WO2008105555A1 - セパレータ - Google Patents

セパレータ Download PDF

Info

Publication number
WO2008105555A1
WO2008105555A1 PCT/JP2008/053728 JP2008053728W WO2008105555A1 WO 2008105555 A1 WO2008105555 A1 WO 2008105555A1 JP 2008053728 W JP2008053728 W JP 2008053728W WO 2008105555 A1 WO2008105555 A1 WO 2008105555A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
separator
resistant layer
layer
filler
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/053728
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yasunori Nishida
Yasuo Shinohara
Hiroyuki Sato
Original Assignee
Sumitomo Chemical Company, Limited
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 Sumitomo Chemical Company, Limited filed Critical Sumitomo Chemical Company, Limited
Priority to EP08721148.8A priority Critical patent/EP2131418A4/en
Priority to US12/528,565 priority patent/US20100099022A1/en
Publication of WO2008105555A1 publication Critical patent/WO2008105555A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417—Polyolefins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/423—Polyamide resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H01M50/434—Ceramics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/443—Particulate material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/451—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising layers of only organic material and layers containing inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/491—Porosity
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a separator. Specifically, it relates to a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • the separator is made of a porous film having fine pores, and is used in non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion secondary batteries and lithium polymer secondary batteries.
  • non-aqueous electrolyte secondary battery when an abnormal current flows in the battery due to a short circuit between the positive and negative electrodes, the current is interrupted to prevent an excessive current from flowing (shut down).
  • the separator must be shut down at the lowest possible temperature (blocking the pores of the porous film) when the normal operating temperature is exceeded, and after shutting down, the separator is heated to a certain high temperature. Even if the temperature in the battery rises, it is required to maintain a shut-down state without being broken by the temperature, in other words, to have high heat resistance.
  • a separator made of a laminated porous film formed by force laminating a polyolefin layer and a heat-resistant layer can be mentioned, and specific examples thereof include JP 2005-28553 A and JP 2006-032246 A.
  • JP 2005-28553 A and JP 2006-032246 A JP 2005-28553 A and JP 2006-032246 A.
  • the coated polyethylene film After coating one side of a polyethylene film with a solution obtained by dissolving a polyamide, which is a heat-resistant material, in an N-methyl-2-pyrrolidone solution, which is a water-soluble solvent, the coated polyethylene film The separator obtained by removing the N-methyl-2-pyrrolidone solution and precipitating and solidifying the polyamide by dipping in water and drying is specifically described. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a separator having high heat resistance and capable of increasing the electric capacity of the battery when used in a non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • the present invention provides the following inventions.
  • a separator comprising a laminated porous film formed by force lamination with a heat-resistant layer containing a heat-resistant resin and a shirt down layer containing a thermoplastic resin, wherein the heat-resistant layer has a thickness of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m m or less, and the heat-resistant layer further contains a filler composed of substantially spherical particles.
  • thermoplastic resin is polyethylene
  • ⁇ 7> The separator according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the weight of the filler is 20 or more and 95 or less when the total weight of the heat-resistant layer is 100.
  • the present invention it is possible to provide a separator that has high heat resistance and can increase the electric capacity of the battery when used in a non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • the battery is also excellent in rate characteristics (large current discharge characteristics), and the present invention is extremely useful industrially.
  • the present invention relates to a separator one data composed of a laminated porous film formed by shirt Todau emission layer and the force? Lamination containing a heat-resistant layer and a thermoplastic resin containing a heat-resistant resin, the thickness of said heat-resistant layer 1
  • a separator containing a filler that is not less than ⁇ m and not more than 10 ⁇ m , and wherein the heat-resistant layer further comprises substantially spherical dog particles.
  • the present invention relates to a separator having a relatively thin heat-resistant layer having a thickness of 1 / m or more and 10; m or less, and further 1 m or more and 5 m or less, wherein the heat-resistant layer contains a specific filler. .
  • this reduces the heat shrinkage rate of the heat-resistant layer can further increase the heat resistance of the separator, and the heat-resistant layer has a diameter suitable for a separator of 0.03 / Uniform fine pores of about m to 0.15 m are generated and used in a non-aqueous electrolyte secondary battery, the ion permeability can be made uniform, and the electric capacity of the battery The present inventors believe that it could be made larger.
  • the thickness of the heat-resistant layer is 1 / m or more and 5 m or less, more preferably 1 m or more and 4 // m or less, the effect of the present invention can be further exerted.
  • the heat-resistant layer in the present invention has fine pores, and the size (diameter) of the pores is usually 3 m or less, preferably 1 m or less, more preferably 0 .mu.m or less. Average The better, the better. Porosity of the heat-resistant layer is usually 3 0-8 0 vol 0/0, preferably from 4 0-7 0 vol 0/0.
  • polyamide, polyimide, polyamide, polycarbonate, polyacetal, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, aromatic polyester, polyethersulfone, polyetherimide are used as the heat-resistant resin.
  • Polyamide, polyimide, polyimide, polyethersulfone, and polyether imidazole are preferred from the viewpoint of further improving heat resistance, and more preferred are polyamide, polyimide, and polyimide.
  • nitrogen-containing aromatic polymers such as aromatic polyamides (para-oriented aromatic polyamides, meta-oriented aromatic polyamides), aromatic polyimides, aromatic polyamides, An aromatic polyamide and a production surface are preferred, and para-oriented aromatic polyamides (hereinafter sometimes referred to as “paralamides”) are particularly preferred.
  • para-oriented aromatic polyamides hereinafter sometimes referred to as “paralamides”.
  • examples of the heat resistant resin include poly-4-methylpentene 1-1 and cyclic olefin-based polymers.
  • the heat resistance can be increased, that is, the thermal film breaking temperature can be increased.
  • the thermal film breaking temperature is a force that depends on the type of heat-resistant resin. Usually, the thermal film breaking temperature is 160 ° C or higher.
  • the thermal film breaking temperature can be increased to a maximum of about 400.
  • the thermal film breaking temperature can be increased up to about 2500, and when using cyclic olefin-based polymers, up to about 300 V. it can.
  • Laramide is obtained by condensation polymerization of para-oriented aromatic diamine and para-oriented aromatic distrength rubonic acid halide, and the amide bond is in the para position of the aromatic ring or an oriented position equivalent thereto (for example, 4, 4, 1-biphenylene, 1,5-naphthalene, 2,6_naphthalene, etc., which consist essentially of repeating units bonded in the opposite orientation (coaxial or parallel orientation positions).
  • the aromatic polyimide is preferably a wholly aromatic polyimide produced by condensation polymerization of an aromatic dianhydride and diamine.
  • the dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3, 3,, 4, 4, monodiphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 3, 3,, 4, 4, 1 benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2, 2, 1 bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane, 3, 3,, 4, 4, 1 bibiphenyl tetracarboxylic acid And anhydrides.
  • diamines include oxydianiline, paraf-ene didiamine, benzophenone diamine, 3, 3, monomethylene diamine, 3, 3, monodiamino benzophenone, 3, 3, diaminodiphenyl sulfone, 1 , 5, 1 Naphthalenediamine and the like
  • the present invention is not limited to these.
  • it can be suitably used as a polyimide that is soluble in a solvent.
  • An example of such a polyimide is a polycondensate of 3,3,4,4,1-diphenylsulfonetetrahydrorubonic dianhydride and an aromatic diamine.
  • aromatic polyimide examples include those obtained from condensation polymerization using aromatic dicarboxylic acid and aromatic diisocyanate, and those obtained from condensation polymerization using aromatic diacid anhydride and aromatic diisocyanate.
  • aromatic dicarboxylic acids include isophthalic acid and terephthalic acid.
  • aromatic dianhydride include force such as trimellitic anhydride.
  • aromatic diisocyanates include 4, 4, 1-diphenylmethane diisocyanate, 2, 4_tolylene diisocyanate, 2, 6-tolylene diisocyanate, ortho-tolylrane diisocyanate, m-xylene zy Socienate and so on.
  • the shutdown layer contains a thermoplastic resin.
  • the shut-down layer has micropores as in the heat-resistant layer, and the size of the pores is usually 3 m or less, preferably 1 / m or less.
  • Porosity shutdown layer is usually 3 0-8 0 vol 0/0, preferably from 4 0-7 0% by volume.
  • the shutdown layer plays a role of closing the micropores by softening the thermoplastic resin that constitutes the shutdown layer.
  • the thermoplastic resin can be selected from those that soften at 80 to 180, and those that do not dissolve in the electrolyte in the nonaqueous electrolyte secondary battery can be selected.
  • Specific examples include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, and thermoplastic polyurethanes, and a mixture of two or more of these may be used.
  • Polyethylene is preferred in terms of softening and shutting down at a lower temperature.
  • Specific examples of the polyethylene include polyethylene such as low density polyethylene, high density polyethylene, and linear polyethylene, and also include ultrahigh molecular weight polyethylene.
  • the thermoplastic resin mosquitoes that contain at least ultrahigh molecular weight polyethylene? Preferably les.
  • the thermoplastic resin may preferably contain a wax made of polyolefin having a low molecular weight (weight average molecular weight of 10,000 or less).
  • the thickness of the shutdown layer is usually from 3 to 30 111, and more preferably from 5 to 20 ⁇ m.
  • the separator of the invention will be a force? Laminated heat-resistant layer and the sheet catcher Tsu down layer, the thickness of the separator Ichita, usually 2 0 ⁇ ⁇ or less, or preferably less 1 0 / zm. Further, when the thickness of the heat-resistant layer is A ( ⁇ m) and the thickness of the shutdown layer is ⁇ ( ⁇ m), it is preferable that the value of AZB is 0.1 or more and 1 or less.
  • the filler according to the present invention is composed of substantially spherical particles. If the particles constituting the filler are substantially spherical particles, The filler may be selected from organic powder, inorganic powder or a mixture thereof as the material. In the present invention, an approximate sphere; Dog particles contain true spherical particles. That is, in the present invention, the substantially spherical particles include particles having a particle aspect ratio (particle major axis / particle minor axis) in the range of 1 or more and 1.5 or less. The aspect ratio of the particles can be measured by electron micrographs.
  • Examples of the organic powder include styrene, vinyl ketone, acrylonitrile, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, and methyl acrylate, or a copolymer of two or more kinds, polytetrafluoro Fluorine resins such as fluoroethylene, tetrafluoroethylene-1, hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene, ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride; melamine resin; urea resin; polyolefin; Examples include powder power made of organic substances such as methacrylate. These organic powders may be used alone or in combination of two or more. Among these organic powders, polytetrafluoroethylene powder is preferable from the viewpoint of chemical stability.
  • the inorganic powder examples include powders made of inorganic materials such as metal oxides, metal nitrides, metal carbides, metal hydroxides, carbonates, sulfates, and specific examples include alumina, silica, and the like. And powders composed of titanium dioxide, calcium carbonate or the like.
  • the inorganic powder may be used alone or in combination of two or more.
  • alumina powder is preferable from the viewpoint of chemical stability.
  • the substantially spherical particles constituting the filler are alumina particles.
  • the alumina particles are preferably alumina particles having substantially no crushing surface.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 6-191 833, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 6-191 816 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-2 0 6 4 3 0 The method described in the publication may be used.
  • the number average particle diameter (diameter) of the substantially spherical particles constituting the filler is not less than 0.01 and not more than 2; m, preferably not less than 0.1 and not more than 1 m, more preferably not more than 0.001.
  • the number average particle diameter is a value measured from a scanning electron micrograph. Specifically, 50 particles are arbitrarily extracted from the substantially spherical particles photographed in the photograph, each particle size is measured, and the average value is used.
  • the porosity of the heat-resistant layer and the size of the micropores are further improved. It can be controlled precisely.
  • the filler content in the heat-resistant layer is as follows.
  • the filler weight is usually 20 or more and 95 or less. Preferably, it is 30% by weight or more and 90% by weight or less.
  • the filler is composed of substantially spherical particles.
  • the filler may contain particles that are not substantially spherical, such as plate-like particles and needle-like particles. Good.
  • para-oriented aromatic polyamide is used as a heat-resistant resin, and as a filler, an alumina having a number average particle size of 0.1 to 1 / ym and having substantially no fracture surface.
  • a combination using a filler composed of particles is particularly preferable.
  • the permeability by the Gurley method is 50 to 30. It is preferably 0 000 cc, more preferably 5 0 to 2 000 s 1 000 cc. In the present invention, even when the micropore size is as small as about 0.1; / m or less, the above-mentioned good air permeability can be exhibited.
  • the separator of the present invention is particularly useful as a separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion secondary batteries and lithium polymer secondary batteries. It can also be used for secondary batteries, non-aqueous electrolyte primary batteries, and capacitors. Next, the manufacturing method of the separator of this invention is demonstrated.
  • the method for producing the shirt down layer in the present invention is not particularly limited.
  • a film was formed by adding a plasticizer to a thermoplastic resin. Thereafter, a method of removing the plasticizer with an appropriate solvent, or a film made of a thermoplastic resin produced by a known method as described in JP-A-7-304011, Examples thereof include a method of selectively stretching a structurally weak amorphous portion of the film to form micropores.
  • Shutdown layer strength in the present invention When formed from a polyolefin-based resin containing an ultra-high molecular weight polyethylene and a low molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 10,000 or less, from the viewpoint of production cost, it is shown below. It is preferable to manufacture by such a method. That is,
  • a method comprising a step of stretching the sheet obtained in step (3) to form a shutdown layer, or
  • Ultra high molecular weight polyethylene 100 parts by weight, low molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 10,000 or less, 5 to 200 parts by weight, and inorganic filler from 100 to 400 parts by weight Kneading to obtain a polyolefin resin composition
  • Step (3) Step of removing inorganic filler (C) from the stretched sheet obtained in step (3) to form a shutdown layer
  • the shirt of the present invention in which the shirt down layer and heat-resistant layer obtained are laminated. From the viewpoint of lowering the shirt down temperature of the pallet overnight, the former method, that is, the method of stretching after removing the inorganic filler in the sheet is preferred. From the viewpoint of the strength and ion permeability of the shirt tow down layer, the inorganic filler used is
  • the number average particle diameter is preferably 0.5 or less, and more preferably 0.2 ⁇ m or less.
  • the number average particle diameter is a value measured from a scanning electron micrograph. Specifically, 50 particles are arbitrarily extracted from the inorganic filler particles photographed in the photograph, each particle size is measured, and the average value is used.
  • Inorganic fillers include calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, zinc oxide, calcium oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, hydroxylation power, calcium sulfate, silicic acid, zinc oxide, calcium chloride, sodium chloride, sulfuric acid Examples include magnesium. These inorganic fillers can be removed from the sheet or film with acid or alkali solution. Since the easily available ones of the fine particle size, that mosquitoes? Good preferable to use calcium carbonate in the present invention.
  • the production method of the above-mentioned polyolefin resin composition is not particularly limited, but is a device for mixing the materials constituting the polyolefin resin composition such as polyolefin resin and inorganic filler, such as a roll, a Banbury mixer, a single screw extruder, Mix using a twin screw extruder to obtain a polyolefin resin composition.
  • additives such as fatty acid esters, stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers and flame retardants may be added as necessary.
  • the method for producing a sheet comprising the polyolefin resin composition is not particularly limited, and it may be produced by a sheet molding method such as inflation processing, calendar processing, T-die extrusion processing, or scuffing method. it can. Since it is possible to obtain a sheet force with higher film thickness accuracy, it is recommended to manufacture by the following method.
  • a preferred method for producing a sheet comprising a polyolefin resin composition is a polyolefin-based resin composition using a pair of rotational molding tools adjusted to a surface temperature higher than the melting point of the polyolefin resin contained in the polyolefin resin composition.
  • Pressure resin composition It is a method of forming by extension.
  • the surface temperature of the rotary forming tool is preferably (melting point + 5) ° C. or higher. Further, the upper limit of the surface temperature is preferably (melting point +30) ° C or less, more preferably (melting point +20) ° C or less.
