TW201225383A - Slurry and method for producing separator using the slurry - Google Patents
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Description
201225383 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明有關漿體(Slurry)及使用該漿體之分隔器的 製造方法。 【先前技術】 由於非水電解液二次電池(nonaqueous electrolyte secondary battery ),特別是鋰二次電池(lithium secondary battery),係能量密度(energy density)高之 故,作爲個人電腦、行動電話、以及可攜式資訊終端機等 的用途之用的電池而被廣泛使用。 非水電解液二次電池,係_能量密度較高者,因而,如 因電池的損壞或具有電池之設備的損壞而在電池發生內短 路(internal short circuit ) •外短路(external short circuit)時,則有時會流通大電流而激烈發熱。因此,對 非水電解液二次電池需要防止一定程度以上之發熱,藉以 確保高度的安全性。 爲確保高度的安全性起見,一般性的非水電解液二次 電池,具有在異常發熱時能藉由分隔器(separator )而切 斷正-負極間的離子的通過,以防止進一步的發熱之關機 功能(shut-down function )。具有關機功能之分隔器而 言,可例舉:由異常發熱時會熔融之材質所成之多孔膜。 亦即,採用有該分隔器之電池,在異常發熱時能藉由多孔 膜之熔融及無孔化,而遮斷離子的通過,以抑制進一步的 -5- 201225383 發熱。 具有此種關機功能之分隔器而言,例如’可採用聚烯 烴製的多孔膜。由聚烯烴多孔膜所成之分隔器’在電池的 異常發熱時,在約80至180°C下熔融及無孔化之結果, 將停止離子之通過、以抑制電池之進一步的發熱。然而’ 如發熱爲更激烈時,則因由聚烯烴多孔膜所成之分隔器之 收縮或破膜之結果,正極與負極可能直接接觸以致發生短 路。如此,由聚烯烴製的多孔膜所成之分隔器係形狀穩定 性不足夠者,而有不能抑制因短路所引起之異常發熱之情 形。 爲對分隔器賦予在高溫下之形狀穩定性起見,有人在 硏究在聚烯烴多孔膜上層合由具有耐熱性之材質所成之多 孔膜之方法。製造此種高耐熱性的分隔器之方法而言,可 例舉:使再生纖維素膜(reclaimed cellulose film)浸漬 於有機溶劑中以使其多孔化,並將所得之多孔膜與聚烯烴 多孔膜進行層合以製得分隔器之方法(例如,參考專利文 獻1 )。 所得之分隔器,係在高溫下的形狀穩定性良好者,如 使用該分隔器則可賦予安全性高的非水電解液二次電池。 然而,此種分隔器,具有聚烯烴多孔膜上層合有屬於自力 式膜之耐熱性多孔質膜之形態,而該耐熱性多孔質膜的離 子透過性(ion permeability )不足夠之情形較多,其結果 ,有所得非水電解液二次電池的負荷特性(load characteristic)成爲不足夠之問題。 201225383 專利文獻2中,作爲具有關機性之同時在高溫下的形 狀穩定性優異之分隔器,提案有層合有含有微粒( particulate )及水溶性聚合物之多孔質膜與聚稀烴多孔膜 之分隔器,藉由該分隔器之採用,而製得有一種負荷特性 、循環性、以及安全性優異的非水電解液二次電池。 該分隔器,係如將含有水溶性聚合物及微粒以及作爲 介質(medium )之水之漿體塗佈於聚烯烴多孔膜上,並 從所得之塗佈膜去除作爲介質之水,藉以將含有水溶性聚 合物及微粒之多孔質膜層合於聚烯烴多孔膜上,即可製得 〇 然而,由於作爲基材之聚烯烴多孔膜之親水性( hydro philicity)並不很高之故,以水作爲介質之漿體的 塗佈性並不良好。其結果容易發生膜缺陷,以致有時難於 所需要的面積上再現性(reproducibility )良好之方式形 成均質的含有水溶性聚合物及微粒之多孔質膜之情形。又 ,由於上述漿體係容易發生微粒的凝聚(coagulation)者 之故,有不能長期間儲存之缺點。 另一方面,如作爲漿體的介質而使用低級醇等的兩親 媒性介質(amphipathic medium )時,則對聚烯烴多孔膜 的塗佈性將獲提升,而能形成均質性(homogeneity)高 的膜。然而,所得之分隔器,係關機性或離子滲透性( ion permeability)(透氣性(air permeability ))等的膜 特性並不合適,又,於漿體中之微粒的分散性( dispersibility )亦低 ° 201225383 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開平1 0-3898號公報 [專利文獻2]日本專利特開2004-227972號公報 【發明內容】 本發明之目的在於提供一種能按再現性良好方式穩定 製得關機性或離子滲透性(透氣性)等的膜特性優異的分 隔器’且儲存穩定性優異的漿體,且提供一種經使用該漿 體之分隔器的製造方法。 本發明提供下列各項。 < 1 > 一種漿體,係含有水溶性聚合物、微粒以及介 質之漿料,其特徵爲:前述介質,爲水與選自碳數〗至4 的飽和脂肪族醇之至少一種醇的混合溶劑, 前述醇的濃度’係對前述混合溶劑,爲1 〇重量%以 上3 5重量%以下者》 <2>如<1>之漿體’其中前述醇,爲甲醇或乙醇。 <3>如<1>或<2>之漿體’其中前述微粒,爲由 氧化鋁所成。 <4>如<1>至<3>之至少一項之漿體,其中對前 述介質之前述水溶性聚合物的濃度,爲〇40重量%以上 1 . 5 0重量%以下者。 <5>如<1>至<4>之任一項之漿體,其中前述水 -8 - 201225383 溶性聚合物,係選自纖維素醚、聚乙烯醇、褐藻酸鈉所成 群之1種以上的聚合物。 <6>如<5>之漿體’其中前述纖維素醚,爲羧基甲 基纖維素。 <7>—種分隔器的製造方法,其特徵爲:包含;將 < 1>至<6>之任一項之漿體塗佈於聚烯烴多孔膜上之步 驟、及從所得之塗佈膜去除介質,藉以將含有水溶性聚合 物及微粒之多孔質膜層合於聚烯烴多孔膜上之步驟。 <8>如<7>之分隔器的製造方法,其中前述聚烯烴 多孔膜,爲聚乙烯多孔膜。 <9>如<7>或<8>之分隔器的製造方法,其中前 述聚烯烴多孔膜,爲施加有親水化處理(hydrophilic treatment)之膜。 < 1 〇 > —種分隔器,係經依<7>至<9>之任一項記 載之方法所製造者。 < 11> 一種漿體之爲形成於分隔器上之多孔質膜之用 的使用,其特徵爲:<1>至<6>之任一項記載之漿體之 爲形成於層合有含有水溶性聚合物及微粒之多孔質膜與聚 烯烴多孔膜之分隔器上之多孔質膜之用的使用。 [發明之最佳實施形態] <漿體> 本發明有關含有水溶性聚合物、微粒以及介質之漿體 ,特別是用爲於層合有含有水溶性聚合物及微粒之多孔質 -9 - 201225383 膜(以下,簡稱「A膜」)與聚烯烴多孔膜(以下,簡稱 「8膜」)之分隔器之前述A膜的形成。 <介質> 於槳體中之介質,係水(以下,簡稱「溶劑(i )」 ) '與選自碳數1至4的飽和脂肪族醇之至少1種醇(以 下’簡稱「溶劑(ii )」)的混合溶劑,而前述溶劑(ii )的濃度,係對前述混合溶劑,爲1 0重量%以上3 5重量 %以下,較佳爲15重量%以上25重量%以下者。另一方 面’前述溶劑(i )之對混合溶劑之濃度,爲90重量%至 65重量%,較佳爲85重量%至75重量%。 如將溶劑(i )及溶劑(ii )分別之對混合溶劑之重量 比例設定爲上述範圍,則漿體則可長期間、在微粒不會凝 聚之下保持分散性,亦可對作爲基材之B膜的塗佈性優異 ,並可依良好的再現性方式穩定地形成A膜。 即使對混合溶劑之溶劑(i i )的濃度在3 5重量%以 上時(包含溶劑(ii)的濃度爲1〇〇重量%),仍然可對 作爲基材之B膜之塗佈性優異,在目視級檢查之下形成膜 缺陷少且均質的A膜之情形,惟所製得之分隔器,係關 機性或離子滲透性(透氣性)等的膜特性並不合適者。 如對混合溶劑之溶劑(Π)的濃度在未滿1〇重量% 時,則所製得之A膜會具有膜缺陷之情形增多,以致膜 特性並不合適。 作爲溶劑(i )之水,係較佳爲不純物少者,純水及 -10- 201225383 /或離子交換水較合適。 作爲溶劑(ii )之醇的具體例而言’可例舉:甲醇、 乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第三丁醇。此 中,從漿體中之微粒的分散性、與塗佈性的平衡來看,特 佳爲甲醇或乙醇。在此,此等醇’較佳爲經精製之醇。 再者,介質在不顯著損害本發明之效果之範圍,亦可 含有溶劑(i )及溶劑(i i )以外的溶劑或PH調整劑等的 成分。 <微粒> 於漿體中之微粒而言,可採用無機或有機的微粒。有 機微粒的材料之具體例而言,可例舉:苯乙烯、乙烯基甲 酮、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、縮水甘 油甲基丙烯酸酯、縮水甘油丙烯酸酯、丙烯酸甲酯等的單 獨或者2種以上的共聚物;聚四氟乙烯、四氟化乙烯_6 氟化丙烯共聚物、四氟化乙烯-乙烯共聚物、聚氟化亞乙 烯基等的含氟系樹脂;三聚氰胺樹脂;尿醛樹脂、聚乙烯 :聚丙烯;聚甲基丙烯酸酯等。又,無機微粒的材料之具 體例而言,可例舉:碳酸鈣、滑石、黏土、高嶺土 '二氧 化矽、水滑石(hydrotalcite )、矽藻土、碳酸鎂、碳酸 鋇、硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋇、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧 化鈣、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋁、雲母、沸石(zeolite) 、玻璃等。在此,此等微粒的材料,可以單獨、或混合2 種以上之方式使用。此等微粒之中,從混合溶劑中的穩定 -11 - 201225383 性或分散性之觀點來看,較佳爲無機微粒,更佳爲氧化鋁 微粒。 漿體中所含有之微粒,可能在儲存時等即在漿體中凝 聚而有生成凝聚體(aggregate )之情形。如漿體中存在有 大的微粒(包含凝聚體)時,則因塗佈性降低之故,可能 所得之A膜多具有膜缺陷,而其結果會有分隔器的閉塞 性或離子滲透性(透氣性(air permeability )等的膜特性 不合適之情形。爲製得具有合適的膜特性之分隔器起見, 漿體中所含有之微粒(包含凝聚體)的粒徑(D9G ),較 佳爲6 # m以下者。如微粒的粒徑(D9Q )在6 /2 m以下, 則能按良好塗佈性之方式將漿體塗佈於基材(B膜)上。 在此,微粒的粒徑(D9()),可利用雷射繞射式粒度分佈 測定裝置(laser diffraction type particle distribution measuring apparatus )而算出 o 漿體中的微粒濃度,較佳爲6至40重量%,更佳爲 9至3 5重量%。如微粒濃度在未滿6重量%時,則可能 難於分隔器製造中從漿體去除介質。如在超過40重量% 時,則可能漿體中之微粒容易發生凝聚,又,漿體之塗佈 性可能會不佳。 <水溶性聚合物〉 於漿體中之水溶性聚合物的例而言,可例舉:聚乙烯 基醇、聚乙二醇 '纖維素酸、褐藻酸鈉(sodium alginate )、聚丙烯酸、聚丙烯醯胺、聚甲基丙烯酸等,其中較佳 -12- 201225383 爲纖維素醚、聚乙烯基醇、褐藻酸鈉,更佳爲纖維素醚。 纖維素醚的具體例而言’可例舉:羧基甲基纖維素(CMC )、羥乙基纖維素(HEC)、羧基乙基纖維素、甲基纖維 素、乙基纖維素、氰乙基纖維素、羥乙基纖維素等,從長 時間使用時之劣化較低來看,特佳爲C M C。 水溶性聚合物的濃度,係對介質爲0.40重量%以上 1.50重量%以下,較佳爲0.40重量%以上1.30重量%以 下。如水溶性聚合物的濃度在未滿0.40重量%時,可能 塗佈膜之對Β膜的密接性不佳,其時,可能引起膜的剝離 (peeling),而會難於在Β膜上形成作爲連續膜之Α膜 。如水溶性聚合物的濃度在超過1.50重量%時,則可能 所製得之分隔器的關機性會降低。水溶性聚合物,可按漿 體能適合於塗佈之方式適當選擇分子量等。 ^ <漿體之製造方法> 漿體,可藉由各構成成分(水溶性聚合物、微粒以及 介質)之混合而製造。混合時,可依據周知的方法實施。 各構成成分的混合順序或混合溫度等的混合條件,除非發 生沈澱物等別問題以外爲任意者,可爲各構成成分之中預 先調配2成分或3成分以上,然後混合其餘之成分之方式 ’亦可爲一次混合全部之方式。具體而言,使水溶性聚合 物溶解或潤脹於介質中(祗要是漿體的塗佈上無問題時, 亦可爲經潤脹水溶性聚合物之液。)並於所得者中,再添 加微粒以進行混合至均勻爲止之方式而製得漿體。於所得 -13- 201225383 漿體中,水溶性聚合物係溶解在介質中。均勻混合微粒之 方法而言,並不特別加以限制,例如,可使用:三線制馬 達(three-wire motor)、均質機(homogenizer)、介質 式分散機(media type dispersing machine)、壓力式分散 機(pressure type dispersing machine)等在來周知之分 散機。 又,漿體,可在不顯著影響本發明之目的之範圍內, 除水溶性聚合物、微粒以及介質以外,尙可含有表面活性 劑、pH調整劑、分散劑、可塑劑等成分。 <分隔器之製造方法> 分隔器之製造方法,包含:於B膜上塗佈上述漿體之 步驟、及從所得塗佈膜去除介質,藉以將含有水溶性聚合 物及微粒之A膜層合於B膜上之步驟。如從經塗佈於B 膜上之塗佈膜去除介質,則塗佈膜即成爲A膜而將層合 於B膜上。可推測爲當從塗佈膜去除介質時,則在微粒周 圍產生間隙以致生成A膜。漿體若未包含微粒則無法得 到多孔質膜。 於分隔器中,A膜具有於發生關機之高溫下之耐熱性 ,而對分隔器賦予形狀穩定性之功能。B膜則在異常過熱 時即熔融而無孔化之結果,能對分隔器賦予關機之功能。 於分隔器上之A膜及B膜,可爲合計3層以上。可例舉 :經於B膜兩面形成A膜之分隔器等。 當經於B膜上塗佈漿體時’該漿體將進入B膜的微 -14- 201225383 孔(空隙)內,並因漿體中的水溶性聚合物將析出之效果 ,所謂「錨固效果(anchor effect)」’而A膜即黏接於 B膜上。如漿體中的水溶性聚合物過剩進入B膜的微孔( 空隙)內時,可能有損傷所得分隔器的關機性或滲透性( 離子滲透性)之情形。 惟本發明之分隔器之製造方法中’則由於漿體中之介 質係按上述比例含有溶劑(i)與溶劑(ii)之混合溶液之 故,可抑制當將漿體塗佈於B膜上時之塗佈之不均勻’以 及漿體的塗料收縮斑之發生。其結果,可抑制A膜中之 膜缺陷的發生,因而,可製得一種A膜的均質性優異, 關機性、或滲透性(離子滲透性)優異的分隔器。 作爲基材之B膜,係一種聚烯烴多孔膜,而於其內部 具有從一邊的面連結至另一邊的面之微孔。如爲非水電解 液二次電池而使用本發明之分隔器時,則B膜的微孔即被 電解液所充滿。由於B膜經常與電解液相接觸之故,B膜 需要具有不溶解於電解液之耐久性。聚烯烴係同時具有對 電解液之耐久性和機械性強度者。聚烯烴的例而言,可舉 :將乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯等加以 聚合之單獨聚合物或共聚物。B膜,較佳爲含有聚乙烯或 聚丙烯’從再提高對電解液之耐久性的觀點來看,較佳爲 含有分子量在5x1 〇5至15x1 06的超高分子量成分。B膜, 較佳爲聚乙烯多孔膜,特佳爲含有以乙烯作爲主體之超高 分子量聚乙烯。 B膜的空隙率,較佳爲20至80體積%,更佳爲30 -15- 201225383 至70體積%。如該空隙率在20體積%以下時,則有電解 液的保持量減少之情形,如在8 0體積%以上時,則在將 發生關機之高溫下之無孔化會不足夠,以致當電池發熱時 可能不會切斷電流。 如上所述,B膜具有前述微孔,而係能從一邊的面往 另一邊的面滲氣體或液體者。B膜的透氣度(air permeablity) (Garleyvalue(凱勒値)),通常係在 50 至400秒/ l〇〇cc的範圍,較佳爲在50至300秒/100cc的 範圍。 B膜的厚度,通常爲4至50ym,較佳爲5至30//m 。如厚度在未滿4#m時,則可能關機不充分,而在超過 50/zm時,則加上A膜的厚度之分隔器的厚度過厚,以致 可能所得電池的電容量(electric capacity)變小。B膜的 孔徑,較佳爲3 " m以下,更佳爲1 v m以下。 B膜的製造方法並不特別加以限定,可例舉:如曰本 專利特開平7-2 95 63號公報所記載之方式,經對聚烯烴中 添加可塑劑(plasticizer)並成型爲薄膜後,使用適當的 溶劑以去除該可塑劑之方法,或者,如日本專利特開平 7-304110號公報所記載之方式,採用經依周知方法所製 造之由聚烯烴所成之薄膜,將該薄膜之構造上較脆弱的非 晶部分(amorphous part )加以選擇性定向拉伸以形成微 細孔之方法。又,例如,B膜係由含有超高分子量聚乙烯 及重量平均分子量1萬以下的低分子量聚烯烴之聚烯烴所 形成時’則從製造成本之觀點來看,較佳爲依如下所示方 •16- 201225383 法製造。 亦即,包含 (1) 將超高分子量聚乙烯1〇〇重量份、及重量平均 分子量1萬以下的低分子量聚烯烴5至200重量份、以及 碳酸鈣等的無機塡充劑100至400重量份進行混練以製得 聚烯烴樹脂組成物之步驟、 (2) 使用前述聚烯烴樹脂組成物以成型片材之步驟 、 (3) 從步驟(2)中所得之片材去除無機塡充劑之步 驟、 (4) 將步驟(3)中所得之片材進行定向拉伸,以製 得B膜之步驟、之方法,或者,包含 (1)將超高分子量聚乙烯100重量份、及重量平均 分子量1萬以下的低分子量聚烯烴5至200重量份、以及 無機塡充劑1 〇〇至400重量份進行混練以製得聚烯烴樹脂 組成物之步驟、 (2 )使用前述聚烯烴樹脂組成物以成型片材之步驟 、 (3 )將步驟(2 )中所得之片材進行定向拉伸,以製 得定向拉伸膜之步驟、 (4)從步驟(3)中所得之定向拉伸片材去除無機塡 充劑,以製得B膜之步驟、之方法。 B膜而言,亦可採用具有上述特性之市售品。 於B膜上進行漿體之塗佈之前,較佳爲預先對B膜 -17- 201225383 實施親水化處理。亦可將本發明之漿體,直接塗佈於B膜 上,惟如B膜係施加有親水化處理之膜時,則漿體之塗佈 性將會更獲提升,而可得更均質的A膜。該親水化處理 ,特別是介質中的溶劑(Π )的濃度比較低時,更爲有效 者。B膜的親水化處理,可爲任何方法,可具體例舉:利 用酸或鹼等之藥劑處理、電暈處理、電漿處理(plasma treatment)等。電暈處理,係除可在較短時間內使B膜親 水化之優點之外,由於改質係僅限於B膜的表面近旁之故 ,尙有B膜的細孔內仍然保持疏水性(hydropholicity) 之下,僅使B膜的表面近旁親水化之優點。因此,於塗佈 有漿體之情形,可抑制漿體對B膜的微孔(空隙)內之過 剩的進入,結果可避免因水溶性聚合物析出所引起之B膜 的閉塞性降低。 將漿體塗佈於B膜上之方法,祗要是能進行均勻之濕 式塗佈(wet coating)之方法,則並不特別加以限制,而 可採用在來周知之方法。其例而言,可舉:毛細管塗佈( capillary coating)法、旋塗(spin coating)法、縫口模 頭塗佈(slit die coating)法、噴霧塗佈(spray coating )法、浸漬塗佈(dip coating)法、輕式塗佈(roller c 〇 a t i n g )法、絲網印刷(s c r e e n p r i n t i n g )法、膠版印刷 (flexo printing)法、鑲條塗佈機(bar coater)法、凹 輥塗佈機(gravure coater)法、壓模塗佈機(die coater )法等。所形成之A膜之厚度,如調節每單位面積的塗 佈量、水溶性聚合物在漿體中的濃度、微粒對水溶性聚合 -18 - 201225383 物之重量比,則可控制。在塗佈時’亦可採用支撐B膜之 支撐體。支撐體而言’可採用:樹脂製的薄膜、金屬製的 皮帶(belt)、桶(drum)等。 從B膜上的塗佈膜之介質的去除作業,一般係利用乾 燥之方法,惟並不限定於此種方法。