10mm의 거리를 이동시킨다. 그 동안의, 상기 다이아몬드 압자와 당해 시험용 샘플 사이에 발생하는 응력인 마찰력을 측정한다.(2) The test sample produced in the step (1) is installed in a microscratch test apparatus. In a state in which a vertical load of 0.1 N is applied on the test sample by the diamond indenter 1 in the test apparatus, the table in the test apparatus is directed toward the TD of the laminate at a rate of 5 mm/min. Move a distance of 10 mm at a speed. In the meantime, the frictional force, which is the stress generated between the diamond indenter and the test sample, is measured.

(3) 공정 (2)에서 측정된 응력의 변위와, 상기 테이블의 이동 거리의 관계를 나타내는 곡선 그래프를 작성하고, 당해 곡선 그래프로부터 도 4에 도시한 바와 같이, TD에 있어서의, 임계 하중값 및 임계 하중에 이르기까지의 거리를 산출한다.(3) A curve graph showing the relationship between the displacement of the stress measured in the step (2) and the movement distance of the table is prepared, and from the curve graph, as shown in FIG. 4 , the critical load value in TD and the distance to the critical load is calculated.

(4) 상기 테이블의 이동 방향을 MD로 변경하여, 상술한 공정 (1) 내지 (3)을 반복하여 행하고, MD에 있어서의, 임계 하중값 및 임계 하중에 이르기까지의 거리를 산출한다.(4) The moving direction of the table is changed to MD, the above-described steps (1) to (3) are repeatedly performed, and the critical load value and the distance to the critical load in MD are calculated.

또한, 상기 스크래치 시험에 있어서의, 상술한 조건 이외의 측정 조건 등에 대하여는, JIS R 3255에 기재된 방법과 마찬가지의 조건에서 실시된다.In addition, about the measurement conditions other than the conditions mentioned above in the said scratch test, it implements on the conditions similar to the method of JIS R 3255.

상기 스크래치 시험에서 산출되는 임계 하중값까지의 거리는, (a) 적층 다공질 필름 표층의 소성 변형 용이성의 지표, (b) 측정면과 반대의 면으로의 전단 응력의 전달성의 지표가 된다. 상기 임계 하중값까지의 거리가 긴 것은, 측정 대상의 적층 다공질 필름에 있어서, (a') 표층부가 소성 변형되기 어렵고, (b') 측정면과 반대의 면으로의 전단 응력의 전달성이 낮은 것, 즉, 응력이 전해지기 어려운 것을 나타낸다.The distance to the critical load value calculated in the scratch test is an index of (a) the plastic deformation easiness of the surface layer of the laminated porous film, and (b) the transferability of the shear stress to the surface opposite to the measurement surface. When the distance to the critical load value is long, in the laminated porous film to be measured, (a') the surface layer portion is less likely to be plastically deformed, and (b') the shear stress transferability to the surface opposite to the measurement surface is low. That is, it indicates that the stress is difficult to transmit.

또한, TD 방향, MD 방향에 있어서의 임계 하중까지의 거리는, 이하에 나타내는 적층 다공질 필름의 구조 인자에 강하게 영향을 받는다고 생각된다.Moreover, it is thought that the distance to the critical load in TD direction and MD direction is strongly influenced by the structural factor of the laminated porous film shown below.

(i) 적층 다공질 필름에 있어서의 MD로의 수지의 배향 상태(i) Orientation state of resin to MD in a laminated porous film

(ii) 적층 다공질 필름에 있어서의 TD로의 수지의 배향 상태(ii) Orientation state of resin in TD in a laminated porous film

(iii) 적층 다공질 필름의 두께 방향에 있어서의 MD 방향, TD 방향으로 배향한 수지의 접촉 상태(iii) contact state of resin orientated in the MD direction and TD direction in the thickness direction of a laminated porous film

상술한 식 (1)이 0.42보다 큰 경우에는, 다공질층 내부 구조의 이방성이 과도하게 높은 구조가 되기 때문에, 다공질층 내부의 이온 투과 유로 길이가 길어진다. 그 결과, 상기 다공질층을 내장한 비수전해액 이차 전지에 있어서, 다공질층의 이온 투과 저항이 증가하고, 당해 비수전해액 이차 전지에 있어서의 세퍼레이터의 저항이 증가한다. 한편, 상술한 식 (1)이 0.10 미만인 경우에는, 다공질층의 구조가 과도하게 높은 등방성을 갖는 구조로 되어 있다고 생각된다. 다공질층의 구조가 과도하게 높은 등방성을 가질 때에는, 당해 다공질층을 내장한 비수전해액 이차 전지에 있어서, 전지 작동 시의 다공질층의 전해액 수납 능력이 과도하게 높아지는 경향이 있다. 그 결과, 다공질층과 접하고, 당해 다공질층에 전해액을 공급하는 세퍼레이터 기재 및 전극의 전해액 공급 능력이 비수전해액 이차 전지 전체의 전해액의 흐름을 율속하게 된다. 결과로서, 당해 비수전해액 이차 전지에 있어서의 세퍼레이터의 저항이 증가한다.When the above-mentioned formula (1) is larger than 0.42, since the anisotropy of the internal structure of the porous layer becomes excessively high, the length of the ion permeation channel inside the porous layer becomes long. As a result, in the nonaqueous electrolyte secondary battery incorporating the porous layer, the ion permeation resistance of the porous layer increases, and the resistance of the separator in the nonaqueous electrolyte secondary battery increases. On the other hand, when Formula (1) mentioned above is less than 0.10, it is thought that the structure of a porous layer becomes the structure which has excessively high isotropy. When the structure of the porous layer has excessively high isotropy, in the nonaqueous electrolyte secondary battery incorporating the porous layer, the electrolyte storage capacity of the porous layer during battery operation tends to be excessively high. As a result, the electrolyte supply capability of the separator base material and the electrode that come into contact with the porous layer and supply the electrolyte to the porous layer regulates the flow of the electrolyte throughout the nonaqueous electrolyte secondary battery. As a result, the resistance of the separator in the non-aqueous electrolyte secondary battery increases.

<중심 입경(D50)><Central particle size (D50)>

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층은, 무기 필러의 중심 입경(D50)이 0.1㎛ 내지 11㎛의 범위인 것이 바람직하고, 0.1㎛ 내지 10㎛의 범위인 것이 보다 바람직하고, 0.1㎛ 내지 5㎛의 범위인 것이 더욱 바람직하고, 0.5㎛인 것이 특히 바람직하다.As for the porous layer in one Embodiment of this invention, it is preferable that the range of the central particle diameter (D50) of an inorganic filler is 0.1 micrometer - 11 micrometers, It is more preferable that it is the range of 0.1 micrometer - 10 micrometers, 0.1 micrometer - It is more preferable that it is in the range of 5 micrometers, and it is especially preferable that it is 0.5 micrometer.

무기 필러의 중심 입경을 측정하는 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 실시예에 기재된 방법으로 측정된다.Although the method of measuring the central particle diameter of an inorganic filler is not specifically limited, For example, it measures by the method as described in an Example.

무기 필러의 중심 입경이 11㎛보다 큰 경우에는, 내열층의 막 두께가 증가하여 불균일이 발생하기 때문에, 다공질층의 이온 투과에도 불균일이 발생하게 된다. 그 결과, 상기 다공질층을 내장한 비수전해액 이차 전지에 있어서의 세퍼레이터의 저항이 증가하는 경향이 있다. 한편, 무기 필러의 중심 입경이 0.1㎛ 미만인 경우에는, 무기 필러를 포함하는 도공액의 점도가 높아지기 때문에, 다일레이턴시성을 발현할 우려가 있다. 그 결과, 도공액은 도공 성능 불량이 되고, 다공질층에의 도공 불균일이 발생하는 경우가 있다. 또한, 무기 필러의 중심 입경이 작기 때문에, 무기 필러를 결착시키기 위해 요하는 결합제량이 증가한다. 그 결과, 상기 다공질층을 내장한 비수전해액 이차 전지에 있어서, 다공질층의 이온 투과 저항이 증가하고, 당해 비수전해액 이차 전지에 있어서의 세퍼레이터의 저항이 증가한다.When the central particle diameter of an inorganic filler is larger than 11 micrometers, since the film thickness of a heat-resistant layer increases and nonuniformity generate|occur|produces, nonuniformity arises also in the ion permeation of a porous layer. As a result, the resistance of the separator in the nonaqueous electrolyte secondary battery incorporating the porous layer tends to increase. On the other hand, since the viscosity of the coating liquid containing an inorganic filler becomes high when the central particle diameter of an inorganic filler is less than 0.1 micrometer, there exists a possibility of expressing dilatency. As a result, the coating liquid becomes poor in coating performance, and the coating nonuniformity to a porous layer may generate|occur|produce. Further, since the central particle size of the inorganic filler is small, the amount of the binder required for binding the inorganic filler increases. As a result, in the nonaqueous electrolyte secondary battery incorporating the porous layer, the ion permeation resistance of the porous layer increases, and the resistance of the separator in the nonaqueous electrolyte secondary battery increases.

<BET 비표면적><BET specific surface area>

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층은, 무기 필러의 단위 면적당 BET 비표면적이 100m2/g 이하인 것이 바람직하고, 50m2/g 이하인 것이 보다 바람직하고, 10m2/g 이하여도 된다.It is preferable that the BET specific surface area per unit area of an inorganic filler is 100 m<2> /g or less, as for the porous layer in one Embodiment of this invention, It is more preferable that it is 50 m<2> /g or less, It may be 10 m<2> /g or less.

무기 필러의 단위 면적당 BET 비표면적을 측정하는 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 이하의 (1) 내지 (3)에 나타내는 공정을 포함하는 방법을 들 수 있다.Although the method of measuring the BET specific surface area per unit area of an inorganic filler is not specifically limited, For example, the method including the process shown to the following (1)-(3) is mentioned.

(1) 80℃에서 8시간의 진공 건조에 의해, 필러의 전처리를 행하는 공정.(1) A step of pre-treating the filler by vacuum drying at 80°C for 8 hours.

(2) 정용(定容)법에 의해, 질소에 의한 흡착 탈리 등온선을 측정하는 공정.(2) A step of measuring an adsorption/desorption isotherm by nitrogen by a static solution method.

(3) BET법에 의해, 필러의 비표면적을 산출하는 공정.(3) A step of calculating the specific surface area of the filler by the BET method.

또한, 필러의 비표면적의 측정에 있어서, 전처리를 행하는 장치 및 측정 장치는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 전처리를 행하는 장치로서 BELPREP-vacII(마이크로트랙·벨 가부시키가이샤제)를, 측정 장치로서 BELSORP-mini(마이크로트랙·벨 가부시키가이샤제)를 사용할 수 있다.In addition, in the measurement of the specific surface area of a filler, although the apparatus and measuring apparatus which perform a pre-processing are not specifically limited, For example, BELPREP-vacII (made by Microtrac Bell Corporation) is a measuring apparatus as a pre-processing apparatus. BELSORP-mini (manufactured by Microtrac Bell Corporation) can be used.

또한, 필러의 비표면적을 측정할 때의 측정 조건은 특별히 한정되지 않고, 당업자에 의해 적절히 설정될 수 있다.In addition, the measurement conditions at the time of measuring the specific surface area of a filler are not specifically limited, A person skilled in the art can set suitably.

무기 필러의 단위 면적당 BET 비표면적이 100m2/g보다 큰 경우에는, BET 비표면적의 증대에 의해 필러 급유성이 증대되고, 거기에 따른 다공질층의 도공액으로서의 성상이 저하되어, 도공성 불량이 될 우려가 있다. 그 결과, 상기 다공질층을 내장한 비수전해액 이차 전지에 있어서의 세퍼레이터의 저항이 높아지는 경향이 있다.When the BET specific surface area per unit area of the inorganic filler is larger than 100 m 2 /g, the filler oil supply property increases due to the increase of the BET specific surface area, and accordingly, the properties of the porous layer as a coating solution decrease, and poor coatability there is a risk of becoming As a result, the resistance of the separator in the non-aqueous electrolyte secondary battery incorporating the porous layer tends to increase.

