TW570837B - Porous film, separator for cell, and cell - Google Patents

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TW570837B TW090125183A TW90125183A TW570837B TW 570837 B TW570837 B TW 570837B TW 090125183 A TW090125183 A TW 090125183A TW 90125183 A TW90125183 A TW 90125183A TW 570837 B TW570837 B TW 570837B
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Atsuhiro Takata
Takeshi Yamada
Ryuma Kuroda
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Sumitomo Chemical Co
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Description

8323pif2/013 修正日期:92年8月1曰 爲第90125183號說明書無劃線修正本 玖、發明說明: 技術領域 本發明涉及適合用作電池隔板的多孔熱塑性樹脂薄 膜,更特別涉及適合用作電解質電容器、鋰電池、燃料 電池、電池等的隔膜的多孔熱塑性樹脂薄膜。 背景技術 迄今,對於具有空氣可滲透性的多孔熱塑性樹脂薄 膜,已知例如通過拉伸含塡料的熱塑性樹脂薄膜獲得的 多孔薄膜。這種具有空氣可滲透性的多孔薄膜具有良好 的透濕性或透氣性,因此廣泛用作衛生材料如一次性尿 布。 例如日本未審專利公開No 09-176352披露了由一種 聚丙烯組合物獲得的多孔薄膜,該聚丙烯組合物由1〇〇 重量份聚丙烯、10至120重量份具有平均顆粒直徑〇.〇1 至10微米的樹脂顆粒、和〇.〇1至3重量份的β-晶體型成 核劑組成。如上公開的多孔薄膜具有gurley値(古爾勒 値,顯示空氣可滲透性)至30000秒/100毫升,孔隙 率10至70%,和最大孔直徑0.1至9微米。然而,根據 本發明人進行的硏究,上述多孔薄膜,當在電池中(特 別是鋰電池中)用作隔板時,增加電池內阻並且不足以 作爲隔板。本發明的另一目的是提供適合用作電池隔板 的多孔熱塑性樹脂薄膜。 發明槪述 爲了開發一種當該薄膜用作電池隔板時給出低內阻的 多孔熱塑性樹脂薄膜,本發明人已進行了深入硏究,並 修正日期:92年8月1曰 8323pif2/013 爲第9〇〗25〗83號說明書無劃線修正本 且已發現該多孔薄膜包括熱塑性樹脂和塡料,滿足其摩 度、ginrley値和平均微孔直徑之間的特殊關係,當用作電 池隔板時功能良好。由此,完成了本發明。 本發明提供一種多孔薄膜,包括熱塑性樹脂和塡 料,其中由如下公式定義的XR小於5 :
XR= 25 X Tgur x d2/Y 其中Y (微米)、Tcull (秒/100毫升)和d (微米)分別 表示薄膜的厚度、gurley値和平均微孔直徑。 此外,本發明提供一種用於電池的隔板,該隔板由 所述多孔薄膜製成,本發明還提供一種具有所述隔板的 電池。 根據本發明人進行的硏究,例如日本未審專利公開 No〇9_l76352中披露的多孔聚丙烯薄膜具有如上定義的參 數XR數値約1〇至S00 ;當用作電池隔板時,增加電池內 阻。因此由上述多孔薄膜獲得的電池不能提供足夠的性 能。相反,通過本發明獲得的多孔薄膜具有XR數値低於 5,當將通過本發明提供的多孔薄膜用作電池隔板時,電 池的內阻降低。.因此,包含本發明多孔薄膜的電池顯示 高電池性能。 