TWI587561B - Storage device spacer, laminated body and porous membrane - Google Patents

Storage device spacer, laminated body and porous membrane Download PDF

Info

Publication number
TWI587561B
TWI587561B TW102127032A TW102127032A TWI587561B TW I587561 B TWI587561 B TW I587561B TW 102127032 A TW102127032 A TW 102127032A TW 102127032 A TW102127032 A TW 102127032A TW I587561 B TWI587561 B TW I587561B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
thermoplastic polymer
separator
polyolefin microporous
less
storage device
Prior art date
Application number
TW102127032A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201414053A (zh
Inventor
Hiroshi Miyazawa
Keitaro Ameyama
Takashi Shuto
Original Assignee
Asahi Kasei E-Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei E-Materials Corp filed Critical Asahi Kasei E-Materials Corp
Publication of TW201414053A publication Critical patent/TW201414053A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI587561B publication Critical patent/TWI587561B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/52Separators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/18Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only
    • B32B37/182Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only one or more of the layers being plastic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417Polyolefins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/443Particulate material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/491Porosity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/10Batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10Methods of surface bonding and/or assembly therefor

Description

蓄電裝置用隔件、積層體及多孔膜
本發明係關於一種蓄電裝置用隔件、積層體及多孔膜。
近年來,正積極地進行以鋰離子電池為中心之非水電解液電池之開發。通常,於非水電解液電池中,於正負極間設置有微多孔膜(隔件)。此種隔件具有防止正負極間之直接接觸,使保持於微多孔中之電解液通過而使離子穿透的功能。
為了提高非水電解液電池之循環特性或安全性而正在研究隔件之改良。例如,於專利文獻1中,以提供放電特性、安全性優異之二次電池為目的,提出有藉由在多孔質膜上塗佈反應性聚合物並使其乾燥而成的承載有接著劑之多孔質膜。
又,近年來伴隨著可攜式機器之小型化、薄型化,對鋰離子二次電池等蓄電裝置亦要求小型化、薄型化。另一方面,為了可長時間攜帶,亦謀求藉由提高體積能量密度所得之高電容化。
此處,對於隔件,除了要求於異常加熱之情形時迅速停止電池反應之特性(保險絲特性)或即使變為高溫亦維持形狀而防止正極物質與負極物質直接反應之危險事態之性能(短路特性)等先前需求的與安全性相關之性能以外,就充放電電流之均勻化、抑制樹枝狀鋰結晶(lithium dendrite)之觀點而言,亦要求提高與電極之密接性。
藉由改良隔件與電池電極之密接性,不易引起充放電電流之不均勻化,又,不易析出樹枝狀鋰結晶,故結果可延長充放電循環壽 命。
此種情況下,作為使隔件具有接著性之嘗試,嘗試了於聚烯烴微多孔膜上塗佈接著性之聚合物(例如參照專利文獻1、2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-59271號公報
[專利文獻2]日本專利特開2011-54502號公報
然而,對專利文獻1之隔件而言,反應性聚合物與多孔質膜之密接性不充分,故存在與電極之接著不充分的問題。又,於欲提高反應性聚合物與多孔質膜之密接性而降低反應性聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)之情形時,隔件之最表面發黏,結果存在處理性下降等問題。
又,專利文獻1、2中揭示之微多孔膜均就捲繞電池時之處理性或接著性、鋰離子穿透性之觀點而言尚有改善之餘地。
本發明之第1實施態樣係鑒於上述問題而完成者,其目的在於提供一種與電極之密接性優異之隔件、進而處理性亦優異之蓄電裝置用隔件。
又,本發明之第2實施態樣係鑒於上述問題而完成者,其目的在於提供一種捲繞時之處理性及製成蓄電裝置用隔件時之蓄電裝置之速率特性優異的多孔膜、包含其之蓄電裝置用隔件、及使用其之蓄電裝置。進而,其目的在於提供一種熱塑性聚合物與聚烯烴微多孔膜之接著性及穿透性亦優異之多孔膜、包含其之蓄電裝置用隔件、及使用其之蓄電裝置。
本發明者等人為了達成上述目的而反覆進行了潛心研究,結果 發現,藉由在聚烯烴微多孔膜之至少單面之至少一部分上配置具有特定之熱特性之熱塑性聚合物,可解決上述課題。
即,本發明如下。
[1]
一種蓄電裝置用隔件,其具有聚烯烴微多孔膜、以及被覆該聚烯烴微多孔膜之至少一個表面之至少一部分的熱塑性聚合物被覆層,上述熱塑性聚合物被覆層係於上述聚烯烴微多孔膜上以海島狀存在含有上述熱塑性聚合物之部分與不含上述熱塑性聚合物之部分的層,上述熱塑性聚合物被覆層中所含之熱塑性聚合物具有至少兩個玻璃轉移溫度,上述玻璃轉移溫度中之至少一個存在於未達20℃之區域中,上述玻璃轉移溫度中之至少一個存在於20℃以上之區域中。
[2]
如前項[1]或[2]之蓄電裝置用隔件,其中於上述熱塑性聚合物被覆層中,於上述蓄電裝置用隔件之最表面側存在具有20℃以上之玻璃轉移溫度之熱塑性樹脂,並且,於上述聚烯烴微多孔膜與上述熱塑性聚合物被覆層之介面側,存在具有未達20℃之玻璃轉移溫度之熱塑性樹脂。
[3]
如前項[1]或[2]之蓄電裝置用隔件,其中對存在上述熱塑性聚合物被覆層之上述蓄電裝置用隔件之最表面於溫度25℃、壓力5MPa之條件下加壓鋁箔3分鐘後的剝離強度為8gf/cm以下。
[4]
如前項[1]至[3]中任一項之蓄電裝置用隔件,其中對存在上述熱 塑性聚合物被覆層之上述蓄電裝置用隔件之最表面於溫度80℃、壓力10MPa之條件下加壓鋁箔3分鐘後的剝離強度為30gf/cm以上。
[5]
如前項[1]至[4]中任一項之蓄電裝置用隔件,其中上述聚烯烴微多孔膜與上述熱塑性聚合物被覆層之90°剝離強度為6gf/mm以上。
[6]
如前項[1]至[5]中任一項之蓄電裝置用隔件,其中於上述熱塑性聚合物被覆層中,存在於上述蓄電裝置用隔件之最表面的熱塑性聚合物之至少一部分為粒狀熱塑性聚合物。
[7]
如前項[6]之蓄電裝置用隔件,其中上述粒狀熱塑性聚合物之平均粒徑為0.01μm~0.4μm。
[8]
如前項[1]至[7]中任一項之蓄電裝置用隔件,其中相對於上述聚烯烴微多孔膜之總面積100%,由上述熱塑性聚合物被覆層所被覆之聚烯烴微多孔膜的面積比例為95%以下。
[9]
如前項[1]至[8]中任一項之蓄電裝置用隔件,其中相對於上述聚烯烴微多孔膜之總面積100%,由上述熱塑性聚合物被覆層所被覆之聚烯烴微多孔膜的面積比例為50%以下。
[10]
一種積層體,其係將如前項[1]至[9]中任一項之蓄電裝置用隔件與電極積層而成者。
[11]
一種多孔膜,其具有聚烯烴微多孔膜、以及被覆該聚烯烴微多孔膜之至少一個表面之至少一部分的熱塑性聚合物被覆層, 上述熱塑性聚合物被覆層中所含之熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度為-10℃以上、40℃以下,並且對電解液之膨潤度為5倍以下。
[12]
如前項[11]之多孔膜,其中上述熱塑性聚合物被覆層之平均厚度為1.5μm以下。
[13]
如前項[11]或[12]之多孔膜,其中相對於上述聚烯烴微多孔膜之總面積100%,由上述熱塑性聚合物被覆層所被覆之聚烯烴微多孔膜的面積比例為70%以下。
[14]
如前項[11]至[13]中任一項之多孔膜,其中上述熱塑性聚合物之凝膠分率為90%以上。
[15]
如前項[11]至[14]中任一項之多孔膜,其中上述熱塑性聚合物被覆層係於上述聚烯烴微多孔膜上以海島狀存在含有上述熱塑性聚合物之部分與不含上述熱塑性聚合物之部分的層,含有上述熱塑性聚合物之部分係形成為點狀。
[16]
如前項[15]之多孔膜,其中上述點之平均長徑為20~1000μm。
根據本發明之第1實施態樣,可提供一種與電極之密接性優異之隔件、進而處理性亦優異之蓄電裝置用隔件。
又,根據本發明之第2實施態樣,可提供一種捲繞時之處理性及製成蓄電裝置用隔件時之蓄電裝置之速率特性優異的多孔膜、包含其之蓄電裝置用隔件、及使用其之蓄電裝置。進而可提供一種熱塑性聚 合物與聚烯烴微多孔膜之接著性及穿透性亦優異之多孔膜、包含其之蓄電裝置用隔件、及使用其之蓄電裝置。
以下,對本發明之實施方式(以下稱為「本實施形態」)加以詳細說明。再者,本發明不限定於以下實施形態,可於其主旨之範圍內加以各種變形而實施。
[第1實施態樣] [蓄電裝置用隔件]
本實施形態之蓄電裝置用隔件(以下亦簡稱為「隔件」)
具有聚烯烴微多孔膜(以下亦簡稱為「微多孔膜」)、以及被覆該聚烯烴微多孔膜之至少一個表面之至少一部分的熱塑性聚合物被覆層, 熱塑性聚合物被覆層係於上述聚烯烴微多孔膜上以海島狀存在含有上述熱塑性聚合物之部分與不含上述熱塑性聚合物之部分的層, 上述熱塑性聚合物被覆層中所含之熱塑性聚合物具有至少兩個玻璃轉移溫度, 上述玻璃轉移溫度中之至少一個存在於未達20℃之區域中, 上述玻璃轉移溫度中之至少一個存在於20℃以上之區域中。
[熱塑性聚合物被覆層]
本實施形態之蓄電裝置用隔件具有被覆聚烯烴微多孔膜之至少一個表面之至少一部分的熱塑性聚合物被覆層。
熱塑性聚合物被覆層含有具有至少兩個玻璃轉移溫度之熱塑性聚合物。熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度中至少一個存在於未達20℃之區域中,至少一個存在於20℃以上之區域中。
[熱塑性聚合物]
本實施形態中所使用之熱塑性聚合物並無特別限定,例如可列舉:聚乙烯或聚丙烯、α-聚烯烴等聚烯烴樹脂;聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯等含氟樹脂與含有該等之共聚物;含有丁二烯、異戊二烯等共軛二烯作為單體單元之二烯系聚合物或含有該等之共聚物及其氫化物;含有丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等作為單體單元之丙烯酸系聚合物或含有該等之共聚物及其氫化物;乙烯丙烯橡膠、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯等橡膠類;乙基纖維素、甲基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素等纖維素衍生物;聚苯醚、聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚醚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醯胺、聚酯等熔點及/或玻璃轉移溫度為180℃以上之樹脂及該等之混合物等。又,作為合成熱塑性聚合物時所使用之單體,亦可使用具有羥基或磺酸基、羧基、醯胺基、氰基之單體。
該等熱塑性聚合物中,就與電極活性物質之黏合性及強度或柔軟性優異之方面而言,較佳為二烯系聚合物、丙烯酸系聚合物或氟系聚合物。
(二烯系聚合物)
二烯系聚合物並無特別限定,例如為含有將丁二烯、異戊二烯等具有兩個共軛雙鍵之共軛二烯聚合而成之單體單元的聚合物。作為共軛二烯單體,並無特別限定,例如可列舉:1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-苯基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、1,3-己二烯、4,5-二乙基-1,3-辛二烯、3-丁基-1,3-辛二烯等。該等可單獨聚合亦可共聚合。
二烯系聚合物中之將共軛二烯聚合而成之單體單元的比例並無特別限定,例如於總二烯系聚合物中為40質量%以上,較佳為50質量%以上,更佳為60質量%以上。
作為上述二烯系聚合物,並無特別限定,例如可列舉:聚丁二烯或聚異戊二烯等共軛二烯之均聚物及與可與共軛二烯共聚合之單體之共聚物。可共聚合之單體並無特別限定,例如可列舉後述(甲基)丙烯酸酯單體或下述單體(以下亦稱為「其他單體」)。
作為「其他單體」,並無特別限定,例如可列舉:丙烯腈、甲基丙烯腈等α,β-不飽和腈化合物;丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、反丁烯二酸等不飽和羧酸類;苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基甲苯、第三丁基苯乙烯、乙烯基苯甲酸、乙烯基苯甲酸甲酯、乙烯基萘、氯甲基苯乙烯、羥基甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯等苯乙烯系單體;乙烯、丙烯等烯烴類;氯乙烯、偏二氯乙烯等含有鹵素原子之單體;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等乙烯酯類;甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、丁基乙烯醚等乙烯醚類;甲基乙烯基酮、乙基乙烯基酮、丁基乙烯基酮、己基乙烯基酮、異丙烯基乙烯基酮等乙烯基酮類;N-乙烯基吡咯啶酮、乙烯基吡啶、乙烯基咪唑等含有雜環之乙烯系化合物;丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯化合物;丙烯酸-β-羥基乙酯、甲基丙烯酸-β-羥基乙酯等含有羥基烷基之化合物;丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸等醯胺系單體等,該等可使用一種或組合使用兩種以上。
(丙烯酸系聚合物)
丙烯酸系聚合物並無特別限定,較佳為含有將(甲基)丙烯酸酯單體聚合而成之單體單元的聚合物。
再者,於本說明書中,「(甲基)丙烯酸」係表示「丙烯酸或甲基丙烯酸」,「(甲基)丙烯酸酯」係表示「丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯」。
作為(甲基)丙烯酸酯單體,並無特別限定,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯 酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯等含羥基之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸胺基乙酯等含胺基之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含環氧基之(甲基)丙烯酸酯。
將(甲基)丙烯酸酯單體聚合而成之單體單元的比例並無特別限定,於總丙烯酸系聚合物中例如為40質量%以上,較佳為50質量%以上,更佳為60質量%以上。作為丙烯酸系聚合物,可列舉(甲基)丙烯酸酯單體之均聚物、與可與其共聚合之單體之共聚物。
作為可共聚合之單體,可列舉上述二烯系聚合物之項中列舉之「其他單體」,該等可使用一種或組合使用兩種以上。
(氟系聚合物)
作為氟系聚合物,並無特別限定,例如可列舉偏二氟乙烯之均聚物、與可與其共聚合之單體之共聚物。氟系聚合物就電化學穩定性之觀點而言較佳。
將偏二氟乙烯聚合而成之單體單元的比例並無特別限定,例如為40質量%以上,較佳為50質量%以上,更佳為60質量%以上。
作為可與偏二氟乙烯共聚合之單體,並無特別限定,例如可列舉:氟乙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯、六氟丙烯、六氟異丁烯、全氟丙烯酸、全氟甲基丙烯酸、丙烯酸或甲基丙烯酸之氟烷基酯等含氟之乙烯性不飽和化合物;環己基乙烯醚、羥基乙基乙烯醚等不含氟之乙烯性不飽和化合物;丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等不含氟之二烯化合物等。
氟系聚合物之中,較佳為偏二氟乙烯之均聚物、偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯共聚物等。尤佳之氟系聚合物為偏二氟乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯共聚物,其單體組成通常為偏二氟乙烯30~90質量%、四氟乙烯50~9質量%及六氟丙烯20~1質量%。該等氟樹脂粒子可單獨使用或混合使用兩種以上。
又,作為合成上述熱塑性聚合物時所使用之單體,亦可使用具有羥基、羧基、胺基、磺酸基、醯胺基或氰基之單體。
具有羥基之單體並無特別限定,例如可列舉戊烯醇等乙烯系單體。
具有羧基之單體並無特別限定,例如可列舉:(甲基)丙烯酸、伊康酸等具有乙烯性雙鍵之不飽和羧酸,戊烯酸等乙烯系單體。