利用乾燥以去除介質 時的乾燥溫度,較佳爲不會使B膜之透氣度降低之溫度。 例如,能發生關機之溫度以下。 B膜上所形成之A膜的厚度,通常爲0.1/zm以上10 以下,較佳爲2/zm以上6#m以下。如A膜的厚度 過厚時,則可能所得非水電解液二次電池的負荷特性會降 低,.如過薄時,則當發生該電池的發熱時,可能抗拒不了 聚烯烴多孔膜的熱收縮以致分隔器會收縮。在此,如在B 膜的兩面形成A膜時,則A膜的厚度即作成兩面的合計 厚度。 A膜具有孔,而其孔徑係將其孔作成近似爲球形時的 球的直徑較佳爲3 // m以下,更佳爲1 μ m以下。如孔徑 的平均的大小在3/zm以上時,則有當作爲正極或負極的 主成分之碳粉或其小片脫落時,發生容易短路等問題之可 能性。又,A膜的空隙率(void age ),較佳爲30至90 體積%,更佳爲40至85體積%。 於本發明中之分隔器,係A膜與B膜經層合之層合 膜(laminated film ),惟亦可在不顯著影響本發明之目 的之範圍內,含有A膜及B膜以外的膜,例如,黏接膜 (adhesive film )、保護膜(protective film )等。 -19- 201225383 分隔器全體(A膜+B膜)的厚度,通常爲5至80 /zm,較佳爲5至50/im,特佳爲6至35/zm。如分閛 全體的厚度在未滿5/zm時,則會容易破膜,如在超過 時,則由於分隔器的厚度會增厚之故,有所得之電 的電氣容量會變小之可能性。分隔器全體的空隙率,通 爲30至85體積%,較佳爲35至80體積%。分隔器之 氣度(凱勒値),通常爲50至2000秒/100 cc,較佳爲 至1000秒/100cc。如透氣度將成爲2000秒/ lOOcc以上 ,則有分隔器的離子滲透性、以及電池的負荷特性會降 之可能性,如在未滿50秒/lOOcc時,則有影響分隔器 絕緣性之可能性。 依上述方法所得之分隔器,係經層合含有水溶性聚 物及微粒之多孔質膜(A膜)與聚烯烴多孔膜(B膜) 層合膜。分隔器係特別是非水電解液二次電池用之分隔 <分隔器以外的非水電解液二次電池之構成要素> 以下,將就分隔器以外的非水電解液二次電池(特 是鋰二次電池)之構成要素加以說明,惟構成要素並不 此而有所限定。 非水電解液的例而言,可舉:經使鋰鹽溶解於有機 劑中之非水電解液。鋰鹽的例而言,可舉:LiC104 LiPF6 、 Li AsF6 、 LiSbF6 、 LiBF4 、 LiCF3S03 LiN(S02CF3)2、LiC(S02CF3)3、Li2B1QCl1()、低級脂肪族 器 80 池 常 透 50 時 低 的 合 之 器 別 因 溶 羧 -20- 201225383 酸鋰鹽、LiA1C14等,而此等可以分別單獨方式、或混合 2種以上的鋰鹽後使用。鋰鹽而言,較佳爲選自 LiPF6、 LiAsF6 ' LiSbF6、LiBF4 ' LiCF3S03、LiN(CF3S02)2、以 及LiC(CF3S02)3所成群之至少1種的含氟鋰鹽。 於非水電解液中之有機溶劑的例而言,可舉:碳酸丙 烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙基 甲酯、4-三氟甲基-1,3-二噚烷-2-酮、1,2-二(甲氧羰氧) 乙烷等的碳酸酯類;1,2-二甲氧乙烷、1,3-二甲氧丙烷、 五氟丙基甲基醚、2,2,3,3-四氟丙基二氟甲基醚、四氫呋 喃、2-甲基四氫呋喃等的醚類:甲酸甲酯、乙酸甲酯、Y-丁內酯等的酯類;乙腈、丁腈等的腈類;N,N-二甲基甲醯 胺、N,N-二甲基乙醯胺等的醯胺類;3-甲基-2-噚唑啶酮 (oxazolidone)等的胺基甲酸醋(carbamate)類;環丁 楓(sulfolane)、二甲基亞碾、1,3-丙院擴內醋(propane sultone)等的含硫化合物;或著經對前述的物質導入氟基 者。可將此等中的2種以上的有機溶劑混合後使用。 有機溶劑,較佳爲含有碳酸酯類,更佳爲環狀碳酸酯 與非環狀碳酸酯、或者環狀碳酸酯與醚類的混合物。環狀 碳酸酯與非環狀碳酸酯的混合物而言,從操作溫度範圍較 廣,且即使作爲負極的活性物質(active material)而使 用天然石墨、人造石墨等的石墨材料時仍然爲難分解性之 觀點來看,較佳爲含有碳酸伸乙酯、碳酸二甲酯及碳酸乙 基甲酯之混合物。 正極片材,通常係經將含有正極活性物質(active -21 - 201225383 material for positive pole )、導電材料(conductive material) 以及黏合劑 (binder) 之正極合劑 ( depolarizing mix for positive pole)載持於正極集電器( positive pole collector)上者。使正極合劑載持於正極集 電器之方法而言,可例舉:加壓成型之方法;再使用有機 溶劑以製得正極合劑糊膏,並將該糊膏塗佈於正極集電器 後乾燥,將所得片材加壓以使正極合劑固著(fixing )於 正極集電器之方法等。具體上,作爲該正極活性物質,可 採用含有能以鋰離子進行摻質(doping )且去摻質( dedoping)之材料,作爲導電材料而含有碳質材料,作爲 黏合劑(binder )而含有熱塑性樹脂等者。正極集電器而 言,可採用 A1 (鋁)、Ni (鎳)、不銹鋼等的導電器, 惟從容易加工爲薄膜,爲廉價者之觀點來看,較佳爲A1 。能以鋰離子進行摻質且去摻質之材料而言,可例舉:至 少含有一種V (釩)、Μη (錳)、Fe (鐵)、Co (鈷) ' Ni等的過渡金屬元素之鋰複合氧化物(Lithium compound oxide),從平均放電電位(average discharge potential )較高的觀點來看,較佳爲具有鎳酸鋰、鈷酸鋰 等的a -NaFe02型構造之鋰複合氧化物、及具有鋰錳尖晶 石(spinel )等的尖晶石型構造之鋰複合氧化物。 該鋰複合氧化物,亦可含有種種金屬元素。在鎳酸鋰 之情形,該金屬元素的例而言,可舉:選自T i (鈦)、V 、Cr (鉻)、Mn、Fe、Co、Cu (銅)、Ag (銀)、Mg( 鎂)、A1、Ga (鎵)、In (銦)以及Sn (錫)所成群之 -22- 201225383 至少一種的金屬元素,而鎳酸鋰,可爲對金屬元素及Ni 的和之金屬元素的濃度能成爲例如〇·1至20莫耳%之方 式含有金屬元素之複合鎳酸鋰。由於該複合鎳酸鋰,係在 高容量下之使用時之循環性會獲提升之故很合適。 該黏合劑的例而言,可例舉:聚氟化亞乙烯基、氟化 亞乙烯基的共聚物、聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯的 共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚的共聚物、乙烯-四 氟乙烯的共聚物、氟化亞乙烯基-六氟丙烯-四氟乙烯的共 聚物、熱塑性聚醯亞胺、聚乙烯、聚丙烯等。 