WO2016047165A1 - 蓄電デバイス用セパレータ - Google Patents

蓄電デバイス用セパレータ Download PDF

Info

Publication number
WO2016047165A1
WO2016047165A1 PCT/JP2015/056199 JP2015056199W WO2016047165A1 WO 2016047165 A1 WO2016047165 A1 WO 2016047165A1 JP 2015056199 W JP2015056199 W JP 2015056199W WO 2016047165 A1 WO2016047165 A1 WO 2016047165A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
thermoplastic polymer
storage device
mass
separator
electricity storage
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/056199
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
圭太郎 飴山
博 宮澤
智志 橋本
昌敏 池見
孝一郎 東
公夫 今泉
Original Assignee
旭化成イーマテリアルズ株式会社
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 旭化成イーマテリアルズ株式会社 filed Critical 旭化成イーマテリアルズ株式会社
Priority to US15/129,155 priority Critical patent/US10361415B2/en
Priority to KR1020167026829A priority patent/KR101963013B1/ko
Priority to PL15844350T priority patent/PL3200259T3/pl
Priority to JP2016521802A priority patent/JP6105816B2/ja
Priority to EP15844350.7A priority patent/EP3200259B1/en
Priority to CN201580013305.9A priority patent/CN106104850B/zh
Publication of WO2016047165A1 publication Critical patent/WO2016047165A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06Hydrocarbons
    • C08F212/08Styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/14Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1806C6-(meth)acrylate, e.g. (cyclo)hexyl (meth)acrylate or phenyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1808C8-(meth)acrylate, e.g. isooctyl (meth)acrylate or 2-ethylhexyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/42Nitriles
    • C08F220/44Acrylonitrile
    • C08F220/46Acrylonitrile with carboxylic acids, sulfonic acids or salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/10Latex
    • 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
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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
    • H01M50/403Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • 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
    • H01M50/403Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • H01M50/406Moulding; Embossing; Cutting
    • 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
    • H01M50/42Acrylic 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
    • H01M50/443Particulate 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
    • H01M50/446Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • 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
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/491Porosity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/02Diaphragms; Separators
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a separator for an electricity storage device (hereinafter also simply referred to as “separator”).
  • a microporous membrane (separator) is provided between positive and negative electrodes.
  • Such a separator has functions of preventing direct contact between the positive and negative electrodes and allowing ions to permeate through the electrolyte held in the micropores.
  • separators have a characteristic that the battery reaction is quickly stopped if the separator is abnormally heated (fuse characteristics), and there is a danger that the positive electrode material and the negative electrode material react directly while maintaining the shape even at high temperatures. There are demands for safety-related performance, such as performance to prevent (short characteristics). In addition to these, recently, separators are also required to have improved adhesion to electrodes from the viewpoints of uniform charge / discharge current and suppression of lithium dendrite.
  • Patent Documents 1 and 2 propose that a porous membrane slurry is applied on an electrode or a separator, and the separator and the electrode are bonded and fixed.
  • Patent Documents 3 and 4 a polymer solution is further applied as a dot pattern layer on a porous coating layer formed on a porous substrate to obtain a separator, and the dot pattern layer side of the separator is obtained. It has been proposed to bond and fix the electrode to the electrode.
  • Patent Documents 1 and 2 since the slurry for the porous film is coated on the electrode or the separator so that the polymer particles are densely packed, there arises a problem that the cycle characteristics of the battery are deteriorated.
  • Patent Documents 2 and 3 since the polymer solution is applied as a dot pattern layer, the holes of the base material corresponding to the application part of the polymer solution are blocked, and the cycle characteristics of the electricity storage device are similar to the above. This causes a problem of lowering.
  • the present invention improves the high temperature storage characteristics without reducing the cycle characteristics of the electricity storage device even when the electrodes and the separator are bonded via the organic coating film, and reduces the thickness of the electrode-separator adhesive.
  • An object of the present invention is to provide a separator for an electricity storage device that can be used.
  • the present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, when the granular thermoplastic polymer is applied to the separator surface, the granular thermoplastic polymer is adjusted to a specific distribution or agglomerated state in at least a partial region of the coating layer or the coating surface.
  • the present inventors have found that the above problems can be solved, and have reached the present invention. Specifically, the present inventors can improve the high-temperature storage characteristics of the electricity storage device by making the ionic resistance uniform on the separator surface, suppressing the concentration of lithium ions, and suppressing the generation of metallic lithium.
  • An electricity storage device separator comprising: a base material including at least a porous film; and a thermoplastic polymer disposed on at least one surface of the base material, Dispersion ( ⁇ 2 ) defined by the following formula using Voronoi polygonal area (Si) obtained by performing Voronoi division on the thermoplastic polymer is 0.01 or more and 0.7 or less. Separator.
  • thermoplastic polymer has an average particle size of 10 nm to 2,000 nm.
  • thermoplastic polymer has an average particle size of 50 nm to 1,500 nm.
  • thermoplastic polymer has an average particle size of 100 nm to 1,000 nm.
  • thermoplastic polymer has an average particle size of 130 nm to 800 nm.
  • thermoplastic polymer has an area density of 30% to 80%.
  • thermoplastic polymer is present without substantially overlapping.
  • the ratio of the thermoplastic polymer has an infrared absorption peak intensity at a wavelength of 1,720cm -1 ⁇ 1,750cm -1 for infrared absorption peak intensity at 740 cm -1 - 770 cm -1 wavelength, 1 18.
  • the electricity storage device separator according to any one of [1] to [10], which is 18.
  • the ratio of the thermoplastic polymer has an infrared absorption peak intensity at a wavelength of 2,220cm -1 ⁇ 2,260cm -1 for infrared absorption peak intensity at 1,720cm -1 ⁇ 1,750cm -1 Wavelength
  • the separator for an electricity storage device according to any one of [1] to [10], wherein is from 0.001 to 0.320.
  • the thermoplastic polymer includes the following (1) to (3): (1) a copolymer having a (meth) acrylic acid ester as a monomer unit (excluding the following (2) copolymer and (3) copolymer); (2) a copolymer having a monomer unit having a cyano group and a (meth) acrylate monomer, and (3) an aromatic vinyl compound and a (meth) acrylate monomer
  • the electricity storage device separator according to [13] wherein the aromatic vinyl compound is styrene.
  • each measurement visual field is a captured image that is captured at a magnification at which the number of thermoplastic polymer particles observed in one visual field is 80 to 200. Separator.
  • the adhesion between the separator and the electrode can be improved, the high-temperature storage characteristics and cycle characteristics of the electricity storage device can be improved, and the electrode-separator adhesive can be made thinner.
  • FIG. 1 shows an example of a photograph observing the surface of the polymer layer.
  • FIG. 2 shows an example of a result of automatically specifying a thermoplastic polymer included in the observation visual field of FIG. 1 using image processing software.
  • FIG. 3 shows an example of a result obtained by performing Voronoi division on the plurality of particles identified in FIG. 2 to obtain a Voronoi polygon.
  • FIG. 4 shows an example of a result of automatically calculating the area of the Voronoi polygon obtained in FIG. 3 using image processing software.
  • FIG. 5 shows an example of a method for setting one section composed of 19 views out of 95 views for observing the thermoplastic polymer particles arranged on the separator.
  • FIG. 6 shows an example of a method for setting five sections including 95 visual fields for observing thermoplastic polymer particles arranged on a separator.
  • the present embodiment a mode for carrying out the present invention (hereinafter abbreviated as “the present embodiment”) will be described in detail.
  • the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention.
  • the separator for an electricity storage device of the present invention will be described.
  • the separator for electrical storage devices of this invention is equipped with the base material containing a porous film at least, and the thermoplastic polymer arrange
  • the dispersion ( ⁇ 2 ) of the area (s i ) of Voronoi polygons obtained by performing Voronoi division on the thermoplastic polymer is 0.01 or more and 0.7 or less.
  • the thermoplastic polymer is preferably granular.
  • the area density of the granular thermoplastic polymer is preferably 30% or more and 80% or less.
  • the layer (polymer layer) containing a thermoplastic polymer will be described.
  • the polymer layer is formed on at least one surface of a porous film or a porous film having a porous layer containing an inorganic filler and a resin binder on at least one surface (also collectively referred to as “base material”).
  • the polymer layer should just be formed in the at least one area
  • the said polymer layer can adhere
  • Loading amount to the substrate polymer layer 0.05 g / m 2 or more 1.50 g / m 2 or less are preferred as a solid content, more preferably 0.07 g / m 2 or more 1.00 g / m 2 or less, More preferably, it is 0.10 g / m 2 or more and 0.70 g / m 2 or less.
  • the amount of the polymer layer supported on the substrate can be adjusted, for example, by changing the thermoplastic polymer content in the coating solution, the coating amount of the thermoplastic polymer solution, and the like.
  • the method for adjusting the carrying amount is not limited to
  • the polymer layer is preferably present on the surface of the substrate with a surface coverage of 80% or less, more preferably 70% or less, and even more preferably 60% or less of the surface area per surface of the substrate. Present on the surface of the substrate at a coverage. Moreover, it is preferable that a polymer layer exists on the surface of a base material with the surface coverage of 5% or more. Setting the surface coverage of the polymer layer to 80% or less is preferable from the viewpoint of further suppressing the blockage of the pores of the base material by the thermoplastic polymer and further improving the permeability of the separator. On the other hand, setting the surface coverage to 5% or more is preferable from the viewpoint of further improving the adhesion to the electrode.
  • the surface coverage of the polymer layer can be determined, for example, by changing the thermoplastic polymer content in the coating solution applied to the substrate, the coating amount of the coating solution, and the coating method and coating conditions in the separator manufacturing method described later. Can be adjusted.
  • the method for adjusting the surface coverage is not limited thereto.
  • the average thickness of the polymer layer is not particularly limited, but is preferably 2.0 ⁇ m or less, more preferably 1.0 ⁇ m or less, and still more preferably 0.5 ⁇ m or less. Setting the average thickness of the polymer layer to 2.0 ⁇ m or less suppresses a decrease in permeability due to the polymer layer, and sticks the polymer layers to each other or the polymer layer and the substrate when the separator is stored as a roll. It is preferable from the viewpoint of effective suppression.
  • the average thickness of the polymer layer can be adjusted, for example, by changing the thermoplastic polymer content in the coating solution applied to the substrate, the coating amount of the coating solution, and the coating method and coating conditions. However, the adjustment method of the average thickness of a polymer layer is not limited to them.
  • the thermoplastic polymer in the polymer layer preferably includes a granular thermoplastic polymer, and more preferably all of the thermoplastic polymer is a granular thermoplastic polymer.
  • the area density of the granular thermoplastic polymer is preferably 30% or more and 80% or less.
  • the area density of the granular thermoplastic polymer is more preferably 30% or more and 70% or less, and further preferably 30% or more and 65% or less.
  • the dispersion ( ⁇ 2 ) of the area (s i ) of the Voronoi polygon obtained by performing Voronoi division on the thermoplastic polymer is 0.01 or more and 0.7 or less.
  • the thermoplastic polymer here is preferably granular.
  • Voronoi division refers to dividing a plurality of points (mother points) arranged at arbitrary positions in a certain distance space according to which mother point is closer to other points in the same space. .
  • a diagram including the region thus obtained is called a Voronoi diagram.
  • the boundary lines of a plurality of regions become a part of the bisector of each generating point, and each region forms a polygon (Voronoi polygon).
  • thermoplastic polymer particle When observing the separator surface with a specific visual field, one thermoplastic polymer particle is regarded as one circle having an average diameter (l) in the observation visual field.
  • a perpendicular bisector is drawn between a plurality of adjacent thermoplastic polymer particles, and a polygon surrounded by the perpendicular bisector for each particle is referred to as a “Voronoi polygon”.
  • the variance ( ⁇ 2 ) of the area (s i ) of the Voronoi polygon is: ⁇ Where s i is the actual value of the area of the Voronoi polygon, m is the average value of the actual area of the Voronoi polygon, and n is the total number of Voronoi polygons ⁇ Is a value calculated by.
  • a region that is not closed when Voronoi division is performed in the observation field is not subject to calculation of the above formula.
  • the non-closed region include a region obtained by performing Voronoi division on the particle when the particle is present at the boundary of the observation field and the entire particle is not observed. Therefore, in an image obtained by photographing at least a part of the separator surface, it is preferable to confirm whether or not the entire particle is observed at the edge of the image.
  • the dispersion ( ⁇ 2 ) of the area (s i ) of the Voronoi polygon is an index indicating the level of variation in the arrangement of the granular thermoplastic polymer on the substrate.
  • This dispersion ( ⁇ 2 ) is considered to represent the distribution or aggregation state of the coated surface of the granular thermoplastic polymer.
  • this dispersion ( ⁇ 2 ) is preferably 0.01 or more and 0.6 or less, more preferably 0.01 or more and 0.5 or less, and 0.1 or more and 0.4 or less. Is more preferable, and 0.1 to 0.35 is particularly preferable.
  • the average particle size of the granular thermoplastic polymer is preferably 10 nm to 2,000 nm, more preferably 50 nm to 1,500 nm, still more preferably 100 nm to 1,000 nm, particularly preferably 130 nm to 800 nm, and particularly preferably 150 nm. It is ⁇ 800 nm, most preferably 200 to 750 nm. Setting this average particle size to 10 nm or more ensures that the size of the granular thermoplastic polymer is such that it does not enter the pores of the substrate when a granular thermoplastic polymer is applied to the substrate including at least the porous film.
  • the average particle size is 2,000 nm or less
  • a granular thermoplastic polymer in an amount necessary for achieving both the adhesion between the electrode and the separator and the cycle characteristics of the electricity storage device is applied onto the substrate. It is preferable from the viewpoint of working.
  • the average particle diameter of the granular thermoplastic polymer can be measured according to the method described in the following examples.
  • thermoplastic polymer particles The area density of the granular thermoplastic polymer (hereinafter also referred to as “thermoplastic polymer particles”) and the dispersion ( ⁇ 2 ) of the area (s i ) of the Voronoi polygon obtained by performing Voronoi division on the thermoplastic polymer particles
  • the observation means is appropriately selected depending on the size or distribution state of the thermoplastic polymer particles coated on the separator, and any method can be adopted.
  • an electron microscope, an atomic force microscope, an optical microscope, a differential interference microscope, or the like can be used.
  • an average observation field of the polymer layer coated on the separator surface should be secured. Further, the projected area in the observation field should be adjusted as appropriate so that the average distribution state of the dispersed particles can be grasped.
  • the number of dispersed particles employed as a calculation target is preferably about 80 to 200 / field of view.
  • This observation visual field can be obtained by observing the polymer layer with a preset observation means and magnification.
  • FIG. 1 is an example of a photograph in which the surface of the polymer layer is observed with a scanning electron microscope as the observation means and a magnification of 10,000.
  • FIG. 1 is an example of a photograph in which the surface of the polymer layer is observed with a scanning electron microscope as the observation means and a magnification of 10,000.
  • thermoplastic polymer particles having a particle diameter of about 500 nm clearly captures the state in which thermoplastic polymer particles having a particle diameter of about 500 nm are dispersed on the surface of the polymer layer.
  • the dispersion state of the thermoplastic polymer particles can be analyzed by Voronoi division.
  • an appropriate magnification is set for analysis by Voronoi division according to the particle diameter of the thermoplastic polymer particles.
  • the magnification is set such that the number of thermoplastic polymer particles observed in one field of view is preferably 40 to 300, more preferably 60 to 240, and still more preferably 80 to 200.
  • analysis by Voronoi division can be performed appropriately. For example, if the particle size is about 500 nm, it is appropriate to set the magnification to 10,000 times. If the particle size is about 200 nm, setting the magnification to about 30,000 times is suitable for analysis by Voronoi division. Is appropriate.
  • thermoplastic polymer particles included in the observation field obtained by the above observation method are specified.
  • the thermoplastic polymer particles are identified from the observation field with the naked eye or using image processing software.
  • FIG. 2 is an example showing a result of automatically specifying the thermoplastic polymer particles included in the observation visual field of FIG. 1 using image processing software.
  • the total number of particles, the diameter of each particle, and the projected area of each particle are calculated (see also FIG. 3 below). In that case, it is preferable to specify only particles that are entirely contained within the observation field.
  • the Voronoi division defined above can be performed on the thermoplastic polymer particles specified in a specific observation field of view on the separator surface. Specifically, the surface of the coated film after the thermoplastic polymer is coated on the separator surface is photographed to obtain an image.
  • a Voronoi polygon can be drawn by performing the Voronoi division by regarding the thermoplastic polymer particles specified in the obtained image as a circle having an average diameter (l). For example, Voronoi polygons may be drawn manually or using image processing software. Then, the area of the drawn Voronoi polygon is calculated.
  • FIG. 3 is an example of a result of obtaining a Voronoi polygon by performing Voronoi division on the plurality of thermoplastic polymer particles specified in FIG.
  • FIG. 4 shows the result of automatically calculating the number and area of Voronoi polygons corresponding to the closed region in the Voronoi polygon shown in FIG. 3 using image processing software.
  • the projected area in the viewing field is determined, and the total number of thermoplastic polymer particles, the projected area, and the Voronoi polygonal area in the viewing field are obtained. Then, according to the above definition, it can be calculated for the thermoplastic polymer particles in the visual field, the area density, and Voronoi dispersion polygonal area (s i) a (sigma 2).
  • the distribution of the thermoplastic polymer particles may vary depending on the observation field. Therefore, as the area density and the variance ( ⁇ 2 ), it is preferable to employ an average value of values calculated for a plurality of observation fields.
  • the number of fields of view is preferably 3 or more.
  • Each measurement field an image taken with a scanning electron microscope
  • Field setting method a) Set the field of view of the starting point, b) Nine visual fields consisting of regions sequentially adjacent in the horizontal direction with respect to the visual field of the starting point, nine visual fields consisting of regions adjacent in the vertical direction, and the visual field of the starting point 19 Set the field of view, c) setting the area defined by the 19 fields of view as the starting section; d) Set four sections consisting of regions that are sequentially adjacent to each other in the uniaxial direction at intervals of 10 mm with respect to the starting section. e) For each of the four sections, set 19 fields of view at positions similar to 19 fields in the starting section, and f) All 95 fields in the four sections and the starting section (19 fields ⁇ 5 Section) is set as the measurement field of view.
  • each of the measurement visual fields is a captured image that is captured by setting the magnification so that the number of thermoplastic polymer particles observed in one visual field is 80 to 200.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing a part of an image of thermoplastic polymer particles on a base material, which is imaged with a scanning electron microscope with a magnification of 10,000 times.
  • the visual field (10) of the starting point is set.
  • one field of view is composed of images taken with a scanning electron microscope with a magnification of 10,000 times, the scale of one field of view is about 10 ⁇ m ⁇ 10 ⁇ m, and the field of view suitable for Voronoi division evaluation based on thermoplastic polymer particles is used.
  • nine visual fields (1 to 9) that are sequentially adjacent to the starting visual field (10) in the lateral direction (X-axis direction) are set.
  • Each of these visual fields (1 to 9) is composed of a captured image having the same magnification as that of the starting visual field (10), and is sequentially set in one direction with a common side and one side.
  • nine visual fields (11 to 19) which are sequentially adjacent to the starting visual field (10) in the vertical direction are set.
  • Each of these visual fields (11 to 19) is composed of the same area as the starting visual field (10), and is sequentially set in one direction while sharing one side with an adjacent area.
  • the region defined by the 19 fields of view is set as the starting section (I).
  • the starting section (I) is composed of a square area having two sides, the upper side of the visual fields 1 to 10 and the right side of the visual fields 10 to 19 in FIG. 5, and the scale of one section is about 100 ⁇ m ⁇ 100 ⁇ m.
  • the dispersion calculated from the 19 fields of view constituting the section (I) can be evaluated as a value more accurately representing the state of the separator surface.
  • the evaluation is performed by providing five sections equivalent to the above-described one section. Specifically, refer to FIG. FIG. 6 is an overall image of an image of the thermoplastic polymer particles on the substrate shown in FIG. In FIG.
  • each of these four sections consists of the same area as the starting section (I).
  • 19 visual fields are set at positions similar to the 19 visual fields in the starting section (I).
  • all 95 fields (19 fields ⁇ 5 fields) in the four sections (II to V) and the starting field (I) are set as observation fields of the thermoplastic polymer particles on the substrate.
  • the observation of the separator surface is preferably performed on a region of the separator surface that is not involved in ion conduction.
  • a separator that has just been manufactured and is not yet incorporated into a storage element.
  • the so-called “ear” portion of the separator (a region near the outer edge of the separator and not involved in ion conduction) may be observed. This is a preferred aspect in the present embodiment.
  • a separator piece having a length of about 40 mm is to be measured, so that the dispersion state of the thermoplastic polymer on the separator surface can be accurately evaluated.
  • thermoplastic polymer particles can be subjected to Voronoi division as described above means that in the polymer layer formed on the substrate, the thermoplastic polymer particles do not substantially overlap and exist as single layer particles. It shows that. For example, when thermoplastic polymers overlap in a polymer layer several times, the concept of area occupied by a single particle cannot be established, and Voronoi division cannot be performed.
  • the separator in the present embodiment is arranged such that the thermoplastic polymer particles in the polymer layer formed on the substrate do not substantially overlap, and the above-described area density and dispersion ( ⁇ 2 ) However, it is preferable that each is adjusted to the above-mentioned range.
  • the means for adjusting the area density and dispersion ( ⁇ 2 ) of the thermoplastic polymer to the above range is not limited.
  • the thermoplastic polymer content in the coating solution applied to the substrate, the coating solution It can be adjusted by changing the coating amount, coating method and coating conditions. More specifically, the viscosity of the thermoplastic polymer solution is adjusted to be high, and the thermoplastic polymer is dispersed and arranged in the above range by applying a shearing force to the coated surface of the porous film. be able to.
  • the presence form (pattern) of the polymer layer on the base material is not particularly limited, but it is preferable that the thermoplastic polymer particles exist in a mutually dispersed state over the entire surface of the base material so as to satisfy the above dispersion. .
  • the thermoplastic polymer particles may form clusters in a part of the region, but it is necessary that the particles are dispersed to the extent that the dispersion range is satisfied as a whole.
  • the polymer particles may be stacked in a part of the region, but it is necessary that the particles are dispersed to the extent that the dispersion range is satisfied as a whole.
  • the above-described area density and dispersion ( ⁇ 2 ) are preferably evaluated using an image obtained by photographing a region where the polymer layer is present.
  • thermoplastic polymer contained in the polymer layer include the following 1) to 4). 1) a conjugated diene polymer, 2) Acrylic polymer, 3) polyvinyl alcohol resin, and 4) fluorine-containing resin.
  • the above 1) conjugated diene polymer is preferable from the viewpoint of compatibility with the electrode, and 2) acrylic polymer and 4) fluorine-containing resin are preferable from the viewpoint of voltage resistance.
  • the polymer layer preferably contains 60% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, particularly preferably 98% by mass or more, based on the total amount of the thermoplastic polymer. .
  • the polymer layer may contain other components in addition to the thermoplastic polymer to such an extent that the solution of the problem of the present invention is not impaired.
  • the 1) conjugated diene polymer is a polymer containing a conjugated diene compound as a monomer unit.
  • the conjugated diene compound include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, and substituted linear chains. Examples thereof include conjugated pentadienes, substituted and side chain conjugated hexadienes, and these may be used alone or in combination of two or more. Of these, 1,3-butadiene is particularly preferred.
  • the conjugated diene polymer may contain a (meth) acrylic compound or other monomer described later as a monomer unit.
  • styrene-butadiene copolymer and its hydride acrylonitrile-butadiene copolymer and its hydride
  • acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and its hydride acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and its hydride
  • the 2) acrylic polymer is a polymer containing a (meth) acrylic compound as a monomer unit.
  • the (meth) acrylic compound indicates at least one selected from the group consisting of (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester.
  • An example of such a compound is a compound represented by the following formula (P1).
  • CH 2 CR Y1 —COO—R Y2 (P1)
  • R Y1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R Y2 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group.
  • R Y2 is a monovalent hydrocarbon group, it may have a substituent and may have a hetero atom in the chain.
  • Examples of the monovalent hydrocarbon group include a linear alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group which may be linear or branched.
  • Examples of the substituent include a hydroxyl group and a phenyl group, and examples of the hetero atom include a halogen atom and an oxygen atom.
  • a (meth) acrylic compound is used alone or in combination of two or more. Examples of such (meth) acrylic compounds include (meth) acrylic acid, chain alkyl (meth) acrylate, cycloalkyl (meth) acrylate, (meth) acrylate having a hydroxyl group, and phenyl group-containing (meth) acrylate. Can be mentioned.
  • the chain alkyl group which is one of R Y2 is a chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group; Examples thereof include chain alkyl groups having 4 or more carbon atoms, such as butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-hexyl group, 2-ethylhexyl group, and lauryl group.
  • aryl group which is 1 type of RY2 a phenyl group is mentioned, for example.
  • (meth) acrylic acid ester monomer having R Y2 include, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, n-hexyl.
  • Chain alkyl such as acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate (Meth) acrylate having a group; Examples include (meth) acrylates having an aromatic ring, such as phenyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate.
  • a monomer having a chain alkyl group having 4 or more carbon atoms more specifically, R Y2 has 4 carbon atoms.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer which is the above chain alkyl group is preferable. More specifically, at least one selected from the group consisting of butyl acrylate, butyl methacrylate, and 2-ethylhexyl acrylate is preferable.
  • the upper limit of the number of carbon atoms in the chain alkyl group having 4 or more carbon atoms is not particularly limited, and may be 14, for example, but 7 is preferable.
  • These (meth) acrylic acid ester monomers are used singly or in combination of two or more.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer is a monomer having a cycloalkyl group as R Y2 instead of or in addition to the monomer having a chain alkyl group having 4 or more carbon atoms. It is also preferable to include. This also further improves the adhesion with the electrode. More specifically, examples of such a monomer having a cycloalkyl group include cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, and the like.
  • the number of carbon atoms constituting the alicyclic ring of the cycloalkyl group is preferably 4 to 8, more preferably 6 and 7, and particularly preferably 6.
  • the cycloalkyl group may or may not have a substituent.
  • the substituent include a methyl group and a t-butyl group.
  • at least one selected from the group consisting of cyclohexyl acrylate and cyclohexyl methacrylate is preferable in terms of good polymerization stability when preparing an acrylic polymer. These are used singly or in combination of two or more.
  • an acrylic polymer contains a crosslinkable monomer as a (meth) acrylic acid ester monomer instead of the above, or in addition, preferably in addition to the above.
  • the crosslinkable monomer is not particularly limited.
  • a monomer having two or more radical polymerizable double bonds a single monomer having a functional group that gives a self-crosslinking structure during or after polymerization. Examples include the body. These are used singly or in combination of two or more.
  • Examples of the monomer having two or more radical polymerizable double bonds include divinylbenzene and polyfunctional (meth) acrylate.
  • the polyfunctional (meth) acrylate may be at least one selected from the group consisting of bifunctional (meth) acrylate, trifunctional (meth) acrylate, and tetrafunctional (meth) acrylate.
  • polyoxyethylene diacrylate, polyoxyethylene dimethacrylate, polyoxypropylene diacrylate, polyoxypropylene dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, butanediol diacrylate, butanediol Examples include dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, and pentaerythritol tetramethacrylate.
  • At least 1 sort (s) selected from the group which consists of a trimethylol propane triacrylate and a trimethylol propane trimethacrylate from a viewpoint similar to the above is preferable.
  • Examples of the monomer having a functional group that gives a self-crosslinking structure during or after polymerization include, for example, a monomer having an epoxy group, a monomer having a methylol group, a monomer having an alkoxymethyl group, and a hydrolyzable property. Examples thereof include a monomer having a silyl group.
  • a monomer having an epoxy group an ethylenically unsaturated monomer having an alkoxymethyl group is preferable.
  • Specific examples include glycidyl (meth) acrylate, 2,3-epoxycyclohexyl (meth) acrylate, 3 , 4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, and the like.
  • Examples of the monomer having a methylol group include N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, dimethylol acrylamide, dimethylol methacrylamide and the like.
  • the monomer having an alkoxymethyl group an ethylenically unsaturated monomer having an alkoxymethyl group is preferable.
  • N-methoxymethylacrylamide N-methoxymethylmethacrylamide, N-butoxymethyl.
  • examples include acrylamide and N-butoxymethyl methacrylamide.
  • Examples of the monomer having a hydrolyzable silyl group include vinyl silane, ⁇ -acryloxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -acryloxypropyltriethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, and ⁇ -methacryloxypropyl.
  • examples include triethoxysilane. These are used singly or in combination of two or more.
  • the acrylic polymer may further have other monomers as monomer units in order to improve various qualities and physical properties.
  • a monomer having a carboxyl group excluding (meth) acrylic acid
  • a monomer having an amide group a monomer having a cyano group
  • a hydroxyl group a monomer having an aromatic vinyl monomer
  • various vinyl monomers having functional groups such as sulfonic acid groups and phosphoric acid groups, and vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl versatic acid, vinyl pyrrolidone, methyl vinyl ketone, butadiene, ethylene, propylene, vinyl chloride.
  • Vinylidene chloride and the like can be used as necessary. These are used singly or in combination of two or more.
  • the other monomer may belong to two or more of the monomers at the same time.
  • Examples of the monomer having an amide group include (meth) acrylamide.
  • the monomer having a cyano group is preferably an ethylenically unsaturated monomer having a cyano group, and specific examples thereof include (meth) acrylonitrile.
  • Examples of the monomer having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate.
  • aromatic vinyl monomer examples include styrene, vinyl toluene, ⁇ -methylstyrene and the like. Styrene is preferred.
  • the ratio of the (meth) acrylic compound as a monomer unit in the acrylic polymer is preferably 5 to 95% by mass with respect to 100% by mass of the acrylic polymer.
  • the lower limit is more preferably 15% by mass, still more preferably 20% by mass, and particularly preferably 30% by mass.
  • a more preferred upper limit is 92% by mass
  • a still more preferred upper limit is 80% by mass
  • a particularly preferred upper limit is 60% by mass. It is preferable for the content ratio of the monomer to be 95% by mass or less because the adhesion to the substrate is improved.
  • the total content thereof is preferably 100% by mass of the acrylic polymer. It is 3 to 92% by mass, more preferably 10 to 90% by mass, still more preferably 15 to 75% by mass, and particularly preferably 25 to 55% by mass.
  • the content of these monomers is preferably 3% by mass or more from the viewpoint of improving oxidation resistance, and the content of 92% by mass or less is preferable because the binding property to the substrate is improved.
  • the acrylic polymer has (meth) acrylic acid as a monomer unit, the content is preferably 0.1 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the acrylic polymer.
  • the separator tends to improve the cushioning property in the swollen state, and when it is 5% by mass or less, the polymerization stability tends to be good. is there.
  • the acrylic polymer has a crosslinkable monomer as a monomer unit
  • the content of the crosslinkable monomer in the acrylic polymer is preferably 0. 0% with respect to 100% by mass of the acrylic polymer.
  • the content is 01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, and still more preferably 0.1 to 3% by mass.
  • the content ratio of the monomer is 0.01% by mass or more, the electrolytic solution resistance is further improved, and when it is 10% by mass or less, a decrease in cushioning property in the swollen state can be further suppressed.
  • any one of the following aspects is preferable.
  • the following copolymerization ratios are values based on 100 parts by mass of the copolymer.
  • the (2) copolymer preferably contains a hydrocarbon ester of (meth) acrylic acid as the (meth) acrylic acid ester monomer.
  • the copolymerization ratio of the hydrocarbon ester of (meth) acrylic acid is preferably 0.1 to 5% by mass.
  • the copolymer (2) has a monomer component having an amide group, the copolymerization ratio is preferably 0.1 to 5% by mass.
  • the copolymer (2) has a monomer component having a hydroxyl group, the copolymerization ratio is preferably 0.1 to 5% by mass.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer preferably contains at least one selected from the group consisting of a chain alkyl (meth) acrylate and a cycloalkyl (meth) acrylate.
  • a chain alkyl (meth) acrylate a (meth) acrylic acid ester having a chain alkyl group having 6 or more carbon atoms is preferable.
  • the copolymerization ratio of the chain alkyl (meth) acrylate in the copolymer is preferably 1 to 95% by mass, more preferably 3 to 90% by mass, and 5 to 85% by mass. More preferably.
  • the upper limit of the copolymerization ratio may be 60% by mass, particularly 40% by mass or 30% by mass, and particularly preferably 20% by mass.
  • the copolymerization ratio of cyclohexylalkyl (meth) acrylate in the copolymer is preferably 1 to 95% by mass, more preferably 3 to 90% by mass, and 5 to 85% by mass. Is more preferable.
  • the upper limit of the copolymerization ratio may be 60% by mass, particularly 50% by mass, and particularly preferably 40% by mass.
  • the copolymer (3) has a monomer component having an amide group
  • the copolymerization ratio is preferably 0.1 to 10% by mass, and preferably 2 to 10% by mass. More preferred.
  • the copolymer (3) has a monomer component having a hydroxyl group
  • the copolymerization ratio is preferably 0.1 to 10% by mass, and preferably 1 to 10% by mass. It is more preferable.
  • the acrylic polymer is obtained, for example, by a usual emulsion polymerization method.
  • emulsion polymerization There is no restriction
  • each of the above monomers is included in a dispersion system containing the above-mentioned monomer, surfactant, radical polymerization initiator, and other additive components used as necessary in an aqueous medium as a basic composition component.
  • An acrylic polymer is obtained by polymerizing the monomer composition.
  • a method of making the composition of the monomer composition to be supplied constant throughout the entire polymerization process, and changing the morphological composition of the particles of the resin dispersion produced by sequentially or continuously changing the polymerization process Various methods can be used as needed.
  • the acrylic polymer is obtained by emulsion polymerization, for example, it may be in the form of an aqueous dispersion (latex) containing water and a particulate acrylic polymer dispersed in the water.
  • the surfactant is a compound having at least one or more hydrophilic groups and one or more lipophilic groups in one molecule.
  • Various surfactants include non-reactive surfactants and reactive surfactants, preferably reactive surfactants, more preferably anionic reactive surfactants, and more preferably sulfonic acid. It is a reactive surfactant having a group.