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 明顯易懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖表,作 詳細說明如下: 圖表之簡單說明: 表1顯示各實施例和比較例之TCUR(古爾勒値)、d(平 均微孔直徑)、Y(薄膜厚度)及定義出的XR;; 8323pif2/013 爲第9〇〗25183號說明書無劃線修正本 修正日期:92年8月1日 表2顯示各實施例和比較例進行充電/放電所獲得 之負載特性評估。 較佳實施例 在本發明的多孔薄膜中,由如下公式定義的XR値小 於5,較佳的是不大於3,更佳的是不大於2 :
XR= 25 X Tgur x d2/Y 其中Y (微米)、 ^GUR (秒/100毫升)和d (微米)分別 表示薄膜的厚度、glirley値和平均微孔直徑。當用作隔板 時,具有又11値5或大於5的多孔薄膜,當用作隔板時, 增加電池內阻’並且不能提供良好的電池功能。 gurley値由使預定量的空氣(通常爲1〇〇毫升)經 薄膜的預定區域(通常爲645.16平方毫米)滲透所需的 時間段表示,按照JIS (日本工業標準)psin (將在下 面描述)測量。 平均微孔直徑d通常通過始沸點泡點法測定。始沸 點泡點法爲包括如下步驟的一種方法:用液體塡充微孔, 用力(主要爲液體塡充微孔的表面張力)將液體從微孔 中擠壓出來。平均微孔直徑d可按照將在下面描述的 ASTM F316-86 獲得。 這裏’對本發明微孔薄膜的gurleyTCUR値和平均微 孔直徑無特殊限制’只要它們相接合給出參數XR小於5 即可;然而,gurley TGUR値較佳的是爲4〇至3〇〇〇秒/ 毫升,更佳的是60至iooq秒/毫升,平均微孔直徑較佳 的是爲〇.〇4至〇·4微米,更佳的是0.04至0.2微米。, 8323pif2/013 修正日期:92年8月1曰 爲第90125183號說明書無劃線修正本 本發明的多孔薄膜的薄膜厚度Y通常爲1至200微 米,較佳的是5至50微米。 給出XR値低於5的一種組合可根據如下方式獲得。 通常,首先設定預定的薄膜厚度Y微米,然後根據Y値 確定TeuRx d2値,這樣使値低於5。由於TCUR通常與 微孔直徑d和微孔數相關,因此足以在實驗上確定d與 TCUR之間的關係。由於微孔直徑和微孔數分別與平均顆 粒尺寸和塡料的塡充量(將在下面描述)相關,因此足 以確定顆粒尺寸和塡料的塡充量,這樣XiJ®將低於5。 用本發明的多孔薄膜的熱塑性樹脂,可爲例如聚烯 烴樹脂,如烯烴例如乙烯、丙烯、丁烯或己烯的均聚物, 或這些烯烴的一種或多種和可與烯烴聚合的一種或多種 單體的共聚物;丙烯酸樹脂如聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙 烯酸甲酯,或乙烯-丙烯酸乙酯共聚物;苯乙烯樹脂如丁 二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯、 苯乙嫌-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙嫌-異戊二烯-苯乙 烯共聚物、或苯乙烯-丙烯酸共聚物;氯乙烯樹脂;氟乙 烯樹脂如聚氟乙烯或聚偏二氟乙烯;酰胺樹脂如6-尼龍、 6,6-尼龍或12-尼龍;飽和酯樹脂如聚對苯二甲酸乙二醇 酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯;聚碳酸酯;聚苯醚;聚縮 醛;聚苯硫;矽氧烷樹脂;熱塑性聚氨酯樹脂;聚醚醚 酮;聚醚酰胺;各種熱塑性彈性體;它們的交聯產品等。 本發明的多孔飽滿可含有一種或多種熱塑性樹脂。 在上述熱塑性樹脂中,由聚烯烴樹脂製備的多孔薄 膜耐溶劑性優良,並由此在足以保持電池異常反應的溫 8323pif2/013 修正日期:92年8月1曰 爲第9〇l25183號說明書無劃線修正本 度下熔化使微孔封閉。因此,由烯烴樹脂制得的多孔薄 膜可較佳的是用作鋰電池的隔板。 用於本發明的烯烴可爲例如乙烯、丙烯、丁烯、己 烯等。