<다공질층의 제조 방법><Method for producing porous layer>

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층의 제조 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 기재 상에, 이하에 나타내는 공정 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 공정을 사용하여, 상기 무기 필러와 상기 수지를 포함하는 다공질층을 형성하는 방법을 들 수 있다. 이하에 나타내는 공정 (2) 및 공정 (3)의 경우에 있어서는, 상기 수지를 석출시킨 후에 더욱 건조시켜, 용매를 제거함으로써, 다공질층이 제조될 수 있다. 공정 (1) 내지 (3)에 있어서의 도공액은, 상기 무기 필러가 분산되어 있으며, 또한 상기 수지가 용해되어 있는 상태여도 된다. 또한, 상기 용매는 수지를 용해시키는 용매임과 함께, 수지 또는 무기 필러를 분산시키는 분산매라고도 할 수 있다.Although it does not specifically limit as a manufacturing method of the porous layer in one Embodiment of this invention, For example, using the process in any one of the processes (1)-(3) shown below on a base material, the said inorganic The method of forming the porous layer containing a filler and the said resin is mentioned. In the case of the process (2) and the process (3) shown below, a porous layer can be manufactured by further drying after depositing the said resin and removing a solvent. The state in which the said inorganic filler is disperse|distributed and the said resin is melt|dissolved may be sufficient as the coating liquid in process (1)-(3). In addition, the solvent is a solvent for dissolving the resin, and can also be referred to as a dispersion medium for dispersing the resin or the inorganic filler.

(1) 상기 무기 필러 및 상기 수지를 포함하는 도공액을, 기재 상에 도공하고, 상기 도공액 중의 용매를 건조 제거함으로써 다공질층을 형성시키는 공정.(1) The process of forming a porous layer by coating the coating liquid containing the said inorganic filler and the said resin on a base material, and drying and removing the solvent in the said coating liquid.

(2) 상기 무기 필러 및 상기 수지를 포함하는 도공액을, 상기 기재의 표면에 도공한 후, 그 기재를 상기 수지에 대하여 빈용매인, 석출 용매에 침지시킴으로써, 상기 수지를 석출시켜, 다공질층을 형성하는 공정.(2) After coating the coating solution containing the inorganic filler and the resin on the surface of the substrate, the substrate is immersed in a precipitation solvent, which is a poor solvent for the resin, to precipitate the resin, and a porous layer process to form.

(3) 상기 무기 필러 및 상기 수지를 포함하는 도공액을, 상기 기재의 표면에 도공한 후, 저비점 유기산을 사용하여, 상기 도공액의 액성을 산성으로 함으로써, 상기 수지를 석출시켜, 다공질층을 형성하는 공정.(3) After coating the coating solution containing the inorganic filler and the resin on the surface of the base material, using a low-boiling organic acid to make the coating solution acidic to precipitate the resin, thereby forming a porous layer forming process.

상기 기재에는, 후술하는 폴리올레핀 다공질 필름 이외에도, 기타 필름, 정극판 및 부극판 등을 사용할 수 있다.Other films, positive electrode plates, negative electrode plates, etc. can be used for the base material in addition to the polyolefin porous film described later.

상기 용매는 기재에 악영향을 미치지 않고, 상기 수지를 균일하면서 안정적으로 용해시키고, 상기 무기 필러를 균일하면서 안정적으로 분산시키는 용매인 것이 바람직하다. 상기 용매로서는, 예를 들어 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 아세톤 및 물 등을 들 수 있다.The solvent is preferably a solvent that does not adversely affect the substrate, uniformly and stably dissolves the resin, and uniformly and stably disperses the inorganic filler. Examples of the solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, acetone and water.

상기 석출 용매로서는, 예를 들어 이소프로필알코올 또는 t-부틸알코올을 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use isopropyl alcohol or t-butyl alcohol as said precipitation solvent, for example.

상기 공정 (3)에 있어서, 저비점 유기산으로서는, 예를 들어 파라톨루엔술폰산, 아세트산 등을 사용할 수 있다.In the said step (3), para-toluenesulfonic acid, acetic acid, etc. can be used as a low boiling point organic acid, for example.

상기 다공질층의 도공량(즉, 단위 면적당 중량)은, 전극 또는 전극 시트와의 접착성 및 이온 투과성의 관점에서, 상기 다공질층 1층당, 통상적으로 고형분으로 0.5 내지 20g/m2인 것이 바람직하고, 0.5 내지 10g/m2인 것이 보다 바람직하고, 0.5g/m2 내지 1.5g/m2의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 얻어지는 다공질층의 도공량(단위 면적당 중량)이 상술한 범위가 되도록, 상기 기재 상에 도포하는 상기 도공액의 양을 조절하는 것이 바람직하다.The coating amount of the porous layer (i.e., the weight per unit area) is preferably 0.5 to 20 g/m 2 in terms of solid content per layer of the porous layer, usually from the viewpoint of adhesion to the electrode or electrode sheet and ion permeability. , more preferably 0.5 to 10 g/m 2 , and still more preferably 0.5 g/m 2 to 1.5 g/m 2 . That is, it is preferable to adjust the quantity of the said coating liquid apply|coated on the said base material so that the coating amount (weight per unit area) of the porous layer obtained may become the above-mentioned range.

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 다공질층의 배향성, 즉, 상술한 식 (1)을 제어하는 방법으로서, 이하에 기재한 바와 같이, 다공질층의 제조에 사용하는, 무기 필러 및 수지를 포함하는 도공액의 고형분 농도, 그리고 도공액을 기재 상에 도공할 때의 도공 전단 속도를 조절하는 것 등을 들 수 있다.As a method of controlling the orientation of the porous layer in one embodiment of the present invention, that is, the above-mentioned formula (1), as described below, used for the production of the porous layer, containing an inorganic filler and a resin Controlling the coating shear rate at the time of coating the solid content concentration of a coating liquid, and a coating liquid on a base material, etc. are mentioned.

상기 도공액의 적합한 고형분 농도는, 필러의 종류 등에 따라서 변화될 수 있지만, 일반적으로는 20중량%보다 크고 40중량% 이하인 것이 바람직하다. 상기 고형분 농도가 상술한 범위인 것은, 상기 도공액의 점도를 적절하게 유지하고, 그 결과, 상술한 식 (1)을 적절한 규정 범위로 제어할 수 있는 면에 있어서 바람직하다.Although the suitable solid content concentration of the said coating liquid may change according to the kind of filler, etc., it is generally preferable that it is more than 20 weight% and 40 weight% or less. It is preferable that the said solid content concentration is the above-mentioned range from the point which can maintain the viscosity of the said coating liquid appropriately, and, as a result, can control the above-mentioned Formula (1) to an appropriate prescribed range.

상기 도공액을 기재 상에 도공할 때의 도공 전단 속도는, 필러의 종류 등에 따라서 변화될 수 있지만, 일반적으로는 2(1/s) 이상인 것이 바람직하고, 4(1/s) 내지 50(1/s)인 것이 보다 바람직하다.The coating shear rate when the coating solution is applied onto the substrate may vary depending on the type of filler, etc., but in general, it is preferably 2 (1/s) or more, and 4 (1/s) to 50 (1). /s) is more preferable.

여기서, 예를 들어 상기 무기 필러로서, 피너츠 형상 및/또는 테트라포드 형상과 같이 구 형상 또는 기둥 형상의 단일 입자가 열 융착된 형상, 구 형상, 타원 형상, 판 형상, 막대 형상 또는 부정형상의 형상을 갖는 무기 필러를 사용한 경우, 상기 도공 전단 속도를 크게 하면, 고전단력이 무기 필러에 걸리기 ‹š문에, 이방성이 높아지는 경향이 있다. 한편, 상기 도공 전단 속도를 작게 하면, 전단력이 무기 필러에 걸리지 않기 때문에, 등방적으로 배향하는 경향이 있다.Here, for example, as the inorganic filler, a shape in which spherical or columnar single particles such as a peanut shape and/or a tetrapod shape are thermally fused, a spherical shape, an oval shape, a plate shape, a rod shape, or an irregular shape having a shape In the case of using an inorganic filler, if the coating shear rate is increased, high shear force is applied to the inorganic filler, so that the anisotropy tends to increase. On the other hand, when the said coating shearing rate is made small, since a shear force does not apply to an inorganic filler, there exists a tendency for isotropic orientation.

한편, 상기 무기 필러가 섬유 직경이 긴 월라스토나이트와 같은 장섬유 직경 무기 필러인 경우에는, 상기 도공 전단 속도를 크게 하면, 장섬유끼리가 서로 얽히거나, 혹은 닥터 블레이드의 날에 장섬유가 걸리기 때문에 뿔뿔이 흩어진 배향이 되어, 이방성이 낮아지는 경향이 있다. 한편, 상기 도공 전단 속도를 작게 하면, 장섬유가 서로 얽히는 일이 없고, 닥터 블레이드의 날에 걸리지 않으므로, 배향하기 쉬워져, 이방성은 높아지는 경향이 있다.On the other hand, when the inorganic filler is a long-fiber diameter inorganic filler such as wollastonite with a long fiber diameter, if the coating shear rate is increased, the long fibers may become entangled with each other, or the long fibers may get caught on the blade of the doctor blade. For this reason, it becomes a scattered orientation, and there exists a tendency for anisotropy to become low. On the other hand, when the coating shear rate is reduced, the long fibers do not become entangled with each other and do not get caught on the blade of the doctor blade, so that the orientation becomes easier and the anisotropy tends to increase.

<비수전해액 이차 전지용 세퍼레이터><Separator for non-aqueous electrolyte secondary battery>

본 발명의 일 실시 형태에 관한 비수전해액 이차 전지용 세퍼레이터는, 폴리올레핀 다공질 필름을 포함한다.A separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a polyolefin porous film.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 비수전해액 이차 전지용 세퍼레이터는, 폴리올레핀 다공질 필름 이외에도, 접착층, 내열층, 보호층 등의 기타 층을 더 구비하고 있어도 된다.In addition, the separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries according to an embodiment of the present invention may further include other layers such as an adhesive layer, a heat-resistant layer, and a protective layer in addition to the polyolefin porous film.

<폴리올레핀 다공질 필름><Polyolefin Polyolefin Film>

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 비수전해액 이차 전지는, 폴리올레핀 다공질 필름을 구비하고 있어도 된다. 이하에서는, 폴리올레핀 다공질 필름을 간단히 「다공질 필름」이라고 칭하는 경우가 있다. 상기 다공질 필름은 폴리올레핀계 수지를 주성분으로 하고, 그 내부에 연결된 세공을 다수 갖고 있으며, 한쪽 면으로부터 다른 쪽 면으로 기체 및 액체를 통과시키는 것이 가능하게 되어 있다. 상기 다공질 필름은 단독으로 비수전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 될 수 있다. 또한, 상술한 다공질층이 적층된 비수전해액 이차 전지용 적층 세퍼레이터에 있어서의 다공질 기재가 될 수 있다.The nonaqueous electrolyte secondary battery in one embodiment of the present invention may include a polyolefin porous film. Hereinafter, a polyolefin porous film may be simply called a "porous film." The porous film has a polyolefin-based resin as a main component, has many pores connected therein, and allows gas and liquid to pass from one surface to the other. The porous film may be a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery alone. Moreover, it can become a porous base material in the laminated separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries in which the above-mentioned porous layer was laminated|stacked.

상기 폴리올레핀 다공질 필름의 적어도 한쪽 면 상에, 상기 다공질층이 적층되어 이루어지는 적층체를, 본 명세서에 있어서 「비수전해액 이차 전지용 적층 세퍼레이터」 또는 「적층 세퍼레이터」라고도 칭한다.A laminate in which the porous layer is laminated on at least one surface of the polyolefin porous film is also referred to as a “laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery” or a “laminated separator” in the present specification.