具有胺基之單體並無特別限定,例如可列舉甲基丙烯酸2-胺基乙酯等。
具有磺酸基之單體並無特別限定,例如可列舉:乙烯基磺酸、甲基乙烯基磺酸、(甲基)丙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、(甲基)丙烯酸-2-磺酸乙酯、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、3-烯丙氧基-2-羥基丙磺酸等。
具有醯胺基之單體並無特別限定,例如可列舉:丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、N-羥甲基甲基丙烯醯胺等。
具有氰基之單體並無特別限定,例如可列舉:丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、丙烯酸α-氰基乙酯等。
本實施形態中所使用之熱塑性聚合物可將聚合物單獨使用或混合使用兩種以上,較佳為含有兩種以上之聚合物。
(熱塑性聚合物之玻璃轉移點)
就隔件與電極之密接性之方面而言,本實施形態中所使用之熱塑性聚合物具有如下熱特性:具有至少兩個玻璃轉移溫度,且玻璃轉 移溫度中之至少一個存在於未達20℃之區域中,玻璃轉移溫度中之至少一個存在於20℃以上之區域中。此處,玻璃轉移溫度係根據藉由示差掃描熱量測定(DSC,Differential Scanning Calorimetry)而獲得之DSC曲線來確定。再者,本說明書中,有時亦將玻璃轉移溫度錶達為Tg。
具體而言,藉由以下交點來確定:將DSC曲線之低溫側之基線延長至高溫側之直線、與玻璃轉移之階段狀變化部分之反曲點之切線的交點。更詳細而言,可參照實施例中記載之方法。
此處,「玻璃轉移」係指DSC中伴隨著作為試片之聚合物之狀態變化的熱量變化於吸熱側產生者。此種熱量變化於DSC曲線中係作為階段狀變化形狀或階段狀變化與波峰組合之形狀而被觀察到。
所謂「階段狀變化」,表示於DSC曲線中,曲線自目前之基線開始偏離而移至新基線為止的部分。再者,亦包含波峰及階段狀變化組合之形狀。
所謂「反曲點」,表示階段狀變化部分之DSC曲線之梯度成為最大的點。又,亦可表現為階段狀變化部分中向上凸之曲線變為向下凸之曲線的點。
所謂「波峰」,表示於DSC曲線中,曲線自基線偏離開始至再次回到基線為止的部分。
所謂「基線」,表示試片中不發生轉移及反應之溫度區域之DSC曲線。
於本實施形態中,所使用之熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度中之至少一個存在於未達20℃之區域中,藉此與微多孔膜之密接性優異,結果發揮隔件與電極之密接性優異之效果。較佳為所使用之熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度中之至少一個存在於15℃以下之區域中,更佳為存在於-30℃以上、15℃以下之區域中。
就提高熱塑性聚合物與微多孔膜之密接性、並且保持處理性良好之方面而言,存在於未達20℃之區域中之玻璃轉移溫度較佳為僅存在於-30℃以上、15℃以下之區域中。
於本實施形態中,所使用之熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度中之至少一個存在於20℃以上之區域中,藉此發揮隔件與電極之接著性及處理性優異之效果。較佳為所使用之熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度中之至少一個存在於20℃以上、120℃以下之區域中,更佳為50℃以上、120℃以下。藉由使玻璃轉移溫度存在於上述範圍內,可賦予良好之處理性。進而,可提高藉由電池製作時之加壓而表現出之電極與隔件間之密接性。
就提高熱塑性聚合物與微多孔膜之密接性、並且保持處理性良好之方面而言,存在於20℃以上之區域中之玻璃轉移溫度較佳為僅存在於20℃以上、120℃以下之區域中,更佳為僅存在於50℃以上、120℃以下之區域中。
熱塑性聚合物具有兩個玻璃轉移溫度例如可藉由摻合兩種以上之熱塑性聚合物之方法、或使用具備核殼結構之熱塑性聚合物之方法而達成,但不限定於該等方法。所謂核殼結構,係指包含屬於中心部分之聚合物與屬於外殼部分之聚合物不同之組成的具有雙重結構之形態的聚合物。
尤其,聚合物摻合或核殼結構可藉由組合玻璃轉移溫度較高之聚合物與較低之聚合物來控制熱塑性聚合物整體之玻璃轉移溫度。又,可對熱塑性聚合物整體賦予複數種功能。例如,於摻合之情形時,尤其藉由摻合兩種以上之於20℃以上之區域中具有玻璃轉移溫度之聚合物、與於未達20℃之區域中具有玻璃轉移溫度之聚合物,可兼具耐黏性與對聚烯烴微多孔膜之塗佈性。作為摻合情形時之混合比,較佳為於20℃以上之區域中具有玻璃轉移溫度之聚合物與於未達20℃ 之區域中具有玻璃轉移溫度之聚合物之比為0.1:99.9~99.9:0.1之範圍,更佳為5:95~95:5,進而更佳為50:50~95:5,進一步更佳為60:40~90:10。於核殼結構之情形時,藉由改變外殼聚合物,可調整對聚烯烴微多孔膜等其他材料之接著性或相溶性,藉由調整屬於中心部分之聚合物,可調整為例如提高了熱壓後對電極之接著性的聚合物。又,亦可組合黏性較高之聚合物與彈性較高之聚合物而控制黏彈性。
再者,具備核殼結構之熱塑性聚合物之殼之玻璃轉移溫度並無特別限定,較佳為未達20℃,更佳為15℃以下,進而更佳為-30℃以上、15℃以下。又,具備核殼結構之熱塑性聚合物之核之玻璃轉移溫度並無特別限定,較佳為20℃以上,更佳為20℃以上、120℃以下,進而更佳為50℃以上、120℃以下。
於本實施形態中,熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度、即Tg例如可藉由變更用於製造熱塑性聚合物之單體成分及各單體之投入比而適宜調整。即,可根據關於熱塑性聚合物製造中所使用之各單體而通常所示之其均聚物之Tg(例如記載於「聚合物手冊」(A WILEY-INTERSCIENCE PUBLICATION)中)與單體之調配比例而大致推定。例如以高比率調配有形成Tg為約100℃之聚合物之苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯及丙烯腈等單體的共聚物可獲得Tg較高者,例如以高比率調配有形成Tg為約-80℃之聚合物之丁二烯或形成Tg為約-50℃之聚合物之丙烯酸正丁酯及丙烯酸2-乙基己酯等單體的共聚物可獲得Tg較低者。
又,聚合物之Tg可藉由FOX之式(下述式(1))而大致計算。再者,作為本案之熱塑性聚合物之玻璃轉移點,採用藉由上述使用DSC之方法而測定者。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+....+Wi/Tgi+....Wn/Tgn (1)
(式(1)中,Tg(K)表示共聚物之Tg,Tgi(K)表示各單體i之均聚物之Tg,Wi表示各單體之質量分率)
(熱塑性聚合物被覆層之結構)
較佳為於熱塑性聚合物被覆層中,於蓄電裝置用隔件之最表面側存在具有20℃以上之玻璃轉移溫度之熱塑性樹脂,且於聚烯烴微多孔膜與熱塑性聚合物被覆層之介面側,存在具有未達20℃之玻璃轉移溫度之熱塑性樹脂。再者,於海島狀之熱塑性聚合物被覆層中,所謂「最表面」,係指將蓄電裝置用隔件與電極積層時,海島狀之熱塑性聚合物被覆層中與電極接觸之面。又,所謂「介面」,係指海島狀之熱塑性聚合物被覆層中與聚烯烴微多孔膜接觸之面。
於熱塑性聚合物被覆層中,於蓄電裝置用隔件之最表面側存在具有20℃以上之玻璃轉移溫度之熱塑性樹脂,藉此與微多孔膜之密接性優異,結果有隔件與電極之密接性優異之傾向。又,於聚烯烴微多孔膜與熱塑性聚合物被覆層之介面側存在具有未達20℃之玻璃轉移溫度之熱塑性樹脂,藉此有隔件與電極之接著性及處理性優異之傾向。
藉由具有此種熱塑性聚合物被覆層,有隔件與電極之接著性及處理性進一步提高之傾向。如上述之結構可藉由以下方式等來達成:(a)熱塑性聚合物包含粒狀(particle)熱塑性聚合物、以及以粒狀熱塑性聚合物於表面露出之狀態將粒狀熱塑性聚合物接著於聚烯烴微多孔膜之黏合聚合物,且粒狀熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度存在於20℃以上之區域中,於聚烯烴微多孔膜與熱塑性聚合物被覆層之介面側存在具有未達20℃之玻璃轉移溫度之熱塑性樹脂;(b)熱塑性聚合物為積層結構,製成隔件時成為最表層之部分之熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度存在於20℃以上之區域中,於聚烯烴微多孔膜與熱塑性聚合物被覆層之介面側存在具有未達20℃之玻璃轉移溫度之熱塑性樹脂。再者,(b)熱塑性聚合物亦可成為Tg不同之各聚合物之積層結構。
(海島狀)
熱塑性聚合物被覆層係於聚烯烴微多孔膜上以海島狀存在含有 熱塑性聚合物之部分與不含熱塑性聚合物之部分的層。作為海島狀,並無特別限定,例如可列舉:線狀、點狀、網格狀、條紋狀、龜甲形狀等。其中,就確保穿透性及確保與電極之均勻之接著性的觀點而言,較佳為點狀。所謂點狀(dot),係指於聚烯烴微多孔膜上以海島狀存在含有熱塑性聚合物之部分與不含熱塑性聚合物之部分。再者,對於熱塑性聚合物被覆層而言,含有熱塑性聚合物之部分可以島狀獨立,亦可相反而形成連續之面。於以島狀獨立之情形時,島形狀並無特別限定,就兼具對電極之密接性與循環特性之方面而言,島狀點之間隔較佳為5μm~500μm。又,點之大小並無特別限定,就確保與電極之密接性之觀點而言,平均長徑較佳為10μm以上、1000μm以下,更佳為20μm以上、800μm以下,進而更佳為50μm以上、500μm以下。
熱塑性聚合物之點之平均長徑可藉由變更塗佈液之聚合物濃度或聚合物溶液之塗佈量及塗佈方法、塗佈條件而調整。
(粒狀熱塑性聚合物)
本實施形態之熱塑性聚合物之結構並無特別限定,例如有單層結構、包含粒狀熱塑性聚合物與包圍粒狀熱塑性聚合物之至少一部分之聚合物的結構、積層結構等。較佳為於熱塑性聚合物被覆層中,存在於蓄電裝置用隔件之最表面之熱塑性聚合物之至少一部分為粒狀熱塑性聚合物。藉由具有此種結構,有隔件與電極之接著性及隔件之處理性更優異之傾向。
此處,所謂粒狀,係指於掃描式電子顯微鏡(SEM,Scanning Electron Microscope)之測定中各熱塑性聚合物具有輪廓之狀態,可為細長形狀,亦可為球狀,亦可為多邊形狀等。
於本實施形態中,粒狀熱塑性聚合物相對於存在於隔件之最表面之熱塑性聚合物的面積比例並無特別限定,較佳為95%以下,更佳 為50%以上、95%以下。粒狀熱塑性聚合物相對於存在於隔件之最表面之熱塑性聚合物的面積比例S可由下式算出。
S(%)=粒狀熱塑性聚合物之面積÷存在於隔件之最表面之熱塑性聚合物之總面積
此處,粒狀熱塑性聚合物之面積係如後述實施例所記載般,藉由隔件之最表面之利用SEM之觀察(倍率30000倍)而測定。
(熱塑性聚合物之平均粒徑)
粒狀熱塑性聚合物之平均粒徑較佳為0.01μm~1μm,更佳為0.05μm~0.5μm,進而更佳為0.01μm~0.4μm。藉由處於上述範圍內,於溶液中之分散性變得良好,塗佈時之溶液之濃度、黏度等之調整變得容易,均勻之填充層之形成變得容易,藉此對電極之密接性及循環特性進一步提高,塗佈厚度之控制亦變得容易。
(熱塑性聚合物對電解液之膨潤度)
就循環特性等電池特性之方面而言,本實施形態之熱塑性聚合物較佳為具有對電解液之膨潤性。使經乾燥之熱塑性聚合物(或熱塑性聚合物分散液)於電解液中浸透3小時,將清洗後之熱塑性聚合物(A)之重量設為Wa,將A於150℃之烘箱中靜置1小時後將重量設為Wb時,可藉由下式算出電解液。膨潤度較佳為5倍以下,更佳為4.5倍以下,進而更佳為4倍以下。又,膨潤度較佳為1倍以上,更佳為2倍以上。
熱塑性聚合物對電解液之膨潤度(倍)=(Wa-Wb)÷Wb
本實施形態之熱塑性聚合物對電解液之膨潤度例如可藉由變更進行聚合之單體成分及各單體之投入比而調整。
(熱塑性聚合物之凝膠分率)
於本實施形態中,熱塑性聚合物之凝膠分率並無特別限定,就抑制於電解液中之溶解或維持於電池內部之熱塑性聚合物之強度的觀 點而言,較佳為80%以上,更佳為85%以上,進而更佳為90%以上。此處,凝膠分率係如後述實施例中所記載般,藉由甲苯不溶成分之測定而求出。
凝膠分率可藉由變更進行聚合之單體成分及各單體之投入比、聚合條件而調整。
(熱塑性聚合物之含量)
本實施形態之熱塑性聚合物之含量並無特別限定,就提高於聚烯烴微多孔膜上之接著力,另一方面抑制因聚烯烴微多孔膜之孔堵塞所導致之循環特性(穿透性)之下降的觀點而言,較佳為0.05g/m2以上、1.0g/m2以下。更佳為0.07g/m2以上、0.8g/m2以下,進而更佳為0.1g/m2以上、0.7g/m2以下。
熱塑性聚合物之含量可藉由變更塗佈液之聚合物濃度或聚合物溶液之塗佈量而調整。
(熱塑性聚合物被覆層之厚度)
本實施形態之熱塑性聚合物被覆層之平均厚度以單面計較佳為1.5μm以下,更佳為1.0μm以下,進而更佳為0.5μm以下。藉由使熱塑性聚合物之平均厚度為1.5μm以下,就有效抑制由熱塑性聚合物導致之穿透性下降及熱塑性聚合物彼此或熱塑性聚合物與聚烯烴微多孔膜之貼附的觀點而言較佳。
熱塑性聚合物之平均厚度可藉由變更塗佈液之聚合物濃度或聚合物溶液之塗佈量及塗佈方法、塗佈條件而調整。
熱塑性聚合物被覆層之厚度可藉由實施例中記載之方法而測定。
(藉由熱塑性聚合物被覆層所被覆之聚烯烴微多孔膜的面積比例)
本實施形態之隔件於聚烯烴微多孔膜之至少單面之至少一部分上具有熱塑性聚合物。相對於聚烯烴微多孔膜之總面積100%,藉由 熱塑性聚合物被覆層所被覆之聚烯烴微多孔膜的面積比例(%)較佳為95%以下,較佳為70%以下,更佳為50%以下,進而更佳為45%以下,進一步更佳為40%以下。又,面積比例(%)較佳為5%以上。藉由使面積比例為95%以下,有可進一步抑制由熱塑性聚合物導致之聚烯烴微多孔膜之孔之閉塞,使穿透性進一步提高的傾向。又,藉由使面積比例為5%以上,有接著性進一步提昇之傾向。此處,面積比例可藉由後述實施例記載之方法而算出。
面積比例可藉由變更塗佈液之聚合物濃度或聚合物溶液之塗佈量及塗佈方法、塗佈條件而調整。
[聚烯烴微多孔膜]
作為本實施形態之聚烯烴微多孔膜,並無特別限定,例如可列舉包含含有聚烯烴之聚烯烴樹脂組合物的多孔膜,較佳為以聚烯烴樹脂作為主成分之多孔膜。本實施形態之聚烯烴微多孔膜中,聚烯烴樹脂之含量並無特別限定,就於用作蓄電裝置用隔件之情形時之關機(shutdown)性能等方面而言,較佳為包含聚烯烴樹脂占構成多孔膜之總成分之質量分率之50%以上、100%以下的聚烯烴樹脂組合物之多孔膜。聚烯烴樹脂所占之比例更佳為60%以上、100%以下,進而更佳為70%以上、100%以下。
聚烯烴樹脂並無特別限定,係指通常之擠出、射出、充氣及吹塑成形等中所使用之聚烯烴樹脂,可使用乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯及1-辛烯等之均聚物及共聚物、多段聚合物等。又,可將選自由該等均聚物及共聚物、多段聚合物所組成之群中之聚烯烴單獨使用或混合使用。
作為聚烯烴樹脂之代表例,並無特別限定,例如可列舉:低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、等規(isotactic)聚丙烯、無規(atactic)聚丙烯、乙烯-丙 烯無規共聚物、聚丁烯、乙烯丙烯橡膠等。
於將本實施形態之隔件用作電池隔件之情形時,就低熔點且高強度之方面而言,尤佳為使用以高密度聚乙烯作為主成分之樹脂。
又,就提高多孔膜之耐熱性之方面而言,更佳為使用包含含有聚丙烯、聚丙烯以外之聚烯烴樹脂之樹脂組合物的多孔膜。
此處,聚丙烯之立體結構並無限定,可為等規聚丙烯、間規聚丙烯及無規聚丙烯之任一種。
聚烯烴樹脂組合物中聚丙烯相對於總聚烯烴之比例並無特別限定,就兼具耐熱性與良好之關機功能之觀點而言,較佳為1~35質量%,更佳為3~20質量%,進而更佳為4~10質量%。
於該情形時,聚丙烯以外之聚烯烴樹脂並無限定,例如可列舉:乙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯等烯屬烴之均聚物或共聚物。具體而言,可列舉:聚乙烯、聚丁烯、乙烯-丙烯無規共聚物等。
就孔因熱熔融而閉塞之關機特性的方面而言,作為聚丙烯以外之聚烯烴樹脂,較佳為使用低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯等聚乙烯。該等之中,就強度之觀點而言,更佳為使用依據JIS K 7112而測定之密度為0.93g/cm3以上之聚乙烯。
構成聚烯烴微多孔膜之聚烯烴樹脂之黏度平均分子量並無特別限定,較佳為3萬以上、1200萬以下,更佳為5萬以上、未達200萬,進而更佳為10萬以上、未達100萬。若黏度平均分子量為3萬以上,則有熔融成形時之熔融張力變大而成形性變得良好,並且因聚合物彼此之交聯而成為高強度之傾向,故而較佳。另一方面,若黏度平均分子量為1200萬以下,則有均勻地熔融混練變得容易,片材之成形性、尤其是厚度穩定性優異之傾向,故而較佳。進而,若黏度平均分子量未 達100萬,則存在溫度上升時孔容易閉塞而獲得良好之關機功能之傾向,故而較佳。再者,例如亦可代替單獨使用黏度平均分子量未達100萬之聚烯烴,而使用黏度平均分子量為200萬之聚烯烴與黏度平均分子量為27萬之聚烯烴混合而成且黏度平均分子量未達100萬的聚烯烴之混合物。
本實施形態之聚烯烴微多孔膜可含有任意之添加劑。此種添加劑並無特別限定,例如可列舉:聚烯烴以外之聚合物;無機粒子;酚系、磷系、硫系等之抗氧化劑;硬脂酸鈣、硬脂酸鋅等金屬皂類;紫外線吸收劑;光穩定劑;防靜電劑;防霧劑;著色顏料等。
相對於聚烯烴樹脂組合物100質量份,該等添加劑之合計含量較佳為20質量份以下,更佳為10質量份以下,進而更佳為5質量份以下。
(聚烯烴微多孔膜之物性)
本實施形態之聚烯烴微多孔膜之穿刺強度並無特別限定,較佳為200g/20μm以上,更佳為300g/20μm以上,且較佳為2000g/20μm以下,更佳為1000g/20μm以下。將穿刺強度設定為200g/20μm以上之情況下,就抑制由電池捲繞時脫落之活性物質等引起之膜破損的觀點而言較佳。又,就抑制由伴隨著充放電之電極之膨脹收縮引起短路之擔憂的觀點而言亦較佳。另一方面,設定為2000g/20μm以下之情況下,就可減少加熱時之配向鬆弛(orientational relaxation)引起之寬部收縮的觀點而言較佳。此處,穿刺強度可藉由後述實施例記載之方法而測定。
再者,上述穿刺強度可藉由調整延伸倍率、延伸溫度等而調節。
本實施形態之聚烯烴微多孔膜之孔隙率並無特別限定,較佳為20%以上,更佳為35%以上,且較佳為90%以下,更佳為80%以下。 將孔隙率設定為20%以上之情況下,就確保隔件之穿透性之觀點而言較佳。另一方面,設定為為90%以下之情況下,就確保穿刺強度之觀點而言較佳。此處,孔隙率可藉由後述實施例記載之方法而測定。