  • the surfactant is preferably used in an amount of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer composition. Surfactant is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the radical polymerization initiator is one that initiates addition polymerization of monomers by radical decomposition with heat or a reducing substance, and any of inorganic initiators and organic initiators can be used.
  • a water-soluble or oil-soluble polymerization initiator can be used.
  • the radical polymerization initiator is preferably used in an amount of 0.05 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer composition.
  • a radical polymerization initiator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • Examples of the 3) polyvinyl alcohol-based resin include polyvinyl alcohol and polyvinyl acetate.
  • Examples of the 4) fluorine-containing resin include polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, and ethylene-tetrafluoro. Ethylene copolymer, etc. Each is listed.
  • thermoplastic polymers in order to improve the adhesion between the separator and the electrode, the high-temperature storage characteristics and the cycle characteristics of the electricity storage device, and to achieve a thin film of the electrode-separator bonded body, a monomer and an emulsifier And an acrylic copolymer latex formed from an emulsion comprising an initiator and water.
  • this acrylic copolymer latex When this acrylic copolymer latex is applied to a base material, it becomes granular on the base material and aggregates appropriately, so that the area density of the thermoplastic polymer particles and the dispersion ( ⁇ 2 ) of the Voronoi polygonal area (s i ) ) From the viewpoint of controlling.
  • the glass transition temperature (hereinafter also referred to as “Tg”) of the thermoplastic polymer is not particularly limited, but may be ⁇ 50 ° C. or higher, preferably 20 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. to 120 ° C. ° C, more preferably 20 ° C to 100 ° C.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature of the thermoplastic polymer is 20 ° C. or higher, sticking of the outermost surface of the separator having the polymer layer can be suppressed, and the handling property tends to be improved.
  • Tg is 120 ° C. or lower, the adhesion of the separator to the electrode (electrode active material) tends to be better.
  • the glass transition temperature is determined from a DSC curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC). Specifically, it is determined by the intersection of a straight line obtained by extending the base line on the low temperature side in the DSC curve to the high temperature side and the tangent at the inflection point of the stepped change portion of the glass transition.
  • Glass transition refers to a change in calorific value associated with a change in the state of the polymer that is a test piece in DSC on the endothermic side. Such a change in heat quantity is observed as a step-like change shape in the DSC curve.
  • the “step change” refers to a portion of the DSC curve until the curve moves away from the previous low-temperature base line to a new high-temperature base line.
  • the “inflection point” indicates a point at which the gradient of the step-like change portion of the DSC curve becomes maximum. Further, in the step-like change portion, when the upper side is the heat generation side, it can also be expressed as a point where the upward convex curve changes to the downward convex curve.
  • “Peak” indicates a portion of the DSC curve from when the curve leaves the low-temperature side baseline until it returns to the same baseline again.
  • Baseline refers to a DSC curve in a temperature region where no transition or reaction occurs in the test piece.
  • the Tg of the thermoplastic polymer can be adjusted as appropriate by changing, for example, the type of monomer used in the production of the thermoplastic polymer and the blending ratio of each monomer.
  • the Tg of the thermoplastic polymer is determined from the homopolymer Tg generally indicated for each monomer used in its production (eg, as described in “A WILEY-INTERSCIENCE PUBLICATION”) and the blending ratio of the monomers. It can be estimated roughly. For example, thermoplastic polymers that incorporate a high proportion of monomers such as styrene, methyl methacrylate, and acrylonitrile that give a polymer with a Tg of about 100 ° C. have a high Tg.
  • the Tg of the polymer can be estimated from the FOX formula (the following formula (2)).
  • a glass transition temperature of a thermoplastic polymer what was measured by the method using said DSC is employ
  • adopted. 1 / Tg W1 / Tg1 + W2 / Tg2 +... + Wi / Tgi +...
  • Tg (K) represents the Tg of the copolymer
  • Tgi (K) represents the Tg of the homopolymer of each monomer i
  • Wi represents the mass fraction of each monomer.
  • the gel fraction of the thermoplastic polymer is not particularly limited, but is preferably 80% by mass or more, more preferably 85% by mass, from the viewpoint of suppressing dissolution in the electrolytic solution and maintaining the strength of the thermoplastic polymer inside the battery. % Or more, more preferably 90% by mass or more.
  • the gel fraction is determined by measuring the toluene insoluble matter. The gel fraction can be adjusted by changing the monomer component to be polymerized, the charging ratio of each monomer, and the polymerization conditions.
  • the thermoplastic polymer preferably has swelling properties with respect to the electrolytic solution from the viewpoint of battery characteristics such as cycle characteristics.
  • the dried thermoplastic polymer (or thermoplastic polymer dispersion) is allowed to infiltrate the electrolyte for a predetermined time.
  • the degree of swelling of the thermoplastic polymer with respect to the electrolytic solution can be calculated by the following formula.
  • the swelling degree is preferably 6 times or less, more preferably 5 times or less, still more preferably 4.5 times or less, and particularly preferably 4 times or less. Further, the degree of swelling is preferably 1 time or more, and more preferably 2 times or more.
  • thermoplastic polymer to electrolyte (times) (Wa ⁇ Wb) ⁇ Wb
  • a swelling degree is taken as the weighted average of the swelling degree of each copolymer.
  • the swelling property of the thermoplastic polymer in the separator of the present embodiment with respect to the electrolytic solution is a mixed solvent composed of a mixed solvent (volume ratio 1: 2) with ethylene carbonate (EC): ethyl methyl carbonate (EMC) as a model of the electrolytic solution.
  • a mixed solvent mass ratio 2: 3 of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC).
  • thermoplastic polymer in the separator of this embodiment in the electricity storage device obtained by having the swelling degree of the thermoplastic polymer with respect to the mixed solvent (volume ratio 1: 2) with ethylene carbonate (EC): ethyl methyl carbonate (EMC) in the above range. Excellent cycle characteristics are exhibited.
  • EC ethylene carbonate
  • EMC ethyl methyl carbonate
  • a thermoplastic polymer in the separator of this embodiment a copolymer having the above (1) (meth) acrylic acid ester as a monomer unit (excluding (2) copolymer and (3) copolymer) )),
  • the degree of swelling of the thermoplastic polymer with respect to the mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) is 0.5 to 6.0 times or less. And preferably 1.0 to 5.0 times.
  • the degree of swelling is 6.0 times or less, the ionic resistance of the separator can be more effectively and reliably suppressed, thereby further improving the reliability of the electricity storage device and improving the rate characteristics.
  • the film strength can be further increased.
  • the degree of swelling with respect to the mixed solvent can be easily controlled within the above range.
  • thermoplastic polymer layer has at least two glass transition temperatures. Thereby, the balance of the adhesiveness to an electrode and handling property can be made compatible more favorably.
  • thermoplastic polymer layer has at least two glass transition temperatures
  • at least one of the glass transition temperatures is preferably present in a region below 20 ° C.
  • it will become further excellent in adhesiveness with a base material.
  • the separator is more excellent in adhesion with the electrode.
  • the glass transition temperature present in the region below 20 ° C is present only in the region of -30 ° C or higher and 15 ° C or lower from the viewpoint of further maintaining the handling property while improving the adhesion between the thermoplastic polymer and the substrate. It is preferable.
  • thermoplastic polymer has at least two glass transition temperatures
  • at least one of the glass transition temperatures exists in a region of 20 ° C. or higher.
  • at least one of the glass transition temperatures of the thermoplastic polymer to be used exists in a region of 20 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. More preferably, it is 50 degreeC or more and 120 degrees C or less.
  • the glass transition temperature exists in the above range, it is possible to impart better handling properties.
  • the glass transition temperature that exists in the region of 20 ° C or higher exists only in the region of 20 ° C or higher and 120 ° C or lower in order to further improve the adhesion between the thermoplastic polymer and the base material while maintaining better handling properties. It is preferable that it exists only in the region of 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.
  • the thermoplastic polymer having at least two glass transition temperatures can be achieved by, for example, a method of blending two or more thermoplastic polymers, a method of using a thermoplastic polymer having a core-shell structure, or the like.
  • the core-shell structure is a polymer having a dual structure in which the polymer belonging to the central portion and the polymer belonging to the outer shell portion have different compositions.
  • the glass transition temperature of the entire thermoplastic polymer can be controlled by combining a polymer having a high glass transition temperature and a polymer having a low glass transition temperature.
  • a plurality of functions can be imparted to the entire thermoplastic polymer.
  • the mixing ratio of the polymer existing in the region where the glass transition temperature is 20 ° C. or higher and the polymer existing in the region where the glass transition temperature is lower than 20 ° C. is 0.1: 99.9 to 99. Is preferably in the range of 9: 0.1, more preferably 5:95 to 95: 5, still more preferably 50:50 to 95: 5, and particularly preferably 60:40 to 90 :. 10.
  • the adhesiveness and compatibility with other materials can be adjusted by changing the type of the outer shell polymer. Moreover, it can adjust to the polymer which improved the adhesiveness to the electrode after hot press, for example by changing the kind of polymer which belongs to a center part. Alternatively, viscoelasticity can be controlled by combining a highly viscous polymer and a highly elastic polymer.
  • the glass transition temperature of the thermoplastic polymer shell having the core-shell structure is not particularly limited, but is preferably less than 20 ° C., more preferably 15 ° C. or less, and further preferably ⁇ 30 ° C. or more and 15 ° C. or less.
  • the glass transition temperature of the core of the thermoplastic polymer having a core-shell structure is not particularly limited, but is preferably 20 ° C or higher, more preferably 20 ° C or higher and 120 ° C or lower, and further preferably 50 ° C or higher and 120 ° C or lower.
  • thermoplastic polymer of the separator of the present embodiment When the infrared spectroscopic analysis is performed on the thermoplastic polymer of the separator of the present embodiment, it is preferable to satisfy any of the following requirements.
  • (A) the ratio of the thermoplastic polymer has an infrared absorption peak intensity at a wavelength of 1,720cm -1 ⁇ 1,750cm -1 for infrared absorption peak intensity at 740 cm -1 - 770 cm -1 wavelength, 1 18 or
  • the ratio of the thermoplastic polymer has an infrared absorption peak intensity at a wavelength of 2,220cm -1 ⁇ 2,260cm -1 for infrared absorption peak intensity at 1,720cm -1 ⁇ 1,750cm -1 Wavelength Is 0.001 to 0.320.
  • the ratio of the infrared absorption peak intensity of (A) is more preferably 2 to 15, and further preferably 5 to 10.
  • the infrared peak at a wavelength of 740 to 770 cm ⁇ 1 is derived from the aromatic ring of the aromatic vinyl compound monomer, and the infrared peak at a wavelength of 1,720 cm ⁇ 1 to 1,750 cm ⁇ 1 is a single amount of (meth) acrylate ester It is thought to be derived from the (meth) acryloyl group of the body. Therefore, the ratio of the infrared absorption peak intensity of (A) is the same as that of the copolymer having (2) the aromatic vinyl monomer and (meth) acrylate monomer as monomer units as the thermoplastic polymer.
  • thermoplastic polymer satisfying this peak intensity ratio is, for example, about 5% of the aromatic vinyl compound monomer when the total of the aromatic vinyl compound monomer and the (meth) acrylate monomer is 100% by mass. It is contained in an amount of 50% to 50% by mass. Therefore, the use of the thermoplastic polymer is preferable from the viewpoint of the balance between the adhesion to the electrode and the handling property.
  • the ratio of the infrared absorption peak intensity of (B) is more preferably 0.010 to 0.320, and still more preferably 0.170 to 0.320.
  • the infrared peak at wavelengths of 1,720 cm ⁇ 1 to 1,750 cm ⁇ 1 is considered to be derived from the (meth) acryloyl group of the (meth) acrylic acid ester monomer.
  • the infrared peak at a wavelength of 2,220 cm ⁇ 1 to 2,260 cm ⁇ 1 is considered to originate from the monomer having the cyano group.
  • the ratio of the infrared absorption peak intensity of (B) is the same as that of (3) a monomer having the monomer having a cyano group and a (meth) acrylate monomer as a thermoplastic polymer. This is easily realized when using a polymer.
  • the thermoplastic polymer satisfying this peak intensity ratio is, for example, 1 mass of a monomer having a cyano group when the total of the (meth) acrylic acid ester monomer and the monomer having cyano is 100 mass%. % To 90% by mass, preferably 5% to 90% by mass, more preferably 50% to 90% by mass. Therefore, the use of the thermoplastic polymer is preferable from the viewpoint of oxidation resistance.
  • the ratio of the above infrared absorption peak intensities can be determined from the infrared absorption analysis described in the following examples.
  • the method for supporting the polymer layer on at least one surface (one surface) of the substrate is not particularly limited.
  • a method of removing the solvent or dispersion medium of the coating liquid as necessary.
  • the coating solution it is preferable to use a dispersion in which polymer particles are dispersed in a medium.
  • the solid content of the dispersion is preferably 30% by mass to 70% by mass.
  • the dispersion preferably contains a mixture of a plurality of thermoplastic polymer particles having different glass transition temperatures. Moreover, it is preferable that all of the plurality of thermoplastic polymer particles have an average particle diameter of 100 nm or more.
  • each particle becomes granular on the substrate and agglomerates appropriately, so that the area density of thermoplastic polymer particles and the area of Voronoi polygons (s i ) This is preferable from the viewpoint of controlling the dispersion ( ⁇ 2 ).
  • the glass transition temperature of the thermoplastic polymer particles (1) is more preferably 15 ° C. or lower, and further preferably ⁇ 30 ° C. or higher and 15 ° C. or lower.
  • the glass transition temperature of the thermoplastic polymer particles (2) is more preferably 20 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and further preferably 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.
  • both of the thermoplastic polymer particles (1) and (2) preferably have an average particle size of about 100 nm or more, more preferably 100 nm or more and 1,000 nm or less, more preferably 100 nm or more and 800 nm. More preferably, it has the following average particle size:
  • a solvent or a dispersion medium contained in a coating liquid Water is preferable.
  • the thermoplastic polymer closes the surface and the inside of the hole of the base material, and the resulting separator has low permeability. It becomes easy to do.
  • water is used as the solvent or dispersion medium of the coating solution, the coating solution is difficult to enter the substrate, and the thermoplastic polymer is likely to be mainly present on the outer surface of the substrate. Therefore, it is preferable because a decrease in permeability of the obtained separator can be more effectively suppressed.
  • this solvent or dispersion medium only water may be used, or water and another solvent or dispersion medium compatible with water may be used in combination. Examples of the solvent or dispersion medium that can be used in combination with water include ethanol and methanol.
  • the pH is preferably adjusted in the range of 5 to 12 in order to maintain long-term dispersion stability.
  • amines such as ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide and dimethylaminoethanol are preferably used, and it is more preferable to adjust pH with ammonia (water) or sodium hydroxide.
  • the dispersion may contain other components such as a dispersant, a lubricant, a thickener, and a bactericidal agent as long as the stability of the dispersion is not impaired.
  • the viscosity of the coating solution is preferably 20 mPa ⁇ s or more.
  • the viscosity of the coating solution is more preferably 1 mPa ⁇ s to 50 mPa ⁇ s, and still more preferably 10 mPa ⁇ s to 30 mPa ⁇ s.
  • the thermoplastic polymer contained in the coating solution is preferably a particle having a large particle size of 10 nm to 2,000 nm. Therefore, it is general that the coating liquid containing the thermoplastic polymer is unlikely to have a high viscosity. Therefore, it is preferable to adjust the coating solution viscosity to the above range by adding a thickener to the coating solution.
  • the thickener used here include polyethylene glycols, polyethers, celluloses, polysaccharides, polyacrylamides, poly N-pyrrolidones and the like.
  • the blending ratio of the thickener is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, with respect to the total amount of the coating solution.
  • the method for applying the coating liquid to the substrate is not particularly limited as long as it can achieve the required layer thickness and application area.
  • gravure coater method small diameter gravure coater method, reverse roll coater method, transfer roll coater method, kiss coater method, dip coater method, knife coater method, air doctor coater method, blade coater method, rod coater method, squeeze coater method, cast Examples include a coater method, a die coater method, a screen printing method, and a spray coating method.
  • the thickness of the polymer layer is approximately equal to the diameter of the thermoplastic polymer particles when the polymer layer is supported on the substrate.
  • a gravure coater a wire bar, or the like as the coating device.
  • the coating is carried out by applying a shearing force to the coating solution by a reverse coating method using a gravure coater.
  • the substrate surface Prior to the application of the coating liquid, it is preferable to subject the substrate surface to a surface treatment from the viewpoint of facilitating the coating of the coating liquid and further improving the adhesion between the base material and the thermoplastic polymer.
  • the surface treatment method is not particularly limited as long as it does not significantly impair the structure of the substrate (for example, the porous structure of the polyolefin microporous membrane). Examples thereof include a corona discharge treatment method, a plasma treatment method, a mechanical surface roughening method, a solvent treatment method, an acid treatment method, and an ultraviolet oxidation method.
  • the solvent from the coating solution applied to the substrate there is no particular limitation as long as it is a method that does not adversely affect the substrate.
  • a method of drying the substrate at a temperature below its melting point while fixing the substrate a method of drying under reduced pressure at a low temperature, or immersing the thermoplastic polymer in a poor solvent for the thermoplastic polymer
  • a method of extracting the solvent at the same time as coagulation is mentioned.
  • the porous film in the present invention will be described.
  • the porous film is preferably a porous film having low electron conductivity, ionic conductivity, high resistance to organic solvents, and a fine pore size.
  • Examples of such a porous membrane include a resin selected from polyolefin, polyethylene terephthalate, polycycloolefin, polyethersulfone, polyamide, polyimide, polyimideamide, polyaramid, polycycloolefin, nylon, polytetrafluoroethylene, and the like.
  • Examples thereof include porous membranes; polyolefin fibers woven (woven fabric); polyolefin fibers non-woven fabric; polyolefin fibers paper; aggregates of insulating substance particles.
  • a multilayer porous membrane (separator) is obtained through a coating process, the coating liquid is excellent in coating properties, the separator film thickness is reduced, and the active material ratio in an electricity storage device such as a battery.
  • a porous membrane containing a polyolefin resin (hereinafter also referred to as “polyolefin resin porous membrane”) is preferable.
  • the polyolefin resin porous membrane is formed from a polyolefin resin composition in which the polyolefin resin occupies 50% by mass or more and 100% by mass or less of the resin component constituting the porous membrane from the viewpoint of improving shutdown performance when used as a battery separator.
  • a porous film is preferable.
  • the proportion of the polyolefin resin in the polyolefin resin composition is more preferably 60% by mass or more and 100% by mass or less, and further preferably 70% by mass or more and 100% by mass or less.
  • the polyolefin resin contained in the polyolefin resin composition is not particularly limited, and for example, ⁇ - selected from ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene and the like. Examples include homopolymers, copolymers, multistage polymers and the like obtained using olefins as monomers. These polyolefin resins may be used alone or in admixture of two or more. Among these, from the viewpoint of shutdown characteristics when used as a battery separator, polyethylene, polypropylene, copolymers thereof, or mixtures thereof are preferable as the polyolefin resin.
  • polyethylene examples include low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, etc.
  • polypropylene examples include isotactic polypropylene, syndiotactic polypropylene, atactic polypropylene, etc.
  • copolymer examples include an ethylene-propylene random copolymer and ethylene propylene rubber.
  • polyethylene particularly high-density polyethylene
  • polyolefin resin is preferably used as the polyolefin resin from the viewpoint of satisfying the required performance of a low melting point and high strength when used as a battery separator.
  • high density polyethylene means polyethylene having a density of 0.942 to 0.970 g / cm 3 .
  • the density of polyethylene refers to a value measured according to the D) density gradient tube method described in JIS K7112 (1999).
  • the ratio of polypropylene to the total polyolefin resin in the polyolefin resin composition is preferably 1 to 35% by mass, more preferably 3 to 20% by mass from the viewpoint of achieving both heat resistance and a good shutdown function. %, More preferably 4 to 10% by mass.
  • Arbitrary additives can be contained in the polyolefin resin composition.
  • additives include polymers other than polyolefin resins; inorganic fillers; phenol-based, phosphorus-based and sulfur-based antioxidants; metal soaps such as calcium stearate and zinc stearate; ultraviolet absorbers; light stabilizers An antistatic agent, an antifogging agent, a coloring pigment, and the like.
  • the total addition amount of these additives is preferably 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin from the viewpoint of improving the shutdown performance, more preferably 10 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass. Or less.
  • the porous membrane has a porous structure in which a large number of very small pores are gathered to form a dense communication hole. Therefore, the porous membrane has excellent ion conductivity as well as good withstand voltage characteristics and high strength. It has the characteristics.
  • the porous film may be a single layer film made of the above-described material or a laminated film.
  • the film thickness of the porous film is preferably 0.1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, and further preferably 3 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less. From the viewpoint of mechanical strength, 0.1 ⁇ m or more is preferable, and from the viewpoint of increasing the capacity of the battery, 100 ⁇ m or less is preferable.
  • the film thickness of the porous film can be adjusted by controlling the die lip interval, the draw ratio in the drawing step, and the like.
  • the average pore diameter of the porous membrane is preferably 0.03 ⁇ m or more and 0.70 ⁇ m or less, more preferably 0.04 ⁇ m or more and 0.20 ⁇ m or less, further preferably 0.05 ⁇ m or more and 0.10 ⁇ m or less, and particularly preferably 0.06 ⁇ m or more and 0 or less. 0.09 ⁇ m or less. From the viewpoint of high ion conductivity and withstand voltage, 0.03 to 0.70 ⁇ m is preferable.
  • the average pore diameter of the porous membrane can be measured by the measurement method described later.
  • the average pore size is adjusted by controlling one or more selected from the composition ratio, the cooling rate of the extruded sheet, the stretching temperature, the stretching ratio, the heat setting temperature, the stretching ratio during heat setting, the relaxation rate during heat setting, and the like. can do.
  • the porosity of the porous film is preferably 25% or more and 95% or less, more preferably 30% or more and 65% or less, and still more preferably 35% or more and 55% or less. 25% or more is preferable from the viewpoint of improving ion conductivity, and 95% or less is preferable from the viewpoint of withstand voltage characteristics.
  • the porosity of the porous film can be measured by the method described later.
  • the porosity of the porous film is at least one selected from the mixing ratio of the polyolefin resin composition and the plasticizer, the stretching temperature, the stretching ratio, the heat setting temperature, the stretching ratio during heat setting, the relaxation rate during heat setting, and the like. It can be adjusted by controlling.
  • the viscosity average molecular weight of the polyolefin resin porous membrane is preferably from 30,000 to 12,000,000, more preferably from 50,000 to less than 2,000,000. More preferably, it is 100,000 or more and less than 1,000,000.
  • a viscosity average molecular weight of 30,000 or more is preferred because the melt tension during melt molding increases, moldability is improved, and the strength tends to increase due to entanglement between polymers.
  • a viscosity average molecular weight of 12,000,000 or less is preferable because uniform melt kneading is facilitated and the formability of the sheet, particularly thickness stability, tends to be excellent.
  • the viscosity average molecular weight is less than 1,000,000 because the pores are likely to be blocked when the temperature rises and a good shutdown function tends to be obtained.
  • the viscosity average molecular weight of the polyolefin resin porous membrane can be measured by a method described later.
  • Method for producing porous film There is no restriction
  • the polyolefin resin composition and the pore-forming material are melt-kneaded.
  • the melt-kneading method include, for example, polyolefin resin and other additives as required, while using a resin kneading apparatus such as an extruder, a kneader, a lab plast mill, a kneading roll, and a Banbury mixer while heating and melting the resin component.
  • a resin kneading apparatus such as an extruder, a kneader, a lab plast mill, a kneading roll, and a Banbury mixer while heating and melting the resin component.
  • a method of introducing and kneading the pore-forming material at an arbitrary ratio is mentioned.
  • a plasticizer As the pore forming material, a plasticizer, an inorganic material, or a combination thereof can be used.
  • non-volatile solvent which can form a uniform solution above melting
  • a non-volatile solvent include, for example, hydrocarbons such as liquid paraffin and paraffin wax; esters such as dioctyl phthalate and dibutyl phthalate; higher alcohols such as oleyl alcohol and stearyl alcohol.
  • liquid paraffin is preferable from the viewpoint of compatibility with multiple components and uniformity during stretching.
  • the polyolefin resin, other additives, and the plasticizer are pre-kneaded in advance at a predetermined ratio using a Henschel mixer or the like before being added to the resin kneading apparatus. is there. More preferably, in the pre-kneading, only a part of the plasticizer is added, and the remaining plasticizer is side-fed to the resin kneader while being appropriately heated and kneaded.
  • the dispersibility of the plasticizer is increased, and when the sheet-shaped molded body of the melt-kneaded product of the resin composition and the plasticizer is stretched in a later step, a high magnification is obtained without breaking the film. It will be possible to stretch the film.
  • the ratio of the polyolefin resin composition and the plasticizer is not particularly limited as long as they can be uniformly melt-kneaded and formed into a sheet shape.
  • the mass fraction of the plasticizer in the composition comprising the polyolefin resin composition and the plasticizer is preferably 20 to 90 mass%, more preferably 30 to 80 mass%.
  • the mass fraction of the plasticizer is 90% by mass or less, the melt tension at the time of melt molding tends to be sufficient for improving moldability.
  • the mass fraction of the plasticizer is 20% by mass or more, even when the mixture of the polyolefin resin composition and the plasticizer is stretched at a high magnification, the polyolefin molecular chain is not broken, and the pore structure is uniform and fine. This is preferable because it is easy to form and the strength is easily increased.
  • the inorganic material is not particularly limited.
  • oxide ceramics such as alumina, silica (silicon oxide), titania, zirconia, magnesia, ceria, yttria, zinc oxide, iron oxide; silicon nitride, titanium nitride, nitriding Nitride ceramics such as boron; silicon carbide, calcium carbonate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide, potassium titanate, talc, kaolin clay, kaolinite, halloysite, pyrophyllite, montmorillonite, sericite, mica, amicite, bentonite , Ceramics such as asbestos, zeolite, calcium silicate, magnesium silicate, diatomaceous earth, and silica sand; and glass fibers. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, silica, alumina, or titania is preferable from the viewpoint of electrochemical stability, and silica is particularly preferable from the viewpoint of easy extraction.
  • the ratio between the polyolefin resin composition and the inorganic material is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, based on the total mass, from the viewpoint of obtaining good separability. From the viewpoint of securing high strength, it is preferably 99% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, based on the total mass of the polyolefin resin composition and the inorganic material.
  • melt-kneaded product is formed into a sheet.
  • a melt-kneaded product is extruded into a sheet shape via a T-die or the like, and brought into contact with a heat conductor to cool to a temperature sufficiently lower than the crystallization temperature of the resin component. And then solidify.
  • the heat conductor used for cooling and solidifying include metals, water, air, and plasticizers. Among these, it is preferable to use a metal roll because of its high heat conduction efficiency.
  • the die lip interval when the melt-kneaded product is extruded from the T die into a sheet is preferably 200 ⁇ m or more and 3,000 ⁇ m or less, and more preferably 500 ⁇ m or more and 2,500 ⁇ m or less.
  • the die lip interval is 200 ⁇ m or more, the mess and the like are reduced, and there is little influence on the film quality such as streaks and defects, and the risk of film breakage and the like in the subsequent stretching process can be reduced.
  • the die lip interval is 3,000 ⁇ m or less, the cooling rate is fast and cooling unevenness can be prevented, and the thickness stability of the sheet can be maintained.
  • the sheet-like molded body may be rolled.
  • Rolling can be performed, for example, by a pressing method using a double belt press or the like.
  • the rolling surface magnification is preferably more than 1 and 3 or less, more preferably more than 1 and 2 or less.
  • the rolling ratio exceeds 1, the plane orientation increases and the film strength of the finally obtained porous film tends to increase.
  • the rolling ratio is 3 times or less, the orientation difference between the surface layer portion and the center is small, and a uniform porous structure tends to be formed in the thickness direction of the film.
  • the pore-forming material is removed from the sheet-like molded body to form a porous film.
  • a method for removing the hole forming material for example, there may be mentioned a method of sufficiently drying after extracting the hole forming material by immersing the sheet-like molded body in an extraction solvent.
  • the method for extracting the hole forming material may be either a batch type or a continuous type.
  • the residual amount of the pore-forming material in the porous membrane is preferably less than 1% by mass with respect to the mass of the entire porous membrane.
  • the extraction solvent used for extracting the pore-forming material should be a poor solvent for the pore-forming material, a good solvent for the pore-forming material, and a boiling point lower than the melting point of the pore-forming material. Is preferred.
  • an extraction solvent When a polyolefin resin is used as the pore-forming material, for example, hydrocarbons such as n-hexane and cyclohexane; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and 1,1,1-trichloroethane; hydrofluoroether, hydrofluorocarbon, etc.
  • Non-chlorinated halogenated solvents include alcohols such as ethanol and isopropanol; ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone;
  • an aqueous solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is used. Each can be used as an extraction solvent.
  • Stretching may be performed before extracting the hole forming material from the sheet-shaped molded body, or may be performed on the porous film obtained by extracting the hole forming material from the sheet-shaped molded body. Furthermore, it may be performed before and after extracting the hole forming material from the sheet-like molded body.
  • the stretching treatment either uniaxial stretching or biaxial stretching can be suitably used. From the viewpoint of improving the strength and the like of the obtained porous film, biaxial stretching is preferred. In particular, when the sheet-like molded body is stretched at a high magnification in the biaxial direction, the molecules are oriented in the plane direction, and the finally obtained porous film is difficult to tear and has high puncture strength.
  • stretching method examples include simultaneous biaxial stretching, sequential biaxial stretching, multistage stretching, and multiple stretching. Simultaneous biaxial stretching is preferable from the viewpoints of improvement of puncture strength, uniformity of stretching, and shutdown property. Further, from the viewpoint of controllability of plane orientation, successive biaxial stretching is preferable.
  • the stretching ratio is preferably in the range of 20 times to 100 times, more preferably in the range of 25 times to 70 times, as the surface magnification.
  • the stretching ratio in each axial direction is preferably in the range of 4 to 10 times in MD, 4 to 10 times in TD; 5 to 8 times in MD, 5 to 8 times in TD More preferably, it is the range.
  • the total area magnification is 20 times or more, there is a tendency that sufficient strength can be imparted to the obtained porous film.
  • the total area magnification is 100 times or less, film breakage in the stretching process is prevented and high productivity is achieved. Tends to be obtained.
  • the porous film for the purpose of heat setting from the viewpoint of suppressing shrinkage.
  • the heat treatment method include one or more of a stretching operation for adjusting physical properties and a relaxation operation for reducing stretching stress.
  • the relaxation operation may be performed after the stretching operation.
  • These heat treatments can be performed using a tenter or a roll stretching machine.
  • the stretching operation may be performed by stretching at least 1.1 times, more preferably 1.2 times or more in one or more directions of the MD and TD of the membrane, to further increase the porosity with high strength and high porosity. It is preferable from the viewpoint of obtaining a film.
  • the relaxation rate in the relaxation operation (a value obtained by dividing the dimension of the film after the relaxation operation by the dimension of the film before the relaxation operation) is 1.0 or less in one or more directions of MD and TD of the film. Is preferably 0.97 or less, and more preferably 0.95 or less.
  • the relaxation rate is preferably 0.5 or more from the viewpoint of film quality.
  • the relaxation operation may be performed in both directions of MD and TD, or may be performed for only one of MD and TD.
  • the stretching and relaxation operations after this plasticizer extraction are preferably performed at TD.
  • the temperature in the stretching and relaxation operation is preferably lower than the melting point of the polyolefin resin (hereinafter also referred to as “Tm”), and more preferably in the range of 1 ° C. to 25 ° C. lower than Tm.
  • Tm melting point of the polyolefin resin
  • Porous layer containing inorganic filler and resin binder A porous layer containing an inorganic filler and a resin binder will be described.
  • the inorganic filler used in the porous layer is not particularly limited, but is preferably one that has high heat resistance and electrical insulation and is electrochemically stable within the range of use of the lithium ion secondary battery.
  • an aluminum compound, a magnesium compound, and another compound are mentioned, for example.
  • the aluminum compound include aluminum oxide, aluminum silicate, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide oxide, sodium aluminate, aluminum sulfate, aluminum phosphate, and hydrotalcite.
  • the magnesium compound include magnesium sulfate and magnesium hydroxide.
  • Examples of other compounds include oxide ceramics, nitride ceramics, clay minerals, silicon carbide, calcium carbonate, barium titanate, asbestos, zeolite, calcium silicate, magnesium silicate, diatomaceous earth, silica sand, and glass. Examples thereof include fibers. Examples of oxide ceramics include silica, titania, zirconia, magnesia, ceria, yttria, zinc oxide, iron oxide, and the like. Examples of nitride ceramics include silicon nitride, titanium nitride, and boron nitride. Examples of the clay mineral include talc, montmorillonite, sericite, mica, amicite, bentonite and the like. These may be used alone or in combination.
  • At least one selected from the group consisting of aluminum oxide, aluminum hydroxide oxide, and aluminum silicate is preferable from the viewpoint of electrochemical stability and heat resistance.
  • aluminum oxide include alumina.
  • aluminum hydroxide oxide include boehmite.
  • aluminum silicate include kaolinite, dickite, nacrite, halloysite, and pyrophyllite.
  • the aluminum oxide is more preferably alumina from the viewpoint of electrochemical stability.
  • alumina By adopting particles mainly composed of alumina as the inorganic filler constituting the porous layer, it is possible to realize a very lightweight porous layer while maintaining high permeability. Furthermore, even when the porous layer thickness is thinner, thermal shrinkage of the porous film at a high temperature is suppressed, and excellent heat resistance tends to be exhibited.
  • Alumina has many crystal forms such as ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, and ⁇ -alumina, and any of them can be suitably used. Of these, ⁇ -alumina is most preferred because it is thermally and chemically stable.
  • the aluminum hydroxide oxide is more preferably boehmite from the viewpoint of preventing an internal short circuit due to the generation of lithium dendrite.
  • a very lightweight porous layer can be realized while maintaining high permeability. Furthermore, even when the porous layer thickness is thinner, thermal shrinkage of the porous film at a high temperature is suppressed, and excellent heat resistance tends to be exhibited. Synthetic boehmite that can reduce ionic impurities that adversely affect the characteristics of the storage element is more preferable.
  • Kaolin kaolin mineral
  • calcined kaolin is particularly preferred from the viewpoint of electrochemical stability, since impurities are removed in addition to the release of crystal water during the calcining treatment.
  • particles mainly composed of calcined kaolin as the inorganic filler constituting the porous layer, it is possible to realize a very lightweight porous layer while maintaining high permeability. Furthermore, even when the porous layer thickness is thinner, thermal shrinkage of the porous film at a high temperature is suppressed, and excellent heat resistance tends to be exhibited.