다공질 필름에서 차지하는 폴리올레핀의 비율은, 다공질 필름 전체의 50체적% 이상이며, 90체적% 이상인 것이 보다 바람직하고, 95체적% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 폴리올레핀에는, 중량 평균 분자량이 5×105 내지 15×106인 고분자량 성분이 포함되어 있는 것이 보다 바람직하다. 특히, 폴리올레핀에 중량 평균 분자량이 100만 이상인 고분자량 성분이 포함되어 있으면, 비수전해액 이차 전지용 세퍼레이터의 강도가 향상되므로 보다 바람직하다.The proportion of the polyolefin in the porous film is 50% by volume or more of the entire porous film, more preferably 90% by volume or more, still more preferably 95% by volume or more. Further, it is more preferable that the polyolefin contains a high molecular weight component having a weight average molecular weight of 5×10 5 to 15×10 6 . In particular, when the polyolefin contains a high molecular weight component having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more, since the strength of the separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries is improved, it is more preferable.

열가소성 수지인 상기 폴리올레핀으로서는, 구체적으로는 예를 들어 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐 및 1-헥센 등의 단량체를 중합하여 이루어지는 단독 중합체 또는 공중합체를 들 수 있다. 상기 단독 중합체로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐을 들 수 있다. 또한, 상기 공중합체로서는, 예를 들어 에틸렌-프로필렌 공중합체를 들 수 있다.As said polyolefin which is a thermoplastic resin, the homopolymer or copolymer formed by superposing|polymerizing monomers, such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1- pentene, and 1-hexene, is specifically mentioned, for example. As said homopolymer, polyethylene, polypropylene, and polybutene are mentioned, for example. Moreover, as said copolymer, an ethylene-propylene copolymer is mentioned, for example.

이 중, 과대 전류가 흐르는 것을 보다 저온에서 저지할 수 있기 때문에, 폴리에틸렌이 보다 바람직하다. 또한, 이 과대 전류가 흐르는 것을 저지하는 것을 셧 다운이라고도 한다. 상기 폴리에틸렌으로서는, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선상 폴리에틸렌(에틸렌-α-올레핀 공중합체), 중량 평균 분자량이 100만 이상인 초고분자량 폴리에틸렌 등을 들 수 있다. 이 중, 중량 평균 분자량이 100만 이상인 초고분자량 폴리에틸렌이 더욱 바람직하다.Among these, since it can prevent the flow of an excessive current at a lower temperature, polyethylene is more preferable. In addition, preventing this excessive current from flowing is also called shutdown. Examples of the polyethylene include low-density polyethylene, high-density polyethylene, linear polyethylene (ethylene-α-olefin copolymer), and ultra-high molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more. Among them, ultra-high molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight of 1 million or more is more preferable.

다공질 필름의 막 두께는 4 내지 40㎛인 것이 바람직하고, 5 내지 30㎛인 것이 보다 바람직하고, 6 내지 15㎛인 것이 더욱 바람직하다.It is preferable that the film thickness of a porous film is 4-40 micrometers, It is more preferable that it is 5-30 micrometers, It is still more preferable that it is 6-15 micrometers.

다공질 필름의 단위 면적당 중량은 강도, 막 두께, 중량 및 핸들링성을 고려하여 적절히 결정할 수 있다. 단, 비수전해액 이차 전지의 중량 에너지 밀도 및 체적 에너지 밀도를 높일 수 있도록, 상기 단위 면적당 중량은 4 내지 20g/m2인 것이 바람직하고, 4 내지 12g/m2인 것이 보다 바람직하고, 5 내지 10g/m2인 것이 더욱 바람직하다.The weight per unit area of the porous film can be appropriately determined in consideration of strength, film thickness, weight, and handling properties. However, in order to increase the weight energy density and volume energy density of the non-aqueous electrolyte secondary battery, the weight per unit area is preferably 4 to 20 g/m 2 , more preferably 4 to 12 g/m 2 , and 5 to 10 g It is more preferably /m 2 .

다공질 필름의 투기도는 걸리값으로 30 내지 500sec/100mL인 것이 바람직하고, 50 내지 300sec/100mL인 것이 보다 바람직하다. 다공질 필름이 상기 투기도를 가짐으로써, 충분한 이온 투과성을 얻을 수 있다. 다공질 필름에 상술한 다공질층을 적층시킨 비수전해액 이차 전지용 적층 세퍼레이터의 투기도는, 걸리값으로 30 내지 1000sec/100mL인 것이 바람직하고, 50 내지 800sec/100mL인 것이 보다 바람직하다. 비수전해액 이차 전지용 적층 세퍼레이터는, 상기 투기도를 가짐으로써, 비수전해액 이차 전지에 있어서 충분한 이온 투과성을 얻을 수 있다.It is preferable that it is 30-500 sec/100 mL in Gurley value, and, as for the air permeability of a porous film, it is more preferable that it is 50-300 sec/100 mL. When a porous film has the said air permeability, sufficient ion permeability can be acquired. The air permeability of the laminated separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries in which the above-mentioned porous layer is laminated on a porous film is preferably 30 to 1000 sec/100 mL, more preferably 50 to 800 sec/100 mL, in terms of Gurley value. When the laminated separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries has the said air permeability, sufficient ion permeability can be acquired in a nonaqueous electrolyte secondary battery.

다공질 필름의 공극률은, 전해액의 유지량을 높임과 함께, 과대 전류가 흐르는 것을 보다 저온에서 확실하게 저지하는 기능을 얻을 수 있도록, 20 내지 80체적%인 것이 바람직하고, 30 내지 75체적%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 다공질 필름이 갖는 세공의 구멍 직경은, 충분한 이온 투과성을 얻을 수 있고, 또한 정극판 및 부극판에의 입자의 유입을 방지할 수 있도록, 0.3㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.14㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.The porosity of the porous film is preferably 20 to 80% by volume, and preferably 30 to 75% by volume, so as to obtain a function of reliably preventing excessive current from flowing at a lower temperature while increasing the amount of holding of the electrolytic solution. more preferably. In addition, the pore diameter of the pores of the porous film is preferably 0.3 µm or less, more preferably 0.14 µm or less so that sufficient ion permeability can be obtained and the inflow of particles to the positive electrode plate and the negative electrode plate can be prevented. Do.

<폴리올레핀 다공질 필름의 제조 방법><Manufacturing method of polyolefin porous film>

상기 폴리올레핀 다공질 필름의 제조 방법은 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 폴리올레핀계 수지와, 무기 충전제 및 가소제 등의 구멍 형성제와, 임의로 산화 방지제 등을 혼련한 후에 압출함으로써 시트 형상의 폴리올레핀 수지 조성물을 제작한다. 적당한 용매로 당해 구멍 형성제를 당해 시트 형상의 폴리올레핀 수지 조성물로부터 제거한 후, 당해 구멍 형성제가 제거된 폴리올레핀 수지 조성물을 연신함으로써, 폴리올레핀 다공질 필름을 제조할 수 있다.The manufacturing method of the said polyolefin porous film is not specifically limited. For example, a sheet-shaped polyolefin resin composition is produced by extruding after kneading a polyolefin-based resin, an inorganic filler and a pore-forming agent such as a plasticizer, and optionally an antioxidant. A polyolefin porous film can be manufactured by removing the said pore former from the said sheet-like polyolefin resin composition with a suitable solvent, and then extending|stretching the polyolefin resin composition from which the said pore former was removed.

상기 무기 충전제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 무기 필러, 구체적으로는 탄산칼슘 등을 들 수 있다. 상기 가소제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 유동 파라핀 등의 저분자량의 탄화수소를 들 수 있다.It does not specifically limit as said inorganic filler, An inorganic filler, specifically calcium carbonate, etc. are mentioned. It does not specifically limit as said plasticizer, Low molecular weight hydrocarbons, such as liquid paraffin, are mentioned.

구체적으로는, 이하에 나타내는 바와 같은 공정을 포함하는 방법을 들 수 있다.Specifically, a method including a process as shown below is mentioned.

(A) 초고분자량 폴리에틸렌과, 중량 평균 분자량 1만 이하의 저분자량 폴리에틸렌과, 탄산칼슘 또는 가소제 등의 구멍 형성제와, 산화 방지제를 혼련하여 폴리올레핀 수지 조성물을 얻는 공정,(A) a step of kneading ultra-high molecular weight polyethylene, low molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight of 10,000 or less, a pore former such as calcium carbonate or a plasticizer, and an antioxidant to obtain a polyolefin resin composition;

(B) 얻어진 폴리올레핀 수지 조성물을 한 쌍의 압연 롤러로 압연하고, 속도비를 바꾼 권취 롤러로 인장하면서 단계적으로 냉각시키고, 시트를 성형하는 공정,(B) a step of rolling the obtained polyolefin resin composition with a pair of rolling rollers, cooling stepwise while pulling with a winding roller having a different speed ratio, and forming a sheet;

(C) 얻어진 시트 중으로부터 적당한 용매로 구멍 형성제를 제거하는 공정,(C) removing the pore-forming agent from the obtained sheet with an appropriate solvent;

(D) 구멍 형성제가 제거된 시트를 적당한 연신 배율로 연신하는 공정.(D) A step of stretching the sheet from which the hole former has been removed at an appropriate draw ratio.

<비수전해액 이차 전지용 적층 세퍼레이터의 제조 방법><Method for manufacturing a laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary battery>

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 비수전해액 이차 전지용 적층 세퍼레이터의 제조 방법으로서는, 예를 들어 상술한 「다공질층의 제조 방법」에 있어서, 상기 도공액을 도포하는 기재로서, 상술한 폴리올레핀 다공질 필름을 사용하는 방법을 들 수 있다.As the manufacturing method of the laminated separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries in one embodiment of the present invention, for example, in the above-mentioned "Manufacturing method of a porous layer", the above-mentioned polyolefin porous film is used as the base material to which the coating solution is applied. how to use it.

<비수전해액><Non-aqueous electrolyte>

본 발명의 일 실시 형태에 관한 비수전해액 이차 전지에 포함될 수 있는 비수전해액은, 일반적으로 비수전해액 이차 전지에 사용되는 비수전해액이면 특별히 한정되지 않는다. 상기 비수전해액으로서는, 예를 들어 리튬염을 유기 용매에 용해시켜 이루어지는 비수전해액을 사용할 수 있다. 리튬염으로서는, 예를 들어 LiClO4, LiPF6, LiAsF6, LiSbF6, LiBF4, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiC(CF3SO2)3, Li2B10Cl10, 저급 지방족 카르복실산리튬염 및 LiAlCl4 등을 들 수 있다. 상기 리튬염은 1종류만을 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.The non-aqueous electrolyte that may be included in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it is a non-aqueous electrolyte generally used in the non-aqueous electrolyte secondary battery. As the non-aqueous electrolyte, for example, a non-aqueous electrolyte obtained by dissolving a lithium salt in an organic solvent can be used. Examples of the lithium salt include LiClO 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiC(CF 3 SO 2 ) 3 , Li 2 B 10 Cl 10 , a lower aliphatic carboxylate lithium salt, and LiAlCl 4 , and the like. As for the said lithium salt, only 1 type may be used and it may use it in combination of 2 or more type.

비수전해액을 구성하는 유기 용매로서는, 예를 들어 카르보네이트류, 에테르류, 에스테르류, 니트릴류, 아미드류, 카르바메이트류 및 황 함유 화합물, 그리고 이들 유기 용매에 불소기가 도입되어 이루어지는 불소 함유 유기 용매 등을 들 수 있다. 상기 유기 용매는 1종류만을 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.Examples of the organic solvent constituting the non-aqueous electrolyte include carbonates, ethers, esters, nitriles, amides, carbamates and sulfur-containing compounds, and fluorine-containing compounds obtained by introducing a fluorine group into these organic solvents. An organic solvent etc. are mentioned. As for the said organic solvent, only 1 type may be used and it may use it in combination of 2 or more types.