  • Examples of a pair of rotational molding tools include rolls and belt forces.
  • peripheral speeds of both rotary forming tools do not necessarily have to be exactly the same, and the difference between them should be within ⁇ 5%.
  • the polyolefin resin composition discharged in a strand form from the extruder may be directly introduced between the pair of rotary molding tools.
  • Polyolefin-based resin compositions that have been converted may be used.
  • a tenter, a roll, an autograph or the like When stretching a sheet made of a polyolefin-based resin composition or a sheet from which the inorganic filler has been removed, a tenter, a roll, an autograph or the like can be used.
  • Draw ratio from the viewpoint of gas permeability is 2-1 doubled force?
  • the more favorable Mashiku is 4-1 0 times.
  • the stretching temperature is usually carried out at a temperature below the softening point than the melting point of the polyolefin-based resin, it forces? Preferably carried out at 8 0 ⁇ 1 1 5 ° C. If the stretching temperature is too low, film breakage tends to occur during stretching, and if it is too high, the air permeability and ion permeability of the resulting film may be lowered. Also after stretching is that mosquitoes? Virtuous preferable to perform the Hitose' door.
  • the heat set temperature should be less than the melting point of the polyolefin resin.
  • a separator composed of a laminated porous film is obtained by laminating a shutdown layer containing a thermoplastic resin obtained by the method as described above and a heat-resistant layer.
  • the heat-resistant layer may be provided on one side of the shirt down layer or on both sides.
  • the heat resistant layer and the shirt A method of forming a heat-resistant layer by coating a coating solution containing a heat-resistant resin and a filler on at least one side of a shirt toe down layer, etc.
  • the heat-resistant layer is relatively thin, and the latter method is preferable from the viewpoint of productivity.
  • a method for forming a heat-resistant resin layer by applying a coating solution containing a heat-resistant resin and a filler on at least one surface of the shutdown layer there is a method power specifically including the following steps. .
  • a slurry-like coating solution is prepared by dispersing 1 to 150 parts by weight of filler in 100 parts by weight of a heat resistant resin in a polar organic solvent solution containing 100 parts by weight of heat resistant resin.
  • the heat-resistant resin is deposited from the coating film by means of humidification, solvent removal, or immersion in a solvent that does not dissolve the heat-resistant resin, and then dried as necessary.
  • the coating liquid was applied continuously by the coating apparatus described in JP-A No. 2 0 0 1-3 16 60 6 and the method described in JP-A No. 2 0 1 -2 3 60 2. It is preferable to work.
  • a polar amide solvent or a polar urea solvent can be used as the polar organic solvent.
  • N The force includes, but is not limited to, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), tetramethylurea and the like.
  • an alkali metal or alkaline-earth metal chloride during para- mer polymerization for the purpose of improving the solubility of the para- amide in a solvent.
  • Specific examples include, but are not limited to, the power of lithium chloride or lucium chloride.
  • the amount of the chloride added to the polymerization system is preferably in the range of 0.5 to 6.0 mol, more preferably in the range of 1.0 to 4.0 mol, per 1.0 mol of the amide group produced by the condensation polymerization. preferable.
  • the solubility of the resulting paraamide may be insufficient, and if it exceeds 6.0 mol, the amount of chloride dissolved in the solvent is substantially exceeded. There may not be.
  • the alkali metal or alkaline earth metal chloride is less than 2% by weight, the solubility of the para- amide may be insufficient.
  • Earth metal chlorides may not dissolve in polar organic solvents such as polar amide solvents or polar urea solvents.
  • the heat-resistant resin is an aromatic polyimide
  • examples of the polar organic solvent for dissolving the aromatic polyimide include dimethyl sulfoxide, cresol, and 0— Black mouth phenol and the like can be suitably used.
  • a pressure disperser As a method for obtaining a slurry-like coating liquid by dispersing a filler, a pressure disperser (goline homogenizer, nanomizer 1) or the like may be used as the apparatus.
  • methods for applying the slurry coating liquid include coating methods such as knives, blades, bars, gravure, and dies, and coating of bars, knives, etc. is simple, but industrially, Die coating having a structure in which the solution does not come into contact with outside air is preferable.
  • the method according to the adhesive by a method such as by heat sealing, is good idea to immobilized les, 0
  • non-aqueous electrolyte secondary battery having the separator of the present invention will be described using a lithium ion secondary battery as an example of the battery.
  • a well-known technique may be used for manufacturing the lithium ion secondary battery. That is, for example, a positive electrode sheet in which a positive electrode mixture is applied to a positive electrode current collector, a negative electrode sheet in which a negative electrode electrode mixture is applied to a negative electrode current collector, and the separator of the present invention are stacked. After the electrode group obtained by turning is housed in a container such as a battery can, it can be produced by impregnating an electrolyte solution in which the electrolyte is dissolved in an organic solvent.
  • the heat-resistant layer in the separator of the present invention may be in contact with either the positive electrode sheet or the negative electrode sheet.
  • the two heat-resistant layer may be in contact with each of the positive electrode sheet and negative electrode sheet.
  • the shape of the electrode group include a shape in which a cross section when the electrode group is cut in a direction perpendicular to the winding axis is a circle, an ellipse, a rectangle, a rectangle with a rounded corner, or the like. Can be mentioned.
  • the shape of the battery include a paper shape, a coin shape, a cylindrical shape, and a square shape.
  • the positive electrode sheet a material obtained by applying a positive electrode mixture containing a positive electrode active material, a conductive agent and a binder to a positive electrode current collector is usually used.
  • the electrode mixture for the positive electrode a material including a material capable of doping / detaching lithium ions as the positive electrode active material, a carbonaceous material as the conductive agent, and a thermoplastic resin as the binder is preferable.
  • the positive electrode active material includes at least one transition metal element selected from V, Mn, Fe, Co, Ni, Cr and Ti, Li, Na, etc. Al force metal composite oxide force containing a Li metal element?
  • the -N a F e 0 2 type structure include composite oxide as a matrix, in that the average discharge potential is high, More preferable examples include composite oxides in which a part of nickel in lithium cobaltate, lithium nickelate, and lithium nickelate is replaced with other elements such as Mn and C0. In addition, composite oxides based on a spinel structure such as lithium manganese spinel can also be mentioned.
  • binder examples include thermoplastic resins. Specifically, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride copolymer, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene monohexahexan. Copolymer of fluoropropylene, copolymer of tetrafluoroethylene monofluoroalkyl vinyl ether, copolymer of ethylene-tetrafluoroethylene, vinylidenefluoro dohexafluoropropylene monotetrafluoroethylene copolymer , Thermoplastic polyimide, strong methylcellulose, polyethylene, polypropylene, etc.
  • thermoplastic resins Specifically, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride copolymer, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene monohexahexan. Copolymer of fluoropropylene, copolymer of tetrafluoroethylene monofluoroalkyl
  • Examples of the conductive agent include a carbonaceous material, specifically, natural graphite, artificial graphite, cox, carbon black, and the like. A mixture of two or more of these may be used. Also good.
  • As the positive electrode current collector, and the like can be illustrated. A and stainless steel, light-weight, inexpensive, A 1 month? Preferable from the viewpoint of ease of processing.
  • a method for applying the positive electrode mixture to the positive electrode current collector a method by pressure molding, pasting the positive electrode mixture using a solvent, etc., applying the mixture onto the positive electrode collector, and drying Examples of the method include pressing and pressure bonding.
  • a negative electrode mixture containing a material capable of doping and dedoping lithium ions is applied to a current collector, lithium metal, lithium alloy, or the like can be used.
  • materials capable of doping and dedoping ions include natural graphite, artificial graphite, coke, Chikichi Bon Black, thermally decomposed carbons, carbon fibers, and fired organic polymer compounds.
  • Carbonaceous materials such as oxides, sulfides, and other chalcogen compounds that can be doped and dedoped with lithium ions at a potential lower than the positive electrode can also be used.
  • a carbonaceous material having a main component of graphite such as natural graphite or artificial graphite is preferable because of high potential flatness and low average discharge potential.
  • the shape of the carbonaceous material may be any of a flake shape such as natural graphite, a spherical shape such as mesocarbon microbeads, a fibrous shape such as graphitized carbon fiber, or an aggregate of fine powder.
  • the electrolyte solution does not contain ethylene carbonate, which will be described later, it is preferable to use a negative electrode mixture containing polyethylene carbonate because the cycle characteristics and large current discharge characteristics of the resulting battery may be improved.
  • the above electrode mixture for negative electrode may contain a binder, if necessary.
  • the binder include thermoplastic bioresin, and specifically, polyvinylidene fluoride, a copolymer of polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride dohexafluoropropylene monoterola.
  • fluoroethylene copolymers include fluoroethylene copolymers, thermoplastic polyimides, carboxymethyl cellulose, polyethylene, and polypropylene.
  • the chalcogen compounds such as oxides and sulfides that can be used as a material capable of doping and dedoping lithium ions contained in the electrode mixture for the negative electrode are listed in the periodic table.
  • Power of crystalline or amorphous oxides, sulfides, etc. mainly composed of group 14 and 15 elements, lucogen compound strengths, specifically, amorphous compounds mainly composed of tin oxides, etc. Can be mentioned.
  • a carbonaceous material as a conductive agent and a thermoplastic resin as a binder can be added as necessary.
  • Examples of the negative electrode current collector used for the negative electrode sheet include Cu, Ni, and stainless steel.
  • Cu is a strong magnet because it is difficult to form an alloy with lithium and it can be easily processed into a thin film.
  • the method of applying the electrode mixture for the negative electrode to the negative electrode current collector is the same as that for the positive electrode.
  • the method is a method of pressure molding, pasted using a solvent, etc., coated on the current collector, dried and then pressed. include methods such forces crimped s.
  • an electrolytic solution in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent can be used.
  • the lithium salt L i C 10 4, L i PF 6, L i A s F 6, L i S b F 6, LIBF 4, L i CF 3 S 0 3, L i N (S 0 2 CF 3 ) L i C (S0 2 CF 3 ) 3 , L i 2 B 1 () C 1 i.
  • a lower aliphatic carboxylic acid lithium salt, LiAlC, and the like, and a mixture of two or more of these may be used.
  • lithium salt among these, fluorine containing Li Li PF 6 , Li As F 6 , Li S b F 6 , Li B BF Li CF 3 S 0 3 , Li N (S 0 2 CF 3 ) It is preferable to use a material containing at least one selected from the group consisting of 2 and Li C (S0 2 CF 3 ) 3 .
  • examples of the organic solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, jetyl carbonate, ethyl carbonate, 4-trifluoromethyl-1,3-dioxolone-2-one, 1 , 2-Di (methoxycarbonyloxy) ethane and other carbonates; 1,2-Dimethoxyxetane, 1,3-Dimethyoxypropane, Pentafluoropropylmethyl ether, 2, 2, 3, 3-Tetra Ethers such as fluoropropyldifluoromethyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran; esters such as methyl formate, methyl acetate, and tertylactolone; nitriles such as acetonitol and butyronitrile; N, N —Dimethylformamide, N, N-dimethyla Ami de such as Toami de; 3-methyl-one 2- Okisa
  • a mixed solvent containing carbonates is preferable, and a mixed solvent of cyclic carbonate and acyclic carbonate or cyclic carbonate and ether is more preferable.
  • a mixed solvent of cyclic carbonate and acyclic carbonate it has a wide operating temperature range, excellent load characteristics, and is hardly decomposable even when a graphite material such as natural graphite or artificial graphite is used as the negative electrode active material.
  • ethylene carbonate ethylene carbonate
  • a mixed solvent containing dimethyl carbonate and ethylmethyl carbonate is preferred.
  • an electrolytic solution containing a lithium salt containing fluorine such as Li PF 6 and an organic solvent having a fluorine substituent in that a particularly excellent safety improvement effect can be obtained.
  • Mixed solvents containing ethers with fluorine substituents, such as pentafluoropropyl methyl ether, 2, 2, 3, 3-tetrafluoropropyl difluoromethyl ether, and dimethyl carbonate have high current discharge characteristics. It is also more preferable.
  • a solid electrolyte is used instead of the above electrolyte, a lithium polymer secondary battery is obtained.
  • a solid electrolyte for example, a polymer electrolyte such as a polyethylene oxide polymer compound, a polymer compound containing at least one polyorganosiloxane chain or polyoxyalkylene chain can be used. Also, a so-called gel type in which a non-aqueous electrolyte solution is held in a polymer can be used.
  • the thickness of the separation evening and the thickness of the shutdown layer were measured according to the JIS standard (K 7130-1 992).
  • K 7130-1 992 As the thickness of the heat-resistant layer, a value obtained by subtracting the thickness of the shutdown layer from the thickness of the separator was used.
  • the air permeability of the separator was measured with a digital timer type Gurley type densometer manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd. based on J I S P 81 17.
  • a sample of the obtained porous film was cut into a square having a side length of 10 cm, and weight W (g) and thickness D (cm) were measured. Obtain the weight (W i) of each layer in the sample, and calculate the volume of each layer from Wi and the true specific gravity (g / cm 3 ) of the material of each layer. The rate (volume%) was determined.
  • Carboxymethylcellulose, polytetrafluoroethylene, acetylene black, lithium cobaltate powder as a positive electrode active material and water were dispersed and kneaded to obtain a paste of an electrode mixture for a positive electrode.
  • the weight ratio of each component contained in this paste is carboxymethylcellulose: polytetrafluoroethylene: acetylene black: lithium cobaltate powder: water by weight ratio of 0.75: 4.5: 2.7 : 9 2: 45.
  • the paste was applied to predetermined portions on both sides of a 20 mA thick foil as a positive electrode current collector, dried, roll-pressed, and slitted to obtain a positive electrode sheet. Positive electrode The length of the A 1 foil in the part where the electrode mixture was not applied was 1.5 cm, and an aluminum lead was resistance-welded to the uncoated part.
  • Carboxymethylcellulose, natural graphite, artificial graphite and water were dispersed and mixed to obtain a negative electrode mixture paste.
  • the weight ratio of each component contained in this paste was 2.0: 58.8: 39.2: 1: 22.8 by weight ratio of carboxymethylcellulose: natural graphite: artificial graphite: water.
  • the paste was applied to predetermined portions on both sides of a 12 mCu-thick foil serving as a negative electrode current collector, followed by drying, roll pressing, and slitting to obtain a negative electrode sheet.
  • the length of the Cu foil in the part where the electrode mixture for negative electrode was not applied was 1.5 cm, and the nickel lead was resistance welded to the part where it was not applied o
  • the separator, the positive electrode sheet, and the negative electrode sheet (negative electrode electrode mixture uncoated portion 30 cm) are arranged in the order of the positive electrode sheet, the separator, and the negative electrode sheet, and the negative electrode mixture uncoated portion is on the outermost periphery. It laminated
  • the above electrode group is inserted into a battery can, and the volume ratio of ethylene carbonate, dimethyl carbonate, and ethylmethyl carbonate as an electrolyte is 1 mol: Li PF 6 in a mixed solution of 16:10:74.
  • the lid is sealed through a gasket, and a cylindrical battery of 1 86 50 size (non-aqueous electrolyte secondary battery) )
  • the heat-resistant layer in the separator was laminated so as to be in contact with the positive electrode sheet, and the shirt-down layer in the separator was laminated so as to be in contact with the negative electrode sheet.
  • the charging conditions are the maximum charging voltage 4.3V, the charging time 3 hours, and the charging current 1 condition.
  • the discharging conditions are the minimum discharging voltage 3.0V, discharging current 0.2C, 1C, 2C. It went on condition of. Before each discharge test, charging was performed under the above charging conditions.
  • the charging conditions are a maximum charging voltage of 4.3V, a charging time of 3 hours, and a charging current of 1C. The discharge was repeated 200 times.
  • Example 1
  • a polyethylene porous film (film thickness 12; zm, air permeability 140 sec. 100 cc, average pore diameter 0.1; m, porosity 50%) was used. Thickness 1
  • the polyethylene porous membrane is fixed on a PET film of 0 ⁇ m, and the slurry-like coating liquid (B) is applied onto the porous membrane with a bar coater manufactured by Tester Isang Co., Ltd. did.
  • the coated porous membrane on the PET film is integrated into a poor solvent, soaked in water to precipitate a paraffin porous membrane (heat-resistant layer), and then the solvent is dried. Separator 1 in which a layer and a shirt down layer were laminated was obtained.
  • the thickness of Separator 1 was 16 / m, and the thickness of the paraporous porous membrane (heat-resistant layer) was 4 ⁇ .
  • the air permeability of the separator 1 was 1880 seconds Z 1 0 0 cc The porosity was 50%.
  • SEM scanning electron microscope
  • a separator 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the para- amide solution (A) in Example 1 was used as the coating solution.
  • the thickness of the separator 2 was 16 / m, and the thickness of the paraporous porous membrane (heat-resistant layer) was 4 mm.
  • the separator 2 had an air permeability of 1700 seconds / 1100 cc, and a porosity of 50%.
  • SEM scanning electron microscope