該導電材料的例而言,可舉:天然石墨、人造石墨、 焦炭類、炭黑等的碳質材料。導電材料,可以分別單獨方 式使用,亦可混合2種以上之方式使用。亦可例如混合人 造石墨與炭黑使用。 負極片材的例而言,可採用:在較正極爲低的電位下 ,將能以鋰離子進行摻質且去摻質之材料載持於負極集電 器上者’鋰金屬或鋰合金等。能以鋰離子進行摻質且去摻 質之材料而言’可例舉:天然石墨、人造石墨、焦炭類、 炭黑、熱解炭(pyrolytic carbon)類、碳纖維、高分子燒 成物等的碳質材料,在較正極爲低的電位下,能以鋰離子 進行摻質且去摻質之氧化物、碳化物等的硫屬( chalcogen )化合物。由於電位平度(electric p〇tential flatness)高’又平均放電電位低之故,能以鋰離子進行 摻質且去摻質之材料而言,較佳爲以天然石墨、人造石墨 等的石墨材料作爲主成分之碳質材料。如將該碳質材料使 -23- 201225383 用爲負極片材,則可製得具有高的能量密度 二次電池。 負極集電器而言,可採用 Cu、Ni、不 鋰二次電池中難於與鋰形成合金,且易於加 點來看,特佳爲Cu。使含有負極活性物質 持於該負極集電器之方法而言,可例舉:加 ;再使用溶劑等以製得負極合劑糊膏,並將 負極集電器後乾燥,將所得片材加工以使負 負極集電器之方法等。
在此,電池之形狀,並不特別加以限定 型(paper type)、硬幣性(coin type) cylinder type)、方型(r e c t a n gu 1 ar type) I 依本發明之方法所得之分隔器,係特別 二次電池用之分隔器。如採用本發明之漿體 時,則可穩定地製得一種除過熱時的形狀穩 ,尙具有優異的關機性及滲透性(離子滲透 。再者,如將此分隔器使用於非水電解液二 可製得一種不僅過熱時的穩定性,尙具有優 以及即使在電池激烈發熱時分隔器仍能發揮 免因分隔器之收縮所引起之正極與負極的接 更高的非水電解液二次電池。 【實施方式】 [實施例] 之非水電解液 銹鋼等,惟從 工爲薄膜之觀 之負極合劑載 壓成型之方法 該糊膏塗佈於 極合劑固著於 ,而可爲紙介 、圓筒型( €的任一種。 爲非水電解液 以製造分隔器 定性良好以外 性)之分隔器 次電池時,則 異的關機性, 關機性,能避 觸,且穩定性 -24- 201225383 以下,舉出實施例藉以更具體方式說明本發明內容, 惟本發明並不因實施例等而有所限定。 在此,實施例及比較例中,分隔器的物性等係依下列 方法所測定者。 (1 )塗佈性 對B膜之漿體的塗佈性,係按下述的基準加以評價者 〇 ◎:未經確認漿體之收縮斑,以及塗佈膜之塗料收編 斑,而可均勻塗佈於全體。 〇:雖然有一部分經確認漿體的塗料收編斑,惟尙可 均勻塗佈於全體。 X:存在有漿體的塗料收編斑,及/或塗佈膜的乾斑 ,而不能均勻塗佈。 (2 )厚度測定(單位:# m ) 分隔器的厚度,係依照JIS規格(K7 1 3 0- 1 992 )加以 測定者。 (3)單位面積之重量(單位:g/m2) 將所得之分隔器的試樣裁切爲1 0cm的正方形,並測 定重量W(g)。依單位面積之重量(g/m2 ) =W/ ( 0· 1 X 〇·1)加以計算者。A膜的單位面積之重量,係從層合多 孔質膜(分隔器)的單位面積之重量加以扣除B膜的單位 -25- 201225383 面積之重量後所算出者。 (4)空隙率(單位:體積%) 將試樣裁切爲一邊長度l〇cm的正方形,並測定重量 :W(g)、及厚度:D( cm)。依計算算出試樣中的材質 的重量’並將各材質的重量:將Wi(g)除以真比重,以 算出各材質的體積後’依下式求出空隙率(體積。 空隙率(體積%) = 100-[{W1/真比重1) + (W2/專比重2)+…+
(Wn/真比重 n)}/(l〇xl〇xD)]xlOO (5 )電暈處理 使用春日電機(股)製的電暈處理機(AGI-023), 並對B膜,依輸出100W/(m2/分鐘(min))的條件,在 A膜的塗佈前實施電暈處理。 (6)透氣度(凱勒値)(單位:秒/10〇cc) 分隔器的透氣度(凱勒値),係依據JIS P8117,使 用東洋精機製作所(股)製的數位計時器式凱勒式黑度計 (digital timer type Gurley type densometer)加以測定。 透氣度(凱勒値)之評價: ◎:未滿 150 秒/100cc 〇:150秒/100cc以上未滿200秒/100cc -26- 201225383 X: 200 秒 / l〇〇cc 以上 (7) 關機可達電阻値測定(attainble electric resistance value measurement ) 使用關機測定用電池(cell )(以下,簡稱「電池」 )以測定關機溫度。於2 X 3 cm四方的長方形的膜使含浸 電解液後,夾在2片的SUS (不銹鋼)製電極上,使用夾 鉗加以固定,以製作電池。爲電解液,則採用經於碳酸乙 烯酯50vol (重體)% :碳酸二乙酯50vol%的混合溶劑 中使1莫耳/公升的LiBF4溶解者。於組裝之電池兩極, 連接阻抗解析機(impedance analyzer)的端子,測定在 1kHz (千赫)下的電阻値。在烘箱(oven)中依丨5°C/分 鐘的速度升溫中,實施電阻的測定。將最大電阻値作爲可 達電阻値。關機性則依下述基準加以評價。 關機(SD( shut down))性的評價: ◎:可達電阻値在1 05 Ω以上 〇:可達電阻値在104Ω以上、未滿1〇5Ω X :可達電阻値在未滿104Ω (8) 微粒之粒度分佈(particle distrbution): 將發體加以稀釋後,使用電射繞射式粒度分佈測定裝 置(SALD-2200、島津製作所(股)製),以求出漿體中 所含微粒之粒度分佈(D9G )。 201225383 (9 )材料 爲A膜形成所使用之水溶性聚合物、微粒、以及B 膜爲如下所示。 < A膜> 水溶性聚合物: 羧甲基纖維素(CMC):第一工業製藥(股)製賽路 跟4H 微粒: 微粒(a):住友化學(股)製AKP-G008:平均粒徑 ,〇.〇24#m;比表面積,7〇m2/g;粒子形狀,略爲球狀 微粒(b ):微粒(bl )、微粒(b2 ) 微粒(bl ):住友化學(股)製速美剛玉(Sumi corundum ) AA-03 ;平均粒徑,0·42 μ m ;比表面積, 4.8m2/g ;粒子形狀,略球狀 微粒(b2):住友化學(股)製AKP-3000;平均 粒徑’ 0,54 // m ;比表面積’ 4.3m2/g ;粒子形狀,葫蘆型 < B膜> 聚乙烯多孔膜: 將超高分子量聚乙稀粉末(34〇M、三井化學(股) 製)70重量%、重量平均分子量1000的聚乙烯臘(wax )(FNP-0115、日本精鱲(股)製)30重量%、對比超 -28- 201225383 高分子量聚乙烯和聚乙烯臘的100重量份,添加抗氧化劑 (IrglOlO、千葉·特殊化學藥品(股)製)0.4重量%、 抗氧化劑(P1 6 8、千葉·特殊化學藥品(股)製)〇. 1重 量%、硬脂酸鈉1.3重量%,再能對全體積成爲38體積 %之方式添加平均粒徑〇·1 的碳酸鈣(九尾鈣(股) 製),將此等按粉末狀態之下在享謝爾混合機(Hetigshel mixer)中混合後,使用雙軸捏合機(biaxial kneader)以 進行熔融揑合(molten kneading) ’製得聚烯烴樹脂組成 物。