<비수전해액 이차 전지의 제조 방법><Method for manufacturing non-aqueous electrolyte secondary battery>

본 발명의 일 실시 형태에 관한 비수전해액 이차 전지를 제조하는 방법으로서, 예를 들어 이하의 방법을 들 수 있다. 먼저, 상기 정극판, 다공질층, 비수전해액 이차 전지용 세퍼레이터 및 부극판을 이 순으로 배치하여 비수전해액 이차 전지용 부재를 형성한다. 그 후, 비수전해액 이차 전지의 하우징이 되는 용기에 당해 비수전해액 이차 전지용 부재를 넣고, 이어서 당해 용기 내를 비수전해액으로 채운 후, 감압시키면서 밀폐한다. 이에 의해, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 비수전해액 이차 전지를 제조할 수 있다.As a method of manufacturing the nonaqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention, for example, the following method is mentioned. First, the positive electrode plate, the porous layer, the non-aqueous electrolyte secondary battery separator, and the negative electrode plate are arranged in this order to form a non-aqueous electrolyte secondary battery member. Thereafter, the non-aqueous electrolyte secondary battery member is placed in a container serving as a housing of the non-aqueous electrolyte secondary battery, and the container is then filled with the non-aqueous electrolyte, and sealed while depressurizing. Thereby, the non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention can be manufactured.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 비수전해액 이차 전지는, 상술한 바와 같이, 폴리올레핀 다공질 필름을 포함하는 비수전해액 이차 전지용 세퍼레이터와, 다공질층과, 정극판과, 부극판을 구비하고 있다. 특히, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 비수전해액 이차 전지는, 이하의 (i) 내지 (iii)의 요건을 충족한다.As described above, the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the embodiment of the present invention includes a separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a polyolefin porous film, a porous layer, a positive electrode plate, and a negative electrode plate. In particular, the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the embodiment of the present invention satisfies the requirements of (i) to (iii) below.

(i) 다공질층은, 하기 식 (1)로 표시되는 값이 0.10 내지 0.42의 범위에 있다.(i) In the porous layer, the value represented by the following formula (1) is in the range of 0.10 to 0.42.

|1-T/M|···(1)|1-T/M|····(1)

(식 (1) 중, T는, TD에 있어서의 0.1N의 일정 하중 하에서의 스크래치 시험에 있어서의, 임계 하중까지의 거리를 나타내고, M은, MD에 있어서의 0.1N의 일정 하중 하에서의 스크래치 시험에 있어서의, 임계 하중까지의 거리를 나타낸다.)(In formula (1), T represents the distance to the critical load in the scratch test under a constant load of 0.1N in TD, and M is the scratch test under a constant load of 0.1N in MD. In this case, the distance to the critical load is indicated.)

(ii) 정극판의, 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 130회 이상이다. (iii) 부극판의, 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 1650회 이상이다.(ii) The number of times of bending of the positive electrode plate until the electrode active material layer is peeled is 130 or more. (iii) The number of times of bending of the negative electrode plate until the electrode active material layer is peeled is 1650 or more.

(i)의 요건에 의해, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 비수전해액 이차 전지에서는, 다공질층이 균일하면서 치밀한 구조를 취함으로써, 다공질층 내에서 리튬 이온의 분포가 균일하게 유지된다. 그리고, (ii) 및 (iii)의 요건에 의해, 전극 전체가 활물질의 팽창 및 수축에 등방적으로 추종하기 쉽다. 따라서, 전극 활물질층 내부에 포함되는 성분끼리의 밀착성, 및 전극 활물질층과 집전체의 밀착성이 유지되기 쉽다.According to the requirement of (i), in the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the embodiment of the present invention, the distribution of lithium ions in the porous layer is maintained uniformly because the porous layer has a uniform and dense structure. And, according to the requirements of (ii) and (iii), the whole electrode tends to follow the expansion and contraction of the active material isotropically. Therefore, the adhesiveness of the components contained in the inside of an electrode active material layer, and the adhesiveness of an electrode active material layer and an electrical power collector are maintained easily.

따라서, 상기 (i) 내지 (iii)의 요건을 충족하는 비수전해액 이차 전지에서는, (a) 다공질층 내에서의 리튬 이온의 분포가 균일하기 때문에, 리튬 이온의 투과성이 양호하고, 또한 (b) 상술한 밀착성이 유지되기 쉽기 때문에, 충방전 사이클의 과정에서의 비수전해액 이차 전지의 열화가 억제된다. 그 때문에, 충방전 사이클 후(예를 들어, 100 사이클 경과)에도, 전지의 방전 용량 회복 특성이 향상된다고 생각된다.Therefore, in the non-aqueous electrolyte secondary battery satisfying the requirements of (i) to (iii), (a) the lithium ion permeability is good because the distribution of lithium ions in the porous layer is uniform, and (b) Since the above-mentioned adhesiveness is easily maintained, deterioration of the nonaqueous electrolyte secondary battery in the process of a charge/discharge cycle is suppressed. Therefore, it is thought that the discharge capacity recovery characteristic of the battery is improved even after the charge/discharge cycle (for example, after 100 cycles).

본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.This invention is not limited to each embodiment mentioned above, Various changes are possible within the range shown in the claim, The embodiment obtained by combining the technical means disclosed in each other embodiment suitably is also included in the technical scope of this invention. .

실시예Example

이하, 실시예 및 비교예에 의해, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

[측정 방법][How to measure]

실시예 및 비교예에 있어서의 각 측정을 이하의 방법으로 행하였다.Each measurement in an Example and a comparative example was performed by the following method.

(1. 내절 시험)(1. Fracture resistance test)

이하의 실시예 및 비교예에 있어서 얻어진 정극판 또는 부극판으로부터, 길이 105mm×폭 15mm의 시험편을 잘라내었다. 이 시험편을 사용하여 MIT 시험 기법에 준하여, 내절 시험을 행하였다.A test piece having a length of 105 mm and a width of 15 mm was cut out from the positive electrode plate or the negative electrode plate obtained in the following Examples and Comparative Examples. According to the MIT test technique, a fold resistance test was performed using this test piece.

내절 시험은 MIT형 내절 시험기(야스다 세이미츠 기카이제)를 사용하여, JIS P 8115(1994)에 규정된 MIT 시험 기법에 준하여, 하중: 1N, 절곡부 R: 0.38mm, 절곡 속도 175 왕복/분으로 하고, 시험편의 일단부를 고정하여 좌우로 45도의 각도로 절곡함으로써 행하였다.The bending resistance test was performed using an MIT type bending resistance tester (manufactured by Yasuda Seimitsu Kikai), in accordance with the MIT test technique stipulated in JIS P 8115 (1994), load: 1N, bending part R: 0.38 mm, bending speed 175 reciprocating/min. It was carried out by fixing one end of the test piece and bending it at an angle of 45 degrees from side to side.

이에 의해, 정극판 또는 부극판으로부터 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수를 측정하였다. 여기에서의 절곡 횟수는, 상기 MIT형 내절 시험기의 카운터에 표시되는 왕복 절곡 횟수이다.Thereby, the number of bendings until the electrode active material layer was peeled from the positive electrode plate or the negative electrode plate was measured. The number of bendings here is the number of reciprocating bending displayed on the counter of the MIT type bending resistance tester.

(2. 스크래치 시험)(2. Scratch Test)

임계 하중값 및 임계 하중까지의 거리의 T/M비를 이하에 나타내는 스크래치 시험에서 측정하였다. 이하에 기재하는 이외의 측정 조건 등은, JIS R 3255와 마찬가지의 조건 등으로 하여 측정을 행하였다. 또한, 측정 장치는 마이크로스크래치 시험 장치(CSEM Instruments사제)를 사용하였다.The T/M ratio of the critical load value and the distance to the critical load was measured in the scratch test shown below. Measurement conditions other than those described below were measured under the same conditions as those of JIS R 3255. In addition, the microscratch test apparatus (made by CSEM Instruments) was used as a measuring apparatus.

(1) 실시예, 비교예에서 제조된 다공질층을 다공질 기재에 적층함으로써 얻은 적층체를 20mm×60mm로 재단하였다. 그 후, 당해 재단한 적층체의 세퍼레이터측, 즉, 다공질 기재측의 전체면에, 물로 5배 희석한 아라빅 야마토 수성 액상 풀(야마토 가부시키가이샤제)을 단위 면적당 중량 1.5g/m2 정도로 소량으로 얇게 도포하였다. 이어서, 그 수성 액상 풀을 도포한 면을, 30mm×70mm의 유리제 프레파라트 상에 접합시킨 후, 25℃의 온도 하에서 일주야 건조시킴으로써, 시험용 샘플을 제작하였다. 또한, 상기 접합 시에는, 적층체와 유리제 프레파라트 사이에 기포가 유입되지 않도록 하였다.(1) A laminate obtained by laminating the porous layers prepared in Examples and Comparative Examples on a porous substrate was cut to a size of 20 mm x 60 mm. Thereafter, on the entire surface of the cut laminate on the separator side, that is, on the porous substrate side, arabic Yamato aqueous liquid paste (manufactured by Yamato Co., Ltd.) diluted 5 times with water was added to about 1.5 g/m 2 in weight per unit area. It was applied thinly in a small amount. Next, the surface to which the aqueous liquid paste was applied was bonded onto a 30 mm x 70 mm glass preparat, and then dried at a temperature of 25°C for one day and one night to prepare a test sample. In addition, at the time of the said bonding, it was made so that a bubble did not flow in between the laminated body and the glass preparat.

(2) 공정 (1)에서 제작된 시험용 샘플을, 마이크로스크래치 시험 장치(CSEM Instruments사제)에 설치하였다. 당해 시험 장치에 있어서의 다이아몬드 압자(꼭지각 120°, 선단 반경 0.2mm의 원추상)에 의해 당해 시험용 샘플 상에 0.1N 크기의 수직 하중을 가한 그대로의 상태에서, 당해 시험 장치에 있어서의 테이블을, 적층체의 TD를 향해서 5mm/min의 속도로 10mm의 거리를 이동시켰다. 그 동안의, 상기 다이아몬드 압자와 당해 시험용 샘플 사이에 발생하는 응력, 즉, 마찰력을 측정하였다.(2) The test sample produced in the step (1) was installed in a microscratch testing apparatus (manufactured by CSEM Instruments). In the state in which a vertical load of 0.1 N magnitude was applied on the test sample with a diamond indenter (vertical angle of 120°, a cone with a tip radius of 0.2 mm) in the test apparatus, the table in the test apparatus, A distance of 10 mm was moved at a rate of 5 mm/min toward the TD of the laminate. In the meantime, the stress generated between the diamond indenter and the test sample, that is, frictional force was measured.

(3) 공정 (2)에서 측정된 응력의 변위와, 상기 테이블의 이동 거리의 관계를 나타내는 곡선 그래프를 작성하였다. 당해 곡선 그래프로부터 TD에 있어서의, 임계 하중값 및 임계 하중에 이르기까지의 거리를 산출하였다.(3) A curve graph showing the relationship between the displacement of the stress measured in the step (2) and the moving distance of the table was prepared. The distance to the critical load value and critical load in TD was computed from the said curve graph.

(4) 상기 테이블의 이동 방향을 MD로 변경하여, 상술한 공정 (1) 내지 (3)을 반복하여 행하고, MD에 있어서의, 임계 하중값 및 임계 하중에 이르기까지의 거리를 산출하였다.(4) The moving direction of the table was changed to MD, and steps (1) to (3) described above were repeated to calculate the critical load value and the distance to the critical load in MD.

(3. 막 두께(단위:㎛))(3. Film thickness (unit: μm))

다공질층, 다공질 기재, 정극 활물질층 및 부극 활물질층의 두께는, 가부시키가이샤 미츠토요제의 고정밀도 디지털 측장기(VL-50)를 사용하여 측정하였다. 또한, 정극 활물질층의 두께는, 정극판의 두께로부터 집전체인 알루미늄박의 두께를 차감함으로써 산출하고, 또한 부극 활물질층의 두께는, 부극판의 두께로부터 집전체인 구리박의 두께를 차감함으로써 산출하였다. 또한, 다공질층의 두께는, 각각의 적층체의 도공부의 두께로부터, 미도공부의 두께를 차감함으로써 산출하였다. 또한, 도공부란 다공질층이 형성되어 있는 부분을 가리키고, 미도공부란 다공질층이 형성되지 않은 부분을 가리킨다.The thickness of the porous layer, the porous base material, the positive electrode active material layer, and the negative electrode active material layer was measured using a high-precision digital measuring instrument (VL-50) manufactured by Mitsutoyo Corporation. In addition, the thickness of the positive electrode active material layer is calculated by subtracting the thickness of the aluminum foil as the current collector from the thickness of the positive electrode plate, and the thickness of the negative electrode active material layer is calculated by subtracting the thickness of the copper foil as the current collector from the thickness of the negative electrode plate. calculated. In addition, the thickness of a porous layer was computed by subtracting the thickness of an uncoated part from the thickness of the coating part of each laminated body. In addition, a coating part points out the part in which the porous layer is formed, and an uncoated part points out the part in which a porous layer is not formed.