Abstract

耐熱樹脂を含有する耐熱層と熱可塑性樹脂を含有するシャットダウン層とが積層されてなる積層多孔質フィルムからなるセパレータであって、該耐熱層の厚みが１μｍ以上１０μｍ以下であり、該耐熱層がさらに略球状粒子から構成されるフィラーを含有するセパレータを提供する。

Description

明細書 セノ レータ 技術分野
本発明は、 セパレータに関する。 詳しくは、 非水電解質二次電池用セパレー夕 に関する。 背景技術
セパレ一タは、 微細孔を有する多孔質フィルムからなり、 リチウムイオン二次 電池、 リチウムポリマ一二次電池などの非水電解質二次電池に用いられている。 非水電解質二次電池においては、 正極一負極間の短絡等が原因で電池内に異常電 流が流れた際に、 電流を遮断して、 過大電流が流れることを阻止する （シャッ ト ダウンする） こと力重要であり、 セパレータには、 通常の使用温度を越えた場合 に、 できるだけ低温でシャッ トダウンする （多孔質フィルムの微細孔を閉塞する ) こと、 そしてシャッ トダウンした後、 ある程度の高温まで電池内の温度が上昇 しても、 その温度により破膜することなく、 シャッ トダウンした状態を維持する こと、 換言すれば、 耐熱性が高いことが求められる。
従来のセパレ一タとして、 ポリオレフィン層と耐熱層と力積層されてなる積層 多孔質フィルムからなるセパレータを挙げることができ、 その具体例として、 特 開 2005— 2853 85号公報および特開 2006— 032246号公報には 、 耐熱材料であるポリアミ ドを水溶性溶媒である N—メチルー 2—ピロリ ドン溶 液に溶解させて得られる溶液をポリエチレン膜の一方の面にコーティングした後 、 コーティングされたポリエチレン膜を水に浸漬することにより、 N—メチル一 2—ピロリ ドン溶液の除去およびポリアミ ドの析出 凝固を行い、 乾燥して得ら れるセパレ一タが具体的に記載されている。 発明の開示
しかしながら、 上述において得られるセパレ一タは、 その透気度においては問 題の少ないものの、 該セパレ—タを用いた非水電解質二次電池は、 その電気容量 において、 十分なものではない。 本発明の目的は、 耐熱性が高く、 しかも、 非水 電解質二次電池に用いた場合には該電池の電気容量を大きくすることのできるセ パレ一タを提供することにある。
本発明者らは、 上記の課題を解決すべく、 鋭意研究を重ねた結果、 本発明に至 つた。 すなわち本発明は、 以下の発明を提供する。
< 1〉耐熱樹脂を含有する耐熱層と熱可塑性樹脂を含有するシャツ トダウン層と 力積層されてなる積層多孔質フィルムからなるセパレータであって、 該耐熱層の 厚みが 1 μ m以上 1 0 μ m以下であり、 該耐熱層がさらに略球状粒子から構成さ れるフィラーを含有するセパレータ。
< 2 >前記耐熱層の厚みが 1 μ m以上 5 μ m以下である前記 < 1 >記載のセパレ ータ。
< 3 >前記耐熱樹脂が、 含窒素芳香族重合体である前記 < 1 >または < 2〉記載 のセパレータ。
く 4 >前記耐熱樹脂が、 パラ配向芳香族ポリァミ ドである前記 < 3 >記載のセパ レ一タ。
< 5 >前記熱可塑性樹脂が、 ポリエチレンである前記 < 1 >〜< 4 >のいずれか に記載のセパレ一タ。
< 6〉前記耐熱層の厚みを A ( μ m) 、 前記シャッ トダウン層の厚みを Β ( μ m ) としたとき、 A / Bの値が、 0 . 1以上 1以下である前記 < 1 >〜< 5 >のい ずれかに記載のセパレ一タ。
< 7 >前記耐熱層の総重量を 1 0 0としたとき、 前記フイラ一の重量が、 2 0以 上 9 5以下である前記 < 1 >〜< 6 >のいずれかに記載のセパレー夕。
< 8〉前記略球状粒子が、 アルミナ粒子である前記 < 1〉〜< 7 >のいずれかに 記載のセパレータ。 < 9 >前記略球状粒子が、 実質的に破砕面を有さないアルミナ粒子である前記 < 8〉記載のセパレータ。
< 1 0 >前記フィラーを構成する略球状粒子の数平均粒径が 0 . 0 1 m以上 1 μ m以下である前記 < 1 >〜< 9 >のいずれかに記載のセパレータ。 本発明によれば、 耐熱性が高く、 しかも、 非水電解質二次電池に用いた場合に は該電池の電気容量を大きくすることのできるセパレ一タを提供することが可能 であり、 さらには、 該電池は、 レート特性 （大電流放電特性） にも優れ、 本発明 は工業的に極めて有用である。 発明を実施するための形態
本発明は、 耐熱樹脂を含有する耐熱層と熱可塑性樹脂を含有するシャツ トダウ ン層と力 ?積層されてなる積層多孔質フィルムからなるセパレ一タであって、 該耐 熱層の厚みが 1 μ m以上 1 0 μ m以下であり、 該耐熱層がさらに略球犬粒子から 構成されるフイラ一を含有するセパレータを提供する。 本発明は、 厚みが 1 / m 以上 1 0； m以下、 さらには 1 m以上 5 m以下という比較的薄い耐熱層を有 するセパレータにおいて、 該耐熱層に特定のフィラーが含有されるものである。 本発明においては、 このことにより、 耐熱層の熱収縮率が低下し、 セパレータの 耐熱性をより高めることができ、 しかも、 耐熱層において、 セパレ一タに好適と される直径 0 . 0 3 / m〜0 . 1 5 m程度の均一な微細孔が制御されて生成し 、 非水電解質二次電池に用いた場合にはイオンの透過性を均一にすることができ 、 該電池の電気容量をより大きくすることができたものと、 本発明者らは考えて いる。
本発明において、 耐熱層の厚みは、 l / m以上 5 m以下、 さらには 1 m以 上 4 // m以下であれば、 本発明の効果をより発揮することができる。 また、 本発 明における耐熱層は微細孔を有し、 その孔のサイズ （直径） は通常 3 m以下、 好ましくは 1 m以下、 より好ましくは 0 . μ m以下であり、 微細孔の径は均 一であればあるほどよレ、。 耐熱層の空孔率は、 通常 3 0〜 8 0体積0 /0、 好ましく は 4 0〜 7 0体積0 /0である。
本発明において、 耐熱樹脂としては、 ポリアミ ド、 ポリイミ ド、 ポリアミ ドィ ミ ド、 ポリカーボネート、 ポリアセタール、 ポリサルホン、 ポリフエ二レンサル ファイ ド、 ポリエーテルエーテルケトン、 芳香族ポリエステル、 ポリエーテルサ ルホン、 ポリエーテルイミ ドを挙げること力でき、 耐熱性をより高める観点で、 ポリアミ ド、 ポリイミ ド、 ポリアミ ドイミ ド、 ポリエーテルサルホン、 ポリエー テルイミ ドカ好ましく、 より好ましくは、 ポリアミ ド、 ポリイミ ド、 ポリアミ ド イミ ドである。 さらにより好ましくは、 芳香族ポリアミ ド （パラ配向芳香族ポリ アミ ド、 メタ配向芳香族ポリアミ ド） 、 芳香族ポリィミ ド、 芳香族ポリァミ ドィ ミ ド等の含窒素芳香族重合体であり、 とりわけ好ましくは芳香族ポリアミ ド、 製 造面で、 特に好ましいのは、 パラ配向芳香族ポリアミ ド （以下、 「パラァラミ ド 」 ということがある。 ） である。 また、 耐熱樹脂として、 ポリ 4—メチルペン テン一 1、 環状ォレフィン系重合体を挙げることもできる。
本発明のセパレータにおいては、 上記の耐熱樹脂を用いることにより、 耐熱性 を高めるすなわち、 熱破膜温度を高めることができる。 熱破膜温度は、 耐熱樹脂 の種類に依存する力、 通常、 熱破膜温度は 1 6 0 °C以上である。 耐熱樹脂として 、 上記含窒素芳香族重合体を用いることにより、 熱破膜温度を最大 4 0 0で程度 にまで高めることができる。 また、 ポリ一 4—メチルペンテン一 1を用いる場合 には最大 2 5 0で程度、 環状ォレフィン系重合体を用いる場合には最大 3 0 0 V 程度にまで、 熱破膜温度をそれぞれ高めることができる。
上記ノ、。ラァラミ ドは、 パラ配向芳香族ジァミンとパラ配向芳香族ジ力ルボン酸 ハライドの縮合重合により得られるものであり、 アミ ド結合が芳香族環のパラ位 またはそれに準じた配向位 （例えば、 4， 4， 一ビフエ二レン、 1， 5—ナフタ レン、 2， 6 _ナフタレン等のような反対方向に同軸または平行に延びる配向位 ) で結合される繰り返し単位から実質的になるものである。 具体的には、 ポリ （ パラフエ二レンテレフタルアミ ド） 、 ポリ （パラべンズアミ ド） 、 ポリ （4， 4 ， 一ベンズァニリ ドテレフタルアミ ド） 、 ポリ （パラフエ二レン一 4 , 4， ービ フエ二レンジカルボン酸アミ ド） 、 ポリ （パラフエ二レン一 2， 6—ナフタレン ジカルボン酸アミ ド） 、 ポリ （2—クロ口一パラフエ二レンテレフタルアミ ド） 、 ノ、 °ラフエ二レンテレフタルアミ ド Z 2， 6—ジクロロパラフエ二レンテレフ夕 ルアミ ド共重合体等のパラ配向型またはパラ配向型に準じた構造を有するパラァ ラミ ドが例示される。
前記の芳香族ポリイミ ドとしては、 芳香族の二酸無水物とジァミンの縮重合で 製造される全芳香族ポリィミ ド力'好ましい。 該ニ酸無水物の具体例としては、 ピ ロメリ ッ ト酸二無水物、 3， 3， ， 4 , 4， 一ジフエニルスルホンテトラカルボ ン酸ニ無水物、 3， 3， 、 4， 4， 一ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物 、 2， 2， 一ビス （3， 4ージカルボキシフエニル） へキサフルォロプロパン、 3， 3， ， 4， 4， 一ビフエニルテトラカルボン酸二無水物などがあげられる。 該ジァミンの具体例としては、 ォキシジァニリン、 パラフエ二レンジァミン、 ベ ンゾフエノンジァミン、 3 , 3， 一メチレンジァニリ ン、 3， 3， 一ジァミノべ ンソフエノン、 3， 3， ージアミノジフエニルスルフォン、 1， 5， 一ナフタレ ンジァミンなどがあげられる力、 本発明は、 これらに限定されるものではない。 本発明においては、 溶媒に可溶なポリイミ ドカ好適に使用できる。 このようなポ リイミ ドとしては、 例えば、 3， 3， ， 4， 4， 一ジフエニルスルホンテトラ力 ルボン酸二無水物と、 芳香族ジァミンとの重縮合物のポリイミ ドがあげられる。 前記の芳香族ポリアミ ドィミ ドとしては、 芳香族ジカルボン酸および芳香族ジ ィソシァネートを用いてこれらの縮合重合から得られるもの、 芳香族二酸無水物 および芳香族ジイソシァネートを用いてこれらの縮合重合から得られるものが挙 げられる。 芳香族ジカルボン酸の具体例としてはイソフタル酸、 テレフタル酸な ど力挙げられる。 また芳香族二酸無水物の具体例としては無水トリメリッ ト酸な ど力挙げられる。 芳香族ジイソシァネートの具体例としては、 4， 4， 一ジフエ ニルメタンジイソシァネート、 2， 4 _トリレンジイソシァネート、 2， 6 —ト リレンジイソシァネート、 オルソ トリランジイソシァネート、 m—キシレンジィ ソシァネートなどが'挙げられる。
本発明において、 シャッ トダウン層は、 熱可塑性樹脂を含有する。 シャッ トダ ゥン層は、 上記耐熱層と同様に、 微細孔を有し、 その孔のサイズは通常 3； m以 下、 好ましくは 1 / m以下である。 シャッ トダウン層の空孔率は、 通常 3 0〜 8 0体積0 /0、 好ましくは 4 0〜 7 0体積％である。 非水電解質二次電池において、 通常の使用温度を越えた場合には、 シャッ トダウン層は、 それを構成する熱可塑 性樹脂の軟化により、 微細孔を閉塞する役割を果たす。
