WO2018047871A1 - アルミナ粉末、アルミナスラリー、アルミナ含有コート層、積層分離膜及び二次電池 - Google Patents

アルミナ粉末、アルミナスラリー、アルミナ含有コート層、積層分離膜及び二次電池 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery including an alumina powder, an alumina slurry, an alumina-containing coat layer, a laminated separation membrane, and an alumina-containing coat layer.
  • the lithium ion battery is not only used as a power source for small electronic devices, but also has a wide range of applications in electric vehicles, electric bicycles and the like. Accordingly, there are demands for high temperature storage characteristics and life characteristics that are superior to conventional ones. In particular, in the case of a lithium ion battery for an electric vehicle, further improvement in stability is required.
  • an electronic component applied to the electrical / electronic device needs to maintain durability under high voltage and high temperature operating conditions and maintain required electrical or dielectric characteristics.
  • alumina is used as a material for functional layers such as protective films for parts and heat dissipation layers.
  • An inorganic oxide material such as (Al 2 O 3 ) is employed.
  • a secondary battery that can supply a driving voltage to various electric / electronic devices without connecting a separate power source is adopted.
  • the secondary battery can be repeatedly charged and discharged, and recently, lithium secondary batteries have been actively developed.
  • the secondary battery generally includes an electrode assembly in which a positive electrode and a negative electrode are disposed via a separator, and the positive electrode and the negative electrode are formed by applying an electrode active material to an electrode current collector. It can.
  • the separator can be formed from a polymer film such as a polyethylene resin.
  • the electrode characteristics deteriorate, it is difficult to maintain a desired capacity for a long time, and the shrinkage of the separator that is a polymer film material For example, a short circuit between the electrodes may occur. For this reason, recently, an alumina coat layer has been used as a protective film for electrodes.
  • Patent Document 1 refers to an electrode assembly in which alumina is coated on the surface of a lithium cobalt-based oxide, and the conditions for forming a uniform thin alumina coating layer and It does not disclose the development of materials.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication 2010-205719A (Patent Document 2), an inorganic oxide porous film containing an insulating inorganic oxide filler is formed on the surface of a positive electrode, a negative electrode, or a separator constituting a lithium ion secondary battery. Techniques to do this have been proposed.
  • the inorganic oxide porous film is said to have high heat resistance and suppress rapid shrinkage of the separator.
  • An object of the present invention is to provide an alumina powder, an alumina-containing coat layer, a laminated separation membrane, and a secondary battery capable of forming a thin-film alumina-containing coat layer having a uniform thickness.
  • An alumina-containing coat layer comprising the alumina powder and the binder according to any one of items 1 to 9.
  • a laminated separation membrane comprising: a separation membrane; and the alumina-containing coat layer according to item 11, formed on at least one surface of the separation membrane.
  • a secondary battery comprising an alumina-containing coat layer formed from the alumina powder of.
  • the alumina-containing coat layer is formed on the separation membrane, and the alumina-containing coat layer is formed from the alumina powder and a binder containing a fluorine-containing resin or a fluorine-containing rubber. .
  • the alumina-containing coat layer is formed on the separation membrane, and the alumina-containing coat layer comprises the alumina powder and an acrylate monomer or a copolymer of two or more monomers.
  • the ratio between the light bulk density and the heavy bulk density is within a predetermined range. Therefore, by using the alumina powder, an alumina-containing coating layer having a uniform thickness can be formed.
  • FIG. 1 is a process flowchart for explaining a method for producing alumina powder according to an embodiment of the present invention.
  • 2A and 2B are schematic cross-sectional views illustrating an electrode assembly of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a graph showing changes in thickness per unit content of alumina powder in Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 4 is a graph showing changes in the heating shape retention rate depending on the film thickness in Examples and Comparative Examples.
  • the present invention relates to an alumina powder, an alumina slurry, an alumina-containing coating layer, a laminated separation membrane, and a secondary battery in which the ratio between the light bulk density and the heavy bulk density is within a predetermined range.
  • the alumina powder of the present invention has a ratio (TBD / LBD) of light bulk density (LBD) to heavy bulk density (TBD) of 1.5 or more.
  • TBD and LBD can be measured based on the standard of JIS R 9301-2-3. More specifically, TBD and LBD measuring containers use glass cylinders having an inner diameter of 37 mm, a height of 186 mm, and an internal volume of 200 mL. The powder is allowed to fall naturally from 1 cm above the top of the cylinder, and the powder is poured into the cylinder until it is full. After the powder that protrudes from the top of the graduated cylinder is scraped off with a glass rod, the powder mass in the cylinder is measured, and the mass Is divided by the cylinder volume to calculate the light bulk density (LBD).
  • LBD light bulk density
  • the cylinder is dropped 100 times from a height of 3 cm to perform tapping, the volume at that time is read, the mass is divided by the volume, and the bulk density (TBD) is calculated. In addition, it is measured after confirming that the volume reduction of the powder is saturated during the tapping of 100 times.
  • a small difference between the TBD and LBD values may mean that there is no significant change in porosity after tapping. In this case, the TBD / LBD value decreases relatively.
  • a large difference between the TBD and LBD values can mean a large reduction in porosity after tapping. In this case, the value of TBD / LBD increases relatively.
  • TBD / LBD When the value of TBD / LBD is less than 1.5, the bulk density of individual secondary particles (aggregated particles) contained in the alumina powder becomes too high. In this case, the alumina aggregated particles are likely to precipitate in the alumina slurry containing the alumina powder, and it becomes difficult to ensure the dispersion stability of the alumina powder.
  • TBD / LBD there is no upper limit to the value of TBD / LBD, but if the relationship between TBD and LBD becomes unbalanced, the particle shape will become more uneven and the packing property of the particles will deteriorate, so the thickness will be uniform. It may be difficult to form a thin alumina-containing coating layer.
  • the lower limit of TBD / LBD of the alumina powder is 1.50, preferably 1.60, more preferably 1.65, still more preferably 1.80, more preferably 1.82.
  • the upper limit of TBD / LBD of the alumina powder is not particularly defined, the upper limit is preferably 2.00, more preferably 1.90.
  • the TBD / LBD value of the alumina powder may be in the range of 1.80 to 1.90, and may be in the range of 1.82 to 1.90.
  • the alumina powder preferably has an LBD value of 0.39 g / cm 3 or more and 0.44 g / cm 3 or less, and the alumina powder has a TBD value of 0.72 g / cm 3 or more and 0.80 g / cm 3 or less. Preferably, it can be adjusted within the TBD / LBD range.
  • the LBD value or the TBD value can be adjusted by, for example, the particle diameter, particle size distribution, processing method and the like of the alumina powder.
  • particle diameter or particle size distribution of the alumina powder for example, by controlling the volume-based cumulative average particle diameter of the alumina powder, uniformity of the film thickness of the resulting alumina-containing coat layer, heat resistance, etc. Can be improved.
  • the volume-based cumulative particle size controlled for the alumina particles is D50 (particle size corresponding to 50% volume-based cumulative percentage), which is a particle size corresponding to a cumulative percentage of 50% from the fine particle side determined from the particle size distribution curve, fine particles D90 (particle size corresponding to 90% volume-based cumulative percentage) corresponding to 90% cumulative percentage from the side, D10 (particle equivalent to 10% volume-based cumulative percentage) corresponding to 10% cumulative percentage from the fine particle side Diameter) and particle diameter D100 (particle diameter equivalent to 100% volume-based cumulative percentage) corresponding to a cumulative percentage of 100% from the fine particle side.
  • the cumulative particle diameter is measured by a laser diffraction method using a laser particle size distribution measuring apparatus ["Microtrack MT3300EXII" manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.].
  • the D50 value of the alumina powder is preferably 0.45 or more and 0.65 ⁇ m or less, and more preferably 0.50 or more and 0.60 ⁇ m or less.
  • the D50 value is less than 0.45 ⁇ m, aggregation between particles becomes excessively dense, the porosity of the resulting alumina-containing coat layer is lowered, and there is a possibility that sufficient ion permeability cannot be secured.
  • the D50 value exceeds 0.65 ⁇ m, the proportion of alumina particles having a coarse particle diameter increases, and the mechanical strength of the resulting alumina-containing coat layer is reduced due to a decrease in binding due to a decrease in the number of contact points between the particles. May decrease, or the uniformity of thickness and physical properties may decrease.
  • D90 / D10 of the alumina powder of the present invention is preferably 2.0 or more and 4.0 or less, and more preferably 3.0 or more and 4.0 or less.
  • the value of D90 / D10 is less than 2.0, the particle filling property is deteriorated, and the heat resistance of the laminated porous film may be lowered.
  • the value of D90 / D10 exceeds 4.0, the range or deviation of the particle size distribution increases excessively, resulting in a decrease in the uniformity of the thickness of the resulting alumina-containing coat layer, or the resulting alumina-containing coat layer. The porosity may decrease excessively.
  • D100 (maximum particle diameter in the particle size distribution) of the alumina powder can be adjusted by methods such as dry classification, wet classification, and sieving classification. Thereby, thickness reduction of the alumina containing coating layer obtained using the said alumina powder is realizable more effectively.
  • the D100 value of the alumina powder is preferably 3.5 ⁇ m or less. If the D100 value exceeds 3.5 ⁇ m, the proportion of coarse alumina particles increases, making it difficult to reduce the thickness of the resulting alumina-containing coat layer, or the heat resistance of the resulting alumina-containing coat layer. It may decrease.
  • the alumina powder may contain a minute amount of coarse particles of 20 ⁇ m or more that are not detected by a particle size distribution meter.
  • the content of coarse particles having a particle diameter of 20 ⁇ m or more is preferably 100 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, based on the total mass of the alumina powder of the present invention.
  • the content of the coarse particles exceeds 100 ppm, it is difficult to reduce the thickness of the resulting alumina-containing coat layer, and voids are easily formed around the coarse particles in the resulting alumina-containing coat layer. In some cases, the heat resistance of the alumina-containing coating layer obtained may be reduced.
  • alumina-containing coat layer In forming the alumina-containing coat layer, it is necessary to prepare an alumina slurry containing the alumina powder. When the content of coarse particles of D100 and 20 ⁇ m or more in the alumina powder is within the above range, alumina An additional pulverization step for further reducing the alumina particle diameter in the slurry can be omitted. Thereby, the process cost concerning manufacture of an alumina slurry can be reduced.
  • the particle size distribution can be improved by adjusting the specific surface area of the alumina powder.
  • the BET specific surface area of the alumina powder is preferably 3.0 m 2 / g or more and 7.0 m 2 / g or less.
  • the BET specific surface area is less than 3.0 m 2 / g, the ratio of the alumina particles having a large particle diameter becomes too high, the heat resistance of the resulting alumina-containing coat layer decreases, or the thickness of the resulting alumina-containing coat layer May increase too much.
  • the BET specific surface area is obtained by the nitrogen adsorption method one-point method according to the method defined in JIS-Z8830 (2013) using “HM model-1201” manufactured by Mountec.
  • alumina powder By producing alumina powder within the range of the particle size, particle size distribution and specific surface area, mechanical properties such as heat resistance and durability of the alumina-containing coat layer formed using the alumina powder are improved, The uniformity of the film thickness is improved.
  • the alumina-containing coat layer is applied to, for example, an electrode assembly of a secondary battery, the performance difference depending on the region is substantially eliminated, and the operation reliability at high temperature and high voltage can be improved.
  • the purity of the alumina constituting the alumina powder is not particularly limited. High-purity alumina having a purity exceeding 99.9% by mass may be used, and buyer alumina having a purity of 99.9% by mass or less may be used.
  • the purity of the high purity alumina is preferably 99.99% by mass or more.
  • the purity of the buyer alumina is usually 90% by mass or more and preferably 99% by mass or less. From the viewpoint of cost, it is preferable to use the buyer alumina.
  • the purity of alumina is calculated by subtracting the total mass (%) of Si, Na, Mg, Cu, Fe, and Ca contained in ⁇ -alumina from 100%. That is, it is calculated by the following formula.
  • Purity (%) 100 ⁇ Total mass of impurities (%)
  • FIG. 1 is a process flowchart for explaining a method for producing alumina powder according to an embodiment of the present invention.
  • the raw material alumina powder is put into the continuous ball mill 110 and then pulverized by the ball mill.
  • the raw material alumina powder may be produced by a method known in the technical field or may be a commercially available product.
  • the raw material alumina powder can be produced by adding a growth agent to an aluminum precursor such as aluminum hydroxide to grow alumina crystals.
  • the raw material alumina powder can also be obtained by a known method such as a Bayer method.
  • the raw material alumina powder can be pulverized by a continuous ball mill 110 and separated / sorted in a classifier 120.
  • an air blowing device can be connected to the continuous ball mill 110, and the pulverized raw material alumina powder can be introduced into the classifier 120 by air blowing.
  • the classifier 120 includes a rotating classification wheel, and alumina particles having a particle size (D th ) or less at the classification point can pass through the classification wheel.