(4. 입도 분포)(4. Particle size distribution)

필러의 체적 기준의 입도 분포는, 시마즈 세이사쿠쇼제 레이저 회절식 입도 분포계 SALD2200을 사용하여, D10, D50, D90을 측정함으로써 산출하였다. 여기서, 체적 기준에 의한 적산 분포가 50%가 되는 값의 입자 직경, 10%가 되는 값의 입자 직경, 90%가 되는 값의 입자 직경을, 각각 D50, D10, D90이라 칭한다. 또한, D50은 중심 입경이라고도 칭한다.The volume-based particle size distribution of the filler was calculated by measuring D10, D50, and D90 using a laser diffraction particle size distribution meter SALD2200 manufactured by Shimadzu Corporation. Here, the particle diameter of the value used as 50% of the integrated distribution by volume basis, the particle diameter of the value used as 10%, and the particle diameter of the value used as 90% are referred to as D50, D10, and D90, respectively. In addition, D50 is also called a center particle diameter.

(5. 비표면적)(5. Specific Surface Area)

필러의 비표면적은 BELSORP-mini(마이크로트랙·벨 가부시키가이샤제)를 사용하여 측정하였다. 전처리 온도 80℃에서 8시간 진공 건조를 행한 필러를, 정용법을 사용하여 질소에 의한 흡착 탈리 등온선을 측정하고, BET법으로 산출하였다. 정용법에 있어서의 각종 조건은 이하와 같다: 흡착 온도; 77K, 흡착질; 질소, 포화 증기압; 실측값, 흡착질 단면적; 0.162nm2, 평형 대기 시간(흡착 평형 상태(흡탈착 시의 압력 변화가 소정의 값 이하가 되는 상태)에 달하고 나서의 대기 시간); 500sec. 또한, 세공 용적은 MP법, BJH법에 의해 산출하고, 전처리 장치는 BELPREP-vacII(마이크로트랙·벨 가부시키가이샤제)를 사용하였다.The specific surface area of the filler was measured using BELSORP-mini (manufactured by Microtrac Bell Corporation). For the filler which vacuum-dried at the pretreatment temperature of 80 degreeC for 8 hours, the adsorption-desorption isotherm by nitrogen was measured using the regular use method, and it computed by the BET method. Various conditions in the dosage method are as follows: adsorption temperature; 77K, adsorbate; nitrogen, saturated vapor pressure; actual value, adsorbate cross-sectional area; 0.162 nm 2 , equilibrium waiting time (waiting time after reaching an adsorption equilibrium state (a state in which the pressure change during adsorption/desorption becomes less than or equal to a predetermined value)); 500sec. In addition, the pore volume was computed by the MP method and the BJH method, and BELPREP-vacII (made by Microtrac Bell Corporation) was used as a pretreatment apparatus.

(6. 100 사이클의 충방전 후의 방전 회복 용량의 측정)(6. Measurement of discharge recovery capacity after 100 cycles of charging and discharging)

<6-1. 초기 충방전><6-1. Initial charge/discharge>

실시예 및 비교예에서 제조된, 충방전 사이클을 거치지 않은 새로운 비수전해액 이차 전지에 대하여, 전압 범위: 2.7 내지 4.1V, 충전 전류값: 0.2C의 CC-CV 충전(종지 전류 조건 0.02C), 방전 전류값: 0.2C의 CC 방전을 1 사이클로 하여, 4 사이클의 초기 충방전을 25℃에서 실시하였다. 여기서, 1C란, 1시간율의 방전 용량에 의한 정격 용량을 1시간으로 방전하는 전류값이다. 또한, CC-CV 충전이란, 설정한 일정한 전류에서 충전하고, 소정의 전압에 도달 후, 전류를 줄이면서 그 전압을 유지하는 충전 방법이다. 또한, CC 방전이란 설정한 일정한 전류에서 소정의 전압까지 방전하는 방법이다. 이들 용어의 의미는, 본 명세서에 있어서 마찬가지이다.For the new non-aqueous electrolyte secondary batteries prepared in Examples and Comparative Examples, which did not undergo a charge/discharge cycle, a voltage range of 2.7 to 4.1V, a charge current value of 0.2C, CC-CV charging (final current condition of 0.02C), Discharge current value: CC discharge of 0.2 C was set as 1 cycle, and initial charging/discharging of 4 cycles was performed at 25 degreeC. Here, 1C is a current value for discharging the rated capacity according to the discharge capacity at the rate of 1 hour in 1 hour. In addition, CC-CV charging is a charging method in which charging is performed at a set constant current, and after reaching a predetermined voltage, the current is reduced while maintaining the voltage. In addition, CC discharge is a method of discharging from a set constant current to a predetermined voltage. The meaning of these terms is the same in this specification.

<6-2. 사이클 시험><6-2. Cycle Test>

초기 충방전 후의 비수전해액 이차 전지를, 전압 범위: 2.7 내지 4.2V, 충전 전류값: 1C의 CC-CV 충전(종지 전류 조건 0.02C), 방전 전류값: 10C의 CC 방전을 1 사이클로 하여, 100 사이클의 충방전을 55℃에서 실시하였다.A non-aqueous electrolyte secondary battery after initial charging and discharging, voltage range: 2.7 to 4.2V, charging current value: 1C CC-CV charging (final current condition: 0.02C), discharging current value: 10C CC discharging as one cycle, 100 Charging and discharging of the cycle was performed at 55°C.

<6-3. 100 사이클의 충방전 후의 방전 회복 용량 시험><6-3. Discharge recovery capacity test after 100 cycles of charging and discharging>

100 사이클의 충방전을 행한 비수전해액 이차 전지에 대하여, 전압 범위: 2.7V 내지 4.2V, 충전 전류값: 1C의 CC-CV 충전(종지 전류 조건 0.02C), 방전 전류값: 0.2C의 CC 방전을 1 사이클로 하여, 3 사이클의 충방전을 55℃에서 실시하였다. 그 3 사이클째의 방전 용량을, 방전 회복 용량으로 하였다. 후술하는 표 1에서는, 당해 방전 회복 용량을 「100 사이클 후의 방전 회복 용량」이라고 나타낸다.For a non-aqueous electrolyte secondary battery subjected to 100 cycles of charging and discharging, voltage range: 2.7V to 4.2V, charging current value: CC-CV charging at 1C (final current condition: 0.02C), discharging current value: CC discharge at 0.2C was set as 1 cycle, and 3 cycles of charging and discharging were performed at 55°C. The discharge capacity of the 3rd cycle was made into the discharge recovery capacity. In Table 1 mentioned later, the said discharge recovery capacity is shown as "discharge recovery capacity after 100 cycles".

상기 방전 회복 용량 시험은, 100 사이클의 충방전 사이클 후에 낮은 레이트(0.2C)로 방전을 실시하고, 보다 정확하게 방전 용량을 확인하는 시험 방법이며, 전지 전체의 방전 성능의 열화도, 특히 전극의 방전 성능의 열화도를 확인할 수 있다.The discharge recovery capacity test is a test method that discharges at a low rate (0.2 C) after 100 charge/discharge cycles, and more accurately checks the discharge capacity, and the degree of deterioration of the discharge performance of the entire battery, particularly the discharge of the electrode You can check the degree of degradation of performance.

[실시예 1][Example 1]

[다공질층, 적층체의 제작][Production of porous layer and laminate]

(다공질 기재(A층))(Porous substrate (layer A))

폴리올레핀인 폴리에틸렌을 사용하여 다공질 기재를 제작하였다.A porous substrate was prepared using polyethylene, which is a polyolefin.

즉, 초고분자량 폴리에틸렌 분말(340M, 미쓰이 가가꾸 가부시끼가이샤제) 70중량부와, 중량 평균 분자량 1000의 폴리에틸렌 왁스(FNP-0115, 닛본 세이로 가부시키가이샤제) 30중량부를 혼합하여 혼합 폴리에틸렌을 얻었다. 얻어진 혼합 폴리에틸렌 100중량부에 대하여, 산화 방지제(Irg1010, 시바·스페셜티·케미컬즈 가부시키가이샤제) 0.4중량부, 산화 방지제(P168, 시바·스페셜티·케미컬즈 가부시키가이샤제) 0.1중량부 및 스테아르산나트륨 1.3중량부를 첨가하고, 또한 전체 체적에서 차지하는 비율이 38 체적%가 되도록, 평균 입자 직경 0.1㎛의 탄산칼슘(마루오 칼슘 가부시키가이샤제)을 첨가하였다. 이 조성물을 분말인 채로, 헨쉘 믹서로 혼합한 후, 2축 혼련기로 용융 혼련함으로써, 폴리에틸렌 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 이 폴리에틸렌 수지 조성물을, 표면 온도가 150℃로 설정된 한 쌍의 롤로서 압연함으로써, 시트를 제작하였다. 이 시트를, 4mol/L의 염산에 0.5중량%의 비이온계 계면 활성제를 배합하여 조제한 염산 수용액에 침지시킴으로써 탄산칼슘을 용해하여 제거하였다. 계속해서, 당해 시트를 105℃에서 6배로 연신함으로써, 폴리에틸렌제의 다공질 기재(A층)를 제작하였다. 다공질 기재의 공극률 53%, 단위 면적당 중량 7g/m2, 두께 16㎛였다.That is, 70 parts by weight of ultra-high molecular weight polyethylene powder (340M, manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd.) and 30 parts by weight of polyethylene wax having a weight average molecular weight of 1000 (FNP-0115, manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.) were mixed to obtain mixed polyethylene. got it With respect to 100 parts by weight of the obtained mixed polyethylene, an antioxidant (Irg1010, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 0.4 parts by weight, an antioxidant (P168, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Ltd.) 0.1 parts by weight and stear 1.3 parts by weight of sodium acid was added, and calcium carbonate (manufactured by Maruo Calcium, Ltd.) having an average particle diameter of 0.1 µm was added so that the proportion to the total volume was 38 vol%. After mixing this composition with a Henschel mixer with a powder state, the polyethylene resin composition was obtained by melt-kneading with a twin-screw kneader. Next, this polyethylene resin composition was rolled as a pair of rolls whose surface temperature was set to 150 degreeC, and the sheet|seat was produced. Calcium carbonate was dissolved and removed by immersing this sheet in the hydrochloric acid aqueous solution prepared by mix|blending 0.5 weight% of nonionic surfactant with 4 mol/L hydrochloric acid. Then, the sheet|seat was extended|stretched 6 times at 105 degreeC, and the polyethylene porous base material (layer A) was produced. The porous substrate had a porosity of 53%, a weight per unit area of 7 g/m 2 , and a thickness of 16 µm.

(다공질층(B층))(Porous layer (B layer))

(도공액의 제조)(Preparation of coating solution)

무기 필러 1로서, 산소 원자 질량 백분율이 20%인 육각판 형상 산화아연(사까이 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: XZ-100F)을 사용하였다. 무기 필러 1의 D50, D10, D90은 각각 0.4㎛, 0.2㎛, 2.1㎛였다. 또한, 무기 필러 1의 단위 면적당 BET 비표면적은 7.3m2/g이었다.As the inorganic filler 1, hexagonal plate-shaped zinc oxide having an oxygen atomic mass percentage of 20% (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd., trade name: XZ-100F) was used. D50, D10, and D90 of the inorganic filler 1 were 0.4 µm, 0.2 µm, and 2.1 µm, respectively. In addition, the BET specific surface area per unit area of the inorganic filler 1 was 7.3 m 2 /g.

결합제 수지로서, 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체(아르케마 가부시키가이샤제: 상품명 「KYNAR2801」)를 사용하였다.As the binder resin, a vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (Arkema Corporation: trade name "KYNAR2801") was used.