  • the average particle size of the inorganic filler is preferably from 0.1 ⁇ m to 10.0 ⁇ m, more preferably from 0.2 ⁇ m to 5.0 ⁇ m, and from 0.4 ⁇ m to 3.0 ⁇ m. Further preferred. Adjusting the average particle size of the inorganic filler to the above range is preferable from the viewpoint of increasing the air permeability and suppressing thermal shrinkage at high temperatures.
  • the particle size distribution of the inorganic filler is preferably as follows.
  • the minimum particle size is preferably 0.02 ⁇ m or more, more preferably 0.05 ⁇ m or more, and further preferably 0.1 ⁇ m or more.
  • the maximum particle size is preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or less, and even more preferably 7 ⁇ m or less.
  • the ratio of the maximum particle size / average particle size is preferably 50 or less, more preferably 30 or less, and still more preferably 20 or less. Adjusting the particle size distribution of the inorganic filler to the above range is preferable from the viewpoint of suppressing thermal shrinkage at high temperatures.
  • the particle size distribution of the inorganic filler may further have one or more particle size peaks between the maximum particle size and the minimum particle size.
  • a method for adjusting the particle size distribution of the inorganic filler for example, a method of pulverizing the inorganic filler using a ball mill, a bead mill, a jet mill or the like to adjust the particle size distribution to a desired particle size distribution, a blend after adjusting fillers having a plurality of particle size distributions And the like.
  • Examples of the shape of the inorganic filler include a plate shape, a scale shape, a polyhedron, a needle shape, a columnar shape, a spherical shape, a spindle shape, and a lump shape.
  • a plurality of inorganic fillers having the above shapes may be used in combination.
  • one or more shapes selected from the group consisting of a plate shape, a scale shape, and a polyhedron are preferable.
  • the proportion of the inorganic filler in the porous layer can be appropriately determined from the viewpoints of permeability and heat resistance.
  • the proportion is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, particularly preferably 95% by mass or more, and most preferably 97% by mass or more.
  • the ratio is preferably less than 100% by mass, more preferably 99.99% by mass or less, still more preferably 99.9% by mass or less, and particularly preferably 99% by mass or less.
  • the resin binder is a resin that plays the role of binding the above-described inorganic fillers to each other.
  • a resin that plays a role in binding the inorganic filler and the porous film to each other is preferable.
  • the type of resin binder use one that is insoluble in the electrolyte of the lithium ion secondary battery when used as a separator and is electrochemically stable in the environment where the lithium ion secondary battery is used. Is preferred.
  • the resin binder include the following 1) to 7).
  • 1) Polyolefin For example, polyethylene, polypropylene, ethylene propylene rubber, and modified products thereof; 2) Conjugated diene polymers: for example, styrene-butadiene copolymers and their hydrides, acrylonitrile-butadiene copolymers and their hydrides, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers and their hydrides, and the like; 3) Acrylic polymer: for example, methacrylic acid ester-acrylic acid ester copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, etc .; 4) Polyvinyl alcohol resin: for example, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate; 5) Fluororesin: For example, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, vinylidene fluoride
  • polysulfone polysulfone
  • polyether sulfone polyphenylene sulfide
  • polyetherimide polyamide Imido
  • polyamide polyester, etc.
  • wholly aromatic polyamides particularly polymetaphenylene isophthalamide
  • 2) conjugated diene polymer is preferable from the viewpoint of compatibility with the electrode
  • 3) acrylic polymer and 5) fluorine-containing resin are selected from the group of empty from the viewpoint of voltage resistance. One or more of these are preferred.
  • the 2) conjugated diene polymer is a polymer containing a conjugated diene compound as a monomer unit.
  • the conjugated diene compound include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, and substituted linear chains.
  • Examples include conjugated pentadienes, substituted and side chain conjugated hexadienes, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, 1,3-butadiene is particularly preferred.
  • the 3) acrylic polymer is a polymer containing a (meth) acrylic compound as a monomer unit.
  • the said (meth) acrylic-type compound shows at least 1 chosen from the group which consists of (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester.
  • Examples of (meth) acrylic acid used in the above 3) acrylic polymer include acrylic acid and methacrylic acid.
  • the (meth) acrylic acid ester used in the acrylic polymer is, for example, a (meth) acrylic acid alkyl ester such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, 2 -Ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl amethacrylate, etc .; And epoxy group-containing (meth) acrylic acid esters such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate. These may be used alone or in combination of two or more. Among the above, at least one selected from the group consisting of acrylic acid and methacrylic acid is particularly preferable.
  • the above 2) conjugated diene polymer and 3) acrylic polymer are obtained by copolymerizing other monomers copolymerizable with a conjugated diene compound or a (meth) acrylic compound, respectively. Also good.
  • other copolymerizable monomers used include unsaturated carboxylic acid alkyl esters, aromatic vinyl monomers, vinyl cyanide monomers, and unsaturated monomers containing a hydroxyalkyl group. , Unsaturated carboxylic acid amide monomer, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • an unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomer is particularly preferable.
  • the unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomer include dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dimethyl maleate, diethyl maleate, dimethyl itaconate, monomethyl fumarate, monoethyl fumarate and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the 2) conjugated diene polymer may be obtained by copolymerizing the (meth) acrylic compound as another monomer.
  • the layer thickness of the porous layer is preferably 1 ⁇ m or more from the viewpoint of improving heat resistance and insulation, more preferably 1.0 ⁇ m or more, still more preferably 1.2 ⁇ m or more, particularly preferably 1.5 ⁇ m or more, Particularly preferably, it is 1.8 ⁇ m or more, and most preferably 2.0 ⁇ m or more. Further, from the viewpoint of increasing the capacity of the battery and improving the permeability, it is preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less, still more preferably 10 ⁇ m or less, and particularly preferably 7 ⁇ m or less.
  • the filling rate of the inorganic filler in the porous layer is preferably 95% by volume or less, more preferably 80% by volume or less, still more preferably 70% by volume or less, and particularly preferably 60% by volume or less from the viewpoint of lightness and high permeability. preferable.
  • the lower limit of the inorganic filler filling rate is preferably 20% by volume or more, more preferably 30% by volume or more, and still more preferably 40% by volume or more.
  • the filling rate of the inorganic filler can be calculated from the layer thickness of the porous layer and the mass and specific gravity of the inorganic filler.
  • the porous layer may be formed only on one side of the porous film or on both sides.
  • Examples of the method for forming the porous layer include a method in which a porous layer is formed by applying a coating liquid containing an inorganic filler and a resin binder on at least one surface of a porous film mainly composed of a polyolefin resin. it can.
  • the form of the resin binder in the coating solution may be an aqueous solution or dispersion dissolved or dispersed in water, or an organic medium solution or dispersion dissolved or dispersed in a general organic medium.
  • a resin latex is preferred.
  • “Resin latex” refers to a dispersion in which a resin is dispersed in a medium.
  • the average particle diameter of the resin latex binder is preferably 50 to 1,000 nm, more preferably 60 to 500 nm, and still more preferably 80 to 250 nm.
  • the average particle size is 50 nm or more, when a porous layer containing an inorganic filler and a binder is laminated on at least one surface of the polyolefin porous film, it exhibits good binding properties, and when it is used as a separator, heat shrinkage is good. , Tend to be excellent in safety.
  • the average particle size is 1,000 nm or less, the ion permeability is hardly lowered and high output characteristics are easily obtained. In addition, even when the temperature rises rapidly during abnormal heat generation, smooth shutdown characteristics are exhibited and high safety is easily obtained.
  • the average particle diameter can be controlled by adjusting a polymerization time, a polymerization temperature, a raw material composition ratio, a raw material charging order, a pH, a stirring speed, and the like when manufacturing the resin binder.
  • a medium for the coating liquid a medium that can uniformly and stably disperse or dissolve the inorganic filler and the resin binder is preferable.
  • Specific examples include N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, water, ethanol, toluene, hot xylene, methylene chloride, hexane and the like.
  • additives such as a surfactant, a thickener, a wetting agent, an antifoaming agent, a pH adjuster containing an acid or an alkali are added to the coating solution in order to improve dispersion stabilization and coating properties.
  • An agent may be added.
  • the total addition amount of these additives is 20 parts by mass or less as the amount of the active ingredient (the mass of the additive component dissolved when the additive is dissolved in the solvent) with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler. Is preferable, more preferably 10 parts by mass or less, still more preferably 5 parts by mass or less.
  • the method for dispersing or dissolving the inorganic filler and the resin binder in the medium of the coating liquid is not particularly limited as long as it is a method capable of realizing the dispersion characteristics of the coating liquid necessary for the coating process.
  • examples thereof include a ball mill, a bead mill, a planetary ball mill, a vibrating ball mill, a sand mill, a colloid mill, an attritor, a roll mill, a high-speed impeller dispersion, a disperser, a homogenizer, a high-speed impact mill, ultrasonic dispersion, and mechanical stirring using a stirring blade.
  • the method for applying the coating solution to the porous film is not particularly limited as long as it can achieve the required layer thickness and coating area.
  • gravure coater method small diameter gravure coater method, reverse roll coater method, transfer roll coater method, kiss coater method, dip coater method, knife coater method, air doctor coater method, blade coater method, rod coater method, squeeze coater method, cast Examples include a coater method, a die coater method, a screen printing method, and a spray coating method.
  • the surface treatment method is not particularly limited as long as it does not significantly impair the porous structure of the porous membrane. Examples thereof include a corona discharge treatment method, a plasma discharge treatment method, a mechanical surface roughening method, a solvent treatment method, an acid treatment method, and an ultraviolet oxidation method.
  • the method for removing the medium from the coating film after coating is not particularly limited as long as it does not adversely affect the porous film.
  • a method of drying at a temperature below its melting point while fixing the porous membrane, a method of drying under reduced pressure at a low temperature, extraction drying and the like can be mentioned.
  • a part of the solvent may be left within a range that does not significantly affect the battery characteristics. From the viewpoint of controlling the shrinkage stress in the MD direction of the porous film in which the porous film and the porous layer are laminated, it is preferable to appropriately adjust the drying temperature, the winding tension, and the like.
  • the separator of this invention is excellent in adhesiveness with an electrode active material by providing a polymer layer on a base material.
  • the separator has an air permeability of preferably 10 seconds / 100 cc to 650 seconds / 100 cc, more preferably 20 seconds / 100 cc to 500 seconds / 100 cc, and even more preferably 30 seconds / 100 cc to 450 seconds / 100 cc.
  • it is particularly preferably 50 seconds / 100 cc or more and 400 seconds / 100 cc or less.
  • the air permeability is 10 seconds / 100 cc or more, self-discharge tends to decrease when used as a battery separator, and when it is 650 seconds / 100 cc or less, good charge / discharge characteristics tend to be obtained. .
  • the final film thickness of the separator is preferably 2 ⁇ m to 200 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m to 100 ⁇ m, and still more preferably 7 ⁇ m to 30 ⁇ m. If the film thickness is 2 ⁇ m or more, the mechanical strength tends to be sufficient. On the other hand, if it is 200 ⁇ m or less, the occupied volume of the separator is reduced, which tends to be advantageous in terms of increasing the capacity of the battery.
  • the peel strength of the separator (adhesiveness between the separator and the electrode) is obtained when the layer side containing the thermoplastic polymer of the separator is pressed against the aluminum foil of the positive electrode current collector at 80 ° C. and a pressure of 10 MPa for 2 minutes. It is measured as peel strength (hereinafter also referred to as “heat peel strength”).
  • peel strength As the peel strength of the separator, the value of the heat peel strength is preferably 4 mN / mm or more.
  • a separator having a heat peel strength in the above range is preferable in terms of excellent adhesion between the electrode and the separator when applied to an electricity storage device described later. About the measuring method of said heat peeling strength, it describes concretely in the below-mentioned Example.
  • the separator in this embodiment is a 90 ° peel strength (hereinafter also referred to as “room temperature peel strength”) after two separators are stacked and pressed in the stacking direction at a temperature of 25 ° C. and a pressure of 5 MPa for 3 minutes. ) Is preferably 40 mN / mm or less, and more preferably 20 mN / mm or less. By satisfying this requirement, it is possible to obtain an effect that the separator is further excellent in blocking resistance and the handling property is further improved. A specific method for measuring the room temperature peel strength will be described in Examples described later.
  • the room temperature peel strength and the heat peel strength are within the above ranges, it is preferable from the viewpoint of further improving the adhesion when the separator is heated and pressed on the electrode.
  • the reason why such an effect is obtained is not clear.
  • the present inventors guess the reason as follows.
  • the fact that the room temperature peel strength is within the above range means that in the layer containing the thermoplastic polymer of the separator, there are many thermoplastic resins having a high glass transition temperature on the outermost surface side, and the glass transition on the substrate side. This is considered to indicate that there are many thermoplastic resins having a low temperature. That is, the stickiness is suppressed by the presence of many thermoplastic resins having a high glass transition temperature on the outermost surface side of the layer containing the thermoplastic polymer.
  • thermoplastic resin having a high glass transition temperature is excellent in adhesion to the electrode.
  • a separator having both low stickiness and excellent adhesion to electrodes can be obtained.
  • the presence of many thermoplastic resins having a low glass transition temperature on the substrate side of the layer containing the thermoplastic polymer improves the adhesion between the substrate and the thermoplastic polymer.
  • separation at the interface between the substrate and the thermoplastic resin is suppressed, and as a result, a separator having excellent adhesion to the electrode can be obtained.
  • the power storage device includes the separator.
  • Other configurations may be the same as those conventionally known.
  • batteries such as a nonaqueous electrolyte battery, a capacitor
  • a non-aqueous electrolyte battery is preferable, a non-aqueous electrolyte secondary battery is more preferable, and a lithium ion secondary battery is still more preferable.
  • a suitable aspect in the case where the electricity storage device is a non-aqueous electrolyte battery will be described.
  • the non-aqueous electrolyte battery including the separator includes a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte in addition to the separator.
  • the positive electrode, the negative electrode, and the nonaqueous electrolytic solution are not particularly limited, and known ones can be used.
  • the cathode material (cathode active material) is not particularly limited, for example, LiCoO 2, LiNiO 2, spinel-type LiMnO 4, lithium-containing composite oxides such as olivine type LiFePO 4 and the like.
  • the negative electrode material is not particularly limited.
  • carbon materials such as graphite, non-graphitizable carbonaceous, graphitizable carbonaceous, and composite carbon bodies; silicon, tin, metallic lithium, and other alloy materials Is mentioned.
  • Each of the positive electrode and the negative electrode may include a current collector.
  • An example of the positive electrode current collector is an aluminum foil, and an example of the negative electrode current collector is a copper foil.
  • the nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited, but an electrolytic solution in which an electrolyte is dissolved in an organic solvent can be used.
  • the organic solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and a mixed solvent thereof.
  • the electrolyte for example, LiClO 4, lithium salt of LiBF 4, LiPF 6 or the like.
  • the said electrical storage device is not specifically limited, For example, it manufactures as follows.
  • the separator is manufactured as a vertically long separator having a width of 10 to 500 mm (preferably 80 to 500 mm) and a length of 200 to 4,000 m (preferably 1,000 to 4,000 m).
  • the separator is stacked together with the positive electrode and the negative electrode in the order of positive electrode-separator-negative electrode-separator or negative electrode-separator-positive electrode-separator to obtain a laminate.
  • the laminate is wound into a cylindrical or flat spiral shape to obtain a wound body.
  • an electrical storage device is obtained by passing the process of accommodating the said winding body in an exterior body, and also inject
  • the positive electrode-separator-negative electrode-separator-positive electrode or negative electrode-separator-positive electrode-separator-negative electrode is laminated in this order to obtain a laminate. It can also be manufactured through a process such as housing in an exterior body and injecting an electrolytic solution therein.
  • a metal can battery can
  • a bag-like film, or the like can be used as the exterior body. Among these, it is preferable to use a square battery can or a bag-like film from the viewpoint of more effectively obtaining the benefits of the operational effects of the separator.
  • the separator is preferably bonded to an electrode.
  • electrode-separator bonded body what is obtained by bonding the separator and the electrode is also referred to as “electrode-separator bonded body” or simply “adhesive body”.
  • adheresion means that the peel strength between the separator and the electrode is preferably 4 mN / mm or more, more preferably 6 mN / mm or more, and still more preferably 8 mN / mm or more.
  • the method for manufacturing the said adhesive body is not specifically limited, For example, after overlapping the said separator and an electrode, it can manufacture by performing at least 1 sort (s) of a heating and press.
  • the heating and pressing can be performed in a state where the electrode and the separator are stacked.
  • at least one of heating and pressing can be performed by forming the above-described wound body or laminated body.
  • the heating and pressing may be performed before the electrode and the separator are accommodated in the exterior body, may be performed after the electrode and the separator are accommodated in the exterior body, respectively, and are performed both before and after being accommodated in the exterior body. May be.
  • the heating and pressing When at least one of the heating and pressing is performed after the electrode and the separator are accommodated in the exterior body, it may be performed before injecting the electrolyte into the exterior body, or may be performed after the injection. Further, it may be performed both before and after injecting the electrolytic solution.
  • a bag-shaped film is used as the exterior body, it is preferable to perform at least one of heating and pressing after accommodating the electrode and the separator in the exterior body and injecting an electrolytic solution. At this time, from the viewpoint of preventing the electrode and the separator from shifting, it is preferable to perform at least one of heating and pressing before accommodating them in the exterior body.
  • the temperature during the heating is preferably 40 to 120 ° C.
  • the heating time is preferably 5 seconds to 5 hours.
  • the pressure during the pressing is preferably 1 to 30 MPa.
  • the pressing time is preferably 5 seconds to 5 hours.
  • the order may be heating and then pressing, pressing and heating, or pressing and heating at the same time. Among these, it is preferable to perform pressing and heating simultaneously.
  • the present embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
  • the present embodiment is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded.
  • the physical properties in Examples and Comparative Examples were measured by the following methods, respectively. In the case where the measurement atmosphere is not specified, measurement was performed in the air at 23 ° C., 1 atm, and 50% relative humidity.
  • Thickness (2-1) Thickness ( ⁇ m) of base material and separator layer for electricity storage device Samples of MD 10 mm ⁇ TD 10 mm were cut out from the substrate and the electricity storage device separator, respectively. Nine locations (3 points x 3 points) are selected in a grid pattern on the sample surface, and the film thickness at each location is measured at a room temperature of 23 ⁇ 2 ° C using a microthickness meter (Toyo Seiki Seisakusho Type KBM). did. In each case, the average value of the measured values at 9 locations was defined as the film thickness ( ⁇ m) of the base material and the separator for the electricity storage device.
  • the thickness of each is measured as follows. A sample of MD 10 mm ⁇ TD 10 mm was cut out from each of the porous membrane and the multilayer porous membrane, nine locations (3 points ⁇ 3 points) were selected in a lattice pattern, and the film thickness was dial gauge (PEACOCK No. 25 (registered trademark) manufactured by Ozaki Seisakusho) The average value of the measurement values at nine locations was taken as the film thickness ( ⁇ m) of the porous membrane and the multilayer porous membrane. Further, the difference between the film thickness of the multilayer porous film measured in this way and the film thickness of the porous film was defined as the layer thickness ( ⁇ m) of the porous layer.
  • d 2 ⁇ ⁇ (R liq / R gas ) ⁇ (16 ⁇ / 3Ps) ⁇ 10 6
  • R gas and R liq are each obtained using the following equations.
  • each of air permeability and water permeability is calculated
  • Air permeability The air permeability here can be obtained as the air resistance by measuring the microporous membrane in accordance with the description of “(5) Air permeability of substrate and separator” described later.
  • Water permeability A microporous membrane previously immersed in ethanol was set in a stainless steel liquid-permeable cell having a diameter of 41 mm, and the ethanol in the membrane was washed with water.
  • Air permeability of base material A Gurley type air permeability meter (G-B2 (trademark) manufactured by Toyo Seiki, inner cylinder mass: 567 g) according to JIS P-8117 was used, and an area of 645 mm 2 (diameter 28.6 mm). The time (seconds) through which 100 cc of air passes was measured and the air permeability of the substrate (seconds / 100 cc) was measured.
  • Puncture strength (g) Using a handy compression tester KES-G5 (trademark) manufactured by Kato Tech, a porous membrane (substrate) was fixed with a sample holder having a diameter of 11.3 mm at the opening. Next, a puncture test is performed on the central portion of the fixed porous membrane as a maximum puncture load by performing a puncture test in a 25 ° C atmosphere at a puncture speed of 2 mm / sec using a needle having a radius of curvature of 0.5 mm. Strength (g) was obtained.
  • About 17 mg of the dried film after drying was packed in an aluminum container for measurement, and a DSC curve and a DDSC curve in a nitrogen atmosphere were obtained with a DSC measurement apparatus (manufactured by Shimadzu Corporation, DSC 6220). Measurement conditions were as follows. (First stage temperature rise program) Start at 70 ° C, heat up at a rate of 15 ° C per minute, maintain for 5 minutes after reaching 110 ° C.
  • the glass transition takes place at the intersection of the base line (the straight line obtained by extending the base line in the obtained DSC curve to the high temperature side) and the tangent at the inflection point (the point where the upward convex curve changes to the downward convex curve).
  • the temperature (Tg) was used.
  • thermoplastic polymer toluene insoluble matter, Production Examples A1 and A2
  • the content was filtered with 325 mesh, and the toluene insoluble matter remaining on the mesh was dried together with the mesh for 1 hour with a 130 ° C. hot air dryer.
  • the 325 mesh used here measured the dry mass beforehand.
  • the dry mass (b) of toluene insoluble matter was obtained by subtracting 325 mesh mass measured beforehand from the dry mass of toluene insoluble matter, and the total mass of 325 mesh.
  • thermoplastic polymer to electrolyte (9) Swelling degree of thermoplastic polymer to electrolyte (times)
  • the thermoplastic polymer or a solution in which the thermoplastic polymer is dispersed is allowed to stand in an oven at 130 ° C. for 1 hour, and then the dried thermoplastic polymer is cut out to 0.5 g and mixed at a predetermined component and mixing ratio. After putting it in a 50 mL vial together with 10 g of the solvent and infiltrating for a predetermined time, the sample was taken out, washed with the above mixed solvent, and the mass (Wa) was measured.
  • area density, Voronoi polygon area (s i ) variance ( ⁇ 2 ), and ratio (c i / s i ) are image processing software “A image kun” (registered trademark; manufactured by Asahi Kasei Engineering Corporation). ) Automatically calculated. Further, when Voronoi division was performed in the observation field of view, the region that was not closed was not considered as an object for calculating the area of the Voronoi polygon. ii) Evaluation using 95 fields of view Using a scanning electron microscope S-4800 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), the surface of the polymer layer on the separator is photographed at a magnification of 10,000 or 30,000, depending on the particle size of the polymer particles. I took a picture.
  • a (Ac), A (An), and A (Ar) are obtained as follows, and the infrared absorption peak intensity ratio A (An) / A (Ac) or A ( Ar) / A (Ac) was calculated.
  • a (Ar) Intensity of infrared absorption peak having the highest intensity in the wavelength range of 740 cm ⁇ 1 to 770 cm ⁇ 1
  • a positive electrode current collector (aluminum foil manufactured by Fuji Process Paper Co., Ltd., thickness: 20 ⁇ m) was cut to 30 mm ⁇ 150 mm as an adherend.
  • a separator (size: width 20 mm, length 100 mm) is immersed in an electrolytic solution (manufactured by Toyama Pharmaceutical Co., Ltd.) in which ethylene carbonate and diethyl carbonate are mixed at a ratio (volume ratio) of 2: 3 and sufficiently wetted. Raised after. Next, after the substrates that were sufficiently wetted were superposed on the current collector, they were stacked with two Teflon (registered trademark) sheets (Naflon PTFE sheet TOMBO-No.
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • This slurry was applied to one side of a 20 ⁇ m-thick aluminum foil serving as a positive electrode current collector using a die coater, dried at 130 ° C. for 3 minutes, and then subjected to compression molding using a roll press to obtain a positive electrode. Produced.
  • the coating amount of the positive electrode active material at this time was 109 g / m 2 .
  • This slurry was applied to one side of a 12 ⁇ m thick copper foil serving as a negative electrode current collector with a die coater, dried at 120 ° C. for 3 minutes, and then compression molded with a roll press to produce a negative electrode.
  • the coating amount of the negative electrode active material at this time was 5.2 g / m 2 .
  • Battery assembly A base material as a separator was cut into a circle of 24 mm ⁇ , and a positive electrode and a negative electrode were cut into a circle of 16 mm ⁇ each.
  • the negative electrode, the separator, and the positive electrode were stacked in this order so that the positive electrode and the active material surface of the negative electrode were opposed to each other and housed in a stainless steel container with a lid.
  • the container and the lid were insulated, and the container was in contact with the negative electrode copper foil and the lid was in contact with the positive electrode aluminum foil.
  • a battery was assembled by injecting 0.4 ml of the non-aqueous electrolyte into the container and sealing it.
  • the discharge capacity when discharging to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 6 mA was defined as 1 C discharge capacity (mAh).
  • the current value starts to be reduced from 6 mA so as to hold 4.2 V, so that a total of about 3 Charged for hours.
  • the discharge capacity when discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 12 mA (about 2.0 C) was defined as 2 C discharge capacity (mAh).
  • the ratio of the 2C discharge capacity to the 1C discharge capacity was calculated, and this value was used as the rate characteristic.
  • Rate characteristic (%) (2C discharge capacity / 1C discharge capacity) ⁇ 100
  • Rate characteristics are 80% or less
  • Cycle characteristics were evaluated using simple batteries assembled as described in (17) a to d above, except that the separators obtained in the examples and comparative examples were used as separators.
  • the above battery was charged at a constant current of 1/3 C to a voltage of 4.2 V, then charged at a constant voltage of 4.2 V for 8 hours, and then discharged to a final voltage of 3.0 V at a current of 1/3 C. Went.
  • 4.2 V constant voltage charging was performed for 3 hours, and further discharging was performed to a final voltage of 3.0 V with a current of 1 C.
  • 1C represents a current value for discharging the reference capacity of the battery in one hour.
  • the battery subjected to the above pretreatment was discharged to a discharge end voltage of 3 V with a discharge current of 1 A under a temperature of 25 ° C., and then charged to a charge end voltage of 4.2 V with a charge current of 1 A. Charging / discharging was repeated with this as one cycle. Then, using the capacity retention after 200 cycles with respect to the initial capacity (capacity in the first cycle), the cycle characteristics were evaluated according to the following criteria.
  • the battery voltage is charged to 4.2 V at a current value of 6 mA (about 1.0 C), and after reaching the voltage value, the current value starts to be reduced from 6 mA so as to maintain 4.2 V.
  • the battery was charged for 3 hours.
  • the discharge capacity when discharging to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 6 mA was defined as A (mAh).
  • the battery voltage is charged to 4.2 V at a current value of 6 mA (about 1.0 C), and after reaching the voltage value, the current value starts to be reduced from 6 mA so as to maintain 4.2 V.
  • the battery was charged for 3 hours.
  • the cell held in a charged state was held in a 60 ° C. atmosphere for 7 days.
  • the cell was taken out and discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 6 mA in an atmosphere of 25 ° C.
  • the battery voltage is charged to 4.2 V at a current value of 6 mA (about 1.0 C), and after reaching the voltage value, the current value starts to be reduced from 6 mA so as to maintain 4.2 V.
  • the battery was charged for 3 hours.
  • the discharge capacity when discharging to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 6 mA was defined as B (mAh). Then, using the ratio of B to A, the high temperature storage characteristics were evaluated according to the following criteria.
  • Oxidation resistance was evaluated by observing the blackening of the separator surface after the trickle test using an NC cell. The details are as follows. Each of the separators obtained in each Example and Comparative Example was cut into 18 mm ⁇ . Further, the positive electrode and the negative electrode produced in the same manner as in the above “(16) Rate characteristics” were cut into a circle (disk) of 16 mm ⁇ . And after laminating
  • the container and the lid were insulated, and the container was placed in contact with the negative electrode copper foil and the lid was in contact with the positive electrode aluminum foil.
  • the electrolyte was poured into the container, sealed, and left in that state at room temperature for 1 day to produce a battery.
  • the battery is charged to a battery voltage of 4.2 V at a current value of 6 mA (1.0 C) in an atmosphere of 25 ° C., and the current value starts to be reduced from 6 mA so as to maintain 4.2 V.
  • the method was charged for a total of 3 hours. Next, the battery was discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 6 mA (1.0 C). Next, in a 60 ° C. atmosphere, the battery voltage is charged to 4.2 V at a current value of 6 mA (1.0 C), and the current value starts to be reduced from 6 mA so as to maintain 4.2 V. Charged for hours. Next, the battery was stored for 4 days in an atmosphere of 60 ° C. while being charged so as to maintain 4.2 V, and then discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 6 mA (1.0 C).
  • the separator was taken out from the battery, and ultrasonic cleaning was sequentially performed for 15 minutes in dimethoxyethane, ethanol, and 1N hydrochloric acid in order to remove deposits. Then, it dried in the air, the black discoloration condition of the aqueous dispersion application part of the positive electrode contact surface side of a separator was observed visually, and oxidation resistance was evaluated. When the ratio of discoloration to black was 5% or less per area, ⁇ (very good), more than 5% to 10% or less ⁇ (good), 10% or more was judged as x (bad) .
  • Production Example B1 (Manufacture of base material B1-1) 45 parts by mass of a homopolymer high-density polyethylene having an Mv of 700,000, 45 parts by mass of a homopolymer high-density polyethylene having an Mv of 300,000, 5 parts by mass of a homopolymer polypropylene having an Mv of 400,000 Dry blended using a tumbler blender.
  • the obtained mixture was supplied to the twin screw extruder by a feeder under a nitrogen atmosphere. Further, liquid paraffin (kinematic viscosity at 37.78 ° C .: 7.59 ⁇ 10 ⁇ 5 m 2 / s) was injected into the extruder cylinder by a plunger pump.
  • liquid paraffin kinematic viscosity at 37.78 ° C .: 7.59 ⁇ 10 ⁇ 5 m 2 / s
  • Feeder and pump operating conditions were adjusted so that the ratio of liquid paraffin in the total mixture to be extruded was 65 parts by mass and the polymer concentration was 35 parts by mass.
  • melt-kneaded product is extruded through a T-die onto a cooling roll controlled at a surface temperature of 80 ° C.
  • a sheet-like molded product was obtained by bringing into contact with a cooling roll and molding by cooling.
  • This sheet was stretched by a simultaneous biaxial stretching machine at a temperature of 112 ° C. and a magnification of 7 ⁇ 6.4. Thereafter, the stretched product was immersed in methylene chloride, and the liquid paraffin was extracted and dried, and then dried, and further stretched twice in the transverse direction at a temperature of 130 ° C. using a tenter stretching machine.
  • the stretched sheet was relaxed by about 10% in the width direction and subjected to heat treatment to obtain a base material B1-1 which is a polyolefin resin porous film.
  • Substrate B1-1 was produced by the method described above. Next, aluminum hydroxide oxide (average particle size 1.0 ⁇ m) 96.0 parts by mass, acrylic latex (solid content concentration 40%, average particle size 145 nm, minimum film formation temperature 0 ° C. or less) 4.0 parts by mass, and A coating solution was prepared by uniformly dispersing 1.0 part by mass of an aqueous solution of ammonium polycarboxylate (SN Dispersant 5468, manufactured by San Nopco) in 100 parts by mass of water. Subsequently, the coating solution was applied to the surface of the polyolefin resin porous membrane (base material B1-1) using a gravure coater.
  • SN Dispersant 5468 ammonium polycarboxylate
  • methyl methacrylate indicated as “MMA” in the table, the same shall apply hereinafter
  • n-butyl acrylate indicated in the table as “BA”, the same shall apply hereinafter
  • MAA methacrylic acid
  • MAA methacrylic acid
  • acrylic acid in the table “AA”
  • HEMA 2-hydroxyethyl methacrylate
  • acrylamide indicated in the table as “AM”, hereinafter the same shall apply)
  • GMA glycidyl methacrylate
  • the obtained emulsion was dropped from the dropping tank into the reaction vessel.
  • the dropping was started 5 minutes after the ammonium persulfate aqueous solution was added to the reaction vessel, and the entire amount of the emulsion was dropped over 150 minutes.
  • the container internal temperature was maintained at 80 ° C. during the dropping of the emulsion.
  • the reaction container was maintained at an internal temperature of 80 ° C. for 90 minutes and then cooled to room temperature to obtain an emulsion.
  • the obtained raw material polymer (aqueous dispersion) A1 was evaluated by the above method. The obtained results are shown in Table 2.
  • aqueous dispersions A2-18 A copolymer was prepared in the same manner as in the raw material polymer (water dispersion) A1, except that the composition of the monomer and other raw materials used was changed as shown in Table 2. Latex (raw polymer A2-18) was obtained. The obtained raw material polymers (aqueous dispersions) A2 to A18 were each evaluated by the above method. The obtained results are shown in Table 2.
  • Production Example A2-1 An aqueous dispersion A2-1 was synthesized by taking a part of the aqueous dispersion A2 obtained in Production Example A2 and performing multistage polymerization using this as a seed polymer.
  • a reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping tank, and a thermometer 20 parts by mass of the aqueous dispersion A2 in terms of solid content was charged, and the internal temperature of the reaction vessel was raised to 80 ° C. Thereafter, 7.5 parts by mass of ammonium persulfate (2% aqueous solution) was added while maintaining the internal temperature of the container at 80 ° C.
  • the above is the initial preparation.
  • the obtained emulsion was dropped from the dropping tank into the reaction vessel.
  • the dropping was started 5 minutes after the ammonium persulfate aqueous solution was added to the reaction vessel, and the entire amount of the emulsion was dropped over 150 minutes.
  • the container internal temperature was maintained at 80 ° C. during the dropping of the emulsion.
  • the reaction container was maintained at an internal temperature of 80 ° C. for 90 minutes and then cooled to room temperature to obtain an emulsion.
  • the obtained raw material polymer (aqueous dispersion) A1 was evaluated by the above method. The obtained results are shown in Table 2.
  • Example 1 An aqueous dispersion A2 having a solid content of 80 parts by mass and an aqueous dispersion A1 having a solid content of 20 parts by mass are uniformly dispersed in water to obtain a coating liquid containing a thermoplastic polymer (solid content of 10% by mass).
  • a coating liquid containing a thermoplastic polymer solid content of 10% by mass.
  • carboxymethylcellulose was added as a thickener so that it might become 1 mass% with respect to a coating liquid, and the viscosity of the coating liquid was adjusted to 20 mPa * s.
  • the coating liquid was applied to the entire surface of one side of the substrate B1-1 by reverse coating using a gravure coater. Then, the coating liquid after application
  • Example 2 A separator was produced in the same manner as in Example 1 except that the coating conditions were adjusted so that the polymer loading was 0.5 g / m 2 .
  • Examples 3 to 10 and 13 to 26 A separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition of the substrate and the coating solution were changed as shown in Table 4, respectively.
  • Example 11 A separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that the type of thickener was xanthan gum.
  • Example 12 A separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that the type of thickener was modified polyurethane polyether.
  • CMC Carboxymethylcellulose
  • XTG Xanthan gum
  • MPE Modified polyurethane polyether