  • alumina particles exceeding the particle size (D th ) of the classification point cannot pass through the classification wheel, are returned to the continuous ball mill 110, and can be further pulverized by the ball mill.
  • the alumina particles that have passed through the classifier 120 can be moved and collected by the collector 130.
  • the coarse particle size (D th ) that can pass through the classification wheel is usually adjusted to less than 5 ⁇ m, preferably less than 3 ⁇ m.
  • the alumina particles collected in the collector 130 can be classified and / or collected in a plurality of batches.
  • the particle property measuring unit 140 can determine whether the particle size distribution, bulk density, and specific surface area in the above range are satisfied. Batches satisfying the above range can be selected and used as the alumina powder of the present invention.
  • the particle property measuring unit 140 may include a particle size distribution measuring device, a bulk density measuring device, and a BET measuring device known in the technical field.
  • the alumina powder and binder resin can be mixed in a solvent, and if necessary, additional components such as a thickener and / or a surfactant can be further mixed to produce the alumina slurry.
  • the additional component such as the binder resin or thickener and / or surfactant contained in the alumina slurry is insoluble in the electrolyte of the non-aqueous electrolyte secondary battery, and non-aqueous electrolysis. It is preferably electrochemically stable within the usage range of the liquid secondary battery.
  • binder resin examples include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polybutene, and ethylene propylene copolymer; polyvinylidene fluoride (PVDF), Teflon, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • Teflon Teflon
  • tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene examples include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polybutene, and ethylene propylene copolymer.
  • Copolymer tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trichloroethylene copolymer, vinylidene fluoride- Fluorine-containing resin including vinyl fluoride copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer; Among fluorine-containing resins, fluorine-containing rubber having a glass transition temperature of about 23 ° C.
  • aromatic polyamide aromatic polyamide (aramid resin), styrene-butadiene copolymer and its hydrogen compound, methacrylate ester copolymer, Acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, rubbers such as ethylene propylene rubber and polyvinyl acetate; polyphenyl ether, polysulfone, polyether sulfone, polyphenyl sulfide, polyetherimide, polyamideimide Aromatic polymers having a melting point or glass transition temperature of about 180 ° C. or higher; polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, cellulose ether, sodium alginate, poly Acrylic acid, polyacrylamide, water-soluble polymers such as polymethacrylic acid can be used, may be alone or in combination of two or more.
  • aromatic polyamide aromatic polyamide (aramid resin), styrene-butadiene copolymer and its hydrogen compound, methacrylate ester cop
  • aromatic polyamide examples include poly (paraphenylene phthalamide), poly (metaphenylene isophthalamide), poly (parabenzamide), poly (paraphenylene terephthalamide), poly (metabenzamide), and poly (4,4 ′ -Benzanilide terephthalamide), poly (paraphenylene-4,4'-biphenylenedicarboxylic acid amide), poly (metaphenylene-4,4'-biphenylenecarboxylic acid amide), poly (paraphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic) Acid amide), poly (metaphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide), poly (2-chloroparaphenylene terephthalamide), paraphenylene terephthalamide / 2,6-dichloroparaphenylene terephthalamide copolymer, metaphenylene Terephthala , And the like de / 2,6-dichloro-p-phenylene terephthalamide copo
  • a fine water-insoluble polymer (emulsion) in which the water-insoluble polymer (for example, acrylate resin) is dispersed in an aqueous solvent may be used.
  • the water-insoluble polymer may mean a polymer that is not dissolved in an aqueous solvent and is dispersed in an aqueous solvent as particles.
  • the water-insoluble polymer may mean a polymer having an insoluble content of 90% by mass or more when 0.5 g of the polymer is mixed with 100 g of water at 25 ° C.
  • the water-soluble polymer may mean a polymer having an insoluble substance of less than 0.5% by mass when 0.5 g of the polymer is mixed with 100 g of water at 25 ° C.
  • the particle shape of the water-insoluble polymer is not particularly limited, but is preferably spherical.
  • the water-insoluble polymer can be produced, for example, by polymerizing a composition containing a monomer described later in an aqueous solvent to form polymer particles.
  • the monomer of the water-insoluble polymer may include, for example, styrene, vinyl ketone, acrylonitrile, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, and the like. .
  • the polymer includes a homopolymer of monomers and a copolymer of two or more monomers, and includes Teflon, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and a tetrafluoroethylene-vinyl.
  • Fluorine-containing resins such as copolymers and polyvinylidene fluoride; melamine resins; urea resins; polyethylene, polypropylene; polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and the like.
  • the fine water-insoluble polymer dispersed in the aqueous solvent includes methyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic, from the viewpoint of binding between alumina particles.
  • a homopolymer of an acrylate monomer such as butyl acid or a copolymer of two or more monomers can be preferably used.
  • the binder resin is preferably a polyolefin, a fluorine-containing resin, an aromatic polyamide, a water-soluble polymer, and a fine water-insoluble polymer (emulsion) dispersed in an aqueous solvent.
  • alumina-containing coating layer is disposed in contact with the positive electrode in the secondary battery, the charge / discharge rate characteristics and resistance characteristics (liquid resistance) of the non-aqueous electrolyte secondary battery due to acidic deterioration during battery operation, etc.
  • Fluorine-containing resins are advantageous in that it is easy to maintain various performances of polyvinylidene fluoride resins (for example, a group consisting of vinylidene fluoride and hexafluoropyrene, tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, trichloroethylene, and vinyl fluoride).
  • a hybrid polymerized monomer with at least one monomer selected from the above and a vinylidene fluoride homopolymer) are preferred.
  • the water-soluble polymer includes cellulose ether, sodium alginate and the like, and cellulose ether can be preferably used.
  • Examples of the cellulose ether may include carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxyethyl cellulose (HEC), carboxyethyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, cyanoethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and the like.
  • CMC or HEC can be preferably used, and CMC can be more preferably used from the aspects such as durability, lifetime, and chemical stability.
  • a usual solvent in the technical field can be used without particular limitation, and examples thereof include water, acetone, alcohols (methanol, ethanol, propyl alcohol, butanol, etc.), 1-methyl-2 - May include pyrrolidone, propylene glycol monomethyl ether acetate, tetrahydrofuran, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the aqueous solvent is not particularly limited as long as it contains water and can disperse the water-insoluble polymer particles.
  • the aqueous solvent may also contain an organic solvent such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, tetrahydrofuran, acetonitrile, N-methylpyrrolidone that can be dissolved in an arbitrary ratio with water.
  • the aqueous solvent may include a surfactant such as sodium lauryl benzene sulfonate, a dispersant such as sodium carboxymethyl cellulose polyacrylate, and the like. When using together the said solvent and additives, such as surfactant, each can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the mass ratio of the organic solvent to water is preferably 0.1 to 99% by mass, more preferably 0.5 to 80% by mass, and still more preferably 1 to 50% by mass.
  • the solvent, binder resin, and other components that can be added to the alumina slurry described above are merely examples, and the characteristics and applications of the substrate on which the alumina slurry is applied and the alumina-containing coating layer obtained from the alumina slurry are considered. Can be selected and adjusted appropriately.
  • the content of the binder resin is not particularly limited.
  • the amount is preferably 0.1 to 20 parts by mass.
  • the content of the solvent in the alumina slurry according to the present invention is not particularly limited, but for example, it is preferably 10 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alumina according to the present invention.
  • the alumina slurry according to the present invention includes a dispersant, a thickener, a leveling agent, an antioxidant, an antifoaming agent, an acid, for the purpose of stabilizing the dispersion or improving the coating property.
  • a dispersant such as a thickener, a leveling agent, an antioxidant, an antifoaming agent, an acid
  • additives are not particularly limited as long as they are chemically stable in the range of use of the nonaqueous electrolyte secondary battery and do not greatly affect the battery reaction.
  • an organic alkali salt compound such as sodium dodecyl sulfate, lithium lauryl sulfate, or sodium hexametaphosphate can be used as the dispersant.
  • HEC, CMC, polyethylene glycol, etc. can be used for a thickener.
  • These various additives are preferably those that can be removed when the alumina-containing coat layer is formed, but they may remain in the alumina-containing coat layer.
  • content of each additive is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 10 mass parts or less with respect to 100 mass parts of alumina which concerns on this invention.
  • the alumina slurry according to the present invention can be prepared by mixing and dispersing the alumina according to the present invention, the binder resin, and the solvent.
  • the dispersion method of the alumina slurry is not particularly limited, and a stirring method using a known planetary mixer or the like, or a dispersion method using ultrasonic irradiation or a bead mill can be used.
  • An alumina-containing coat layer can be formed on the base material by applying the alumina slurry on the base material and performing drying and / or firing.
  • the base material is not particularly limited, but can include a plastic film, a conductive film, or a carbon-based film made of polyethylene, polypropylene, polyimide, polyacryl, or the like.
  • the substrate is a separation membrane for a secondary battery, it can be used as a laminated separation membrane in which an alumina-containing coating layer is formed on the separation membrane.
  • alumina-containing coat layer having a thin and uniform thickness and having high heat resistance and mechanical strength.
  • the secondary battery includes electrode assemblies 200 and 205 including a first electrode 210 and a second electrode 220 stacked to face each other with a separation membrane 230 therebetween.
  • the secondary battery may include an electrode stack in which a plurality of electrode assemblies 200 and 205 are stacked, and a case that accommodates the electrode stack. An electrolyte can be injected into the case.
  • the first electrode 210 and the second electrode 220 may correspond to a positive electrode and a negative electrode, respectively.
  • the first electrode 210 and the second electrode 220 can be formed by a pressing process.
  • the electrode current collector is not particularly limited, but may include a metal such as copper, aluminum, nickel, titanium, or an alloy thereof.
  • the positive electrode active material is not particularly limited, but may include an oxide containing cobalt, manganese and / or nickel.
  • the positive electrode active material includes lithium oxide, and a lithium-manganese oxide based material can be used.
  • the negative electrode active material is not particularly limited, but is a carbon-based material such as crystalline carbon, amorphous carbon, carbon composite, carbon fiber, lithium, an alloy of lithium and another element, silicon or Tin can be included.
  • the separation membrane 230 is disposed between the first electrode 210 and the second electrode 220 and physically separates them, while holding the electrolytic solution and ensuring ionic conductivity between the positive and negative electrodes.
  • a first electrode tab and a second electrode tab (not shown) for connecting a power source can be coupled to the end portions of the first electrode 210 and the second electrode 220, respectively.
  • the first electrode tab and the second electrode tab may be disposed on the same side of the electrode assembly 200 or on opposite sides of each other.
  • the alumina-containing coating layer of the present invention can be formed on the surface of the first electrode 210, the second electrode 220, and / or the separation membrane 230. As shown in FIG. 2a, the alumina-containing coat layer 240 may be formed on both the interface of the separation membrane 230 with the first electrode 210 and the interface of the separation membrane 230 with the second electrode 220. it can. Alternatively, the alumina-containing coat layer 240 may be formed on either the interface of the separation membrane 230 with the first electrode 210 or the interface of the separation membrane 230 with the second electrode 220.
  • the alumina-containing coat layer 245 can be formed on substantially the entire surface of the first electrode 210 and the second electrode 220.
  • the alumina-containing coat layer can be formed by applying the alumina slurry of the present invention on the first electrode 210, the separation membrane 230 and / or the second electrode 220, and then drying or baking.
  • an alumina-containing coat layer having a thin and uniform thickness can be formed.
  • the separation membrane 230 When the alumina-containing coat layer is formed on the first electrode 210, the separation membrane 230, and / or the second electrode 220, a short circuit between the first electrode 210 and the second electrode 220 can be prevented.
  • the separation membrane 230 is made of a resin film, the separation membrane 230 may be damaged during high temperature and high voltage operation, causing a short circuit between the electrodes.
  • the alumina-containing coat layer is interposed between the separation membrane 230 and the first electrode 210 and / or the second electrode 220, the shrinkage of the separation membrane is suppressed, so that the occurrence of a short circuit can be prevented. . Since the alumina-containing coating layer is formed to have a uniform thickness in substantially the entire region, it is possible to prevent a deviation in operation due to the region of one electrode assembly or different electrode assemblies.
  • the separation membrane 230 is a porous film disposed between the positive electrode and the negative electrode in the nonaqueous electrolyte secondary battery.
  • the porous film only needs to be a porous and membrane-like substrate (polyolefin-based porous substrate) mainly composed of a polyolefin-based resin, and has a structure having pores connected to the inside thereof. It is a film in which gas and liquid can permeate from one side to the other side.
  • the porous film melts when the battery generates heat to make the nonaqueous electrolyte secondary battery separation membrane (separator) nonporous, thereby providing a shutdown function to the nonaqueous electrolyte secondary battery separation membrane. It is given.
  • the porous film may be composed of one layer or may be formed from a plurality of layers.