상기 무기 필러, 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체 및 용매(간또 가가꾸 가부시키가이샤제 N-메틸-2-피롤리디논)를 하기 비율이 되게 혼합하였다. 즉, 무기 필러 90중량부에 대하여 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체 10중량부를 혼합함과 함께, 얻어지는 혼합액에 있어서의 고형분(무기 필러 및 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체)의 농도가 37중량%가 되도록 용매를 혼합하였다. 얻어진 혼합액을 박막 선회형 고속 믹서(프라이믹스(주)제 필믹(등록 상표))로 교반 및 혼합하여 균일한 도공액 1을 얻었다.The inorganic filler, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer and solvent (N-methyl-2-pyrrolidinone manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) were mixed in the following ratio. That is, 10 parts by weight of the vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer is mixed with respect to 90 parts by weight of the inorganic filler, and the concentration of solid content (inorganic filler and vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer) in the resulting mixed solution. The solvent was mixed so that it became 37 wt%. The obtained liquid mixture was stirred and mixed with a thin film swirl type high-speed mixer (Primix Co., Ltd. Filmic (registered trademark)) to obtain a uniform coating liquid 1.

(다공질층, 적층체의 제조)(Manufacture of porous layer and laminated body)

얻어진 상기 도공액 1을, 상기 A층의 편면에 닥터 블레이드법에 의해, 도공 전단 속도 3.9(1/s)로 도공하여, 상기 A층의 편면에 도막을 형성하였다. 그 후, 상기 도막을 65℃에서 20분간에 걸쳐서 건조시킴으로써, 상기 A층의 편면에 B층을 형성하였다. 이에 의해 A층의 편면에 B층이 적층된 적층체 1(적층 세퍼레이터)을 얻었다. B층의 단위 면적당 중량은 7g/m2이며, 두께는 4㎛였다.The obtained coating solution 1 was coated on one side of the layer A by a doctor blade method at a coating shear rate of 3.9 (1/s) to form a coating film on one side of the layer A. Then, the B layer was formed on the single side|surface of the said A layer by drying the said coating film over 20 minutes at 65 degreeC. Thereby, the laminated body 1 (laminated separator) in which the B layer was laminated|stacked on the single side|surface of the A-layer was obtained. The weight per unit area of the layer B was 7 g/m 2 , and the thickness was 4 μm.

[비수전해액 이차 전지의 제작][Production of non-aqueous electrolyte secondary battery]

(정극판)(positive plate)

LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2/도전제/PVDF(중량비: 92/5/3)의 정극 합제가, 정극 집전체(알루미늄박)의 편면에 적층된 정극판을 얻었다. 이 정극판에 대하여, 실온에서 30초간 구속압(0.7MPa)을 걸었다.A positive electrode plate in which a positive electrode mixture of LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 /conductive agent/PVDF (weight ratio: 92/5/3) was laminated on one side of a positive electrode current collector (aluminum foil) was obtained. A restraining pressure (0.7 MPa) was applied to this positive plate at room temperature for 30 seconds.

상기 정극판을, 정극 활물질층이 적층된 부분의 크기가 45mm×30mm이며, 또한 그 외주에 폭 13mm로 정극 활물질층이 적층되지 않은 부분이 남도록 절취함으로써, 정극판 1을 얻었다. 정극 활물질층의 두께는 38㎛였다.The positive electrode plate was cut so that the portion on which the positive electrode active material layer was laminated had a size of 45 mm × 30 mm, and a portion where the positive electrode active material layer was not laminated with a width of 13 mm on the outer periphery remained to obtain a positive electrode plate 1. The thickness of the positive electrode active material layer was 38 µm.

(부극판)(negative plate)

체적 기준의 평균 입경(D50)이 15㎛인 천연 흑연/스티렌-1,3-부타디엔 공중합체/카르복시메틸셀룰로오스나트륨(중량비 98/1/1)의 부극 합제가, 부극 집전체(구리박)의 편면에 적층된 부극판을 얻었다. 이 부극판에 대하여, 실온에서 30초간 구속압(0.7MPa)을 걸었다.A negative electrode mixture of natural graphite/styrene-1,3-butadiene copolymer/sodium carboxymethylcellulose (weight ratio 98/1/1) having an average particle diameter (D50) of 15 μm on a volume basis is used as the negative electrode current collector (copper foil). A negative electrode plate laminated on one side was obtained. A restraining pressure (0.7 MPa) was applied to the negative electrode plate at room temperature for 30 seconds.

상기 부극판을, 부극 활물질층이 적층된 부분의 크기가 50mm×35mm이며, 또한 그 외주에 폭 13mm로 부극 활물질층이 적층되지 않은 부분이 남도록 절취함으로써, 부극판 1을 얻었다. 부극 활물질층의 두께는 38㎛였다.Negative electrode plate 1 was obtained by cutting the negative electrode plate so that the portion on which the negative electrode active material layer was laminated had a size of 50 mm x 35 mm, and the outer periphery had a width of 13 mm to leave a portion where the negative electrode active material layer was not laminated. The thickness of the negative electrode active material layer was 38 µm.

(비수전해액 이차 전지의 제작)(Production of non-aqueous electrolyte secondary battery)

상기 정극판 1, 상기 부극판 1 및 적층체 1을 사용하여, 이하에 나타내는 방법으로 비수전해액 이차 전지를 제조하였다.Using the positive electrode plate 1, the negative electrode plate 1, and the laminate 1, a non-aqueous electrolyte secondary battery was manufactured by the method shown below.

라미네이트 파우치 내에서, 상기 정극판 1, 적층체 1 및 부극판 1을 이 순으로 적층(배치)함으로써, 비수전해액 이차 전지용 부재 1을 얻었다. 이 때, 정극판 1의 정극 활물질층에 있어서의 주면의 전부가, 부극판 1의 부극 활물질층에 있어서의 주면의 범위에 포함되도록, 정극판 1 및 부극판 1을 배치하였다. 즉, 정극판 1의 정극 활물질층에 있어서의 주면의 전부가, 부극판 1의 부극 활물질층에 있어서의 주면에 겹치도록, 정극판 1 및 부극판 1을 배치하였다. 또한, 적층체 1의 다공질층측의 면을, 정극판 1의 정극 활물질층에 대향시켰다.Member 1 for nonaqueous electrolyte secondary batteries was obtained by laminating|stacking (arranging) the said positive electrode plate 1, the laminated body 1, and the negative electrode plate 1 in this order in a laminated pouch. At this time, the positive electrode plate 1 and the negative electrode plate 1 were arranged such that the entire main surface of the positive electrode active material layer of the positive electrode plate 1 was included in the range of the main surface of the negative electrode active material layer of the negative electrode plate 1. That is, the positive electrode plate 1 and the negative electrode plate 1 were arranged such that the entire main surface of the positive electrode active material layer of the positive electrode plate 1 overlaps the main surface of the negative electrode active material layer of the negative electrode plate 1. Moreover, the surface of the porous layer side of the laminated body 1 was made to face the positive electrode active material layer of the positive electrode plate 1.

계속해서, 비수전해액 이차 전지용 부재 1을, 미리 제작한, 알루미늄층과 히트 시일층이 적층되어 이루어지는 주머니에 넣고, 또한 이 주머니에 비수전해액을 0.23mL 넣었다. 상기 비수전해액은, 에틸렌카르보네이트, 에틸메틸카르보네이트, 디에틸카르보네이트를 3:5:2(체적비)로 혼합하여 이루어지는 혼합 용매에, LiPF6의 농도가 1mol/L가 되게 용해시킴으로써 조제하였다. 그리고, 주머니 내를 감압시키면서, 당해 주머니를 히트 시일함으로써, 비수전해액 이차 전지 1을 제작하였다.Next, the non-aqueous electrolyte secondary battery member 1 was placed in a previously prepared bag in which an aluminum layer and a heat-sealing layer were laminated, and 0.23 mL of the non-aqueous electrolyte was placed in the bag. The non-aqueous electrolyte is prepared by dissolving ethylene carbonate, ethylmethyl carbonate, and diethyl carbonate in a mixed solvent obtained by mixing 3:5:2 (volume ratio) so that the concentration of LiPF 6 is 1 mol/L. prepared. And the nonaqueous electrolyte secondary battery 1 was produced by heat-sealing the said bag while depressurizing the inside of a bag.

그 후, 상술한 방법으로 얻어진 비수전해액 이차 전지 1의 전지 특성의 측정을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Thereafter, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 1 obtained by the method described above were measured. The results are shown in Table 1.

[실시예 2][Example 2]

[다공질층, 적층체의 제작][Production of porous layer and laminate]

무기 필러 2로서, 구 형상 알루미나(스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤제, 상품명AA03) 및 마이카(가부시키가이샤 와코 쥰야쿠제, 상품명: 비팽윤성 합성 운모)의 혼합물을 사용하였다. 상기 혼합물은 구 형상 알루미나 50중량부 및 마이카 50중량부를 유발에서 혼합하여 제작하였다. 무기 필러 2의 산소 원자 질량 백분율은 45%였다. 또한, 무기 필러 2의 D50, D10, D90은 각각 4.2㎛, 0.5㎛, 11.5㎛였다. 또한, 무기 필러 2의 단위 면적당 BET 비표면적은 4.5m2/g이었다.As the inorganic filler 2, a mixture of spherical alumina (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: AA03) and mica (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name: non-swellable synthetic mica) was used. The mixture was prepared by mixing 50 parts by weight of spherical alumina and 50 parts by weight of mica in a mortar. The oxygen atomic mass percentage of the inorganic filler 2 was 45%. In addition, D50, D10, and D90 of the inorganic filler 2 were 4.2 micrometers, 0.5 micrometers, and 11.5 micrometers, respectively. In addition, the BET specific surface area per unit area of the inorganic filler 2 was 4.5 m 2 /g.

도공액은 이하와 같이 제작하였다. 즉, 무기 필러 90중량부에 대하여 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체 10중량부를 혼합함과 함께, 얻어지는 혼합액에 있어서의 고형분(무기 필러+불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체)의 농도가 30중량%가 되도록 용매를 혼합하였다. 얻어진 혼합액을 박막 선회형 고속 믹서로 교반 및 혼합하여 균일한 도공액 2를 얻었다.The coating liquid was produced as follows. That is, while mixing 10 parts by weight of the vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer with respect to 90 parts by weight of the inorganic filler, the concentration of the solid content (inorganic filler + vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer) in the resulting mixed solution The solvent was mixed so that it became 30 wt%. The obtained mixed solution was stirred and mixed with a thin film swirl type high-speed mixer to obtain a uniform coating solution 2.

다공질층(B층)의 제작에 사용한 무기 필러 1을 상기 무기 필러 2로 변경하고, 도공액 1을 상기 도공액 2로 변경하고, 도공 전단 속도를 7.9(1/s)로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 적층체 2를 얻었다.Inorganic filler 1 used for the production of the porous layer (layer B) was changed to the inorganic filler 2, the coating solution 1 was changed to the coating solution 2, and the coating shear rate was changed to 7.9 (1/s), It carried out similarly to Example 1, and obtained the laminated body 2.

[비수전해액 이차 전지의 제작][Production of non-aqueous electrolyte secondary battery]

적층체 1 대신에 적층체 2를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 비수전해액 이차 전지 2를 얻었다.A non-aqueous electrolyte secondary battery 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laminate 2 was used instead of the laminate 1.

그 후, 상술한 방법으로 얻어진 비수전해액 이차 전지 2의 전지 특성의 측정을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Then, the battery characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery 2 obtained by the above-mentioned method were measured. The results are shown in Table 1.

[실시예 3][Example 3]

[다공질층, 적층체의 제작][Production of porous layer and laminate]

무기 필러 3으로서, 산소 원자 질량 백분율 42%인 월라스토나이트(하야시 가세이 가부시키가이샤제, 상품명: 월라스토나이트 VM-8N)를 사용하였다. 무기 필러 3의 D50, D10, D90은 각각 10.6㎛, 2.4㎛, 25.3㎛였다. 또한, 무기 필러 3의 단위 면적당 BET 비표면적은 1.3m2/g이었다.As the inorganic filler 3, wollastonite having an oxygen atomic mass percentage of 42% (manufactured by Hayashi Kasei Co., Ltd., trade name: Wollastonite VM-8N) was used. D50, D10, and D90 of the inorganic filler 3 were 10.6 micrometers, 2.4 micrometers, and 25.3 micrometers, respectively. In addition, the BET specific surface area per unit area of the inorganic filler 3 was 1.3 m 2 /g.

