锂离子电池用隔板的制作方法_3

文档序号:8207898阅读:来源:国知局
表面的平坦化或控制厚度,可以通过压光处理或热压 光处理使隔板的表面平滑化。
[0062] 本发明的隔板含有多孔膜、织造布、非织造布、编织物等基材的情况下,出于操作 性优异、容易获得性能均一的隔板、可提高拉伸强度等理由,更优选为含有非织造布基材的 隔板(5)。
[0063] 非织造布基材例如可以使用通过纺粘法、熔喷法、其它干式法;湿式法;静电纺丝 法等方法制造的非织造布基材。
[0064] 本发明中,为了实现非织造布基材表面的平坦化或控制厚度,可以通过压光处理 或热压光处理使非织造布基材平滑化。
[0065] 本发明的锂离子电池用隔板中使用的非织造布基材优选单位面积重量为 5. 0-20.Og/m2。若单位面积重量超过20.Og/m2,则仅非织造布基材就占据了隔板的大半,可 能难以获得多孔体带来的效果。若低于5.Og/m2,则可能难以获得作为非织造布基材的均一 性。更优选非织造布基材的单位面积重量为7. 0-20.Og/m2。需说明的是,单位面积重量是 指根据JISP8124(纸和板纸-基重测定法)所规定的方法的基重。
[0066] 本发明的隔板含有非织造布基材时,多孔体可以独立存在于非织造布基材的表 面,也可以渗透到非织造布基材内部,与非织造布基材浑然一体地存在。还可以是多孔体的 一部分渗透到非织造布基材的内部,多孔体的其余部分独立存在于非织造布基材的表面。 [0067] 本发明的隔板含有非织造布基材时,优选为至少其一个面上有非织造布基材的纤 维露出于表面的隔板(6)。"非织造布基材的纤维露出"是指在通过扫描式电子显微镜观察 时,观察区域面积的80%以下被多孔体覆盖。非织造布基材的两面被多孔体覆盖时,可能难 以减小泄漏电流。该现象的理由尚未明确,据推测是由于在被多孔体覆盖的面附近的微孔 径相对减小,相对的面附近的微孔径相对增大,会对抑制泄漏电流产生一些作用。另外,据 推测在非织造布基材的纤维露出于两面的表面的隔板中,在很多情况下两面的露出程度产 生差异,由此产生的两面的微孔径差会对抑制泄漏电流产生一些作用。
[0068] 图7-图11是表示含有非织造布基材的隔板(5)的截面结构的概念图。图7的 (A)中,多孔体3渗透到非织造布基材1的内部,非织造布基材1与多孔体3浑然一体地存 在。在非织造布基材1的两面有非织造布基材1的纤维露出。
[0069] (B)中,非织造布基材1的一个面上,多孔体3独立存在。(C)中,多孔体3的一部 分渗透到非织造布基材1的内部,多孔体3的其余部分独立存在于非织造布基材1的一个 面上。(B)和(C)中,在与多孔体3独立存在的面相对的面中,非织造布基材1的纤维露出。
[0070] 图8的(D)中,多孔体3的一部分渗透到非织造布基材1的内部全体中,多孔体3 的其余部分独立存在于非织造布基材1的一个面上。(D)中,非织造布基材1的纤维未露 出。
[0071] 图9的(E)中,多孔体3的一部分渗透到非织造布基材1的内部全体,多孔体3的 其余部分独立存在于非织造布基材1的两面。(F)中,多孔体3独立存在于非织造布基材1 的两面。(G)中,多孔体3的一部分渗透到非织造布基材1的内部,多孔体3的其余部分独 立存在于非织造布基材1的两面。非织造布基材1的截面中央部存在多孔体3未渗透的区 域。
[0072] 图10-图11的⑶_(M)是除了多孔体3、非织造布基材1之外还含有其它多孔体 2的隔板。其它多孔体2(以下可简称为"多孔体2")是以与隔板(1)-⑷中的无机粒子不 同的无机粒子为主体的多孔体。
[0073] (H)中,多孔体2渗透于非织造布基材1的内部,与非织造布基材1浑然一体地存 在。多孔体3的一部分渗透到非织造布基材1的内部,多孔体3的其余部分独立存在于非 织造布基材1的一个面上。(I)中,多孔体2和多孔体3两者依次独立存在于非织造布基材 1的一个面上。(J)中,多孔体2的一部分渗透到非织造布基材1的内部,多孔体2的其余 部分独立存在于非织造布基材1的一个面上。多孔体3是在非织造布基材1的一个面上独 立存在于多孔体2上。(H)-(J)中,在与多孔体3独立存在于最表面的面相对的面上,非织 造布基材1的纤维露出。