聚烯烴的具體例子包括聚乙烯樹脂如低密度聚乙 烯、線性聚乙烯(乙烯-α-烯烴共聚物)和高密度聚乙烯, 丙烯樹脂如聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物,聚(4-甲基戊烯-1),聚(丁烯-1)和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。 特別是,由包含分子鏈長度2850納米或更長的聚 烯烴的聚烯烴樹脂製備的多孔薄膜具有優良的強度,並 且當用作隔板時可得到具有較低內阻的電池。該聚烯烴 樹脂較佳的是含至少10%(重量),更佳的是至少20% (重 量),進一步更佳的是至少30% (重量)的具有分子鏈 長度2850納米或更長的聚烯烴。 用於本發明多孔樹脂薄膜的塡料可爲無機塡料或有 機塡料。無機塡料的例子包括碳酸與、碳酸鎂、碳酸鋇、 滑石、粘土、雲母、局嶺土、二氧化砂、水滑石、砂藻 土、硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋇、氫氧化鋁、氫氧化鎂、 氧化鈣、氧化鎂、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、沸石和 玻璃粉。碳酸鈣、水滑石、硫酸鋇、氫氧化鎂和氧化鋁 是特別較佳的。 用於本發明的有機塡料可從各種樹脂顆粒中選取。 在這些有機塡料中,可提及苯乙烯、乙烯酮、丙烯腈、 甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸縮水甘 油酯、丙烯酸縮水甘油酯或丙烯酸甲酯的均聚物,兩種 B323pif2/013 修IE臼期·· 92年8月1日 爲第9〇125183號說明書無劃線修正本 或多種選自如上單體組的單體的共聚物,和縮聚物如三 聚氰胺和鼠樹脂。 包含于本發明多孔薄膜中的上述塡料的平均顆粒尺 寸較佳的是不超過約1微米,更佳的是爲約0 05至約J 微米,進一步更佳的是約0.1至約〇·6微米。通常,包含 於該多孔薄膜中的塡料的平均顆粒尺寸約等於共混前的 塡料的平均顆粒尺寸。 此外,正如將在下面描述的,將由塡充塡料的熱塑 性樹脂獲得的未拉伸薄膜拉伸,由此在塡料與樹脂之間 的介面處生成空隙,然後形成通孔。通常,形成的微孔 的平均微孔的直徑約等於塡充熱塑性樹脂的塡料的平均 顆粒尺寸。 此外’ a具有平均顆粒尺寸不超過約1微米的遁料 的多孔薄膜具有很小的微孔直徑d和很小xR値, 結果’本發明的多孔薄膜當用作電池隔板時可給出 相當低的內阻。在本發明多孔薄膜中的塡料的平均顆粒 尺寸爲當將該多孔薄膜表面通過掃描電子顯微鏡(sem) 觀察時’對在具有尺寸10微米X 1 〇微米的視野區域發現 的所有顆粒測量的平均直徑。 考慮到可拉伸性,本發明中塡料的含量較佳的是爲 至多85份(體積),更佳的是至多70份(體積),按1⑽ 體積份熱塑性樹脂計。通常,由於多孔薄膜中的微孔數 量與塡料的塡充量成比例,因此gudey値與微孔的數量 相關’塡充量較佳的是爲至少I5 (體積),更佳的是至少 25 (體積),以將XR値降至小於5。 570837 8323pif2/013 修正日期:92年8月1日 爲第9〇!25l83號說明書無劃線修正本 由於本發明的多孔薄膜包含塡料,因此該多孔薄膜 具有良好的滑爽性能,由此可平穩地進行組裝電池的一 系列步驟。 本發明的多孔薄膜包含添加劑如由脂族酯、低分子 量聚烯烴樹脂或其類似物、穩定劑、抗氧劑、紫外線吸 收劑、阻燃劑和非離子表面活性劑製備的拉伸助劑。 本發明的多孔薄膜,例如,可按如下方式生產。首 先’將熱塑丨則旨和塡料以及非必要的合適添加劑如非 離子表面活性劑用混合裝置如滾輾機、班伯里混煉機、 單軸擠出機或雙軸擠出機混合,以製備樹脂組合物,由 該樹脂組合物通過薄膜模塑方法如吹脹加工法、壓延加 工法或τ-模頭擠出法生產薄膜。 