도공액은 이하와 같이 제작하였다. 즉, 무기 필러 90중량부에 대하여 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체 10중량부를 혼합함과 함께, 얻어지는 혼합액에 있어서의 고형분(무기 필러+불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체)의 농도가 40중량%가 되도록 용매를 혼합하였다. 얻어진 혼합액을 박막 선회형 고속 믹서로 교반 및 혼합하여 균일한 도공액 3을 얻었다.The coating liquid was produced as follows. That is, while mixing 10 parts by weight of the vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer with respect to 90 parts by weight of the inorganic filler, the concentration of the solid content (inorganic filler + vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer) in the resulting mixed solution The solvent was mixed so that it became 40 wt%. The obtained mixed solution was stirred and mixed with a thin film swirl type high-speed mixer to obtain a uniform coating solution 3.

다공질층(B층)의 제작에 사용한 무기 필러 1을 상기 무기 필러 3으로 변경하고, 도공액 1을 상기 도공액 3으로 변경하고, 도공 전단 속도를 7.9(1/s)로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 적층체 3을 얻었다.Inorganic filler 1 used for the production of the porous layer (layer B) was changed to the inorganic filler 3, the coating solution 1 was changed to the coating solution 3, and the coating shear rate was changed to 7.9 (1/s), except that It carried out similarly to Example 1, and obtained the laminated body 3.

[비수전해액 이차 전지의 제작][Production of non-aqueous electrolyte secondary battery]

적층체 1 대신에 적층체 3을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 비수전해액 이차 전지 3을 얻었다.A non-aqueous electrolyte secondary battery 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laminate 3 was used instead of the laminate 1.

그 후, 상술한 방법으로 얻어진 비수전해액 이차 전지 3의 전지 특성의 측정을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Thereafter, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 3 obtained by the method described above were measured. The results are shown in Table 1.

[실시예 4][Example 4]

[다공질층, 적층체의 제작][Production of porous layer and laminate]

무기 필러 4로서, α알루미나(스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤제, 상품명: AKP3000) 및 육각판 형상 산화아연(사까이 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: XZ-1000F)의 혼합물을 사용하였다. 상기 혼합물은 α알루미나 99중량부 및 육각판 형상 산화아연 1중량부를 유발에서 혼합하여 제작하였다. 무기 필러 4의 산소 원자 질량 백분율은 47%였다. 또한, 무기 필러 4의 D50, D10, D90은 각각 0.8㎛, 0.4㎛, 2.2㎛였다. 또한, 무기 필러 4의 단위 면적당 BET 비표면적은 4.5m2/g이었다.As the inorganic filler 4, a mixture of α-alumina (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: AKP3000) and hexagonal plate-shaped zinc oxide (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd., trade name: XZ-1000F) was used. The mixture was prepared by mixing 99 parts by weight of α alumina and 1 part by weight of hexagonal plate-shaped zinc oxide in a mortar. The oxygen atomic mass percentage of the inorganic filler 4 was 47%. In addition, D50, D10, and D90 of the inorganic filler 4 were 0.8 micrometer, 0.4 micrometer, and 2.2 micrometer, respectively. In addition, the BET specific surface area per unit area of the inorganic filler 4 was 4.5 m 2 /g.

도공액은 이하와 같이 제작하였다. 즉, 무기 필러 90중량부에 대하여 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체 10중량부를 혼합함과 함께, 얻어지는 혼합액에 있어서의 고형분(무기 필러+불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체)의 농도가 40중량%가 되도록 용매를 혼합하였다. 얻어진 혼합액을 박막 선회형 고속 믹서로 교반 및 혼합하여 균일한 도공액 4를 얻었다.The coating liquid was produced as follows. That is, while mixing 10 parts by weight of the vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer with respect to 90 parts by weight of the inorganic filler, the concentration of the solid content (inorganic filler + vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer) in the resulting mixed solution The solvent was mixed so that it became 40 wt%. The obtained mixed solution was stirred and mixed with a thin film swirl type high-speed mixer to obtain a uniform coating solution 4.

다공질층(B층)의 제작에 사용한 무기 필러 1을 상기 무기 필러 4로 변경하고, 도공액 1을 상기 도공액 4로 변경하고, 도공 전단 속도를 39.4(1/s)로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 적층체 4를 얻었다.Inorganic filler 1 used for the production of the porous layer (layer B) was changed to the inorganic filler 4, the coating solution 1 was changed to the coating solution 4, and the coating shear rate was changed to 39.4 (1/s), except that It carried out similarly to Example 1, and obtained the laminated body 4.

(정극판)(positive plate)

LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2/도전제/PVDF(중량비: 92/5/3)의 정극 합제가, 정극 집전체(알루미늄박)의 편면에 적층된 정극판을 얻었다. 이 정극판을 디에틸카르보네이트로 습윤시킨 상태에서, 실온에서 30초간 구속압(0.7MPa)을 걸었다.A positive electrode plate in which a positive electrode mixture of LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 /conductive agent/PVDF (weight ratio: 92/5/3) was laminated on one side of a positive electrode current collector (aluminum foil) was obtained. While the positive electrode plate was wetted with diethyl carbonate, a restraining pressure (0.7 MPa) was applied at room temperature for 30 seconds.

상기 정극판을, 정극 활물질층이 적층된 부분의 크기가 45mm×30mm이며, 또한 그 외주에 폭 13mm로 정극 활물질층이 적층되지 않은 부분이 남도록 절취함으로써, 정극판 2를 얻었다. 정극 활물질층의 두께는 37㎛였다.A positive electrode plate 2 was obtained by cutting the positive electrode plate so that the portion where the positive electrode active material layer was laminated had a size of 45 mm × 30 mm, and a portion where the positive electrode active material layer was not laminated was left with a width of 13 mm on the outer periphery. The thickness of the positive electrode active material layer was 37 µm.

[비수전해액 이차 전지의 제작][Production of non-aqueous electrolyte secondary battery]

적층체 1 대신에 적층체 4를 사용하고, 정극판으로서 상기 정극판 2를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 비수전해액 이차 전지 4를 얻었다.A non-aqueous electrolyte secondary battery 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laminate 4 was used instead of the laminate 1 and the positive electrode plate 2 was used as the positive electrode plate.

그 후, 상술한 방법으로 얻어진 비수전해액 이차 전지 4의 전지 특성의 측정을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Then, the battery characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery 4 obtained by the above-mentioned method were measured. The results are shown in Table 1.

[실시예 5][Example 5]

(정극판)(positive plate)

정극 합제(LiCoO2/도전제/PVDF(중량비: 100/5/3))가 정극 집전체(알루미늄박)의 편면에 적층된 정극판을 얻었다. 이 정극판을 디에틸카르보네이트로 습윤시킨 상태에서, 실온에서 30초간 구속압(0.7MPa)을 걸었다.A positive electrode plate in which a positive electrode mixture (LiCoO 2 /conductive agent/PVDF (weight ratio: 100/5/3)) was laminated on one side of a positive electrode current collector (aluminum foil) was obtained. While the positive electrode plate was wetted with diethyl carbonate, a restraining pressure (0.7 MPa) was applied at room temperature for 30 seconds.

상기 정극판을, 정극 활물질층이 적층된 부분의 크기가 45mm×30mm이며, 또한 그 외주에 폭 13mm로 정극 활물질층이 적층되지 않은 부분이 남도록 절취함으로써, 정극판 3을 얻었다. 정극 활물질층의 두께는 38㎛였다.A positive electrode plate 3 was obtained by cutting the positive electrode plate so that the portion on which the positive electrode active material layer was laminated had a size of 45 mm × 30 mm, and a portion where the positive electrode active material layer was not laminated was left with a width of 13 mm on the outer periphery. The thickness of the positive electrode active material layer was 38 µm.

[비수전해액 이차 전지의 제작][Production of non-aqueous electrolyte secondary battery]

적층체 1 대신에 적층체 4를 사용하고, 정극판으로서 상기 정극판 3을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 비수전해액 이차 전지 5를 얻었다.A non-aqueous electrolyte secondary battery 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laminate 4 was used instead of the laminate 1 and the positive electrode plate 3 was used as the positive electrode plate.

그 후, 상술한 방법으로 얻어진 비수전해액 이차 전지 5의 전지 특성의 측정을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Thereafter, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 5 obtained by the method described above were measured. The results are shown in Table 1.

[실시예 6][Example 6]

(부극판)(negative plate)

천연 흑연/스티렌-1,3-부타디엔 공중합체/카르복시메틸셀룰로오스나트륨(중량비 98/1/1)의 부극 합제가, 부극 집전체(구리박)의 편면에 적층된 부극판을 얻었다. 이 부극판을 디에틸카르보네이트로 습윤한 상태에서, 실온에서 30초간 구속압(0.7MPa)을 걸었다.A negative electrode mixture in which a negative electrode mixture of natural graphite/styrene-1,3-butadiene copolymer/carboxymethylcellulose sodium (weight ratio 98/1/1) was laminated on one side of a negative electrode current collector (copper foil) was obtained. The negative electrode plate was wetted with diethyl carbonate, and a restraining pressure (0.7 MPa) was applied at room temperature for 30 seconds.

상기 부극판을, 부극 활물질층이 적층된 부분의 크기가 50mm×35mm이며, 또한 그 외주에 폭 13mm로 부극 활물질층이 적층되지 않은 부분이 남도록 절취함으로써, 부극판 2를 얻었다. 부극 활물질층의 두께는 37㎛였다.Negative electrode plate 2 was obtained by cutting the negative electrode plate so that the portion on which the negative electrode active material layer was laminated had a size of 50 mm × 35 mm, and a portion where the negative electrode active material layer was not laminated was left with a width of 13 mm on the outer periphery. The thickness of the negative electrode active material layer was 37 µm.

[비수전해액 이차 전지의 제작][Production of non-aqueous electrolyte secondary battery]

적층체 1 대신에 적층체 4를 사용하고, 부극판으로서 상기 부극판 2를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 비수전해액 이차 전지 6을 얻었다.A non-aqueous electrolyte secondary battery 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laminate 4 was used instead of the laminate 1 and the negative electrode plate 2 was used as the negative electrode plate.

그 후, 상술한 방법으로 얻어진 비수전해액 이차 전지 6의 전지 특성의 측정을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Then, the battery characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery 6 obtained by the above-mentioned method were measured. The results are shown in Table 1.

[실시예 7][Example 7]

(부극판)(negative plate)

인조 구정 흑연/도전제/PVDF(중량비 85/15/7.5)의 부극 합제가, 부극 집전체(구리박)의 편면에 적층된 부극판을 얻었다. 이 부극판을 디에틸카르보네이트로 습윤시킨 상태에서, 실온에서 30초간 구속압(0.7MPa)을 걸었다.A negative electrode plate in which a negative electrode mixture of artificial spheroidal graphite/conductive agent/PVDF (weight ratio 85/15/7.5) was laminated on one side of a negative electrode current collector (copper foil) was obtained. While this negative electrode plate was wetted with diethyl carbonate, a restraining pressure (0.7 MPa) was applied at room temperature for 30 seconds.

상기 부극판을, 부극 활물질층이 적층된 부분의 크기가 50mm×35mm이며, 또한 그 외주에 폭 13mm로 부극 활물질층이 적층되지 않은 부분이 남도록 절취함으로써, 부극판 3을 얻었다. 부극 활물질층의 두께는 36㎛였다.Negative electrode plate 3 was obtained by cutting the negative electrode plate so that the portion on which the negative electrode active material layer was laminated had a size of 50 mm × 35 mm, and the outer periphery had a width of 13 mm to leave a portion where the negative electrode active material layer was not laminated. The thickness of the negative electrode active material layer was 36 µm.

[비수전해액 이차 전지의 제작][Production of non-aqueous electrolyte secondary battery]

적층체 1 대신에 적층체 4를 사용하고, 부극판으로서 상기 부극판 3을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 비수전해액 이차 전지 7을 얻었다.A non-aqueous electrolyte secondary battery 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laminate 4 was used instead of the laminate 1 and the negative electrode plate 3 was used as the negative electrode plate.