  • the puncture strength of the porous film is preferably 3N or more. If the piercing strength is too low, the positive and negative electrode active materials may be used in the case of stacking and winding operations of the positive and negative electrodes and separation membrane in the battery assembly process, the winding group pressing operation, or when the battery is externally pressurized. The separation membrane may be pierced by the particles, and the positive and negative electrodes may be short-circuited. Further, the puncture strength of the porous film is preferably 10 N or less, and more preferably 8 N or less.
  • the film thickness of the porous film may be appropriately determined in consideration of the film thickness of the nonaqueous electrolyte secondary battery member constituting the nonaqueous electrolyte secondary battery, and is preferably 4 to 40 ⁇ m. It is more preferably from 30 to 30 ⁇ m, and further preferably from 6 to 15 ⁇ m.
  • the volume-based porosity of the porous film is 20 to 80% so as to increase the amount of electrolyte retained and to reliably prevent the excessive current from flowing (shut down) at a lower temperature. Preferably, it is preferably 30 to 75%.
  • the average pore diameter (average pore diameter) of the porous film can provide sufficient ion permeability when used as a separation membrane, and prevent particles from entering the positive and negative electrodes. In order to be able to do, it is preferable that it is 0.3 micrometer or less, and it is more preferable that it is 0.14 micrometer or less.
  • the ratio of the polyolefin component in the porous film must be 50% by volume or more of the whole porous film, preferably 90% by volume or more, and more preferably 95% by volume or more.
  • the polyolefin component of the porous film preferably contains a high molecular weight component having a weight average molecular weight of 5 ⁇ 10 5 to 15 ⁇ 10 6.
  • the inclusion of a polyolefin component having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more as the polyolefin component of the porous film is preferable because the strength of the entire porous film and separation membrane for a non-aqueous electrolyte secondary battery is increased.
  • the polyolefin resin contained in the porous film examples include a high molecular weight homopolymer or copolymer obtained by polymerizing ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene and the like. Can do.
  • the porous film may be a layer containing these polyolefin resins alone and / or a layer containing two or more of these polyolefin resins.
  • high molecular weight polyethylene mainly composed of ethylene is preferable.
  • a porous film does not prevent containing components other than polyolefin in the range which does not impair the function of the said layer.
  • the air permeability of the porous film is usually in the range of 30 to 500 seconds / 100 cc as a Gurley value, and preferably in the range of 50 to 300 seconds / 100 cc.
  • the porous film has an air permeability in the above range, sufficient ion permeability can be obtained when used as a separation membrane.
  • the basis weight of the porous film is that the strength, film thickness, handling property and weight, and further, the weight energy density and volume energy density of the battery when used as a separation membrane for a non-aqueous electrolyte secondary battery can be increased.
  • the method for producing a porous film when the porous film contains an ultrahigh molecular weight polyolefin and a low molecular weight hydrocarbon having a weight average molecular weight of 10,000 or less, the method for producing a porous film mainly comprising a polyolefin resin is as follows. It is preferable to manufacture.
  • a step of kneading an ultrahigh molecular weight polyolefin, a low molecular weight hydrocarbon having a weight average molecular weight of 10,000 or less, and a pore-forming agent to obtain a polyolefin resin composition (2) rolling the polyolefin resin composition Step of rolling with rolls to form a sheet (rolling step), (3) Step of removing hole forming agent from the sheet obtained in step (2), (4) Sheet obtained in step (3) Can be obtained by a method comprising a step of drawing a film to obtain a porous film.
  • the ultra high molecular weight polyolefin is preferably a powder.
  • low molecular weight hydrocarbon examples include low molecular weight polyolefin such as polyolefin wax and low molecular weight polymethylene such as Fischer-Tropsch wax.
  • the weight average molecular weight of the low molecular weight polyolefin and the low molecular weight polymethylene is preferably 200 or more and 3000 or less. When the weight average molecular weight is 200 or more, there is no risk of transpiration during the production of the porous film, and when the weight average molecular weight is 3000 or less, it is preferable because mixing with the ultrahigh molecular weight polyolefin is more uniform.
  • Examples of the pore forming agent include inorganic fillers and plasticizers.
  • Examples of the inorganic filler include an inorganic filler that can be dissolved in an aqueous solvent containing an acid, an aqueous solvent containing an alkali, or an aqueous solvent mainly composed of water.
  • Examples of inorganic fillers that can be dissolved in an aqueous solvent containing an acid include calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, zinc oxide, calcium oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, and calcium sulfate. Calcium carbonate is preferred because it is inexpensive and easily obtains a fine powder.
  • Examples of the inorganic filler that can be dissolved in the aqueous solvent containing alkali include silicic acid and zinc oxide, and silicic acid is preferred because it is easy to obtain an inexpensive and fine powder.
  • Examples of the inorganic filler that can be dissolved in an aqueous solvent mainly composed of water include calcium chloride, sodium chloride, and magnesium sulfate.
  • liquid paraffin and low molecular weight non-volatile hydrocarbon compounds such as mineral oil can be mentioned.
  • the alumina-containing coating layer is laminated on one side or both sides of the separation membrane for a non-aqueous electrolyte secondary battery, which is a porous film, as necessary.
  • the method for applying the alumina slurry to the separation membrane that is, the method for forming the alumina-containing coat layer on the surface of the separation membrane that has been subjected to hydrophilic treatment as necessary is not particularly limited.
  • the sequential lamination method of forming the alumina-containing coat layer on the other side, or the separation membrane It is possible to apply a simultaneous lamination method in which an alumina-containing coat layer is simultaneously formed on both sides.
  • a method for forming the alumina-containing coat layer for example, a method in which an alumina slurry is directly applied to the surface of a separation membrane, and then a solvent (dispersion medium) is removed; an alumina slurry is applied to a suitable support, and a solvent (dispersion medium) ) Is removed to form an alumina-containing coat layer, and then the alumina-containing coat layer and the separation membrane are pressure-bonded, and then the support is peeled off; after the alumina slurry is applied to a suitable support, the coated surface is porous.
  • the thickness of the alumina-containing coating layer is the thickness of the coating film in a wet state after coating, the weight ratio between the resin and the fine particles, and the solid content concentration of the alumina slurry (the sum of the resin concentration and the fine particle concentration). It can be controlled by adjusting etc.
  • the support for example, a resin film, a metal belt, a drum, or the like can be used.
  • the method of applying the alumina slurry to the separation membrane or the support is not particularly limited as long as it is a method capable of realizing a necessary basis weight and coating area.
  • a conventionally well-known method can be employ
  • a method specifically, for example, 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 blade coater method, blade Examples include a coater method, a rod coater method, a squeeze coater method, a cast coater method, a bar coater method, a die coater method, a screen printing method, and a spray coating method.
  • the method for removing the solvent (dispersion medium) is generally a drying method.
  • the drying method include natural drying, air drying, heat drying, and reduced pressure drying, and any method may be used as long as the solvent (dispersion medium) can be sufficiently removed.
  • a normal drying apparatus can be used for the drying.
  • the film thickness of the alumina-containing coat layer formed by the above-described method is as follows. In the case where the separation membrane is used as a base material and the alumina-containing coat layer is laminated on one side or both sides of the separation membrane, 0.5 to 15 ⁇ m (per one side) is preferable, 2 to 10 ⁇ m (per one side) is more preferable, 2 to 5 ⁇ m is further preferable, and 2 to 3 ⁇ m is particularly preferable. .
  • the thickness of the alumina-containing coat layer is 1 ⁇ m or more (0.5 ⁇ m or more on one side). A short circuit can be sufficiently prevented, and the amount of electrolyte solution retained in the alumina-containing coat layer can be maintained. On the other hand, the total film thickness of the alumina-containing coat layer is 30 ⁇ m or less (15 ⁇ m or less on one side), so that lithium ions in the entire laminated separation membrane for a non-aqueous electrolyte secondary battery provided with the alumina-containing coat layer.
  • the alumina-containing coat layer when the alumina-containing coat layer is laminated on both sides of the porous film, it faces the positive electrode in the porous film when a non-aqueous electrolyte secondary battery is formed. It refers at least to the physical properties of the alumina-containing coat layer laminated on the surface.
  • the basis weight per unit area (per side) of the alumina-containing coat layer may be determined as appropriate in consideration of the strength, film thickness, weight, and handling properties of the non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separation membrane. It is usually 1 to 20 g / m 2 so that the weight energy density and volume energy density of a non-aqueous electrolyte secondary battery including a laminated separation membrane for an aqueous electrolyte secondary battery as a member can be increased. preferably from ⁇ 15g / m 2, more preferably 4 ⁇ 12g / m 2.
  • the weight energy density and volume of the non-aqueous electrolyte secondary battery comprising the laminated separation membrane for a non-aqueous electrolyte secondary battery provided with the alumina-containing coat layer as a member This is preferable because the energy density can be increased and the weight of the battery is reduced.
  • the porosity of the alumina-containing coat layer is 20 to 90% by volume in that a laminated separation membrane for a non-aqueous electrolyte secondary battery provided with the alumina-containing coat layer can obtain sufficient ion permeability. It is preferably 30 to 70% by volume. Further, the pore diameter of the alumina-containing coat layer is 1 ⁇ m or less in terms of the fact that the laminated separation membrane for a nonaqueous electrolyte secondary battery provided with the alumina-containing coat layer can obtain sufficient ion permeability. It is preferable that it is 0.5 ⁇ m or less.
  • the air permeability of the laminated separation membrane is preferably 30 to 1000 sec / 100 mL as a Gurley value, and more preferably 50 to 800 sec / 100 mL.
  • the air permeability of the laminated separation membrane is preferably 30 to 1000 sec / 100 mL as a Gurley value, and more preferably 50 to 800 sec / 100 mL.
  • the air permeability exceeds the above range, it means that the laminated structure of the laminated separation membrane is rough because the porosity of the laminated separation membrane is high, and as a result, the strength of the separation membrane decreases, In particular, shape stability at high temperatures may be insufficient.
  • the air permeability is less than the above range, sufficient ion permeability cannot be obtained when the laminated separation membrane is used as a member for a non-aqueous electrolyte secondary battery, and non-aqueous electrolysis is not possible. The battery characteristics of the liquid secondary battery may be deteriorated.
  • Example 1 and Examples shown in Table 1 below are obtained by pulverizing and classifying the raw material alumina powder produced by firing the buyer's method aluminum hydroxide in a gas furnace with the continuous ball mill described in FIG. 2 alumina powder was obtained.
  • the following table shows the light-packed bulk density (LBD), heavy-packed bulk density (TBD), TBD / LBD, D50, D90, D10, D90 / D10, D100, the content of particles of 20 ⁇ m or more and the BET specific surface area of each alumina powder. It is shown in 1.
  • alumina powder which only pulverized the raw material alumina powder similar to an Example with a ball mill is shown in the comparative example 1 of Table 1, and the commercially available alumina powder A is shown in the comparative example 2 of Table 1, respectively.
  • LBD Light bulk density
  • TBD Heavy bulk density
  • TBD / LBD D50, D90, D10, D90 / D10, D100, content of particles of 20 ⁇ m or more ( ⁇ 20 ⁇ m (ppm)) and BET specific surface area
  • LBD Light weight bulk density
  • TBD heavy weight bulk density
  • Particle size (D50, D90, D10 and D100) Measurement was performed by a laser diffraction method using a laser particle size distribution measuring apparatus ["Microtrack MT3300EXII” manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.]. Further, from the smaller diameter side of the particle size distribution, the cumulative percentages on the mass basis were 10%, 50%, 90%, and 100% equivalent particle diameters as D10, D50, D90, and D100, respectively. In the measurement, ultrasonic dispersion was performed for 5 minutes in a 0.2 mass% aqueous solution of sodium hexametaphosphate, and the refractive index was set to 1.76.
  • HM model-1201 manufactured by Mountec Co., Ltd.
  • the nitrogen adsorption method was determined by a single point method according to the method defined in JIS-Z8830 (2013).
  • the drying treatment before the measurement was performed by heating at 200 ° C. for 20 minutes under a nitrogen gas flow.
  • This sheet is immersed in an aqueous hydrochloric acid solution (hydrochloric acid 4 mol / L, nonionic surfactant 0.5% by mass) to remove calcium carbonate, and then stretched 6 times at 105 ° C. to form a porous substrate film.
  • hydrochloric acid solution hydrochloric acid 4 mol / L, nonionic surfactant 0.5% by mass
  • alumina-containing coat layer (Formation of alumina-containing coat layer) An alumina-containing coat layer was formed on the substrate porous film by the following method to produce a laminated porous film.
  • Carboxymethylcellulose manufactured by Daicel Finechem Co., Ltd .; product number 1110 (3 parts by mass), isopropyl alcohol (11 parts by mass), pure water (63 parts by mass) and alumina (23 parts by mass) were mixed and stirred, followed by Kleamix (M Technique Co., Ltd.)