再者,孔隙率可藉由延伸倍率之變更等而調節。
本實施形態之聚烯烴微多孔膜之膜厚並無特別限定,較佳為2μm以上,更佳為5μm以上,且較佳為100μm以下,更佳為60μm以下,進而更佳為50μm以下。將膜厚設定為2μm以上之情況下,就提高機械強度之觀點而言較佳。另一方面,設定為100μm以下之情況下,隔件之佔有體積減少,故而有於電池之高電容化方面變得有利之傾向,故較佳。
本實施形態之聚烯烴微多孔膜之透氣度並無特別限定,較佳為10sec/100cc以上,更佳為50sec/100cc以上,且較佳為1000sec/100cc以下,更佳為500sec/100cc以下。將透氣度設定為10sec/100cc以上之情況下,就抑制蓄電裝置之自放電之觀點而言較佳。另一方面,設定為1000sec/100cc以下之情況下,就獲得良好之充放電特性之觀點而言較佳。此處,透氣度可藉由後述實施例記載之方法而測定。
再者,上述透氣度可藉由延伸溫度、延伸倍率之變更等而調節。
本實施形態之聚烯烴微多孔膜之平均孔徑較佳為0.15μm以下,更佳為0.1μm以下,下限較佳為0.01μm以上。將平均孔徑設定為0.15μm以下之情況下,就製成蓄電裝置用隔件之情形時抑制蓄電裝置之自放電、抑制電容下降的觀點而言較合適。平均孔徑可藉由製造聚烯烴微多孔膜時之延伸倍率之變更等而調節。
作為本實施形態之聚烯烴微多孔膜之耐熱性之指標的短路溫度較佳為140℃以上,更佳為150℃以上,進而更佳為160℃以上。將短路溫度設定為140℃以上之情況下,於製成蓄電裝置用隔件之情形時 就蓄電裝置之安全性的觀點而言較佳。
(聚烯烴微多孔膜之製造方法)
製造本實施形態之聚烯烴微多孔膜的方法並無特別限定,可採用公知之製造方法。例如可列舉:將聚烯烴樹脂組合物與塑化劑熔融混練而成形為片狀後,視情形加以延伸後萃取塑化劑,藉此加以多孔化的方法;將聚烯烴樹脂組合物熔融混練並以高拉伸比擠出後,藉由熱處理與延伸使聚烯烴結晶介面剝離,藉此加以多孔化的方法;將聚烯烴樹脂組合物與無機填充材熔融混練並成形於片材上後,藉由延伸使聚烯烴與無機填充材之介面剝離,藉此加以多孔化的方法;溶解聚烯烴樹脂組合物後,使其浸漬於對聚烯烴之不良溶劑中而使聚烯烴凝固,同時去除溶劑,藉此加以多孔化的方法等。
以下,作為製造多孔膜之方法之一例,對將聚烯烴樹脂組合物與塑化劑熔融混練並成形為片狀後,萃取塑化劑的方法加以說明。
首先,將聚烯烴樹脂組合物與塑化劑熔融混練。作為熔融混練方法,例如可列舉:將聚烯烴樹脂及視需要之其他添加劑投入至擠出機、捏合機、labo plastomill(東洋精機)、混練輥、班布里混合機等樹脂混練裝置中,一面使樹脂成分加熱熔融一面以任意比率導入塑化劑進行混練之方法。此時,較佳為於將聚烯烴樹脂、其他添加劑及塑化劑投入至樹脂混練裝置中之前,預先使用亨舍爾混合機等以特定比例事先混練。更佳為於事先混練中投入塑化劑之僅一部分,一面對剩餘之塑化劑進行樹脂混練裝置之側進料一面混練。藉由如此般設定,可提高塑化劑之分散性,於後續步驟中將樹脂組合物與塑化劑之熔融混練合物之片狀成形體延伸時,以高倍率延伸而不發生膜破損。
作為塑化劑,可使用在聚烯烴之熔點以上可形成均勻溶液之非揮發性溶劑。作為此種非揮發性溶劑之具體例,例如可列舉:液態石蠟、石蠟等烴類;鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯等酯類;油 醇、硬脂醇等高級醇等。該等之中,液態石蠟由於與聚乙烯或聚丙烯之相溶性較高,即使將熔融混練物延伸亦不易引起樹脂與塑化劑之介面剝離,故有容易實施均勻之延伸的傾向,故較佳。
關於聚烯烴樹脂組合物與塑化劑之比率,只要為可將該等均勻地熔融混練並成形為片狀的範圍,則並無特別限定。例如,塑化劑於包含聚烯烴樹脂組合物與塑化劑之組合物中所占的質量分率較佳為30~80質量%,更佳為40~70質量%。若塑化劑之質量分率為80質量%以下,則有熔融成形時之熔融張力不易不足而成形性提高之傾向。另一方面,若質量分率為30質量%以上,則即便將聚烯烴樹脂組合物與塑化劑之混合物以高倍率延伸亦不會引起聚烯烴鏈之斷裂,形成均勻且微細之孔結構,強度亦容易增加。
其次,將熔融混練物成形為片狀。作為製造片狀成形體之方法,例如可列舉:將熔融混練物經由T字模等而擠出為片狀,使其與導熱體接觸,冷卻至較樹脂成分之結晶溫度充分低之溫度為止而使之固化的方法。作為冷卻固化所使用之導熱體,可使用金屬、水、空氣或塑化劑自身等,金屬製之輥因導熱效率較高故較佳。此時,與金屬製輥接觸時,若夾入輥間,則導熱之效率進一步提高,並且片材配向而膜強度增強,片材之表面平滑性亦提高,故更佳。自T字模中以片狀擠出時之模唇間隔較佳為400μm以上、3000μm以下,更佳為500μm以上、2500μm以下。若模唇間隔為400μm以上,則有減少孔口積脂等、條紋或缺陷等對膜質量之影響較少、可於後續之延伸步驟中防止膜斷裂等之傾向。另一方面,若模唇間隔為3000μm以下,則有冷卻速度較快而防止冷卻不均、並且可維持片材之厚度穩定性的傾向。
較佳為將如此獲得之片狀成形體加以延伸。作為延伸處理,可較佳地使用單軸延伸或雙軸延伸之任一種,就所得多孔膜之強度等觀點而言,較佳為雙軸延伸。若將片狀成形體於雙軸方向上進行高倍率 延伸,則分子於面方向上配向,最終獲得之多孔膜不易破裂而具有高的穿刺強度。作為延伸方法,例如可列舉:同時雙軸延伸、逐次雙軸延伸、多段延伸、多次延伸等方法,就穿刺強度之提高、延伸之均勻性、關機性的觀點而言,較佳為同時雙軸延伸。
再者,此處,所謂同時雙軸延伸,係指同時實施MD方向(微多孔膜之機械方向)之延伸與TD方向(以90°之角度橫穿微多孔膜之MD之方向)之延伸的延伸方法,各方向之延伸倍率可不同。所謂逐次雙軸延伸,係指獨立實施MD方向或TD方向之延伸的延伸方法,於MD方向或TD方向上進行延伸時,另一方向係設定為非受限狀態或固定於一定長度之狀態。
延伸倍率較佳為以面倍率計而為20倍以上、100倍以下之範圍,更佳為25倍以上、50倍以下之範圍。各軸方向之延伸倍率較佳為於MD方向上為4倍以上、10倍以下,且於TD方向上為4倍以上、10倍以下之範圍,更佳為於MD方向上為5倍以上、8倍以下,且於TD方向上為5倍以上、8倍以下之範圍。若總面積倍率為20倍以上,則有可對所得之多孔膜賦予充分之強度的傾向,另一方面,若總面積倍率為100倍以下,則有防止延伸步驟中之膜斷裂、獲得高生產性之傾向。
又,可將片狀成形體進行軋壓。軋壓例如可藉由使用有雙帶式壓製機等之壓製法而實施。軋壓尤其可增加表層部分之配向。軋壓面倍率較佳為大於1倍且為3倍以下,更佳為大於1倍且為2倍以下。若軋壓倍率大於1倍,則有面配向增加而最終獲得之多孔膜之膜強度增加之傾向。另一方面,若軋壓倍率為3倍以下,則有層部分與中心內部之配向差較小,可於膜之厚度方向上形成均勻之多孔結構的傾向,故而較佳。
繼而,自片狀成形體中去除塑化劑而製成多孔膜。作為去除塑化劑之方法,例如可列舉將片狀成形體浸漬於萃取溶劑中而萃取塑化 劑並加以充分乾燥的方法。萃取塑化劑之方法可為批次式、連續式之任一種。為了抑制多孔膜之收縮,較佳為於浸漬、乾燥之一系列步驟中將片狀成形體之端部固定。又,多孔膜中之塑化劑殘存量較佳為未達1質量%。
作為萃取溶劑,較佳為使用相對於聚烯烴樹脂為不良溶劑且相對於塑化劑為良溶劑、沸點低於聚烯烴樹脂之熔點者。作為此種萃取溶劑,例如可列舉:正己烷、環己烷等烴類;二氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷等鹵化烴類;氫氟醚、氫氟碳等非氯系鹵化溶劑;乙醇、異丙醇等醇類;二乙醚、四氫呋喃等醚類;丙酮、甲基乙基酮等酮類。再者,該等萃取溶劑亦可藉由蒸餾等操作而回收再利用。
為了抑制多孔膜之收縮,亦可於延伸步驟後或多孔膜形成後進行熱固定或熱鬆弛等熱處理。又,亦可對多孔膜進行利用界面活性劑等之親水化處理、利用游離輻射線等之交聯處理等後處理。
[多孔層]
又,本實施形態之蓄電裝置用隔件可具備含有無機填料與樹脂製黏合劑之多孔層。多孔層之位置可列舉:聚烯烴微多孔膜表面之至少一部分、熱塑性聚合物被覆層表面之至少一部分及/或聚烯烴微多孔膜與熱塑性聚合物被覆層之間。上述多孔層可於聚烯烴微多孔膜之單面上具有,亦可於兩面上具有。
(無機填料)
作為上述多孔層中所使用之無機填料,並無特別限定,較佳為具有200℃以上之熔點、電氣絕緣性較高且於鋰離子二次電池之使用範圍內電化學穩定者。
作為無機填料,並無特別限定,例如可列舉:氧化鋁、二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈰、氧化釔、氧化鋅、氧化鐵等氧化物系陶瓷;氮化矽、氮化鈦、氮化硼等氮化物系陶瓷;碳化 矽、碳酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋁、氫氧化鋁、氫氧化氧化鋁、鈦酸鉀、滑石、高嶺石、狄克石、珍珠陶土、多水高嶺土、葉臘石、蒙脫石、絹雲母、雲母、鎂綠泥石、膨潤土、石棉、沸石、矽酸鈣、矽酸鎂、矽藻土、石英砂等陶瓷,玻璃纖維等,該等可單獨使用,亦可併用複數種。
上述之中,就提高電化學穩定性及多層多孔膜之耐熱特性之觀點而言,較佳為氧化鋁、氫氧化氧化鋁等氧化鋁化合物或高嶺石、狄克石、珍珠陶土、多水高嶺土、葉臘石等不具有離子交換能力之矽酸鋁化合物。作為上述氧化鋁化合物,尤佳為氫氧化氧化鋁。作為不具有離子交換能力之矽酸鋁化合物,更佳為主要包含高嶺土礦物之高嶺土,其原因在於價廉且容易獲取。高嶺土中有濕式高嶺土及將其進行煅燒處理而成之煅燒高嶺土,煅燒高嶺土於煅燒處理時釋出結晶水而且雜質被去除,故就電化學穩定性之方面而言尤佳。
上述無機填料之平均粒徑較佳為超過0.1μm且為4.0μm以下,更佳為超過0.2μm且為3.5μm以下,進而更佳為超過0.4μm且為3.0μm以下。將無機填料之平均粒徑調整至上述範圍內之情況下,就即使於多孔層之厚度較薄之情形(例如7μm以下)時亦抑制高溫下之熱收縮的觀點而言較佳。
於上述無機填料中,作為具有超過0.2μm且為1.4μm以下之粒徑之粒子於無機填料總體中所占的比例,較佳為2體積%以上,更佳為3體積%以上,進而更佳為5體積%以上,上限較佳為90體積%以下,更佳為80體積%以下。
於上述無機填料中,作為具有超過0.2μm且為1.0μm以下之粒徑之粒子於無機填料總體中所占的比例,較佳為1體積%以上,更佳為2體積%以上,上限較佳為80體積%以下,更佳為70體積%以下。
又,於上述無機填料中,作為具有超過0.5μm且為2.0μm以下之 粒徑之粒子於無機填料總體中所占的比例,較佳為8體積%以上,更佳為10體積以上,上限較佳為60體積%以下,更佳為50體積%以下。
進而,於上述無機填料中,作為具有超過0.6μm且為1.4μm以下之粒徑之粒子於無機填料總體中所占的比例,較佳為1體積%以上,更佳為3體積%以上,上限較佳為40體積%以下,更佳為30體積%以下。
將無機填料之粒度分佈調整至上述範圍內之情況下,就即使於多孔層之厚度較薄之情形(例如7μm以下)時亦抑制高溫下之熱收縮的觀點而言較佳。再者,作為調整無機填料之粒徑之比例的方法,例如可列舉:使用球磨機、珠磨機、噴射磨機等將無機填料粉碎,減小粒徑的方法等。
作為無機填料之形狀,可列舉:板狀、鱗片狀、針狀、柱狀、球狀、多面體狀、塊狀等,亦可組合使用複數種具有上述形狀之無機填料。只要可於製成多層多孔膜時將後述150℃熱收縮抑制為10%以下,則無機填料之形狀並無特別限定,就提高穿透性之觀點而言,較佳為包含複數個面之多面體狀、柱狀、紡錘狀。
作為上述無機填料於上述多孔層中所占之比例,可根據無機填料之黏合性、多層多孔膜之穿透性及耐熱性等觀點而適宜決定,較佳為50質量%以上且未達100質量%,更佳為70質量%以上、99.99質量%以下,進而更佳為80質量%以上、99.9質量%以下,尤佳為90質量%以上、99質量%以下。
(樹脂製黏合劑)
作為樹脂製黏合劑之種類,並無特別限定,於將本實施形態之多層多孔膜用作鋰離子二次電池用隔件之情形時,較佳為使用對鋰離子二次電池之電解液為不溶、且於鋰離子二次電池之使用範圍內電化學穩定者。
作為樹脂製黏合劑之具體例,例如可列舉:聚乙烯或聚丙烯等聚烯烴;聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯等含氟樹脂;偏二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物等含氟橡膠;苯乙烯-丁二烯共聚物及其氫化物、丙烯腈-丁二烯共聚物及其氫化物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物及其氫化物、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸酯共聚物、乙烯丙烯橡膠、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯等橡膠類;乙基纖維素、甲基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素等纖維素衍生物;聚苯醚、聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚醚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醯胺、聚酯等熔點及/或玻璃轉移溫度為180℃以上之樹脂等。
於使用聚乙烯醇作為樹脂製黏合劑之情形時,其皂化度較佳為85%以上、100%以下。若皂化度為85%以上,則有將多層多孔膜用作電池用隔件時短路溫度(short temperature)提高,可獲得更良好之安全性能的傾向,故而較佳。皂化度更佳為90%以上、100%以下,進而更佳為95%以上、100%以下,尤佳為99%以上、100%以下。又,聚乙烯醇之聚合度較佳為200以上、5000以下,更佳為300以上、4000以下,進而更佳為500以上、3500以下。若聚合度為200以上,則有可利用少量之聚乙烯醇將煅燒高嶺土等無機填料牢固地黏合於多孔膜,可維持多孔層之力學強度並且抑制由形成多孔層所引起之多層多孔膜之透氣度增加的傾向,故而較佳。又,若聚合度為5000以下,則有可防止製備塗佈液時之凝膠化等的傾向,故而較佳。
作為樹脂製黏合劑,較佳為樹脂製乳膠黏合劑。於使用樹脂製乳膠黏合劑之情形時,將含有無機填料與黏合劑之多孔層積層於聚烯烴多孔膜之至少單面上之情形,與將樹脂製黏合劑之一部分或全部溶解於溶劑中後,將所得之溶液積層於聚烯烴多孔膜之至少單面上,藉由在不良溶劑中之浸漬或利用乾燥之溶劑去除等使樹脂製黏合劑黏合 於多孔膜的情形相比較,有離子穿透性不易下降而容易獲得高輸出特性之傾向。另外,即便於異常發熱時之溫度上升較快之情形時,亦有顯示出順暢之關機特性、容易獲得高安全性之傾向。
作為樹脂製乳膠黏合劑,就提高電化學穩定性與黏合性之觀點而言,較佳為將脂肪族共軛二烯系單體或不飽和羧酸單體及可與該等共聚合之其他單體乳化聚合而獲得者。作為乳化聚合之方法,並無特別限制,可使用先前公知之方法。對於單體及其他成分之添加方法並無特別限制,可採用一次添加方法、分批添加方法、連續添加方法之任一種,又,可採用單段聚合、二段聚合或多階段聚合等之任一種。
作為脂肪族共軛二烯系單體,並無特別限定,例如可列舉:1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-氯-1,3-丁二烯、取代直鏈共軛戊二烯類、取代及側鏈共軛己二烯類等,該等可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。上述中,尤佳為1,3-丁二烯。
作為不飽和羧酸單體,並無特別限定,例如可列舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、伊康酸等單或二羧酸(酸酐)等,該等可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。上述中,尤佳為丙烯酸、甲基丙烯酸。
作為可與該等共聚合之其他單體,並無特別限定,例如可列舉:芳香族乙烯系單體、氰化乙烯系單體、不飽和羧酸烷基酯單體、含羥基烷基之不飽和單體、不飽和羧酸醯胺單體等,該等可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。上述中,尤佳為不飽和羧酸烷基酯單體。作為不飽和羧酸烷基酯單體,並無特別限定,例如可列舉:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、反丁烯二酸二甲酯、反丁烯二酸二乙酯、順丁烯二酸二甲酯、順丁烯二酸二乙酯、伊康酸二甲酯、反丁烯二酸單甲酯、反丁烯二酸單乙酯、丙烯酸2-乙基己酯等,該等可單獨使用一 種,亦可併用兩種以上。上述中,尤佳為甲基丙烯酸甲酯。
再者,除了該等單體外,為了改良各種品質及物性,亦可進一步使用上述以外之單體成分。
樹脂製黏合劑之平均粒徑較佳為50~500nm,更佳為60~460nm,進而更佳為80~250nm。於樹脂製黏合劑之平均粒徑為50nm以上之情形時,將含有無機填料與黏合劑之多孔層積層於聚烯烴多孔膜之至少單面上時,離子穿透性不易下降而容易獲得高輸出特性。另外於異常發熱時之溫度上升較快之情形時,亦顯示出順暢之關機特性,容易獲得高安全性。於樹脂製黏合劑之平均粒徑為500nm以下之情形時,有表現出良好之黏合性、製成多層多孔膜之情形時熱收縮變得良好且安全性優異的傾向。
樹脂製黏合劑之平均粒徑可藉由調整聚合時間、聚合溫度、原料組成比、原料投入順序、pH值等而控制。
作為多孔層之層厚,就提高耐熱性、絕緣性之觀點而言,較佳為1μm以上,就提高電池之高電容化與穿透性之觀點而言,較佳為50μm以下。多孔層之層厚更佳為1.5μm以上、20μm以下,進而更佳為2μm以上、10μm以下,進一步更佳為3μm以上、10μm以下,尤佳為3μm以上、7μm以下。
多孔層之層密度較佳為0.5~2.0g/cm3,更佳為0.7~1.5cm3。若多孔層之層密度為0.5g/cm3以上,則有高溫下之熱收縮率變得良好之傾向,若為2.0g/cm3以下,則有透氣度下降之傾向。
作為多孔層之形成方法,例如可列舉:於以聚烯烴樹脂作為主成分之多孔膜之至少單面上塗佈含有無機填料與樹脂製黏合劑之塗佈液而形成多孔層的方法。
作為塗佈液之溶劑,較佳為可使上述無機填料及上述樹脂製黏合劑均勻且穩定分散者,例如可列舉:N-甲基吡咯啶酮、N,N-二甲基 甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、水、乙醇、甲苯、熱二甲苯、二氯甲烷、己烷等。
為了提高分散穩定化或塗佈性,亦可於塗佈液中添加界面活性劑等分散劑;增稠劑;濕潤劑;消泡劑;含有酸、鹼之pH值調節劑等各種添加劑。該等添加劑較佳為可於溶劑去除時去除者,若於鋰離子二次電池之使用範圍內電化學穩定、不妨礙電池反應且至200℃左右為止較穩定,則亦可殘存於多孔層內。