그 후, 상술한 방법으로 얻어진 비수전해액 이차 전지 7의 전지 특성의 측정을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Thereafter, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 7 obtained by the method described above were measured. The results are shown in Table 1.

[비교예 1][Comparative Example 1]

[다공질층, 적층체의 제작][Production of porous layer and laminate]

무기 필러 5로서, 산소 원자 질량 백분율 71%인 붕사(와코 쥰야쿠제)를 사용하였다. 무기 필러 5의 D50, D10, D90은 각각 27㎛, 6.3㎛, 111㎛였다. 또한, 무기 필러 5의 단위 면적당 BET 비표면적은 2.5m2/g이었다.As the inorganic filler 5, borax (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having an oxygen atomic mass percentage of 71% was used. D50, D10, and D90 of the inorganic filler 5 were 27 µm, 6.3 µm, and 111 µm, respectively. In addition, the BET specific surface area per unit area of the inorganic filler 5 was 2.5 m 2 /g.

도공액은 이하와 같이 제작하였다. 즉, 무기 필러 90중량부에 대하여 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체 10중량부를 혼합함과 함께, 얻어지는 혼합액에 있어서의 고형분(무기 필러+불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체)의 농도가 40중량%가 되도록 용매를 혼합하였다. 얻어진 혼합액을 박막 선회형 고속 믹서로 교반 및 혼합하여 균일한 도공액 5를 얻었다.The coating liquid was produced as follows. That is, while mixing 10 parts by weight of the vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer with respect to 90 parts by weight of the inorganic filler, the concentration of the solid content (inorganic filler + vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer) in the resulting mixed solution The solvent was mixed so that it became 40 wt%. The obtained mixed solution was stirred and mixed with a thin film swirl type high-speed mixer to obtain a uniform coating solution 5.

다공질층(B층)의 제작에 사용한 무기 필러 1을 상기 무기 필러 5로 변경하고, 도공액 1을 상기 도공액 5로 변경하고, 도공 전단 속도를 7.9(1/s)로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 적층체 5를 얻었다.Inorganic filler 1 used for the production of the porous layer (layer B) was changed to the inorganic filler 5, the coating solution 1 was changed to the coating solution 5, and the coating shear rate was changed to 7.9 (1/s), It carried out similarly to Example 1, and obtained the laminated body 5.

[비수전해액 이차 전지의 제작][Production of non-aqueous electrolyte secondary battery]

적층체 1 대신에 적층체 5를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 비수전해액 이차 전지 8을 얻었다.A non-aqueous electrolyte secondary battery 8 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laminate 5 was used instead of the laminate 1.

그 후, 상술한 방법으로 얻어진 비수전해액 이차 전지 8의 전지 특성의 측정을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Then, the battery characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery 8 obtained by the above-mentioned method were measured. The results are shown in Table 1.

[비교예 2][Comparative Example 2]

(정극판)(positive plate)

LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2/도전제/PVDF(중량비: 92/5/3)의 정극 합제가, 정극 집전체(알루미늄박)의 편면에 적층된 정극판을 얻었다.A positive electrode plate in which a positive electrode mixture of LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 /conductive agent/PVDF (weight ratio: 92/5/3) was laminated on one side of a positive electrode current collector (aluminum foil) was obtained.

상기 정극판을, 정극 활물질층이 적층된 부분의 크기가 45mm×30mm이며, 또한 그 외주에 폭 13mm로 정극 활물질층이 적층되지 않은 부분이 남도록 절취함으로써, 정극판 4로 하였다. 정극 활물질층의 두께는 38㎛였다.The positive electrode plate was cut so that the portion on which the positive electrode active material layer was laminated had a size of 45 mm × 30 mm, and had a width of 13 mm on the outer periphery to leave a portion on which the positive electrode active material layer was not laminated, so that the positive electrode plate 4 was obtained. The thickness of the positive electrode active material layer was 38 µm.

[비수전해액 이차 전지의 제작][Production of non-aqueous electrolyte secondary battery]

적층체 1 대신에 적층체 4를 사용하고, 정극판으로서 상기 정극판 4를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 비수전해액 이차 전지 9를 얻었다.A non-aqueous electrolyte secondary battery 9 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laminate 4 was used instead of the laminate 1 and the positive electrode plate 4 was used as the positive electrode plate.

그 후, 상술한 방법으로 얻어진 비수전해액 이차 전지 9의 전지 특성의 측정을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Then, the battery characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery 9 obtained by the above-mentioned method were measured. The results are shown in Table 1.

[비교예 3][Comparative Example 3]

(부극판)(negative plate)

천연 흑연/스티렌-1,3-부타디엔 공중합체/카르복시메틸셀룰로오스나트륨(중량비 98/1/1)의 부극 합제가, 부극 집전체(구리박)의 편면에 적층된 부극판을 얻었다.A negative electrode mixture in which a negative electrode mixture of natural graphite/styrene-1,3-butadiene copolymer/carboxymethylcellulose sodium (weight ratio 98/1/1) was laminated on one side of a negative electrode current collector (copper foil) was obtained.

상기 부극판을, 부극 활물질층이 적층된 부분의 크기가 50mm×35mm이며, 또한 그 외주에 폭 13mm로 부극 활물질층이 적층되지 않은 부분이 남도록 절취함으로써, 부극판 4로 하였다. 부극 활물질층의 두께는 38㎛였다.The negative electrode plate was cut so that the portion on which the negative electrode active material layer was laminated had a size of 50 mm × 35 mm, and the width was 13 mm on the outer periphery to leave a portion where the negative electrode active material layer was not laminated, so that the negative electrode plate 4 was obtained. The thickness of the negative electrode active material layer was 38 µm.

[비수전해액 이차 전지의 제작][Production of non-aqueous electrolyte secondary battery]

적층체 1 대신에 적층체 4를 사용하고, 부극판으로서 상기 부극판 4를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 비수전해액 이차 전지 10을 얻었다.A non-aqueous electrolyte secondary battery 10 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laminate 4 was used instead of the laminate 1 and the negative electrode plate 4 was used as the negative electrode plate.

그 후, 상술한 방법으로 얻어진 비수전해액 이차 전지 10의 전지 특성의 측정을 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Then, the battery characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery 10 obtained by the above-mentioned method were measured. The results are shown in Table 1.

또한, 표 1에 있어서, 실시예 2 및 4 내지 7, 그리고 비교예 2 내지 3의 「무기 필러」란에는, 2종류의 화합물 및 수치가 기재되어 있다. 당해 수치는 화합물의 중량부를 나타내고 있다. 예를 들어, 실시예 2에는, 「Al2O3/마이카 50/50」이라고 기재되어 있으며, 이것은 Al2O3을 50중량부, 마이카를 50중량부 사용한 것을 나타내고 있다.In addition, in Table 1, in Examples 2 and 4-7, and the "inorganic filler" column of Comparative Examples 2-3, two types of compounds and numerical value are described. The numerical value represents parts by weight of the compound. For example, in Example 2, it is described as "Al 2 O 3 /mica 50/50", which indicates that 50 parts by weight of Al 2 O 3 and 50 parts by weight of mica were used.

Figure pct00001
Figure pct00001

[결론][conclusion]

표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 7의 비수전해액 이차 전지는, 비교예 1 내지 3의 비수전해액 이차 전지에 비해 충방전 사이클 후의 방전 용량 회복 특성이 우수한 것을 알았다. 실시예 1 내지 7의 비수전해액 이차 전지는, 정극판의 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 130회 이상이며, 부극판의 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 1650회 이상이며, 다공질층의 |1-T/M|으로 표시되는 값이 0.10 내지 0.42의 범위에 있다. 한편, 비교예 1은, |1-T/M|이 0.42를 초과하고 있다. 비교예 2는, 정극판의 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 130회 미만이다. 비교예 3은, 부극판의 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 1650회 미만이다.As shown in Table 1, it was found that the nonaqueous electrolyte secondary batteries of Examples 1 to 7 had excellent discharge capacity recovery characteristics after charge and discharge cycles compared to the nonaqueous electrolyte secondary batteries of Comparative Examples 1 to 3. In the nonaqueous electrolyte secondary batteries of Examples 1 to 7, the number of bendings until the electrode active material layer of the positive electrode plate is peeled off is 130 or more, and the number of bending until the electrode active material layer of the negative electrode plate is peeled is 1650 times or more and the value expressed by |1-T/M| of the porous layer is in the range of 0.10 to 0.42. On the other hand, in Comparative Example 1, |1-T/M| exceeds 0.42. In Comparative Example 2, the number of times of bending until the electrode active material layer of the positive electrode plate is peeled off is less than 130 times. In Comparative Example 3, the number of bendings until the electrode active material layer of the negative electrode plate was peeled off was less than 1650 times.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 비수전해액 이차 전지는, 충방전 사이클 후의 방전 용량 회복 특성이 우수하기 때문에, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화 및 휴대 정보 단말기 등에 사용하는 전지, 그리고 차량 탑재용 전지로서 적합하게 이용할 수 있다.Since the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the embodiment of the present invention has excellent discharge capacity recovery characteristics after a charge/discharge cycle, it is suitably used as a battery for use in personal computers, mobile phones, portable information terminals, etc., and as an on-vehicle battery. can

1: 다이아몬드 압자
2: 기판
3: 적층체
1: diamond indenter
2: Substrate
3: Laminate

Claims (5)

무기 필러와 수지를 포함하는 다공질층과,
JIS P 8115(1994)에 규정된 MIT 시험 기법에 준거하여, 하중 1N, 절곡 각도 45°에서 실시한 내절 시험에 있어서, 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 130회 이상인 정극판과,
상기 내절 시험에 있어서, 전극 활물질층이 박리될 때까지의 절곡 횟수가 1650회 이상인 부극판을 구비하고,
상기 다공질층은, 하기 식 (1)로 표시되는 값이 0.10 내지 0.42의 범위에 있는 비수전해액 이차 전지.
|1-T/M|···(1)
(식 (1) 중, T는, TD에 있어서의 0.1N의 일정 하중 하에서의 스크래치 시험에 있어서의, 임계 하중까지의 거리를 나타내고, M은, MD에 있어서의 0.1N의 일정 하중 하에서의 스크래치 시험에 있어서의, 임계 하중까지의 거리를 나타낸다.)
A porous layer comprising an inorganic filler and a resin;
In accordance with the MIT test technique stipulated in JIS P 8115 (1994), in the bending resistance test conducted at a load of 1N and a bending angle of 45°, the positive electrode plate in which the number of bending until the electrode active material layer is peeled off is 130 or more;
In the bending resistance test, the number of bending until the electrode active material layer is peeled is provided with a negative electrode plate of 1650 times or more,
The porous layer is a non-aqueous electrolyte secondary battery having a value represented by the following formula (1) in the range of 0.10 to 0.42.
|1-T/M|····(1)
(In formula (1), T represents the distance to the critical load in the scratch test under a constant load of 0.1 N in TD, and M is the scratch test under a constant load of 0.1 N in MD. In this case, the distance to the critical load is indicated.)
제1항에 있어서, 상기 다공질층이 폴리올레핀, (메트)아크릴레이트계 수지, 불소 함유 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 수용성 폴리머로 이루어지는 군에서 1종 이상 선택되는 수지를 포함하는 비수전해액 이차 전지.The non-water according to claim 1, wherein the porous layer contains at least one resin selected from the group consisting of polyolefin, (meth)acrylate-based resin, fluorine-containing resin, polyamide-based resin, polyester-based resin, and water-soluble polymer. electrolyte secondary battery. 제2항에 있어서, 상기 폴리아미드계 수지가 아라미드 수지인 비수전해액 이차 전지.The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 2, wherein the polyamide-based resin is an aramid resin. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공질층이 폴리올레핀 다공질 필름의 편면 또는 양면에 적층되어 있는 비수전해액 이차 전지.The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the porous layer is laminated on one or both surfaces of the polyolefin porous film. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정극판이 전이 금속 산화물을 포함하고, 상기 부극판이 흑연을 포함하는 비수전해액 이차 전지.

The non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the positive electrode plate contains a transition metal oxide, and the negative electrode plate contains graphite.

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