  • the slurry was prepared by circulating and dispersing at 15000 rpm for 21 minutes using a company "CLM-0.8S"). Next, the slurry is applied on the substrate porous film with a bar coater (# 16, # 18, # 20, # 22, # 24, # 28) of each wire, and then dried at a drying temperature of 65 ° C. Then, an alumina-containing coat layer was formed on the surface of the substrate porous film to obtain a laminated porous film.
  • the laminated porous film on which each alumina-containing coat layer was formed was evaluated for thinning of the alumina-containing coat layer and the heat resistance of the laminated porous film by the following methods.
  • the evaluation results are summarized in Table 1 below.
  • the film thickness (unit: ⁇ m) of the laminated porous film was measured with a high-precision digital measuring instrument “VL-50A” manufactured by Mitutoyo Corporation.
  • the film thickness D ( ⁇ m) of the alumina-containing coat layer was calculated after subtracting the thickness of the substrate porous film from the thickness of the laminated porous film.
  • the thickness of the alumina-containing coat layer formed in Comparative Example 1 was used as a reference for the laminated porous films prepared by the bar coaters (# 16, # 18, # 20, # 22, # 24, # 28) of each wire. (Ref) was used to measure the rate of change (%) in film thickness that decreased or increased compared to the reference.
  • the average value (%) of the calculated change rate of the film thickness was calculated, and the degree of thinning was evaluated based on the following criteria. i) ⁇ : 20% or more decrease in film thickness compared to Ref ii) ⁇ : 10% to 19% less film thickness than Ref iii) ⁇ : Same as Ref (Comparative Example) iv) ⁇ : Thicker than Ref
  • the laminated porous film of Comparative Example 1 was used as a reference (Ref) and evaluated based on the following criteria.
  • % And the film thickness of the alumina-containing coat layer is 6.0 ⁇ m or more and less than 7.0 ⁇ m iii) ⁇ : Same as Ref (Comparative Example) (MD heating shape maintenance rate of laminated porous film is 80% or more and 95 % And the thickness of the alumina-containing coat layer is 7.0 ⁇ m or more) iv) x: MD heating shape maintenance rate of laminated porous film is less than 80%
  • the TBD / LBD value is 1.5 or more (for example, 1.82 to 1.90), the D50 value is in the range of 0.45 to 0.65 ⁇ m, and the D90 / D10 is 4 or less.
  • Example 1 and Example 2 having the values, it was found that both the film thickness reduction and the heat resistance were excellent.
  • the purity of the alumina powder used in the examples was measured to be 99.9%.
  • FIG. 3 using the alumina powder of Example 1 and Comparative Example 1, the film thickness of the coat layer due to the change in the amount of alumina powder per unit area is shown. From FIG. 3, it was confirmed that by using the alumina powder of Example 1, a thinner thin coating layer than that of Comparative Example 1 can be formed with the same amount.
  • FIG. 4 the heating shape maintenance factor by the change of the film thickness of the coating layer formed using the alumina powder of Example 2 and Comparative Example 1 is shown. From FIG. 4, by using the alumina powder of Example 1, compared to Comparative Example 1, it was confirmed that a higher heating shape retention rate was exhibited with a thinner film thickness, and the heat resistance was improved. For example, in Comparative Example 1, when the basis weight of alumina was 10.4 g / m 2 , the thickness of the alumina-containing coat layer was 7.7 ⁇ m, and the heating shape retention rate of the laminated porous film was 87.1%.
  • Example 1 when the basis weight of alumina is 10.9 g / m 2 , the thickness of the alumina-containing coat layer can be reduced to 5.3 ⁇ m, and the heating shape maintenance rate of the laminated porous film is also 95.3%. It was high.
  • the present invention provides an alumina powder capable of forming a thin-film alumina-containing coat layer having a uniform thickness.
  • This alumina powder can be used for an alumina-containing coat layer, a laminated separation membrane, and a secondary battery.
  • first electrode 220 second electrode 230: separation membrane 240, 245: alumina-containing coat layer

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Abstract

本発明は、軽装嵩密度（ＬＢＤ）に対する重装嵩密度（ＴＢＤ）の比率（ＴＢＤ／ＬＢＤ）が１．５以上である、アルミナ粉末、およびそれを含むアルミナスラリー、アルミナ含有コート層、積層分離膜及び二次電池に関する。

Description

アルミナ粉末、アルミナスラリー、アルミナ含有コート層、積層分離膜及び二次電池
　本発明は、アルミナ粉末、アルミナスラリー、アルミナ含有コート層、積層分離膜及びアルミナ含有コート層を含む二次電池に関する。
　近年、携帯電話、ノート型パソコン、カムコーダーなどの電気／電子機器に小型化及び軽量化が求められている。例えば、小型で、且つ高性能、大容量で充放電が可能なリチウム二次電池が実用化されている。
　前記リチウムイオン電池は、小型電子機器の電源として用いられるだけでなく、電気自動車、電動自転車などにその応用範囲が広がっている。これにより、従来よりもさらに優れた高温保存特性及び寿命特性が求められている。特に、電気自動車用のリチウムイオン電池の場合は、さらなる安定性の向上が求められる。
　また、前記電気／電子機器に適用される電子部品は、高電圧、高温の動作条件で耐久性を維持し、求められる電気的または誘電特性を維持する必要がある。
　最近では、電子部品の耐熱性、高電圧駆動特性を向上させるために、各種の有機・無機材料の採用が試みられており、例えば、部品の保護膜、放熱層などの機能層の材料としてアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）のような無機酸化物材料が採用されている。
　例えば、各種の電気・電子機器に別途電源を接続せずに駆動電圧を供給することができる二次電池が採用されている。前記二次電池は、充放電の繰り返しが可能であり、最近リチウム二次電池が盛んに開発されている。
　前記二次電池は、一般的に、正極と負極とがセパレータを介して配置される電極組立体を含み、前記正極及び負極は、電極集電体に電極活物質を塗布して形成することができる。前記セパレータは、ポリエチレン系樹脂のような高分子フィルムから形成することができる。
　前記二次電池内で高電圧、高温条件で充放電を繰り返すと、電極特性が劣化し、所望の容量を長時間持続することが困難であり、また、高分子フィルム材である前記セパレータの収縮などにより電極間の短絡が発生することがある。このため、最近では、電極の保護膜としてアルミナコート層が活用されている。
　韓国特許第１０－１５１１９３５Ｂ（特許文献１）は、リチウムコバルト系酸化物の表面にアルミナがコートされた電極組立体を言及しているが、均一な薄型のアルミナコート層を形成するための条件及び材料の開発については開示していない。
　また、前記二次電池の高容量化・高エネルギー密度化のためには、電池容量に寄与しない無機酸化物多孔膜ならびにセパレータの薄膜化が求められている。例えば、日本特許公開２０１０－２０５７１９Ａ（特許文献２）には、リチウムイオン二次電池を構成する正極または負極ないしはセパレータの表面に、絶縁性を有する無機酸化物フィラーを含む無機酸化物多孔膜を形成する技術が提案されている。当該無機酸化物多孔膜は、耐熱性が高く、セパレータの急激な収縮を抑制することができるとされている。しかしながら、これらの特許文献に記載されている諸物性を満足する無機酸化物粉末を用いて無機酸化物多孔膜を形成した場合においても、得られる無機酸化物多孔膜を薄膜化し、且つ、十分な耐熱性をセパレータに付与することが難しいという問題があった。
韓国特許第１０－１５１１９３５Ｂ 日本特許公開２０１０－２０５７１９Ａ
　本発明の課題は、厚さが均一な薄膜のアルミナ含有コート層を形成することが可能なアルミナ粉末、アルミナ含有コート層、積層分離膜及び二次電池を提供することである。
　１．軽装嵩密度（ＬＢＤ）と重装嵩密度（ＴＢＤ）との比率（ＴＢＤ／ＬＢＤ）が１．５以上である、アルミナ粉末。
　２．前記項目１において、純度が９９．９質量％以下である、アルミナ粉末。
　３．前記項目１において、ＴＢＤ／ＬＢＤは１．８２～１．９０である、アルミナ粉末。
　４．前記項目１において、前記ＬＢＤは０．３９～０．４４ｇ／ｃｍ３であり、前記ＴＢＤは０．７２～０．８０ｇ／ｃｍ３である、アルミナ粉末。
　５．前記項目１において、体積基準累積百分率５０％相当粒子径（Ｄ５０）が０．４５～０．６５μｍである、アルミナ粉末。