關於使上述無機填料與上述樹脂製黏合劑分散於塗佈液之溶劑中的方法,只要為可實現塗佈步驟所必需之塗佈液之分散特性的方法,則並無特別限定。例如可列舉:利用球磨機、珠磨機、行星式球磨機、振動球磨機、砂磨機、膠體磨機、磨碎機(attritor)、輥磨機、高速葉輪分散、分散器、均質器、高速衝擊磨機、超音波分散、攪拌翼等之機械攪拌等。
關於將塗佈液塗佈於多孔膜上之方法,只要為可實現必需層厚或塗佈面積之方法,則並無特別限定,例如可列舉:凹版塗佈法、小徑凹版塗佈法、逆輥塗佈法、傳送輥塗佈法、接觸式塗佈法、浸塗法、刮刀塗佈法(knife coater)、氣刀塗佈法、刮塗法(blade coater)、桿式塗佈法、擠壓式塗佈法、鑄塗法、模具塗佈法、網版印刷法、噴塗法等。
進而,若於塗佈液之塗佈前對多孔膜表面實施表面處理,則使塗佈液之塗佈變得容易,並且塗佈後之含有無機填料之多孔層與多孔膜表面之接著性提高,故而較佳。表面處理之方法只要為不明顯損及多孔膜之多孔質結構的方法,則並無特別限定,例如可列舉:電暈放電處理法、機械粗面化法、溶劑處理法、酸處理法、紫外線氧化法等。
關於在塗佈後自塗佈膜中去除溶劑之方法,只要為不對多孔膜 造成不良影響之方法,則並無特別限定,例如可列舉:一面固定多孔膜一面於其熔點以下之溫度下進行乾燥之方法、於低溫下進行減壓乾燥之方法等。就控制多孔膜及多層多孔膜之MD方向之收縮應力的觀點而言,較佳為適宜調整乾燥溫度、捲取張力等。
[隔件]
本實施形態之隔件於聚烯烴微多孔膜之至少單面之至少一部分上具有熱塑性聚合物。
(剝離強度)
對存在熱塑性聚合物被覆層之上述蓄電裝置用隔件之最表面於溫度25℃、壓力5MPa之條件下加壓鋁箔(正極集電體等)3分鐘後的剝離強度(以下亦稱為「常溫剝離強度」)較佳為8gf/cm以下,更佳為7gf/cm以下,進而更佳為6gf/cm以下。若為8gf/cm以下,則有進一步抑制黏性、隔件之切割性(slitting property)或捲繞性優異之傾向。
進而令人驚訝的是,本發明者等人發現藉由使剝離強度為上述範圍內,將本實施形態之隔件加熱壓製於電極上時之密接性提高。
可獲得此種效果之理由雖不確定,但可認為:常溫剝離強度為上述範圍內之情況下,表示於本實施形態之隔件中於隔件之最表面側大量存在玻璃轉移溫度較高之熱塑性樹脂,且於本實施形態之隔件之聚烯烴微多孔膜側大量存在玻璃轉移溫度較低之熱塑性樹脂。
即,可認為:藉由在本實施形態之隔件之最表面側大量存在玻璃轉移溫度較高之熱塑性樹脂,黏性得到抑制,進而,由於玻璃轉移溫度較高之熱塑性樹脂與電極之密接性優異,結果可獲得黏性較低且與電極之密接性優異之隔件。
又可認為:藉由在本實施形態之隔件之聚烯烴微多孔膜側大量存在玻璃轉移溫度較低之熱塑性樹脂,作為基材之聚烯烴微多孔膜與熱塑性樹脂之接著性提高,結果聚烯烴微多孔膜與熱塑性樹脂之介面 之剝離得到抑制,結果可獲得對電極之密接性優異之隔件。
對存在熱塑性聚合物覆層之上述蓄電裝置用隔件之最表面於溫度80℃、壓力10MPa之條件下加壓鋁箔(正極集電體等)3分鐘後的剝離強度(以下亦稱為「加熱剝離強度」)較佳為10gf/cm以上,更佳為15gf/cm以上,進而更佳為20gf/cm以上。再者,加熱剝離強度可藉由實施例中記載之方法而測定。
加熱剝離強度為上述範圍之隔件於應用後述蓄電裝置時,就電極與隔件之密接性優異之方面而言較佳。
又,於在電解液之存在下積層隔件與負極,並於80℃、10MPa之壓力下加壓2分鐘後剝離隔件與負極之情形時,較佳為於隔件上以面積計為10%以上而附著有活性物質。
聚烯烴微多孔膜與熱塑性聚合物被覆層之90°剝離強度較佳為6gf/mm以上,更佳為7gf/mm以上,進而更佳為8gf/mm以上。藉由使聚烯烴微多孔膜與熱塑性聚合物被覆層之90°剝離強度為6gf/mm以上,有熱塑性聚合物與聚烯烴微多孔膜之接著性更優異之傾向,結果有熱塑性聚合物層之脫落得到抑制或隔件與電極之密接性優異的傾向。
蓄電裝置用隔件之膜厚較佳為2μm以上,更佳為5μm以上,上限較佳為100μm以下,更佳為50μm以下,進而更佳為30μm以下。將膜厚設定為2μm以上之情況下,就確保蓄電裝置用隔件之強度的觀點而言較合適。另一方面,設定為100μm以下之情況下,就獲得良好之充放電特性之觀點而言較佳。
本實施形態之蓄電裝置用隔件之透氣度較佳為10sec/100cc以上,更佳為50sec/100cc以上,上限較佳為10000sec/100cc以下,進而佳為1000sec/100cc以下。將透氣度設定為10sec/100cc以上之情況下,就製成蓄電裝置用隔件之情形時進一步抑制蓄電裝置之自放電 的觀點而言較合適。另一方面,設定為10000sec/100cc以下之情況下,就獲得良好之充放電特性之觀點而言較佳。蓄電裝置用隔件之透氣度可藉由製造聚烯烴微多孔膜時之延伸溫度、延伸倍率之變更、熱塑性聚合物之面積比例、存在形態等而調節。
蓄電裝置用隔件的作為耐熱性之指標之短路溫度較佳為140℃以上,更佳為150℃以上,進而更佳為160℃以上。將短路溫度設定為160℃以上之情況下,於製成蓄電裝置用隔件之情形時就蓄電裝置之安全性之觀點而言較佳。
(蓄電裝置用隔件之製造方法)
於聚烯烴微多孔膜上形成熱塑性聚合物之方法並無特別限定,例如可列舉:將含有熱塑性聚合物之塗佈液塗佈於聚烯烴微多孔膜上之方法。
關於將含有熱塑性聚合物之塗佈液塗佈於多孔膜上的方法,只要為可實現必需層厚或塗佈面積之方法,則並無特別限定。例如可列舉:凹版塗佈法、小徑凹版塗佈法、逆輥塗佈法、傳送輥塗佈法、接觸式塗佈法、浸塗法、刮刀塗佈法、氣刀塗佈法、刮塗法、桿式塗佈法、擠壓式塗佈法、鑄塗法、模具塗佈法、網版印刷法、噴塗法、噴塗機塗佈法、噴墨塗佈等。該等中,就熱塑性聚合物之塗佈形狀之自由度較高、容易獲得較佳之面積比例的方面而言,較佳為凹版塗佈法或噴塗法。
於聚烯烴微多孔膜上塗佈熱塑性聚合物之情形時,若塗佈液進入至微多孔膜之內部,則接著性樹脂填埋孔之表面及內部而導致穿透性下降。故而,作為塗佈液之介質,較佳為熱塑性聚合物之不良溶劑。於使用熱塑性聚合物之不良溶劑作為塗佈液之介質之情形時,塗佈液不會進入至微多孔膜之內部,接著性聚合物主要存在於微多孔膜之表面上,故就抑制穿透性下降之觀點而言較佳。作為此種介質,較 佳為水。又,可與水併用之介質並無特別限定,可列舉乙醇、甲醇等。
進而,若於塗佈前對多孔膜表面進行表面處理,則使塗佈液之塗佈變得容易,並且多孔層與接著性聚合物之接著性提高,故較佳。表面處理之方法只要為不明顯損及多孔膜之多孔質結構之方法,則並無特別限定,例如可列舉:電暈放電處理法、電漿處理法、機械粗面化法、溶劑處理法、酸處理法、紫外線氧化法等。
關於在塗佈後自塗佈膜中去除溶劑的方法,只要為不對多孔膜造成不良影響之方法,則並無特別限定。例如可列舉:一面固定多孔膜一面於其熔點以下之溫度下進行乾燥之方法;於低溫下進行減壓乾燥之方法;浸漬於對接著性聚合物之不良溶劑中而使接著性聚合物凝固,同時萃取溶劑之方法等。
蓄電裝置用隔件之捲繞時之處理性及蓄電裝置之速率特性優異,進而,熱塑性聚合物與聚烯烴微多孔膜之接著性及穿透性亦優異。因此,作為蓄電裝置用隔件之用途,並無特別限定,例如可較佳地用於非水電解液二次電池等電池或電容(condenser)、電容器(capacitor)等蓄電裝置用隔件,物質之分離等。
[積層體]
本實施形態之積層體係將上述隔件與電極積層而成者。本實施形態之隔件可藉由與電極接著而用作積層體。此處,所謂「接著」,係指隔件與電極之上述加熱剝離強度較佳為10gf/cm以上,更佳為15gf/cm以上,進而更佳為20gf/cm以上。
積層體之捲繞時之處理性及蓄電裝置之速率特性優異,進而熱塑性聚合物與聚烯烴微多孔膜之接著性及穿透性亦優異。因此,作為積層體之用途,並無特別限定,例如可較佳地用於非水電解液二次電池等電池或電容、電容器等蓄電裝置等。
作為本實施形態之積層體中所使用之電極,可使用後述蓄電裝置之項中記載者。
使用本實施形態之隔件製造積層體之方法並無特別限定,例如可將重疊本實施形態之隔件與電極,視需要進行加熱及/或加壓而製造。上述加熱及/或加壓可於重疊電極與隔件時進行。又,亦可藉由在重疊電極與隔件後捲繞成圓或扁平之螺旋狀,對所獲得之捲繞體進行加熱及/或加壓而製造。
又,積層體亦可以正極-隔件-負極-隔件或負極-隔件-正極-隔件之順序積層為平板狀,視需要進行加熱及/或加壓而製造。
更具體而言,可將本實施形態之隔件製備成寬10~500mm(較佳為80~500mm)、長200~4000m(較佳為1000~4000m)之縱向形狀之隔件,將該隔件以正極-隔件-負極-隔件或負極-隔件-正極-隔件之順序重疊,視需要進行加熱及/或加壓而製造。
作為上述加熱溫度,較佳為40~120℃。加熱時間較佳為5秒~30分鐘。作為上述加壓時之壓力,較佳為1~30MPa。加壓時間較佳為5秒~30分鐘。又,關於加熱與加壓之順序,可於加熱後進行加壓,亦可於加壓後進行加熱,亦可同時進行加壓與加熱。其中,較佳為同時進行加壓與加熱。
[蓄電裝置]
本實施形態之隔件可用於電池或電容、電容器等之隔件或物質之分離。尤其於用作非水電解液電池用隔件之情形時,可賦予對電極之密接性以及優異之電池性能。
以下,對蓄電裝置為非水電解液二次電池之情形時的較佳態樣進行說明。
於使用本實施形態之隔件製造非水電解液二次電池之情形時,正極、負極、非水電解液並無限定,可使用公知者。
正極材料並無特別限定,例如可列舉:LiCoO2、LiNiO2、尖晶石型LiMnO4、橄欖石型LiFePO4等含鋰之複合氧化物等。
負極材料並無特別限定,例如可列舉:石墨質、難石墨化碳質、易石墨化碳質、複合碳體等碳材料;矽、錫、金屬鋰、各種合金材料等。
非水電解液並無特別限定,可使用將電解質溶解於有機溶劑中之電解液,作為有機溶劑,例如可列舉:碳酸丙二酯、碳酸乙二酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙基甲酯等,作為電解質,例如可列舉:LiClO4、LiBF4、LiPF6等鋰鹽。
使用本實施形態之隔件製造蓄電裝置的方法並無特別限定,於蓄電裝置為二次電池之情形時,例如可藉由以下方式製造:將本實施形態之隔件製備成寬10~500mm(較佳為80~500mm)、長200~4000m(較佳為1000~4000m)之縱向形狀之隔件,將該隔件以正極-隔件-負極-隔件或負極-隔件-正極-隔件之順序重疊,捲繞成圓或扁平之螺旋狀而獲得捲繞體,將該捲繞體收容至電池罐內,進而注入電解液。此時,亦可藉由對該捲繞體進行加熱及/或加壓而形成上述積層體。又,亦可使用將上述積層體捲繞成圓或扁平之螺旋狀者作為上述捲繞體而製造。又,蓄電裝置亦可經由以下步驟製造:以袋狀之膜對以正極-隔件-負極-隔件或負極-隔件-正極-隔件之順序積層為平板狀者、或上述積層體進行層壓,注入電解液之步驟;以及視情形而進行加熱及/或加壓之步驟。上述進行加熱及/或加壓之步驟可於上述注入電解液之步驟之前及/或之後進行。
再者,關於上述各種參數之測定值,只要無特別說明,則為依據後述實施例之測定法所測定之值。
[第2實施態樣] 本實施形態之多孔膜
具有聚烯烴微多孔膜、以及被覆該聚烯烴微多孔膜之至少一個表面之至少一部分的熱塑性聚合物被覆層,上述熱塑性聚合物被覆層中所含之熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度為-10℃以上、40℃以下,且對電解液之膨潤度為5倍以下。
於第2實施態樣中,除了後述態樣外,其他態樣與第1實施態樣中記載者相同。
(玻璃轉移溫度)
本實施形態之熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度較佳為-10℃以上、40℃以下,更佳為0℃以上、35℃以下,進而更佳為15℃以上、30℃以下。於本實施形態中,藉由使熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度為-10℃以上、40℃以下,有以下傾向:有效地抑制熱塑性聚合物彼此或熱塑性聚合物與聚烯烴微多孔膜之貼附,另一方面熱塑性聚合物與聚烯烴微多孔膜之接著性進一步提高。
再者,熱塑性聚合物可具有複數個玻璃轉移溫度。於該情形時,只要至少一個玻璃轉移溫度存在於上述溫度範圍內即可。較佳為所有玻璃轉移溫度存在於上述溫度範圍內。
本實施形態之熱塑性聚合物被覆層之平均厚度並無特別限定,以單面計較佳為1.5μm以下,更佳為1.0μm以下,進而更佳為0.5μm以下。藉由使熱塑性聚合物之平均厚度為1.5μm以下,就有效地抑制由熱塑性聚合物導致之穿透性下降及熱塑性聚合物彼此或熱塑性聚合物與聚烯烴微多孔膜之貼附的觀點而言較佳。
熱塑性聚合物之平均厚度可藉由變更塗佈液之聚合物濃度或聚合物溶液之塗佈量及塗佈方法、塗佈條件而調整。
熱塑性聚合物被覆層之厚度可藉由實施例中記載之方法而測定。
本實施形態之隔件於聚烯烴微多孔膜之至少單面之至少一部分上具有熱塑性聚合物。相對於聚烯烴微多孔膜之總面積100%,藉由熱塑性聚合物被覆層所被覆之聚烯烴微多孔膜的面積比例(%)較佳為70%以下,更佳為50%以下,進而更佳為45%以下,進一步更佳為40%以下。又,面積比例(%)較佳為5%以上。藉由使面積比例為70%以下,有可進一步抑制由熱塑性聚合物導致之聚烯烴微多孔膜之孔之閉塞,進一步提高穿透性的傾向。又,藉由使面積比例為5%以上,有接著性進一步提昇之傾向。此處,面積比例可藉由後述實施例中記載之方法而算出。
面積比例可藉由變更塗佈液之聚合物濃度或聚合物溶液之塗佈量及塗佈方法、塗佈條件而調整。
於本實施形態中,熱塑性聚合物之凝膠分率並無特別限定,較佳為90%以上,更佳為95%以上。藉由使熱塑性聚合物之凝膠分率為90%以上,有於電解液中之溶解之抑制或於電池內部之熱塑性聚合物之強度進一步提高的傾向。此處,凝膠分率係如後述實施例所記載般藉由甲苯不溶成分之測定而求出。
凝膠分率可藉由變更聚合單體成分及各單體之投入比、聚合條件而調整。
熱塑性聚合物被覆層係於聚烯烴微多孔膜上以海島狀存在含有上述熱塑性聚合物之部分與不含上述熱塑性聚合物之部分的層,較佳為含有熱塑性聚合物之部分形成為點狀。作為海島狀,並無特別限定,例如可列舉:線狀、點狀、網格狀、條紋狀、龜甲形狀等。其中,就確保穿透性及確保與電極之均勻之接著性的觀點而言,較佳為點狀。所謂點狀,係指於聚烯烴微多孔膜上以海島狀存在含有熱塑性聚合物之部分與不含熱塑性聚合物之部分。點之間隔為5μm~500μm之情況下,就兼具對電極之密接性與循環特性之方面而言較佳。點之 平均長徑較佳為20μm以上、1000μm以下,更佳為20μm以上、800μm以下,進而更佳為50μm以上、500μm以下。
本實施形態之多孔膜較佳為藉由後述方法測定之與電極活性物質之接著性為30%以上。
(多孔膜之用途等)
本實施形態之多孔膜之用途並無特別限定,因捲繞時之處理性及製成蓄電裝置用隔件時之蓄電裝置之速率特性優異,進而熱塑性聚合物與聚烯烴微多孔膜之接著性及穿透性亦優異,故例如可較佳地用於非水電解液二次電池等電池或電容、電容器等蓄電裝置用隔件,物質之分離等。
[實施例]
以下,根據實施例、比較例對本發明進行詳細說明,但本發明不限定於實施例。以下之製造例、實施例、比較例中所使用之各種物性的測定方法或評價方法如下所述。再者,只要無特別記載,則各種測定及評價係於室溫23℃、1個大氣壓、相對濕度50%之條件下進行。
[測定方法] (1)黏度平均分子量(以下亦稱為「Mv」)
根據ASRM-D4020,求出十氫萘溶劑中之135℃下之極限黏度[η],聚乙烯之Mv係藉由下式算出。
[η]=0.00068×Mv0.67
又,聚丙烯之Mv係藉由下式算出。
[η]=1.10×Mv0.80
(2)聚烯烴微多孔膜之單位面積重量
自聚烯烴微多孔膜中切取10cm×10cm見方之試樣,使用島津製作所(股)製造之電子天平AEL-200測定重量。將所得重量乘以100倍, 藉此算出每1m2之膜之單位面積重量(g/m2)。
(3)聚烯烴微多孔膜之孔隙率(%)
自聚烯烴微多孔膜中切取10cm×10cm見方之試樣,求出其體積(cm3)與質量(g),將膜密度設為0.95(g/cm3)使用下式計算。
孔隙率=(體積-質量/膜密度)/體積×100
(4)透氣度(sec/100cc)
將依據JIS(Japanese Industrial Standards,日本工業標準)P-8117藉由東洋精器(股)製造之Gurley透氣度儀G-B2(商標)測定之透氣抵抗度作為透氣度。
(5)聚烯烴微多孔膜之穿刺強度(g)
使用加多技術(Kato Tech)製造之掌上型壓縮試驗器KES-G5(商標),以開口部之直徑11.3mm之試樣保持器固定聚烯烴微多孔膜。其次,對所固定之聚烯烴微多孔膜之中央部於針頂端之曲率半徑0.5mm、穿刺速度2mm/sec之條件下,於25℃環境下進行穿刺試驗,藉此獲得作為最大穿刺荷重之穿刺強度(g)。
(6)平均孔徑(μm)
已知對毛細管內部之流體而言,於流體之平均自由行程大於毛細管之孔徑時遵循克努森流動(Knudsen flow),小於毛細管之孔徑時遵循泊肅葉流動(Poiseuille flow)。因此,假定微多孔膜之透氣度測定中之空氣流動遵循克努森流動,另外微多孔膜之透水度測定中之水流遵循泊肅葉流動。
平均孔徑d(μm)係根據空氣之穿透速度常數Rgas(m3/(m2‧sec‧Pa))、水之穿透速度常數Rliq(m3/(m2‧sec‧Pa))、空氣之分子速度ν(m/sec)、水之黏度η(Pa‧sec)、標準壓力Ps(=101325Pa)、孔隙率ε(%)、膜厚L(μm)使用下式求出。
d=2ν×(Rliq/Rgas)×(16η/3Ps)×106
此處,Rgas係根據透氣度(sec)使用下式求出。
Rgas=0.0001/(透氣度×(6.424×10-4)×(0.01276×101325))
又,Rliq係根據透水度(cm3/(cm2‧sec‧Pa))使用下式求出。
Rliq=透水度/100
再者,透水度係如以下方式求出。於直徑41mm之不鏽鋼製之透液槽中設置預先浸漬於乙醇中之微多孔膜,以水清洗該膜之乙醇後,以約50000Pa之差壓使水穿透,根據經過120秒後之透水量(cm3)計算單位時間、單位壓力、單位面積的透水量,將其作為透水度。
又,ν係根據氣體常數R(=8.314)、絕對溫度T(K)、圓周率π、空氣之平均分子量M(=2.896×10-2kg/mol)使用下式求出。
ν=((8R×T)/(π×M))1/2
(7)厚度(μm) (7)-1 聚烯烴微多孔膜及蓄電裝置用隔件之膜厚(μm)
分別自聚烯烴微多孔膜及蓄電裝置用隔件中切出10cm×10cm之樣品,以格子狀選擇9處(3點×3點),使用微小測厚器(東洋精機製作所(股),型號KBM)於室溫23±2℃下測定膜厚。分別將9處測定值之平均值作為聚烯烴微多孔膜、蓄電裝置用隔件之膜厚(μm)。
(7)-2 熱塑性聚合物被覆層之厚度(μm)