本発明において、 熱可塑性樹脂は、 8 0〜 1 8 0でで軟化するものを挙げるこ とができ、 非水電解質二次電池における電解液に溶解しないものを選択すればよ レ、。 具体的には、 ポリエチレン、 ポリプロピレンなどのポリオレフイ ン、 熱可塑 性ポリウレタンを挙げることができ、 これらの 2種以上の混合物を用いてもよい 。 より低温で軟化してシャッ トダウンさせる意味で、 ポリエチレンが好ましい。 ポリエチレンとして、 具体的には、 低密度ポリエチレン、 高密度ポリエチレン、 線状ポリエチレン等のポリエチレンを挙げることができ、 超高分子量ポリエチレ ンを挙げることもできる。 シャッ トダウン層の突刺し強度をより高める意味では 、 熱可塑性樹脂は、 少なくとも超高分子量ポリエチレンを含有することカ?好まし レ、。 また、 シャツ トダウン層の製造面において、 熱可塑性樹脂は、 低分子量 （重 量平均分子量 1万以下） のポリオレフインからなるワックスを含有することが好 ましい場合もある。
本発明において、 シャッ トダウン層の厚みは、 通常、 3〜 3 0 111であり、 さ らに好ましくは 5〜 2 0〃 mである。 また、 本発明のセパレータは、 耐熱層とシ ャッ トダウン層と力 ?積層されてなり、 セパレ一タの厚みとしては、 通常 2 0 μ ΐη 以下、 好ましくは、 1 0 /z m以下である。 また、 耐熱層の厚みを A ( μ m ) 、 シ ャッ トダウン層の厚みを Β ( μ m ) としたときには、 A Z Bの値が、 0 . 1以上 1以下であること力 s好ましい。
次に、 本発明におけるフィラーについて説明する。 本発明におけるフイラ一は 、 略球状粒子から構成される。 フィラーを構成する粒子が略球状粒子であれば、 フイラ一は、 その材質として、 有機粉末、 無機粉末またはこれらの混合物のいず れから選ばれるものであってもよい。 尚、 本発明において、 略球；！犬粒子は、 真球 状粒子を含むものである。 すなわち、 本発明において、 略球状粒子としては、 粒 子のアスペク ト比 （粒子の長径/粒子の短径） が 1以上 1 . 5以下の範囲の値で ある粒子が挙げられる。 粒子のァスぺク ト比は、 電子顕微鏡写真により測定する ことができる。
上記有機粉末としては、 例えば、 スチレン、 ビニルケトン、 アクリロニトリル 、 メ夕クリル酸メチル、 メタクリル酸ェチル、 グリシジルメタクリレート、 グリ シジルアタリレート、 ァクリル酸メチル等の単独あるいは 2種類以上の共重合体 、 ポリテトラフルォロエチレン、 4フッ化工チレン一 6フッ化プロピレン共重合 体、 4フッ化工チレン一エチレン共重合体、 ポリビニリデンフルオライ ド等のフ ッ素系樹脂；メラミン樹脂；尿素樹脂；ポリオレフイ ン ； ポリメタクリレート等 の有機物からなる粉末力'挙げられる。 該有機粉末は、 単独で用いてもよいし、 2 種以上を混合して用いることもできる。 これらの有機粉末の中でも、 化学的安定 性の点で、 ポリテトラフルォロエチレン粉末力好ましい。
上記の無機粉末としては、 例えば、 金属酸化物、 金属窒化物、 金属炭化物、 金 属水酸化物、 炭酸塩、 硫酸塩等の無機物からなる粉末が挙げられ、 具体的に例示 すると、 アルミナ、 シリカ、 二酸化チタン、 または炭酸カルシウム等からなる粉 末が挙げられる。 該無機粉末は、 単独で用いてもよいし、 2種以上を混合して用 いることもできる。 これらの無機粉末の中でも、 化学的安定性の点で、 アルミナ 粉末が好ましい。
本発明において、 フイラ一として、 アルミナ粉末を用いる場合には、 フィラー を構成する略球状粒子は、 アルミナ粒子である。 このアルミナ粒子は、 実質的に 破砕面を有さないアルミナ粒子であることカ好ましい。 このようなアルミナ粒子 からなる粉末の製造には、 特開平 6— 1 9 1 8 3 3号公報、 特開平 6— 1 9 1 8 3 6号公報および特開平 7— 2 0 6 4 3 0号公報に記載されている方法を用いれ ばよい。 本発明において、 フイラ—を構成する略球状粒子の数平均粒径 （直径） は、 0 . 0 1 以上 2； m以下、 好ましくは 0 . 0 1 m以上 1 m以下、 より好ま しくは 0 . 0 1 m以上 0 . 5 /^ m以下である場合に、 本発明の効果をより高め ることができる。 ここで、 数平均粒径は、 走査型電子顕微鏡写真から測定される 値を用いる。 具体的には、 該写真に撮影されている略球状粒子から任意に 5 0個 抽出し、 それぞれの粒径を測定して、 その平均値を用いる。
本発明においては、 フイラ一を構成する略球状粒子の数平均粒径、 耐熱層にお けるフイラ一の含有量を変化させることにより、 耐熱層の空孔率、 微細孔のサイ ズを、 より精密に制御することができる。
本発明において、 耐熱層におけるフィラーの含有量としては、 フィラーの材質 の比重にもよるカ^ 耐熱層の総重量を 1 0 0としたとき、 フィラーの重量は、 通 常 2 0以上 9 5以下、 好ましくは 3 0重量％以上 9 0重量％以下である。
本発明においては、 フィラーが略球状粒子から構成されることが必須であるが 、 本発明の効果を阻害しない範囲で、 板状粒子、 針状粒子などの略球状ではない 粒子を含有してもよい。
本発明においては、 上記の中でも、 耐熱樹脂としてパラ配向芳香族ポリアミ ド を用い、 フイラ一として、 数平均粒径が 0 . 1 以上 1 /y m以下の実質的に破 砕面を有さないアルミナ粒子から構成されるフィラーを用いる組み合わせは、 特 に好ましい。
本発明のセパレ一タにおいては、 低温でかつ速やかに電流を遮断することがで きることと、 イオン透過性との観点から、 ガーレー法による透気度において、 透 気度が 5 0〜 3 0 0秒 1 0 0 c cであることカ 子ましく、 5 0〜 2 0 0秒 1 0 0 c cであることがさらに好ましい。 本発明においては、 微細孔のサイズが、 0 . 1；/ m以下程度と小さい場合においても、 前記のような良好な透気度を示す ことができる。
本発明のセパレータは、 リチウムイオン二次電池、 リチウムポリマー二次電池 などの非水電解質二次電池用セパレ一タとして特に有用であるが、 水系電解質二 次電池用、 非水電解質一次電池用、 キャパシター用としても、 使用可能である。 次に、 本発明のセパレ一タの製造方法について説明する。
まず、 シャツ トダウン層の製造方法について説明する。 本発明におけるシャツ トダウン層の製造方法は特に限定されるものではなく、 例えば特開平 7— 2 9 5 6 3号公報に記載されたように、 熱可塑性樹脂に可塑剤を加えてフィルム成形し た後、 該可塑剤を適当な溶媒で除去する方法や、 特開平 7— 3 0 4 1 1 0号公報 に記載されたように、 公知の方法により製造した熱可塑性樹脂からなるフィルム を用い、 該フィルムの構造的に弱い非晶部分を選択的に延伸して微細孔を形成す る方法が挙げられる。 本発明におけるシャッ トダウン層力 超高分子量ポリエチ レンおよび重量平均分子量 1万以下の低分子量ポリオレフイ ンを含むポリオレフ イン'系樹脂から形成されてなる場合には、 製造コス トの観点から、 以下に示すよ うな方法により製造すること力好ましい。 すなわち、
( 1 ) 超高分子量ポリエチレン 1 0 0重量部と、 重量平均分子量 1万以下の低分 子量ポリオレフィン 5〜 2 0 0重量部と、 無機充填剤 1 0 0〜 4 0 0重量部とを 混練してポリオレフイ ン系樹脂組成物を得る工程
( 2 ) 前記ポリオレフィン系樹脂組成物を用いてシートを成形する工程
( 3 ) 工程 （2 ) で得られたシート中から無機充填剤を除去する工程
( 4 ) 工程 （3 ) で得られたシートを延伸してシャッ トダウン層とする工程 を含む方法、 または
( 1 ) 超高分子量ポリエチレン 1 0 0重量部と、 重量平均分子量 1万以下の低分 子量ポリオレフイ ン 5〜 2 0 0重量部と、 無機充填剤 1 0 0〜 4 0 0重量部とを 混練してポリオレフイ ン系樹脂組成物を得る工程
( 2 ) 前記ポリオレフィン系樹脂組成物を用いてシートを成形する工程
( 3 ) 工程 （2 ) で得られたシートを延伸する工程
( 4 ) 工程 （3 ) で得られた延伸シート中から、 無機充填剤 （C ) を除去してシ ャッ トダウン層とする工程
を含む方法である。 得られるシャツ トダウン層と耐熱層とを積層した本発明のセ パレ一夕のシャツ トダウン温度をより低くすることができる観点から、 前者の方 法、 すなわちシート中の無機充填剤を除去した後延伸する方法が好ましい。 シャツ トダウン層の強度およびイオン透過性の観点から、 用いる無機充填剤は
、 数平均粒径 （直径） が 0 . 5 以下であること力好ましく、 0 . 2 ^ m以下 であることがさらに好ましい。 ここで、 数平均粒径は、 走査型電子顕微鏡写真か ら測定される値を用いる。 具体的には、 該写真に撮影されている無機充填剤粒子 から任意に 5 0個抽出し、 それぞれの粒径を測定して、 その平均値を用いる。 無機充填剤としては、 炭酸カルシウム、 炭酸マグネシウム、 炭酸バリウム、 酸 化亜鉛、 酸化カルシウム、 水酸化アルミニウム、 水酸化マグネシウム、 水酸化力 ルシゥム、 硫酸カルシウム、 珪酸、 酸化亜鉛、 塩化カルシウム、 塩化ナトリウム 、 硫酸マグネシウムなどが挙げられる。 これらの無機充填剤は酸、 あるいはアル カリ溶液によりシ一トまたはフィルム中から除去することができる。 微細な粒子 径のものが入手しやすいことから、 本発明では炭酸カルシウムを用いることカ?好 ましい。
上記ポリォレフィン系樹脂組成物の製造方法は特に限定されないが、 ポリォレ フィン系樹脂や無機充填剤等のポリォレフィン系樹脂組成物を構成する材料を混 合装置、 例えばロール、 バンバリ一ミキサー、 一軸押出機、 二軸押出機などを用 いて混合し、 ポリオレフイ ン系樹脂組成物を得る。 材料を混合する際に、 必要に 応じて脂肪酸エステルや安定化剤、 酸化防止剤、 紫外線吸収剤、 難燃剤等の添加 剤を添加してもよい。
上記ポリオレフィン系樹脂組成物からなるシ一トの製造方法は特に限定される ものではなく、 インフレーション加工、 カレンダー加工、 Tダイ押出加工、 スカ ィフ法等のシ一ト成形方法により製造することができる。 より膜厚精度の高いシ 一ト力得られることから、 下記の方法により製造することカ 子ましい。
ポリオレフィン系樹脂組成物からなるシートの好ましい製造方法とは、 ポリオ レフィン系樹脂組成物に含有されるポリオレフィン系樹脂の融点より高い表面温 度に調整された一対の回転成形工具を用いて、 ポリオレフィン系樹脂組成物を圧 延成形する方法である。 回転成形工具の表面温度は、 （融点 + 5 ) °C以上である こと力好ましい。 また表面温度の上限は、 （融点 + 3 0 ) °C以下であることが好 ましく、 （融点 + 2 0 ) °C以下であることがさらに好ましい。 一対の回転成形ェ 具としては、 ロールやベルト力挙げられる。 両回転成形工具の周速度は必ずしも 厳密に同一周速度である必要はなく、 それらの差異が ± 5 %以内程度であればよ レ、。 このような方法により得られるシートを用いてシャツ トダウン層を製造する ことにより、 強度ゃィォン透過、 透気性などに優れるシャッ トダウン層を得るこ とができる。 また、 前記したような方法により得られる単層のシート同士を積層 したものを、 シャツ トダウン層の製造に使用してもよい。
ポリオレフイン系樹脂組成物を一対の回転成形工具により圧延成形する際には 、 押出機よりストランド状に吐出したポリォレフィン系樹脂組成物を直接一対の 回転成形工具間に導入してもよく、 一旦ペレツ ト化したポリオレフィン系樹脂組 成物を用いてもよい。