　６．前記項目５において、体積基準累積百分率１０％相当粒子径（Ｄ１０）に対する体積基準累積百分率９０％相当粒子径（Ｄ９０）の比率（Ｄ９０／Ｄ１０）が４．０以下である、アルミナ粉末。
　７．前記項目５において、体積基準累積百分率１００％相当粒子径（Ｄ１００）は３．５μｍ以下である、アルミナ粉末。
　８．前記項目１において、２０μｍ以上の粒子径を有する粒子の含有量が１００ｐｐｍ未満である、アルミナ粉末。
　９．前記項目１において、ＢＥＴ比表面積が３．０～７．０ｍ２／ｇである、アルミナ粉末。
　１０．前記項目１～９のいずれか１項に記載のアルミナ粉末、結合剤および溶媒を含有するアルミナスラリー。
　１１．前記項目１～９のいずれか１項に記載のアルミナ粉末および結合剤を含有する、アルミナ含有コート層。
　１２．分離膜と、前記分離膜の少なくとも一つの表面に形成された前記項目１１に記載のアルミナ含有コート層を含む積層分離膜。
　１３．順次積層された第１電極、分離膜及び第２電極；前記第１電極、前記分離膜または前記第２電極の少なくとも一つの表面上に形成され、前記項目１～９のいずれか１項に記載のアルミナ粉末から形成されるアルミナ含有コート層を含む二次電池。
　１４．前記項目１１において、前記アルミナ含有コート層は、前記第１電極及び前記分離膜の界面、または前記第２電極及び前記分離膜の界面の少なくとも一つの界面上に形成される、二次電池。
　１５．前記項目１１において、前記アルミナ含有コート層は、前記第１電極、前記分離膜または前記第２電極の少なくとも一つの表面を全体的に被覆する二次電池。
　１６．前記項目１１において、前記アルミナ含有コート層は、前記分離膜上に形成され、前記アルミナ含有コート層は、前記アルミナ粉末及び水溶性ポリマーを含む結合剤から形成される二次電池。
　１７．前記項目１１において、前記アルミナ含有コート層は、前記分離膜上に形成され、前記アルミナ含有コート層は、前記アルミナ粉末及び芳香族ポリマーを含む結合剤から形成される二次電池。
　１８．前記項目１１において、前記アルミナ含有コート層は、前記分離膜上に形成され、前記アルミナ含有コート層は、前記アルミナ粉末、及びフッ素含有樹脂またはフッ素含有ゴムを含む結合剤から形成される二次電池。
　１９．前記項目１１において、前記アルミナ含有コート層は、前記分離膜上に形成され、前記アルミナ含有コート層は、前記アルミナ粉末、及びアクリレート系単量体または２種以上の単量体の共重合体を含む結合剤から形成される二次電池。
　本発明のアルミナ粉末は、軽装嵩密度と重装嵩密度との比率が所定の範囲である。そのため、前記アルミナ粉末を用いることにより、厚さが均一な薄膜の、アルミナ含有コート層を形成することができる。
図１は、本発明の一具体例に係るアルミナ粉末の製造方法を説明するための工程フローチャートである。 図２ａ及び図２ｂは、本発明の一具体例に係る二次電池の電極組立体を示す概略断面図である。 図３は、実施例及び比較例におけるアルミナ粉末の単位含有量当たりの厚さの変化を示すグラフである。 図４は、実施例及び比較例における膜厚による加熱形状維持率の変化を示すグラフである。
　本発明は、軽装嵩密度と重装嵩密度との比率が所定の範囲であるアルミナ粉末、アルミナスラリー、アルミナ含有コート層、積層分離膜及び二次電池に関する。
＜アルミナ粉末＞
本発明のアルミナ粉末は、軽装嵩密度（ＬＢＤ）と重装嵩密度（ＴＢＤ）の比率（ＴＢＤ／ＬＢＤ）が１．５ 以上である。
　ＴＢＤ及びＬＢＤは、ＪＩＳ　Ｒ　９３０１－２－３の規格に基づいて測定することができる。より具体的には、ＴＢＤおよびＬＢＤの測定容器は、内径３７ｍｍ、高さ１８６ｍｍ、内容積２００ｍＬのガラス製シリンダーを用いる。シリンダー上端１ｃｍ上から粉末を自然落下させ、シリンダーに満杯になるまで粉末を投入し、メスシリンダー上端からはみ出た分の粉末をガラス棒ですり落とした後、シリンダー内の粉末質量を測定し、質量をシリンダー体積で除して軽装嵩密度（ＬＢＤ）を算出する。その後、シリンダーを３ｃｍの高さから１００回落下させてタッピングを行い、その時の体積を読みとり、質量を体積で除して重装嵩密度（ＴＢＤ）を算出する。なお、１００回のタッピングの途中で粉末の体積減少は飽和していることを確認の上で測定を行う。
　ＴＢＤ及びＬＢＤの値の間の差が小さいことは、タッピング後も空隙率に大きな変化がないことを意味し得る。この場合、前記ＴＢＤ／ＬＢＤの値が相対的に減少する。ＴＢＤ及びＬＢＤの値の間の差が大きいことは、タッピング後の空隙率の減少程度が大きいことを意味し得る。この場合、前記ＴＢＤ／ＬＢＤの値が相対的に増加する。
　ＴＢＤ／ＬＢＤの値が１．５未満であると、アルミナ粉末に含まれる個々の二次粒子（凝集粒子）の嵩密度が高くなりすぎる。この場合、アルミナ粉末を含むアルミナスラリーにおいてアルミナ凝集粒子の沈殿が起こりやすくなり、前記アルミナ粉末の分散安定性の確保が困難となる。
　ＴＢＤ／ＬＢＤの値には、上限が無いが、ＴＢＤとＬＢＤの関係がアンバランスになると、粒子形状の不均一性が高まったり、粒子の充填性が悪くなったりするため、厚さが均一な薄膜のアルミナ含有コート層を形成することが困難となることがある。
　前記アルミナ粉末のＴＢＤ／ＬＢＤの下限は、１．５０であり、好ましくは１．６０、より好ましくは１．６５、さらに好ましくは１．８０、より好ましくは１．８２である。前記アルミナ粉末のＴＢＤ／ＬＢＤの上限は、特に規定されていないが、上限は２．００が好ましく、より好ましくは１．９０である。例えば、前記アルミナ粉末のＴＢＤ／ＬＢＤの値は１．８０～１．９０の範囲であってもよく、１．８２～１．９０の範囲であってもよい。
　前記のアルミナ粉末のＬＢＤ値は０．３９ｇ／ｃｍ３以上０．４４ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、前記アルミナ粉末のＴＢＤ値は０．７２ｇ／ｃｍ３以上０．８０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、前記ＴＢＤ／ＬＢＤの範囲内で調節することができる。ＬＢＤ値又はＴＢＤ値は、例えば、アルミナ粉末の粒子径、粒度分布、加工方法などにより調節できる。
　前記アルミナ粉末の粒子径又は粒度分布をさらに制御すること、例えば、前記アルミナ粉末の体積基準の累積平均粒子径を制御することによって、得られるアルミナ含有コート層の膜厚の均一性、耐熱性などを向上させることができる。
　前記アルミナ粒子について制御される体積基準の累積粒子径は、粒度分布曲線から決定される微粒側から累積百分率５０％に対応する粒子径であるＤ５０（体積基準累積百分率５０％相当粒子径）、微粒側から累積百分率９０％に対応する粒子径であるＤ９０（体積基準累積百分率９０％相当粒子径）、微粒側から累積百分率１０％に対応する粒子径であるＤ１０（体積基準累積百分率１０％相当粒子径）、及び微粒側から累積百分率１００％に対応する粒子径Ｄ１００（体積基準累積百分率１００％相当粒子径）を含むことができる。累積粒子径は、レーザー粒度分布測定装置〔マイクロトラック・ベル（株）製「マイクロトラックＭＴ３３００ＥＸII」〕を用いてレーザー回折法により測定する。
　前記アルミナ粉末のＤ５０値は、０．４５以上０．６５μｍ以下であることが好ましく、０．５０以上０．６０μｍ以下であることがより好ましい。Ｄ５０値が０．４５μｍ未満であると、粒子間の凝集が過密になり、得られるアルミナ含有コート層の空隙率が低下し、イオン透過性を十分に確保できなくなる恐れがある。一方、Ｄ５０値が０．６５μｍを超えると、粗大な粒子径のアルミナ粒子の割合が高くなり、粒子同士の接点数の減少による結着性の低下によって、得られるアルミナ含有コート層の機械的強度が低下したり、厚さ及び物性の均一度が低下したりすることがある。
　本発明のアルミナ粉末のＤ９０／Ｄ１０は、２．０以上４．０以下であることが好ましく、３．０以上４．０以下であることがより好ましい。Ｄ９０／Ｄ１０の値が２．０を下回ると、粒子の充填性が悪くなり、積層多孔質フィルムの耐熱性が低下してしまう恐れがある。前記Ｄ９０／Ｄ１０の値が４．０を超えると、粒度分布の範囲または偏差が増加しすぎて、得られるアルミナ含有コート層の厚さの均一さが低下したり、得られるアルミナ含有コート層の空隙率が過度に低下したりすることがある。
　さらに、乾式分級、湿式分級、ふるい分け分級などの方法により、前記アルミナ粉末のＤ１００（粒度分布における最大粒子径）を調節することができる。これにより、前記アルミナ粉末を用いて得られるアルミナ含有コート層の薄型化をより効果的に実現できる。
　前記アルミナ粉末のＤ１００値は３．５μｍ以下であることが好ましい。Ｄ１００値が３．５μｍを超えると、粗大なアルミナ粒子の割合が増加して、得られるアルミナ含有コート層の薄型化を実現することが困難となったり、得られるアルミナ含有コート層の耐熱性が低下したりすることがある。
　前記アルミナ粉末には、粒度分布計で検出されない程度の微量の２０μｍ以上の粗大粒子が含まれることがある。２０μｍ以上の粒子径を有する粗大粒子の含有量は、本発明のアルミナ粉末の全質量に対して、好ましくは１００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０ｐｐｍ以下である。前記粗大粒子の含有量が１００ｐｐｍを超えると、得られるアルミナ含有コート層の薄型化を実現することが困難となったり、得られるアルミナ含有コート層において、粗大粒子の周りに空隙ができやすくなることによって得られるアルミナ含有コート層の耐熱性が低下したりすることがある。
　アルミナ含有コート層を形成するにあたっては、前記アルミナ粉末を含有するアルミナスラリーを作製する必要があるが、前記アルミナ粉末において、前記Ｄ１００及び２０μｍ以上の粗大粒子の含有量が前記範囲であると、アルミナスラリー中のアルミナ粒子径をさらに小さくするための追加の粉砕工程を省略することができる。これにより、アルミナスラリーの製造にかかる工程コストを低減することができる。
　さらに、前記アルミナ粉末の比表面積を調節して粒度分布を向上させることができる。前記アルミナ粉末のＢＥＴ比表面積は、３．０ｍ２／ｇ以上７．０ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。ＢＥＴ比表面積が３．０ｍ２／ｇ未満であると、粒子径の大きなアルミナ粒子の割合が高くなり過ぎ、得られるアルミナ含有コート層の耐熱性が低下したり、得られるアルミナ含有コート層の厚さが増加し過ぎることがある。ＢＥＴ比表面積が７．０ｍ２／ｇを超えると、粒子径の小さなアルミナ粒子同士の凝集が起こりやすくなり、得られるアルミナ含有コート層の厚さの均一さが低下することがあったり、場所によってはアルミナ粒子間の空隙サイズが大きく異なってしまうことがあったりする。ＢＥＴ比表面積は、マウンテック社製の「ＨＭ　ｍｏｄｅｌ－１２０１」を使用し、ＪＩＳ－Ｚ８８３０（２０１３）に規定された方法に従って、窒素吸着法一点法により求める。
　前記粒子径、粒度分布及び比表面積の範囲内でアルミナ粉末を製造することにより、前記アルミナ粉末を用いて形成されたアルミナ含有コート層の耐熱性、耐久性などの機械的特性が向上するとともに、膜厚の均一度が向上する。前記アルミナ含有コート層を、例えば二次電池の電極組立体に適用した場合、領域による性能差が実質的に除去され、高温、高電圧での動作信頼性を向上させることができる。
　前記アルミナ粉末を構成するアルミナの純度は特に制限されない。純度が９９．９質量％を超える高純度アルミナを用いてもよく、純度が９９．９質量％以下のバイヤーアルミナを用いてもよい。前記高純度アルミナの純度は、９９．９９質量％以上が好ましい。前記バイヤーアルミナの純度は、通常９０質量％以上であり、９９質量％以下が好ましい。コストの観点からは、前記バイヤーアルミナを用いることが好ましい。
アルミナの純度は、α－アルミナ中に含まれているＳｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃａの質量の合計（％）を１００％から差し引いて算出される。すなわち、以下の式で算出される。
純度（％）＝１００－不純物の質量の合計（％）
電池用途においてアルミナの純度が９０質量％を下回ると、αアルミナに含まれるＮａ等が多くなり、良好な電気絶縁性が得られなくなったり、短絡の原因となる金属性異物の混入量が多くなったりすることがある。
　以下では、図１を参照して、本発明のアルミナ粉末の製造方法について説明する。図１は、本発明の一具体例に係るアルミナ粉末の製造方法を説明するための工程フローチャートである。
　図１に示すように、連続ボールミル機１１０内に原料アルミナ粉末を投入した後、ボールミル機により粉砕する。
　前記原料アルミナ粉末は、当該技術分野で公知の方法により製造したものでもよく、市販品のものでもよい。例えば、前記原料アルミナ粉末は、水酸化アルミニウムなどのアルミニウム前駆体に成長剤を投入してアルミナ結晶を成長させることにより製造できる。前記原料アルミナ粉末は、バイヤー法などの公知の方法により得ることもできる。
　前記原料アルミナ粉末は、連続ボールミル機１１０により粉砕し、分級機１２０内で分離／選別することができる。例えば、エアブロー装置を連続ボールミル機１１０に接続し、粉砕した原料アルミナ粉末をエアブローにより分級機１２０内に導入することができる。
　分級機１２０は、回転する分級ホイールを含み、分級点の粒子サイズ（Ｄｔｈ）以下のアルミナ粒子は、前記分級ホイールを通過することができる。一方、分級点の粒子サイズ（Ｄｔｈ）を超えるアルミナ粒子は、前記分級ホイールを通過できず、連続ボールミル機１１０に戻され、さらにボールミルで粉砕することができる。前記工程を繰り返すことで、実質的に連続ボールミル工程を行うことができる。
　分級機１２０を通過したアルミナ粒子は、収集機１３０に移動及び捕集することができる。
　分級ホイールを通過できる粗大粒子サイズ（Ｄｔｈ）は、通常５μｍ未満、好ましくは３μｍ未満に調整される。
　収集機１３０内に捕集されたアルミナ粒子は、複数のバッチで区分及び／又は収集することができる。前記複数のバッチに対して、粒子特性測定部１４０により、前記範囲の粒度分布、嵩密度及び比表面積を満たしているかどうかを決定することができる。前記範囲を満たすバッチを選別し、本発明のアルミナ粉末として活用することができる。