熱塑性聚合物被覆層之厚度係使用掃描式電子顯微鏡(SEM)「型號S-4800,HITACHI公司製造」藉由隔件之剖面觀察而測定。將樣品之隔件切取1.5mm×2.0mm左右,進行釕染色。於膠囊內放入染色樣品與乙醇,藉由液氮使其冷凍後,以錘割斷樣品。對樣品進行鋨蒸鍍,以加速電壓1.0kV、30000倍進行觀察,算出熱塑性聚合物層之厚度。再者,將SEM圖像中未見聚烯烴微多孔膜剖面之多孔結構之最表面區域作為熱塑性聚合物被覆層之區域。
(8)熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度
取適量之熱塑性聚合物之塗佈液(非揮發成分=38~42%,pH值=9.0)至鋁皿中,以130℃之熱風乾燥機乾燥30分鐘。將乾燥後之乾燥皮膜約17mg裝入至測定用鋁容器中,藉由DSC測定裝置(島津製作所公司製造,DSC6220)獲得氮氣環境下之DSC曲線及DDSC曲線。再者,測定條件如下所述。
(第一段升溫程式)
70℃開始,以每分鐘15℃之比例升溫。到達110℃後維持5分鐘。
(第二段降溫程式)
自110℃起以每分鐘40℃之比例降溫。到達-50℃後維持5分鐘。
(第三段升溫程式)
自-50℃起以每分鐘15℃之比例升溫至130℃。於該第三段之升溫時取得DSC及DDSC之資料。
將基線(將所得DSC曲線之基線延長至高溫側之直線)與反曲點(向上凸之曲線變為向下凸之曲線之點)之切線的交點作為玻璃轉移溫度(Tg)。
(9)熱塑性聚合物之凝膠分率(甲苯不溶成分)
於鐵氟龍(註冊商標)板上以滴管滴加(直徑5mm以下)熱塑性聚合物之塗佈液(非揮發成分=38~42%,pH值=9.0),以130℃之熱風乾燥機乾燥30分鐘。乾燥後,準確稱量乾燥皮膜約0.5g(a),將其取至50mL聚乙烯容器中,於其中注入30mL之甲苯,於室溫下振盪3小時。其後,以325篩將內容物過濾,利用130℃之熱風乾燥機使殘留於篩上之甲苯不溶成分連同篩一起乾燥1小時。再者,此處使用之325篩係預先稱量其乾燥重量。
使甲苯揮發後,自甲苯不溶成分之乾燥體與325篩之重量減去預先稱量之325篩重量,藉此獲得甲苯不溶成分之乾燥重量(b)。凝膠分率(甲苯不溶成分)係藉由以下計算式而算出。
熱塑性聚合物之凝膠分率(甲苯不溶成分)=(b)/(a)×100[%]
(10)熱塑性聚合物對電解液之膨潤度(倍)
將熱塑性聚合物或分散有熱塑性聚合物之溶液於130℃之烘箱中靜置1小時後,以成為0.5g之方式切取經乾燥之熱塑性聚合物,與碳酸乙二酯:碳酸乙基甲酯=1:2(體積比)之混合溶劑10g一同裝入至50mL之小玻璃瓶中,浸透3小時後,取出樣品,利用上述混合溶劑進行清洗,測定重量(Wa)。其後,於150℃之烘箱中靜置1小時後測定重量(Wb),由下式來測定熱塑性聚合物對電解液之膨潤度。
熱塑性聚合物對電解液之膨潤度(倍)=(Wa-Wb)÷(Wb)
(11)藉由熱塑性聚合物被覆層所被覆之聚烯烴微多孔膜之面積比例
藉由熱塑性聚合物被覆層所被覆之聚烯烴微多孔膜之面積比例係使用掃描式電子顯微鏡(SEM)「型號S-4800,HITACHI公司製造」而測定。對蓄電裝置用隔件進行鐵蒸鍍,以加速電壓1.0kV、50倍進行觀察,使用觀察所得之面積由下式來算出面積比例。再者,將SEM圖像中未見聚烯烴微多孔膜表面之區域作為熱塑性聚合物區域。進行3次上述測定,將其平均值作為各樣品之面積比例。
熱塑性聚合物之面積比例(%)=熱塑性聚合物之面積÷圖像整體之面積×100
(12)熱塑性聚合物被覆層之存在形態(塗佈形狀)
熱塑性聚合物被覆層之存在形態(塗佈形狀)係藉由以下方式確定:使用掃描式電子顯微鏡(SEM)「型號S-4800,HITACHI公司製造」,對經鋨蒸鍍之蓄電裝置用隔件以加速電壓1.0kV、50倍進行觀察。再者,將聚烯烴微多孔膜之大部分經熱塑性聚合物被覆之狀態(亦包含熱塑性聚合物之一部分產生凝集等而未完全被覆聚烯烴者)視為「非點形狀」。
(13-1)粒狀熱塑性聚合物之面積比例
粒狀熱塑性聚合物相對於存在於蓄電裝置用隔件之最表面之熱塑性聚合物的面積比例(S)係由下式所算出。
S(%)=粒狀熱塑性聚合物之面積÷存在於隔件之最表面之熱塑性聚合物之總面積×100
粒狀熱塑性聚合物之面積係使用掃描式電子顯微鏡(SEM)「型號S-4800,HITACHI公司製造」而測定。藉由對蓄電裝置用隔件進行鋨蒸鍍,並以加速電壓1.0kV、30000倍進行觀察而測定。
(13-2)粒狀熱塑性聚合物之平均粒徑(μm)
粒狀熱塑性聚合物之平均粒徑係藉由以下方式測定:使用掃描式電子顯微鏡(SEM)「型號S-4800,HITACHI公司製造」,對經鋨蒸鍍之蓄電裝置用隔件以加速電壓1.0kV、30000倍進行觀察。將粒狀熱塑性聚合物之粒徑最大之部分作為粒徑,將20個之平均值作為平均粒徑。
(14)點狀熱塑性聚合物之平均長徑(μm)
點狀熱塑性聚合物之平均長徑係藉由以下方式測定:使用掃描式電子顯微鏡(SEM)「型號S-4800,HITACHI公司製造」,對經鐵蒸鍍之蓄電裝置用隔件以加速電壓1.0kV、50倍進行觀察。於熱塑性聚合物存在之部分中,熱塑性聚合物之存在形態為點狀之情形時,將點徑最大之部分作為長徑,將20個之平均值作為點之平均長徑。於熱塑性聚合物之存在形態為線狀、網格狀、條紋狀、龜甲形狀之情形時,將最粗線之寬度作為長徑,將20個之平均值作為平均長徑。
(15)熱塑性聚合物之平均粒徑
熱塑性聚合物之平均粒徑係使用粒徑測定裝置(日機裝股份有限公司製造,Microtrac UPA150)而測定。作為測定條件,設定為負載指數=0.15~0.3、測定時間300秒,將所得資料中50%粒徑之數值記載為粒徑。
[評價方法] (16)隔件與電極之密接性
隔件與電極之密接性係以如下順序評價。
(正極之製作)
使作為正極活性物質之鋰鈷複合氧化物(LiCoO2)92.2質量%、作為導電材之鱗片狀石墨與乙炔黑各2.3質量%、作為黏合劑之聚偏二氟乙烯(PVDF)3.2質量%分散於N-甲基吡咯啶酮(NMP)中而製備漿料。利用模具塗佈機將該漿料塗佈於成為正極集電體之厚20μm之鋁箔之單面上,於130℃下乾燥3分鐘後,以輥壓機壓縮成形。此時,使正極之活性物質塗佈量成為250g/m2,活性物質體積密度成為3.00g/cm3
(負極之製作)
使作為負極活性物質之人造石墨96.9質量%、作為黏合劑之羧甲基纖維素之銨鹽1.4質量%與苯乙烯-丁二烯共聚物乳膠1.7質量%分散於純化水中而製備漿料。利用模具塗佈機將該漿料塗佈於成為負極集電體之厚12μm之銅箔之單面上,於120℃下乾燥3分鐘後,以輥壓機壓縮成形。此時,使負極之活性物質塗佈量成為106g/m2,活性物質體積密度成為1.35g/cm3
(密接性試驗)
將藉由上述方法而獲得之負極切割成寬20mm、長40mm。於該電極上以負極浸潤之程度滴落將碳酸乙二酯與碳酸二乙酯以2:3之比率(體積比)混合而成之電解液(富山藥品工業製造),於其上重疊隔件。將該積層體裝入至鋁鎖袋(aluminium zip)中,於80℃、10MPa之條件下進行2分鐘加壓後,取出積層體,將隔件自電極剝離。
(評價基準)
○:負極活性物質附著於隔件之30%以上之情形。
△:負極活性物質附著於隔件之10%以上、未達30%之面積之情 形。
×:負極活性物質附著於隔件之未達10%之面積之情形。
(17-1)加熱剝離強度及黏性(隔件之剝離強度)
將隔件與作為被黏附體之正極集電體(富士加工紙(股),鋁箔20μm)切取30mm×150mm,重疊後,以鐵氟龍(註冊商標)片材(Nichias(股)Naflon PTFE sheet TOMBO-No.9000)夾持該積層體。藉由對各積層體以下述各條件進行壓製而獲得試驗用樣品。
條件1)於溫度25℃、壓力5MPa之條件下加壓3分鐘
條件2)於溫度40℃、壓力5MPa之條件下加壓3分鐘
條件3)於溫度80℃、壓力10MPa之條件下加壓3分鐘
使用島津製作所製造之拉伸試驗機(autograph)AG-IS型(商標),依據JIS K6854-2以200mm/分鐘之拉伸速度測定所得各試驗用樣品之剝離強度。根據所得結果,以下述評價基準評價隔件之剝離強度。
黏性(隔件之處理性)之評價基準:條件1)之壓製後之剝離強度之評價基準
◎:剝離強度為4gf/cm以下
○:剝離強度超過4gf/cm、且為6gf/cm以下
△:剝離強度超過6gf/cm、且為8gf/cm以下
×:剝離強度超過8gf/cm
黏性(隔件之處理性)之評價基準:條件2)之壓製後之剝離強度之評價基準
◎:剝離強度為4gf/cm以下
○:剝離強度超過4gf/cm、且為6gf/cm以下
△:剝離強度超過6gf/cm、且為8gf/cm以下
×:剝離強度超過8gf/cm
加熱剝離強度之評價基準:條件3)之壓製後之剝離強度之評價基準
○:剝離強度為10gf/cm以上
×:剝離強度未達10gf/cm
(17-2)處理性
以寬2cm×長15cm切取兩片多孔膜,以熱塑性聚合物之塗佈面相向之方式於25℃、5MPa之條件下壓製3分鐘。握持樣品之端部而彎折180°,剝離25mm,依據JIS Z7127於拉伸試驗機(島津製作所製造之AG-100A)之夾頭上分別固定多孔膜之端部,以5.0mm/s之速度測定樣品之180°剝離接著力。將測定開始後自25mm起至75mm為止之平均荷重作為多孔膜間之剝離強度。根據所得結果,以下述評價基準評價處理性。
○:剝離強度未達4gf
△:4gf以上、未達8gf
×:8gf以上
(18)熱塑性聚合物之塗佈性
藉由使用棒式塗佈機之凹版法,於A4尺寸之聚烯烴微多孔膜上塗佈熱塑性聚合物溶液(固形物成分濃度3%),於60℃之烘箱內進行5分鐘之水分之乾燥去除。乾燥後,將隔件切取成10cm見方,於培養皿內浸漬於乙醇中。直接利用超音波清洗器(SND股份有限公司製造,型號US-102,振盪頻率38kHz)清洗1分鐘,取出隔件,使乙醇常溫乾燥。
(評價基準)
○:熱塑性聚合物存在於聚烯烴微多孔膜表面之膜。
×:熱塑性聚合物不存在於聚烯烴微多孔膜表面之膜。
(19-1)熱塑性聚合物被覆層與聚烯烴微多孔膜之接著力
對隔件之熱塑性聚合物被覆層貼附寬12mm×長100mm之膠帶(3M公司製造)。使用90°剝離強度測定器(IMADA公司製造,產品名 IP-5N)測定將膠帶自樣品以50mm/分鐘之速度剝離時之力。根據所得測定結果,以下述評價基準評價接著力。
○:6gf/mm以上
×:未達6gf/mm
(19-2)熱塑性聚合物與聚烯烴微多孔膜之接著性
藉由使用棒式塗佈機之凹版法,於A4尺寸之聚烯烴微多孔膜上塗佈熱塑性聚合物溶液(固形物成分濃度3%),於60℃之烘箱內進行5分鐘之水分之乾燥去除,獲得多孔膜。乾燥後,將所得多孔膜切取成10cm見方,於培養皿內浸漬於乙醇中。直接利用超音波清洗器(SND股份有限公司製造,型號US-102,振盪頻率38kHz)清洗5分鐘,取出多孔膜,使乙醇進行常溫乾燥,以肉眼觀察所得之多孔膜。根據所得測定結果,以下述評價基準評價熱塑性聚合物與聚烯烴微多孔膜之接著性。
○:熱塑性聚合物存在於聚烯烴微多孔膜之表面之膜
×:熱塑性聚合物不存在於聚烯烴微多孔膜之表面之膜,或即便熱塑性聚合物存在於聚烯烴微多孔膜之表面但於以手指擦拭熱塑性聚合物部分之情形時熱塑性聚合物滑落之膜。
(20)捲繞性及電池之循環特性 (20-1)評價用樣品之製作 <電極>
以與(18)隔件與電極之密接性相同之方式製作正極及負極。將正極切割成寬約57mm且將負極切割成寬約58mm並分別製成帶狀,藉此製作評價用電極。
<非水電解液之製備>
非水電解液係藉由在碳酸乙二酯/碳酸乙基甲酯=1/2(體積比)之混合溶劑中以濃度成為1.0mol/L之方式溶解作為溶質之LiPF6而製 備。
<隔件>
將實施例及比較例中所得之隔件切割成60mm並製成帶狀,藉此製作評價用隔件。
(20-2)捲繞性之評價
將(20-1)中所得之負極、隔件、正極、隔件依序重疊,以250gf之捲取張力複數次捲繞成螺旋狀,藉此製作電極積層體。目視觀察所製作之10個電極積層體中有無隔件之扭曲或褶皺,以下述評價基準進行評價。
(評價基準)
○:完全未產生扭曲或褶皺等外觀不良。
△:1個產生了扭曲或褶皺等外觀不良。
×:2個以上產生了扭曲或褶皺等外觀不良。
(20-3)電池之循環特性之評價 <電池組裝>
將(20-1)中所得之負極、隔件、正極、隔件依序重疊,將捲取張力設定為250gf,捲繞速度設定為45mm/秒,複數次捲繞成螺旋狀,藉此製作電極積層體。將該電極積層體收容至外徑為18mm且高度為65mm之不鏽鋼製容器中,將自正極集電體導出之鋁製引板焊接於容器蓋端子部,將自負極集電體導出之鎳製引板焊接於容器壁。其後,於真空下於80℃下乾燥12小時。於氬氣盒內,於所組裝之電池容器內注入上述非水電解液,並加以封口。
<前處理>
對組裝之電池以1/3C之電流值進行定電流充電至電壓4.2V為止後,進行8小時之4.2V之定電壓充電,其後以1/3C之電流進行放電至3.0V之終止電壓為止。其次,以1C之電流值進行定電流充電至電壓 4.2V為止後,進行3小時之4.2V之定電壓充電,其後以1C之電流進行放電至3.0V之終止電壓為止。最後以1C之電流值進行定電流充電至4.2V為止後,進行3小時之4.2V之定電壓充電作為前處理。再者,所謂1C,表示以1小時將電池之基準電容(reference capacity)放電之電流值。
<循環試驗>
對進行了上述前處理之電池於溫度25℃之條件下以放電電流1A進行放電至放電終止電壓3V為止後,以充電電流1A進行充電至充電終止電壓4.2V為止。將其作為1個循環而反覆進行充放電,使用相對於初始電容之200循環後之電容保持率,以下述基準評價循環特性。
(評價基準)
◎:電容保持率為95%以上、100%以下
○:電容保持率為90%以上、未達95%
×:電容保持率為未達90%
[實施例A] [製造例1-1A](聚烯烴微多孔膜1A之製造)
使用滾筒混合機,將Mv為70萬之均聚物之高密度聚乙烯45質量份、Mv為30萬之均聚物之高密度聚乙烯45質量份、以及Mv為40萬之均聚物之聚丙烯與Mv為15萬之均聚物之聚丙烯的混合物(質量比=4:3)10質量份乾式摻合。對所得之聚烯烴混合物99質量份添加作為抗氧化劑之四-[亞甲基-(3',5'-二第三丁基-4'-羥基苯基)丙酸酯]甲烷1質量份,再次使用滾筒混合機進行乾式摻合,藉此獲得混合物。藉由進料器將所得混合物於氮氣環境下供給至雙軸擠出機。又,藉由柱塞泵將液態石蠟(37.78℃下之動黏度為7.59×10-5m2/s)注入至擠出機料缸中。以液態石蠟於所擠出之總混合物中所占之比例成為65質量份、即聚合物濃度成為35質量份之方式,調整進料器及泵之運轉條件。
繼而,將該等一面於雙軸擠出機內加熱至230℃一面熔融混練,將所得之熔融混練物經由T字模擠出至表面溫度經控制為80℃之冷卻輥上,使該擠出物與冷卻輥接觸而成形(cast)並進行冷卻固化,藉此獲得片狀成形物。藉由同時雙軸延伸機將該片材以倍率7×6.4倍於溫度112℃下進行延伸後,浸漬於二氯甲烷中,將液態石蠟萃取去除後加以乾燥,藉由拉幅延伸機於溫度130℃下於橫方向上延伸2倍。其後,將該延伸片材於寬度方向上鬆弛約10%進行熱處理,獲得表1所示之聚烯烴微多孔膜1A。
對所得聚烯烴微多孔膜1A藉由上述方法測定物性。又,將所得聚烯烴微多孔膜直接作為隔件,藉由上述方法進行評價。將所得之結果示於表1中。
[製造例1-2A](聚烯烴微多孔膜2A之製造)
除了調整延伸溫度與鬆弛率以外,藉由與製造例1-1A相同之操作獲得聚烯烴微多孔膜2A。以與製造例1-1A相同之方式藉由上述方法對所得聚烯烴微多孔膜2A進行評價。將所得之結果示於表1中。
[製造例1-3A](聚烯烴微多孔膜3A之製造)
使用滾筒混合機,將黏度平均分子量為70萬之均聚物之高密度聚乙烯47.5質量份、黏度平均分子量為25萬之均聚物之高密度聚乙烯47.5質量份、以及黏度平均分子量為40萬之均聚物之聚丙烯5質量份乾式摻合。對所得之聚合物混合物99質量份添加作為抗氧化劑之季戊四醇基-四-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]1質量份,再次使用滾筒混合機進行乾式摻合,藉此獲得聚合物等混合物。所得之聚合物等混合物係以氮氣進行置換後,藉由進料器於氮氣環境下供給至雙軸擠出機中。又,藉由柱塞泵將液態石蠟注入至擠出機料缸中。
進行熔融混練,以於所擠出之總混合物中所占的液態石蠟量比成為67質量%(樹脂組合物濃度為33質量%)之方式調整進料器及泵。 將熔融混練物經由T字模擠出澆鑄至冷卻輥上,藉此獲得片狀成形物。其後,除了調整延伸溫度與鬆弛率以外,藉由與製造例1-1A相同之操作獲得聚烯烴微多孔膜3A。以與製造例1-1A相同之方式藉由上述方法對所得聚烯烴微多孔膜3A進行評價。將所得之結果示於表1中。
[製造例1-4A](聚烯烴微多孔膜4A之製造)
使用滾筒混合機,將黏度平均分子量為200萬之超高分子量聚乙烯25質量份、黏度平均分子量為70萬之均聚物之高密度聚乙烯15質量份、黏度平均分子量為25萬之高密度聚乙烯30質量份、以及黏度平均分子量為12萬且丙烯單元含量為1mol%之共聚合聚乙烯30質量份乾式摻合。對所得聚合物混合物99質量份添加作為抗氧化劑之季戊四醇基-四-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]0.3質量份,再次使用滾筒混合機進行乾式摻合,藉此獲得聚合物等混合物。所得之聚合物等混合物係以氮氣進行置換後,藉由進料器於氮氣環境下供給至雙軸擠出機中。又,藉由柱塞泵將液態石蠟注入至擠出機料缸中。
進行熔融混練,以於所擠出之總混合物中所占的液態石蠟量比成為65質量%(樹脂組合物濃度為35質量%)之方式調整進料器及泵。將熔融混練物經由T字模擠出澆鑄至冷卻輥上,藉此獲得片狀成形物。其後,除了調整延伸溫度與鬆弛率以外,藉由與製造例1-1A相同之操作獲得聚烯烴微多孔膜4A。以與製造例1-1A相同之方式藉由上述方法對所得聚烯烴微多孔膜4A進行評價。將所得之結果示於表1中。
[製造例1-5A](聚烯烴微多孔膜5A之製造)
除了調整延伸溫度與鬆弛率以外,藉由與製造例1-3A相同之操作獲得聚烯烴微多孔膜5。以與製造例1-1A相同之方式藉由上述方法對所得聚烯烴微多孔膜5進行評價。將所得之結果示於表1中。
[製造例1-6A](聚烯烴微多孔膜6A之製造)
將黏度平均分子量為100萬之超高分子量聚乙烯19.2質量份、黏度平均分子量為25萬之高密度聚乙烯12.8質量份、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)48質量份、微粉二氧化矽20質量份進行混合造粒後,藉由在尖端安裝有T字模之雙軸擠出機進行熔融混練後擠出,以自兩側加熱之輥進行軋壓,成形為厚110μm之片狀。自該成型物中抽取去除DOP、微粉二氧化矽而製作微多孔膜。將該微多孔膜重疊2片並於120℃下於MD方向上延伸5倍,於120℃下於TD上延伸2倍,最後於137℃下進行熱處理。以與製造例1-1A相同之方式藉由上述方法對所得聚烯烴微多孔膜6A進行評價。將所得之結果示於表1中。
[製造例1-7A](聚烯烴微多孔膜7A之製造)