ポリオレフィン系樹脂組成物からなるシートまたは該シートから無機充填剤を 除去したシートを延伸する際には、 テンター、 ロールあるいはオートグラフ等を 用いることができる。 透気性の面から延伸倍率は 2〜 1 2倍力 ?好ましく、 より好 ましくは 4〜 1 0倍である。 延伸温度は通常、 ポリオレフイン系樹脂の軟化点以 上融点以下の温度で行われ、 8 0〜 1 1 5 °Cで行うこと力 ?好ましい。 延伸温度が 低すぎると延伸時に破膜しやすくなり、 高すぎると得られるフィルムの透気性や ィォン透過性が低くなることがある。 また延伸後はヒートセッ トを行うことカ?好 ましい。 ヒートセッ ト温度はポリオレフィン系樹脂の融点未満の温度であること 力 子ましい。
本発明においては、 前記したような方法で得られる熱可塑性樹脂を含有するシ ャッ トダウン層と、 耐熱層とを積層して、 積層多孔質フィルムからなるセパレー タを得る。 耐熱層はシャツ トダウン層の片面に設けられていてもよく、 両面に設 けられていてもよレ、。
シャツ トダウン層と耐熱層とを積層する方法としては、 耐熱層とシャツ トダウ ン層とを別々に製造してそれぞれを積層する方法、 シャツ トダウン層の少なくと も片面に、 耐熱樹脂とフイラ一とを含有する塗工液を塗工して耐熱層を形成する 方法等が挙げられるが、 本発明において、 耐熱層は比較的薄く、 その生産性の面 から後者の手法が好ましい。 シャッ トダウン層の少なくとも片面に、 耐熱樹脂と フイラ一とを含有する塗工液を塗布して耐熱樹脂層を形成する方法としては、 具 体的に以下のような工程を含む方法力 s挙げられる。
( a ) 耐熱樹脂 1 0 0重量部を含む極性有機溶媒溶液に、 該耐熱樹脂 1 0 0重量 部に対しフィラーを 1〜 1 5 0 0重量部分散したスラリ一状塗工液を調製する。
( b ) 該塗工液をシャッ トダウン層の少なくとも片面に塗工し、 塗工膜を形成す る。
( c ) 加湿、 溶媒除去あるいは耐熱樹脂を溶解しない溶媒への浸漬等の手段で、 前記塗工膜から耐熱樹脂を析出させた後、 必要に応じて乾燥する。
塗工液は、 特開 2 0 0 1—3 1 6 0 0 6号公報に記載の塗工装置および特開 2 0 0 1 - 2 3 6 0 2号公報に記載の方法により連続的に塗工すること力好ましい。 また、 前記の極性有機溶媒溶液において、 耐熱樹脂がパラァラミ ドである場合 には、 極性有機溶媒としては、 極性アミ ド系溶媒または極性尿素系溶媒を用いる ことができ、 具体的には、 N， N—ジメチルホルムアミ ド、 N， N—ジメチルァ セトアミ ド、 N—メチル一 2—ピロリ ドン （NM P ) 、 テトラメチルゥレア等が あげられる力、 これらに限定されるものではない。
耐熱樹脂としてパラァラミ ドを用いる場合、 パラァラミ ドの溶媒への溶解性を 改善する目的で、 パラァラミ ド重合時にアルカリ金属またはアルカリ土類金属の 塩化物を添加すること力好ましい。 具体例としては、 塩化リチウムまたは塩化力 ルシゥムがあげられる力、 これらに限定されるものではない。 上記塩化物の重合 系への添加量は、 縮合重合で生成するアミ ド基 1 . 0モル当たり 0 . 5〜6 . 0 モルの範囲が好ましく、 1 . 0〜4 . 0モルの範囲がさらに好ましい。 塩化物が 0 . 5モル未満では、 生成するパラァラミ ドの溶解性が不十分となる場合があり 、 6 . 0モルを越えると実質的に塩化物の溶媒への溶解量を越えるので好ましく ない場合がある。 一般には、 アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物が 2 重量％未満では、 パラァラミ ドの溶解性力不十分となる場合があり、 1 0重量％ を越えてはアル力リ金属またはアル力リ土類金属の塩化物が極性ァミ ド系溶媒ま たは極性尿素系溶媒等の極性有機溶媒に溶解しない場合がある。
また、 耐熱樹脂が芳香族ポリィミ ドである場合には、 芳香族ポリィミ ドを溶解 させる極性有機溶媒としては、 ァラミ ドを溶解させる溶媒として例示したものの ほか、 ジメチルスルホキサイ ド、 クレゾール、 および 0—クロ口フエノール等が 好適に使用できる。
フィラーを分散させてスラリー状塗工液を得る方法としては、 その装置として 、 圧力式分散機 （ゴ一リンホモジナイザー、 ナノマイザ一） 等を用いればよい。 スラリー状塗工液を塗工する方法としては、 例えばナイフ、 ブレード、 バー、 グラビア、 ダイ等の塗工方法があげられ、 バー、 ナイフ等の塗工が簡便であるが 、 工業的には、 溶液が外気と接触しない構造のダイ塗工が好ましい。
また、 前記の耐熱層とシャッ トダウン層とを別々に製造してそれぞれを積層す る場合においては、 接着剤による方法、 熱融着による方法等により、 固定化して おくのがよレ、0
次に、 本発明のセパレータを有する非水電解質二次電池について、 該電池の例 としてリチウムイオン二次電池を挙げて説明する。
リチウムイオン二次電池の製造には、 公知の技術を使用すればよい。 すなわち 、 例えば、 正極集電体に正極用電極合剤が塗布されてなる正極シート、 負極集電 体に負極用電極合剤が塗布されてなる負極シートおよび本発明のセパレータを積 層して卷回することにより得られる電極群を、 電池缶などの容器内に収納した後 、 電解質が有機溶媒に溶解されてなるからなる電解液を含浸させて製造すること ができる。 ここで、 本発明のセパレータにおける耐熱層は、 正極シート、 負極シ —トのいずれに接していてもよい。 耐熱層力 ?、 シャッ トダウン層の両面に設けら れている場合には、 2つの耐熱層は、 正極シートおよび負極シートのそれぞれに 接することができる。 前記の電極群の形状としては、 例えば、 該電極群を巻回の軸と垂直方向に切断 したときの断面が、 円、 楕円、 長方形、 角がとれたような長方形等となるような 形状を挙げることができる。 また、 電池の形状としては、 例えば、 ペーパー型、 コイン型、 円筒型、 角型などの形状を挙げることができる。
前記の正極シートとしては、 通常、 正極活物質、 導電剤および結着剤を含む正 極用電極合剤を正極集電体に塗布したものを用いる。 正極用電極合剤としては、 正極活物質としてリチウムイオンをドープ ·脱ド一プ可能な材料を含み、 導電剤 として炭素質材料を含み、 結着剤として熱可塑性樹脂を含むもの力 S好ましい。 前記正極活物質としては、 具体的には V、 M n、 F e、 C o、 N i、 C rおよ び T iから選ばれる少なくとも 1種の遷移金属元素と、 L i、 N aなどのアル力 リ金属元素とを含有する金属複合酸化物力 ?挙げられ、好ましくは《—N a F e 02 型構造を母体とする複合酸化物が挙げられ、 平均放電電位が高いという点で、 よ り好ましくはコバルト酸リチウム、 ニッケル酸リチウム、 ニッケル酸リチウムの ニッケルの一部を M n、 C 0等の他元素と置換されてなる複合酸化物を挙げるこ とができる。 また、 リチウムマンガンスピネルなどのスピネル型構造を母体とす る複合酸化物を挙げることもできる。
前記結着剤としては、 熱可塑性樹脂を挙げることができ、 具体的には、 ポリビ 二リデンフロライ ド、 ビニリデンフロラィ ドの共重合体、 ポリテトラフルォロェ チレン、 テトラフルォロエチレン一へキサフロロプロピレンの共重合体、 テトラ フルォロエチレン一パ一フルォロアルキルビニルエーテルの共重合体、 エチレン ーテトラフルォロエチレンの共重合体、 ビニリデンフロラィ ドーへキサフルォロ プロピレン一テトラフルォロェチレン共重合体、 熱可塑性ポリイミ ド、 力ルボキ シメチルセルロース、 ポリエチレン、 ポリプロピレンなどを挙げることができる o
前記導電剤としては、 炭素質材料を挙げることができ、 具体的には天然黒鉛、 人造黒鉛、 コ一クス類、 カーボンブラックなどを挙げることができ、 これらの 2 種以上を混合して用いてもよい。 前記正極集電体としては、 Aし ステンレスなどを挙げることができ、 軽量、 安価、 加工の容易性の観点で A 1カ?好ましい。
正極集電体に前記の正極用電極合剤を塗布する方法としては、 加圧成型による 方法、 溶媒などを用いて正極用電極合剤をペース ト化し正極集電体上に塗布、 乾 燥後プレスし圧着する方法等が挙げられる。
前記の負極シートとしては、 リチウムイオンをド一プ '脱ドーブ可能な材料を 含む負極用電極合剤を集電体に塗布したもの、 リチウム金属、 またはリチウム合 金などを用いることができ、 リチウムイオンをド一プ ·脱ドーブ可能な材料とし ては、 具体的には、 天然黒鉛、 人造黒鉛、 コークス類、 力一ボンブラック、 熱分 解炭素類、 炭素繊維、 有機高分子化合物焼成体などの炭素質材料が挙げられ、 正 極よりも低い電位でリチウムイオンのドープ .脱ド一プを行うことができる酸化 物、 硫化物等のカルコゲン化合物を用いることもできる。 炭素質材料としては、 電位平坦性が高い点、 平均放電電位が低い点などから、 天然黒鉛、 人造黒鉛等の 黒鉛を主成分とする炭素質材料力好ましい。 炭素質材料の形状としては、 例えば 天然黒鉛のような薄片状、 メソカーボンマイクロビーズのような球状、 黒鉛化炭 素繊維のような繊維状、 または微粉末の凝集体などのいずれでもよい。
前記の電解液が後述のエチレンカーボネートを含有しない場合において、 ポリ エチレンカーボネートを含有した負極用電極合剤を用いると、 得られる電池のサ ィクル特性と大電流放電特性が向上することがあり好ましい。
上記の負極用電極合剤は、 必要に応じて、 結着剤を含有してもよレ、。 結着剤と しては、 熱可塑†生樹脂を挙げることができ、 具体的には、 ポリビニリデンフロラ ィ ド、 ポリビニリデンフロラィ ドの共重合体、 ビニリデンフロラィ ドーへキサフ ロロプロピレン一テロラフロロエチレンの共重合体、 熱可塑性ポリイミ ド、 カル ボキシメチルセルロース、 ポリエチレン、 ポリプロピレンなどを挙げることがで きる。
負極用電極合剤に含有されるリチウムイオンをド一プ ·脱ドーブ可能な材料と して用いられる酸化物、 硫化物等のカルコゲン化合物としては、 周期率表の 1 3 、 14、 15族の元素を主体とした結晶質または非晶質の酸化物、 硫化物等の力 ルコゲン化合物力挙げられ、 具体的には、 スズ酸化物を主体とした非晶質化合物 等が挙げられる。 これらについても必要に応じて導電剤としての炭素質材料、 結 着剤としての熱可塑†生樹脂を添加することができる。
前記負極シートに用いる負極集電体としては、 Cu、 N i、 ステンレスなどを 挙げることができ、 リチウムと合金を作り難い点、 薄膜に加工しやすいという点 で、 Cu力 子ましい。 該負極集電体に負極用電極合剤を塗布する方法としては、 正極の場合と同様であり、 加圧成型による方法、 溶媒などを用いてペース ト化し 集電体上に塗布、 乾燥後プレスし圧着する方法等力 s挙げられる。