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

 少なくとも多孔膜を含む基材と、前記基材の少なくとも一つの面に配置された熱可塑性ポリマーと、を備える蓄電デバイス用セパレータであって、前記熱可塑性ポリマーについてボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(Si)を用いて下記数式によって定義される分散(σ)が、0.01以上0.7以下である、蓄電デバイス用セパレータ。 (式中、Siは、ボロノイ多角形の面積の実測値であり、mは、ボロノイ多角形の面積の実測値の平均値であり、かつnは、ボロノイ多角形の総数である)

Description

蓄電デバイス用セパレータ
 本発明は、蓄電デバイス用セパレータ(以下、単に「セパレータ」ともいう。)に関する。
 近年、リチウムイオン電池を中心とする非水電解液電池の開発が活発に行われている。通常、非水電解液電池には、微多孔膜(セパレータ)が正負極間に設けられている。このようなセパレータは、正負極間の直接的な接触を防ぐとともに、微多孔中に保持した電解液を通じイオンを透過させる機能を有する。
 非水電解液電池のサイクル特性、安全性等を向上するために、セパレータの改良が検討されている。また、近年、ポータブル機器の小型化及び薄型化に伴い、リチウムイオン二次電池等の蓄電デバイスにも小型化及び薄型化が求められている。一方で、ポータブル機器を長時間携帯することを可能にするために、体積エネルギー密度を向上させることによる蓄電デバイスの高容量化も図られている。
 従来、セパレータには、異常加熱した場合には速やかに電池反応が停止される特性(ヒューズ特性)、高温になっても形状を維持して正極物質と負極物質とが直接反応する危険な事態を防止する性能(ショート特性)等の、安全性に関する性能が求められている。それらに加えて、最近では、充放電電流の均一化、及びリチウムデンドライト抑制の観点から、セパレータには電極との密着性の向上も求められている。
 セパレータと電池電極との密接性を良くすることにより、充放電電流の不均一化が起こり難くなり、リチウムデンドライトが析出し難くなるため、結果として充放電サイクル寿命を長くすることが可能となる。
 例えば、特許文献1及び2には、多孔膜用スラリーを電極上又はセパレータ上に塗工して、セパレータと電極とを接着固定することが提案されている。
 また、特許文献3及び4には、多孔性基材上に形成された多孔性コーティング層の上に、更にポリマー溶液をドットパターン層として塗布してセパレータを得て、該セパレータのドットパターン層側と電極とを接着固定することが提案されている。
国際公開第2011/040562号 国際公開第2013/151144号 国際公開第2009/096671号 国際公開第2014/017651号
 しかしながら、特許文献1及び2では、ポリマー粒子が密集するように多孔膜用スラリーを電極上又はセパレータ上に塗工しているので、電池のサイクル特性が低下するという問題を生じる。
 また、特許文献2及び3でも、ポリマー溶液がドットパターン層として塗布されているので、ポリマー溶液の塗布部分に対応する基材の孔が閉塞してしまい、上記と同様、蓄電デバイスのサイクル特性が低下するという問題を生じる。
 本発明は、有機塗工膜を介して電極とセパレータとを接着した場合でも、蓄電デバイスのサイクル特性を低下させずに、高温保存特性を向上させるとともに、電極-セパレータ接着体の厚さを小さくすることができる蓄電デバイス用セパレータを提供することを目的とする。
 本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、粒状の熱可塑性ポリマーをセパレータ表面に塗工する際に、塗工層又は塗工面の少なくとも一部の領域において、該粒状の熱可塑性ポリマーを特定の分布又は凝集状態に調整することにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。具体的には、本発明者等は、セパレータ表面において、イオン抵抗を均一化し、リチウムイオンの集中を抑制し、金属リチウムの発生を抑制することにより、蓄電デバイスの高温保存特性を向上させることができ;粒状ポリマーを適度に凝集させてセパレータ表面に配置することにより、粒状ポリマー層が薄膜であった場合でも、電極とセパレータとの間に十分な接着を発現させ得ることを見出した。そして、このような発見に基づいて、本発明に至ったのである。
 すなわち、本発明は以下のとおりである:
 [1] 少なくとも多孔膜を含む基材と、前記基材の少なくとも一つの面に配置された熱可塑性ポリマーと、を備える蓄電デバイス用セパレータであって、
 前記熱可塑性ポリマーについてボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(Si)を用いて下記数式によって定義される分散(σ)が、0.01以上0.7以下である、蓄電デバイス用セパレータ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
(式中、Siは、ボロノイ多角形の面積の実測値であり、mは、ボロノイ多角形の面積の実測値の平均値であり、かつnは、ボロノイ多角形の総数である)
 [2] 前記分散(σ)は、0.01以上0.6以下である、[1]に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [3] 前記分散(σ)は、0.01以上0.5以下である、[1]に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [4] 前記熱可塑性ポリマーは粒状である、[1]~[3]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [5] 前記熱可塑性ポリマーの平均粒径は、10nm~2,000nmである、[1]~[4]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [6] 前記熱可塑性ポリマーの平均粒径は、50nm~1,500nmである、[1]~[4]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [7] 前記熱可塑性ポリマーの平均粒径は、100nm~1,000nmである、[1]~[4]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [8] 前記熱可塑性ポリマーの平均粒径は、130nm~800nmである、[1]~[4]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [9] 前記熱可塑性ポリマーの面積密度は、30%以上80%以下である、[1]~[8]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [10] 前記熱可塑性ポリマーは、実質的に重なり合うことなく存在している、[1]~[9]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [11] 前記熱可塑性ポリマーが有する、740cm-1~770cm-1波長における赤外吸収ピーク強度に対する1,720cm-1~1,750cm-1の波長における赤外吸収ピーク強度の比が、1~18である、[1]~[10]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [12] 前記熱可塑性ポリマーが有する、1,720cm-1~1,750cm-1波長における赤外吸収ピーク強度に対する2,220cm-1~2,260cm-1の波長における赤外吸収ピーク強度の比が、0.001~0.320である、[1]~[10]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [13] 前記熱可塑性ポリマーは、下記(1)~(3):
(1)(メタ)アクリル酸エステルを単量体単位として有する共重合体(但し、下記の(2)共重合体及び(3)共重合体を除く。)、
(2)シアノ基を有する単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体とを単量体単位として有する共重合体、及び
(3)芳香族ビニル化合物と(メタ)アクリル酸エステル単量体とを単量体単位として有する共重合体
から成る群より選択される少なくとも1種を含む、[1]~[10]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [14] 前記シアノ基を有する単量体が(メタ)アクリロニトリルである、請求項13に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [15] 前記芳香族ビニル化合物がスチレンである、[13]に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [16] [1]~[15]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータを搭載した蓄電デバイス。
 [17] 前記熱可塑性ポリマーを含む溶液の粘度を20mPa.s以上に調整する工程と、
 前記調製された熱可塑性ポリマー溶液を、多孔膜を含む基材に対してせん断力を付与しながら塗工する工程と、
 を含む、
 蓄電デバイス用セパレータの製造方法。
 [18] 前記分散(σ)は、前記基材に配置された熱可塑性ポリマーを倍率1万倍の走査電子顕微鏡で撮像した撮像画像より算出される、[1]に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 [19] 前記分散(σ2)は、以下のようにして設定された測定視野からそれぞれ算出された95個の分散(σ2)の平均値として定義される、[18]に記載の蓄電デバイス用セパレータ;
 i)各測定視野:走査電子顕微鏡で撮像した画像
 ii)視野の設定方法:
  a)起点の視野を設定し、
  b)前記起点の視野に対して横方向に順次に隣接する領域からなる視野の9個と、縦方向に順次に隣接する領域からなる視野の9個と、前記起点の視野と、からなる19視野を設定し、
  c)前記19視野によって規定される領域を起点の区画として設定し、
  d)前記起点の区画に対して10mm間隔で一軸方向に順次に隣接する領域からなる区画を4個設定し、
  e)前記4個の区画について、前記起点の区画における19視野と相似の位置に各19視野を設定し、そして
  f)前記4個の区画及び前記起点の区画における全95視野(19視野×5区画)を測定視野として設定する。
 [20] 前記各測定視野は、1視野に観察される熱可塑性ポリマー粒子の数が80~200個となる倍率に設定して撮像された撮像画像である、[19]に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
 本発明によれば、セパレータと電極との間の接着性を向上させ、蓄電デバイスの高温保存特性及びサイクル特性を向上させ、かつ電極-セパレータ接着体の薄膜化を達成することができる。
図1は、ポリマー層の表面を観察した写真の一例を示す。 図2は、図1の観察視野に含まれる熱可塑性ポリマーを、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に特定した結果の一例を示す。 図3は、図2で特定された複数の粒子にボロノイ分割を行なってボロノイ多角形を得た結果の一例を示す。 図4は、図3で得られたボロノイ多角形の面積を、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に算出した結果の一例を示す。 図5は、セパレータ上に配置された熱可塑性ポリマー粒子を観察する95視野のうちの19視野から成る1区画を設定する方法の一例を示す。 図6は、セパレータ上に配置された熱可塑性ポリマー粒子を観察する95視野を包含する5区画を設定する方法の一例を示す。
 以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」と略記する。)について詳細に説明する。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
 本発明の蓄電デバイス用セパレータについて説明する。
 本発明の蓄電デバイス用セパレータは、少なくとも多孔膜を含む基材と、前記基材の少なくとも一つの面に配置された熱可塑性ポリマーと、を備える。このセパレータは、前記熱可塑性ポリマーについてボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)が、0.01以上0.7以下である。前記熱可塑性ポリマーは、好ましくは粒状である。該粒状の熱可塑性ポリマーの面積密度は、好ましくは30%以上80%以下である。
 以下、本発明の蓄電デバイス用セパレータに係る各構成について説明する。
[ポリマー層]
 熱可塑性ポリマーを含有する層(ポリマー層)について説明する。
 上記ポリマー層は、多孔膜、又は少なくとも一方の表面に無機フィラー及び樹脂製バインダを含む多孔層を有する多孔膜(これらをあわせて「基材」ともいう。)の少なくとも片面上に形成される。ポリマー層は、前記基材の少なくとも片面の、少なくとも一部の領域に形成されていればよい。
 上記ポリマー層は、熱プレスの工程を経ることにより、電極とセパレータとの間を接着させることができる。すなわち、前記ポリマー層は、接着層として機能し得るものである。
 ポリマー層の基材に対する担持量は、固形分として0.05g/m以上1.50g/m以下が好ましく、より好ましくは0.07g/m以上1.00g/m以下であり、更に好ましくは0.10g/m以上0.70g/m以下である。ポリマー層の基材に対する担持量を0.05g/m以上1.50g/m以下の範囲に制御することは、得られるセパレータにおいて、基材の孔の閉塞によるサイクル特性(透過性)の低下を抑制しつつ、ポリマー層と基材との接着力を一層向上させる効果、を発現する観点から好ましい。
 ポリマー層の基材に対する担持量は、例えば、塗布液中の熱可塑性ポリマー含有量、熱可塑性ポリマー溶液の塗布量等を変更することにより、調整することができる。但し、担持量の調整方法は上記に限定されない。
 ポリマー層は、基材の一面当たりの表面積に対して、80%以下の表面被覆率で基材の表面上に存在することが好ましく、より好ましくは70%以下、更に好ましくは60%以下の表面被覆率で基材の表面上に存在する。また、ポリマー層が5%以上の表面被覆率で基材の表面上に存在することが好ましい。このポリマー層の表面被覆率を80%以下とすることは、熱可塑性ポリマーによる基材の孔の閉塞を更に抑制し、セパレータの透過性を一層向上する観点から好ましい。一方、表面被覆率を5%以上とすることは、電極との接着性を一層向上する観点から好ましい。
 ポリマー層の表面被覆率は、例えば、後述のセパレータの製造方法において、基材に塗布する塗布液中の熱可塑性ポリマー含有量、塗布液の塗布量、並びに塗布方法及び塗布条件を変更することにより、調整することができる。但し、表面被覆率の調整方法は、それらに限定されない。
 ポリマー層の平均厚さは、特に限定されないが、2.0μm以下であることが好ましく、より好ましくは1.0μm以下、更に好ましくは0.5μm以下である。ポリマー層の平均厚さを2.0μm以下とすることは、ポリマー層による透過性の低下を抑制するとともに、セパレータをロールとして保管した際のポリマー層同士又はポリマー層と基材との貼り付きを効果的に抑制する観点から好ましい。ポリマー層の平均厚さは、例えば、基材に塗布する塗布液における熱可塑性ポリマー含有量、塗布液の塗布量、並びに塗布方法及び塗布条件を変更することにより、調整することができる。ただし、ポリマー層の平均厚さの調整方法は、それらに限定されない。
 ポリマー層における熱可塑性ポリマーは、粒状の熱可塑性ポリマーを含むことが好ましく、熱可塑性ポリマーのすべてが粒状の熱可塑性ポリマーであることがより好ましい。
 本実施形態に係る蓄電デバイス用セパレータでは、粒状の熱可塑性ポリマーの面積密度が、30%以上80%以下であることが好ましい。
 粒状の熱可塑性ポリマーの面積密度とは、セパレータ表面を特定の視野で観察する時に、その観察視野において、下記式:
  面積密度(%)=100×(全ての粒状の熱可塑性ポリマーの投影面積の和/セパレータ表面の投影面積)
により算出される値をいう。この面積密度が30%以上であると、セパレータと電極との間の接着性に優れる傾向にある。この面積密度が80%以下であると、蓄電デバイスのサイクル特性に優れ、かつ電極-セパレータ接着体を薄くできる傾向にある。粒状の熱可塑性ポリマーの面積密度は、30%以上70%以下であることがより好ましく、30%以上65%以下であることが更に好ましい。
 本実施形態に係る蓄電デバイス用セパレータは、熱可塑性ポリマーについてボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)が、0.01以上0.7以下である。ここでいう熱可塑性ポリマーは、好ましくは粒状である。
 ボロノイ分割とは、ある距離空間上の任意の位置に配置された複数個の点(母点)に対して、同一空間上の他の点がどの母点に近いかによって領域分けすることをいう。このようにして得られた領域を含む図は、ボロノイ図と呼ばれる。一般に、ボロノイ図において、複数の領域の境界線は、各母点の二等分線の一部になり、かつ各領域は多角形(ボロノイ多角形)を形成する。
 セパレータ表面を特定の視野で観察するときに、その観察視野において、1つの熱可塑性ポリマー粒子を、平均直径(l)を有する1つの円と見做す。そして、隣接する複数の熱可塑性ポリマー粒子の間に、それぞれ垂直二等分線を引き、各粒子について前記垂直二等分線によって囲まれた多角形を「ボロノイ多角形」と称する。
 ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)とは、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
{式中、sは、ボロノイ多角形の面積の実測値であり、mは、ボロノイ多角形の面積の実測値の平均値であり、かつnは、ボロノイ多角形の総数である}
により算出される値である。観察視野においてボロノイ分割を行なった時に、閉じられていない領域は、上記式の計算対象としないものとする。閉じられていない領域としては、例えば、観察視野の境界に粒子が存在し、その粒子の全体が観察されていない時に、その粒子に対してボロノイ分割を行なうことによって得られる領域が挙げられる。
 従って、セパレータ表面の少なくとも一部の領域を撮影して得られた画像において、その画像の端に位置する粒子については、その粒子全体が観察されているか否かを確認することが好ましい。
 本実施形態では、ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)は、基材上における粒状の熱可塑性ポリマーの配置のばらつきの水準を示す指標となる。この分散(σ)は、粒状の熱可塑性ポリマーの塗工面における分布又は凝集状態を表していると考えられる。ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)が0.01以上であると、粒状の熱可塑性ポリマーが適度に凝集してセパレータ表面に配置されていると評価できる。従って、この場合には、電極とセパレータとの間の接着性が十分である傾向にある。この分散(σ)が0.7以下であると、粒状の熱可塑性ポリマーがセパレータ表面において、過度に凝集していないと評価できる。従って、この場合には、セパレータ表面におけるイオン抵抗が均一化されており、表面の特定領域にリチウムイオンが集中せず、金属リチウムの発生が抑制されるので、蓄電デバイスの高温保存特性に優れる傾向にある。この分散(σ)の値は、0.01以上0.6以下であることが好ましく、0.01以上0.5以下であることがより好ましく、0.1以上0.4以下であることが更に好ましく、0.1以上0.35以下であることが特に好ましい。
 粒状の熱可塑性ポリマーの平均粒径は、好ましくは10nm~2,000nm、より好ましくは50nm~1,500nm、更に好ましくは100nm~1,000nm、特に好ましくは130nm~800nmであり、とりわけ好ましくは150~800nmであり、最も好ましくは200~750nmである。この平均粒径を10nm以上とすることは、少なくとも多孔膜を含む基材に粒状の熱可塑性ポリマーを塗工したときに、基材の孔に入り込まない程度の粒状の熱可塑性ポリマーの寸法が確保されることを意味する。従って、この場合、電極とセパレータとの間の接着性、及び蓄電デバイスのサイクル特性を向上させるという観点から好ましい。また、この平均粒径を2,000nm以下とすることは、電極とセパレータとの接着性、及び蓄電デバイスのサイクル特性を両立させるために必要な量の粒状の熱可塑性ポリマーを基材上に塗工するという観点から好ましい。粒状の熱可塑性ポリマーの平均粒径は、下記実施例に記載の方法に準じて測定することができる。
 粒状の熱可塑性ポリマー(以下、「熱可塑性ポリマー粒子」ともいう)の面積密度、及び熱可塑性ポリマー粒子についてボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)を知るためには、セパレータ表面を観察する。その観察手段は、セパレータ上に塗工された熱可塑性ポリマー粒子の寸法又は分布状態によって適宜選定され、任意の方法を採用することが可能である。例えば、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、光学顕微鏡、微分干渉顕微鏡等を用いることが可能である。これらの中でも、本実施形態のような分散粒子の分布状態を扱う場合には、電子顕微鏡又は原子間力顕微鏡を用いるのが好適である。
 観察視野内には、セパレータ表面に塗工されたポリマー層の平均的な観察視野が確保されるべきである。また、当該観察視野における投影面積は、分散粒子の平均的な分布状態が把握されるように適宜調整されるべきである。例えば、計算対象として採用される分散粒子は、約80個から200個/1視野であることが好ましい。この観察視野は、予め設定された観測手段及び倍率によってポリマー層を観察することにより、得ることができる。例えば、図1は、観測手段を走査型電子顕微鏡とし、倍率を1万倍として、ポリマー層の表面を観察した写真の一例である。図1は、粒子径約500nmの熱可塑性ポリマー粒子がポリマー層の表面に分散して存在している状態を明確に捉えている。このように熱可塑性ポリマー粒子がポリマー層の表面に分散した状態を捉えることにより熱可塑性ポリマー粒子の分散状態を、ボロノイ分割によって分析することができる。
 走査型電子顕微鏡を用いる観察においては、熱可塑性ポリマー粒子の粒子径に応じて、ボロノイ分割による分析に適切な倍率を設定する。具体的には、1視野に観察される熱可塑性ポリマー粒子の数が、好ましくは40個~300個、より好ましくは60個~240個、更に好ましくは80個~200個となる倍率に設定する。このことにより、ボロノイ分割による分析を適切に行うことができる。例えば、粒子径が500nm程度であれば倍率は1万倍とすることが適切であり、粒子径が200nm程度であれば倍率は3万倍程度の倍率設定とすることが、ボロノイ分割による分析に適切である。
 上記観察方法により得られた観察視野に含まれる熱可塑性ポリマー粒子を特定する。例えば、肉眼で、又は画像処理ソフトウェアを用いて、観察視野から熱可塑性ポリマー粒子を特定する。図2は、図1の観察視野に含まれる熱可塑性ポリマー粒子を、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に特定した結果を示す一例である。予め設定された方法及び倍率の観察視野において熱可塑性ポリマー粒子を特定することにより、粒子の総数、各粒子の直径、及び各粒子の投影面積が計算される(後述、図3も参照)。その場合、観察視野内に全体が含まれている粒子のみを特定することが好ましい。
 セパレータ表面の特定の観察視野において特定された熱可塑性ポリマー粒子について、上記で定義されたボロノイ分割を行なうことができる。具体的には、セパレータ表面に熱可塑性ポリマーを塗工した後の塗工膜表面を撮影して、画像を得る。得られた画像中で特定された熱可塑性ポリマー粒子を平均直径(l(エル))の円と見なして、ボロノイ分割を行なうことにより、ボロノイ多角形を描画することができる。例えば、手動で、又は画像処理ソフトウェアを用いて、ボロノイ多角形を描画してよい。そして、描画されたボロノイ多角形の面積を算出する。
 例えば、図3は、図2で特定された複数の熱可塑性ポリマー粒子にボロノイ分割を行なってボロノイ多角形を得た結果の一例である。図3に示されるボロノイ多角形の中で、閉じられた領域と対応しているボロノイ多角形の数及び面積を、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に算出した結果を図4に示す。
 上記の観察方法及び画像処理方法により、観察視野における投影面積が決定され、かつ該視野における熱可塑性ポリマー粒子の総数、投影面積、及びボロノイ多角形の面積が得られる。そして、上記の定義に従って、該視野における熱可塑性ポリマー粒子について、面積密度、及びボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)を算出することができる。
 但し、熱可塑性ポリマー粒子の分布は、観測視野によって変化することがある。従って、面積密度及び分散(σ)としては、好ましくは複数の観察視野についてそれぞれ算出された値の平均値を採用することが好ましい。この視野数としては、3以上とすることが好ましい。
 特に好ましくは、次のように決定された95視野について算出された値の平均値を採用することである。
 i)各測定視野:走査電子顕微鏡で撮像した画像
 ii)視野の設定方法:
  a)起点の視野を設定し、
  b)前記起点の視野に対して横方向に順次に隣接する領域からなる視野の9個と、縦方向に順次に隣接する領域からなる視野の9個と、前記起点の視野と、からなる19視野を設定し、
  c)前記19視野によって規定される領域を起点の区画として設定し、
  d)前記起点の区画に対して10mm間隔で一軸方向に順次に隣接する領域からなる区画を4個設定し、
  e)前記4個の区画について、前記起点の区画における19視野と相似の位置に各19視野を設定し、そして
  f)前記4個の区画及び前記起点の区画における全95視野(19視野×5区画)を測定視野として設定する。
 前記各測定視野は、1視野に観察される熱可塑性ポリマー粒子の数が80~200個となる倍率に設定して撮像された撮像画像であることが好ましい。
 以下、図を参照しつつ、本実施形態における95視野の好ましい設定方法を説明する。
 i)撮像画像としては、上記のとおり、倍率1万倍の走査電子顕微鏡で撮像した画像を採用することが好ましい。例えば図5に示す画像である。図5は、倍率1万倍の走査電子顕微鏡で撮像した、基材上の熱可塑性ポリマー粒子の画像の一部をモデル的に示した図である。
 この図5の画像において、先ず、起点の視野(10)を設定する。1視野は倍率1万倍の走査電子顕微鏡で撮像した画像により構成されるため、その1視野のスケールは10μm×10μm程度であり、熱可塑性ポリマー粒子を基準としたボロノイ分割評価に適した視野を構成する。次に、前記起点の視野(10)に対して横方向(X軸方向)に順次に隣接する9個の視野(1~9)を設定する。これらの視野(1~9)は、それぞれ、起点の視野(10)と同じ倍率の撮像画像からなり、隣接する領域と一辺を共通にして一方向に順次に設定される。次に、前記起点の視野(10)に対して縦方向に順次に隣接する9個の視野(11~19)を設定する。これらの視野(11~19)は、それぞれ、起点の視野(10)と同じ領域からなり、隣接する領域と一辺を共通にして一方向に順次に設定される。
 続いて、前記の19視野によって規定される領域を起点の区画(I)として設定する。該起点の区画(I)は、図5における視野1~10の上辺と、視野10~19の右辺とを2辺とする正方形の領域からなるため、1区画のスケールは100μm×100μm程度であり、倍率1,000倍の走査電子顕微鏡で撮像した画像に相当し、区画(I)を構成する19視野から算出した分散はセパレータ表面の状態をより正確に代表した値として評価できる。
 本実施態様においては、更にセパレータ表面の状態を正確に評価すべく、上記1区画と同等の区画を5区画設けて評価を実施する。具体的には、図6を参照する。図6は、図5に示した基材上の熱可塑性ポリマー粒子の画像の全体像である。該図6において、前記起点の区画(I)に対して、10mm間隔で一軸方向に順次に隣接する4個の区画(II~V)を設定する。これら4個の区画は、それぞれ、起点の区画(I)と同じ領域からなる。
 次いで、これら4個の区画(II~V)について、前記起点の区画(I)における19視野と相似の位置に各19視野を設定する。そして、前記4個の区画(II~V)及び前記起点の視野(I)における全95視野(19視野×5区画)を、基材上における熱可塑性ポリマー粒子の観察視野として設定する。
 上記のセパレータ表面の観察は、セパレータ表面のうちの、イオン伝導に関与していない領域について行われることが好ましい。例えば、製造直後のセパレータであって未だ蓄電素子に組み込まれていない状態のセパレータについて観察することができる。蓄電素子が使用中又は使用後である場合には、セパレータのうちの、所謂「耳」と呼ばれる部分(セパレータの外縁部近傍であって、イオン伝導に関与していない領域)について観察することも、本実施形態における好ましい態様である。
 上記評価方法から理解されるとおり、95視野を観察対象とする場合、長さ約40mmのセパレータ片を測定対象とするため、セパレータ表面における熱可塑性ポリマーの分散状態を正確に評価することができる。
 熱可塑性ポリマー粒子について、上記のようなボロノイ分割ができるということは、基材上に形成されたポリマー層において、該熱可塑性ポリマー粒子が実質的に重なり合うことなく、単層の粒子として存在していることを示している。例えばポリマー層中で熱可塑性ポリマー同士が幾重にも重なり合う場合には、単一の粒子が占有する面積という概念が成立しないため、ボロノイ分割を行うことができない。
 本実施形態におけるセパレータは、基材上に形成されたポリマー層中の熱可塑性ポリマー粒子が、実質的に重なり合うことがないように配置されたうえで、上記の面積密度、及び分散(σ)が、それぞれ、上記した範囲に調整されることが好ましい。
 熱可塑性ポリマーの面積密度及び分散(σ)を上記の範囲に調整する手段としては、限定されるものではないが、例えば、基材に塗布する塗布液における熱可塑性ポリマー含有量、塗布液の塗布量、並びに塗布方法及び塗布条件を変更することにより、調整することができる。より具体的には、熱可塑性ポリマー溶液の粘度を高く調整し、多孔膜の被塗工面に対してせん断力をかけながら塗工することにより、熱可塑性ポリマーを上記の範囲に分散して配置させることができる。
 ポリマー層の基材上での存在形態(パターン)は、特に限定されるものではないが、上記分散を満たすように基材の全面にわたって熱可塑性ポリマー粒子が相互に分散して存在することが好ましい。熱可塑性ポリマー粒子が一部の領域においてクラスターを形成していてもよいが、全体として上記分散の範囲を満たす程度に各粒子が分散していることが必要となる。また、その一部の領域においてポリマー粒子同士が積み重なっていてもよいが、全体として上記分散の範囲を満たす程度に各粒子が分散していることが必要となる。
 基材上でポリマー層がパターン状に存在する場合には、上記の面積密度及び分散(σ)は、それぞれ、ポリマー層が存在する領域を撮影した画像を用いて評価されることが好ましい。
 上記ポリマー層に含まれる熱可塑性ポリマーの具体例としては、以下の1)~4)が挙げられる。
1)共役ジエン系重合体、
2)アクリル系重合体、
3)ポリビニルアルコール系樹脂、及び
4)含フッ素樹脂。
 中でも、電極とのなじみ易さの観点からは上記1)共役ジエン系重合体が好ましく、耐電圧性の観点からは上記2)アクリル系重合体及び4)含フッ素樹脂が好ましい。
 また、上記ポリマー層は、その全量に対して、好ましくは60質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、特に好ましくは98質量%以上、上記熱可塑性ポリマーを含む。
 更に、上記ポリマー層は、上記熱可塑性ポリマー以外に、本発明の課題解決を損なわない程度の、その他の成分を含んでもよい。
 上記1)共役ジエン系重合体は、共役ジエン化合物を単量体単位として含む重合体である。上記共役ジエン化合物としては、例えば、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、2-クロル-1,3-ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、置換及び側鎖共役ヘキサジエン類等が挙げられ、これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。中でも、特に1,3-ブタジエンが好ましい。
 また、共役ジエン系重合体は、後述する(メタ)アクリル系化合物又は他の単量体を単量体単位として含んでいてもよい。具体的には、例えば、スチレン-ブタジエン共重合体及びその水素化物、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体及びその水素化物、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体及びその水素化物等である。
 上記2)アクリル系重合体は、(メタ)アクリル系化合物を単量体単位として含む重合体である。上記(メタ)アクリル系化合物とは、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも一つを示す。
 このような化合物としては、例えば、下記式(P1)で表される化合物が挙げられる。
 CH=CRY1-COO-RY2  (P1)
 式(P1)中、RY1は水素原子又はメチル基を示し、RY2は水素原子又は1価の炭化水素基を示す。RY2が1価の炭化水素基の場合は、置換基を有していてもよくかつ鎖内にヘテロ原子を有していてもよい。1価の炭化水素基としては、例えば、直鎖であっても分岐していてもよい鎖状アルキル基、シクロアルキル基、及びアリール基が挙げられる。また、置換基としては、例えば、ヒドロキシル基及びフェニル基が挙げられ、ヘテロ原子としては、例えばハロゲン原子、酸素原子等が挙げられる。(メタ)アクリル系化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 このような(メタ)アクリル系化合物としては、(メタ)アクリル酸、鎖状アルキル(メタ)アクリレート、シクロアルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレート、フェニル基含有(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
 RY2の1種である鎖状アルキル基として、より具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、及びイソプロピル基である炭素原子数が1~3の鎖状アルキル基;n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、n-ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、及びラウリル基等の、炭素原子数が4以上の鎖状アルキル基が挙げられる。また、RY2の1種であるアリール基としては、例えばフェニル基が挙げられる。
 そのようなRY2を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体の具体例としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t-ブチルアクリレート、n-ヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、t-ブチルメタクリレート、n-ヘキシルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート等の鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレート;
フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の、芳香環を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
 これらの中では、電極(電極活物質)との密着性向上の観点から、炭素原子数が4以上の鎖状アルキル基を有する単量体、より具体的には、RY2が炭素原子数4以上の鎖状アルキル基である(メタ)アクリル酸エステル単量体が好ましい。より具体的には、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、及び2-エチルヘキシルアクリレートから成る群より選択される少なくとも1種が好ましい。なお、炭素原子数が4以上の鎖状アルキル基における炭素原子数の上限は特に限定されず、例えば14であってもよいが、7が好ましい。これら(メタ)アクリル酸エステル単量体は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 (メタ)アクリル酸エステル単量体は、上記炭素原子数が4以上の鎖状アルキル基を有する単量体に代えて、或いはこれに加えて、RY2としてシクロアルキル基を有する単量体を含むことも好ましい。これによっても、電極との密着性が更に向上する。
 そのようなシクロアルキル基を有する単量体としては、より具体的には、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。シクロアルキル基の脂環を構成する炭素原子の数は、4~8が好ましく、6及び7がより好ましく、6が特に好ましい。また、シクロアルキル基は置換基を有していても有していなくてもよい。置換基としては、例えば、メチル基及びt-ブチル基が挙げられる。これらの中では、シクロヘキシルアクリレート及びシクロヘキシルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも1種が、アクリル系重合体調製時の重合安定性が良好である点で好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 また、アクリル系重合体は、(メタ)アクリル酸エステル単量体として、上記のものに代えて、あるいは加えて、好ましくは上記のものに加えて、架橋性単量体を含むことが好ましい。架橋性単量体としては、特に限定されないが、例えば、ラジカル重合性の二重結合を2個以上有している単量体、重合中又は重合後に自己架橋構造を与える官能基を有する単量体等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 ラジカル重合性の二重結合を2個以上有している単量体としては、例えば、ジビニルベンゼン、多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。上記多官能(メタ)アクリレートは、2官能(メタ)アクリレート、3官能(メタ)アクリレート、及び4官能(メタ)アクリレートからなる群より選択される少なくとも1種であってよい。具体的には、例えば、ポリオキシエチレンジアクリレート、ポリオキシエチレンジメタクリレート、ポリオキシプロピレンジアクリレート、ポリオキシプロピレンジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ブタンジオールジアクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。なかでも、上記と同様の観点から、トリメチロールプロパントリアクリレート及びトリメチロールプロパントリメタクリレートからなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