使氫氧化氧化鋁(平均粒徑1.0μm)96.0質量份與丙烯酸系乳膠(固形物成分濃度40%,平均粒徑145nm,最低成膜溫度0℃以下)4.0質量份、聚羧酸銨水溶液(San Nopco公司製造,SN Dispersant 5468)1.0質量份均勻地分散於100質量份之水中而製備塗佈液,使用微凹版塗佈機塗佈於聚烯烴樹脂多孔膜1A之表面上。於60℃下進行乾燥而去除水,以2μm之厚度形成多孔層,獲得聚烯烴微多孔膜7A。以與製造例1-1A相同之方式藉由上述方法對所得聚烯烴微多孔膜7A進行評價。將所得之結果示於表1中。
[製造例1-8A](聚烯烴微多孔膜8A之製造)
藉由與製造例1-7A相同之方法於聚烯烴微多孔膜1A之一個表面上以4μm之厚度形成多孔層,獲得聚烯烴微多孔膜8A。以與製造例1-1A相同之方式藉由上述方法對所得聚烯烴微多孔膜8A進行評價。將所得之結果示於表1中。
[製造例1-9A](聚烯烴微多孔膜9A之製造)
藉由與製造例1-7A相同之方法於聚烯烴微多孔膜2A之一個表面 上以3μm之厚度形成多孔層,獲得聚烯烴微多孔膜9A。以與製造例1-1A相同之方式藉由上述方法對所得聚烯烴微多孔膜9A進行評價。將所得之結果示於表1中。
[製造例1-10A](聚烯烴微多孔膜10A之製造)
藉由與製造例1-7A相同之方法於聚烯烴微多孔膜5A之一個表面上以7μm之厚度形成多孔層,獲得聚烯烴微多孔膜10A。以與製造例1-1A相同之方式藉由上述方法對所得聚烯烴微多孔膜10A進行評價。將所得之結果示於表1中。
[製造例1-11A](聚烯烴微多孔膜11A之製造)
使煅燒高嶺土(對以高嶺石(Al2Si2O5(OH)4)作為主成分之濕式高嶺土進行高溫煅燒處理而成者,平均粒徑1.8μm)95.0質量份與丙烯酸系乳膠(固形物成分濃度40%,平均粒徑220nm,最低成膜溫度0℃以下)5.0質量份、聚羧酸銨水溶液(San Nopco公司製造,SN Dispersant 5468)0.5質量份均勻地分散於180質量份之水中而製備塗佈液,使用微凹版塗佈機塗佈於聚烯烴微多孔膜3A之表面上。於60℃下進行乾燥而去除水,以6μm之厚度形成多孔層,獲得聚烯烴微多孔膜11A。以與製造例1-1A相同之方式藉由上述方法對所得聚烯烴微多孔膜11A進行評價。將所得之結果示於表1中。
[製造例1-12A](聚烯烴微多孔膜12A之製造)
除了調整延伸溫度與鬆弛率以外,藉由與製造例1-1A相同之操作,獲得單位面積重量:4.6g/m2、膜厚:7μm、孔隙率:38%、透氣度:150秒、穿刺強度:270g、平均孔徑:0.070μm之聚烯烴微多孔膜。藉由與製造例1-7A相同之方法於上述聚烯烴微多孔膜之一個表面上以3μm之厚度形成多孔層,獲得聚烯烴微多孔膜12A。以與製造例1-1A相同之方式藉由上述方法對所得聚烯烴微多孔膜12A進行評價。將所得之結果示於表1中。
[製造例2-1A](原料聚合物1之製造)
於安裝有攪拌機、迴流冷凝器、滴液槽及溫度計之反應容器中,投入離子交換水70.4質量份、「AQUALON KH1025」(註冊商標,第一工業製藥股份有限公司製造,25%水溶液)0.5質量份、「ADEKA REASOAP SR1025」(註冊商標,ADEKA股份有限公司製造,25%水溶液)0.5質量份,將反應容器內部溫度升溫至80℃,於保持80℃之溫度之狀態下添加過硫酸銨(2%水溶液)7.5質量份。
添加過硫酸銨水溶液5分鐘後,藉由均質攪拌機使甲基丙烯酸甲酯38.5質量份、丙烯酸正丁酯19.6質量份、丙烯酸2-乙基己酯31.9質量份、甲基丙烯酸0.1質量份、丙烯酸0.1質量份、甲基丙烯酸2-羥基乙酯2質量份、丙烯醯胺5質量份、甲基丙烯酸縮水甘油酯2.8質量份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(A-TMPT,新中村化學工業股份有限公司製造)0.7質量份、「AQUALON KH1025」(註冊商標,第一工業製藥股份有限公司製造,25%水溶液)3質量份、「ADEKA REASOAP SR1025」(註冊商標,ADEKA股份有限公司製造,25%水溶液)3質量份、對苯乙烯磺酸鈉0.05質量份、過硫酸銨(2%水溶液)7.5質量份、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷0.3質量份及離子交換水52質量份的混合物混合5分鐘,製作乳化液。將所得之乳化液自滴液槽中用150分鐘滴加至反應容器中。
乳化液之滴加結束後,於將反應容器內部溫度保持於80℃之狀態下維持90分鐘,其後冷卻至室溫。以氫氧化銨水溶液(25%水溶液)將所得之乳液調整為pH值=9.0,獲得濃度40%之丙烯酸系共聚物乳膠(原料聚合物1A)。藉由上述方法對所得之原料聚合物1A進行評價。將所得之結果示於表2中。
[製造例2-2A~2-8A](原料聚合物2A~8A)
除了如表2所記載般變更單體及其他使用原料之組成以外,以與 聚合物1A相同之方式獲得丙烯酸系共聚物乳膠(原料聚合物2A~8A)。藉由上述方法對所得之原料聚合物2A~8A進行評價。將所得之結果示於表2中。
又,對下述原料聚合物9A~18A亦藉由上述方法進行評價。將所得之結果示於表2中。再者,原料聚合物9A~18A之Tg全部為由FOX式所得之估算值。
原料聚合物9A:苯乙烯丁二烯聚合物,粒徑300nm,Tg 0℃,甲苯不溶成分95%,電解質溶劑膨潤度1.7倍
原料聚合物10A:苯乙烯丁二烯聚合物,粒徑377nm,Tg 30℃,甲苯不溶成分96%,電解質溶劑膨潤度1.7倍
原料聚合物11A:苯乙烯丁二烯聚合物,粒徑380nm,Tg 90℃,甲苯不溶成分95%,電解質溶劑膨潤度1.6倍
原料聚合物12A:丙烯酸系聚合物,粒徑380nm,Tg 90℃,甲苯不溶成分98%,電解質溶劑膨潤度2.8倍,使用與原料聚合物1~8相同之單體或原料而獲得
原料聚合物13A:丙烯酸系聚合物,粒徑50nm,Tg 90℃,甲苯不溶成分97%,電解質溶劑膨潤度2.9倍,使用與原料聚合物1~8相同之單體或原料而獲得
原料聚合物14A:丙烯酸系聚合物,粒徑50nm,Tg 30℃,甲苯不溶成分99%,電解質溶劑膨潤度3.0倍,使用與原料聚合物1~8相同之單體或原料而獲得
原料聚合物15A:丙烯酸系聚合物,粒徑500nm,Tg 30℃,甲苯不溶成分98%,電解質溶劑膨潤度2.7倍,使用與原料聚合物1~8相同之單體或原料而獲得
原料聚合物16A:丙烯酸系聚合物,粒徑500nm,Tg 90℃,甲苯不溶成分96%,電解質溶劑膨潤度3.2倍,使用與原料聚合物1~8相 同之單體或原料而獲得
原料聚合物17A:丙烯酸系聚合物,粒徑1000nm,Tg 90℃,甲苯不溶成分96%,電解質溶劑膨潤度3.0倍,使用與原料聚合物1~8相同之單體或原料而獲得
原料聚合物18A:丙烯酸系(核殼),粒徑350nm,核Tg -20℃,殼Tg:50℃,甲苯不溶成分96%,電解質溶劑膨潤度3.2倍,使用與原料聚合物1~8相同之單體或原料而獲得
※再者,表2中記載之原料聚合物1A~8A之Tg全部為由FOX式所 得之估算值。
(註)表2中之原材料名
MMA:甲基丙烯酸甲酯
BA:丙烯酸正丁酯
EHA:丙烯酸2-乙基己酯
MAA:甲基丙烯酸
AA:丙烯酸
HEMA:甲基丙烯酸2-羥基乙酯
AM:丙烯醯胺
GMA:甲基丙烯酸縮水甘油酯
NaSS:對苯乙烯磺酸鈉
A-TMPT:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(新中村化學工業股份有限公司製造)
KH1025:AQUALON KH1025(註冊商標,第一工業製藥股份有限公司製造)
SR1025:ADEKA REASOAP SR1025(註冊商標,ADEKA股份有限公司製造)
APS:過硫酸銨
[實施例1A]
量取表2中記載之以固形物成分計為2.4質量份之原料聚合物8A、以固形物成分計為0.6質量份之原料聚合物1A,均勻地分散於92.5質量份之水中,製備含有熱塑性聚合物之塗佈液。繼而,使用噴霧器於表1中記載之聚烯烴微多孔膜1之單面表面上塗佈塗佈液。於60℃下進行乾燥而去除塗佈液之水。進而,另一單面亦同樣地塗佈塗佈液,再次乾燥,藉此獲得於聚烯烴微多孔膜之兩面上具有熱塑性聚合物之蓄電裝置用隔件。藉由上述方法對所得隔件進行評價。將所得之結果示 於表3中。
[實施例2A~40A、比較例1A~4A]
除了以表3~6中記載之組合藉由各種方法(噴霧、凹版)將含有熱塑性聚合物之塗佈液塗佈於聚烯烴微多孔膜之兩面上以外,以與實施例1A相同之方式製作蓄電裝置用隔件。將所得之隔件之物性及評價結果示於表3~6中。再者,表3~6中之熱塑性聚合物之Tg係藉由上述(8)中記載之方法測定之值。
再者,於實施例A中記載之蓄電裝置用隔件中,構成熱塑性聚合物被覆層之樹脂於20℃以上及未達20℃之區域中具有玻璃轉移點,具有於25℃之壓製條件下剝離強度較小、於80℃之壓製條件下剝離強度變大之性質,因此推定,於熱塑性聚合物被覆層中,於蓄電裝置用隔件之最表面側大量存在具有20℃以上之玻璃轉移溫度之熱塑性樹脂,且於聚烯烴微多孔膜與熱塑性聚合物被覆層之介面側,大量存在具有未達20℃之玻璃轉移溫度之熱塑性樹脂。
[實施例B] [製造例1-1B]
調配14.25質量份之黏度平均分子量為25萬且熔點為137℃之高密 度聚乙烯1、14.25質量份之黏度平均分子量為70萬且熔點為137℃之高密度聚乙烯2、1.5質量份之黏度平均分子量為40萬且熔點為163℃之聚丙烯、0.2質量份之作為抗氧化劑之四-[亞甲基-(3',5'-二第三丁基-4'-羥基苯基)丙酸酯]甲烷而製備原料。
各調配物係經由口徑25mmL/D=48之雙軸擠出機進料器而投入。進而,以側進料方式將液態石蠟68質量份注入至各擠出機中,以擠出量成為每1小時16kg之方式調整,於200℃、200rpm之條件下混練後,自T字模中於200℃之條件下擠出。立刻以經調溫為40℃之澆鑄輥進行冷卻固化,成形為所需厚度之片材。以同時雙軸延伸機將該片材於溫度112℃下以7×6.4倍之倍率延伸後,浸漬於二氯甲烷中,萃取去除液態石蠟後加以乾燥,藉由拉幅延伸機於橫方向上延伸。其後,將該延伸片材於寬度方向上鬆弛並進行熱處理,獲得聚烯烴微多孔膜1B。將所得之微多孔膜之物性示於表7中。
[製造例1-2B~1-8B]
以與製造例1-1B相同之方式,獲得變更了延伸片材之寬度方向之鬆弛率的聚烯烴微多孔膜2B~8B。將所得之微多孔膜之物性示於表7中。
[製造例2-9B~2-13B]
藉由與製造例1-7A~1-11A相同之方法進行製造,獲得聚烯烴微多孔膜9B~13B。將所得之微多孔膜之物性示於表7中。
[製造例2-1B(丙烯酸乳液之塗佈液之製造)]
於安裝有攪拌機、迴流冷凝器、滴液槽及溫度計之反應容器中,投入離子交換水70.4份、「AQUALON KH1025」(註冊商標,第一工業製藥股份有限公司製造,25%水溶液)0.5份、「ADEKA REASOAP SR1025」(註冊商標,ADEKA股份有限公司製造25%水溶液)0.5份,將反應容器內部溫度升溫至80℃,於保持80℃之溫度之狀態下添加過硫酸銨(2%水溶液)7.5份。
添加過硫酸銨水溶液(APS)5分鐘後,藉由均質攪拌機使甲基丙烯酸甲酯(MMA)38.9份、丙烯酸正丁酯(BA)26.5份、丙烯酸2-乙基己酯(EHA)27份、甲基丙烯酸(MAA)0.1份、丙烯酸(AA)0.1份、甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)2份、丙烯醯胺(AM)5份、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)0.4份、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(A-TMPT,新中村化學工業股份有限公司製造)2份、「AQUALON KH1025」(註冊商標,第一工業製藥股份有限公司製造,25%水溶液)3份、「ADEKA REASOAP SR1025」(註冊商標,ADEKA股份有限公司製造,25%水溶液)3份、對苯乙烯磺酸鈉(NaSS)0.05份、過硫酸銨(2%水溶液)7.5份、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷0.3份、離子交換水52份的混合物混合5分鐘,將所製作之乳化液自滴液槽中用150分鐘滴加至反應容器中。
乳化液之滴加結束後,於將反應容器內部溫度保持於80℃之狀態下維持90分鐘,其後冷卻至室溫為止。以氫氧化銨水溶液(25%水溶液)將所得之乳液調整為pH值=9.0,獲得含熱塑性聚合物之塗佈液1B。
[製造例2-2B~2-10B]
除了如表8所記載般變更單體及其他使用原料之組成以外,以與製造例1-1B相同之方式獲得含熱塑性聚合物之塗佈液2B~10B。
※再者,表8中記載之熱塑性聚合物之Tg全部為由FOX式所得之估算值。
(註)表8中之原材料名
MMA:甲基丙烯酸甲酯
BA:丙烯酸正丁酯
EHA:丙烯酸2-乙基己酯
MAA:甲基丙烯酸
AA:丙烯酸
HEMA:甲基丙烯酸2-羥基乙酯
AM:丙烯醯胺
GMA:甲基丙烯酸縮水甘油酯
NaSS:對苯乙烯磺酸鈉
A-TMPT:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(新中村化學工業股份有限公司製造)
KH1025:AQUALON KH1025(註冊商標,第一工業製藥股份有限公司製造)
SR1025:ADEKA REASOAP SR1025(註冊商標,ADEKA股份有限公司製造)
APS:過硫酸銨
[實施例1B]
使7.5質量份之含熱塑性聚合物之塗佈液1B均勻地分散於92.5質量份之水中而製備塗佈液,使用凹版塗佈機塗佈於聚烯烴微多孔膜1B之表面上。於60℃下進行乾燥而去除水。進而,另一單面亦同樣地塗佈塗佈液,並加以乾燥,藉此獲得多孔膜(蓄電裝置用隔件)。將所得之多孔膜之物性及評價結果示於表9中。
[實施例2B~8B]
除了使用含熱塑性聚合物之塗佈液2B~5B以外,以與實施例1A相同之方式製作多孔膜(蓄電裝置用隔件)。將所使用之含有熱塑性聚合物之塗佈液及聚烯烴微多孔膜與所得之多孔膜(蓄電裝置用隔件)之物性及評價結果示於表9中。
[實施例9B]
藉由噴霧器於聚烯烴微多孔膜1B上塗佈含熱塑性聚合物之塗佈液5B,於60℃下進行乾燥而去除水。進而,另一單面亦同樣地塗佈含有熱塑性聚合物之塗佈液5B,並加以乾燥,藉此獲得多孔膜(蓄電裝 置用隔件)。將所得之多孔膜(蓄電裝置用隔件)之物性及評價結果示於表9中。
[實施例10B]
藉由噴墨器於聚烯烴微多孔膜1B上以解析度成為180Dpi之方式塗佈含熱塑性聚合物之塗佈液5B,於60℃下進行乾燥而去除水。進而,另一單面亦同樣地塗佈含熱塑性聚合物之塗佈液5B,並加以乾燥,藉此獲得多孔膜(蓄電裝置用隔件)。將所得之多孔膜(蓄電裝置用隔件)之物性及評價結果示於表9。
[實施例11B~13B]
使用經點加工之凹版塗佈機於聚烯烴微多孔膜1B上塗佈含熱塑性聚合物之塗佈液5B,於60℃下進行乾燥而去除水。進而,另一單面亦同樣地塗佈含有熱塑性聚合物之塗佈液5B,並加以乾燥,藉此獲得多孔膜(蓄電裝置用隔件)。將所得之多孔膜(蓄電裝置用隔件)之物性及評價結果示於表9中。
[實施例14B~27B]
除了使用表9及10中記載之聚烯烴微多孔膜與含熱塑性聚合物之塗佈液以外,以與實施例9B相同之方式製作多孔膜(蓄電裝置用隔件)。將所得之多孔膜(蓄電裝置用隔件)之物性及評價結果示於表9及10中。
[比較例1B~3B]
除了使用表11中記載之聚烯烴微多孔膜與含熱塑性聚合物之塗佈液以外,以與實施例1B相同之方式製作多孔膜(蓄電裝置用隔件)。將所得之多孔膜(蓄電裝置用隔件)之物性及評價結果示於表11中。
[速率特性] (電極之製作) a.正極之製作
使作為正極活性物質之鋰鈷複合氧化物(LiCoO2)92.2質量%、作為導電材之鱗片狀石墨與乙炔黑各2.3質量%、作為黏合劑之聚偏二氟乙烯(PVDF)3.2質量%分散於N-甲基吡咯啶酮(NMP)中而製備漿料。以模具塗佈機將該漿料塗佈於成為正極集電體之厚20μm之鋁箔之單面上,於130℃下乾燥3分鐘後,以輥壓機壓縮成形。此時,使正極之活性物質塗佈量成為250g/m2,活性物質體積密度成為3.00g/cm3
b.負極之製作
使作為負極活性物質之人造石墨96.9質量%、作為黏合劑之羧甲基纖維素之銨鹽1.4質量%與苯乙烯-丁二烯共聚物乳膠1.7質量%分散於純化水中而製備漿料。以模具塗佈機將該漿料塗佈於成為負極集電體之厚12μm之銅箔之單面上,於120℃下乾燥3分鐘後,以輥壓機壓縮成形。此時,使負極之活性物質塗佈量成為106g/m2,活性物質體積密度成為1.35g/cm3
(電池之製作) a.正極之製作
將以與上述(電極之製作)a相同之方式製作之正極沖裁為面積2.00cm2之圓形。
b.負極之製作
將以與上述(電極之製作)b相同之方式製作之負極沖裁為面積2.05cm2之圓形。
c.非水電解液
使作為溶質之LiPF6以濃度成為1.0ml/L之方式溶解於碳酸乙二酯:碳酸乙基甲酯=1:2(體積比)之混合溶劑中而製備非水電解液。
d.電池組裝
使用實施例1B之多孔膜作為隔件,以正極與負極之活性物質面相對向之方式,自下方起依序重疊負極、多孔膜、正極。將該積層體 以負極之銅箔、正極之鋁箔分別與容器本體、蓋接觸之方式收容至使容器本體與蓋絕緣之附蓋之不鏽鋼金屬製容器中。於該容器內注入非水電解液加以密封,獲得非水電解液二次電池(實施例1B)。
對組裝之簡易電池於25℃下以電流值3mA(約0.5C)充電至電池電壓4.2V為止,進而保持4.2V而使電流值自3mA開始減小,利用此方法進行合計約6小時之電池製成後之最初充電,其後以電流值3mA放電至電池電壓3.0V為止。
其次,於25℃下以電流值6mA(約1.0C)充電至電池電壓4.2V為止,進而保持4.2V而使電流值自6mA開始減小,利用此方法進行合計約3小時充電,其後以電流值6mA放電至電池電壓3.0V為止,將此時之放電電容作為1C放電電容(mAh)。
其次,於25℃下以電流值6mA(約1.0C)充電至電池電壓4.2V,進而保持4.2V而使電流值自6mA開始減小,利用此方法進行合計約3小時充電,其後以電流值12mA(約2.0C)放電至電池電壓3.0V為止,將此時之放電電容作為2C放電電容(mAh)。
算出2C放電電容相對於1C放電電容之比例,將該值作為速率特性。將評價結果示於表9中。
速率特性(%)=(2C放電電容/1C放電電容)×100
[實施例2B~27B及比較例1B~3B(電池)]
除了使用實施例2B~19B及比較例1B~3B之多孔膜代替實施例1B之多孔膜作為隔件以外,以與實施例1B相同之方式製作電池(實施例2B~27B及比較例1B~3B)。評價所得之電池之速率特性。將評價結果示於表9~11中。
本申請案係基於2012年7月26日向日本專利廳提出申請之日本專利申請案(日本專利特願2012-166179)及2012年10月24日向日本專利廳提出申請之日本專利申請案(日本專利特願2012-234852)者,其內容以參照之方式併入至本文中。
[產業上之可利用性]
根據本發明,可提供一種與電極之密接性優異之隔件、進而處理性亦優異之隔件。因此,本發明作為非水系電解液二次電池等電池或電容、電容器等蓄電裝置用隔件而有用。

Claims (15)

  1. 一種蓄電裝置用隔件,其具有聚烯烴微多孔膜、以及被覆該聚烯烴微多孔膜之至少一個表面之至少一部分的熱塑性聚合物被覆層,上述熱塑性聚合物被覆層係於上述聚烯烴微多孔膜上以海島狀存在含有上述熱塑性聚合物之部分與不含上述熱塑性聚合物之部分的層,上述熱塑性聚合物被覆層中所含之熱塑性聚合物具有至少兩個玻璃轉移溫度,上述玻璃轉移溫度中之至少一個存在於未達20℃之區域中,上述玻璃轉移溫度中之至少一個存在於20℃以上之區域中。
  2. 如請求項1之蓄電裝置用隔件,其中於上述熱塑性聚合物被覆層中,於上述蓄電裝置用隔件之最表面側存在具有20℃以上之玻璃轉移溫度之熱塑性樹脂,並且,於上述聚烯烴微多孔膜與上述熱塑性聚合物被覆層之介面側,存在具有未達20℃之玻璃轉移溫度之熱塑性樹脂。
  3. 如請求項1或2之蓄電裝置用隔件,其中對存在上述熱塑性聚合物被覆層之上述蓄電裝置用隔件之最表面於溫度25℃、壓力5MPa之條件下加壓鋁箔3分鐘後的剝離強度為8gf/cm以下。
  4. 如請求項1或2之蓄電裝置用隔件,其中對存在上述熱塑性聚合物被覆層之上述蓄電裝置用隔件之最表面於溫度80℃、壓力10MPa之條件下加壓鋁箔3分鐘後的剝離強度為10gf/cm以上。
  5. 如請求項1或2之蓄電裝置用隔件,其中上述聚烯烴微多孔膜與上述熱塑性聚合物被覆層之90°剝離強度為6gf/mm以上。
  6. 如請求項1或2之蓄電裝置用隔件,其中於上述熱塑性聚合物被覆層中,存在於上述蓄電裝置用隔件之最表面的熱塑性聚合物之至少一部分為粒狀熱塑性聚合物。
  7. 如請求項6之蓄電裝置用隔件,其中上述粒狀熱塑性聚合物之平均粒徑為0.01μm~0.4μm。
  8. 如請求項1或2之蓄電裝置用隔件,其中相對於上述聚烯烴微多孔膜之總面積100%,由上述熱塑性聚合物被覆層所被覆之聚烯烴微多孔膜的面積比例為95%以下。
  9. 如請求項1或2之蓄電裝置用隔件,其中相對於上述聚烯烴微多孔膜之總面積100%,由上述熱塑性聚合物被覆層所被覆之聚烯烴微多孔膜的面積比例為50%以下。
  10. 一種積層體,其係將如請求項1至9中任一項之蓄電裝置用隔件與電極積層而成者。
  11. 一種多孔膜,其具有聚烯烴微多孔膜、以及被覆該聚烯烴微多孔膜之至少一個表面之至少一部分的熱塑性聚合物被覆層,上述熱塑性聚合物被覆層中所含之熱塑性聚合物之玻璃轉移溫度為-10℃以上、40℃以下,並且對電解液之膨潤度為5倍以下,其中相對於上述聚烯烴微多孔膜之總面積100%,由上述熱塑性聚合物被覆層所被覆之聚烯烴微多孔膜的面積比例為50%以下,但不包含50%。
  12. 如請求項11之多孔膜,其中上述熱塑性聚合物被覆層之平均厚度為1.5μm以下。
  13. 如請求項11或12之多孔膜,其中上述熱塑性聚合物之凝膠分率為90%以上。
  14. 如請求項11或12之多孔膜,其中上述熱塑性聚合物被覆層係於上 述聚烯烴微多孔膜上以海島狀存在含有上述熱塑性聚合物之部分與不含上述熱塑性聚合物之部分的層,含有上述熱塑性聚合物之部分形成為點狀。
  15. 如請求項14之多孔膜,其中上述點之平均長徑為20~1000μm。
TW102127032A 2012-07-26 2013-07-26 Storage device spacer, laminated body and porous membrane TWI587561B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012166179 2012-07-26
JP2012234852 2012-10-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201414053A TW201414053A (zh) 2014-04-01
TWI587561B true TWI587561B (zh) 2017-06-11