　粒子特性測定部１４０は、当該技術分野で公知の粒度分布測定装置、嵩密度測定装置及びＢＥＴ測定装置を含むことができる。
＜アルミナスラリー＞
　前記アルミナ粉末と結合剤樹脂を溶媒に混合し、必要に応じて、増粘剤及び／又は界面活性剤などの追加の成分をさらに混合して、前記アルミナスラリーを製造することができる。
　前記アルミナスラリーに含まれる前記結合剤樹脂、又は、増粘剤及び／又は界面活性剤などの前記追加の成分は、非水系電解液二次電池の電解液に不溶であり、かつ、非水系電解液二次電池の使用範囲内で電気化学的に安定なものであることが好ましい。
　前記結合剤樹脂は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレンプロピレン共重合体などのポリオレフィン；ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テフロン、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン－テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン－トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン－トリクロロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン－フッ化ビニル共重合体、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などを含むフッ素含有樹脂；前記フッ素含有樹脂の中でガラス転移温度が約２３℃以下であるフッ素含有ゴム；芳香族ポリアミド；芳香族ポリアミド（アラミド樹脂）、スチレン－ブタジエン共重合体及びその水素化合物、メタ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、スチレン－アクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンゴム、ポリ酢酸ビニルなどのゴム類；ポリフェニルエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルアミド、ポリエステル、ポリエステルアミドなどの融点またはガラス転移温度が約１８０℃以上の芳香族ポリマー；ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、セルロースエーテル、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリメタクリル酸などの水溶性ポリマーなどを用いることができ、単独であってもよく、２種類以上を組合せてもよい。
　前記芳香族ポリアミドは、例えば、ポリ（パラフェニレンフタルアミド）、ポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）、ポリ（パラベンズアミド）、ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）、ポリ（メタベンズアミド）、ポリ（４，４'－ベンズアニリドテレフタルアミド）、ポリ（パラフェニレン－４，４'－ビフェニレンジカルボン酸アミド）、ポリ（メタフェニレン－４，４'－ビフェニレンカルボン酸アミド）、ポリ（パラフェニレン－２，６－ナフタレンジカルボン酸アミド）、ポリ（メタフェニレン－２，６－ナフタレンジカルボン酸アミド）、ポリ（２－クロロパラフェニレンテレフタルアミド）、パラフェニレンテレフタルアミド／２，６－ジクロロパラフェニレンテレフタルアミド共重合体、メタフェニレンテレフタルアミド／２，６－ジクロロパラフェニレンテレフタルアミド共重合体などを含むことができる。このうち、ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）を好ましく用いることができる。
　また、前記結合剤樹脂として、前記非水溶性ポリマー（例えば、アクリレート系樹脂）を水系溶媒に分散した微細非水溶性ポリマー（エマルジョン）を用いることもできる。
　前記非水溶性ポリマーとは、水系溶媒に溶解せず、粒子となって水系溶媒に分散しているポリマーを意味し得る。非水溶性ポリマーとは、２５℃で当該ポリマー０．５ｇを水１００ｇと混合したとき、不溶分が９０質量％以上となるポリマーを意味し得る。一方、水溶性ポリマーとは、２５℃で当該ポリマー０．５ｇを水１００ｇと混合したとき、不溶物質が０．５質量％未満のポリマーを意味し得る。非水溶性ポリマーの粒子状は、特に限定されないが、球状であることが好ましい。
　前記非水溶性ポリマーは、例えば、後述する単量体を含む組成物を水系溶媒中で重合し、重合物の粒子に形成することにより製造できる。
　前記非水溶性ポリマーの単量体は、例えば、スチレン、ビニルケトン、アクリロニトリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等を含むことができる。
　前記重合物は、単量体の単独重合体のほか、２種類以上の単量体の共重合体を含み、テフロン、四フッ化エチレン－六フッ化プロピレン共重合体、四フッ化エチレン－ビニル共重合体、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素含有樹脂；メラミン樹脂；尿素樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン；ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などを含むことができる。
　水系溶媒に分散された前記微細非水溶性ポリマーとしては、アルミナ粒子間の結着性の観点から、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、グリシジルメタアクリレート、グリシジルアクリレート、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルなどのアクリレート系単量体の単独重合体、あるいは２種以上の単量体の共重合体を好ましく用いることができる。
　前記結合剤樹脂は、好ましくはポリオレフィン、フッ素含有樹脂、芳香族ポリアミド、水溶性ポリマー、及び水系溶媒に分散した微細非水溶性ポリマー（エマルジョン）である。中でも、アルミナ含有コート層が、二次電池中において正極に接触して配置される場合、電池作動時の酸性劣化で非水系電解液二次電池の充放電レート特性や抵抗特性（液体抵抗）などの各種性能を維持しやすい点で、フッ素含有樹脂が有利であり、ポリフッ化ビニリデン系樹脂（例えば、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロピレン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、トリクロロエチレン及びフッ化ビニルからなる群から選択される少なくとも一つのモノマーとの混成重合単体、およびフッ化ビニリデン単独重合体）が好ましい。
　本発明のアルミナスラリーに含まれる前記結合剤樹脂として水溶性ポリマー及び水系溶媒に分散された前記微細非水溶性ポリマーを用いる場合、前記アルミナスラリーが含む溶媒として、環境面などに好ましい水を用いることができる。前記水溶性ポリマーは、セルロースエーテル、アルギン酸ナトリウムなどを含み、セルロースエーテルを好ましく用いることができる。
　セルロースエーテルとしては、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、シアノエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどを含むことができる。耐久性、寿命、化学的安定性などの側面から、好ましくはＣＭＣ又はＨＥＣを用いることができ、より好ましくはＣＭＣを用いることができる。
　アルミナスラリーに配合する前記溶媒は、当該技術分野における通常の溶媒を特に制限なく用いることができ、例えば、水、アセトン、アルコール類（メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブタノールなど）、１－メチル－２－ピロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、テトラヒドロフラン等を含むことができる。これらは単独に又は２種以上を組み合わせて用いることができる。水系溶媒は、水を含み、前記非水溶性ポリマー粒子の分散が可能なものであれば特に制限しない。
　前記水系溶媒は、水と任意の比率で溶解できるメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、Ｎ－メチルピロリドンなどの有機溶媒を含むこともできる。前記水系溶媒には、ラウリルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどの界面活性剤、ポリアクリル酸カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩などの分散剤などが含まれ得る。前記溶媒と界面活性剤などの添加剤をともに使用する場合、それぞれ単独または２種以上を混合して用いることができる。有機溶媒の水に対する質量割合は、好ましくは０．１～９９質量％であり、より好ましくは０．５～８０質量％、さらに好ましくは１～５０質量％である。
　上述のアルミナスラリーに添加し得る溶媒及び結合剤樹脂その他の成分は、単なる例示に過ぎないものであり、アルミナスラリーを塗布する基材及びアルミナスラリーから得られるアルミナ含有コート層の特性及び用途を考慮して適切に選択及び調節することができる。
　前記アルミナ粉末を骨材とするアルミナ含有コート層を製造する場合において、前記結合剤樹脂の含有量は、特に限定されるものではないが、例えば、本発明に係るアルミナ１００質量部に対して、０．１～２０質量部であることが好ましい。また、本発明に係るアルミナスラリーにおける溶媒の含有量は、特に限定されるものではないが、例えば、本発明に係るアルミナ１００質量部に対して、１０～５００質量部であることが好ましい。
また、本発明に係るアルミナスラリーには、上記成分のほかにも分散安定化または塗工性の向上などを目的として、分散剤、増粘剤、レベリング剤、酸化防止剤、消泡剤、酸またはアルカリを含むｐＨ調整剤および電解液分解などの副反応を抑制する機能を有する添加剤などの各種添加剤を加えてもよい。これらの添加剤は、非水電解液二次電池の使用範囲において化学的に安定であり、電池反応に大きく影響しなければ特に限定されない。例えば、分散剤は、ドデシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸リチウム、ヘキサメタリン酸ナトリウムなどの有機アルカリ塩化合物を用いることができる。また、増粘剤は、ＨＥＣ、ＣＭＣ、ポリエチレングリコールなどを用いることができる。また、これらの各種添加剤はアルミナ含有コート層形成時に除去できるものが好ましいが、アルミナ含有コート層内に残存してもよい。それぞれの添加剤の含有量は特に限定されるものではないが、例えば、本発明に係るアルミナ１００質量部に対して、１０質量部以下であることが好ましい。
　本発明に係るアルミナと、結合剤樹脂と、溶媒とを混合し、分散させることにより本発明に係るアルミナスラリーを調製することができる。アルミナスラリーの分散方法は特に限定されるものではなく、公知のプラネタリーミキサーなどによる攪拌方式または超音波照射、ビーズミルによる分散方法を用いることができる。
＜アルミナ含有コート層および積層分離膜＞
　前記アルミナスラリーを基材上に塗布し、乾燥及び／又は焼成を行うことにより、基材上にアルミナ含有コート層を形成することができる。
　前記基材は、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアクリルなどからなるプラスチックフィルム、導電性フィルム又は炭素系フィルムを含むことができる。基材が二次電池用分離膜であるときには、分離膜上にアルミナ含有コート層が形成された積層分離膜として用いることができる。
　前記アルミナ粉末を含むアルミナスラリーを用いることにより、薄型の均一な厚さを有し、かつ、耐熱性、機械的強度が高いアルミナ含有コート層を形成することができる。
＜二次電池＞
　図２ａ及び図２ｂに示すように、前記二次電池は、分離膜２３０を介在して対向するように積層された第１電極２１０及び第２電極２２０を含む電極組立体２００，２０５を備える。前記二次電池は、複数の電極組立体２００，２０５が積層された電極スタック、および該電極スタックを収容するケースを含むことができる。前記ケース内には電解液を注入することができる。
　第１電極２１０及び第２電極２２０は、それぞれ正極（ｃａｔｈｏｄｅ）及び負極（ａｎｏｄｅ）に対応し得る。この場合、電極集電体にそれぞれ正極活物質及び負極活物質をコートした後、プレス工程により第１電極２１０及び第２電極２２０を形成することができる。
　前記電極集電体は、特に制限されるものではないが、銅、アルミニウム、ニッケル、チタンなどの金属、またはこれらの合金を含むことができる。
　前記正極活物質は、特に限定されるものではないが、コバルト、マンガン及び／又はニッケルを含有する酸化物を含むことができる。例えば、前記正極活物質は、リチウム酸化物を含み、リチウム－マンガン酸化物系の物質を用いることができる。
　前記負極活物質は、特に限定されるものではないが、結晶質炭素、非晶質炭素、炭素複合体、炭素繊維などの炭素系の材料、リチウム、リチウムと他の元素との合金、ケイ素またはスズなどを含むことができる。
　分離膜２３０は、第１電極２１０と第２電極２２０との間に配置され、これらを物理的に分離する一方で、電解液を保持し正負極間のイオン伝導性を確保する。
　第１電極２１０及び第２電極２２０の末端部には、それぞれ電源を接続するための第１電極タブ及び第２電極タブ（図示せず）を結合することができる。前記第１電極タブ及び第２電極タブは、電極組立体２００の同一側に配置してもよく、互いに反対側に配置してもよい。