例如,由熱塑性樹脂所製成的樹脂混合物,其包含 至少重里百分比爲10%的聚細烴及〜填料,肚聚嫌_亘 有細奈米或顧之分子顚度。4_職合物可 通過將具有重均分子鍵長度285〇納米或更長的聚烯烴[A] 和具有重均分子量 Μ _的__[哺重量比 [Α]/[Β] = 9〇/1〇至50Λ0混合,然後加入預定量的塡料, 以一搓揉裝置(kneading apparatus)援揉此混合物。此搓揉 裝置在料筒(barrel)內具有一螺桿,其至少由 成(即螺桿桿螺紋和搓揉塊)螺桿。特別較佳^是使用 具有L/D比例至少3〇、Lf/D ^例至少3,和Ln/D比例 至少5的搓揉裝置,其中L (毫米)、D (毫米)、Lf (毫 米)和Ln (毫米)分別表示螺桿的總長度、料筒內徑毛 螺桿螺紋的合倂長度和捏合塊的合倂長度。 11 570837 修正日期:92年8月1日 8323pif2/013 爲第90125183號說明書無劃線修正本 此外,較佳的是使用具有α値35至60、比例M/D 0.15 至0.25的裝置,其中α(。)和Μ (毫米)分別表示螺桿螺 紋的螺紋角和螺桿螺紋的螺紋凹槽深度。 這裏,在本發明中,聚烯烴的分子鏈長度、重均分 子鏈長度、分子量和重均分子量通過GPC (凝膠滲透色 譜)測定,在特定分子鏈長度範圍內的或在特定分子量 範圍內的混合比(%)可通過對由GPC測量法獲得的分 子量分佈曲線積分測定。 聚烯烴的分子鏈長度爲通過GPC (凝膠滲透色譜) 測量的按聚苯乙烯轉化的分子鏈長度,更具體地,是按 照如下程式測定的參數。 這就是,作爲在GPC測量中的移動相,使用可同時 溶解要測量其分子量的樣品和具有已知分子量的標準聚 苯乙烯的溶劑。首先對多種具有不同分子量的標準聚苯 乙烯進行GPC測量,以測定多種標準聚苯乙烯的各停留 時間。通過使用聚苯乙烯的Q因數,測定標準聚苯乙烯 的各分子鏈長度,並由此測得標準聚苯乙烯的分子鏈長 度和其對應的停留時間。這裏,標準聚苯乙烯的分子量、 分子鏈長度和Q因數具有如下關係: 分子量二分子鏈長度XQ因數 然後,對樣品進行GPC測量以獲得停留時間-洗脫組分 量曲線。假定在標準聚苯乙烯的GPC測量中具有停留時 間Τ的標準聚苯乙烯的分子鏈長度爲l,則將在樣品的 GPC測量中具有停留時間τ的“按聚苯乙烯轉化的分子鏈 長度”定義爲L。通過使用此關係,樣品的按照聚苯乙烯 12 570837 8323pif2/013 修正日期:92年8月1曰 爲第9〇〗25183號說明書無劃線修正本 轉化的分子鏈長度分佈由如上所述的樣品的停留時間-洗脫組分量曲線測得。 接著,將該薄膜拉伸以在塡料與樹脂之間的介面處 形成微孔。拉伸通過使用滾輾拉伸機、拉幅拉伸機等在 單軸方向或雙軸方向進行。 拉伸溫度較佳的是低於或等於熱塑性樹脂的熔點或 軟化點。 例如,若熱塑性樹脂爲聚烯烴樹脂,則拉伸溫度較 佳的是低於或等於聚烯烴樹脂的熔點,特別較佳的是爲50 至〗5〇度c。拉伸比較佳的是爲約2 (2倍)至約10 ( 10 倍),更佳的是約3 (3倍)至約8 (8倍)。若拉伸比低 於約2,則薄膜的微孔不能被合適地增大,並且如此獲得 的多孔薄膜可具有參數XR高於5。另一方面,若拉伸比 超過約10,則如此獲得的薄膜厚度不均勻,因此在拉伸 時容易斷裂。 構成本發明多孔薄膜的熱塑性樹脂可通過放射線照 射交聯。由交聯熱塑性樹脂製備的多孔薄膜與由非交聯 熱塑性樹脂製備的多孔薄膜相比,耐熱性和強度更好。 爲在將多孔薄膜用作離子透過膜時獲得優良的離子 電導性,本發明的多孔薄膜可較佳的是具有厚度約3至 約50微米。在從情況下,構成多孔薄膜的熱塑性樹脂更 佳的是通過放射性照射交聯。通常,當降低多孔薄膜的 厚度時,存在薄膜強度降低的問題。相反,本發明具有 厚度約3至5〇微米並由通過放射性照射交聯的熱塑性樹 13 570837 修正日期:92年8月1日 8323pif2/013 爲第90125183號說明書無劃線修正本 脂製備的多孔薄膜’可爲離子導電性優良並具有高強度 的離子透過薄膜。 