前記の電解液としては、 えばリチウム塩を有機溶媒に溶解させた電解液を用 いることができる。 リチウム塩としては、 L i C 104、 L i PF6、 L i A s F6 、 L i S b F6、 L I B F4、 L i C F3 S 03、 L i N (S 02C F3) い L i C ( S02CF3) 3、 L i2B1()C 1 i。、 低級脂肪族カルボン酸リチウム塩、 L i A l Cしなど力挙げられ、 これらの 2種以上の混合物を使用してもよい。 リチウム塩 として、 これらの中でもフッ素を含む L i P F6、 L i A s F6、 L i S b F6、 L i BFい L i CF3 S03、 L i N ( S 02 C F3) 2および L i C (S02CF3) 3 からなる群から選ばれた少なくとも 1種を含むものを用いること力 s好ましい。 前記の電解液において、 有機溶媒としては、 例えばプロピレンカーボネート、 エチレンカーボネート、 ジメチルカーボネート、 ジェチルカ一ボネート、 ェチル メ手ルカーボネート、 4—トリフルォロメチル一 1， 3—ジォキソラン _ 2—ォ ン、 1， 2—ジ （メ トキシカルボニルォキシ） ェタンなどのカーボネート類； 1 ， 2—ジメ トキシェタン、 1， 3—ジメ トキシプロパン、 ペンタフルォロプロピ ルメチルェ一テル、 2, 2, 3， 3—テトラフルォロプロピルジフルォロメチル エーテル、 テトラヒ ドロフラン、 2—メチルテトラヒ ドロフランなどのエーテル 類； ギ酸メチル、 酢酸メチル、 ァ一ブチロラク トンなどのエステル類； ァセトニ トリル、 ブチロニトリルなどの二トリル類； N， N—ジメチルホルムアミ ド、 N ， N—ジメチルァセトアミ ドなどのアミ ド類； 3—メチル一2—ォキサゾリ ドン などのカーバメート類；スルホラン、 ジメチルスルホキシド、 1， 3 —プロパン サルトンなどの含硫黄化合物、 または上記の有機溶媒にさらにフッ素置換基を導 入したものを用いることができる力、 通常はこれらのうちの二種以上を混合して 用いる。 中でもカーボネート類を含む混合溶媒が好ましく、 環状カーボネートと 非環状カーボネート、 または環状カーボネートとエーテル類の混合溶媒がさらに 好ましい。 環状カーボネートと非環状カーボネートの混合溶媒としては、 動作温 度範囲が広く、 負荷特性に優れ、 かつ負極の活物質として天然黒鉛、 人造黒鉛等 の黒鉛材料を用いた場合でも難分解性であるという点で、 エチレンカーボネ一ト
、 ジメチルカーボネートおよびェチルメチルカーボネートを含む混合溶媒が好ま しい。 また、特に優れた安全性向上効果が得られる点で、 L i P F6等のフッ素を 含むリチウム塩およびフッ素置換基を有する有機溶媒を含む電解液を用いること 力好ましい。 ペンタフルォロプロピルメチルエーテル、 2， 2， 3 , 3—テトラ フルォロプロピルジフルォロメチルエーテル等のフッ素置換基を有するエーテル 類とジメチルカ一ボネートとを含む混合溶媒は、 大電流放電特性にも優れており 、 さらに好ましい。
上記の電解液の代わりに固体電解質を用いれば、 リチウムポリマー二次電池と なる。 固体電解質としては、 例えばポリエチレンオキサイ ド系の高分子化合物、 ポリオルガノシロキサン鎖もしくはポリオキシアルキレン鎖の少なくとも一種以 上を含む高分子化合物などの高分子電解質を用いることができる。 また、 高分子 に非水電解質溶液を保持させた、 いわゆるゲルタイプのものを用いることもでき る。 ま 7こ L i 2 i>— s i sい L 1 2 ¾— e ¾ 2 L 1 2 ¾— P 2 S 5 L I 2 ^— B2 S 3などの硫化物電解質、 または L i 2 S _ S i S 2— L i 3 P 04、 L i 2 S - S i S2 _ L i 2 S 04などの硫化物を含む無機化合物電解質を用いると、安全性をより 高めることができることがある。
次に、 本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。 尚、 セパレータの評価、 セパレ一タを有する非水電解質二次電池の製造および評価は、 次のようにして行 つた。 セパレータの評価
(1) 厚み測定
セパレー夕の厚み、 シャッ トダウン層の厚みは、 J I S規格 （K 7130— 1 992) に従い、 測定した。 また、 耐熱層の厚みとしては、 セパレータの厚みか らシャッ トダウン層の厚みを差し引いた値を用いた。
(2) ガーレー法による透気度の測定
セパレータの透気度は、 J I S P 81 1 7に基づいて、 株式会社安田精機製 作所製のデジタルタイマー式ガーレー式デンソメータで測定した。
(3) 空孔率
得られた多孔質フィルムのサンプルを一辺の長さ 10 c mの正方形に切り取り 、 重量 W (g) と厚み D (cm) を測定した。 サンプル中のそれぞれの層の重量 (W i ) を求め、 Wi とそれぞれの層の材質の真比重 （g/cm3) とから、 それ ぞれの層の体積を求めて、 次式より空孔率 （体積％) を求めた。
空孔率 （体積％) = 100 X 11— (Wl Z真比重 1 +W 2 真比重 2 + · · + Wn/真比重!!） Z ( 10 X 10 XD) | セパレータを有する非水電解質二次電池の製造および評価
(1) 正極シートの作製
カルボキシメチルセルロース、 ポリテトラフルォロエチレン、 アセチレンブラ ック、 正極活物質であるコバルト酸リチウム粉末および水を分散混練し、 正極用 電極合剤のペーストを得た。 このペーストに含有される各成分の重量比としては 、 カルボキシメチルセルロース ： ポリテトラフルォロエチレン ： アセチレンブラ ック ： コバルト酸リチウム粉末：水の重量比で 0. 75 : 4. 55 : 2. 7 : 9 2 ： 45であった。 該ペーストを正極集電体である厚さ 20 mA 1箔の両面の 所定部分に塗布し、 乾燥、 ロールプレス、 スリツ トし、 正極シートを得た。 正極 用電極合剤が塗布されていない部分の A 1箔の長さは 1. 5 cmであり、 その塗 布されていない部分にアルミリードを抵抗溶接した。
(2) 負極シートの作製
カルボキシメチルセルロース、 天然黒鉛、 人造黒鉛および水を分散混鍊し、 負 極用電極合剤のペーストを得た。 このペース トに含有される各成分の重量比とし ては、 カルボキシメチルセルロース ：天然黒鉛：人造黒鉛：水の重量比で 2. 0 : 58. 8 : 39. 2 : 1 22. 8であった。 該ぺ ストを負極集電体である厚 さ 1 2 mC u箔の両面の所定部分に塗布し、 乾燥、 ロールプレス、 スリ ッ トを 行って負極シ—トを得た。 負極用電極合剤が塗布されていない部分の C u箔の長 さは 1. 5 cmであり、 塗布されていない部分にニッケルリードを抵抗溶接した o
(3) 円筒電池の作製
セパレータと、 正極シート、 負極シート （負極用電極合剤未塗布部 30 cm) とを、 正極シート、 セパレ一タ、 負極シートの順になるように、 また負極の合剤 未塗布部が最外周になるように積層し、 一端より巻き取って電極群とした。 前記 の電極群を電池缶に挿入し、 電解液として、 エチレンカーボネートとジメチルカ ーボネートとェチルメチルカ一ボネ一トの体積比 1 6 : 1 0 : 74混合液に L i PF6を 1モル リッ トルとなるように溶解した電解液を含浸し、正極端子を兼ね る電池蓋を用いて、 ガスケッ トを介して、 蓋をして、 シールし、 1 86 50サイ ズの円筒電池 （非水電解質二次電池） を得た。 尚、 セパレータにおける耐熱層は 正極シートと接するように、 かつセパレ一タにおけるシャツ トダウン層は負極シ ―トと接するようにして積層した。
(4) 円筒電池の充放電性能評価
上記のようにして得られた円筒電池を、 50。/ο充電して 60でで 1 5時間放置 するエージング処理を行った後、 次の評価条件により、 電池のレート特性 （大電 流放電特性） 、 サイクル特性を評価した。 尚、 電気容量としては、 初回の放電時 (充電最大電圧 4. 3 V、 充電時間 3時間、 充電電流 1 Cの条件で充電を行い、 放電最小電圧 3. 0V、 放電電流 0. 2 Cの条件で放電した。 ） の容量の値を用 いた。
<レ—ト特性評価 >
充電条件としては、 充電最大電圧 4. 3V、 充電時間 3時間、 充電電流 1じの 条件で行い、 放電条件としては、 放電最小電圧 3. 0V、 放電電流 0. 2 C、 1 C、 2 Cの条件で行った。 尚、 それぞれの放電試験前には前記充電条件で充電を 行った。
<サイクル特性〉
充電条件としては、 充電最大電圧 4. 3V、 充電時間 3時間、 充電電流 1 Cの 条件で行い、 放電条件としては、 放電最小電圧 3. 0 V、 放電電流 1 Cの条件で 行い、 この充放電を 200回繰り返した。 実施例 1
(1) 塗工液の製造 .
NMP 4200 gに塩化カルシウム 272. 7 gを溶解した後、 ノ、。ラフェニレ ンジアミン 132. 9 gを添加して完全に溶解させた。 得られた溶液に、 テレフ タル酸ジクロライ ド （以下、 TPCと略す） 243. 3 gを徐々に添加して重合 し、 パラァラミ ドを得て、 さらに NMPで希釈して、 濃度 2. 0重量％のパラァ ラミ ド溶液 （A) を得た。 得られたパラァラミ ド溶液 100 gに、 略球状粒子か らなるアルミナ粉末 （住友化学株式会社製スミコランダム、 AA03、 数平均粒 径 0. 3 m) をフイラ一として 4 g添加して混合し、 ナノマイザ一で 3回処理 し、 さらに 1000メッシュの金網で濾過、 減圧下で脱泡して、 スラリ一状塗工 液 （B) を製造した。 パラァラミ ドおよびアルミナ粉末の合計重量に対するアル ミナ粉末 （フイラ一） の重量は、 67重量％となる。
(2) セパレータの製造および評価
シャッ トダウン層としては、 ポリエチレン製多孔質膜 （膜厚 12 ;zm、 透気度 140秒ノ 100 c c、 平均孔径 0. 1； m、 空孔率 50 %) を用いた。 厚み 1 0 0〃mの P ETフィルムの上に上記ポリエチレン製多孔質膜を固定し、 テスタ 一産業株式会社製バーコ一ターにより、 該多孔質膜の上にスラリー状塗工液 （B ) を塗工した。 P ETフィルム上の塗工された該多孔質膜を一体にしたまま、 貧 溶媒である水中に浸漬させ、 パラァラミ ド多孔質膜 （耐熱層） を析出させた後、 溶媒を乾燥させて、 耐熱層とシャツ トダウン層とが積層されたセパレータ 1を得 た。 セパレ一タ 1の厚みは 1 6 / mであり、 パラァラミ ド多孔質膜 （耐熱層） の 厚みは 4 μ τηであった。 セパレータ 1の透気度は 1 8 0秒 Z 1 0 0 c c 空孔率 は 5 0%であった。 セパレータ 1における耐熱層の表面を走査型電子顕微鏡 （S EM) により観察をしたところ、 0. 04 /y m〜0. 0 5〃 m程度の均一な微細 孔を有することがわかった。
(3) 非水電解質二次電池の評価
セパレータ 1を用いて、 上記のようにして得た円筒電池につき、 電気容量の評 価を行った結果、 2 0 0 OmAhと高かった。 レート特性を評価したところ、 0 . 2 C放電時における容量に対する 2 C放電時における容量の比 （2 CZ0. 2 C) は 8 0%であった。 サイクル特性を評価したところ、 1回目の放電時におけ る容量に対する 2 0 0回目の放電時における容量の比 （2 0 0回目 / 1回目） は 9 0 %であった。 比較例 1
実施例 1におけるパラァラミ ド溶液 （A) を塗工液として用いた以外は、 実施 例 1と同様にして、 セパレ一タ 2を得た。 セパレータ 2の厚みは 1 6 / mであり 、 パラァラミ ド多孔質膜 （耐熱層） の厚みは 4〃 mであった。 セパレ一タ 2の透 気度は 1 7 0秒/ 1 0 0 c c、 空孔率は 5 0%であった。 セパレ一タ 2における 耐熱層の表面を走査型電子顕微鏡 （S EM) により観察をしたところ、 0. 0 5 〜 5 m程度の孔であり、 孔径のバラツキが大きいことがわかった。
セパレータ 2を用いて、 上記のようにして得た円筒電池につき、 電気容量の評 価を行った結果、 1 8 0 OmA hと低かった。 また、 レート特性を評価したとこ ろ、 0. 2 C放電時における容量に対する 2 C放電時における容量の比 （2 0. 2 C) は 50%であった。 サイクル特性を評価したところ、 1回目の放電時 における容量に対する 200回目の放電時における容量の比 （200回目 1回 目） は 80 %であった。 上記の結果を、 以下の表 1および表 2にまとめた
Figure imgf000023_0001
表 2 透気度 空孔率 電気容量 レート特性 サイクル特性 秒/ 100cc % mAh 2C/0.2C 200回目 /1回目 実施例 1 180 50 2000 80% 90% 比較例 1 170 50 800 50% 80%