Family

ID=49997455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102127032A TWI587561B (zh) 2012-07-26 2013-07-26 Storage device spacer, laminated body and porous membrane

Country Status (10)

Country Link
US (2) US10153473B2 (zh)
EP (2) EP3054502B1 (zh)
JP (2) JP5876577B2 (zh)
KR (3) KR101979063B1 (zh)
CN (1) CN104428920B (zh)
HU (2) HUE045820T2 (zh)
MY (2) MY190156A (zh)
PL (2) PL3054502T3 (zh)
TW (1) TWI587561B (zh)
WO (1) WO2014017651A1 (zh)

Families Citing this family (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102202318B1 (ko) * 2012-11-26 2021-01-12 제온 코포레이션 전극/세퍼레이터 적층체의 제조 방법 및 리튬 이온 2 차 전지
JP6243666B2 (ja) * 2013-09-05 2017-12-06 マクセルホールディングス株式会社 リチウムイオン二次電池用セパレータおよびその製造方法、並びにリチウムイオン二次電池およびその製造方法
JP6504168B2 (ja) * 2014-07-30 2019-04-24 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用機能層付き基材、非水系二次電池用積層体の製造方法および非水系二次電池
KR102246767B1 (ko) 2014-08-13 2021-04-30 삼성에스디아이 주식회사 리튬이차전지용 세퍼레이터, 이를 채용한 리튬이차전지 및 그 제조방법
KR102494518B1 (ko) * 2014-08-28 2023-01-31 니폰 제온 가부시키가이샤 비수계 이차 전지용 적층체 및 비수계 이차 전지 부재의 제조 방법
JP2016071963A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 旭化成イーマテリアルズ株式会社 蓄電デバイス用セパレータ
PL3200259T3 (pl) * 2014-09-26 2019-03-29 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Separator do urządzenia do magazynowania energii elektrycznej
JP6718218B2 (ja) * 2014-09-26 2020-07-08 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ
JP6412760B2 (ja) * 2014-09-30 2018-10-24 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ
JP6378998B2 (ja) * 2014-09-30 2018-08-22 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータの製造方法
JP6438725B2 (ja) * 2014-10-02 2018-12-19 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ、及び電気化学素子
JP6426422B2 (ja) * 2014-10-03 2018-11-21 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ及び非水電解液電池
JP6536017B2 (ja) * 2014-11-20 2019-07-03 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用接着層、非水系二次電池部材、非水系二次電池、および非水系二次電池用接着層の製造方法
JP6698326B2 (ja) * 2014-12-09 2020-05-27 旭化成株式会社 多層多孔膜及び蓄電デバイス用セパレータ
KR102477891B1 (ko) 2015-01-09 2022-12-14 니폰 제온 가부시키가이샤 비수계 이차 전지용 세퍼레이터 및 그 제조 방법, 그리고, 비수계 이차 전지
JP7148198B2 (ja) * 2015-03-05 2022-10-05 日本電気株式会社 二次電池用セパレータおよびそれを備えた二次電池
JP6688006B2 (ja) * 2015-04-02 2020-04-28 旭化成株式会社 捲回体
KR102018299B1 (ko) * 2015-04-22 2019-11-14 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 분리막 및 그의 제조방법
JP6893402B2 (ja) * 2015-07-24 2021-06-23 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ
EP3370277B1 (en) * 2015-10-28 2024-02-21 Zeon Corporation Composition for adhesive layer of non-aqueous secondary battery, adhesive layer for non-aqueous secondary battery, adhesive layer-equipped separator for non-aqueous secondary battery, adhesive layer-equipped electrode for non-aqueous secondary battery, non-aqueous secondary battery, and method for producing same
KR102051544B1 (ko) * 2015-11-05 2019-12-03 주식회사 엘지화학 완충형 바인더층을 가진 분리막 및 이를 포함하는 전극조립체
JP6718669B2 (ja) * 2015-11-06 2020-07-08 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ捲回体
JP6759566B2 (ja) * 2015-11-27 2020-09-23 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池
JP6754628B2 (ja) 2016-06-21 2020-09-16 住友化学株式会社 積層体
JP7074419B2 (ja) 2016-06-21 2022-05-24 住友化学株式会社 積層体
JP6736375B2 (ja) 2016-06-21 2020-08-05 住友化学株式会社 積層体
JP6755726B2 (ja) 2016-06-21 2020-09-16 住友化学株式会社 積層体
JP6758943B2 (ja) 2016-06-21 2020-09-23 住友化学株式会社 積層体
JP6647973B2 (ja) 2016-06-21 2020-02-14 住友化学株式会社 積層体
US10109843B2 (en) 2016-08-17 2018-10-23 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Separator for a rechargeable battery
US10608226B2 (en) 2016-08-17 2020-03-31 Hong Kong Applied Sciene and Technology Research Institute Co. Ltd. Separator for a rechargeable battery
JP7017344B2 (ja) * 2016-08-31 2022-02-08 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ
US10847800B2 (en) * 2016-10-07 2020-11-24 Daikin Industries, Ltd. Binder for secondary batteries and electrode mixture for secondary batteries
WO2018096975A1 (ja) 2016-11-24 2018-05-31 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用機能層および非水系二次電池
DE102016226291A1 (de) 2016-12-29 2018-07-05 Robert Bosch Gmbh Schutzschicht mit verbesserter Kontaktierung für Lithium-Zellen und/oder Lithium-Batterien
DE102016226289A1 (de) 2016-12-29 2018-07-05 Robert Bosch Gmbh Schutzschicht mit verbesserter Kontaktierung für Lithium-Zellen und/oder Lithium-Batterien
US10553902B2 (en) * 2017-04-14 2020-02-04 Sumitomo Chemical Company, Limited Nonaqueous electrolyte secondary battery insulating porous layer
US11094997B2 (en) 2017-05-29 2021-08-17 Sumitomo Chemical Company, Limited Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP7057722B2 (ja) * 2017-06-20 2022-04-20 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータの捲回体、及びその製造方法
JP7103760B2 (ja) * 2017-06-20 2022-07-20 旭化成株式会社 パターン塗工用スラリー
JP7002229B2 (ja) * 2017-06-20 2022-01-20 旭化成株式会社 パターン塗工用スラリー
JP7017869B2 (ja) * 2017-06-20 2022-02-09 旭化成株式会社 セパレータの捲回体
WO2019003476A1 (ja) * 2017-06-29 2019-01-03 日立化成株式会社 活物質保持用チューブ及びその製造方法、電極並びに鉛蓄電池
JP7010621B2 (ja) * 2017-08-02 2022-01-26 住友化学株式会社 合成樹脂フィルム、蓄電デバイス用セパレータ及び蓄電デバイス
KR102612838B1 (ko) * 2017-08-03 2023-12-13 데이진 가부시키가이샤 비수계 이차전지용 세퍼레이터, 및 비수계 이차전지
PL3677625T3 (pl) * 2017-08-31 2022-02-14 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Mikroporowata membrana poliolefinowa
JP7017345B2 (ja) * 2017-08-31 2022-02-08 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ
GB2566991A (en) * 2017-09-29 2019-04-03 Sumitomo Chemical Co Separator
EP3709391A4 (en) * 2017-11-10 2020-12-30 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha SEPARATOR FOR POWER STORAGE DEVICE AND POWER STORAGE DEVICE
JP6430617B1 (ja) 2017-12-19 2018-11-28 住友化学株式会社 非水電解液二次電池
JP6430618B1 (ja) 2017-12-19 2018-11-28 住友化学株式会社 非水電解液二次電池
US11158907B2 (en) 2017-12-19 2021-10-26 Sumitomo Chemical Company, Limited Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6430623B1 (ja) 2017-12-19 2018-11-28 住友化学株式会社 非水電解液二次電池
JP6430621B1 (ja) 2017-12-19 2018-11-28 住友化学株式会社 非水電解液二次電池
US11205799B2 (en) 2017-12-19 2021-12-21 Sumitomo Chemical Company, Limited Nonaqueous electrolyte secondary battery
CN111492505B (zh) * 2017-12-27 2023-02-03 日本瑞翁株式会社 非水系二次电池功能层用组合物、电池构件、层叠体的制造方法以及非水系二次电池
WO2019131348A1 (ja) * 2017-12-27 2019-07-04 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用電池部材、非水系二次電池用積層体の製造方法、および非水系二次電池
KR102263460B1 (ko) * 2018-01-05 2021-06-11 주식회사 엘지에너지솔루션 유리전이온도가 다른 바인더를 포함하는 분리막 및 이의 제조방법
HUE063246T2 (hu) * 2018-03-26 2024-01-28 Zeon Corp Nem-vizes újratölthetõ telep rétegelt test gyártási eljárása, valamint nem-vizes újratölthetõ telep gyártási eljárása
CN108711605A (zh) * 2018-07-10 2018-10-26 深圳中兴新材技术股份有限公司 一种复合电池隔膜、制备方法和电池
KR20210033949A (ko) 2018-07-24 2021-03-29 니폰 제온 가부시키가이샤 비수계 이차 전지용 슬러리 및 그 제조 방법, 비수계 이차 전지용 전지 부재 및 그 제조 방법, 그리고, 비수계 이차 전지
EP3859822A4 (en) * 2018-09-25 2022-01-05 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha HIGH RESISTANCE SEPARATOR
WO2020110179A1 (en) * 2018-11-26 2020-06-04 W.L. Gore & Associates, Co., Ltd. Catalyst device for lead-acid battery, and lead-acid battery
CN109713200A (zh) * 2018-12-28 2019-05-03 河北金力新能源科技股份有限公司 化学修饰的锂电池隔膜及其制备方法
US20220094019A1 (en) * 2019-01-04 2022-03-24 Ceigard, LLC Coated microporous membranes, and battery separators, batteries, vehicles, and devices comprising the same
US11171328B2 (en) 2019-03-01 2021-11-09 Imprint Energy, Inc. Solvent-free electrochemical cells with conductive pressure sensitive adhesives attaching current collectors
EP3994761A1 (en) 2019-07-01 2022-05-11 Solvay Specialty Polymers Italy S.p.A. Process for preparing a coated battery separator
WO2021001302A1 (en) 2019-07-01 2021-01-07 Solvay Specialty Polymers Italy S.P.A. Battery separator coating
JP7296042B2 (ja) * 2019-10-18 2023-06-22 トヨタ自動車株式会社 非水電解液二次電池
EP4078633A4 (en) * 2019-12-17 2023-04-05 Ankara Üniversitesi Rektörlügü NEW SEPARATOR FOR SUPERCAPACITORS
KR20220133880A (ko) 2020-01-31 2022-10-05 니폰 제온 가부시키가이샤 이차 전지용 적층체 및 이차 전지
CN115552709A (zh) * 2020-05-11 2022-12-30 旭化成株式会社 蓄电设备用分隔件的制造方法
CN111628131B (zh) * 2020-06-09 2022-02-01 江苏厚生新能源科技有限公司 具备低温关断性能的涂覆隔膜及制备方法、锂电池、汽车
TWI795101B (zh) * 2020-11-30 2023-03-01 日商旭化成股份有限公司 蓄電裝置用分隔件及包含其之蓄電裝置
KR102536847B1 (ko) 2020-11-30 2023-05-26 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 분리막, 이를 포함하는 이차 전지 및 장치
CN117480681A (zh) 2021-09-07 2024-01-30 旭化成株式会社 蓄电设备用分隔件
CN114024090A (zh) * 2021-10-27 2022-02-08 长园泽晖新能源材料研究院(珠海)有限公司 一种复合锂离子电池隔膜及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5091272A (en) * 1990-05-29 1992-02-25 Duracell Inc. Separator for electrochemical cells
CN101218696A (zh) * 2005-07-12 2008-07-09 威廉·W·严 电池隔板

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6465125B1 (en) 1998-09-17 2002-10-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonaqueous electrolyte secondary battery and method of manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery
JP3866458B2 (ja) 1998-09-17 2007-01-10 株式会社東芝 非水電解液二次電池及び非水電解液二次電池の製造方法
JP3885100B2 (ja) 2000-08-12 2007-02-21 エルジー・ケミカル・カンパニー・リミテッド 多成分系複合フィルム及びその製造方法
KR20030010406A (ko) 2001-07-27 2003-02-05 주식회사 뉴턴에너지 다공성 격리막 및 이의 제조방법
US7475611B2 (en) * 2002-03-29 2009-01-13 Tai-Her Yang Device for externally rotary drive of offset motor
JP4381054B2 (ja) 2002-11-13 2009-12-09 日東電工株式会社 電池用セパレータのための部分架橋接着剤担持多孔質フィルムとその利用
JP4691314B2 (ja) 2003-03-14 2011-06-01 株式会社巴川製紙所 電子部品用セパレータの製造方法
JP2004323827A (ja) 2003-04-09 2004-11-18 Nitto Denko Corp 電池用セパレータのための接着剤担持多孔質フィルムとその利用
US7087343B2 (en) 2003-07-15 2006-08-08 Celgard, Inc. High melt integrity battery separator for lithium ion batteries
JP5057419B2 (ja) 2003-11-19 2012-10-24 東レバッテリーセパレータフィルム株式会社 複合微多孔膜及びその製造方法並びに用途
JP3953026B2 (ja) * 2003-12-12 2007-08-01 松下電器産業株式会社 リチウムイオン二次電池用極板およびリチウムイオン二次電池並びにその製造方法
KR100647966B1 (ko) 2004-02-24 2006-11-23 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼 전자부품용 세퍼레이터 및 그 제조방법
JP4843935B2 (ja) 2004-11-25 2011-12-21 東レ株式会社 複合多孔質膜、これの製造法及びこれを用いた二次電池
JP4989053B2 (ja) 2005-07-29 2012-08-01 日東電工株式会社 電池用セパレータとこれを用いる電池の製造方法
JP5010817B2 (ja) 2005-08-25 2012-08-29 日東電工株式会社 電池用セパレータのための接着剤担持多孔質フイルムとそれを用いる電池の製造方法
KR100727248B1 (ko) 2007-02-05 2007-06-11 주식회사 엘지화학 다공성 활성층이 코팅된 유기/무기 복합 분리막 및 이를구비한 전기화학소자
CN101981100B (zh) * 2008-03-31 2012-08-29 旭化成电子材料株式会社 微孔膜及其制造方法
WO2010134501A1 (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 日本ゼオン株式会社 多孔膜及び二次電池
US20120128631A1 (en) 2009-05-19 2012-05-24 San Diego State University (SDSU) Foundation, dba San Diego State University (SDSU) Research Compositions and methods for kinase-mediated cytoprotection and enhanced cellular engraftment and persistence
JP5328034B2 (ja) * 2009-09-04 2013-10-30 日立マクセル株式会社 電気化学素子用セパレータ、電気化学素子およびその製造方法
JP5646831B2 (ja) 2009-09-04 2014-12-24 日立マクセル株式会社 リチウム二次電池およびその製造方法、並びにリチウム二次電池用セパレータ
CN102640329B (zh) * 2009-09-30 2015-11-25 日本瑞翁株式会社 二次电池用多孔膜及二次电池
EP2485295B1 (en) 2009-09-30 2019-03-20 Zeon Corporation Porous membrane for secondary battery, and secondary battery
JP2011216376A (ja) 2010-03-31 2011-10-27 Ube Industries Ltd 複合多孔質フィルム及びその製造方法
WO2013047853A1 (ja) * 2011-09-26 2013-04-04 住友化学株式会社 二次電池用接着樹脂組成物
KR20130048843A (ko) * 2011-11-03 2013-05-13 에스케이이노베이션 주식회사 내열성 및 안정성이 우수한 폴리올레핀계 복합 미세다공막 및 이를 제조하는 방법
EP2835844B1 (en) 2012-04-05 2018-11-14 Zeon Corporation Separator for secondary cell

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5091272A (en) * 1990-05-29 1992-02-25 Duracell Inc. Separator for electrochemical cells
CN101218696A (zh) * 2005-07-12 2008-07-09 威廉·W·严 电池隔板

Also Published As

Publication number Publication date
HUE042909T2 (hu) 2019-07-29
EP2879206A4 (en) 2015-09-30
EP2879206B1 (en) 2019-09-11
PL2879206T3 (pl) 2020-01-31
JP6031179B2 (ja) 2016-11-24
US10811659B2 (en) 2020-10-20
US10153473B2 (en) 2018-12-11
EP3054502A1 (en) 2016-08-10
KR101979063B1 (ko) 2019-05-15
US20190140242A1 (en) 2019-05-09
CN104428920A (zh) 2015-03-18
CN104428920B (zh) 2017-06-30
US20150188108A1 (en) 2015-07-02
EP2879206A1 (en) 2015-06-03
MY168563A (en) 2018-11-13
JP2016122648A (ja) 2016-07-07
EP3054502B1 (en) 2019-03-27
MY190156A (en) 2022-03-31
KR20160088438A (ko) 2016-07-25
KR20150020667A (ko) 2015-02-26
JP5876577B2 (ja) 2016-03-02
PL3054502T3 (pl) 2019-07-31
JPWO2014017651A1 (ja) 2016-07-11
KR101802892B1 (ko) 2017-11-30
HUE045820T2 (hu) 2020-01-28
TW201414053A (zh) 2014-04-01
KR20170132349A (ko) 2017-12-01
WO2014017651A1 (ja) 2014-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI587561B (zh) Storage device spacer, laminated body and porous membrane
JP6698326B2 (ja) 多層多孔膜及び蓄電デバイス用セパレータ
JP6382051B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ
JP6412760B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ
JP6688006B2 (ja) 捲回体
JP2019179698A (ja) 蓄電デバイス用セパレータ及びそれを用いた積層体、捲回体、リチウムイオン二次電池、並びに蓄電デバイス
JP6378998B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータの製造方法
JP6438725B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ、及び電気化学素子
JP2016033921A (ja) 蓄電デバイス用セパレータ、蓄電デバイス及びリチウムイオン二次電池
JP2016071963A (ja) 蓄電デバイス用セパレータ
JP6016757B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ、蓄電デバイス、リチウムイオン二次電池及び共重合体
JP6574602B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ、蓄電デバイス、及びリチウムイオン二次電池
JP2020170590A (ja) 蓄電デバイス用セパレータ、及びそれを用いた捲回体、リチウムイオン二次電池、並びに蓄電デバイス
JP6718669B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ捲回体
JP7017345B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ
WO2024034648A1 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ、その製造方法及び蓄電デバイス
JP7017344B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ
JP7057722B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータの捲回体、及びその製造方法
JP2023112590A (ja) 蓄電池用セパレータ捲回体
JP2024039479A (ja) 多層多孔膜