將該聚烯烴樹脂組成物,使用表面溫度爲1 5(rc的— 對輥子(roller )進行壓延(r〇iiing )以製作片材。將此 片材,浸漬於鹽酸水溶液(鹽酸4莫耳/公升、非離子系 表面活性劑0.5重量%)中藉以去除碳酸鈣,接著,在 l〇5°C下進行定向拉伸,製得具有下述性狀之聚乙烯多孔 膜B1至B4。在此,聚乙烯多孔膜B3中,施加有電暈處 理。 聚乙稀多孔膜B1(B1膜):膜厚’ I2.4#m;單位 面積重量’ 6.2g/m2;透氣度,131秒/ l〇〇cc 聚乙燦多孔膜B2(B2膜):膜厚,16.1//m;單位 面積重量’ 7.2g/m2;透氣度,114秒/ l〇〇cc 聚乙燦多孔膜B3(B3膜):膜厚,15.3/zm;單位 面積重里’ 7.lg/m2;透氣度,1〇5秒/l〇〇cc 聚乙燦多孔膜B4(B4膜):膜厚,18.1/zm;單位 面積重量,7_9g/m2;透氣度,11〇秒/1〇〇cc -29- 201225383 [實施例1] (1 )漿體之製造 按如下步驟製作實施例1之漿體。 首先,作爲介質,製作水:乙醇=〇·8〇 : 0.20 (重量 比)的水-乙醇混合溶劑。在此,乙醇濃度係以介質重量 (水+乙醇的合計重量)作爲基準者》 接著,使CMC溶解於該水-乙醇混合溶劑中而製得 CMC濃度0.80重量% (對[水溶性聚合物+介質])的 CMC溶液。 接著,以CMC換算計,對100重量份的CMC溶液, 添加微粒(a) 100重量份、微粒(bl ) 5 00重量份並混合 ,依採用磨損均質機(galling homogenizer )之高壓分散 (dispersion under high pressure)條件(60MPa (兆帕) )處理3次,藉以製作實施例1的漿體。將實施例1的漿 體的組成,表示於表1中。 (2)分隔器之製造及評價 將 B1 膜(MD( machine direction (縱向))方向 100cm ' TD ( transverse direction (橫向)方向 30cm)固 定於桶上,於另一邊將〇.6kg的重錘按能均勻對Bl膜掛 上荷重之方式吊下。並於桶的最頂上按與桶間的間隙能成 爲40 μ m之方式平行配置直徑20 mm的不銹鋼製塗佈用桿 。按經以B 1膜的帶子(tape )所固定之側的端能來到桶 與塗佈用桿之間之方式將桶加以旋轉後停止。在對塗佈用 •30- 201225383 桿前面的B1膜上供給上述中所調製之漿體之下,以 0.5 rpm之速度旋轉桶,以對B1膜的一邊的面上進行實施 例1的漿體之塗佈。以目視檢查塗佈性之結果,雖有一部 分發生有塗料收縮斑,惟全體而言,確認經均勻塗佈漿體 之情形。 塗佈作業後,停止桶之旋轉,維持原狀下放置於70 它的氣氛下30分鐘使其充分乾燥,藉以製得經於B1膜的 一邊的面上層合A膜之實施例1的分隔器。於所得分隔 器中,A膜係密貼於B1膜之上而並未確認剝離之發生。 將所得分隔器的物性表示於表2中,將分隔器的評價 結果表示於表3中。 [實施例2] (1 )漿體之製造 按如下步驟製作實施例2之漿體。 首先,作爲介質,製作水:乙醇= 0.67: 0.33 (重量 比)的水-乙醇混合溶劑。在此,乙醇濃度係以介質重量 (水+乙醇的合計重量)作爲基準者。 接著’使CMC溶解於該水-乙醇混合溶劑中而製得 CMC濃度0.60重量% (對[水溶性聚合物+介質])的 CMC溶液。 接著,以CMC換算計,對100.重量份的CMC溶液, 添加微粒(a) 500重量份、微粒(bl) 3000重量份並混 合’依採用磨損均質機之高壓分散條件(60MPa)處理3 201225383 次,藉以製作實施例2的漿體。將實施例2的漿體的組成 ,表示於表1中。 (2)分隔器之製造及評價 除不用實施例1的漿體而使用實施例2的漿體,不用 i B1膜而使用B2膜以外,其餘則按與實施例1同樣方式, 製得實施例2的分隔器。在此,製造分隔器時,對B2膜 的一邊的面上進行實施例2的漿體之塗佈,並以目視檢査 塗佈性之結果,並未發現塗料收縮斑或膜乾斑,全體而言 ,確認經均勻塗佈漿體之情形。又,於所得分隔器中,A 膜係密貼於B2膜之上而未確認剝離之發生。 將所得分隔器的物性表示於表2中,將分隔器的評價 結果表不於表3中。 [實施例3] (1 )漿體之製造 按如下步驟製作實施例3之漿體。 首先,作爲介質,製作水:乙醇=0.80: 0.2〇(重量 比)的水-乙醇混合溶劑。在此,乙醇濃度係以介質重量 (水+乙醇的合計重量)作爲基準者。 接著,使CMC溶解於該水-乙醇混合溶劑中而製得 CMC濃度0.60重量% (對[水溶性聚合物+介質])的 CMC溶液。 接著’以CMC換算計,對100重量份的CMC溶液, -32- 201225383 添加微粒(a) 5 00重量份、微粒(b2 ) 3000重量份並混 合,依採用磨損均質機之高壓分散條件(60MPa)處理3 次,藉以製作實施例3的漿體。將實施例3的漿體的組成 ,表示於表1中。 (2)分隔器之製作及評價 除不用B1膜而使用B3膜,不用實施例1的漿體而 使用實施例3的漿體以外,其餘則按與實施例1同樣方式 ,製得實施例3的分隔器。在此,製造分隔器時,對B3 膜的一邊的面上進行實施例3的漿體之塗佈,並以目視檢 查塗佈性之結果’並未發現塗料收縮斑或膜乾斑,全體而 言’確認經均勻塗佈漿體之情形。又,於所得分隔器中, A膜係密貼於B 3膜之上而未確認剝離之發生。 將所得分隔器的物性表示於表2中,將分隔器的評價 結果表示於表3中。 [實施例4] (〇漿體之製造 按如下步驟製作實施例4之漿體。 首先,作爲介質,製作水:乙醇=〇.9〇: 0.10 (重量 比)的水-乙醇混合溶劑。在此,乙醇濃度係以介質重量 (水+乙醇的合計重量)作爲基準者。 接著’使CMC溶解於該水-乙醇混合溶劑中而製得 CMC濃度〇.60重量% (對[水溶性聚合物+介質])的 -33- 201225383 CMC溶液。 接著,以CMC換算計,對100重邋 添加微粒(a) 500重量份、微粒(b2 ) 合,依採用磨損均質機之高壓分散條件 次,藉以製作實施例4的漿體。將實施 ,表示於表1中。 (2)分隔器之製造及評價 除不用實施例3的漿體而使用實施 其餘則按與實施例3同樣方式,製得實 在此,製造分隔器時,對B3膜的一邊 4的漿體之塗佈,並以目視檢查塗佈性 塗料收縮斑或膜乾斑,全體而言,確認 情形。