由交聯熱塑性樹脂製備的本發明多孔薄膜可通過對 用未交聯的熱塑性樹脂生產的本發明多孔薄膜進行放射 性照射獲得。 對本發明多孔薄膜進行照射交聯的的放射性的類型 無特別限制。然而,考慮到生產速度和安全性,較佳的 是使用γ射線、α射線、電子束等,更佳的是使用電子束。 使用的放射源較佳的是爲具有加速電壓100至 3000kV的電子束加速器。若加速電壓低於100kV,則電 子束的透過深度會不足,若加速電壓高於3000kV,則裝 置太龐大,因此從成本上考慮並不佳。放射性照射裝置 的例子包括電子束掃描型裝置如Van de Graaff型和電子 束固定傳送帶運動型裝置如電子遮蔽型。 要吸收的放射性的量較佳的是爲0.1至100 Mrad, 更佳的是〇·5至50 Mrad。若吸收的射線量低於0.1 Mirad, 則交聯樹脂的效率不足,若吸收射線的量大於1 〇〇 Mrad, 則顯著降低強度,因此是不佳的。 對本發明的多孔薄膜照射放射性可在空氣或惰性氣 體氣氛如氮氣下,較佳的是在惰性氣體下進行。 此外,在照射放射性下中,本發明的多孔薄膜可用 另一單體組分或聚合物浸漬,並且可照射放射性以進行 交聯或接枝聚合。與本發明的多孔薄膜混合或用於浸漬 本發明的多孔薄膜的化合物的例子包括苯乙烯、二乙烯 基苯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、 14 570837 8323pif2/013 修正日期:92年8月1曰 爲第9〇l25l83號說明書無劃線修正本 氟化合物、這些單體的均聚物和共聚物,以及上述單體 或聚合物的磺酸衍生物和磷酸酯衍生物。 本發明的上述多孔薄膜可合適地用作電池中的隔 板。因此’用於本發明電池的隔板的特徵在於由本發明 的上述多孔薄膜製備,並且本發明電池的特徵在於具有 由本發明上述多孔薄膜製備的隔板。用於本發明的電池 的例子包括鋰一次電池、鋰二次電池、鎳-氫電池和鹼金 屬-錳電池。 例如’若本發明的電池爲鋰二次電池,則負極可由 金屬鋰、鋰與鋁的合金或其類似物製備,或爲形成的能 夠吸附和解吸鋰離子的碳電極,正極可由已知的電極如 二氧化猛製備。可按如下方式構成電池。例如,將本發 明的多孔薄膜(即隔板)捲繞於正極與負極之間,或各 電極可用本發明的多孔薄膜製備的袋子包裹。然後將所 得產品與電解質溶液一起插入盒子中並密封,由此獲得 電池。用於本發明的電解質溶液可爲,例如通過將電解 質如UPF0溶於非質子極性溶劑如碳酸乙二酯(EC)、碳酸 甲基乙基酯.或碳酸二甲_(DMC)中獲得的非水溶液。 實施例 下面’本發明將參考其實施例更具體地描述;然而, 本發明不只限於這些實施例。 這裏’實施例和比較例中的多孔薄膜的物理性能通 過如下方法測量。 15 570837 8323pif2/013 修正日期:92年8月1曰 爲第90125183號說明書無劃線修正本
Gurley値:多孔薄膜的gurley値TGUR (秒/100毫升) 借助 B-型 Densometer (由 Toyo Seiki Seisakusho Co·,Ltd 製造)按照JIS P8117測定。 平均孔徑:多孔薄膜的平均孔徑d (微米)借助 Perm-Poromete (由PMI 〇.,Ltd·製造)按照始沸點泡點法 (ASTMF316-86 測定)。 平均顆粒尺寸:多孔薄膜中的塡料的平均顆粒尺寸 Y(微米)通過對當將該多孔薄膜表面用掃描電子顯微鏡 (S2360N型,Hitachi掃描電子顯微鏡)觀察時,對在 具有尺寸1〇微米X 1〇微米的視野區域發現的所有顆粒測 量的直徑平均的方式獲得。 內阻評估(負載特性評估):爲評估內阻,通過如 下方法製備用於測試充電/放電的電極和平板型測試電 池。 將含聚偏二氟乙烯(相當於5 % (重量))的N-甲 基吡咯烷酮溶液加入89% (重量)含高鈷鋰鹽(Lithium Cobalme)、1% (重量)乙炔黑和5% (重量)類似鱗片 的人造石墨的混合物中,並將所得混合物充分搓揉製備 糊料。