　第１電極２１０、第２電極２２０及び／又は分離膜２３０の表面上に、本発明のアルミナ含有コート層が形成されることができる。図２ａに示すように、アルミナ含有コート層２４０は、分離膜２３０の第１電極２１０との界面、及び、分離膜２３０の第２電極２２０との界面の両方の界面上に形成されることができる。または、アルミナ含有コート層２４０は、分離膜２３０の第１電極２１０との界面、または、分離膜２３０の第２電極２２０との界面のどちらか一方の界面上に形成されることもできる。
　図２ｂに示すように、アルミナ含有コート層２４５は、第１電極２１０及び第２電極２２０の実質的に全体の表面に形成されることができる。
　前記アルミナ含有コート層は、本発明のアルミナスラリーを第１電極２１０、分離膜２３０及び／又は第２電極２２０上に塗布した後、乾燥又は焼成することにより形成することができる。本発明のアルミナスラリーを用いると、薄型の均一な厚さを有するアルミナ含有コート層を形成することができる。
　前記アルミナ含有コート層が第１電極２１０、分離膜２３０及び／又は第２電極２２０上に形成されることにより、第１電極２１０と第２電極２２０との間の短絡を防止することができる。分離膜２３０が樹脂フィルムからなる場合、高温、高電圧動作時に分離膜２３０が破損し、電極間の短絡が発生することがある。しかし、前記アルミナ含有コート層が分離膜２３０と第１電極２１０及び／又は第２電極２２０との間に介在すると、分離膜の収縮等が抑制されるため、短絡の発生を防止することができる。前記アルミナ含有コート層は、実質的に全領域で均一な厚さに形成されるので、一つの電極組立体の領域によって、または互いに異なる電極組立体によって、動作の偏差が生じることを防止できる。
　分離膜２３０は、非水電解液二次電池では、正極と負極との間に配置される多孔質フィルムである。多孔質フィルムは、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする多孔質かつ膜状の基材（ポリオレフィン系多孔質基材）であればよく、その内部に連結した細孔を有す構造を有し、一方の面から他方の面に気体や液体が透過可能であるフィルムである。
　多孔質フィルムは、電池が発熱したときに溶融して、非水電解液二次電池用分離膜（セパレータ）を無孔化することにより、該非水電解液二次電池用分離膜にシャットダウン機能を付与するものである。多孔質フィルムは、１つ層からなるものであってもよいし、複数の層から形成されるものであってもよい。
　多孔質フィルムの突刺強度は３Ｎ以上が好ましい。突刺強度が小さすぎると、電池組立プロセスの正負極と分離膜との積層捲回操作や、捲回群の圧締操作、または電池に外部から圧力がかけられた場合等において、正負極活物質粒子によって分離膜が突き破られ、正負極が短絡するおそれがある。また、多孔質フィルムの突刺強度は、１０Ｎ以下が好ましく、８Ｎ以下がより好ましい。
　多孔質フィルムの膜厚は、非水電解液二次電池を構成する非水電解液二次電池用部材の膜厚を考慮して適宜決定すればよく、４～４０μｍであることが好ましく、５～３０μｍであることがより好ましく、６～１５μｍであることがさらに好ましい。
　多孔質フィルムの体積基準の空隙率は、電解液の保持量を高めると共に、過大電流が流れることをより低温で確実に阻止（シャットダウン）する機能を得ることができるように、２０～８０％であることが好ましく、３０～７５％であることがより好ましい。また、多孔質フィルムが有する細孔の平均径（平均細孔径）は、分離膜として用いたときに、充分なイオン透過性を得ることができ、かつ、正極や負極への粒子の入り込みを防止することができるように、０．３μｍ以下であることが好ましく、０．１４μｍ以下であることがより好ましい。
　多孔質フィルムにおけるポリオレフィン成分の割合は、多孔質フィルム全体の５０体積％以上であることを必須とし、９０体積％以上であることが好ましく、９５体積％以上であることがより好ましい。多孔質フィルムのポリオレフィン成分には、重量平均分子量が５×１０５～１５×１０６の高分子量成分が含まれていることが好ましい。特に多孔質フィルムのポリオレフィン成分として重量平均分子量１００万以上のポリオレフィン成分が含まれることにより、多孔質フィルム及び非水電解液二次電池用分離膜全体の強度が高くなるため好ましい。
　多孔質フィルムに含まれるポリオレフィン系樹脂としては、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－ヘキセンなどを重合した高分子量の単独重合体又は共重合体を挙げることができる。多孔質フィルムは、これらのポリオレフィン系樹脂を単独にて含む層、及び／又は、これらのポリオレフィン系樹脂の２種以上を含む層、であり得る。特に、エチレンを主体とする高分子量のポリエチレンが好ましい。なお、多孔質フィルムは、当該層の機能を損なわない範囲で、ポリオレフィン以外の成分を含むことを妨げない。
　多孔質フィルムの透気度は、通常、ガーレ値で３０～５００秒／１００ｃｃの範囲であり、好ましくは、５０～３００秒／１００ｃｃの範囲である。多孔質フィルムが、前記範囲の透気度を有すると、分離膜として用いた際に、十分なイオン透過性を得ることができる。
　多孔質フィルムの目付は、強度、膜厚、ハンドリング性及び重量、さらには、非水電解液二次電池の分離膜として用いた場合の当該電池の重量エネルギー密度や体積エネルギー密度を高くできる点で、通常、４～２０ｇ／ｍ２であり、４～１２ｇ／ｍ２が好ましく、５～１０ｇ／ｍ２がより好ましい。
　次に、多孔質フィルムの製造方法について説明する。ポリオレフィン系樹脂を主成分とする多孔質フィルムの製法は、例えば、多孔質フィルムが超高分子量ポリオレフィンおよび重量平均分子量１万以下の低分子量炭化水素を含む場合には、以下に示すような方法により製造することが好ましい。
　すなわち、（１）超高分子量ポリオレフィンと、重量平均分子量１万以下の低分子量炭化水素と、孔形成剤とを混練してポリオレフィン樹脂組成物を得る工程、（２）前記ポリオレフィン樹脂組成物を圧延ロールにて圧延してシートを成形する工程（圧延工程）、（３）工程（２）で得られたシート中から孔形成剤を除去する工程、（４）工程（３）で得られたシートを延伸して多孔質フィルムを得る工程、を含む方法により得ることができる。なお、上記工程（３）におけるシート中から孔形成剤を除去する操作の前に、上記工程（４）におけるシートを延伸する操作を行なってもよい。
　上記超高分子量ポリオレフィンは好ましくは粉体である。
　上記低分子量炭化水素としては、ポリオレフィンワックス等の低分子量ポリオレフィン、及び、フィッシャートロプシュワックス等の低分子量ポリメチレンが挙げられる。上記低分子量ポリオレフィン及び低分子量ポリメチレンの重量平均分子量は、好ましくは２００以上、３０００以下である。重量平均分子量が２００以上であると多孔質フィルムの製造時に蒸散する虞がなく、また、重量平均分子量が３０００以下であると超高分子量ポリオレフィンとの混合がより均一に成されるため好ましい。
　上記孔形成剤としては、無機フィラー、及び可塑剤などが挙げられる。無機フィラーとしては、酸を含有する水系溶剤、アルカリを含有する水系溶剤、または、主に水からなる水系溶剤、に溶解し得る無機フィラーが挙げられる。
　酸を含有する水系溶剤に溶解しうる無機フィラーとしては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、及び硫酸カルシウム等が挙げられ、安価で微細な粉末が得やすい点から炭酸カルシウムが好ましい。アルカリを含有する水系溶剤に溶解しうる無機フィラーとしては、珪酸、及び酸化亜鉛等が挙げられ、安価で微細な粉末が得やすいため、珪酸が好ましい。主に水からなる水系溶剤に溶解しうる無機フィラーとしては、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、及び硫酸マグネシウム等が挙げられる。
　上記可塑剤としては、流動パラフィン、及びミネラルオイル等の低分子量の不揮発性炭化水素化合物が挙げられる。
　多孔質フィルムである非水電解液二次電池用分離膜の片面または両面には、上記アルミナ含有コート層が、必要に応じて、積層される。
　アルミナスラリーの分離膜への塗布方法、つまり、必要に応じて親水化処理が施された分離膜の表面へのアルミナ含有コート層の形成方法は、特に制限されるものではない。分離膜の両面にアルミナ含有コート層を積層する場合においては、分離膜の一方の面にアルミナ含有コート層を形成した後、他方の面にアルミナ含有コート層を形成する逐次積層方法や、分離膜の両面にアルミナ含有コート層を同時に形成する同時積層方法を適用することができる。
　アルミナ含有コート層の形成方法としては、例えば、アルミナスラリーを分離膜の表面に直接塗布した後、溶媒（分散媒）を除去する方法；アルミナスラリーを適当な支持体に塗布し、溶媒（分散媒）を除去してアルミナ含有コート層を形成した後、このアルミナ含有コート層と分離膜とを圧着させ、次いで支持体を剥がす方法；アルミナスラリーを適当な支持体に塗布した後、塗布面に多孔質フィルムを圧着させ、次いで支持体を剥がした後に溶媒（分散媒）を除去する方法；および、アルミナスラリー中に分離膜を浸漬し、ディップコーティングを行った後に溶媒（分散媒）を除去する方法；等が挙げられる。
　アルミナ含有コート層の厚さは、塗工後の湿潤状態（ウェット）の塗工膜の厚さ、樹脂と微粒子との重量比、アルミナスラリーの固形分濃度（樹脂濃度と微粒子濃度との和）等を調節することによって制御することができる。尚、支持体として、例えば、樹脂製のフィルム、金属製のベルト、またはドラム等を用いることができる。
　上記アルミナスラリーを分離膜または支持体に塗布する方法は、必要な目付や塗工面積を実現し得る方法であればよく、特に制限されるものではない。アルミナスラリーの塗布方法としては、従来公知の方法を採用することができる。このような方法として、具体的には、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、エアドクターブレードコーター法、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、バーコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、およびスプレー塗布法等が挙げられる。
　溶媒（分散媒）の除去方法は、乾燥による方法が一般的である。乾燥方法としては、自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥、および減圧乾燥等が挙げられるが、溶媒（分散媒）を充分に除去することができるのであれば如何なる方法でもよい。上記乾燥には、通常の乾燥装置を用いることができる。
　上述した方法により形成される上記アルミナ含有コート層の膜厚は、分離膜を基材として用い、分離膜の片面または両面にアルミナ含有コート層を積層して積層分離膜を形成する場合においては、０．５～１５μｍ（片面当たり）であることが好ましく、２～１０μｍ（片面当たり）であることがより好ましく、２～５μｍ以下であることがさらに好ましく、２～３μｍ以下であることが特に好ましい。
　アルミナ含有コート層の膜厚が１μｍ以上（片面においては０．５μｍ以上）であることが、当該アルミナ含有コート層を備える非水電解液二次電池用積層分離膜において、電池の破損等による内部短絡を充分に防止することができ、また、アルミナ含有コート層における電解液の保持量を維持できるという面において好ましい。一方、アルミナ含有コート層の膜厚が両面の合計で３０μｍ以下（片面においては１５μｍ以下）であることが、当該アルミナ含有コート層を備える非水電解液二次電池用積層分離膜全域におけるリチウムイオン等のイオンの透過抵抗の増加を抑制し、充放電サイクルを繰り返した場合の正極の劣化、レート特性やサイクル特性の低下を防ぐことができる面、並びに、正極および負極間の距離の増加を抑えることにより非水電解液二次電池の大型化を防ぐことができる面において好ましい。
　アルミナ含有コート層の物性に関する下記説明においては、多孔質フィルムの両面にアルミナ含有コート層が積層される場合には、非水電解液二次電池としたときの、多孔質フィルムにおける正極と対向する面に積層されたアルミナ含有コート層の物性を少なくとも指す。
　アルミナ含有コート層の単位面積当たりの目付（片面当たり）は、非水電解液二次電池用積層分離膜の強度、膜厚、重量、およびハンドリング性を考慮して適宜決定すればよいものの、非水電解液二次電池用積層分離膜を部材として含む非水電解液二次電池の重量エネルギー密度や体積エネルギー密度を高くすることができるように、通常、１～２０ｇ／ｍ２であり、４～１５ｇ／ｍ２であることが好ましく、４～１２ｇ／ｍ２であることがより好ましい。アルミナ含有コート層の目付が上記範囲内であることが、当該アルミナ含有コート層を備える非水電解液二次電池用積層分離膜を部材とする非水電解液二次電池の重量エネルギー密度や体積エネルギー密度を高くすることができ、当該電池の重量が軽くなるため好ましい。
　アルミナ含有コート層の空隙率は、当該アルミナ含有コート層を備える非水電解液二次電池用積層分離膜が充分なイオン透過性を得ることができるという面において、２０～９０体積％であることが好ましく、３０～７０体積％であることがより好ましい。また、アルミナ含有コート層が有する細孔の孔径は、当該アルミナ含有コート層を備える非水電解液二次電池用積層分離膜が充分なイオン透過性を得ることができるという面において、１μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以下であることがより好ましい。
　上記積層分離膜の透気度は、ガーレ値で３０～１０００ sec／１００ｍＬであることが好ましく、５０～８００ sec／１００ｍＬであることがより好ましい。積層分離膜が上記透気度を有することにより、上記積層分離膜を非水電解液二次電池用の部材として使用した場合に、充分なイオン透過性を得ることができる。
　透気度が上記範囲を超える場合には、積層分離膜の空隙率が高いために積層分離膜の積層構造が粗になっていることを意味し、結果として分離膜の強度が低下して、特に高温での形状安定性が不充分になるおそれがある。一方、透気度が上記範囲未満の場合には、上記積層分離膜を非水電解液二次電池用の部材として使用した場合に、充分なイオン透過性を得ることができず、非水電解液二次電池の電池特性を低下させることがある。