又,於所得分隔器中,A膜係密 未確認剝離之發生。 將所得分隔器的物性表示於表2中 結果表示於表3中。 [實施例5] (1 )漿體之製造 按如下步驟製作實施例5之漿體。 首先,作爲介質,製作水:異丙酯 量比)的水-異丙醇混合溶劑。在此,| 質重量(水+異丙醇的合計重量)作爲基 |份的CMC溶液, 3000重量份並混 (60MPa )處理 3 例4的漿體的組成 例4的漿體以外, 施例4的分隔器。 的面上進行實施例 之結果,並未發現 經均句塗佈漿體之 貼於B 3膜之上而 ,將分隔器的評價 =〇· 85 : 0.1 5 (重 ;丙醇濃度係以介 準者。 -34- 201225383 接著’使CMC溶解於該水-異丙醇混合溶劑中而製得 CMC濃度0.60重量% (對[水溶性聚合物+介質])的 CMC溶液。 接著,以CMC換算計,對100重量份的CMC溶液, 添加微粒(a) 500重量份,微粒(bl) 3000重量份並混 合,依採用磨損均質機之高壓分散條件(60MPa)處理3 次,藉以製作實施例5的漿體。將實施例5的漿體的組成 ,表示於表1中。 (2)分隔器之製造及評價 除使用B4膜,並不用實施例1的漿體而使用實施例 5的漿體以外,其餘則按與實施例1同樣方式,製得實施 例5的分隔器。在此,製造分隔器時,對B4膜的一邊的 面上進行實施例5的漿體之塗佈,並以目視檢查塗佈性之 結果’雖有一部分發生有塗料收縮斑,惟全體而言,確認 經均勻塗佈漿體之情形。又,於所得分隔器中,A膜係密 貼於B4膜之上而未確認剝離之發生。 將所得分隔器的物性表示於表2中,將分隔器的評價 結果表示於表3中》 [實施例6] (1)漿體之製造 按如下步驟製作實施例6之漿體。 首先,作爲介質,製作水:正丙醇= 0.88: 0.12(重 -35- 201225383 量比)的水-正丙醇混合溶劑。在此,正丙醇濃度係以介 質重量(水+正丙醇的合計重量)作爲基準者。 接著,使CMC溶解於該水-正丙醇混合溶劑中而製得 CMC濃度0.60重量% (對[水溶性聚合物+介質])的 CMC溶液。 接著’以CMC換算計,對1 〇〇重量份的CMC溶液, 添加微粒(a) 500重量份、微粒(bl) 3000重量份並混 合,依採用磨損均質機之高壓分散條件(60MPa)處理3 次,藉以製作實施例6的漿體。將實施例6的漿體的組成 ,表示於表1中" (2)分隔器之製造及評價 除不用實施例5的漿體而使用實施例6的漿體以外, 其餘則按與實施例5同樣方式,製得實施例6的分隔器。 在此,製造分隔器時,對B4膜的一邊的面上進行實施例 6的漿體之塗佈,並以目視檢查塗佈性之結果,雖有一部 分發生有塗料收縮斑,惟全體而言,確認經均勻塗佈漿料 之情形。又,於所得分隔器中,A膜係密貼於B4膜之上 而未確認剝離之發生。 [實施例7] (1 )漿體之製造 按如下步驟製作實施例7之漿體。 首先,作爲介質,製作水:第三丁醇=0.88: 0.12( -36- .201225383 重量比)的水-第三丁醇混合溶劑。在此’第三丁醇濃度 係以介質重量(水+第三丁醇的合計重量)作爲基準者。 接著,使CMC溶解於該水-第三丁醇混合溶劑中而製 得CMC濃度〇·60重量% (對[水溶性聚合物+介質])的 C M C溶液。 接著,以CMC換算計,對100重量份的CMC溶液, 添加微粒(a) 500重量份、微粒(bl) 3000重量份並混 合,依採用磨損均質機之高壓分散條件(6〇MPa )處理3 次,藉以製作實施例7的漿體。將實施例7的漿體的組成 ,表示於表1中。 (2)分隔器之製造及評價 除不用實施例5的漿體而使用實施例7的漿體以外, 其餘則按與實施例5同樣方式,製得實施例7的分隔器。 在此,製造分隔器時,對B4膜的一邊的面上進行實施例 7的漿體之塗佈,並以目視檢查塗佈性之結果,雖有一部 分發生有塗料收縮斑,惟全體而言,確認經均勻塗佈漿體 之情形。又,於所得分隔器中,A膜係密貼於B4膜之上 而未確認剝離之發生。 [比較例1 ] (1 )漿體之製造 按如下步驟製作比較例1之漿體。 作爲介質而使用不含乙醇之水,使CMC溶解而製得 -37- 201225383 CMC濃度0.60重量% (對[水溶性聚合物+介質])的 CMC溶液。 接著,以CMC換算計,對1〇〇重量份的CMC溶液, 添加微粒(a) 1 000重量份、微粒(b2 ) 3 000重量份並混 合,依採用磨損均質機之高壓分散條件(60MPa)處理3 次,藉以製作比較例1的漿體。將比較例1的漿體的組成 ,表示於表1中。 (2)分隔器之製造及評價 除不用B1膜而使用B3膜,不用實施例1的漿體而 使用比較例1的漿體以外,其餘則按與實施例1同樣方式 ,製得比較例1的分隔器。在此,製造分隔器時,對B3 膜的一邊的面上進比較例1的漿體之塗佈,並以目視檢查 塗佈性之結果,發現有塗料收縮斑或膜乾斑,而未能均勻 塗佈漿體。又,於所得分隔器中,雖能確認在B3膜之上 部分形成有一部分A膜之情形,惟多處確認有剝離之發 生。 將所得分隔器的物性表示於表2中,將分隔器的評價 結果表示於表3中。在此,由於比較例1的分隔器,係A 膜的剝離較多之故,透氣度及S D性的評價,則使用較經 均勻形成A膜之部分實施者。 [比較例2 ] (1 )漿體之製造 -38- 201225383 按如下步驟製作比較例2之漿體。 首先,作爲介質,製作水:乙醇=〇·5〇: 0.50(重量 比)的水-乙醇混合溶劑。在此’乙醇濃度係以介質重量 (水+乙醇的合計重量)作爲基準者。 接著,使CMC溶解於該水-乙醇混合溶劑中而製得 CMC濃度 0.80重量% (對[水溶性聚合物+介質])的 CMC溶液。 接著,以CMC換算計,對100重量份的CMC溶液, 添加微粒(a) 1 000重量份、微粒(bl ) 500重量份並混 合,依採用磨損均質機之高壓分散條件(60MPa)處理3 次,藉以製作比較例2的漿體。將比較例2的漿體的組成 ,表示於表1中。 (2)分隔器之製造及評價 除不用實施例1的漿體而使用比較例2的漿體以外, 其餘則按與實施例1同樣方式,製得比較例2的分隔器。 在此,製造分隔器時,對B1膜的一邊的面上進行比較例 2的漿體之塗佈,並以目視檢查塗佈性之結果,並未發現 塗料收縮斑或膜乾斑,全體而言,確認經均勻塗佈漿體之 情形。又,於所得分隔器中,A膜係密貼於B 1膜之上而 未確認剝離之發生。惟形成有此種A膜之一方面,如與 實施例1至7相比較時SD性明顯不佳,如與實施例1至 7的分隔器(A膜)相比較時,啓示其膜質並不佳之事實 -39- 201225383 將所得分隔器的物性表示於表2中,將分隔器的評價 結果表示於表3中。 -40- 201225383 【s】 ! 