非水电解质电池用隔膜及非水电解质电池的制作方法_3

文档序号:8207899阅读:来源:国知局
),从防止电池短路、获得充分的离子透过 性的观点考虑,优选为50秒/100cc以上、800秒/100cc以下的范围。
[0068] 从提尚制造成品率的观点考虑,多孔基材的戮穿强度优选为300g以上。
[0069] [粘接性多孔层]
[0070] 本发明中的粘接性多孔层是如下的层:所述的层形成为在内部具有大量的微细孔 并且这些微细孔被相互连接的多孔结构,气体或液体可从一侧的面向另一侧的面通过。
[0071] 粘接性多孔层作为隔膜的最外层被设置在多孔基材的单面或两面上,通过该粘接 性多孔层而能与电极粘接。即,粘接性多孔层是在将隔膜与电极在叠合的状态下进行热压 时能使隔膜粘接于电极的层。本发明的非水电解质电池用隔膜仅在上述多孔基材的一侧具 有粘接性多孔层时,粘接性多孔层可粘接于正极或负极之一。另外,本发明的非水电解质电 池用隔膜在上述多孔基材的两侧具有粘接性多孔层时,粘接性多孔层可粘接于正极及负极 的双方。通过使粘接性多孔层不仅只设置在多孔基材的单面上而是设置在两面上,从而电 池的循环特性优异,从这方面考虑设置在两面上是优选的。这是因为,通过使粘接性多孔层 存在于多孔基材的两面,从而隔膜的两面介由粘接性多孔层而与两电极良好地粘接。
[0072] 本发明中,当在多孔基材的两面上涂布形成粘接性多孔层时,粘接性多孔层的涂 布量以多孔基材的两面的合计量计优选为1. 〇g/m2?3.Og/m2。此处,关于粘接性多孔层的 涂布量,所谓"多孔基材的两面的合计",在粘接性多孔层被设置在多孔基材的单面上的情 况下,为单面的涂布量,在粘接性多孔层被设置在多孔基材的两面的情况下,为两面的涂布 量的合计。
[0073] 若上述涂布量为1. Og/m2以上,则与电极的粘接性良好,电池的循环特性优异。另 一方面,若上述涂布量为3. Og/m2以下,则离子透过性良好,电池的负荷特性优异。
[0074] 当在多孔基材的两面上设置粘接性多孔层时,一侧的面的涂布量与另一侧的面的 涂布量之差,相对于两面合计的涂布量,优选为20%以下。为20%以下时,隔膜不易卷曲, 因此,操作性良好,而且不易发生循环特性降低的问题。
[0075] 粘接性多孔层在多孔基材的单面上的厚度优选为0.5ym?5ym。若厚度为 0. 5ym以上,则与电极的粘接性变得良好,电池的循环特性良好。若厚度为5ym以下,则离 子透过性良好,电池的负荷特性优异。粘接性多孔层的在多孔基材的单面上的厚度更优选 为lym?5ym,进一步优选为2ym?5ym〇
[0076] 从离子透过性的观点考虑,本发明中粘接性多孔层优选为充分地经多孔化的结 构。具体而言,孔隙率优选为30%?60%。若孔隙率为30%以上,则离子透过性良好,电池 特性更优异。另外,若孔隙率为60%以下,则可得到在利用热压使其与电极粘接时、多孔结 构不会破坏的程度的充分的力学物性。另外,若孔隙率为60%以下,则表面开孔率变低,粘 接性树脂(优选为聚偏二氟乙烯系树脂)所占的面积增加,因此,可确保更良好的粘接力。 需要说明的是,粘接性多孔层的孔隙率更优选为30?50%的范围。
[0077] 粘接性多孔层的平均孔径优选为lnm?100nm。若粘接性多孔层的平均孔径为 100nm以下,则容易得到均匀的孔隙均匀分散的多孔结构,可使与电极的粘接点均匀地散布 存在,因此,可得到良好的粘接性。此时,离子的移动也变得均匀,可得到更良好的循环特 性,进而可得到良好的负荷特性。另一方面,从均匀性这样的观点考虑,平均孔径尽量地小 是优选的,但现实上难于形成小于lnm的多孔结构。另外,当在粘接性多孔层中含浸了电解 液时,有时树脂(例如聚偏二氟乙烯系树脂)发生溶胀,若平均孔径过小,则孔由于溶胀而 发生闭塞,损害离子透过性。从这样的观点考虑,也优选平均孔径为lnm以上。
[0078] 作为粘接性多孔层的平均孔径,更优选为20nm?100nm。
[0079] 从循环特性的观点考虑,粘接性多孔层中的聚偏二氟乙烯系树脂的原纤维 (fibril)径优选为10nm?lOOOnrn的范围。
[0080] 本发明中的粘接性多孔层至少含有粘接性树脂,优选含有填料。另外,根据需要, 粘接性多孔层可以进一步使用其他成分来构成。
[0081] (粘接性树脂)
[0082] 对于粘接性多孔层中包含的粘接性树脂而言,只要可与电极粘接即可,没有特别 限制。例如,优选为聚偏二氟乙烯,聚偏二氟乙烯共聚物,苯乙烯-丁二烯共聚物,丙烯腈、 甲基丙烯腈等乙烯基腈类的均聚物或共聚物,聚氧化乙烯、聚氧化丙烯等聚醚类,聚乙烯醇 等。
[0083] 粘接性多孔层可以仅包含1种粘接性树脂,也可包含2种以上。