[0074] (K)中,多孔体3渗透到非织造布基材1的内部,与非织造布基材1浑然一体地存 在。多孔体2的一部分渗透到非织造布基材1的内部,多孔体2的其余部分独立存在于非 织造布基材1的一个面上。(L)中,多孔体3与多孔体2两者依次独立存在于非织造布基材 1的一个面上。(M)中,多孔体3的一部分渗透到非织造布基材1的内部,多孔体3的其余 部分独立存在于非织造布基材1的一个面上。多孔体2在非织造布基材1的一个面上独立 存在于多孔体3上。(K)-(M)中,在与多孔体2独立存在于最表面的面相对的面上,非织造 布基材1的纤维露出。
[0075] 在除了多孔体3、非织造布基材1之外还含有其它多孔体2的隔板中,对于更优选 的方案--本发明的隔板(7)进行详细说明。
[0076] 隔板(7)中,以分散粒径为1. 0ym以上3. 0ym以下、具有凝集结构的无机粒子为 主体的第1多孔体和以形状为无定形、为有凹陷的形状、分散粒径低于1.0um、不具有凝集 结构的无机粒子为主体的第2多孔体依次层合在非织造布基材上,非织造布基材的一个面 实质上被第2多孔体覆盖,在相对面上有非织造布基材的纤维露出。通过隔板(7),可实现 泄漏电流小、厚度薄且内部电阻低的效果。"第1多孔体"相当于"其它多孔体2","第2多 孔体"相当于"多孔体3"。
[0077] "非织造布基材的一个面实质上被第2多孔体覆盖"是指在通过扫描式电子显微镜 观察时,观察区域面积的95%以上被第2多孔体覆盖。"非织造布基材的纤维露出"是指在 通过扫描式电子显微镜观察时,观察区域面积的80%以下被第1多孔体和第2多孔体的任 一覆盖。
[0078] 无机粒子的"分散粒径"表示:用激光衍射式粒度分布仪测定多孔体形成中使用的 涂布液,其的50%值。
[0079] 第2多孔体中的无机粒子的分散粒径优选低于0. 80ym。另外,若微孔径过小,则 可能无法获得低的内部电阻,因此优选为〇. 10Um以上。
[0080] 关于无机粒子是否有凝集结构,当通过扫描式电子显微镜观察的无机粒子对角间 距离的中值低于上述分散粒径的1/2时,则判断为"有凝集结构",为1/2以上时则判断为 "无凝集结构"。图3是定形的立方体状无机粒子,分散粒径为2. 3ym,是"有凝集结构"的 无机粒子。图4是无定形的平板状无机粒子,分散粒径为0. 4ym,是"无凝集结构"的无机 粒子。
[0081] 为了获得可通过隔板(7)实现的效果,必须依次层合以分散粒径为l.Oym以上 3. 0ym以下、具有凝集结构的无机粒子为主体的第1多孔体和以形状为无定形、为有凹陷 的形状、分散粒径低于1. 〇Um、不具有凝集结构的无机粒子为主体的第2多孔体。单独使用 第1多孔体和第2多孔体的任一时,第1多孔体和第2多孔体的任一为不同构成时,层合的 顺序不同时,非织造布基材的一个面未被第2多孔体实质上覆盖时,相对面未有非织造布 基材的纤维露出时等情况下,难以获得可由隔板(7)实现的效果。以下对该点进行详细说 明。
[0082] 非织造布基材上只设置以分散粒径为1. 0Um以上3. 0ym以下、具有凝集结构的 无机粒子为主体的第1多孔体时,为了减小泄漏电流,必须设置厚度超过10Um的第1多孔 体。因此难以制造厚度薄的隔板。而非织造布基材上只设置以形状为无定形、为有凹陷的 形状、分散粒径低于1. 0Um、不具有凝集结构的无机粒子为主体的第2多孔体时,第2多孔 体上容易产生针孔,因此为了制造泄漏电流小的隔板,作为非织造布基材必须选择例如通 过含有微细的纤维、增加厚度等从而难以产生针孔的非织造布基材。因此,除难以生成针孔 以外,从成本、强度等角度考虑,选择最佳的非织造布基材变难。
[0083] 在非织造布基材上依次层合以分散粒径低于1. 0Um、具有凝集结构的无机粒子为 主体的第1多孔体和以形状为无定形、为有凹陷的形状、分散粒径低于1.0um、不具有凝集 结构的无机粒子为主体的第2多孔体时,难以制造内部电阻低的隔板。
[0084] 在非织造布基材上依次层合以不具有凝集结构的无机粒子为主体的第1多孔体 和以形状为无定形、为有凹陷的形状、分散粒径低于1.0ym、不具有凝集结构的无机粒子为 主体的第2多孔体时,第1多孔体中容易产生针孔,除了难以生成针孔以外,从成本、强度等 角度考虑,选择最佳的非织造布基材变难。
[0085] 在第1多孔体和第2多孔体的界面,第2多孔体的无机粒子可能进入第1多孔体 的粒子间的空隙。在非织造布基材上依次层合以分散粒径超过3. 0ym、具有凝集结构的无 机粒子为主体的第1多孔体和以形状为无定形、为有凹陷的形状、分散粒径低于1.0um、不 具有凝集结构的无机粒子为主体的第2多孔体时
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