粒度分佈 (Dao) ! iu m] 6.21 I I 3.92 I I 4.28 I 4.04 I | 5.32 1 5.58 I 5.33 I I 4.28 I 5.53 漿體組成 水/醇重量比 第三丁醇 _[wt%] I I I 1 I 1 丨 0.12 I I 1 正丙醇 I [wt%] I I I 1 I 0」12 I I i 1 異丙醇 I______ .- [wt%] I I I 1 | 0.15 | I I 1 乙醇 [wt%] | 0.20 | I 0.33 | I 0.20 | I ο-IQ 1 I I I I 〇.〇〇 ] | 0.50 | I [wt%] | 0.80 | I 0-67 | I 0.80 I I 0.90 I I 0.85 | I 0.88 | I 0.88 | 〇 I 0.50 | 對介質之 CMC濃度 | [wt%] I 0.80 | I 0.60 | | 0.60 | 0.60 I 0.60 | | 0.60 | | 0.60 I | 0.60 ] 0.80 對漿體之濃度 微粒子 (a)+(b) I [wt%] | I 10-7 l 丨 21.0 .1 L — 21.0 J 1 210 1 丨 21.0 J 丨 21.0 | I 21.0 1 I 21-0 I 10.7 微粒子 (b) [wt%] CO to 丨 14-9 | 丨 14.9 I 1 14.9 I 1 14.9 I L 14.9 | 丨 14.9 I I 14.9 I CO CO 微粒子 (a) [wt%] I K IT) csi LO csi m oi lO csi tr> oi lO <N LO Cvj 〆 固體成分飼加量 微粒子(b) 微粒子 (b2) 重量份 I | 3000 | | 3000 1 3000 I I I | 3000 | 1 微粒子 (b1) 重量份 | 500 I I 1 I 3000 | 3000 | 3000 I o •s 微粒子 (a) I 重量份 1000 | 500 | | 500 1 I 500 | 500 | 500 | | 500 | 500 1000 水溶性 聚合物 (CMC) I重量份 100 100 100 M〇〇 I 100 o l loo I l 100 I 100 I實施例1 I實施例21 I實施例3| I實施例4 實施例5 L實施例61 |實施例7! I比較例i] I比較例21 -41 - 201225383 im 塗佈面 電暈 處理 塗佈性 評價結果 B膜 膜特性 厚度[m] 單位面積之重量【g/m2] 空隙率 A膜+B膜 A膜 A膜+B膜 m Β膜 Α膜 實施例1 單面 無 〇 B1 23.2 10.8 12.7 6.5 46.2% 83.4% 實施例2 單面 無 ◎ B2 27.1 11.0 22.6 15.4 51.8% 62.9% 實施例3 單面 有 ◎ B3 25.0 9.7 18.7 11.6 49.4% 69.0% 實施例4 單面 有 ◎ B3 25.5 10.2 19.1 12.0 49.4% 69.0% 實施例5 單面 無 〇 B4 25.3 7.2 15.1 7.2 53.1% 73.8% 實施例6 單面 無 〇 B4 23.6 5.5 15.7 7.8 53.1% 62.8¾ 實施例7 單面 無 〇 B4 24.9 6.8 14.2 6.3 53.1% 75.7% 比較例1 單面 有 X B3 25.0 9.7 19.7 12.6 49.4% 66.0% 比較例2 單面 無 ◎ B1 22.3 9.9 15.8 9.6 46.2% 73.3% [表3]
透氣度(凱勒値) SD 測定値 [sec/100cc] 評價 測定値[Ω] (150°C電阻値) 評價 實施例1 143 ◎ 1.20 X105 ◎ 實施例2 169 〇 1.50 X104 〇 實施例3 144 ◎ 1.39 X105 ◎ 實施例4 139 ◎ 1.40X105 ◎ 實施例5 150 〇 2.70 X104 〇 實施例6 165 〇 4.10X10* 〇 實施例7 144 ◎ 7.50 X10* 〇 比較例1 138 ◎ 1.34 X105 ◎ 比較例2 189 〇 2.00 X103 X
[產業上之利用可能性] 如採用本發明,則可製得儲存穩定性優異的漿體。又 ,如將本發明之漿體使用爲經層合含有水溶性聚合物及微 粒之多孔質膜與聚烯烴多孔膜之分隔器中之多孔質膜之形 成時,則可製造離子滲透性(透氣性)或關機性等的膜特 性優異的分隔器,並且可按重複性良好之方式穩定製造該 分隔器。 -42-
Claims (1)
- 201225383 七、申請專利範圍: 1. 一種漿體,係含有水溶性聚合物、微粒以及介質 之漿體,其特徵爲: 前述介質,爲水與選自碳數1至4的飽和脂肪族醇之 至少一種醇的混合溶劑、 前述醇的濃度,係對前述混合溶劑,爲1 〇重量%以 上3 5重量%以下者。 2. 如申請專利範圍第1項之漿體,其中前述醇爲甲 醇或乙醇。 3·如申請專利範圍第1項或第2項之漿體,其中前 述微粒爲由氧化鋁所成。 4 ·如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之漿體 ,其中對前述介質之前述水溶性聚合物的濃度,爲0.4 0 重量%以上1 · 5重量%以下者。 5·如申請專利範圍第1項至第4項之任一項之漿體 ,其中前述水溶性聚合物係選自纖維素醚、聚乙烯醇、褐 藻酸鈉所成群之1種以上的聚合物。 6.如申請專利範圍第5項之漿體,其中前述纖維素 醚爲羧基甲基纖維素。 7_ —種分隔器之製造方法,其特徵爲:包含;將申 請專利範圍第1項至第6項之任一項之漿體塗佈於聚烯烴 多孔膜上之步驟、及從所得之塗佈膜去除介質,藉以將含 有水溶性聚合物及微粒之多孔質膜層合於聚烯烴多孔膜上 之步驟。 -43- 201225383 8·如申請專利範圍第7項之分隔器的製造方法,其 中前述聚稀烴多孔膜爲聚乙烯多孔膜。 9.如申請專利範圍第7項或第8項之分隔器的製造 方法,其中前述聚烯烴多孔膜爲施加有親水化處理之膜。 1 〇. —種分隔器,係經依申請專利範圍第7項至第9 項之任一項記載之方法所製造者。 11. 一種用以形成分隔器中之多孔質膜之使用, 其中該分隔器係層合有如申請專利範圍第1項至第6 項之任一項之漿體之含有水溶性聚合物及微粒之多孔質膜 與聚烯烴多孔膜。 -44- 201225383 四 指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:無 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明:無 201225383 五 本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學 式:無
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