＜実施例＞
　以下、本発明の理解を助けるために好適な実施例及び比較例を提示するが、これらの実施例は本発明を例示するものに過ぎず、添付の特許請求の範囲を制限するものではない。これらの実施例に対し、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で種々の変更及び修正を加えることが可能であることは当業者にとって明らかであり、これらの変形及び修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然のことである。
実施例１～２および比較例１～２
　バイヤー法の水酸化アルミニウムをガス炉にて焼成して作製した原料アルミナ粉末を、図１で説明した連続ボールミル機により粉砕し、分級することで、下記の表１に示す実施例１および実施例２のアルミナ粉末を得た。各アルミナ粉末の軽装嵩密度（ＬＢＤ）、重装嵩密度（ＴＢＤ）、ＴＢＤ／ＬＢＤ、Ｄ５０、Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ９０／Ｄ１０、Ｄ１００、２０μｍ以上の粒子の含有量及びＢＥＴ比表面積を下記の表１に示す。また、実施例と同様の原料アルミナ粉末をボールミルで粉砕したのみのアルミナ粉末を表１の比較例１に、市販のアルミナ粉末Ａを表１の比較例２にそれぞれ示す。
　軽装嵩密度（ＬＢＤ）、重装嵩密度（ＴＢＤ）、ＴＢＤ／ＬＢＤ、Ｄ５０、Ｄ９０、Ｄ１０、Ｄ９０／Ｄ１０、Ｄ１００、２０μｍ以上の粒子の含有量（≧２０μｍ（ｐｐｍ））及びＢＥＴ比表面積の測定方法は以下に詳述する。
　（軽装嵩密度（ＬＢＤ）および重装嵩密度（ＴＢＤ））
嵩密度は、ＪＩＳ　Ｒ　９３０－２－３に準拠して測定した。測定容器は、内径３７ｍｍ、高さ１８６ｍｍ、内容積２００ｍＬのガラス製シリンダーを用いた。シリンダー上端１ｃｍ上から粉末を自然落下させ、シリンダーに満杯になるまで粉末を投入し、メスシリンダー上端からはみ出た分の粉末をガラス棒ですり落とした後、シリンダー内の粉末質量を測定し、質量をシリンダー体積で除して軽装嵩密度（ＬＢＤ）を算出した。その後、シリンダーを３ｃｍの高さから１００回落下させてタッピングを行い、その時の体積を読みとり、質量を体積で除して重装嵩密度（ＴＢＤ）を算出した。なお、１００回のタッピングの途中で粉末の体積減少は飽和していることを確認の上で測定を行った。表１には、ＴＢＤ／ＬＢＤの値も記載した。
　（粒子径（Ｄ５０、Ｄ９０、Ｄ１０およびＤ１００））
　レーザー粒度分布測定装置〔マイクロトラック・ベル（株）製「マイクロトラックＭＴ３３００ＥＸII」〕を用いてレーザー回折法により測定した。また、粒度分布の小径側から、質量基準で累積百分率１０％、５０％、９０％、１００％相当粒子径を、それぞれＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０、Ｄ１００とした。測定に際しては、０．２質量％のヘキサメタ燐酸ソーダ水溶液で５分間超音波分散し、屈折率は１．７６とした。
　（２０μｍ以上の粗大粒子の含有量（≧２０μｍ（ｐｐｍ）））
　１０００ｍＬのビーカーに、αアルミナ粉末２００ｇと、分散剤としてヘキサメタリン酸ソーダを０．４％含有する純水７５０ｍＬとを入れ、超音波（３００Ｗ）を５分間照射して分散してαアルミナスラリーを調製した後、該スラリーを２０μｍの篩を通過させて、篩ごと乾燥させた後、篩上に残存するαアルミナ粉末を回収した。篩上残存のαアルミナ量を、投入したαアルミナ量２００ｇで除して、２０μｍ以上の粗大粒子の含有量（ｐｐｍｗｔ）とした。
　（ＢＥＴ比表面積（ｍ２／ｇ））
　比表面積測定装置として、マウンテック社製の「ＨＭ　ｍｏｄｅｌ－１２０１」を使用し、ＪＩＳ－Ｚ８８３０（２０１３）に規定された方法に従って、窒素吸着法一点法により求めた。ただし、測定前の乾燥処理として、窒素ガス流通下において２００℃で２０分間加熱して行った。
（基材多孔質フィルム（セパレータ）の作製）
　超高分子量ポリエチレン粉末（３４０Ｍ、三井化学株式会社製）を７０質量％と、質量平均分子量１０００のポリエチレンワックス（ＦＮＰ－０１１５、日本精鑞株式会社製）３０質量％と、この超高分子量ポリエチレンとポリエチレンワックスの合計１００質量部に対して、酸化防止剤（Ｉｒｇ１０１０、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製）０．４質量部と、酸化防止剤（Ｐ１６８、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製）０．１質量部と、ステアリン酸ナトリウム１．３質量部とを加え、さらに全体積に対して３８体積％となるように平均粒径０．１μｍの炭酸カルシウム（丸尾カルシウム株式会社製）を加え、これらを粉末のままヘンシェルミキサーで混合した後、二軸混練機で溶融混練してポリオレフィン樹脂組成物とした。溶融押出された該ポリオレフィン樹脂組成物を表面温度が１５０℃の一対のロールにて圧延しシートを作製した。このシートを塩酸水溶液（塩酸４ｍｏｌ／Ｌ、非イオン系界面活性剤０．５質量％）に浸漬させることで炭酸カルシウムを除去し、続いて１０５℃で６倍に延伸して基材多孔質フィルム（厚み：１６．２μｍ、目付量：７．３ｇ／ｍ2、透気度：１４０秒／１００ｃｃ）を得た。
　（アルミナ含有コート層の形成）
　前記基材多孔質フィルム上に、アルミナ含有コート層を以下の方法で形成し、積層多孔質フィルムを作成した。
　ダイセルファインケム株式会社製カルボキシメチルセルロース；品番１１１０（３質量部）、イソプロピルアルコール（１１質量部）、純水（６３質量部）及びアルミナ（２３質量部）を混合撹拌した後に、クレアミクス（エム・テクニック株式会社製「ＣＬＭ－０．８Ｓ」）で１５０００ｒｐｍで２１分間循環分散してスラリーを調製した。次いで、基材多孔質フィルム上に、各番線のバーコーター（＃１６、＃１８、＃２０、＃２２、＃２４、＃２８）にて前記スラリーを塗工した後に乾燥温度６５℃で乾燥し、基材多孔質フィルム表面にアルミナ含有コート層を形成し、積層多孔質フィルムを得た。
　（アルミナ含有コート層の目付量）
　積層多孔質フィルムを８ｃｍ×８ｃｍの正方形に切り出し、質量Ｗ（ｇ）を測定し、積層多孔質フィルムの目付量（ｇ／ｍ２）＝Ｗ／（０．０８×０．０８）をまず算出した。ここから基材多孔質フィルムの目付量を差し引いて、アルミナ含有コート層の目付量を算出した。
　各アルミナ含有コート層を形成した積層多孔質フィルムに対して、下記の方法でアルミナ含有コート層の薄膜化の評価及び積層多孔質フィルムの耐熱性の評価を行った。評価の結果を下記の表１にまとめて示す。
（１）アルミナ含有コート層の薄膜化の評価
　前記積層多孔質フィルムの膜厚（単位：μｍ）は、株式会社ミツトヨ製の高精度デジタル測定機「ＶＬ－５０Ａ」で測定した。アルミナ含有コート層の膜厚Ｄ（μｍ）は、積層多孔質フィルムの厚みから基材多孔質フィルムの厚みを差し引いた上で算出した。各番線のバーコーター（＃１６、＃１８、＃２０、＃２２、＃２４、＃２８）で作成した積層多孔質フィルムに対して、比較例１で形成したアルミナ含有コート層の膜厚を基準（Ｒｅｆ）にして、基準に比べて減少または増加した膜厚の変化割合（％）を測定した。算出した膜厚の変化割合の平均値（％）を算出し、薄膜化の度合いを、下記の基準に基づいて評価した。
i）◎：Ｒｅｆに比べて２０％以上膜厚が減少
ii）○：Ｒｅｆに比べて１０％～１９％膜厚が減少
iii）△：Ｒｅｆ（比較例）と同程度（膜厚の減少が１０％未満）
iv）×：Ｒｅｆよりも厚い
（２）積層多孔質フィルムの耐熱性（加熱形状維持率）の評価
　＃２４のバーコーターで作成した積層多孔質フィルムを８ｃｍ×８ｃｍの正方形に切り出し、その中に６ｃｍ×６ｃｍの正方形を書き入れたフィルムを紙に挟んで、１５０℃に加熱したオーブンに入れた。１時間後、オーブンからフィルムを取り出し、書き入れた四角の辺の寸法を測定し、加熱形状維持率を計算した。算出方法は以下の通りである。
　ＭＤ方向の加熱前の書き入れ線長さ：Ｌ１
　ＭＤ方向の加熱後の書き入れ線長さ：Ｌ２
　ＭＤ加熱形状維持率（％）＝（Ｌ２／Ｌ１）×１００
　なお、Ｌ１とＬ２はそれぞれ、書き入れた正方形のＭＤ方向の左右両辺の平均値とした。ここで言うＭＤ方向とは、基材多孔質フィルムシート成型時の長尺方向を指す。
　比較例１の積層多孔質フィルムを基準（Ｒｅｆ）にして、下記の基準に基づいて評価した。
　i）◎：積層多孔質フィルムのＭＤ加熱形状維持率が９５％以上で、且つ、アルミナ含有コート層の膜厚が６．０μｍ未満
　ii）○：積層多孔質フィルムのＭＤ加熱形状維持率が９５％以上で、且つ、アルミナ含有コート層の膜厚が６．０μｍ以上７．０μｍ未満
　iii）△：Ｒｅｆ（比較例）と同程度（積層多孔質フィルムのＭＤ加熱形状維持率が８０％以上９５％未満で、且つ、アルミナ含有コート層の膜厚が７．０μｍ以上）
　iv）×：積層多孔質フィルムのＭＤ加熱形状維持率が８０％未満
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から、ＴＢＤ／ＬＢＤの値が１．５以上（例えば、１．８２～１．９０）であり、０．４５～０．６５μｍの範囲のＤ５０値を有し、４以下のＤ９０／Ｄ１０の値を有する実施例１、実施例２の場合は、薄膜化及び耐熱性の両方において優れたことが分かった。なお、実施例で用いられたアルミナ粉末の純度は９９．９％と測定された。
　比較例１及び比較例２の場合は、ＴＢＤ／ＬＢＤの値が１．５よりも小さいことにより、実施例に比べて耐熱性の特性が劣っていた。
　一方、図３では、実施例１及び比較例１のアルミナ粉末を用いて、単位面積当たりのアルミナ粉末の量の変化によるコート層の膜厚を示している。図３から、実施例１のアルミナ粉末を用いることにより、同じ量で、比較例１に比べて薄い薄型コート層を形成できることが確認できた。
　図４では、実施例２及び比較例１のアルミナ粉末を用いて形成したコート層の膜厚の変化による加熱形状維持率を示している。図４から、実施例１のアルミナ粉末を用いることにより、比較例１に比べて、より薄い膜厚で高い加熱形状維持率を示し、耐熱性が向上したことを確認することができた。例えば、比較例１は、アルミナ目付量１０．４ｇ／ｍ２のとき、アルミナ含有コート層の膜厚は７．７μｍとなり、積層多孔質フィルムの加熱形状維持率は８７．１％であったが、実施例１は、アルミナ目付量１０．９ｇ／ｍ２のとき、アルミナ含有コート層の膜厚が５．３μｍまで薄く形成できており、積層多孔質フィルムの加熱形状維持率も９５．３％と高かった。
　本発明は、厚さが均一な薄膜のアルミナ含有コート層を形成することが可能なアルミナ粉末を提供する。このアルミナ粉末は、アルミナ含有コート層、積層分離膜及び二次電池に用いることができる。
２００，２０５：電極組立体
２１０：第１電極
２２０：第２電極
２３０：分離膜
２４０，２４５：アルミナ含有コート層

Claims (19)

  1. 　軽装嵩密度（ＬＢＤ）と重装嵩密度（ＴＢＤ）との比率（ＴＢＤ／ＬＢＤ）が１．５以上である、アルミナ粉末。
  2. 　アルミナ粉末の純度が９９．９質量％以下である、請求項１に記載のアルミナ粉末。
  3. 　ＴＢＤ／ＬＢＤが１．８２～１．９０である、請求項１に記載のアルミナ粉末。
  4. 前記ＬＢＤは、０．３９～０．４４ｇ／ｃｍ３であり、前記ＴＢＤは、０．７２～０．８０ｇ／ｃｍ３である、請求項１に記載のアルミナ粉末。
  5. 体積基準累積百分率５０％相当粒子径（Ｄ５０）が０．４５～０．６５μｍである、請求項１に記載のアルミナ粉末。
  6. 体積基準累積百分率１０％相当粒子径（Ｄ１０）に対する体積基準累積百分率９０％相当粒子径（Ｄ９０）の比率（Ｄ９０／Ｄ１０）が４．０以下である、請求項５に記載のアルミナ粉末。
  7. 体積基準累積百分率１００％相当粒子径（Ｄ１００）が３．５μｍ以下である、請求項５に記載のアルミナ粉末。
  8. ２０μｍ以上の粒子径を有する粒子の含有量が１００ｐｐｍ未満である、請求項１に記載のアルミナ粉末。
  9. ＢＥＴ比表面積が３．０～７．０ｍ２／ｇである、請求項１に記載のアルミナ粉末。
  10. 　請求項１～９のいずれか１項に記載のアルミナ粉末、結合剤および溶媒を含有するアルミナスラリー。
  11. 請求項１～９のいずれか１項に記載のアルミナ粉末および結合剤を含有するアルミナ含有コート層。
  12. 　分離膜と、前記分離膜の少なくとも一つの表面に形成された請求項１１に記載のアルミナ含有コート層とを含む積層分離膜。
  13. 順次積層された第１電極、分離膜及び第２電極；
    前記第１電極、前記分離膜または前記第２電極の少なくとも一つの表面上に形成され、請求項１～９のいずれか１項に記載のアルミナ粉末から形成されるアルミナ含有コート層を含む二次電池。
  14. 前記アルミナ含有コート層は、前記第１電極及び前記分離膜の界面、または前記第２電極及び前記分離膜の界面の少なくとも一つの界面上に形成される、請求項１３に記載の二次電池。
  15. 前記アルミナ含有コート層は、前記第１電極、前記分離膜または前記第２電極の少なくとも一つの表面を全体的に被覆する、請求項１３に記載の二次電池。
  16. 前記アルミナ含有コート層は、前記分離膜上に形成され、前記アルミナ含有コート層は、前記アルミナ粉末及び水溶性ポリマーを含む結合剤から形成される、請求項１３に記載の二次電池。
  17. 前記アルミナ含有コート層は、前記分離膜上に形成され、前記アルミナ含有コート層は、前記アルミナ粉末及び芳香族ポリマーを含む結合剤から形成される、請求項１３に記載の二次電池。
  18. 前記アルミナ含有コート層は、前記分離膜上に形成され、前記アルミナ含有コート層は、前記アルミナ粉末、及びフッ素含有樹脂またはフッ素含有ゴムを含む結合剤から形成される、請求項１３に記載の二次電池。
  19. 前記アルミナ含有コート層は、前記分離膜上に形成され、前記アルミナ含有コート層は、前記アルミナ粉末、及びアクリレート系単量体または２種以上の単量体の共重合体を含む結合剤から形成される、請求項１３に記載の二次電池。
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