 重合中又は重合後に自己架橋構造を与える官能基を有する単量体としては、例えば、エポキシ基を有する単量体、メチロール基を有する単量体、アルコキシメチル基を有する単量体、加水分解性シリル基を有する単量体などが挙げられる。上記エポキシ基を有する単量体としては、アルコキシメチル基を有するエチレン性不飽和単量体が好ましく、具体的には例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、2,3-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。
 メチロール基を有する単量体としては、例えば、N-メチロールアクリルアミド、N-メチロールメタクリルアミド、ジメチロールアクリルアミド、ジメチロールメタクリルアミド等が挙げられる。
 上記アルコキシメチル基を有する単量体としては、アルコキシメチル基を有するエチレン性不飽和単量体が好ましく、具体的には例えば、N-メトキシメチルアクリルアミド、N-メトキシメチルメタクリルアミド、N-ブトキシメチルアクリルアミド、N-ブトキシメチルメタクリルアミド等が挙げられる。
 上記加水分解性シリル基を有する単量体としては、例えば、ビニルシラン、γ-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
 これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 また、上記アクリル系重合体は、様々な品質及び物性を改良するために、上記以外の単量体を単量体単位として更に有してもよい。そのような単量体としては、例えば、カルボキシル基を有する単量体(但し、(メタ)アクリル酸を除く。)、アミド基を有する単量体、シアノ基を有する単量体、ヒドロキシル基を有する単量体、芳香族ビニル単量体等が挙げられる。
 更に、スルホン酸基、リン酸基等の官能基を有する各種のビニル系単量体、及び酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ビニルピロリドン、メチルビニルケトン、ブタジエン、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等も必要に応じて使用できる。
 これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。また、上記他の単量体は、上記各単量体のうち2種以上に同時に属するものであってもよい。
 アミド基を有する単量体としては、例えば、(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
 シアノ基を有する単量体としては、シアノ基を有するエチレン性不飽和単量体が好ましく、具体的には、例えば、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。
 ヒドロキシル基を有する単量体としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 芳香族ビニル単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン等が挙げられる。好ましくはスチレンである。
 上記アクリル系重合体における(メタ)アクリル系化合物を単量体単位として含有する割合は、アクリル系重合体100質量%に対して、好ましくは5~95質量%である。その下限値は、より好ましくは15質量%であり、更に好ましくは20質量%であり、特に好ましくは30質量%である。上記単量体単位の含有割合が5質量%以上であると、基材への結着性及び耐酸化性の点で好ましい。一方、より好ましい上限値は92質量%であり、更に好ましい上限値は80質量%であり、特に好ましい上限値は60質量%である。上記単量体の含有割合が95質量%以下であると、基材との密着性が向上するため好ましい。
 アクリル系重合体が、鎖状アルキル(メタ)アクリレート又はシクロアルキル(メタ)アクリレートを単量体単位として有する場合、それらの含有割合の合計は、アクリル系重合体100質量%に対して、好ましくは、3~92質量%であり、より好ましくは10~90質量%であり、更に好ましくは15~75質量%であり、特に好ましくは25~55質量%である。これらの単量体の含有割合が3質量%以上であると耐酸化性の向上の点で好ましく、92質量%以下であると、基材との結着性が向上するため好ましい。
 アクリル系重合体が、(メタ)アクリル酸を単量体単位として有する場合、その含有割合は、アクリル系重合体100質量%に対して、好ましくは0.1~5質量%である。上記単量体の含有割合が、0.1質量%以上であると、セパレータは膨潤状態でのクッション性が向上する傾向にあり、5質量%以下であると、重合安定性が良好な傾向にある。
 アクリル系重合体が、架橋性単量体を単量体単位として有する場合、アクリル系重合体における架橋性単量体の含有割合は、アクリル系重合体100質量%に対して、好ましくは0.01~10質量%であり、より好ましくは0.1~5質量%であり、更に好ましくは0.1~3質量%である。上記単量体の含有割合が0.01質量%以上であると耐電解液性が更に向上し、10質量%以下であると膨潤状態でのクッション性の低下をより抑制することができる。
 本実施の形態におけるアクリル系重合体としては、以下のいずれかの態様が好ましい。以下の共重合割合は、いずれも、共重合体100質量部を基準とする値である。
(1)(メタ)アクリル酸エステルを単量体単位として有する共重合体(但し、下記の(2)共重合体及び(3)共重合体を除く。)、好ましくは、
(メタ)アクリル酸5質量%以下(より好ましくは0.1~5質量%)と、
(メタ)アクリル酸エステル単量体3~92質量%(より好ましくは10~90質量%、更に好ましくは15~75質量%、特に好ましくは25~55質量%)と、
アミド基を有する単量体、シアノ基を有する単量体、及びヒドロキシル基を有する単量体から成る群より選択される少なくとも1種15質量%以下(より好ましくは10質量%以下)と、
架橋性単量体10質量%以下(より好ましくは0.01~5質量%、更に好ましくは0.1~3質量%)と
の共重合体;
(2)芳香族ビニル単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体とを単量体単位として有する共重合体、好ましくは、
芳香族ビニル単量体5~95質量%(より好ましくは10~92質量%、更に好ましくは25~80質量%、特に好ましくは40~60質量%)と、
(メタ)アクリル酸5質量%以下(より好ましくは0.1~5質量%)と、
(メタ)アクリル酸エステル単量体5~95質量%(より好ましくは15~85質量%、更に好ましくは20~80質量%、特に好ましくは30~75質量%)と、
アミド基を有する単量体、シアノ基を有する単量体、及びヒドロキシル基を有する単量体から成る群より選択される少なくとも1種10質量%以下(より好ましくは5質量%以下)と、
架橋性単量体10質量%以下(より好ましくは0.01~5質量%、更に好ましくは0.1~3質量%)と
の共重合体;並びに
(3)シアノ基を有する単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体とを単量体単位として有する共重合体、好ましくは、
シアノ基を有する単量体1~95質量%(より好ましくは5~90質量%、更に好ましくは50~85質量%)と、
(メタ)アクリル酸5質量%以下(好ましくは0.1~5質量%)と、
(メタ)アクリル酸エステル単量体1~95質量%(より好ましくは5~85質量%、更に好ましくは10~50質量%)と、
アミド基を有する単量体、シアノ基を有する単量体、及びヒドロキシル基を有する単量体から成る群より選択される少なくとも1種10質量%以下(より好ましくは5質量%以下)と、
架橋性単量体10質量%以下(より好ましくは0.01~5質量%、更に好ましくは0.1~3質量%)と
の共重合体。
 上記(2)共重合体において、(メタ)アクリル酸エステル単量体として(メタ)アクリル酸の炭化水素エステルを含むことが好ましい。この場合の(メタ)アクリル酸の炭化水素エステルの共重合割合は0.1~5質量%であることが好ましい。また、上記(2)共重合体がアミド基を有する単量体成分を有する場合、その共重合割合は、0.1~5質量%であることが好ましい。更に、上記(2)共重合体がヒドロキシル基を有する単量体成分を有する場合、その共重合割合は、0.1~5質量%であることが好ましい。
 上記(3)共重合体において、(メタ)アクリル酸エステル単量体としては、鎖状アルキル(メタ)アクリレート及びシクロアルキル(メタ)アクリレートから成る群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。上記鎖状アルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素原子数が6以上の鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。(3)共重合体における鎖状アルキル(メタ)アクリレートの共重合割合は、1~95質量%であることが好ましく、3~90質量%であることがより好ましく、5~85質量%であることが更に好ましい。この共重合割合の上限値は、60質量%であってもよく、特に40質量%又は30質量%であってもよく、とりわけ好ましくは20質量%である。(3)共重合体におけるシクロヘキシルアルキル(メタ)アクリレートの共重合割合は、1~95質量%であることが好ましく、3~90質量%であることがより好ましく、5~85質量%であることが更に好ましい。この共重合割合の上限値は、60質量%であってもよく、特に50質量%であってもよく、とりわけ好ましくは40質量%である。
 また、上記(3)共重合体がアミド基を有する単量体成分を有する場合、その共重合割合は、0.1~10質量%であることが好ましく、2~10質量%であることがより好ましい。更に、上記(3)共重合体がヒドロキシル基を有する単量体成分を有する場合、その共重合割合は、0.1~10質量%であることが好まし好ましく、1~10質量%であることがより好ましい。
 アクリル系重合体は、例えば、通常の乳化重合法によって得られる。乳化重合の方法に関しては特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。
 例えば、水性媒体中で上述の単量体、界面活性剤、ラジカル重合開始剤、及び必要に応じて用いられる他の添加剤成分を基本組成成分とする分散系において、上記各単量体を含む単量体組成物を重合することによりアクリル系重合体が得られる。重合に際しては、供給する単量体組成物の組成を全重合過程で一定にする方法、重合過程で逐次又は連続的に変化させることによって生成する樹脂分散体の粒子の形態的な組成変化を与える方法等、必要に応じて様々な方法が利用できる。アクリル系重合体を乳化重合により得る場合、例えば、水と、その水中に分散した粒子状のアクリル系重合体とを含む水分散体(ラテックス)の形態であってもよい。
 界面活性剤は、一分子中に少なくとも1つ以上の親水基と1つ以上の親油基とを有する化合物である。各種界面活性剤には非反応性界面活性剤と反応性界面活性剤があり、好ましくは反応性界面活性剤が好ましく、より好ましくはアニオン性の反応性界面活性剤であり、更に好ましくはスルホン酸基を有する反応性界面活性剤である。
 上記界面活性剤は、単量体組成物100質量部に対して0.1~5質量部用いることが好ましい。界面活性剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 ラジカル重合開始剤としては、熱又は還元性物質によりラジカル分解して単量体の付加重合を開始させるものであり、無機系開始剤及び有機系開始剤のいずれも用いることができる。また、ラジカル重合開始剤としては、水溶性又は油溶性の重合開始剤を用いることができる。
 ラジカル重合開始剤は、単量体組成物100質量部に対して、好ましくは0.05~2質量部用いることができる。ラジカル重合開始剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 上記3)ポリビニルアルコール系樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等が;
上記4)含フッ素樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン-テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体等が、
それぞれ挙げられる。
 上記の熱可塑性ポリマーの中でも、セパレータと電極の接着性、蓄電デバイスの高温保存特性及びサイクル特性を向上させ、かつ電極-セパレータ接着体の薄膜化を達成するためには、単量体と、乳化剤と、開始剤と、水とを含むエマルションから形成されるアクリル系コポリマーラテックスが好ましい。このアクリル系コポリマーラテックスを基材に塗工すると、基材上で粒状になり、かつ適度に凝集するので、熱可塑性ポリマー粒子の面積密度及びボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)を制御するという観点から好ましい。
 熱可塑性ポリマーのガラス転移温度(以下、「Tg」とも表記する。)は、特に限定されないが、-50℃以上であってもよく、好ましくは20℃以上であり、より好ましくは20℃~120℃であり、更に好ましくは20℃~100℃である。熱可塑性ポリマーのTgが20℃以上であると、上記ポリマー層を備えるセパレータの最表面がべたつくことを抑制でき、ハンドリング性が向上する傾向にある。また、Tgが120℃以下であると、セパレータの電極(電極活物質)との密着性がより良好になる傾向にある。
 ここで、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)で得られるDSC曲線から決定される。具体的には、DSC曲線における低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の変曲点における接線との交点により決定される。
 また、「ガラス転移」はDSCにおいて試験片であるポリマーの状態変化に伴う熱量変化が吸熱側に生じたものを指す。このような熱量変化はDSC曲線において階段状変化の形状として観測される。「階段状変化」とは、DSC曲線において、曲線がそれまでの低温側のベースラインから離れ新たな高温側のベースラインに移行するまでの部分を示す。なお、階段状変化とピークとが組み合わされたものも階段状変化に含まれることとする。
 更に、「変曲点」とは、DSC曲線の階段状変化部分のこう配が最大になるような点を示す。また、階段状変化部分において、上側を発熱側とした場合に、上に凸の曲線が下に凸の曲線に変わる点と表現することもできる。「ピーク」とは、DSC曲線において、曲線が低温側のベースラインから離れてから再度同じベースラインに戻るまでの部分を示す。「ベースライン」とは、試験片に転移及び反応を生じない温度領域のDSC曲線のことを示す。
 熱可塑性ポリマーのTgは、例えば、熱可塑性ポリマーの製造に用いるモノマーの種類及び各モノマーの配合比を変更することにより、適宜調整できる。熱可塑性ポリマーのTgは、その製造に用いられる各モノマーについて一般に示されているそのホモポリマーのTg(例えば、「ポリマーハンドブック」(A WILEY-INTERSCIENCE PUBLICATION)に記載)とモノマーの配合比とから、概略で推定することができる。例えば約100℃のTgのポリマーを与えるスチレン、メチルメタクリレ-ト、及びアクリルニトリル等のモノマーを高比率で配合する熱可塑性ポリマーは、高いTgを有する。また、例えば約-80℃のTgのポリマーを与えるブタジエン、約-50℃のTgのポリマーを与えるn-ブチルアクリレ-ト及び2-エチルヘキシルアクリレ-ト等のモノマーを高い比率で配合した熱可塑性ポリマーは、低いTgを有する。
 また、ポリマーのTgはFOXの式(下記式(2))より概算することができる。なお、熱可塑性ポリマーのガラス転移温度としては、上記DSCを用いた方法により測定したものを採用する。
 1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+‥‥+Wi/Tgi+‥‥Wn/Tgn (2)
ここで、式(2)中において、Tg(K)は、コポリマーのTgを示し、Tgi(K)は、各モノマーiのホモポリマーのTgを示し、Wiは、各モノマーの質量分率を示す。
 熱可塑性ポリマーのゲル分率は、特に限定されないが、電解液中への溶解の抑制、及び電池内部での熱可塑性ポリマーの強度維持の観点から、80質量%以上が好ましく、より好ましくは85質量%以上、更に好ましくは90質量%以上である。ここで、ゲル分率は、トルエン不溶分の測定により求められる。
 ゲル分率は、重合するモノマー成分及び各モノマーの投入比、重合条件を変更することにより、調整することができる。
 熱可塑性ポリマーは、サイクル特性等の電池特性の点から、電解液に対する膨潤性を有することが好ましい。乾燥させた熱可塑性ポリマー(又は熱可塑性ポリマー分散液)に電解液を所定の時間浸透させ、洗浄した後の熱可塑性ポリマー(A)の質量をWa、Aを150℃のオーブン中に1時間静置した後の質量をWbとする時、以下の式により熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤度を算出することができる。膨潤度は、6倍以下が好ましく、5倍以下がより好ましく、4.5倍以下が更に好ましく、4倍以下が特に好ましい。また、膨潤度は、1倍以上が好ましく、2倍以上がより好ましい。
 熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤度(倍)=(Wa-Wb)÷Wb
 なお、ポリマー層が2種以上の共重合体を含む場合、膨潤度は、各々の共重合体の膨潤度の加重平均とする。
 本実施形態のセパレータにおける熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤性は、電解液のモデルとして、エチレンカーボネート(EC):エチルメチルカーボネート(EMC)との混合溶媒(体積比1:2)から成る混合溶媒、又はエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)との混合溶媒(質量比2:3)を用いて測定することが好ましい。
 本実施形態のセパレータにおいて、エチレンカーボネート(EC):エチルメチルカーボネート(EMC)との混合溶媒(体積比1:2)に対する熱可塑性ポリマーの膨潤度が上記範囲にあることにより、得られる蓄電デバイスにおいて優れたサイクル特性が発現される。本実施形態のセパレータにおける熱可塑性ポリマーとして、上記の(1)(メタ)アクリル酸エステルを単量体単位として有する共重合体(但し、(2)共重合体及び(3)共重合体を除く。)を含むものである場合、このEC:EMC=1:2(体積比)混合溶媒に対する膨潤度を上記の範囲に容易に制御することが可能となる。
 本実施形態のセパレータにおいて、エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)との混合溶媒(質量比2:3)に対する熱可塑性ポリマーの膨潤度が、0.5倍~6.0倍以下であると好ましく、1.0倍~5.0倍であるとより好ましい。この膨潤度が6.0倍以下であることにより、セパレータのイオン抵抗が低下するのをより有効かつ確実に抑制することにより、蓄電デバイスの信頼性をより高めることができ、レート特性を向上させると共に、膜強度も更に高めることが可能となる。本実施形態のセパレータにおける熱可塑性ポリマーとして、上記の
(2)芳香族ビニル単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体とを単量体単位として有する共重合体、及び
(3)シアノ基を有する単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体とを単量体単位として有する共重合体
より成る群から選択される1種以上を含むものである場合、このEC:DEC=2:3(質量比)混合溶媒に対する膨潤度を上記の範囲に容易に制御することが可能となる。
 また、熱可塑性ポリマー層がガラス転移温度を少なくとも2つ有していることが好ましい。これにより、電極への接着性とハンドリング性とのバランスをより良好に両立することができる。
 熱可塑性ポリマー層がガラス転移温度を少なくとも2つ有している場合、上記ガラス転移温度のうちの少なくとも1つは、20℃未満の領域に存在することが好ましい。これにより、基材との密着性に一層優れることとなる。その結果、セパレータが電極との密着性により優れるという効果を奏する。同様の観点から、用いる熱可塑性ポリマーのガラス転移温度のうちの少なくとも1つが、15℃以下の領域に存在することがより好ましい。更に好ましくは-30℃以上15℃以下の領域に存在することである。熱可塑性ポリマーと基材との密着性を高めつつ、ハンドリング性を更に良好に保持する点から、20℃未満の領域に存在するガラス転移温度が-30℃以上15℃以下の領域にのみ存在することが好ましい。
 熱可塑性ポリマーがガラス転移温度を少なくとも2つ有している場合、上記ガラス転移温度のうちの少なくとも1つが20℃以上の領域に存在することが好ましい。これにより、セパレータと電極との接着性及びハンドリング性に更に優れるという効果を奏する。また、用いる熱可塑性ポリマーのガラス転移温度のうちの少なくとも1つが20℃以上120℃以下の領域に存在することがより好ましい。更に好ましくは、50℃以上120℃以下である。上記範囲にガラス転移温度が存在することで、更に良好なハンドリング性を付与できる。更に、電池作製時の加圧により発現する電極とセパレータとの間の密着性を一層高めることができる。熱可塑性ポリマーと基材との密着性を一層高めつつ、ハンドリング性を更に良好に保持する点から、20℃以上の領域に存在するガラス転移温度は、20℃以上120℃以下の領域にのみ存在することが好ましく、50℃以上120℃以下の領域にのみ存在することがより好ましい。
 熱可塑性ポリマーがガラス転移温度を少なくとも2つ有することは、例えば、2種類以上の熱可塑性ポリマーをブレンドする方法、コアシェル構造を備える熱可塑性ポリマーを用いる方法等によって達成できる。しかし、これらの方法に限定されない。コアシェル構造とは、中心部分に属するポリマーと、外殻部分に属するポリマーが異なる組成からなる、二重構造の形態をしたポリマーである。
 特に、ポリマーブレンド及びコアシェル構造において、ガラス転移温度の高いポリマーと低いポリマーとを組み合せることにより、熱可塑性ポリマー全体のガラス転移温度を制御できる。また、熱可塑性ポリマー全体に複数の機能を付与できる。
 例えば、ブレンドの場合は、特にガラス転移温度が20℃以上の領域に存在するポリマーと、ガラス転移温度が20℃未満の領域に存在するポリマーとを、2種類以上ブレンドすることにより、耐ベタツキ性と基材への塗れ性とを更に良好に両立することができる。ブレンドする場合の混合比としてはガラス転移温度が20℃以上の領域に存在するポリマーと、ガラス転移温度が20℃未満の領域に存在するポリマーとの比が、0.1:99.9~99.9:0.1の範囲であることが好ましく、より好ましくは、5:95~95:5であり、更に好ましくは50:50~95:5であり、特に好ましくは60:40~90:10である。
 コアシェル構造の場合は、外殻ポリマーの種類を変えることにより、他材料(例えばポリオレフィン微多孔膜等)に対する接着性及び相溶性の調整ができる。また、中心部分に属するポリマーの種類を変更することにより、例えば熱プレス後の電極への接着性を高めたポリマーに調整することができる。或いは、粘性の高いポリマーと弾性の高いポリマーとを組み合わせることにより、粘弾性の制御をすることも可能である。
 なお、コアシェル構造を備える熱可塑性ポリマーのシェルのガラス転移温度は、特に限定されないが、20℃未満が好ましく、15℃以下がより好ましく、-30℃以上15℃以下が更に好ましい。また、コアシェル構造を備える熱可塑性ポリマーのコアのガラス転移温度は、特に限定されないが、20℃以上が好ましく、20℃以上120℃以下がより好ましく、50℃以上120℃以下が更に好ましい。
 本実施形態のセパレータの熱可塑性ポリマーについて赤外分光分析を行った場合、以下のいずれかの要件を満たすことが好ましい。
(A)前記熱可塑性ポリマーが有する、740cm-1~770cm-1波長における赤外吸収ピーク強度に対する1,720cm-1~1,750cm-1の波長における赤外吸収ピーク強度の比が、1~18である、又は、
(B)前記熱可塑性ポリマーが有する、1,720cm-1~1,750cm-1波長における赤外吸収ピーク強度に対する2,220cm-1~2,260cm-1の波長における赤外吸収ピーク強度の比が、0.001~0.320である。
 前記(A)の赤外吸収ピーク強度の比は、より好ましくは2~15であり、更に好ましくは5~10である。波長740~770cm-1の赤外ピークは芳香族ビニル化合物単量体の芳香環に由来し、波長1,720cm-1~1,750cm-1の赤外ピークは(メタ)アクリル酸エステル単量体の(メタ)アクリロイル基に由来すると考えられる。従って、前記(A)の赤外吸収ピーク強度の比は、熱可塑性ポリマーとして上記(2)芳香族ビニル単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体とを単量体単位として有する共重合体を使用する場合に、容易に実現される。このピーク強度比を満たす熱可塑性ポリマーは、芳香族ビニル化合物単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体との合計を100質量%とした場合、芳香族ビニル化合物単量体を例えば約5質量%~50質量%含むことになる。そのため、該熱可塑性ポリマーの使用は、電極への接着性と、ハンドリング性と、のバランスの観点から好ましい。
 前記(B)の赤外吸収ピーク強度の比は、より好ましくは0.010~0.320であり、更に好ましくは0.170~0.320である。波長1,720cm-1~1,750cm-1の赤外ピークは、前記のとおり、(メタ)アクリル酸エステル単量体の(メタ)アクリロイル基に由来すると考えられる。一方の波長2,220cm-1~2,260cm-1の赤外ピークは、前記シアノ基を有する単量体に由来すると考えられる。従って、前記(B)の赤外吸収ピーク強度の比は、熱可塑性ポリマーとして上記(3)シアノ基を有する単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体とを単量体単位として有する共重合体を使用する場合に、容易に実現される。このピーク強度比を満たす熱可塑性ポリマーは、(メタ)アクリル酸エステル単量体とシアノを有する単量体との合計を100質量%とした場合、シアノ基を有する単量体を、例えば1質量%~90質量%、好ましくは5質量%~90質量%、より好ましくは50質量%~90質量%含むことになる。そのため、該熱可塑性ポリマーの使用は、耐酸化性の観点から好ましい。
 上記の赤外吸収ピーク強度の比は、いずれも、下記実施例に記載の赤外吸収分析から求めることができる。
[ポリマー層の形成方法]
 ポリマー層を基材の少なくとも一方の面(片面)に担持する方法は、特に限定されない。
 例えば、熱可塑性ポリマーを含有する塗布液を基材の少なくとも一方の面に塗布した後、必要に応じて塗布液の溶媒又は分散媒を除去する方法が挙げられる。上記塗布液としては、重合体粒子が媒体中に分散した分散体を用いることが好ましい。
 上記分散体の固形分としては、30質量%~70質量%であることが好ましい。
 分散体には、ガラス転移温度の異なる複数の熱可塑性ポリマー粒子の混合物を含有させることが好ましい。また、複数の熱可塑性ポリマー粒子のいずれも100nm以上の平均粒径を有することが好ましい。上記混合物を含む分散体を基材に塗工すると、それぞれの粒子が基材上で粒状になり、かつ適度に凝集するので、熱可塑性ポリマー粒子の面積密度及びボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)を制御するという観点から好ましい。
 具体的には、20℃未満のガラス転移温度を有する熱可塑性ポリマー粒子(1)と、20℃以上のガラス転移温度を有する熱可塑性ポリマー粒子(2)との混合物を使用することが好ましい。熱可塑性ポリマー粒子(1)のガラス転移温度は、15℃以下であることがより好ましく、-30℃以上15℃以下であることが更に好ましい。熱可塑性ポリマー粒子(2)のガラス転移温度は、20℃以上120℃以下であることがより好ましく、50℃以上120℃以下であることが更に好ましい。その場合、熱可塑性ポリマー粒子(1)及び(2)のいずれも約100nm以上の平均粒径を有することが好ましく、100nm以上1,000nm以下の平均粒径を有することがより好ましく、100nm以上800nm以下の平均粒径を有することが更に好ましい。
 塗布液に含まれる溶媒又は分散媒としては、特に限定されないが、水が好ましい。塗布液を基材に塗布する際に、塗布液が基材の内部にまで入り込んでしまうと、熱可塑性ポリマーが、基材の孔の表面及び内部を閉塞し、得られるセパレータの透過性が低下し易くなる。この点、塗布液の溶媒又は分散媒として水を用いる場合には、基材の内部に塗布液が入り込み難くなり、熱可塑性ポリマーは主に基材の外表面上に存在し易くなる。そのため、得られるセパレータの透過性の低下をより効果的に抑制できるので、好ましい。また、この溶媒又は分散媒としては、水のみを用いてもよいし、水、及び水と相溶する他の溶媒又は分散媒とを併用してもよい。水と併用可能な溶媒又は分散媒としては、例えば、エタノール、メタノール等を挙げることができる。
 媒体として水を用いる場合は、長期の分散安定性を保つため、そのpHが5~12の範囲に調整されることが好ましい。pHの調整には、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ジメチルアミノエタノール等のアミン類を用いることが好ましく、アンモニア(水)又は水酸化ナトリウムによりpHを調整することがより好ましい。
 上記分散体には、他の成分として、分散剤、滑剤、増粘剤、殺菌剤等が、分散体の安定性を損なわない範囲で含まれていてもよい。
 塗布液の粘度は、20mPa・s以上とすることが好ましい。塗布液をこのような粘度に調整することにより、熱可塑性ポリマー粒子の好ましい面積密度、ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)、及び投影面積(c)とボロノイ多角形の面積(s)との比(c/s)を実現することが容易となる。塗布液の粘度は、1mPa・s~50mPa・sがより好ましく、10mPa・s~30mPa・sが更に好ましい。
 本実施形態においては、塗布液に含有される熱可塑性ポリマーは、好ましくは10nm~2,000nmという大きな粒径を有する粒子である。そのため、該熱可塑性ポリマーを含む塗布液は高粘度にはなり難いのが一般である。従って、塗布液には増粘剤を含有させて、塗布液粘度を上記の範囲に調整することが好ましい。ここで使用される増粘剤としては、例えば、ポリエチレングリコール類、ポリエーテル類、セルロース類、多糖類、ポリアクリルアミド類、ポリN-ピロリドン類等を挙げることができる。増粘剤の配合割合は、塗布液の全量に対して、好ましくは5質量%以下であり、より好ましくは3質量%以下である。
 塗布液を基材に塗布する方法については、必要とする層厚及び塗布面積を実現できる方法であれば特に限定はない。例えば、グラビアコーター法、小径グラビアコーター法、リバースロールコーター法、トランスファロールコーター法、キスコーター法、ディップコーター法、ナイフコーター法、エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、スクイズコーター法、キャストコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法が挙げられる。
 基材上にポリマー層を担持させる時に、ポリマー層の厚さが熱可塑性ポリマー粒子の直径と概ね等しくなるようにとの観点から、塗布装置としてグラビアコーター、ワイヤーバー等を使用することが好ましい。特に好ましくは、グラビアコーターを使用して、リバース塗布法によって、塗布液に対してせん断力をかけながら塗布することである。
 塗布液の塗布に先立ち、基材表面に表面処理を施しておくことが、塗布液をより塗布し易くするとともに、基材と熱可塑性ポリマーとの接着性をより向上させる観点から好ましい。表面処理の方法は、基材の構造(例えばポリオレフィン微多孔膜の多孔質構造)を著しく損なわない方法であれば特に限定はない。例えば、コロナ放電処理法、プラズマ処理法、機械的粗面化法、溶剤処理法、酸処理法、紫外線酸化法等が挙げられる。
 基材に塗布した塗布液から溶媒を除去する場合には、基材に悪影響を及ぼさない方法であれば特に限定はない。例えば、基材としてポリオレフィン微多孔膜を用いる場合、基材を固定しながらその融点以下の温度において乾燥する方法、低温で減圧乾燥する方法、熱可塑性ポリマーに対する貧溶媒に浸漬して熱可塑性ポリマーを凝固させると同時に溶媒を抽出する方法等が挙げられる。
[多孔膜]
 本発明における多孔膜について説明する。
 上記多孔膜としては、電子伝導性が小さく、イオン伝導性を有し、有機溶媒に対する耐性が高く、孔径の微細なものが好ましい。
 そのような多孔膜としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリシクロオレフィン、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアラミド、ポリシクロオレフィン、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン等から選択される樹脂を含む多孔膜;ポリオレフィン系の繊維を織ったもの(織布);ポリオレフィン系の繊維の不織布;ポリオレフィン系の繊維の紙;絶縁性物質粒子の集合体等が挙げられる。これらの中でも、塗工工程を経て多層多孔膜(セパレータ)を得る場合に、塗工液の塗工性に優れ、セパレータの膜厚をより薄くして、電池等の蓄電デバイス内の活物質比率を高めて体積当たりの容量を増大させる観点から、ポリオレフィン樹脂を含む多孔膜(以下、「ポリオレフィン樹脂多孔膜」ともいう。)が好ましい。
 ポリオレフィン樹脂多孔膜は、電池用セパレータとした時のシャットダウン性能等を向上させる観点から、多孔膜を構成する樹脂成分の50質量%以上100質量%以下をポリオレフィン樹脂が占めるポリオレフィン樹脂組成物により形成される多孔膜であることが好ましい。ポリオレフィン樹脂組成物におけるポリオレフィン樹脂が占める割合は、60質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、70質量%以上100質量%以下であることが更に好ましい。
 ポリオレフィン樹脂組成物に含有されるポリオレフィン樹脂としては、特に限定されず、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン等から選択されるα-オレフィンをモノマーとして用いて得られるホモ重合体、共重合体、多段重合体等が挙げられる。これらのポリオレフィン樹脂は、単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
 中でも、電池用セパレータとした時のシャットダウン特性の観点から、ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、若しくはこれらの共重合体、又はこれらの混合物が好ましい。
 ポリエチレンの具体例としては、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン等、
 ポリプロピレンの具体例としては、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレン、アタクティックポリプロピレン等、
 共重合体の具体例としては、エチレン-プロピレンランダム共重合体、エチレンプロピレンラバー等、が挙げられる。
 中でも、電池用セパレータとした時に低融点かつ高強度の要求性能を満たす観点からは、ポリオレフィン樹脂としてポリエチレン、特に高密度ポリエチレンを用いることが好ましい。なお、本発明において、高密度ポリエチレンとは密度0.942~0.970g/cm3のポリエチレンをいう。なお、本発明においてポリエチレンの密度とは、JIS K7112(1999)に記載のD)密度勾配管法に従って測定した値をいう。
 また、多孔膜の耐熱性を向上させる観点からは、ポリオレフィン樹脂としてポリエチレン及びポリプロピレンの混合物を用いることが好ましい。この場合、ポリオレフィン樹脂組成物中の、総ポリオレフィン樹脂に対するポリプロピレンの割合は、耐熱性と良好なシャットダウン機能を両立させる観点から、1~35質量%であることが好ましく、より好ましくは3~20質量%、更に好ましくは4~10質量%である。
 ポリオレフィン樹脂組成物には、任意の添加剤を含有させることができる。添加剤としては、例えば、ポリオレフィン樹脂以外の重合体;無機フィラー;フェノール系、リン系、イオウ系等の酸化防止剤;ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類;紫外線吸収剤;光安定剤;帯電防止剤;防曇剤;着色顔料等が挙げられる。これらの添加剤の総添加量は、ポリオレフィン樹脂100質量部に対して、20質量部以下であることがシャットダウン性能等を向上させる観点から好ましく、より好ましくは10質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。
 多孔膜は、非常に小さな孔が多数集まって緻密な連通孔を形成した多孔構造を有しているため、イオン伝導性に非常に優れると同時に耐電圧特性も良好であり、しかも高強度であるという特徴を有する。