將該糊料塗於具有厚度20微米的鋁箔上作爲集電 極,接著乾燥並輥壓,由此製備正極片材。 將如此製備的正極片材和作爲負極的金屬鋰借助由 多孔薄膜製備的隔板一起層壓。向其中加入電解質溶液 由此製備平板型測試電池,該電解質溶液通過將1^??6溶 於含體積比30:35:35的碳酸乙二醇酯、碳酸甲基乙基酯 16 570837 8323pif2/013 修正日期:92年8月1曰 爲第90125〗83號說明書無劃線修正本 和碳酸二甲酯的混合溶劑中制得,這樣將含〗莫耳/升的 LiPF6。 對如此獲得的平板型測試電池,在如下條件下進 行通過在恒定電流和恒定電壓下充電的充/放電試驗以測 量放電容量’並基於獲得的結果評估負載特性。 充/放電試驗A在如下條件下進行:最大充電電壓4.3 伏特,充電時間8小時,充電電流0.5毫安培/平方釐米, 最小放電電壓3·〇伏特,放電電流0.5毫安培/平方釐米。 充/放電試驗Β在如下條件下進行:最大充電電壓4.3 伏特,充電時間8小時,充電電流0.5毫安培/平方釐米, 最小放電電壓3.0伏特,放電電流6.7毫安培/平方釐米。 充/放電試驗C在如下條件下進行:最大充電電壓4·3 伏特,充電時間8小時,充電電流〇.5毫安培/平方釐米, 最小放電電壓3.0伏特,放電電流1〇毫安培/平方釐米。 充/放電試驗D在如下條件下進行:最大充電電壓 4·3伏特,充電時間8小時,充電電流〇.5毫安培/平方釐 米,最小放電電壓3·〇伏特,放電電流16.7毫安培/平方 釐米。 . 負載特性I定義爲(充電的放電容量/放電Β) / (充 電的放電容量/放電Α)。 負載特性Π定義爲(充電的放電容量/放電C) / (充 電的放電容量/放電Α)。 負載特性III定義爲(充電的放電容量/放電D) / (充電的放電容量/放電Α)。 17 570837 修正日期:92年8月1曰 8323pif2/013 爲第90125183號說明書無劃線修正本 這裏,負載特性是通過大電流(相當於上述充電/ 放電B至D)時得出的電容量與通過小電流(相當於上 述充電/放電A)時得出的電容量的比例。隨著電池內阻 降低,負載特性顯示較大値。當內阻爲零時,負載特性 爲100%。該負載特性對於二次電池如鋰離子電池是一個 重要的性能。 實施例1 將 35 體積份水滑石(DHT.4A,由 Kyowa Chemical Co., Ltd製造)和65體積份聚丙烯樹脂(FS2011D,由Sumitomo Chemical Industry Co.,Ltd.製造)借助雙軸搓揉機(由
Plastic Engineering Institute 製造)(L/D= 60)搓揉後, 將所得搓揉產品由T-模頭擠出,由此製備具有厚度約60 微米的未拉伸薄膜。 將如此獲得的未拉伸薄膜在拉伸溫度度C下借 助拉幅拉伸機拉伸至約4倍,由此獲得具有厚度約34微 米的多孔薄膜。在所得多孔薄膜中的水滑石具有平均顆 粒尺寸0.5微米。測量該多孔薄膜的空氣滲透性和平均微 孔直徑。此外,加工具有由該多孔薄膜製備的隔板的電 池,以進行內阻評估(負載特性評估)。結果如表1和表 2所示。 實施例2 製備與實施例1相同的未拉伸薄膜,並將如此獲得 的未拉伸薄膜在拉伸溫度100度C下借助拉幅拉伸機拉 伸至約5倍,由此獲得具有厚度約30微米的多孔薄膜。 在所得多孔薄膜中的水滑石具有平均顆粒尺寸〇·5微米。 18 570837 修正日期:92年8月1曰 8323pif2/013 爲第9〇125183號說明書無劃線修正本 測量該多孔薄膜的空氣滲透性和平均微孔直徑。此外, 加工具有由該多孔薄膜製備的隔板的電池,以進行內阻 評估(負載特性評估)。結果如表1和表2所示。 實施例3 將 30 體積份水滑石(DHT.4A’ 由 Kyowa Chemical Co., Ltd製造)和70體積份含70 % (重量)超高分子量聚 乙烯和3〇% (重量)的聚乙烯蠘的混合聚丙烯樹脂借助 雙軸搓揉機(由 Plastic Engineering Institute 製造)(L/D = 60)搓揉後,將所得搓揉產品借助臺式壓機模塑,由 此製備具有厚度約60微米的未拉伸薄膜。 