[0084] 作为粘接性多孔层中包含的粘接性树脂,从与电极的粘接性的观点考虑,优选为 聚偏二氟乙稀系树脂。
[0085] 作为聚偏二氟乙稀系树脂,可举出偏二氟乙稀的均聚物(即聚偏二氟乙稀);偏二 氟乙烯与其他可共聚的单体的共聚物(聚偏二氟乙烯共聚物);它们的混合物。
[0086] 作为可与偏二氟乙烯共聚的单体,例如,可举出四氟乙烯、六氟丙烯(HFP)、三氟乙 烯、三氯乙烯、氟乙烯等,可使用1种或2种以上。
[0087] 聚偏二氟乙烯系树脂可通过乳液聚合或悬浮聚合得到。
[0088] 聚偏二氟乙烯系树脂中,从与电极的粘接性的观点考虑,更优选至少共聚了偏二 氟乙烯和六氟丙烯而成的共聚物,所述共聚物是以摩尔基准计,包含0. 1摩尔%以上5摩 尔%以下(优选为0.5摩尔%以上2摩尔%以下)的来自六氟丙烯的结构单元的共聚物。
[0089] 粘接性树脂(尤其是聚偏二氟乙烯系树脂)的重均分子量(Mw)优选为30万? 300万的范围。若重均分子量为30万以上,则可确保粘接性多孔层可耐受与电极的粘接处 理的力学物性,可得到充分的粘接性。从这样的观点考虑,粘接性树脂的重均分子量优选为 50万以上,进一步优选为60万以上。另一方面,若重均分子量为300万以下,则成型时的粘 度不会过度变高,成型性及结晶形成优异,多孔化良好。从这样的观点考虑,粘接性树脂的 重均分子量优选为200万以下,进一步优选为150万以下。
[0090] 需要说明的是,粘接性树脂的重均分子量(道尔顿)是利用凝胶渗透色谱法(以 下也称为GPC。)在下述的条件进行测定、并进行聚苯乙烯换算来表示的分子量。
[0091] 〈条件〉
[0092] ?GPC:AllianceGPC2000 型〔Waters公司制〕
[0093] ?柱:TSKgelGMH6-HTX2+TSKgelGMH6-HTLX2〔Tosoh(株)制〕
[0094] ?移动相溶剂:邻二氯苯
[0095] ?标准试样:单分散聚苯乙烯〔Tosoh(株)制〕
[0096] ?柱温:14(TC
[0097] [填料]
[0098] 粘接性多孔层也可含有由无机物或有机物形成的填料。
[0099] 通过使粘接性多孔层含有填料,对于将隔膜(尤其是与电极接触的粘接性多孔 层)的动摩擦系数及Rz调节为上文中说明的范围是有效的,隔膜的滑动性、耐热性提高。
[0100] 作为有机填料,可例举例如交联聚丙烯酸、交联聚丙烯酸酯、交联聚甲基丙烯酸、 交联聚甲基丙烯酸酯、交联聚甲基丙烯酸甲酯、交联聚硅氧烷(聚甲基倍半硅氧烷等)、交 联聚苯乙烯、交联聚二乙烯基苯、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物交联物、聚酰亚胺、三聚氰胺 树脂、酚醛树脂、苯并胍胺-甲醛缩合物等各种交联高分子微粒;聚砜、聚丙烯腈、芳族聚酰 胺、聚缩醛、热塑性聚酰亚胺等耐热性高分子微粒等。另外,构成这些有机微粒的有机树脂 (高分子)也可以是上述例举的材料的混合物、改性物、衍生物、共聚物(无规共聚物、交替 共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物)、交联物(上述的耐热性高分子的情况)。
[0101] 其中,优选为选自交联聚丙烯酸、交联聚丙烯酸酯、交联聚甲基丙烯酸、交联聚甲 基丙烯酸酯、交联聚甲基丙烯酸甲酯、及交联聚硅氧烷(聚甲基倍半硅氧烷等)中的1种以 上的树脂。
[0102] 作为无机填料,可举出例如氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化妈、氢氧化络、氢氧化错、 氢氧化镍、氢氧化硼等金属氢氧化物;氧化铝、氧化镁、氧化锆等金属氧化物;碳酸钙、碳酸 镁等碳酸盐;硫酸钡、硫酸钙等硫酸盐;硅酸钙、滑石等粘土矿物等等。
[0103] 其中,包括金属氢氧化物及金属氧化物中的至少一方是优选的。尤其是,从赋予阻 燃性、除静电效果的观点考虑,优选使用金属氢氧化物。需要说明的是,上述的各种填料可 以分别单独使用,也可组合2种以上来使用。
[0104] 上述之中,优选氢氧化镁。另外,也可使用利用硅烷偶联剂等进行了表面修饰的无 机填料。
[0105] 从谋求提尚制造时的滑动性,提尚成品率,并且满足与电极的粘接性及电解液的 保持性之类的特性的均衡性的观点考虑,填料的平均粒径优选为0. 1ym以上5. 0ym以下。 填料的平均粒径更优选为〇. 5ym以上3. 0ym以下的范围。
[0106] 需要说明的是,使用激光衍射式粒度分布测定装置对填料的平均粒径进行了测 定。使用水作为无机微粒的分散
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1