 多孔膜は、上述した材料からなる単層膜であってもよく、積層膜であってもよい。
 多孔膜の膜厚は、0.1μm以上100μm以下が好ましく、より好ましくは1μm以上50μm以下、更に好ましくは3μm以上25μm以下である。機械的強度の観点から0.1μm以上が好ましく、電池の高容量化の観点から100μm以下が好ましい。多孔膜の膜厚は、ダイリップ間隔、延伸工程における延伸倍率等を制御すること等によって調整することができる。
 多孔膜の平均孔径は、0.03μm以上0.70μm以下が好ましく、より好ましくは0.04μm以上0.20μm以下、更に好ましくは0.05μm以上0.10μm以下、特に好ましくは0.06μm以上0.09μm以下である。高いイオン伝導性と耐電圧の観点から、0.03μm以上0.70μm以下が好ましい。多孔膜の平均孔径は、後述する測定法で測定することができる。
 平均孔径は、組成比、押出シートの冷却速度、延伸温度、延伸倍率、熱固定温度、熱固定時の延伸倍率、熱固定時の緩和率等から選択される1つ以上を制御することにより調整することができる。
 多孔膜の気孔率は、好ましくは25%以上95%以下、より好ましく30%以上65%以下、更に好ましくは35%以上55%以下である。イオン伝導性向上の観点から25%以上が好ましく、耐電圧特性の観点から95%以下が好ましい。多孔膜の気孔率は、後述する方法で測定することができる。
 多孔膜の気孔率は、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤の混合比率、延伸温度、延伸倍率、熱固定温度、熱固定時の延伸倍率、熱固定時の緩和率等から選択される1つ以上を制御することによって調整することができる。
 多孔膜がポリオレフィン樹脂多孔膜である場合、ポリオレフィン樹脂多孔膜の粘度平均分子量は、30,000以上12,000,000以下であることが好ましく、より好ましくは50,000以上2,000,000未満、更に好ましくは100,000以上1,000,000未満である。粘度平均分子量が30,000以上であると、溶融成形の際のメルトテンションが大きくなり成形性が良好になるとともに、重合体同士の絡み合いにより高強度となる傾向にあるため、好ましい。一方、粘度平均分子量が12,000,000以下であると、均一に溶融混練をすることが容易となり、シートの成形性、特に厚み安定性に優れる傾向にあるため好ましい。更に、電池用セパレータとした時に、粘度平均分子量が1,000,000未満であると、温度上昇時に孔を閉塞し易く、良好なシャットダウン機能が得られる傾向にあるため、好ましい。ポリオレフィン樹脂多孔膜の粘度平均分子量は、後述する方法で測定することができる。
[多孔膜の製造方法]
 多孔膜を製造する方法としては特に制限はなく、公知の製造方法を採用することができる。例えば、
(1)ポリオレフィン樹脂組成物と孔形成材とを溶融混練してシート状に成形後、必要に応じて延伸した後、孔形成材を抽出することにより多孔化させる方法、
(2)ポリオレフィン樹脂組成物を溶融混練して高ドロー比で押出した後、熱処理及び延伸によって、ポリオレフィン結晶界面を剥離させることにより多孔化させる方法、
(3)ポリオレフィン樹脂組成物と無機充填材とを溶融混練してシート上に成形した後、延伸によってポリオレフィンと無機充填材との界面を剥離させることにより多孔化させる方法、
(4)ポリオレフィン樹脂組成物を溶解後、ポリオレフィンに対する貧溶媒に浸漬させてポリオレフィンを凝固させると同時に溶剤を除去することにより多孔化させる方法、
等が挙げられる。
 以下、多孔膜を製造する方法の一例として、ポリオレフィン樹脂組成物と孔形成材とを溶融混練してシート状に成形後、孔形成材を抽出する方法について説明する。
 まず、ポリオレフィン樹脂組成物及び孔形成材を溶融混練する。溶融混練方法としては、例えば、ポリオレフィン樹脂及び必要によりその他の添加剤を、例えば押出機、ニーダー、ラボプラストミル、混練ロール、バンバリーミキサー等の樹脂混練装置を用いて、樹脂成分を加熱溶融させながら任意の比率で孔形成材を導入して混練する方法が挙げられる。
 上記孔形成材としては、可塑剤、無機材、又はそれらの組み合わせを挙げることができる。
 可塑剤としては、特に限定されないが、ポリオレフィンの融点以上において均一溶液を形成し得る不揮発性溶媒を用いることが好ましい。このような不揮発性溶媒の具体例としては、例えば、流動パラフィン、パラフィンワックス等の炭化水素類;フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル等のエステル類;オレイルアルコール、ステアリルアルコール等の高級アルコール等が挙げられる。特に、多成分との相溶性及び延伸時の均一性の観点から、流動パラフィンが好ましい。
 可塑剤の混合方法として、好ましくは、樹脂混練装置に投入する前に、ポリオレフィン樹脂、その他の添加剤、及び可塑剤を、予めヘンシェルミキサー等を用いて所定の割合で事前混練しておくことである。より好ましくは、事前混練において、可塑剤はその一部のみを投入し、残りの可塑剤は、適宜加温しつつ樹脂混練装置にサイドフィードして混練する。このような混練方法を用いることにより、可塑剤の分散性が高まり、後の工程で樹脂組成物と可塑剤の溶融混練物のシート状成形体を延伸する際に、破膜することなく高倍率で延伸することができることになる。
 ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤の比率は、これらを均一に溶融混練して、シート状に成形できる範囲であれば特に限定はない。例えば、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤とからなる組成物中に占める可塑剤の質量分率として、好ましくは20~90質量%、より好ましくは30~80質量%である。可塑剤の質量分率が90質量%以下であると、溶融成形時のメルトテンションが成形性向上のために十分なものとなる傾向にある。一方、可塑剤の質量分率が20質量%以上であると、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤との混合物を高倍率で延伸した場合でもポリオレフィン分子鎖の切断が起こらず、均一かつ微細な孔構造を形成し易く、強度も増加し易いため、好ましい。
 無機材としては、特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ(珪素酸化物)、チタニア、ジルコニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、酸化鉄等の酸化物系セラミックス;窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物系セラミックス;シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、タルク、カオリンクレー、カオリナイト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト、アスベスト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ藻土、ケイ砂等のセラミックス;ガラス繊維等が挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも、電気化学的安定性の観点から、シリカ、アルミナ、又はチタニアが好ましく、抽出が容易である点から、シリカが特に好ましい。
 ポリオレフィン樹脂組成物と無機材との比率は、良好な隔離性を得る観点から、これらの合計質量に対して、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、高い強度を確保する観点から、ポリオレフィン樹脂組成物と無機材との合計質量に対して、99質量%以下であることが好ましく、95質量%以下であることがより好ましい。
 次に、溶融混練物をシート状に成形する。シート状成形体を製造する方法としては、例えば、溶融混練物を、Tダイ等を介してシート状に押出し、熱伝導体に接触させて樹脂成分の結晶化温度より充分に低い温度まで冷却して固化する方法が挙げられる。冷却固化に用いられる熱伝導体としては、金属、水、空気、或いは可塑剤等が挙げられる。これらの中でも、熱伝導の効率が高いため、金属製のロールを用いることが好ましい。また、押出した混練物を金属製のロールに接触させる際に、ロール間に挟み込むことは、熱伝導の効率が更に高まると共に、シートが配向して膜強度が増し、シートの表面平滑性も向上する傾向にあるため、より好ましい。溶融混練物をTダイからシート状に押出す際のダイリップ間隔は200μm以上3,000μm以下であることが好ましく、500μm以上2,500μm以下であることがより好ましい。ダイリップ間隔が200μm以上であると、メヤニ等が低減され、スジや欠点等膜品位への影響が少なく、その後の延伸工程において膜破断等のリスクを低減することができる。一方、ダイリップ間隔が3,000μm以下であると、冷却速度が速く冷却ムラを防げるとともに、シートの厚み安定性を維持できる。
 また、シート状成形体を圧延してもよい。圧延は、例えば、ダブルベルトプレス機等を使用したプレス法にて実施することができる。圧延を施すことにより、特に表層部分の配向を増すことができる。圧延面倍率は1倍を超えて3倍以下であることが好ましく、1倍を超えて2倍以下であることがより好ましい。圧延倍率が1倍を超えると、面配向が増加し最終的に得られる多孔膜の膜強度が増加する傾向にある。一方、圧延倍率が3倍以下であると、表層部分と中心内部の配向差が小さく、膜の厚さ方向に均一な多孔構造を形成することができる傾向にある。
 次いで、シート状成形体から孔形成材を除去して多孔膜とする。孔形成材を除去する方法としては、例えば、抽出溶剤にシート状成形体を浸漬して孔形成材を抽出した後、充分に乾燥させる方法が挙げられる。孔形成材を抽出する方法は、バッチ式、連続式のいずれであってもよい。多孔膜の収縮を抑えるために、浸漬及び乾燥から成る一連の工程中に、シート状成形体の端部を拘束しておくことが好ましい。
 シート状成形体から孔形成材を除去する際には、多孔膜中の孔形成材残存量を多孔膜全体の質量に対して1質量%未満にすることが好ましい。
 孔形成材を抽出する際に用いられる抽出溶剤としては、孔形成材料に対して貧溶媒で、かつ孔形成材に対して良溶媒であり、沸点が孔形成材料の融点より低いものを用いることが好ましい。このような抽出溶剤としては、
孔形成材料としてポリオレフィン樹脂を用いる場合には、例えば、n-ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素類;塩化メチレン、1,1,1-トリクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類;ハイドロフルオロエーテル、ハイドロフルオロカーボン等の非塩素系ハロゲン化溶剤;エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等を;
孔形成材として無機材を用いる場合には、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液を、
それぞれ、抽出溶剤として用いることができる。
 上記シート状成形体又は多孔膜を延伸することが好ましい。延伸は前記シート状成形体から孔形成材を抽出する前に行ってもよいし、前記シート状成形体から孔形成材を抽出した多孔膜に対して行ってもよい。更に、前記シート状成形体から孔形成材を抽出する前と後に行ってもよい。
 延伸処理としては、一軸延伸又は二軸延伸のいずれも好適に用いることができる。得られる多孔膜の強度等を向上させる観点から、二軸延伸が好ましい。特に、シート状成形体を二軸方向に高倍率延伸すると、分子が面方向に配向し、最終的に得られる多孔膜が裂け難くなり、高い突刺強度を有するものとなる。延伸方法としては、例えば、同時二軸延伸、逐次二軸延伸、多段延伸、多数回延伸等の方法を挙げることができる。突刺強度の向上、延伸の均一性、及びシャットダウン性の観点からは、同時二軸延伸が好ましい。また、面配向の制御容易性の観点からは、遂次二軸延伸が好ましい。
 延伸倍率は、面倍率として、20倍以上100倍以下の範囲であることが好ましく、25倍以上70倍以下の範囲であることがより好ましい。各軸方向の延伸倍率は、MDに4倍以上10倍以下、TDに4倍以上10倍以下の範囲であることが好ましく;MDに5倍以上8倍以下、TDに5倍以上8倍以下の範囲であることがより好ましい。総面積倍率が20倍以上であると、得られる多孔膜に十分な強度を付与できる傾向にあり、一方、総面積倍率が100倍以下であると、延伸工程における膜破断を防ぎ、高い生産性が得られる傾向にある。
 多孔膜には、収縮を抑制する観点から熱固定を目的として熱処理を施すことが好ましい。熱処理の方法としては、物性の調整を目的とする延伸操作、並びに、延伸応力低減を目的とする緩和操作のうちの1つ以上が挙げられる。延伸操作を行った後に緩和操作を行っても構わない。これらの熱処理は、テンターやロール延伸機を用いて行うことができる。
 延伸操作は、膜のMD及びTDのうちの1つ以上の方向に、1.1倍以上、より好ましくは1.2倍以上の延伸を施すことが、更なる高強度かつ高気孔率な多孔膜が得られる観点から好ましい。
 緩和操作における緩和率(緩和操作後の膜の寸法を緩和操作前の膜の寸法で除した値)は、膜のMD及びTDのうちの1つ以上の方向に、1.0以下であることが好ましく、0.97以下であることがより好ましく、0.95以下であることが更に好ましい。緩和率は、膜品位の観点から0.5以上であることが好ましい。緩和操作は、MD及びTDの両方向で行ってもよいし、MD又はTDの片方だけについて行ってもよい。
 この可塑剤抽出後の延伸及び緩和操作は、好ましくはTDに行う。延伸及び緩和操作における温度は、ポリオレフィン樹脂の融点(以下、「Tm」ともいう。)より低いことが好ましく、Tmより1℃から25℃低い範囲がより好ましい。延伸及び緩和操作における温度が上記範囲であると、熱収縮率低減と気孔率とのバランスの観点から好ましい。
[無機フィラーと樹脂製バインダとを含む多孔層]
 無機フィラーと樹脂製バインダとを含む多孔層について説明する。
[無機フィラー]
 前記多孔層に使用する無機フィラーとしては、特に限定されないが、耐熱性及び電気絶縁性が高く、かつリチウムイオン二次電池の使用範囲で電気化学的に安定であるものが好ましい。
 無機フィラーとしては、例えば、アルミニウム化合物、マグネシウム化合物、その他化合物が挙げられる。
 アルミニウム化合物としては、例えば、酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化酸化アルミニウム、アルミン酸ソーダ、硫酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、ハイドロタルサイト等が挙げられる。
 マグネシウム化合物としては、例えば、硫酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。
 その他化合物としては、例えば、酸化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、粘土鉱物、シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、チタン酸バリウム、アスベスト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ藻土、ケイ砂、ガラス繊維等が挙げられる。酸化物系セラミックスとしては、例えば、シリカ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、酸化鉄等が挙げられる。窒化物系セラミックスとしては、例えば、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等が挙げられる。粘土鉱物としては、例えば、タルク、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト等が挙げられる。
 これらは単独で用いてもよいし、複数を併用してもよい。
 上記の中でも、電気化学的安定性及び耐熱特性の観点から、酸化アルミニウム、水酸化酸化アルミニウム、及びケイ酸アルミニウムからなる群より選択される1種以上が好ましい。酸化アルミニウムの具体例としては、例えばアルミナ等が挙げられる。水酸化酸化アルミニウムの具体例としては、例えばベーマイト等が挙げられる。ケイ酸アルミニウムの具体例としては、例えば、カオリナイト、ディカイト、ナクライト、ハロイサイト、パイロフィライト等が挙げられる。
 前記酸化アルミニウムとしては、電気化学的安定性の観点から、アルミナがより好ましい。多孔層を構成する無機フィラーとして、アルミナを主成分とする粒子を採用することにより、高い透過性を維持しながら、非常に軽量な多孔層を実現できる。更に、多孔層厚がより薄い場合であっても、多孔膜の高温における熱収縮が抑制され、優れた耐熱性を発現する傾向にある。アルミナには、α-アルミナ、β-アルミナ、γ-アルミナ、θ-アルミナ等、多くの結晶形態が存在するが、いずれも好適に使用することができる。この中でα-アルミナが、熱的・化学的に安定なので、最も好ましい。
 前記水酸化酸化アルミニウムとしては、リチウムデンドライトの発生に起因する内部短絡を防止する観点から、ベーマイトがより好ましい。多孔層を構成する無機フィラーとして、ベーマイトを主成分とする粒子を採用することにより、高い透過性を維持しながら、非常に軽量な多孔層を実現できる。更に、多孔層厚がより薄い場合であっても、多孔膜の高温における熱収縮が抑制され、優れた耐熱性を発現する傾向にある。蓄電素子の特性に悪影響を与えるイオン性の不純物を低減できる合成ベーマイトが、更に好ましい。
 前記ケイ酸アルミニウムの中では、主にカオリン鉱物で構成されているカオリナイト(以下、カオリンともいう)が、軽量性及び透気度の観点から好ましい。カオリンには湿式カオリン及びこれを焼成処理した焼成カオリンがある。これらのうち焼成カオリンは、焼成処理の際に結晶水が放出されるのに加えて不純物が除去されるので、電気化学的安定性の点で特に好ましい。多孔層を構成する無機フィラーとして、焼成カオリンを主成分とする粒子を採用することにより、高い透過性を維持しながら、非常に軽量な多孔層を実現できる。更に、多孔層厚がより薄い場合であっても、多孔膜の高温における熱収縮が抑制され、優れた耐熱性を発現する傾向にある。
 前記無機フィラーの平均粒径は、0.1μm以上10.0μm以下であることが好ましく、0.2μm以上5.0μm以下であることがより好ましく、0.4μm以上3.0μm以下であることが更に好ましい。無機フィラーの平均粒径を上記範囲に調整することは、透気度を高くするとともに、高温における熱収縮を抑制する観点から好ましい。
 無機フィラーの粒度分布としては、以下のとおりであることが好ましい。最小粒径は、0.02μm以上であることが好ましく、0.05μm以上がより好ましく、0.1μm以上が更に好ましい。最大粒径は20μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、7μm以下が更に好ましい。また、最大粒径/平均粒径の比率は、50以下が好ましく、30以下がより好ましく、20以下が更に好ましい。無機フィラーの粒度分布を上記範囲に調整することは、高温での熱収縮を抑制する観点から好ましい。無機フィラーの粒度分布は、最大粒径と最小粒径との間に、1つ又は複数の粒径ピークを更に有してもよい。無機フィラーの粒度分布を調整する方法としては、例えば、ボールミル、ビーズミル、ジェットミル等を用いて無機フィラーを粉砕し、所望の粒度分布に調整する方法、複数の粒径分布のフィラーを調整後ブレンドする方法等を挙げることができる。
 無機フィラーの形状としては、板状、鱗片状、多面体、針状、柱状、球状、紡錘状、塊状等が挙げられる。上記形状を有する無機フィラーを複数種組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、透過性向上の観点からは、板状、鱗片状、及び多面体からなる群より選択される1種以上の形状が好ましい。
 前記無機フィラーが、前記多孔層中に占める割合としては、透過性、耐熱性等の観点から適宜決定することができる。上記割合は、50質量%以上であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、特に好ましくは95質量%以上、最も好ましくは97質量%以上とすることができる。また、上記割合は、100質量%未満であることが好ましく、より好ましくは99.99質量%以下、更に好ましくは99.9質量%以下、特に好ましくは99質量%以下である。
[樹脂製バインダ]
 樹脂製バインダは、前述した無機フィラーを相互に結着する役割を果たす樹脂である。これに加えて、無機フィラーと多孔膜とを相互に結着する役割を果たす樹脂であることが好ましい。
 樹脂製バインダの種類としては、セパレータとした時にリチウムイオン二次電池の電解液に対して不溶であり、かつリチウムイオン二次電池の使用範囲の環境において、電気化学的に安定なものを用いることが好ましい。
 樹脂製バインダの具体例としては、例えば以下の1)~7)が挙げられる。
1)ポリオレフィン:例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレンラバー、及びこれらの変性体等;
2)共役ジエン系重合体:例えば、スチレン-ブタジエン共重合体及びその水素化物、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体及びその水素化物、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体及びその水素化物等;
3)アクリル系重合体:例えば、メタクリル酸エステル-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル-アクリル酸エステル共重合体等;
4)ポリビニルアルコール系樹脂:例えば、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル;
5)含フッ素樹脂:例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン-テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体等;
6)セルロース誘導体:例えば、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等;
7)融点及び/又はガラス転移温度が180℃以上の樹脂、或いは融点を有しないが分解温度が200℃以上のポリマー:例えば、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエステル等。特に、耐久性の観点から全芳香族ポリアミド、中でもポリメタフェニレンイソフタルアミドが好適である。
 中でも、電極とのなじみやすさの観点からは、上記2)共役ジエン系重合体が好ましく、耐電圧性の観点からは上記3)アクリル系重合体及び5)含フッ素樹脂空なる群より選択される1種以上が好ましい。
 上記2)共役ジエン系重合体は、共役ジエン化合物を単量体単位として含む重合体である。
 上記共役ジエン化合物としては、例えば、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、2-クロル-1,3-ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、置換及び側鎖共役ヘキサジエン類等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。中でも、特に1,3-ブタジエンが好ましい。
 上記3)アクリル系重合体は、(メタ)アクリル系化合物を単量体単位として含む重合体である。上記(メタ)アクリル系化合物とは、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1つを示す。
 上記3)アクリル系重合体に用いられる(メタ)アクリル酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等を挙げることができる。
 上記3)アクリル系重合体に用いられる(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルアメタクリレート等;
 エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等;が挙げられる。これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。上記の中でも、特にアクリル酸及びメタクリル酸からなる群より選ばれる1種以上が好ましい。
 上記2)共役ジエン系重合体及び3)アクリル系重合体は、それぞれ、共役ジエン化合物又は(メタ)アクリル系化合物と共重合可能な他の単量体を共重合させて得られるものであってもよい。用いられる共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸アルキルエステル、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単量体、ヒドロキシアルキル基を含有する不飽和単量体、不飽和カルボン酸アミド単量体、クロトン酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、フマール酸、イタコン酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。上記の中でも、特に不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体が好ましい。不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体としては、例えば、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、ジメチルマレエート、ジエチルマレエート、ジメチルイタコネート、モノメチルフマレート、モノエチルフマレート等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 上記2)共役ジエン系重合体は、他の単量体として上記(メタ)アクリル系化合物を共重合させて得られるものであってもよい。
[多孔層の構造及び形成方法]
 多孔層の層厚は、耐熱性、絶縁性を向上させる観点から、1μm以上であることが好ましく、より好ましくは1.0μm以上、更に好ましくは1.2μm以上、特に好ましくは1.5μm以上、とりわけ好ましくは1.8μm以上、最も好ましくは2.0μm以上である。また、電池の高容量化と透過性を向上させる観点から、50μm以下であることが好ましく、より好ましくは20μm以下、更に好ましくは10μm以下、特に好ましくは7μm以下である。
 多孔層における無機フィラーの充填率としては、軽量性及び高透過性の観点から、95体積%以下が好ましく、80体積%以下がより好ましく、70体積%以下が更に好ましく、60体積%以下が特に好ましい。熱収縮抑制及びデンドライト抑制の観点から、無機フィラー充填率の下限としては、20体積%以上が好ましく、30体積%以上がより好ましく、40体積%以上が更に好ましい。無機フィラーの充填率は、多孔層の層厚、並びに無機フィラーの質量及び比重から算出することができる。
 多孔層は、多孔膜の片面にのみ形成しても、両面に形成してもよい。
 多孔層の形成方法としては、例えば、ポリオレフィン樹脂を主成分とする多孔膜の少なくとも片面に、無機フィラーと樹脂製バインダとを含む塗布液を塗布して多孔層を形成する方法等を挙げることができる。
 塗布液中の樹脂製バインダの形態としては、水に溶解又は分散した水系溶液又は分散液であっても、一般的な有機媒体に溶解又は分散した有機媒体系溶液又は分散液であってもよいが、樹脂製ラテックスが好ましい。「樹脂製ラテックス」とは、樹脂が媒体に分散した状態の分散液を示す。樹脂製ラテックスをバインダとして用いた場合、無機フィラーとバインダとを含む多孔層をポリオレフィン多孔膜の少なくとも片面に積層したときに、イオン透過性が低下し難く、高出力特性のセパレータが得られ易い。加えて、異常発熱時の温度上昇が速い場合においても、円滑なシャットダウン特性を示し、高い安全性が得られ易い。
 樹脂製ラテックスバインダの平均粒径は、50~1,000nmであることが好ましく、より好ましくは60~500nm、更に好ましくは80~250nmである。平均粒径が50nm以上である場合、無機フィラーとバインダとを含む多孔層をポリオレフィン多孔膜の少なくとも片面に積層した際、良好な結着性を発現し、セパレータとした場合に熱収縮が良好となり、安全性に優れる傾向にある。平均粒径が1,000nm以下である場合、イオン透過性が低下し難く、高出力特性が得られ易い。加えて、異常発熱時の温度上昇が速い場合においても、円滑なシャットダウン特性を示し、高い安全性が得られ易い。平均粒径は、樹脂製バインダを製造する際の重合時間、重合温度、原料組成比、原料投入順序、pH、撹拌速度等を調整することにより、制御することが可能である。
 塗布液の媒体としては、前記無機フィラー及び前記樹脂製バインダを、均一かつ安定に分散又は溶解できるものが好ましい。具体的には、例えば、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、水、エタノール、トルエン、熱キシレン、塩化メチレン、ヘキサン等が挙げられる。
 塗布液には、分散安定化、塗工性等の向上のために、界面活性剤等の分散剤;増粘剤;湿潤剤;消泡剤;酸又はアルカリを含むpH調整剤等の各種添加剤を加えてもよい。これら添加剤の総添加量は、無機フィラー100質量部に対して、その有効成分(添加剤が溶媒に溶解している場合は溶解している添加剤成分の質量)量として、20質量部以下が好ましく、より好ましくは10質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。
 無機フィラーと樹脂製バインダとを、塗布液の媒体に分散又は溶解させる方法については、塗布工程に必要な塗布液の分散特性を実現できる方法であれば特に限定はない。例えば、ボールミル、ビーズミル、遊星ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、コロイドミル、アトライター、ロールミル、高速インペラー分散、ディスパーザー、ホモジナイザー、高速衝撃ミル、超音波分散、撹拌羽根等による機械撹拌等が挙げられる。
 塗布液を多孔膜に塗布する方法については、必要とする層厚及び塗布面積を実現できる方法であれば特に限定はない。例えば、グラビアコーター法、小径グラビアコーター法、リバースロールコーター法、トランスファロールコーター法、キスコーター法、ディップコーター法、ナイフコーター法、エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、スクイズコーター法、キャストコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法等が挙げられる。
 更に、塗布液の塗布に先立ち、多孔膜表面に表面処理を施すと、塗布液を塗布し易くなると共に、塗布後の無機フィラー含有多孔層と多孔膜表面との接着性が向上するため、好ましい。表面処理の方法としては、多孔膜の多孔質構造を著しく損なわない方法であれば特に限定はない。例えば、コロナ放電処理法、プラズマ放電処理法、機械的粗面化法、溶剤処理法、酸処理法、紫外線酸化法等が挙げられる。
 塗布後に塗布膜から媒体を除去する方法については、多孔膜に悪影響を及ぼさない方法であれば特に限定はない。例えば、多孔膜を固定しながらその融点以下の温度において乾燥する方法、低温で減圧乾燥する方法、抽出乾燥等が挙げられる。また電池特性に著しく影響を及ぼさない範囲において溶媒を一部残存させても構わない。多孔膜及び多孔層を積層した多孔膜のMD方向の収縮応力を制御する観点から、乾燥温度、巻取り張力等を、適宜調整することが好ましい。
[蓄電デバイス用セパレータ]
 本発明のセパレータは、基材上にポリマー層を備えることにより、電極活物質との接着性に優れる。
 上記セパレータの透気度は、10秒/100cc以上650秒/100cc以下であることが好ましく、より好ましくは20秒/100cc以上500秒/100cc以下、更に好ましくは30秒/100cc以上450秒/100cc以下、特に好ましくは50秒/100cc以上400秒/100cc以下である。透気度が10秒/100cc以上であると、電池用セパレータとして使用した際の自己放電が少なくなる傾向にあり、650秒/100cc以下であると、良好な充放電特性が得られる傾向にある。
 上記セパレータの最終的な膜厚は、2μm以上200μm以下であることが好ましく、より好ましくは5μm以上100μm以下、更に好ましくは7μm以上30μm以下である。膜厚が2μm以上であると、機械強度が十分となる傾向にある。また、200μm以下であると、セパレータの占有体積が減るため、電池の高容量化の点において有利となる傾向にある。
 上記セパレータの剥離強度(セパレータと電極との接着性)は、セパレータの熱可塑性ポリマーを含有する層側を正極集電体のアルミニウム箔に、80℃において10MPaの圧力で2分間加圧した場合の剥離強度(以下、「加熱剥離強度」ともいう。)として測定される。上記セパレータの剥離強度としては、前記加熱剥離強度の値が4mN/mm以上であることが好ましい。加熱剥離強度が上記範囲にあるセパレータは、後述の蓄電デバイスに適用する際に、電極とセパレータとの密着性に優れる点で好ましい。上記の加熱剥離強度の測定方法については、後述の実施例において具体的に記載される。
 また、本実施形態におけるセパレータは、該セパレータを2枚重ねて、その積層方向に、温度25℃において圧力5MPaで3分間加圧した後の90°剥離強度(以下、「常温剥離強度」ともいう。)が、40mN/mm以下であることが好ましく、20mN/mm以下であることがより好ましい。この要件を満たすことにより、セパレータが耐ブロッキング性に更に優れ、そのハンドリング性がより良好になるという効果が得られる。
 常温剥離強度の具体的な測定方法は、後述の実施例において記載される。
 常温剥離強度及び加熱剥離強度が上記範囲内であると、上記セパレータを電極に加熱プレスした際の密着性が更に向上する観点から好ましい。このような効果が得られる理由は定かでない。しかし本発明者等は、その理由を以下のように推察している。
 常温剥離強度が上記範囲内にあることは、上記セパレータの熱可塑性ポリマーを含有する層において、その最表面側にガラス転移温度の高い熱可塑性樹脂が多く存在し、かつ、基材側にガラス転移温度の低い熱可塑性樹脂が多く存在していることを示していると考えられる。すなわち、熱可塑性ポリマーを含有する層の最表面側にガラス転移温度の高い熱可塑性樹脂が多く存在することによってベタツキ性が抑制される。また、ガラス転移温度の高い熱可塑性樹脂は、電極との密着性に優れる。その結果として、ベタツキ性が低いこと、及び電極への密着性に優れることの双方が両立されたセパレータが得られるものと推察される。
 一方、熱可塑性ポリマーを含有する層の基材側にガラス転移温度の低い熱可塑性樹脂が多く存在することにより、基材と熱可塑性ポリマーとの接着性が向上する。その結果、基材と熱可塑性樹脂との界面における剥離が抑制され、結果として電極への密着性に優れたセパレータが得られるものと推察される。
[蓄電デバイス]
 次に、本実施形態における蓄電デバイスについて説明する。
 上記蓄電デバイスは、上記セパレータを備えるものである。それ以外の構成は、従来知られているものと同様であってよい。
 本実施形態における蓄電デバイスとしては、特に限定されないが、例えば、非水電解液電池等の電池、コンデンサー、キャパシタ等であってよい。それらの中でも、非水電解液電池が好ましく、非水電解液二次電池がより好ましく、リチウムイオン二次電池が更に好ましい。以下、蓄電デバイスが非水電解液電池である場合についての好適な態様について説明する。
 上記セパレータを備える非水電解液電池は、セパレータ以外に、正極、負極、及び非水電解液を備える。正極、負極、及び非水電解液としては、それぞれ、特に限定されず、公知のものを用いることができる。
 正極材料(正極活物質)としては、特に限定されないが、例えば、LiCoO、LiNiO、スピネル型LiMnO、オリビン型LiFePO等のリチウム含有複合酸化物が挙げられる。また、負極材料としては、特に限定されないが、例えば、黒鉛質、難黒鉛化炭素質、易黒鉛化炭素質、複合炭素体等の炭素材料;シリコン、スズ、金属リチウム等の他、各種合金材料が挙げられる。正極及び負極は、それぞれ、集電体を備えてもよい。正極集電体としては、例えばアルミニウム箔が挙げられ、負極集電体としては、例えば銅箔が挙げられる。
 非水電解液としては、特に限定されないが、電解質を有機溶媒に溶解した電解液を用いることができる。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、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等、及びこれらの混合溶媒が挙げられる。また、電解質としては、例えば、LiClO、LiBF、LiPF等のリチウム塩が挙げられる。
 上記蓄電デバイスは、特に限定されないが、例えば、下記のようにして製造される。
 上記セパレータを、幅10~500mm(好ましくは80~500mm)、長さ200~4,000m(好ましくは1,000~4,000m)の縦長形状のセパレータとして作製する。次に、当該セパレータを、正極及び負極と共に、正極-セパレータ-負極-セパレータ、又は負極-セパレータ-正極-セパレータの順で重ねて積層物を得る。次いで、その積層物を、円筒形の又は扁平な渦巻状に巻回して巻回体を得る。そして、当該巻回体を外装体内に収納し、更に電解液を注入する等の工程を経ることにより、蓄電デバイスが得られる。
 上記蓄電デバイスは、セパレータ、正極、及び負極を平板状に形成した後、正極-セパレータ-負極-セパレータ-正極、又は負極-セパレータ-正極-セパレータ-負極の順に積層して積層体を得た後、外装体内に収容し、そこに電解液を注入する等の工程を経て製造することもできる。
 上記外装体としては、金属缶(電池缶)、袋状のフィルム等を用いることができる。これらの中でも、上記セパレータによる作用効果による利益がより有効に得られる観点から、角型電池缶又は袋状のフィルムを用いることが好ましい。
 上記蓄電デバイスにおいて、上記セパレータは、電極と接着していることが好ましい。以下、上記セパレータと電極とを接着して得られたものを「電極-セパレータ接着体」、また単に「接着体」ともいう。ここで、「接着」とは、セパレータと電極との剥離強度が、好ましくは4mN/mm以上、より好ましくは6mN/mm以上、更に好ましくは8mN/mm以上であることをいう。