Claims

請求の範囲
1 . 耐熱樹脂を含有する耐熱層と熱可塑性樹脂を含有するシャツ トダウン層と 力 ?積層されてなる積層多 irし質フィルムからなるセパレータであって、 該耐熱層の 厚みが 1 μ m以上 1 0 μ m以下であり、 該耐熱層がさらに略球状粒子から構成さ れるフィラーを含有するセパレー夕。
2 . 前記耐熱層の厚みが 1 / m以上 5 以下である請求項 1記載のセパレー 。
3 . 前記耐熱樹脂が、 含窒素芳香族重合体である請求項 1または 2記載のセパ レ一タ。
4 . 前記耐熱樹脂が、 パラ配向芳香族ポリァミ ドである請求項 3記載のセパレ —タ。
5 . 前記熱可塑性樹脂が、 ポリエチレンである請求項 1〜 4のいずれかに記載 のセパレータ。
6 . 前記耐熱層の厚みを A ( μ m) 、 前記シャッ トダウン層の厚みを Β ( μ m ) としたとき、 AZBの値が、 0 . 1以上 1以下である請求項 1 〜 5のいずれか に記載のセパレータ。
7 . 前記耐熱層の総重量を 1 0 0としたとき、 前記フィラーの重量が、 2 0以 上 9 5以下である請求項 1〜 6のいずれかに記載のセパレータ。
8 . 前記略球状粒子が、 アルミナ粒子である請求項 1〜 7のいずれかに記載の セパレー夕。
9 . 前記略球状粒子が、 実質的に破砕面を有さないアルミナ粒子である請求項 8記載のセパレ一タ。
1 0 . 前記フィラーを構成する略球状粒子の数平均粒径が 0 . 0 1 μ m以上 1 μ m以下である請求項 1〜 9のいずれかに記載のセパレ一タ。
PCT/JP2008/053728 2007-02-27 2008-02-26 セパレータ WO2008105555A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08721148.8A EP2131418A4 (en) 2007-02-27 2008-02-26 SEPARATOR
US12/528,565 US20100099022A1 (en) 2007-02-27 2008-02-26 Separator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007046779 2007-02-27
JP2007-046779 2007-02-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008105555A1 true WO2008105555A1 (ja) 2008-09-04

Family

ID=39721376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2008/053728 WO2008105555A1 (ja) 2007-02-27 2008-02-26 セパレータ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20100099022A1 (ja)
EP (1) EP2131418A4 (ja)
JP (1) JP5286817B2 (ja)
KR (1) KR20090113868A (ja)
CN (1) CN101622736A (ja)
TW (1) TW200905952A (ja)
WO (1) WO2008105555A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102088067A (zh) * 2009-12-04 2011-06-08 索尼公司 隔膜和电池
US20130224560A1 (en) * 2010-10-29 2013-08-29 Teijin Limited Separator for nonaqueous electrolyte battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104393219B (zh) 2007-06-19 2017-08-29 帝人株式会社 非水系二次电池用隔膜、其制造方法和非水系二次电池
JP5308118B2 (ja) * 2008-10-30 2013-10-09 帝人株式会社 非水系二次電池用セパレータ、その製造方法、および非水系二次電池
JP5511214B2 (ja) * 2009-04-03 2014-06-04 旭化成イーマテリアルズ株式会社 多層多孔膜
JP2011100635A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Sumitomo Chemical Co Ltd 積層フィルムおよび非水電解質二次電池
KR101084068B1 (ko) * 2009-11-25 2011-11-16 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
KR101178710B1 (ko) * 2010-07-13 2012-08-30 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP5714441B2 (ja) * 2010-08-06 2015-05-07 住友化学株式会社 セパレータ
JP5664138B2 (ja) * 2010-11-08 2015-02-04 ソニー株式会社 耐収縮性微多孔膜、電池用セパレータ及びリチウムイオン二次電池
JP5768359B2 (ja) 2010-11-17 2015-08-26 ソニー株式会社 耐熱性微多孔膜、電池用セパレータ及びリチウムイオン二次電池
WO2012077226A1 (ja) * 2010-12-10 2012-06-14 日立ビークルエナジー株式会社 二次電池
US20130171484A1 (en) * 2011-06-06 2013-07-04 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Materials and Methods for Autonomous Battery Shutdown
JP6109467B2 (ja) 2011-06-28 2017-04-05 日産自動車株式会社 耐熱絶縁層付セパレータ
CN104053714B (zh) 2012-01-13 2016-06-08 东丽株式会社 芳香族聚酰胺多孔膜、电池用隔膜及电池
CN102738427B (zh) * 2012-07-19 2015-01-28 河南义腾新能源科技有限公司 一种用作锂离子电池隔膜的无机复合微孔膜及其制备方法
KR102356536B1 (ko) 2012-09-20 2022-02-08 셀가드 엘엘씨 박형 배터리 분리막 및 방법
DE102012023294A1 (de) 2012-11-28 2014-05-28 Li-Tec Battery Gmbh Separator für eine Lithium-lonen-Batterie sowie Lithium-lonen-Batterie enthaltend den Separator
US9627722B1 (en) 2013-09-16 2017-04-18 American Lithium Energy Corporation Positive temperature coefficient film, positive temperature coefficient electrode, positive temperature coefficient separator, and battery comprising the same
US10396341B2 (en) 2014-11-25 2019-08-27 American Lithium Energy Corporation Rechargeable battery with internal current limiter and interrupter
HUE049590T2 (hu) 2014-11-25 2020-09-28 American Lithium Energy Corp Újratölthetõ akkumulátor belsõ áramhatárolóval és árammegszakítóval
US10020545B2 (en) 2014-11-25 2018-07-10 American Lithium Energy Corporation Rechargeable battery with resistive layer for enhanced safety
US10020487B2 (en) 2014-11-25 2018-07-10 American Lithium Energy Corporation Rechargeable battery with voltage activated current interrupter
JP2015181110A (ja) * 2015-04-20 2015-10-15 ソニー株式会社 耐熱性微多孔膜、リチウムイオン二次電池用セパレータ及びリチウムイオン二次電池
JP6078703B1 (ja) * 2015-07-02 2017-02-08 帝人株式会社 非水系二次電池用セパレータ、非水系二次電池及び非水系二次電池の製造方法
JP6014743B1 (ja) 2015-11-30 2016-10-25 住友化学株式会社 非水電解液二次電池用セパレータおよびその利用
JP6012839B1 (ja) * 2015-11-30 2016-10-25 住友化学株式会社 非水電解液二次電池用セパレータ、非水電解液二次電池用積層セパレータ、非水電解液二次電池用部材、非水電解液二次電池、および多孔質フィルムの製造方法
JP6288216B2 (ja) 2016-02-09 2018-03-07 宇部興産株式会社 ポリオレフィン微多孔膜、蓄電デバイス用セパレータフィルム、及び蓄電デバイス
EP3619761B1 (en) 2017-05-01 2021-03-03 American Lithium Energy Corporation Negative thermal expansion current interrupter
WO2019023683A1 (en) 2017-07-28 2019-01-31 American Lithium Energy Corporation ANTI-CORROSION COATING FOR BATTERY CURRENT COLLECTOR
CN110998911B (zh) 2017-09-26 2022-10-14 东丽株式会社 多孔性膜、二次电池用隔膜及二次电池
CN109698301A (zh) * 2017-10-24 2019-04-30 住友化学株式会社 非水电解液二次电池用多孔层
US20200358066A1 (en) 2017-11-28 2020-11-12 Toray Industries, Inc. Porous film, separator for secondary cell, and secondary cell
JP7218104B2 (ja) * 2018-06-15 2023-02-06 住友化学株式会社 多孔質層および非水電解液二次電池用積層セパレータ
CN111146395A (zh) * 2018-11-06 2020-05-12 微宏动力系统（湖州）有限公司 一种电池隔膜、其制备方法及电池
WO2020246497A1 (ja) * 2019-06-04 2020-12-10 帝人株式会社 非水系二次電池用セパレータ及び非水系二次電池
JP7231684B2 (ja) * 2020-09-03 2023-03-01 住友化学株式会社 非水電解液二次電池用多孔質層
CN112531288B (zh) * 2020-12-07 2022-11-08 安徽南都华拓新能源科技有限公司 阻燃型纳米纤维锂电池隔膜及其制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06191833A (ja) 1992-06-02 1994-07-12 Sumitomo Chem Co Ltd α−アルミナ
JPH06191836A (ja) 1992-06-02 1994-07-12 Sumitomo Chem Co Ltd α−アルミナ
JPH0729563A (ja) 1993-05-11 1995-01-31 Mitsubishi Chem Corp バッテリーセパレーター及びそれを用いたリチウム電池
JPH07206430A (ja) 1993-04-13 1995-08-08 Sumitomo Chem Co Ltd α−アルミナ粉末およびその製造方法
JPH07304110A (ja) 1994-05-12 1995-11-21 Ube Ind Ltd 積層多孔質フイルム及びその製法
JP2001023602A (ja) 1999-07-13 2001-01-26 Sumitomo Chem Co Ltd 非水電解液二次電池用セパレータの製造方法および非水電解液二次電池
JP2001316006A (ja) 2000-05-12 2001-11-13 Sumitomo Chem Co Ltd 基材搬送装置および基材塗工体の製造方法
JP2005285385A (ja) 2004-03-29 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd セパレータ及びこのセパレータを用いた非水電解質電池
JP2006032246A (ja) 2004-07-21 2006-02-02 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質電池用セパレータ及び非水電解質電池
JP2006059733A (ja) * 2004-08-23 2006-03-02 Tomoegawa Paper Co Ltd 電子部品用セパレータ及びその製造方法
JP2006307193A (ja) * 2005-03-30 2006-11-09 Sumitomo Chemical Co Ltd 多孔性フィルムおよび多孔性フィルムの製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW460505B (en) * 1998-04-27 2001-10-21 Sumitomo Chemical Co Separator for nonaqueous electrolyte battery and lithium secondary battery made from the same
KR100939585B1 (ko) * 2004-12-07 2010-02-01 파나소닉 주식회사 세퍼레이터 및 이것을 이용한 비수전해액 2차전지

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06191833A (ja) 1992-06-02 1994-07-12 Sumitomo Chem Co Ltd α−アルミナ
JPH06191836A (ja) 1992-06-02 1994-07-12 Sumitomo Chem Co Ltd α−アルミナ
JPH07206430A (ja) 1993-04-13 1995-08-08 Sumitomo Chem Co Ltd α−アルミナ粉末およびその製造方法
JPH0729563A (ja) 1993-05-11 1995-01-31 Mitsubishi Chem Corp バッテリーセパレーター及びそれを用いたリチウム電池
JPH07304110A (ja) 1994-05-12 1995-11-21 Ube Ind Ltd 積層多孔質フイルム及びその製法
JP2001023602A (ja) 1999-07-13 2001-01-26 Sumitomo Chem Co Ltd 非水電解液二次電池用セパレータの製造方法および非水電解液二次電池
JP2001316006A (ja) 2000-05-12 2001-11-13 Sumitomo Chem Co Ltd 基材搬送装置および基材塗工体の製造方法
JP2005285385A (ja) 2004-03-29 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd セパレータ及びこのセパレータを用いた非水電解質電池
JP2006032246A (ja) 2004-07-21 2006-02-02 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質電池用セパレータ及び非水電解質電池
JP2006059733A (ja) * 2004-08-23 2006-03-02 Tomoegawa Paper Co Ltd 電子部品用セパレータ及びその製造方法
JP2006307193A (ja) * 2005-03-30 2006-11-09 Sumitomo Chemical Co Ltd 多孔性フィルムおよび多孔性フィルムの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2131418A4

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102088067A (zh) * 2009-12-04 2011-06-08 索尼公司 隔膜和电池
US20110293976A1 (en) * 2009-12-04 2011-12-01 Sony Corporation Separator and battery
CN105355825A (zh) * 2009-12-04 2016-02-24 索尼公司 隔膜和电池
US10312491B2 (en) * 2009-12-04 2019-06-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. Separator and battery
US20130224560A1 (en) * 2010-10-29 2013-08-29 Teijin Limited Separator for nonaqueous electrolyte battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery
US9570725B2 (en) * 2010-10-29 2017-02-14 Teijin Limited Separator for nonaqueous electrolyte battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
TW200905952A (en) 2009-02-01
EP2131418A4 (en) 2013-05-29
JP2008243805A (ja) 2008-10-09
CN101622736A (zh) 2010-01-06
KR20090113868A (ko) 2009-11-02
EP2131418A1 (en) 2009-12-09
JP5286817B2 (ja) 2013-09-11
US20100099022A1 (en) 2010-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5286817B2 (ja) セパレータ
JP5286844B2 (ja) セパレータ
JP5521266B2 (ja) 正極活物質用粉末および正極活物質
JP5158027B2 (ja) ナトリウム二次電池
JP5493301B2 (ja) ナトリウム二次電池
JP5293020B2 (ja) 非水電解質二次電池用電極合剤、電極および非水電解質二次電池
US20110159345A1 (en) Electrode active material and method for producing same
JP5531602B2 (ja) 電極活物質、電極および非水電解質二次電池
JP2008266593A (ja) 多孔質フィルム
KR20100120138A (ko) 복합 금속 산화물 및 나트륨 이차 전지
KR20110073488A (ko) 전극 활성 물질, 전극 및 비수전해질 이차 전지
JP2010113804A (ja) 非水電解液二次電池
JP5309581B2 (ja) 正極活物質用粉末、正極活物質およびナトリウム二次電池
JP2009129702A (ja) ナトリウム・マンガン複合金属酸化物およびその製造方法、ならびにナトリウム二次電池
JP2009199825A (ja) 電極群を有するデバイス
KR20100112604A (ko) 나트륨 이차 전지
CN110600658A (zh) 非水系二次电池用隔膜及非水系二次电池
JP2010040311A (ja) 電極活物質、電極およびナトリウム二次電池
JP2011181367A (ja) 非水電解質二次電池
JP2009211947A (ja) 電池セパレータ用多孔質フィルム及び該フィルムを備える電池
JP2011216472A (ja) 正極用粉末
CN113678313B (zh) 非水系二次电池用隔膜及其制造方法以及非水系二次电池
JP2009259601A (ja) ナトリウムイオン二次電池用電極活物質およびその製造方法
EP4160806A1 (en) Separator for nonaqueous secondary batteries, and nonaqueous secondary battery
JP2009211943A (ja) 電池セパレータ用多孔質フィルム及び該フィルムを備える電池

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880006155.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08721148

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020097017607

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12528565

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008721148

Country of ref document: EP