將如此獲得的未拉伸薄膜在拉伸溫度100度C下借 助拉幅拉伸機拉伸至約6倍’由此獲得具有厚度約25微 米的多孔薄膜。在所得多孔薄膜中的水滑石具有平均顆 粒尺寸0.5微米。測量該多孔薄膜的空氣滲透性和平均微 孔直徑。此外,加工具有由該多孔薄膜製備的隔板的電 池,以進行內阻評估(負載特性評估)°結果如表1和表 2所示。 比較例1 . 將30體積份聚甲基丙烯酸甲酯珠粒(EPostar MA1001,由 Nippon Catalyst Co.,Ltd.製造)和 70 體積份 聚丙嫌樹月旨(FS2011D ’ 由 Sumitomo Chemical Industry Co., Ltd.製造)借助雙軸搓揉機(由 Plastic Engineering Institute 製造)(L/D=6〇)搓揉後,將所得搓揉產品由T-模頭擠 出,由此製備具有厚度約100微米的未拉伸薄膜。 19 570837 8323pif2/013 修正日期:92年8月1日 爲第90125183號說明書無劃線修正本 將如此獲得的未拉伸薄膜在拉伸溫度120度C下借助 滾輾拉伸機拉伸至約6倍,由此獲得具有厚度約254微 米的多孔薄膜。在所得多孔薄膜中的聚甲基丙烯酸甲酯 珠粒具有平均顆粒尺寸1.5微米。測量該多孔薄膜的空氣 滲透性和平均微孔直徑。此外,加工具有由該多孔薄膜 製備的隔板的電池,以進行內阻評估(負載特性評估)。 結果如表1和表2所示。
20 570837 8323pif2/013 爲第90125183號說明書無劃線修正本 修正日期:92年8月1日 表1 TCUR(秒/100 毫 升) d (微米) Y (微米) Xr 實施例 1 260 0.08 34 1.2 實施例 2 320 0.07 30 1.3 實施例 3 90 0.1 25 0.9 比較例 1 100 0.5 25 25 表2 放電容量 負載特性 (%) 充電/放 電A 充電/放 電B 充電/ 放電C 充電/ 放電D I II III 實施例1 156 145 128 57 93 82 36 實施例2 156 140 104 31 80. 67 20 實施例3 156 136 120 22 87 77 14 比較例1 156 8 一 一 5 — — 出現在充/放電容量和負載特性表中的符號說明由 於內阻太高,因此不能評估。 從上述實施例中顯而易見,本發明的多孔熱塑性樹 脂薄膜當用作電池隔板時可降低電池內阻。 21

Claims (1)

  1. 570837 「' 八 832轉/ο” 卜公智爲寒;£中25183號說明書無劃線修正本修正日期.宰8月!曰 1--------1 「 二,'。 拾、申請專利範圍: ί " K j h一種多孔薄膜,其特徵在於了包括一熱塑性樹脂 和一塡料,其中該塡料所具有之平均顆粒尺寸不超過1 微米’其係由如下公式定義的XR小於5 : XR=25 X TGUR X d2/Y, 其中Y (微米)、TCUR (秒/100毫升)和d (微米) 分別表示該薄膜的厚度、古爾勒(gurley)値和平均微孔直 徑。 2.如申請專利範圍第1項所述的多孔薄膜,其特徵 在於:其中該熱塑性樹脂爲聚烯烴樹脂。 3·如申請專利範圍第2項所述的多孔薄膜,其特徵 在於:其中該聚烯烴樹脂含至少10%重量百分比的聚烯 烴,且該聚烯烴之分子鏈長度至少爲2850納米。 4·如申請專利範圍第1項所述的多孔薄膜,其特徵在 於:其中該XR不大於3。 5.如申請專利範圍第1項所述的多孔薄膜,其特徵在 於:其中該XR不大於2。 6·-種電池隔板,其特徵在於:其中該隔板包括如申 請專利範圍第1項所述的多孔薄膜。 7.—種電池,其特徵在於:其具有的隔板包括如申請 專利範圍第1項所述的多孔薄膜。 22
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