 上記接着体を製造するための方法は、特に限定されないが、例えば、上記セパレータと電極とを重ねた後、加熱及びプレスのうちの少なくとも1種の加工を行うことにより、製造することができる。
 上記の加熱及びプレスは、それぞれ、電極とセパレータとを重ねた状態で行うことができる。例えば、上述の巻回体又は積層体を形成して加熱及びプレスのうちの少なくとも1種の加工を行うことができる。
 上記加熱及びプレスは、それぞれ、電極及びセパレータを、外装体に収容する前に行ってもよく、外装体に収容した後に行ってもよく、更には外装体に収容する前及び後の双方に行ってもよい。
 加熱及びプレスのうちの少なくとも1種の加工を、電極及びセパレータを外装体に収容した後に行う場合には、外装体に電解液を注入する前に行ってもよく、注入した後に行ってもよく、更には、電解液を注入する前及び後の双方に行ってもよい。
 特に外装体として袋状のフィルムを使用する場合には、電極及びセパレータを外装体に収容し、更に電解液を注入した後に、加熱及びプレスのうちの少なくとも1種の加工を行うことが好ましい。この時、電極及びセパレータのずれを防止する観点から、これらを外装体に収容する前に加熱及びプレスのうちの少なくとも1種の加工を行うことが好ましい。
 上記加熱時の温度としては、40~120℃が好ましい。加熱時間は5秒~5時間が好ましい。
 上記プレス時の圧力としては、1~30MPaが好ましい。プレス時間は5秒~5時間が好ましい。
 また、加熱及びプレスの双方を行う場合、その順序は、加熱をしてからプレスをしても、プレスをしてから加熱をしても、プレスと加熱とを同時に行ってもよい。この中でも、プレスと加熱とを同時に行うことが好ましい。
 次に、実施例及び比較例を挙げて本実施形態をより具体的に説明する。しかしながら、本実施形態はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
 実施例又は比較例中の物性は、それぞれ以下の方法により測定した。なお、特に測定雰囲気が明示されていないものは、23℃、1気圧、及び相対湿度50%の大気中において測定した。
(1)ポリオレフィンの粘度平均分子量(Mv)
 ASTM-D4020に準拠して、デカリン溶媒中における135℃での極限粘度[η](dl/g)を求めた。
 ポリエチレンのMvは、次式により算出した。
  [η]=6.77×10-4Mv0.67
 ポリプロピレンのMvは、次式により算出した。
  [η]=1.10×10-4Mv0.80
(2)厚さ
(2-1)基材及び蓄電デバイス用セパレータ層の厚さ(μm)
 基材及び蓄電デバイス用セパレータからそれぞれMD10mm×TD10mmのサンプルを切り出した。該サンプル面上で格子状に9箇所(3点×3点)を選び、各箇所の膜厚を微小測厚器(東洋精機製作所(株) タイプKBM)を用いて室温23±2℃で測定した。各々、9箇所の測定値の平均値を、基材及び蓄電デバイス用セパレータの膜厚(μm)とした。
(2-2)ポリマー層の厚さ(μm)
 ポリマー層の厚さは、走査型電子顕微鏡(SEM)「型式S-4800、HITACHI社製」を用い、セパレータの断面観察により測定した。セパレータのサンプルを1.5mm×2.0mm程度に切り取り、ルテニウム染色した。ゼラチンカプセル内に染色サンプル及びエタノールを入れ、液体窒素により凍結させた後、ハンマーでサンプルを割断した。このサンプルに対してオスミウムを蒸着したうえで、加速電圧1.0kV、30,000倍にて観察し、ポリマー層の厚さを算出した。なお、SEM画像にて基材断面の多孔構造が見えない最表面領域をポリマー層の領域とした。
(2-3)多孔膜及び多孔層の厚さ
 基材が、多孔膜と多孔層とを含む多層多孔膜である場合、それぞれの膜厚は以下のように測定する。多孔膜及び多層多孔膜からそれぞれMD10mm×TD10mmのサンプルを切り出し、格子状に9箇所(3点×3点)を選んで、膜厚をダイヤルゲージ(尾崎製作所製PEACOCK No.25(登録商標))を用いて測定し、9箇所の測定値の平均値を多孔膜及び多層多孔膜の膜厚(μm)とした。また、このように測定された多層多孔膜の膜厚と多孔膜の膜厚との差を多孔層の層厚(μm)とした。
(3)多孔膜の気孔率
 多孔膜から10cm×10cm角のサンプルを切り取り、その体積(cm)及び質量(g)を求めた。これらの値を用い、多孔膜の密度を0.95(g/cm)として、気孔率を次式により計算した。
   気孔率(%)=(1-質量/体積/0.95)×100
(4)平均孔径(μm)
 多孔膜のキャピラリー内部の流体は、流体の平均自由工程がキャピラリーの孔径より大きいときはクヌーセンの流れに、小さい時はポアズイユの流れに従うことが知られている。そこで、微多孔膜の透気度測定における空気の流れはクヌーセンの流れに、微多孔膜の透水度測定における水の流れはポアズイユの流れに、それぞれ従うと仮定する。
 平均孔径d(μm)は、空気の透過速度定数Rgas(m/(m・sec・Pa))、水の透過速度定数Rliq(m/(m・sec・Pa))、空気の分子速度ν(m/sec)、水の粘度η(Pa・sec)、及び標準圧力Ps(=101325Pa)から、次式を用いて求めた。
  d=2ν×(Rliq/Rgas)×(16η/3Ps)×10
 ここで、Rgas及びRliqは、それぞれ、次式を用いて求められる。
  Rgas=0.0001/(透気度×(6.424×10-4)×(0.01276×101325))
  Rliq=透水度/100
 なお、透気度及び透水度は、それぞれ、次のように求められる。
[透気度]
 ここでいう透気度は、微多孔膜について後述の「(5)基材及びセパレータの透気度」の記載に準拠して測定することにより、透気抵抗度として得ることができる。
[透水度]
 直径41mmのステンレス製の透液セルに、予めエタノールに浸しておいた微多孔膜をセットし、該膜のエタノールを水で洗浄した。その後、約50,000Paの差圧で水を透過させ、120sec経過した際の透水量(cm)より、単位時間・単位圧力・単位面積当たりの透水量を計算し、これを透水度とした。
 また、νは気体定数R(=8.314)、絶対温度T(K)、円周率π、及び空気の平均分子量M(=2.896×10-2kg/mol)から、次式を用いて求められる。
  ν={(8R×T)/(π×M)}1/2
(5)基材の透気度
 JIS P-8117準拠のガーレー式透気度計(東洋精機製G-B2(商標)、内筒質量:567g)を用い、645mmの面積(直径28.6mmの円)の基材について、空気100ccが通過する時間(秒)を測定し、これを基材の透気度(秒/100cc)とした。
(6)突刺強度(g)
 カトーテック製のハンディー圧縮試験器KES-G5(商標)を用いて、開口部の直径11.3mmの試料ホルダーで多孔膜(基材)を固定した。次に、固定された多孔膜の中央部を、先端の曲率半径0.5mmの針を用いて、突刺速度2mm/secで、25℃雰囲気下において突刺試験を行うことにより、最大突刺荷重として突刺強度(g)を得た。
(7)熱可塑性ポリマーのガラス転移温度
 熱可塑性ポリマーの塗工液(不揮発分=38~42%、pH=9.0)をアルミ皿に適量とり、130℃の熱風乾燥機で30分間乾燥した。乾燥後の乾燥皮膜約17mgを測定用アルミ容器に詰め、DSC測定装置(島津製作所社製、DSC6220)にて窒素雰囲気下におけるDSC曲線及びDDSC曲線を得た。なお測定条件は下記のとおりとした。
(1段目昇温プログラム)
 70℃スタート、毎分15℃の割合で昇温、110℃に到達後5分間維持。
(2段目降温プログラム)
 110℃から毎分所定の割合で降温、-50℃に到達後所定時間維持。
 上記2段目降温プログラムにおける降温速度、及び-50℃の維持時間は、それぞれ、以下のとおりである。
(製造例A1及びA2)
  降温速度 40℃/min
  維持時間 5分間
(製造例A3~A23及びA25)
  降温速度 30℃/min
  維持時間 4分間
(3段目昇温プログラム)
 -50℃から毎分15℃の割合で130℃まで昇温。この3段目の昇温時にDSC及びDDSCのデータを取得した。
 そして、ベースライン(得られたDSC曲線におけるベースラインを高温側に延長した直線)と、変曲点(上に凸の曲線が下に凸の曲線に変わる点)における接線との交点をガラス転移温度(Tg)とした。
(8)熱可塑性ポリマーのゲル分率(トルエン不溶分、製造例A1及びA2)
 テフロン(登録商標)板上に、熱可塑性ポリマーの塗工液(不揮発分=38~42%、pH=9.0)をスポイトで滴下し(直径5mm以下)、130℃の熱風乾燥機で30分間乾燥した。乾燥後、乾燥皮膜を約0.5g精秤(a)し、それを50mLポリエチレン容器に取り、そこに30mLのトルエンを注ぎ入れ、3時間室温で振とうした。その後、内容物を325メッシュでろ過し、メッシュ上に残ったトルエン不溶分をメッシュごと、130℃の熱風乾燥機で1時間乾燥させた。なお、ここで使用する325メッシュは、予めその乾燥質量を測っておいたものである。
 そして、トルエンを揮発させた後、トルエン不溶分の乾燥体及び325メッシュの合計質量から、予め測っておいた325メッシュ質量を差し引くことにより、トルエン不溶分の乾燥質量(b)を得た。ゲル分率(トルエン不溶分)は、以下の計算式を用いて算出した。
  熱可塑性ポリマーのゲル分率(トルエン不溶分)(%)=(b)/(a)×100
(9)熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤度(倍)
 熱可塑性ポリマー又は熱可塑性ポリマーを分散させた溶液を130℃のオーブン中に1時間静置した後、乾燥させた熱可塑性ポリマーを0.5gになるように切り取り、所定の成分及び混合比の混合溶媒10gと一緒に50mLのバイアル瓶に入れ、所定時間浸透させた後、サンプルを取り出し、上記混合溶媒にて洗浄し、質量(Wa)を測定した。その後、150℃のオーブン中に1時間静置したあと質量(Wb)を測定し、以下の式より熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤度を測定した。
  熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤度(倍)=(Wa-Wb)/(Wb)
 上記混合溶媒の成分、混合比、及び浸透時間は、それぞれ、以下のとおりとした。
  混合比 エチレンカーボネート:エチルメチルカーボネート=1:2(体積比)
  浸透時間 3時間
(10)ポリマー層の観察方法(ボロノイ分割)
 i)3視野を用いる評価
 走査型電子顕微鏡S-4800(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用い、ポリマー粒子の粒径に応じて倍率1万倍又は3万倍でセパレータ上のポリマー層表面を3つの視野で写真撮影した。これら3つの視野に含まれる粒状の熱可塑性ポリマーについての面積密度、ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)、及び投影面積(c)とボロノイ多角形の面積(s)との比(c/s)を、それぞれ3つの視野の平均値として得た。ここで、面積密度、ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)、及び比(c/s)は、画像処理ソフトウェア「A像くん」(登録商標;旭化成エンジニアリング株式会社製)を用いて自動的に算出された。また、観察視野においてボロノイ分割を行なった時に、閉じられていない領域は、ボロノイ多角形の面積を計算するための対象としなかった。
 ii)95視野を用いる評価
 走査型電子顕微鏡S-4800(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用い、ポリマー粒子の粒径に応じて倍率1万倍又は3万倍でセパレータ上のポリマー層表面を写真撮影した。得られた画像を用いて図5及び6に示したように5区画95視野を設定した。これら95個の視野に含まれる粒状の熱可塑性ポリマーについての面積密度、ボロノイ多角形の面積密度、ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)、及び投影面積(c)とボロノイ多角形の面積(s)との比(c/s)を、上記i)と同様にして、それぞれ95視野の平均値として得た。
(11)熱可塑性ポリマーの平均粒径
 熱可塑性ポリマーの平均粒径は、粒子径測定装置(日機装株式会社製、Microtrac UPA150)を使用し、測定した。測定条件としては、ローディングインデックス=0.15~0.3、測定時間300秒とし、得られたデータにおける50%粒子径の数値を粒子径として記載した。
(12)ポリマー層の目付(ポリマー層の基材に対する担持量)
 10cm×10cm角の試料を基材(ポリオレフィン微多孔膜、又は、ポリオレフィン微多孔膜+無機フィラー多孔層)から切り取り、(株)島津製作所製の電子天秤AEL-200を用いて質量を測定した。得られた質量を100倍することにより、1m当りの基材の目付け(g/m)を算出した。次に、10cm×10cm角の試料をセパレータ(ポリマー層+基材)から切り取り、(株)島津製作所製の電子天秤AEL-200を用いて質量を測定した。得られた質量を100倍することにより、1m当りのセパレータの目付け(g/m)を算出した。1m当りのセパレータの目付け(g/m)から1m当りの基材の目付け(g/m)を減算することにより、1m当りのポリマー層の目付け(ポリマー層の基材に対する担持量、g/m)を算出した。
(13)共重合体の赤外吸収分析
 BIO RAD製の赤外吸収分析装置(製品名「FTS-60A/896 UMA300」)を用い以下のようにして測定した。
 共重合体の水分散液を60℃にて24時間真空乾燥し、白色の測定サンプルを得た。これをめのう製乳鉢で粉砕した。同様にKBrを用意し、めのう製乳鉢で粉砕した。KBr100mgに対して、測定サンプル0.5mgを加え、測定サンプルとKBとをめのう製乳鉢で十分にすり混ぜた後、錠剤を作製した。この錠剤をサンプルにして、下記の条件下で測定を行った。なお、測定前にバックグラウンドの測定を行った。
  測定モード:顕微透過法
  検出器:MCT
  ビームスプリッター:KBr(臭化カリウム)
  スキャンスピード:20kHz
  積算回数:64回
  分解能:4cm-1
  測定波長:4,000~700cm-1
 得られた赤外吸収スペクトルから、以下のようにしてA(Ac)、A(An)、及びA(Ar)を求め、赤外吸収ピーク強度比A(An)/A(Ac)又はA(Ar)/A(Ac)を計算した。
  A(Ac):1,720cm-1~1,750cm-1の波長範囲で最も強度が大きい赤外吸収ピークの強度
  A(An):2,220cm-1~2,260cm-1の波長範囲で最も強度が大きい赤外吸収ピークの強度
  A(Ar):740cm-1~770cm-1の波長範囲で最も強度が大きい赤外吸収ピークの強度
(14)加熱剥離強度
 被着体として正極集電体(冨士加工紙(株)製アルミニウム箔、厚さ:20μm)を30mm×150mmに切り取った。一方、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを2:3の比率(体積比)にて混合した電解液(富山薬品工業製)に、セパレータ(サイズ:幅20mm、長さ100mm)を浸漬して十分に濡らした後に引き上げた。次いで、上記集電体に十分に濡らした基材を重ね合わせた後、それらを2枚のテフロン(登録商標)シート(ニチアス(株)製ナフロンPTFEシート TOMBO-No.9000(製品名))で挟んだ。それらに対して、80℃、10MPaの条件で、2分間プレスを行って得られた積層体を加熱剥離強度試験用のサンプルとした。得られた試験用サンプルのセパレータと集電体との間の90°剥離強度を、(株)イマダ製のフォースゲージZP5N及びMX2-500N(製品名)を用いて、引張速度50mm/分で測定し、以下の基準で評価した。
 加熱剥離強度の評価基準
  ◎(極めて良好):剥離強度が、8mN/mm以上
  ○(良好):剥離強度が、6mN/mm以上8mN/mm未満
  △(可):剥離強度が、4mN/mm以上6mN/mm未満
  ×(不良):剥離強度が、4mN/mm未満
(15)セパレータの接着性評価
 上記「(14)加熱剥離強度において、基材の代わりに各実施例及び比較例で得たセパレータをそれぞれ用い、これをそのポリマー層側を接着面として集電体に重ね合わせた他は上記と同様にして評価した。
(16)レート特性
a.正極の作製
 正極活物質としてニッケル、マンガン、コバルト複合酸化物(NMC)(Ni:Mn:Co=1:1:1(元素比)、密度4.70g/cm)を90.4質量%、導電助材としてグラファイト粉末(KS6)(密度2.26g/cm、数平均粒子径6.5μm)を1.6質量%及びアセチレンブラック粉末(AB)(密度1.95g/cm、数平均粒子径48nm)を3.8質量%、並びにバインダとしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)(密度1.75g/cm)を4.2質量%の比率で混合し、これらをN-メチルピロリドン(NMP)中に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを、正極集電体となる厚さ20μmのアルミニウム箔の片面にダイコーターを用いて塗布し、130℃において3分間乾燥した後、ロールプレス機を用いて圧縮成形することにより、正極を作製した。この時の正極活物質塗布量は109g/mであった。
b.負極の作製
 負極活物質としてグラファイト粉末A(密度2.23g/cm、数平均粒子径12.7μm)を87.6質量%及びグラファイト粉末B(密度2.27g/cm、数平均粒子径6.5μm)を9.7質量%、並びにバインダとしてカルボキシメチルセルロースのアンモニウム塩1.4質量%(固形分換算)(固形分濃度1.83質量%水溶液)及びジエンゴム系ラテックス1.7質量%(固形分換算)(固形分濃度40質量%水溶液)を精製水中に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを負極集電体となる厚さ12μmの銅箔の片面にダイコーターで塗布し、120℃において3分間乾燥した後、ロールプレス機で圧縮成形することにより、負極を作製した。この時の負極活物質塗布量は5.2g/mであった。
c.非水電解液の調製
 エチレンカーボネート:エチルメチルカーボネート=1:2(体積比)の混合溶媒に、溶質としてLiPFを濃度1.0mol/Lとなるように溶解させることにより、非水電解液を調製した。
d.電池組立
 セパレータとしての基材を24mmφ、正極及び負極をそれぞれ16mmφの円形に切り出した。正極と負極の活物質面とが対向するように、負極、セパレータ、正極の順に重ね、蓋付きステンレス金属製容器に収容した。容器と蓋とは絶縁されており、容器は負極の銅箔と、蓋は正極のアルミニウム箔と、それぞれ接していた。この容器内に前記非水電解液を0.4ml注入して密閉することにより、電池を組み立てた。
e.レート特性の評価
 d.で組み立てた簡易電池を、25℃において、電流値3mA(約0.5C)で電池電圧4.2Vまで充電した後、4.2Vを保持するようにして電流値を3mAから絞り始めるという方法により、電池作成後の最初の充電を合計約6時間行った。その後、電流値3mAで電池電圧3.0Vまで放電した。
 次に、25℃において、電流値6mA(約1.0C)で電池電圧4.2Vまで充電した後、4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計約3時間充電を行った。その後、電流値6mAで電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量を1C放電容量(mAh)とした。
 次に、25℃において、電流値6mA(約1.0C)で電池電圧4.2Vまで充電した後、4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計約3時間充電を行った。その後、電流値12mA(約2.0C)で電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量を2C放電容量(mAh)とした。
 そして、1C放電容量に対する2C放電容量の割合を算出し、この値をレート特性とした。
  レート特性(%)=(2C放電容量/1C放電容量)×100
 レート特性(%)の評価基準
  ◎(極めて良好):レート特性が、90%超
  ○(良好):レート特性が、85%超90%以下
  △(可):レート特性が、80%超85%以下
  ×(不良):レート特性が、80%以下
(17)サイクル特性
 セパレータとして各実施例及び比較例で得たセパレータを使用した他は上記(17)a~dのように組み立てた簡易電池を用いて、サイクル特性の評価を行った。
 上記の電池を、1/3Cの電流値で電圧4.2Vまで定電流充電した後、4.2Vの定電圧充電を8時間行い、その後1/3Cの電流で3.0Vの終止電圧まで放電を行った。次に、1Cの電流値で電圧4.2Vまで定電流充電した後、4.2Vの定電圧充電を3時間行い、更に1Cの電流で3.0Vの終止電圧まで放電を行った。最後に1Cの電流値で4.2Vまで定電流充電をした後、4.2Vの定電圧充電を3時間行い、前処理とした。なお、1Cとは電池の基準容量を1時間で放電する電流値を表す。
 上記前処理を行った電池を、温度25℃の条件下で、放電電流1Aで放電終止電圧3Vまで放電を行った後、充電電流1Aで充電終止電圧4.2Vまで充電を行った。これを1サイクルとして充放電を繰り返した。そして、初期容量(第1回目のサイクルにおける容量)に対する200サイクル後の容量保持率を用いて、以下の基準でサイクル特性を評価した。
 サイクル特性の評価基準
 ◎(極めて良好):容量保持率95%以上100%以下
 ○(良好):容量保持率90%以上95%未満
 △(可):容量保持率85%以上90%未満
 ×(不良):容量保持率85%未満
(18)高温保存特性
 セパレータとして各実施例及び比較例で得たセパレータをそれぞれ使用した他は上記(16)a~dのように組み立てた簡易電池を用いて、高温保存特定の評価を行った。
 上記の電池を、25℃気下、3mA(約0.5C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、到達後4.2Vを保持するようにして電流値を3mAから絞り始めるという方法により、合計6時間の充電を行った。その後、3mAの電流値で電池電圧3.0Vまで放電した。
 次に25℃雰囲気下、6mA(約1.0C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、到達後4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計3時間充電を行った。そして6mAの電流値で電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量をA(mAh)とした。
 次に25℃雰囲気下、6mA(約1.0C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、到達後4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計3時間充電を行った。充電状態に保持したセルを60℃雰囲気下で7日間保持した。その後セルを取り出し、25℃雰囲気下、6mAの電流値で電池電圧3.0Vまで放電した。次に25℃雰囲気下、6mA(約1.0C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、到達後4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計3時間充電を行った。更に6mAの電流値で電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量をB(mAh)とした。
 そして、BのAに対する比率を用いて、以下の基準により高温保存特性を評価した。
 高温保存特性の評価基準
 ○(良好):BのAに対する比率が70%以上である。
 ×(不良):BのAに対する比率が70%未満である。
(19)耐酸化性
 NCセルによるトリクル試験後のセパレータ表面の黒色化具合を観察して耐酸化性を評価した。
 詳細には、以下のとおりである。
 各実施例及び比較例で得られたセパレータのそれぞれを18mmφに切り出した。また、上記「(16)レート特性」と同様にして作製した正極及び負極を、それぞれ16mmφの円形(円板)に切り出した。そして、正極と負極との活物質面が対向するよう、正極、セパレータ、及び負極の順に積層した後に、蓋付きステンレス金属製容器に収納した。容器と蓋とは絶縁されており、容器は負極の銅箔と、蓋は正極のアルミニウム箔と、それぞれ接するように配置した。この容器内に上記電解液を注入して密閉し、その状態で室温にて1日放置することにより、電池を作製した。ここで、電解液としては、エチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート=1/2(体積比)の混合溶媒に、溶質としてLiPF6を濃度1.0mol/Lとなるように溶解させることにより調製したものを用いた。
 次いで、上記の電池につき、25℃の雰囲気下、6mA(1.0C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、更に4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計3時間充電を行った。次に6mA(1.0C)の電流値で電池電圧3.0Vまで放電した。次に、60℃雰囲気下、6mA(1.0C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、更に4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計3時間充電を行った。次いで、4.2Vを保持するように充電を続けた状態にて60℃の雰囲気下で4日間保存を行った後、6mA(1.0C)の電流値で電池電圧3.0Vまで放電した。この電池からセパレータを取り出し、付着物を取り除くためにジメトキシエタン、エタノール、及び1規定の塩酸中で、順次に各15分間の超音波洗浄を行った。その後、空気中にて乾燥し、セパレータの正極接触面側の水分散液塗布部の黒色変色具合を目視にて観察し、耐酸化性の評価を行った。
 黒色に変色した割合が面積当たりで5%以下のものを◎(極めて良好)、5%を超えて10%以下のものを○(良好)、10%を超えるものを×(不良)と判定した。
<基材の製造>
製造例B1
(基材B1-1の製造)
 Mvが70万であるホモポリマーの高密度ポリエチレンを45質量部と、
 Mvが30万であるホモポリマーの高密度ポリエチレンを45質量部と、
 Mvが40万であるホモポリマーのポリプロピレン5質量部とを、
 タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。
 得られたポリオレフィン混合物99質量部に酸化防止剤としてテトラキス-[メチレン-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンを1質量部添加し、再度タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、混合物を得た。
 得られた混合物を、窒素雰囲気下で二軸押出機へフィーダーにより供給した。
 また、流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10-5/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。
 押し出される全混合物中の、流動パラフィンの割合が65質量部、及びポリマー濃度が35質量部となるように、フィーダー及びポンプの運転条件を調整した。
 次いで、それらを二軸押出機内で230℃に加熱しながら溶融混練し、得られた溶融混練物を、T-ダイを経て表面温度80℃に制御された冷却ロール上に押し出し、その押出物を冷却ロールに接触させ成形(cast)して冷却固化することにより、シート状成形物を得た。
 このシートを同時二軸延伸機にて、温度112℃において倍率7×6.4倍に延伸した。その後、延伸物を塩化メチレンに浸漬して、流動パラフィンを抽出除去後、乾燥し、更にテンター延伸機を用いて温度130℃において横方向に2倍延伸した。
 その後、この延伸シートを幅方向に約10%緩和して熱処理を行い、ポリオレフィン樹脂多孔膜である基材B1-1を得た。
 得られた基材B1-1について、上記方法により各種物性を測定した。得られた結果を表1に示す。
製造例B2
(基材B2-1の製造)
 上記方法で基材B1-1を製造した。次に、水酸化酸化アルミニウム(平均粒径1.0μm)96.0質量部、アクリルラテックス(固形分濃度40%、平均粒径145nm、最低成膜温度0℃以下)4.0質量部、及びポリカルボン酸アンモニウム水溶液(サンノプコ社製 SNディスパーサント5468)1.0質量部を100質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製した。続いて、その塗布液を、ポリオレフィン樹脂多孔膜(基材B1-1)の表面にグラビアコーターを用いて塗布した。その後、60℃において乾燥して水を除去した。このようにして、ポリオレフィン樹脂多孔膜(基材B1-1)上に水酸化アルミニウム(無機フィラーの多孔層)を厚さ2μmで形成することにより、基材B2-1を得た。
 得られた基材のそれぞれについて、上記方法により各種物性を測定した。得られた結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
<原料ポリマーの製造>
製造例A1 水分散体(表中「原料ポリマー」と表記。以下同様。)A1の合成
 撹拌機、還流冷却器、滴下槽、及び温度計を取り付けた反応容器に、イオン交換水70.4質量部と、「アクアロンKH1025」(登録商標、第一工業製薬株式会社製25%水溶液、表中「KH1025」と表記。以下同様。)0.5質量部と、「アデカリアソープSR1025」(登録商標、株式会社ADEKA製、25%水溶液、表中「SR1025」と表記。以下同様。)0.5質量部と、を投入し、反応容器内部温度を80℃に昇温した。その後、80℃の容器内部温度を保ったまま、過硫酸アンモニウム(2%水溶液)(表中「APS(aq)」と表記。以下同様。)を7.5質量部添加した。
 一方、メタクリル酸メチル(表中「MMA」と表記。以下同様。)38.5質量部、アクリル酸n-ブチル(表中「BA」と表記。以下同様。)19.6質量部、アクリル酸2-エチルヘキシル(表中「EHA」と表記。以下同様。)31.9質量部、メタクリル酸(表中「MAA」と表記。以下同様。)0.1質量部、アクリル酸(表中「AA」と表記。以下同様。)0.1質量部、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル(表中「HEMA」と表記。以下同様。)2質量部、アクリルアミド(表中「AM」と表記。以下同様。)5質量部、メタクリル酸グリシジル(表中「GMA」と表記。以下同様。)2.8質量部、「アクアロンKH1025」(登録商標、第一工業製薬株式会社製25%水溶液)3質量部、「アデカリアソープSR1025」(登録商標、株式会社ADEKA製25%水溶液)3質量部、p-スチレンスルホン酸ナトリウム(表中「NaSS」と表記。以下同様。)0.05質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学工業株式会社製、表中「A-TMPT」と表記。以下同様。)0.7質量部、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(表中「MPTMS」と表記。以下同様。)0.3質量部、過硫酸アンモニウム(2%水溶液)7.5質量部、及びイオン交換水52質量部の混合物を、ホモミキサーにより5分間混合させて、乳化液を作製した。
 得られた乳化液を滴下槽から上記反応容器に滴下した。滴下は反応容器に過硫酸アンモニウム水溶液を添加した5分後に開始し、150分かけて乳化液の全量を滴下した。乳化液の滴下中は、容器内部温度を80℃に維持した。
 乳化液の滴下終了後、反応容器内部温度を80℃に保ったまま90分間維持し、その後室温まで冷却し、エマルジョンを得た。得られたエマルジョンを、水酸化アンモニウム水溶液(25%水溶液)を用いてpH=9.0に調整し、濃度40質量%のアクリル系コポリマーラテックスを得た(原料ポリマーA1)。得られた原料ポリマー(水分散体)A1について、上記方法により評価した。得られた結果を表2に示す。
製造例A2~18 水分散体A2~18の合成
 モノマー及びその他使用原料の組成を、それぞれ、表2に記載のとおりに変更する以外は、原料ポリマー(水分散体)A1と同様にして、コポリマーラテックス(原料ポリマーA2~18)をそれぞれ得た。得られた原料ポリマー(水分散体)A2~18について、それぞれ、上記方法により評価した。得られた結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
製造例A2-1
 上記製造例A2で得た水分散体A2の一部をとり、これをシードポリマーとする多段重合を行うことにより、水分散体A2-1を合成した。
 撹拌機、還流冷却器、滴下槽、及び温度計を取り付けた反応容器に、上記水分散体A2を固形分換算で20質量部を投入し、反応容器内部温度を80℃に昇温した。その後、80℃の容器内部温度を保ったまま、過硫酸アンモニウム(2%水溶液)を7.5質量部添加した。以上が初期仕込みである。
 一方、メタクリル酸メチル71.5質量部、アクリル酸n-ブチル18.9質量部、アクリル酸2-エチルヘキシル2質量部、メタクリル酸0.1質量部、アクリル酸0.1質量部、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル2質量部、アクリルアミド5質量部、メタクリル酸グリシジル0.4質量部、アクアロンKH1025(登録商標、25%水溶液)3質量部、アデカリアソープSR1025(登録商標、25%水溶液)3質量部、p-スチレンスルホン酸ナトリウム0.05質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.4質量部、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.3質量部、過硫酸アンモニウム(2%水溶液)7.5質量部、及びイオン交換水52質量部の混合物を、ホモミキサーにより5分間混合させて、乳化液を作製した。
 得られた乳化液を滴下槽から上記反応容器に滴下した。滴下は反応容器に過硫酸アンモニウム水溶液を添加した5分後に開始し、150分かけて乳化液の全量を滴下した。乳化液の滴下中は、容器内部温度を80℃に維持した。
 乳化液の滴下終了後、反応容器内部温度を80℃に保ったまま90分間維持し、その後室温まで冷却し、エマルジョンを得た。得られたエマルジョンを、水酸化アンモニウム水溶液(25%水溶液)を用いてpH=9.0に調整し、濃度40質量%のアクリル系コポリマーラテックスを得た(原料ポリマーA2-1)。得られた原料ポリマー(水分散体)A1について、上記方法により評価した。得られた結果を表2に示す。
製造例A2-2~A18-2
 シードポリマー、モノマー及びその他使用原料の組成を、それぞれ、表3に記載のとおりに変更する以外は、原料ポリマー(水分散体)A2-1と同様にして、多段重合によって各コポリマーラテックスを得た。得られた原料ポリマー(水分散体)について、それぞれ、上記方法により評価した。得られた結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 上記表2及び3における原材料名の略称は、それぞれ、以下の意味である。
<乳化剤>
  KH1025:アクアロンKH1025、第一工業製薬株式会社製、25%水溶液
  SR1025:アデカリアソープSR1025、株式会社ADEKA製、25%水溶液
  NaSS:p-スチレンスルホン酸ナトリウム
<開始剤>
  APS:過硫酸アンモニウム(2%水溶液)
<単量体>
(酸モノマー)
  MAA:メタクリル酸
  AA:アクリル酸
((メタ)アクリル酸エステル)
  MMA:メタクリル酸メチル
  BA:アクリル酸n-ブチル
  BMA:メタクリル酸n-ブチル
  EHA:アクリル酸2-エチルヘキシル
  CHMA:メタクリル酸シクロヘキシル
(芳香族ビニル単量体)
  St:スチレン
(シアノ基含有単量体)
  AN:アクリロニトリル
(その他の官能基含有モノマー)
  HEMA:メタクリル酸2-ヒドロキシエチル
  AM:アクリルアミド
(架橋性単量体)
  GMA:メタクリル酸グリシジル
  A-TMPT:トリメチロールプロパントリアクリレート
  AcSi:γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
[実施例1]
 固形分で80質量部の水分散体A2と、固形分で20質量部の水分散体A1とを、水に均一に分散させて、熱可塑性ポリマーを含む塗布液(固形分10質量%)を調製した。このとき、増粘剤としてカルボキシメチルセルロースが塗布液に対して1質量%となるように添加し、塗布液の粘度を20mPa・sに調整した。次いで、グラビアコーターを用い、リバース塗工によって、基材B1-1の片面の全面に塗布液を塗布した。その後、60℃にて塗布後の塗布液を乾燥して水を除去した。更に、基材B1-1のもう片面にも同様に塗布液を塗布し、再度上記と同様にして乾燥させた。こうして、基材B1-1の両面にポリマー層を形成したセパレータを得た。
[実施例2]
 ポリマー担持量が0.5g/m2となるように、塗工条件を調整した以外は、実施例1と同様にしてセパレータを作製した。
[実施例3~10及び13~26]
 基材及び塗布液の組成を、それぞれ、表4に記載のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして、セパレータを得た。
[実施例11]
 増粘剤の種類をキサンタンガムとした以外は、実施例2と同様にして、セパレータを得た。
[実施例12]
 増粘剤の種類を変性ポリウレタン系ポリエーテルとした以外は、実施例2と同様にして、セパレータを得た。
[比較例1及び2]
 塗工条件を表4の通りとし、塗工方法をダイレクト塗工とした以外は、実施例1と同様にして、セパレータを得た。
[比較例3]
 塗工条件を表4の通りとし、塗工方法をダイレクト塗工とした以外は、実施例1と同様にして、セパレータを得た。
[比較例4]
 塗工条件を表4の通りとし、塗工方法をスプレー塗工とした以外は、実施例1と同様にして、セパレータを得た。
[評価結果]
 上記各実施例及び比較例で得られたセパレータのそれぞれについて、上記方法により、各種特性を評価した。
 得られた結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
 表4における増粘剤の略称は、それぞれ以下の意味である。
  CMC:カルボキシメチルセルロース
  XTG:キサンタンガム
  MPE:変性ポリウレタン系ポリエーテル

Claims (20)

  1.  少なくとも多孔膜を含む基材と、前記基材の少なくとも一つの面に配置された熱可塑性ポリマーと、を備える蓄電デバイス用セパレータであって、
     前記熱可塑性ポリマーについてボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(Si)を用いて下記数式によって定義される分散(σ)が、0.01以上0.7以下である、蓄電デバイス用セパレータ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
    (式中、Siは、ボロノイ多角形の面積の実測値であり、mは、ボロノイ多角形の面積の実測値の平均値であり、かつnは、ボロノイ多角形の総数である)
  2.  前記分散(σ)は、0.01以上0.6以下である、請求項1に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  3.  前記分散(σ)は、0.01以上0.5以下である、請求項1に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  4.  前記熱可塑性ポリマーは粒状である、請求項1~3のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  5.  前記熱可塑性ポリマーの平均粒径は、10nm~2,000nmである、請求項1~4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  6.  前記熱可塑性ポリマーの平均粒径は、50nm~1,500nmである、請求項1~4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  7.  前記熱可塑性ポリマーの平均粒径は、100nm~1,000nmである、請求項1~4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  8.  前記熱可塑性ポリマーの平均粒径は、130nm~800nmである、請求項1~4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  9.  前記熱可塑性ポリマーの面積密度は、30%以上80%以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  10.  前記熱可塑性ポリマーは、実質的に重なり合うことなく存在している、請求項1~9のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  11.  前記熱可塑性ポリマーが有する、740cm-1~770cm-1波長における赤外吸収ピーク強度に対する1,720cm-1~1,750cm-1の波長における赤外吸収ピーク強度の比が、1~18である、請求項1~10のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  12.  前記熱可塑性ポリマーが有する、1,720cm-1~1,750cm-1波長における赤外吸収ピーク強度に対する2,220cm-1~2,260cm-1の波長における赤外吸収ピーク強度の比が、0.001~0.320である、請求項1~10のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  13.  前記熱可塑性ポリマーは、下記(1)~(3):
    (1)(メタ)アクリル酸エステルを単量体単位として有する共重合体(但し、下記の(2)共重合体及び(3)共重合体を除く。)、
    (2)シアノ基を有する単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体とを単量体単位として有する共重合体、及び
    (3)芳香族ビニル化合物と(メタ)アクリル酸エステル単量体とを単量体単位として有する共重合体
    から成る群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1~10のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  14.  前記シアノ基を有する単量体が(メタ)アクリロニトリルである、請求項13に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  15.  前記芳香族ビニル化合物がスチレンである、請求項13に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  16.  請求項1~15のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータを搭載した蓄電デバイス。
  17.  前記熱可塑性ポリマーを含む溶液の粘度を20mPa.s以上に調整する工程と、
     前記調製された熱可塑性ポリマー溶液を、多孔膜を含む基材に対してせん断力を付与しながら塗工する工程と、
     を含む、
     蓄電デバイス用セパレータの製造方法。
  18.  前記分散(σ)は、前記基材に配置された熱可塑性ポリマーを走査電子顕微鏡で撮像した撮像画像より算出される、請求項1に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
  19.  前記分散(σ)は、以下のようにして設定された測定視野からそれぞれ算出された95個の分散(σ)の平均値として定義される、請求項18に記載の蓄電デバイス用セパレータ;
     i)各測定視野:走査電子顕微鏡で撮像した画像
     ii)視野の設定方法:
      a)起点の視野を設定し、
      b)前記起点の視野に対して横方向に順次に隣接する領域からなる視野の9個と、縦方向に順次に隣接する領域からなる視野の9個と、前記起点の視野と、からなる19視野を設定し、
      c)前記19視野によって規定される領域を起点の区画として設定し、
      d)前記起点の区画に対して10mm間隔で一軸方向に順次に隣接する領域からなる区画を4個設定し、
      e)前記4個の区画について、前記起点の区画における19視野と相似の位置に各19視野を設定し、そして
      f)前記4個の区画及び前記起点の区画における全95視野(19視野×5区画)を測定視野として設定する。
  20.  前記各測定視野は、1視野に観察される熱可塑性ポリマー粒子の数が80~200個となる倍率に設定して撮像された撮像画像である、請求項19に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
PCT/JP2015/056199 2014-09-26 2015-03-03 蓄電デバイス用セパレータ WO2016047165A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/129,155 US10361415B2 (en) 2014-09-26 2015-03-03 Separator for electricity storage device
KR1020167026829A KR101963013B1 (ko) 2014-09-26 2015-03-03 축전 디바이스용 세퍼레이터
PL15844350T PL3200259T3 (pl) 2014-09-26 2015-03-03 Separator do urządzenia do magazynowania energii elektrycznej
JP2016521802A JP6105816B2 (ja) 2014-09-26 2015-03-03 蓄電デバイス用セパレータ
EP15844350.7A EP3200259B1 (en) 2014-09-26 2015-03-03 Separator for electricity storage device
CN201580013305.9A CN106104850B (zh) 2014-09-26 2015-03-03 蓄电装置用分隔件

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014197388 2014-09-26
JP2014-197388 2014-09-26

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/129,155 Continuation US10361415B2 (en) 2014-09-26 2015-03-03 Separator for electricity storage device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016047165A1 true WO2016047165A1 (ja) 2016-03-31

Family

ID=55580707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/056199 WO2016047165A1 (ja) 2014-09-26 2015-03-03 蓄電デバイス用セパレータ

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10361415B2 (ja)
EP (1) EP3200259B1 (ja)
JP (1) JP6105816B2 (ja)
KR (1) KR101963013B1 (ja)
CN (1) CN106104850B (ja)
HU (1) HUE040360T2 (ja)
PL (1) PL3200259T3 (ja)
WO (1) WO2016047165A1 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016107642A (ja) * 2014-12-09 2016-06-20 旭化成イーマテリアルズ株式会社 多層多孔膜及び蓄電デバイス用セパレータ
JP2018041726A (ja) * 2016-08-31 2018-03-15 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ
JPWO2017073022A1 (ja) * 2015-10-28 2018-08-16 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、非水系二次電池用接着層付きセパレータ、非水系二次電池用接着層付き電極、並びに、非水系二次電池およびその製造方法
JP2019009117A (ja) * 2017-06-20 2019-01-17 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
JP2019008884A (ja) * 2017-06-20 2019-01-17 旭化成株式会社 パターン塗工用スラリー
JP2019046633A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ
WO2019221056A1 (ja) * 2018-05-17 2019-11-21 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池用スラリー、非水系二次電池用セパレータ、非水系二次電池用電極、非水系二次電池用積層体および非水系二次電池
JP2020001249A (ja) * 2018-06-27 2020-01-09 東レ株式会社 多孔性フィルム、二次電池用セパレータおよび二次電池
US20200144577A1 (en) * 2017-08-31 2020-05-07 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Polyolefin Microporous Membrane
JP2020170590A (ja) * 2019-04-01 2020-10-15 旭化成株式会社 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
WO2023136319A1 (ja) * 2022-01-13 2023-07-20 三井化学株式会社 二次電池セパレータ用コート材、二次電池セパレータおよび二次電池

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9945040B2 (en) 2010-07-04 2018-04-17 Dioxide Materials, Inc. Catalyst layers and electrolyzers
US10774431B2 (en) 2014-10-21 2020-09-15 Dioxide Materials, Inc. Ion-conducting membranes
JP6431621B2 (ja) * 2015-11-19 2018-11-28 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ並びにそれを用いた電極体及び蓄電デバイス
ES2931534T3 (es) * 2017-01-26 2022-12-30 Lg Energy Solution Ltd Método para fabricar un separador, separador fabricado mediante el mismo y dispositivo electroquímico que comprende el mismo
CN108539103A (zh) * 2017-03-03 2018-09-14 住友化学株式会社 非水电解液二次电池用间隔件
JP6984156B2 (ja) * 2017-04-07 2021-12-17 トヨタ自動車株式会社 電池
KR102350567B1 (ko) 2017-04-14 2022-01-18 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 비수 전해액 이차 전지용 절연성 다공질층
US10396329B2 (en) * 2017-05-01 2019-08-27 Dioxide Materials, Inc. Battery separator membrane and battery employing same
US11424510B2 (en) * 2018-01-17 2022-08-23 Lg Energy Solution, Ltd. Separator having through-holes sealed by thermoplastic polymer and electrochemical device including the same
US11870037B2 (en) * 2018-04-10 2024-01-09 Apple Inc. Porous ceramic separator materials and formation processes
JP7331692B2 (ja) * 2018-06-27 2023-08-23 東レ株式会社 多孔性フィルム、二次電池用セパレータおよび二次電池
KR102279515B1 (ko) * 2018-09-03 2021-07-20 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
EP4224613A3 (en) 2018-10-11 2023-11-08 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Lithium ion battery using crosslinked separator
KR102456852B1 (ko) 2018-10-11 2022-10-21 아사히 가세이 가부시키가이샤 리튬 이온 전지용 세퍼레이터
CN111900311A (zh) * 2020-03-30 2020-11-06 明基材料(芜湖)有限公司 一种隔离膜及其制造方法
CN114243215A (zh) * 2021-12-17 2022-03-25 蜂巢能源科技股份有限公司 一种涂层浆料及其制备方法以及复合隔膜和锂离子电池

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002166218A (ja) * 2000-09-22 2002-06-11 Teijin Ltd 両面同時塗工方法
JP2009272055A (ja) * 2008-04-30 2009-11-19 Panasonic Corp 非水電解液二次電池の製造方法
JP2010244875A (ja) * 2009-04-07 2010-10-28 Panasonic Corp リチウム二次電池用セパレータ、およびそれを用いたリチウム二次電池
WO2012099149A1 (ja) * 2011-01-20 2012-07-26 東レ株式会社 多孔質積層フィルム、蓄電デバイス用セパレータ、および蓄電デバイス
JP2012164655A (ja) * 2011-02-03 2012-08-30 Samsung Sdi Co Ltd リチウム二次電池用セパレータ及びこれを含むリチウム二次電池
US20130304434A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Computing system with high-throughput topical analysis for solid state electrolyte mechanism and method of operation thereof
JP2014149936A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Nippon Zeon Co Ltd 二次電池用セパレータ、二次電池用セパレータの製造方法及び二次電池

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2248209B1 (en) 2008-01-30 2015-07-08 Lg Chem, Ltd. Separator for improving adherence to electrode and electrochemical device containing the same
JP2011076851A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Asahi Kasei E-Materials Corp 微多孔性フィルム及びその製造方法、並びに電池用セパレータ
CN102630353B (zh) * 2009-09-30 2014-12-10 日本瑞翁株式会社 二次电池用多孔膜及二次电池
JP2012087223A (ja) * 2010-10-20 2012-05-10 Asahi Kasei E-Materials Corp 微多孔性フィルム及び電池用セパレータ
WO2012165578A1 (ja) * 2011-06-02 2012-12-06 協立化学産業株式会社 電池電極又はセパレーター用コート剤組成物
KR101852656B1 (ko) * 2011-09-26 2018-04-26 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 이차 전지용 접착 수지 조성물
US9522995B2 (en) 2011-10-18 2016-12-20 Jsr Corporation Protective film and composition for preparing the same, slurry, and electrical storage device
CN103947009B (zh) * 2011-11-15 2016-03-09 帝人株式会社 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
WO2013133074A1 (ja) * 2012-03-09 2013-09-12 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
EP2835844B1 (en) 2012-04-05 2018-11-14 Zeon Corporation Separator for secondary cell
TWI587561B (zh) 2012-07-26 2017-06-11 Asahi Kasei E-Materials Corp Storage device spacer, laminated body and porous membrane
JP2014153524A (ja) * 2013-02-08 2014-08-25 Dainippon Printing Co Ltd 反射防止物品及び画像表示装置
CN105960721B (zh) * 2014-02-27 2018-09-25 日本瑞翁株式会社 二次电池多孔膜用粘合剂组合物、二次电池多孔膜用浆料、二次电池用多孔膜及二次电池

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002166218A (ja) * 2000-09-22 2002-06-11 Teijin Ltd 両面同時塗工方法
JP2009272055A (ja) * 2008-04-30 2009-11-19 Panasonic Corp 非水電解液二次電池の製造方法
JP2010244875A (ja) * 2009-04-07 2010-10-28 Panasonic Corp リチウム二次電池用セパレータ、およびそれを用いたリチウム二次電池
WO2012099149A1 (ja) * 2011-01-20 2012-07-26 東レ株式会社 多孔質積層フィルム、蓄電デバイス用セパレータ、および蓄電デバイス
JP2012164655A (ja) * 2011-02-03 2012-08-30 Samsung Sdi Co Ltd リチウム二次電池用セパレータ及びこれを含むリチウム二次電池
US20130304434A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Computing system with high-throughput topical analysis for solid state electrolyte mechanism and method of operation thereof
JP2014149936A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Nippon Zeon Co Ltd 二次電池用セパレータ、二次電池用セパレータの製造方法及び二次電池

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3200259A4 *

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016107642A (ja) * 2014-12-09 2016-06-20 旭化成イーマテリアルズ株式会社 多層多孔膜及び蓄電デバイス用セパレータ
JPWO2017073022A1 (ja) * 2015-10-28 2018-08-16 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、非水系二次電池用接着層付きセパレータ、非水系二次電池用接着層付き電極、並びに、非水系二次電池およびその製造方法
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
JP2018041726A (ja) * 2016-08-31 2018-03-15 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ
JP2019009117A (ja) * 2017-06-20 2019-01-17 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
JP2019008884A (ja) * 2017-06-20 2019-01-17 旭化成株式会社 パターン塗工用スラリー
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
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
JP2019046633A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ
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
US20200144577A1 (en) * 2017-08-31 2020-05-07 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Polyolefin Microporous Membrane
US11837693B2 (en) * 2017-08-31 2023-12-05 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Polyolefin microporous membrane with improved puncture elongation and thermomechanical properties and method for manufacturing the same
CN112088446A (zh) * 2018-05-17 2020-12-15 日本瑞翁株式会社 非水系二次电池用浆料、非水系二次电池用间隔件、非水系二次电池用电极、非水系二次电池用层叠体以及非水系二次电池
JPWO2019221056A1 (ja) * 2018-05-17 2021-05-27 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池用スラリー、非水系二次電池用セパレータ、非水系二次電池用電極、非水系二次電池用積層体および非水系二次電池
WO2019221056A1 (ja) * 2018-05-17 2019-11-21 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池用スラリー、非水系二次電池用セパレータ、非水系二次電池用電極、非水系二次電池用積層体および非水系二次電池
JP7363777B2 (ja) 2018-05-17 2023-10-18 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池用スラリー、非水系二次電池用セパレータ、非水系二次電池用電極、非水系二次電池用積層体および非水系二次電池
JP2020001249A (ja) * 2018-06-27 2020-01-09 東レ株式会社 多孔性フィルム、二次電池用セパレータおよび二次電池
JP7176249B2 (ja) 2018-06-27 2022-11-22 東レ株式会社 多孔性フィルム、二次電池用セパレータおよび二次電池
JP2020170590A (ja) * 2019-04-01 2020-10-15 旭化成株式会社 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
WO2023136319A1 (ja) * 2022-01-13 2023-07-20 三井化学株式会社 二次電池セパレータ用コート材、二次電池セパレータおよび二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
JP6105816B2 (ja) 2017-03-29
US10361415B2 (en) 2019-07-23
EP3200259A1 (en) 2017-08-02
EP3200259B1 (en) 2018-11-28
JPWO2016047165A1 (ja) 2017-04-27
KR101963013B1 (ko) 2019-03-27
HUE040360T2 (hu) 2019-03-28
KR20160129033A (ko) 2016-11-08
PL3200259T3 (pl) 2019-03-29
CN106104850B (zh) 2018-12-25
CN106104850A (zh) 2016-11-09
US20170263907A1 (en) 2017-09-14
EP3200259A4 (en) 2017-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6105816B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ
US10811659B2 (en) Separator for electricity storage device, laminate and porous film
JP6893402B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ
JP6718218B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ
JP6431621B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ並びにそれを用いた電極体及び蓄電デバイス
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
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
JP2016072150A (ja) 電池用セパレータ
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
JP2016071963A (ja) 蓄電デバイス用セパレータ
JP6762107B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ
JP6613068B2 (ja) 蓄電素子用セパレータ
JP7002229B2 (ja) パターン塗工用スラリー
JP6718669B2 (ja) 蓄電デバイス用セパレータ捲回体
JP2024072806A (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
KR20240104030A (ko) 축전 디바이스용 세퍼레이터
JP2024039503A (ja) 多層多孔膜

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016521802

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

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

Ref document number: 15844350

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15129155

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20167026829

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015844350

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015844350

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE