锂离子电池隔板和锂离子电池的制作方法

文档序号:18399967发布日期:2019-08-09 23:46阅读:245来源:国知局

本发明涉及锂离子电池隔板和锂离子电池。需说明的是,有时将“锂离子电池隔板”简写为“隔板”。另外,有时将“锂离子电池”简写为“电池”。



背景技术:

随着近年来便携式电子设备的普及及其高性能化,期待具有高能量密度的二次电池。作为这种电池,使用有机电解液的锂离子电池受到关注。作为平均电压,由于该锂离子电池可得到相当于作为目前的二次电池的碱性二次电池约3倍的约3.7v,所以能量密度高,但由于无法如碱性二次电池那样使用水系的电解液,所以使用具有充分的耐氧化还原性的有机电解液。由于有机电解液为可燃性,所以有起火等危险性,在其使用中安全性方面需要小心谨慎。虽然导致起火等危险的原因有很多,但过度充电是特别危险的。

为了防止过度充电,目前的锂离子电池采取恒压、恒流充电,在电池上安装精密的ic(保护电路)。该保护电路所花费的成本高,也会导致锂离子电池成本高。

另外,在用保护电路防止过度充电的情况下,当然也想到保护电路不有效工作的情形,本质上难以说是安全的。对于目前的锂离子电池,在过度充电时损坏保护电路,为了在过度充电时安全地破坏电池,配备了安全阀或ptc元件的装置、具有热熔断功能的隔板等设备。但是,即使配备了如上所述的设备,由于过度充电的条件,并不能确实地确保过度充电时的安全性,实际上目前也出现了锂离子电池的起火事故。

作为锂离子电池隔板,大多使用由聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃构成的多孔性薄膜。对于由聚烯烃构成的多孔性薄膜,在电池内部的温度接近130℃的情况下,有通过熔化而堵塞微多孔,从而防止锂离子移动,阻断电流的热熔断功能(断路功能,shutdownfunction)。但是,由于某种状况,在温度进一步上升的情况下,聚烯烃本身熔化而短路,提示有热崩溃的可能性。因此,目前开发了即使在200℃附近的温度下也不熔化和收缩的耐热性隔板。

作为耐热性隔板,公开了由聚酯无纺布构成的隔板(参照专利文献1)。但是,由无纺布构成的隔板有以下问题:无纺布的孔大,泄漏电流大的问题;和电解液保持性能差,隔板的内部电阻升高的问题。

作为过度充电时的安全性高的隔板,公开了锂离子二次电池用隔板,其由多孔性片构成或由内包该多孔性片、含有在电解液中溶胀并将其保持的多孔性有机高分子的多孔膜构成,所述多孔性片由无纺布构成(参照专利文献2)。但是,专利文献2的由无纺布构成的多孔性片由于空隙大、存在大量贯穿孔,所以容易发生内部短路或自放电,实际上通过设置含有多孔性膜的多孔膜,而作为隔板发挥功能,所述多孔性膜含有在电解液中溶胀并将其保持的多孔性高分子,在实施例中为聚偏氟乙烯。因此,在这种情况下,膜厚变厚至24μm以上,难以适应高容量化,为了设置多孔膜,需要将多孔性高分子凝固、水洗、干燥,有成本升高的问题。

另外,作为可以防止隔板在高温时短路的隔板,公开了:锂离子二次电池用隔板,其由含有熔点或碳化温度为300℃以上的耐热性浆纤维和熔点为200℃以上的热塑性纤维的无纺布构成(参照专利文献3);电化学元件用隔板,其作为耐热性、电解液保持性、内部短路防止性、卷绕性优异、隔板的内部电阻降低、可长寿命的隔板,含有1种以上的至少部分原纤化成纤维直径1μm以下的有机纤维、并且含有1种以上的未原纤化的纤度0.5dtex以下的有机纤维而成(参照专利文献4);以及电化学元件用隔板,其作为回流耐热性优异、内部电阻低、高速充放电特性优异的隔板,由含有熔点或热分解温度为250℃以上、至少部分为纤维直径1μm以下、并且重均纤维长度在0.2mm~2mm的范围内的原纤化高分子,纤度3.3dtex以下的有机纤维的无纺布构成(参照专利文献5)。

在上述专利文献3~5中,在专利文献3的隔板中,耐热性浆纤维的含量优选为30~80质量%,实施例的隔板的单位面积重量为20g/m2,厚度厚至26μm,另外,在专利文献4的隔板中,原纤化的有机纤维或液晶性高分子纤维的含量优选为10质量%以上且70质量%以下,实施例的隔板的单位面积重量为16g/m2以上,厚度也厚至30μm以上,另外,在专利文献5的隔板中,原纤化高分子的含量优选为10质量%以上,实施例的隔板的单位面积重量为18g/m2以上,厚度也厚至55μm以上,所有的隔板均难以适应最近的高容量化。

另外,在专利文献3~5所公开的隔板中,耐热性浆纤维、原纤化的有机纤维、原纤化高分子等具有耐热性的纤维的优选含量的最低值为10质量%。但是,由于具有耐热性的纤维为刚性、而且多为高强度,所以在其含量为10质量%以上的情况下,隔板难以压塌,有难以使隔板的厚度变薄的问题。在勉强通过施加热或负荷来压塌隔板的情况下,有隔板的电阻升高的问题、裁切成规定宽度而用作隔板时难以通过切条(slit)工序进行裁切的问题、和在电极的层合工序中变得难以熔断切割的问题。此外,由于具有耐热性的纤维间和具有耐热性的纤维与其它的纤维间的结合力低,所以在具有耐热性的纤维的含量为10质量%以上的情况下,隔板的拉伸强度降低,在电极层合工序的操作中必须特别考虑。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-123728号公报;

专利文献2:日本特开2007-317675号公报;

专利文献3:日本特开2006-19191号公报;

专利文献4:国际公开第01/93350号小册子;

专利文献5:日本特开2004-146137号公报。



技术实现要素:

发明所要解决的课题

本发明的课题在于提供:可以使锂离子电池隔板的厚度变薄、拉伸强度和裁切性优异、内部电阻低、内部短路故障率低、循环特性高的锂离子电池隔板;和含有该隔板而成的锂离子电池。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现下述发明。

(1-1)锂离子电池隔板,其是含有耐热性纤维和合成树脂短纤维而成的锂离子电池隔板,其特征在于,作为该耐热性纤维,含有改良游离度300ml以下的原纤化耐热性纤维,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,改良游离度300ml以下的原纤化耐热性纤维的含量为1.0质量%以上且低于5.0质量%。

(1-2)(1-1)所述的锂离子电池隔板,其中,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,合成树脂短纤维的含量为90.0质量%以上且99.0质量%以下。

(1-3)(1-1)所述的锂离子电池隔板,其中,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,合成树脂短纤维的含量为超过95.0质量%且99.0质量%以下。

(2-1)锂离子电池隔板,其是含有耐热性纤维和合成树脂短纤维而成的锂离子电池隔板,其特征在于,作为该耐热性纤维,含有改良游离度为300ml以下的原纤化耐热性纤维和改良游离度超过300ml的原纤化耐热性纤维,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,改良游离度为300ml以下的原纤化耐热性纤维和改良游离度超过300ml的原纤化耐热性纤维的总含量是2.0质量%以上且低于9.0质量%。

(2-2)(2-1)所述的锂离子电池隔板,其中,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,改良游离度为300ml以下的原纤化耐热性纤维的含量是1.0质量%以上且低于5.0质量%,改良游离度超过300ml的原纤化耐热性纤维的含量为1.0质量%以上且低于4.0质量%。

(2-3)(2-1)或(2-2)所述的锂离子电池隔板,其中,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,合成树脂短纤维的含量为90.0质量%以上且98.0质量%以下。

(3-1)锂离子电池隔板,其是含有耐热性纤维和合成树脂短纤维而成的锂离子电池隔板,其特征在于,作为该耐热性纤维,含有改良游离度300ml以下的耐热性纤维和改良游离度为300ml以下的由对位系芳族聚酰胺构成的纤条体(fibrid),相对于该隔板中含有的全部纤维成分,该耐热性纤维的总含量为1.0质量%以上且低于5.0质量%。

(3-2)(3-1)所述的锂离子电池隔板,其中,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,合成树脂短纤维的含量为90.0质量%以上且99.0质量%以下。

(3-3)(3-1)所述的锂离子电池隔板,其中,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,合成树脂短纤维的含量为超过95.0质量%且99.0质量%以下。

(4-1)锂离子电池隔板,其是含有耐热性纤维和合成树脂短纤维而成的锂离子电池隔板,其特征在于,作为该耐热性纤维,含有由对位系芳族聚酰胺构成的纤条体、改良游离度为300ml以下的原纤化耐热性纤维和改良游离度超过300ml的原纤化耐热性纤维,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,该耐热性纤维的总含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%。

(4-2)(4-1)所述的锂离子电池隔板,其中,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,由对位系芳族聚酰胺构成的纤条体的含量为0.4质量%以上且低于2.5质量%,改良游离度超过300ml的原纤化耐热性纤维的含量为1.0质量%以上且低于4.0质量%,改良游离度为300ml以下的原纤化耐热性纤维的含量是0.6质量%以上且低于4.6质量%。

(4-3)(4-1)或(4-2)所述的锂离子电池隔板,其中,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,合成树脂短纤维的含量为90.0质量%以上且98.0质量%以下。

(5)锂离子电池,其是含有上述(1-1)~(1-3)、(2-1)~(2-3)、(3-1)~(3-3)、(4-1)~(4-3)中任一项所述的锂离子电池隔板而成的锂离子电池。

需说明的是,“改良游离度”是指,“除了使用线径0.14mm、孔径0.18mm的80目金属网作为筛板,并将试样浓度设为0.1%以外,依据jisp8121-2:2012测定的值”。

发明效果

本发明的锂离子电池隔板可以使厚度变薄,拉伸强度和裁切性优异。另外,本发明的锂离子电池隔板可以实现内部电阻低、内部短路故障率低、循环特性高的效果。

具体实施方式

本发明中的锂离子电池是指在充放电中锂离子在正负极间移动的二次电池。例如,可列举出锂离子二次电池或锂离子聚合物二次电池。锂离子电池包括将锂吸嵌性的物质用作负极活性物质的锂离子二次电池、将金属锂用作负极活性物质的金属锂二次电池。

锂离子电池含有正极、隔板和负极作为部件。而且,通常具有将正极、隔板和负极按此顺序层合而得的结构。在正极、负极和隔板中分别吸收电解液。作为层合结构的种类,可示例出:将各部件层合后卷绕成卷状的圆筒型;将圆筒型压塌而形成双面的平面和曲线状的两端部而得的卷绕扁型;在制成z字形的隔板之间插入切成片状的电极而得的z字型;将切成片状的隔板与切成片状的电极层合而得的片状层合型等。

在锂离子电池的负极活性物质中使用锂吸嵌性的物质。作为锂吸嵌性的物质的实例,可列举出:碳系材料、硅系材料、过渡金属与锂的复合氧化物等。以相对于质量的锂吸嵌可能量与锂的吸收、释放所伴有的劣化的难度的平衡良好的观点,优选使用碳系材料。作为碳系材料,可示例出:天然石墨、人造石墨等石墨;硬碳、软碳、中孔碳等无定形碳;碳纳米管、石墨烯等纳米碳材料。以相对于质量的锂吸嵌可能量大的观点,优选使用硅系材料。作为硅系材料,可列举出:硅、一氧化硅(sio)、二氧化硅(sio2)。以难以发生锂的吸收、释放所伴有的劣化的观点,优选使用作为过渡金属与锂的复合氧化物的1种的钛酸锂。

作为与本发明中的锂离子电池隔板同时使用的负极活性物质,特别优选使用钛酸锂。作为钛酸锂的实例,可列举出:尖晶石型钛酸锂(li4+xti5o12(x因充放电状态而在0~3之间变化))和斜方锰矿型钛酸锂(li2+xti3o7(x因充放电状态而在0~2之间变化))。在将钛酸锂用作负极活性物质的情况下,可使用单一种类的钛酸锂或使用2种以上的钛酸锂的混合物。

作为锂离子电池的负极,可示例出将含有上述负极活性物质的负极材料涂布于金属箔上而得的电极。在负极材料中,根据需要,可以混合聚偏氟乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物等粘合剂;碳黑、纳米碳材料等导电剂;分散剂;增稠剂等。作为金属箔中使用的金属,可示例出铜、铝等。

作为锂离子电池的正极活性物质,可示例出:过渡金属与锂的复合氧化物、过渡金属与锂的具有橄榄石结构的复盐、硫等。作为过渡金属与锂的复合氧化物,可示例出:选自钴、镍、锰的1种以上的过渡金属与锂的复合氧化物。在这些复合氧化物中可以进一步复合铝、镁等典型金属;钛、铬等过渡金属等。作为过渡金属与锂的具有橄榄石结构的复盐,可示例出:选自铁、锰的1种以上的过渡金属与锂的具有橄榄石结构的复盐。

作为锂离子电池的正极,可示例出:将含有上述正极活性物质的正极材料涂布于金属箔上而得的电极。在正极材料中,根据需要,可以混合聚偏氟乙烯、丙烯酸酯共聚物等粘合剂;碳黑、纳米碳材料等导电剂;分散剂;增稠剂等。作为金属箔中使用的金属,可示例出铝等。

作为锂离子电池的电解液,可示例出:在极性溶剂中溶解锂盐而得的溶液、在离子液体中溶解锂盐而得的溶液。作为锂离子二次电池的电解液中使用的极性溶剂,可示例出:碳酸亚丙酯(pc)、碳酸亚乙酯(ec)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸乙基甲基酯(emc)等碳酸酯;乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯等脂肪酸酯。作为锂离子二次电池的电解液中使用的锂盐,可示例出:六氟磷酸锂(lipf6)、四氟硼酸锂(libf4)。作为固体电解质,可以使用在聚乙二醇或其衍生物、聚甲基丙烯酸衍生物、聚硅氧烷或其衍生物、聚偏氟乙烯等凝胶状聚合物中溶解锂盐而得的固体电解质。

本发明的锂离子电池隔板含有耐热性纤维和合成树脂短纤维,其特征在于,作为该耐热性纤维,含有改良游离度300ml以下的原纤化耐热性纤维作为必需成分。

在本发明中,为了简化,下述3种成分有如在各成分的右侧所记载那样简写的情况。

由对位系芳族聚酰胺构成的纤条体:纤条体。

改良游离度为300ml以下的原纤化耐热性纤维:原纤化耐热性纤维(i)。

改良游离度超过300ml的原纤化耐热性纤维:原纤化耐热性纤维(ii)。

本发明的隔板(1)含有耐热性纤维和合成树脂短纤维而成,其特征在于,作为该耐热性纤维含有原纤化耐热性纤维(i),相对于该隔板中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(i)的含量为1.0质量%以上且低于5.0质量%。

相对于隔板(1)中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(i)的含量为1.0质量%以上且低于5.0质量%。更优选2.0质量%以上,进一步优选3.0质量%以上。另外,更优选低于4.5质量%。在原纤化耐热性纤维(i)的含量为5.0质量%以上的情况下,变得难以压塌以使隔板的厚度变薄。在勉强通过施加热或压力以使厚度变薄的情况下,内部电阻恶化,高速放电特性恶化。另一方面,在原纤化耐热性纤维(i)的含量低于1.0质量%的情况下,虽然隔板的拉伸强度增强,但有泄漏电流或内部短路故障率恶化或降低的情况。

相对于隔板(1)中含有的全部纤维成分,合成树脂短纤维的含量优选90.0质量%以上,更优选92.0质量%以上,进一步优选94.0质量%以上,特别优选超过95.0质量%。另外,优选99.0质量%以下,更优选98.0质量%以下,进一步优选96.0质量%以下。在合成树脂短纤维超过99.0质量%的情况下,虽然隔板的拉伸强度增强,但有泄漏电流或内部短路故障率恶化的情况。另一方面,在合成树脂短纤维低于90.0质量%的情况下,隔板的单位面积重量降低的情况下,机械强度降低,在形成电池时有隔板破损的情况。

在隔板(1)中,最优选的隔板是纤维成分为原纤化耐热性纤维和合成树脂短纤维的隔板。在这种情况下,相对于隔板(1)中含有的全部纤维成分,合成树脂短纤维的含量为超过95.0质量%且99.0质量%以下。而且,更优选98.0质量%以下,进一步优选为97.0质量%以下。另外,更优选超过95.5质量%。

本发明的隔板(2)含有耐热性纤维和合成树脂短纤维而成,其特征在于,作为该耐热性纤维含有原纤化耐热性纤维(i)和原纤化耐热性纤维(ii),相对于该隔板中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(i)和原纤化耐热性纤维(ii)的总含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%。

相对于隔板(2)中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(i)和(ii)的总含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%,更优选为3.0质量%以上且低于8.0质量%,进一步优选为3.5质量%以上且低于6.0质量%,特别优选为3.5质量%以上且低于5.0质量%。在原纤化耐热性纤维(i)和(ii)的总含量为9.0质量%以上的情况下,变得难以使隔板的厚度变薄。另外,拉伸强度或内部电阻恶化。另一方面,在原纤化耐热性纤维(i)和(ii)的总含量低于2.0质量%的情况下,虽然隔板的拉伸强度增强,但泄漏电流的改良效果降低。

相对于隔板(2)中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(i)的含量优选为1.0质量%以上且低于5.0质量%,原纤化耐热性纤维(ii)的含量优选为1.0质量%以上且低于4.0质量%。

相对于隔板(2)中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(i)的含量优选为1.0质量%以上且低于5.0质量%,更优选为2.0质量%以上且低于5.0质量%,进一步优选为2.5质量%以上且低于4.0质量%,特别优选为2.5质量%以上且低于3.5质量%。在该范围内使用的情况下,由于耐热性纤维的原纤化前的粗的主干纤维少,原纤化的纤维细,所以对隔板的厚度调整或裁切性没有障碍,由于细孔径变小,电解液的保持性变好,所以有改善隔板的电阻的效果。在含量为5.0质量%以上的情况下,有拉伸强度降低的情况或隔板的电阻恶化的情况。如果含量低于1.0质量%,则有几乎观察不到加入原纤化耐热性纤维的效果的情况。

相对于隔板(2)中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(ii)的含量优选为1.0质量%以上且低于4.0质量%,更优选为1.0质量%以上且3.0质量%以下,进一步优选为1.0质量%以上且2.0质量%以下,特别优选为1.0质量%以上且1.5质量%以下。在该范围内使用原纤化耐热性纤维(ii)的情况下,即使含有原纤化耐热性纤维(i),也对隔板的厚度调整或裁切性没有障碍,隔板的电阻恶化的情况少。另一方面,由于原纤化耐热性纤维(ii)除了原纤化的细纤维以外还残留较粗的主干纤维,所以隔板的耐压缩性提高,有改善耐短路性的效果。

相对于隔板(2)中含有的全部纤维成分,合成树脂短纤维的含量优选90.0质量%以上,更优选92.0质量%以上,进一步优选94.0质量%以上,特别优选超过95.0质量%。另外,优选98.0质量%以下,更优选97.0质量%以下,进一步优选96.0质量%以下。在合成树脂短纤维超过98.0质量%的情况下,虽然隔板的拉伸强度增强,但在隔板的单位面积重量低的情况下,有泄漏电流的改良效果降低的情况。另一方面,在合成树脂短纤维低于90.0质量%的情况下,隔板的单位面积重量降低的情况下,机械强度降低,在电池组装工序中有隔板破损的情况。

最优选的隔板(2)是纤维成分为原纤化耐热性纤维(i)和(ii)与合成树脂短纤维的情况。在这种情况下,相对于本发明的隔板中含有的全部纤维成分,合成树脂短纤维的含量优选为超过91.0质量%且98.0质量%以下。而且,更优选97.0质量%以下,进一步优选96.0质量%以下。另外,更优选超过95.0质量%。

本发明的隔板(3)含有耐热性纤维和合成树脂短纤维而成,其特征在于,作为该耐热性纤维含有原纤化耐热性纤维(i)和纤条体,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(i)和纤条体的总含量为1.0质量%以上且低于5.0质量%。

相对于隔板(3)中含有的全部纤维成分,改良游离度300ml以下的耐热性纤维的含量、即改良游离度300ml以下的纤条体和改良游离度300ml以下的原纤化耐热性纤维(i)这2种耐热性纤维的总含量为1.0质量%以上且低于5.0质量%。更优选为1.6质量%以上,进一步优选为2.1质量%以上,特别优选为2.5质量%以上。在该耐热性纤维的含量为5.0质量%以上的情况下,变得难以使隔板的厚度变薄。另外,有内部电阻升高的情况。另一方面,在该耐热性纤维的含量低于1.0质量%的情况下,虽然隔板的拉伸强度增强,但在设为低单位面积重量的情况下,有内部短路故障率的改良效果降低的情况。

在隔板(3)中含有的改良游离度300ml以下的耐热性纤维中,相对于纤条体和原纤化耐热性纤维(i)的总含量,原纤化耐热性纤维(i)的含有比例优选超过50质量%,更优选60质量%以上,进一步优选70质量%以上,特别优选80质量%以上。另外,原纤化耐热性纤维(i)的含有比例优选92质量%以下,更优选88质量%以下,进一步优选84质量%以下。

在隔板(3)中,在以原纤化耐热性纤维(i)的含有比例超过50质量%来合用纤条体和原纤化耐热性纤维(i)的情况下,由于可以使隔板变薄,对隔板的裁切性没有障碍,细孔径小,电解液的保持性变好,所以隔板的电阻难以恶化。另外,由于纤条体的纤维形状为薄片状,在干燥、除去结晶结构内存在的水分时大幅收缩,使与原纤化耐热性纤维(i)或合成树脂短纤维的网络牢固,所以在单位面积重量低的情况下,也可以维持隔板的强度特性,有防止内部短路故障率恶化的效果。

在隔板(3)中,在原纤化耐热性纤维(i)的含有比例为50质量%以下的情况下,在使隔板变薄的情况下,有电阻升高之虞。另外,在原纤化耐热性纤维(i)的含有比例为50质量%以下的情况下,若使单位面积重量降低,则有变得难以维持隔板的强度特性之虞或有变得难以防止内部短路故障率恶化之虞。另外,在原纤化耐热性纤维(i)的含量超过92质量%的情况下,有拉伸强度降低的情况或隔板的电阻恶化的情况。

相对于隔板(3)中含有的全部纤维成分,合成树脂短纤维的含量优选90.0质量%以上,更优选92.0质量%以上,进一步优选94.0质量%以上,特别优选超过95.0质量%。另外,优选99.0质量%以下,更优选98.0质量%以下,进一步优选97.0质量%以下。在合成树脂短纤维超过99.0质量%的情况下,虽然隔板的拉伸强度增强,但有内部短路故障率的改良效果降低的情况。另一方面,在合成树脂短纤维低于90.0质量%的情况下,隔板的单位面积重量降低的情况下,机械强度降低,在组装电池时有隔板破损的情况。

最优选的隔板(3)是纤维成分由原纤化耐热性纤维(i)、纤条体和合成树脂短纤维构成的隔板。在这种情况下,相对于隔板(3)中含有的全部纤维成分,合成树脂短纤维的含量优选为96.0质量%以上且99.0质量%以下。而且,更优选98.0质量%以下,进一步优选97.0质量%以下。另外,特别优选96.5质量%以上。

本发明的隔板(4)含有耐热性纤维和合成树脂短纤维而成,其特征在于,作为该耐热性纤维含有原纤化耐热性纤维(i)、原纤化耐热性纤维(ii)和纤条体,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(i)和(ii)与纤条体的总含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%。

在本发明中,相对于隔板(4)中含有的全部纤维成分,纤条体与原纤化耐热性纤维(i)和(ii)的总含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%,更优选为3.0质量%以上且低于9.0质量%,进一步优选为3.5质量%以上且低于7.0质量%,特别优选为3.5质量%以上且低于5.0质量%。在纤条体与2种原纤化耐热性纤维(i)和(ii)的总含量为9.0质量%以上的情况下,变得难以使隔板的厚度变薄。另外,有拉伸强度恶化或内部电阻恶化的情况。另一方面,在纤条体与2种原纤化耐热性纤维(i)和(ii)的总含量低于2.0质量%的情况下,虽然隔板的拉伸强度增强,但有内部短路故障率的改良效果降低的情况。

相对于隔板(4)中含有的全部纤维成分,纤条体的含量优选为0.4质量%以上且低于2.5质量%,更优选为0.4质量%以上且低于2.0质量%,进一步优选为0.4质量%以上且低于1.5质量%,特别优选为0.4质量%以上且低于1.0质量%。在该范围内使用纤条体的情况下,即使含有原纤化耐热性纤维(i)和(ii),也对隔板的厚度调整或隔板的裁切性没有障碍,隔板的电阻恶化的情况少。此外,由于纤条体的纤维形状为薄片状,在干燥、除去结晶结构内存在的水分时大幅收缩,使与原纤化耐热性纤维(i)和(ii)的网络牢固,所以即使在单位面积重量低的情况下,也可以维持隔板的强度特性,可以防止内部短路故障,有改善隔板的耐短路性的效果。

相对于隔板(4)中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(ii)的含量优选为1.0质量%以上且低于4.0质量%,更优选为1.0质量%以上且3.0质量%以下,进一步优选为1.0质量%以上且2.0质量%以下,特别优选为1.0质量%以上且1.5质量%以下。在该范围内使用原纤化耐热性纤维(ii)的情况下,即使含有纤条体或原纤化耐热性纤维(i),也对隔板的厚度调整或隔板的裁切性没有障碍,隔板的电阻恶化的情况少。另一方面,由于原纤化耐热性纤维(ii)除了原纤化的细纤维以外还残留较粗的主干纤维,所以隔板的耐压缩性提高,有改善隔板的耐短路性的效果。

相对于隔板(4)中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(i)的含量优选为0.6质量%以上且低于4.6质量%,更优选为1.0质量%以上且低于4.6质量%,进一步优选为1.5质量%以上且低于4.0质量%,特别优选为2.0质量%以上且3.0质量%以下。在该范围内使用原纤化耐热性纤维(i)的情况下,由于耐热性纤维的原纤化前的粗的主干纤维少,原纤化的纤维细,所以对隔板的厚度调整或隔板的裁切性没有障碍,由于细孔径变小,所以电解液的保持性变好,因此有改善隔板的电阻的效果。在原纤化耐热性纤维(i)的含量为4.6质量%以上的情况下,有拉伸强度降低的情况或隔板的电阻恶化的情况。如果原纤化耐热性纤维(i)的含量低于0.6质量%,则有观察不到加入原纤化耐热性纤维(i)的效果的情况。

相对于隔板(4)中含有的全部纤维成分,即使纤条体与原纤化耐热性纤维(i)和(ii)的总含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%,在纤条体和原纤化耐热性纤维(i)的总含量为5.0质量%以上的情况下,也有内部电阻恶化的情况。此外,在纤条体的含量为2.5质量%以上的情况下,即使在隔板的单位面积重量低的情况下,也有内部电阻恶化的情况。

相对于隔板(4)中含有的全部纤维成分,合成树脂短纤维的含量优选90.0质量%以上,更优选92.0质量%以上,进一步优选93.0质量%以上,特别优选超过95.0质量%。另外,优选98.0质量%以下,更优选97.5质量%以下,进一步优选97.0质量%以下,特别优选96.5质量%以下。在合成树脂短纤维超过98.0质量%的情况下,虽然隔板的拉伸强度增强,但有内部短路故障率的改良效果降低的情况。另一方面,在合成树脂短纤维低于90.0质量%的情况下,隔板的单位面积重量降低的情况下,机械强度降低,在电极的层合工序或电池组装时有隔板破损的情况。

在本发明中,作为原纤化耐热性纤维,例如可以使用将由下述的耐热性树脂构成的耐热性纤维进行原纤化而得的纤维:全芳族聚酰胺(芳纶)、全芳族聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚对苯撑苯并双噻唑、聚对苯撑苯并双噁唑、聚四氟乙烯等。其中,由于与电解液的亲和性高,容易原纤化,所以优选全芳族聚酰胺。

原纤化耐热性纤维可以通过使用以下装置处理耐热性纤维而得到:磨浆机(refiner)、打浆机、磨机、磨削装置、利用高速旋转刃提供剪切力的旋转式均质器、在高速旋转的圆筒的内刃和固定的外刃之间产生剪切力的双圆筒式的高速均质器、利用超声波所产生的冲击进行微细化的超声波破碎器、通过对纤维悬浮液提供压力差使其通过小直径的孔而达到高速度并使其冲撞进行急减速来对纤维施加剪切力、切断力的高压均质器等。

在本发明中,纤条体是指,具有微小的原纤的薄片状或鳞片状的小片,纤维的结晶结构并未牢固地形成,而有非结晶状态的水分子或水分存在于结晶结构内的微细的耐热性纤维。作为纤条体,可如下得到:将纤维形成性高分子聚合物溶液导入水系凝固浴而得到的形成物不经干燥地回收,并根据需要进行通过打浆等的原纤化。例如,是通过将聚合物聚合物溶液在其沉淀剂和剪切力存在的体系中混合而制造的纤条体,或由显示光学各向异性的高分子聚合物溶液形成的具有分子取向性的非晶质含水形成物,根据需要可以实施打浆处理。

作为打浆处理,例如通过使用以下装置处理纤条体而得到:磨浆机(refiner)、打浆机、磨机、磨削装置、利用高速旋转刃提供剪切力的旋转式均质器、在高速旋转的圆筒的内刃和固定的外刃之间产生剪切力的双圆筒式的高速均质器、利用超声波所产生的冲击进行微细化的超声波破碎器、通过对纤维悬浮液提供压力差使其通过小直径的孔而达到高速度并使其冲撞进行急减速来对纤维施加剪切力、切断力的高压均质器等。

在本发明中,由于纤条体在将结晶结构内存在的水分通过加热、减压等而除去时大幅收缩,使纤维网络牢固,所以有提高隔板的强度特性的效果。

本发明中的原纤化耐热性纤维(i)的改良游离度为300ml以下,优选为0ml以上且200ml以下,进一步优选为0ml以上且100ml以下。在所有的原纤化耐热性纤维的改良游离度超过300ml的情况下,由于粗的主干纤维大量存在,所以变得难以进行厚度调整,隔板的裁切性恶化。另外,由于离子的透过性因粗的主干纤维的存在而受到抑制,另外,由于电解液的保持性恶化,所以隔板的电阻升高。此外,由于为了进行厚度调整而提高热压延机的负荷或温度的必要性增多,粘合剂纤维的熔合面积扩宽,离子的透过性受到抑制,所以有时隔板的电阻升高。另一方面,在所有的原纤化耐热性纤维的改良游离度低于0ml的情况下,由于过度进行原纤化耐热性纤维的原纤化,用一定量的粘合剂纤维接合的细纤维的根数增加,所以有拉伸强度降低的情况。若继续进行原纤化耐热性纤维的原纤化,则改良游离度持续下降。而且,若在改良游离度达到0ml后也进一步地原纤化,则纤维会过度通过筛孔,改良游离度反而开始上升。在本发明中,如上所述,将改良游离度反而开始上升的状态称为“改良游离度低于0ml”。

原纤化耐热性纤维(ii)的改良游离度为超过300ml,优选为超过300ml且低于700ml,更优选为超过300ml且低于600ml,进一步优选为超过300ml且低于450ml。在原纤化耐热性纤维(ii)的改良游离度为700ml以上的情况下,由于不怎么进行原纤化,所以粗的主干纤维大量存在,变得难以进行厚度调整,有隔板的裁切性恶化的情况。另外,由于离子的透过性因粗的主干纤维的存在而受到抑制,另外,由于电解液的保持性恶化,所以有隔板的内部电阻升高的情况。

在本发明中,纤条体的改良游离度优选为0ml以上且300ml以下,更优选为0ml以上且200ml以下,进一步优选为0m以上且100ml以下。若纤条体的改良游离度超过300ml,则纤条体的纤维宽度变粗,有隔板的内部电阻升高的情况。另外,隔板的质地(浓淡不均)恶化,隔板的机械强度降低,在进行电池组装时有隔板破损的情况。此外,有隔板的裁切性也恶化的情况。

在原纤化耐热性纤维(i)中,质量加权平均纤维长度优选为0.02mm以上且1.00mm以下。另外,长度加权平均纤维长度优选为0.02mm以上且0.50mm以下。在平均纤维长度比优选的范围短的情况下,有原纤化耐热性纤维从隔板脱落的情况。在平均纤维长度比优选的范围长的情况下,纤维的解离变差,变得容易发生分散不良。

在原纤化耐热性纤维(ii)中,质量加权平均纤维长度优选为1.00mm以上且1.50mm以下。另外,长度加权平均纤维长度优选为0.50mm以上且1.00mm以下。在平均纤维长度比优选的范围短的情况下,耐短路性的改良效果降低,在平均纤维长度比优选的范围长的情况下,有变得难以使隔板的厚度变薄的情况或裁切性降低的情况。

纤条体的质量加权平均纤维长度优选为0.30mm以上且1.00mm以下。另外,纤条体的长度加权平均纤维长度优选为0.10mm以上且0.50mm以下。在平均纤维长度比优选的范围短的情况下,有纤条体从隔板脱落的情况。在平均纤维长度比优选的范围长的情况下,隔板的质地恶化,有隔板的内部电阻升高的情况或内部短路故障率恶化的情况。

在纤条体具有上述的质量加权平均纤维长度和长度加权平均纤维长度的情况下,即使在隔板中含有的纤条体的含量少的情况下,在纤条体间或纤条体与合成树脂短纤维之间,也会由纤维形成致密的网络结构,变得容易得到不损害裁切性、拉伸强度高、厚度薄的隔板。

在原纤化耐热性纤维(i)和(ii)与纤条体的质量加权平均纤维长度和长度加权平均纤维长度在上述优选的范围内的情况下,即使在隔板中含有的纤条体和原纤化耐热性纤维的含量少的情况下,在耐热性纤维间或耐热性纤维与合成树脂短纤维之间,也可由纤维形成致密的网络结构,变得容易得到不损害裁切性、拉伸强度高、厚度薄的隔板。另外,变得容易得到内部电阻和内部短路故障率低、高速放电特性优异的隔板。

在本发明中,质量加权平均纤维长度和长度加权平均纤维长度是使用kajaanifiberlabv3.5(metsoautomation公司制),在投影纤维长度(proj)模式下测定的质量加权平均纤维长度(l(w))和长度加权平均纤维长度(l(l))。

原纤化耐热性纤维(i)的平均纤维宽度优选0.5μm以上且20.0μm以下,更优选3.0μm以上且16.0μm以下,进一步优选5.0μm以上且15.0μm以下。在平均纤维宽度超过20.0μm的情况下,有变得难以使隔板的厚度变薄的情况或裁切性恶化的情况,在平均纤维宽度低于0.5μm的情况下,有从隔板脱落的情况。

原纤化耐热性纤维(ii)的平均纤维宽度优选5.0μm以上且40.0μm以下,更优选5.0μm以上且35.0μm以下,进一步优选5.0μm以上且30.0μm以下。在平均纤维宽度超过40.0μm的情况下,有变得难以使隔板的厚度变薄的情况或裁切性恶化的情况,在平均纤维宽度低于5.0μm的情况下,有耐短路性未提高的情况。

纤条体的平均纤维宽度优选3.0μm以上且40.0μm以下,更优选5.0μm以上且35.0μm以下,进一步优选10.0μm以上且30.0μm以下。在平均纤维宽度超过40.0μm的情况下,有隔板的内部电阻容易升高、变得难以使厚度变薄的情况或裁切性恶化的情况。另一方面,在平均纤维宽度低于3.0μm的情况下,打浆纤条体的处理时间变长,生产能力明显降低。

在本发明中,纤条体的平均纤维宽度是使用kajaanifiberlabv3.5(metsoautomation公司制)测定的纤维宽度(fiberwidth)。

在本发明的实施例中,耐热性纤维的改良游离度、质量加权平均纤维长度、长度加权平均纤维长度和平均纤维宽度是隔板制作前的原料的测定值(a)。在本发明中,也测定从隔板取出的耐热性纤维的测定值(b),并研究其差异。首先,将由聚对苯二甲酸乙二醇酯系合成树脂短纤维和原纤化耐热性纤维(i)构成的隔板放入耐碱性的塑料容器中。其次,在该容器内加入高浓度碱溶液(例如48质量%的氢氧化钾水溶液),放入搅拌子。接着,在将该容器浸渍在40~60℃的温水浴中的状态下搅拌1天,使pet系合成树脂短纤维完全溶解。然后,使用滤纸过滤取出容器内的原纤化耐热性纤维(i),进行中和,充分水洗之后干燥,得到从隔板取出的原纤化耐热性纤维(i)。测定从该隔板取出的原纤化耐热性纤维(i)的改良游离度等,作为测定值(b)。在比较隔板制作前的测定值(a)和测定值(b)时,测定值(a)和(b)显示几乎无变化的值,可以确认“测定值(a)≒测定值(b)”。

<测定值(a)>

改良游离度50ml

质量加权平均纤维长度0.58mm

长度加权平均纤维长度0.33mm

平均纤维宽度15.5μm

<测定值(b)>

改良游离度49ml

质量加权平均纤维长度0.55mm

长度加权平均纤维长度0.31mm

平均纤维宽度16.1μm

在本发明中,作为合成树脂短纤维,可列举出由如下合成树脂构成的未经原纤化的短纤维(staple):聚烯烃、聚酯、聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺、丙烯酸树脂(アクリル)、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醚、聚乙烯酮、聚醚、聚乙烯醇、二烯、聚氨酯、苯酚、蜜胺、呋喃、尿素、苯胺、不饱和聚酯、氟、硅树脂、它们的衍生物等的合成树脂。通过含有合成树脂短纤维,可以增强隔板的拉伸强度或刺穿强度。

合成树脂短纤维可以是由单一树脂构成的纤维(单纤维),也可以是由2种以上的树脂构成的复合纤维。另外,本发明的隔板中含有的合成树脂短纤维可以使用1种、也可以组合使用2种以上。作为复合纤维,可列举出:芯鞘型、偏芯型、并列型、海岛型、桔瓣型(オレンジ型)、多层双金属(多重バイメタル)型。

合成树脂短纤维的纤度优选0.01dtex以上且0.6dtex以下,更优选0.02dtex以上且0.3dtex以下。在合成树脂短纤维的纤度超过0.6dtex的情况下,由于厚度方向的纤维根数变少,所以隔板的细孔径分布变宽,作为其结果,内部短路故障率变大。另外,变得难以使厚度变薄,强度特性变得容易降低。在合成树脂短纤维的纤度低于0.01dtex的情况下,有纤维变得非常昂贵、纤维的稳定制造变得困难的情况,或在通过湿式抄纸法制造隔板的情况下,有脱水性降低的情况。

作为合成短纤维的纤维长度,优选1mm以上且10mm以下,更优选1mm以上且5mm以下。在纤维长度超过10mm的情况下,质地可能变得不良。另一方面,在纤维长度低于1mm的情况下,隔板的机械强度降低,在形成电池时有隔板破损的情况。

本发明的隔板可掺混耐热性纤维和合成树脂短纤维以外的纤维。例如,可列举出:纤维素纤维、纤维素纤维的浆化物或原纤化物、由合成树脂构成的浆化物、无机纤维。作为无机纤维,可列举出:玻璃、氧化铝、二氧化硅、陶瓷、岩棉。纤维素纤维可以是天然纤维素、再生纤维素中的任一种。

本发明的隔板的厚度优选10μm以上,更优选11μm以上,进一步优选12μm以上。另外,优选20μm以下,更优选18μm以下,进一步优选15μm以下。在将隔板的厚度设为上述范围的情况下,在本发明的隔板中,由于可以降低内部电阻,在电极的层合工序中可以维持所需的拉伸强度,所以不会损害包括隔板的抄造性在内的各工序的操作性。若隔板的厚度超过20μm,则有隔板的内部电阻过度升高的情况。另外,有变得无法使电池为高容量的情况。若隔板的厚度低于10μm,则隔板的强度过度减弱,在处理隔板时、电极的层合工序或组装电池时有隔板破损之虞。

本发明的锂离子电池隔板的密度优选0.40g/cm3以上,更优选0.45g/cm3以上,另外,优选0.75g/cm3以下,更优选0.70g/cm3以下。在密度低于0.40g/cm3的情况下,隔板的强度过度减弱,在处理隔板时或电极层合工序时有破损之虞,在超过0.75g/cm3的情况下,有隔板的内部电阻过度升高的情况。

本发明的锂离子电池隔板优选为通过湿式抄造法制造的湿式无纺布。湿式抄造法是将纤维分散于水中制成均匀的抄纸浆料,用抄纸机抄取该抄纸浆料来制作湿式无纺布。作为抄纸机,可列举出:圆网抄纸机、长网抄纸机、倾斜型抄纸机、倾斜短网抄纸机、它们的复合机。在制造湿式无纺布的工序中,根据需要可实施水刺处理。作为湿式无纺布的加工处理,可实施热处理、压延处理、热压延处理等。

实施例

以下,列举实施例来说明本发明,但本发明不受这些实施例的任何限定。需说明的是,实施例中百分率(%)和份,只要没有另外说明,则全部为质量基准。

需说明的是,对于实施例和比较例的锂离子电池隔板,进行了下述物性的测定和评价。

<隔板的单位面积重量>

依据jisp8124,测定了隔板的单位面积重量。

<隔板的厚度>

使用jisb7502中规定的外径千分尺,测定了负荷5n时的厚度。

<拉伸强度的评价>

对于各隔板,以长边为流程方向的方式,切出流程方向250mm×宽度方向50mm的试样片,使用桌上型(台式)材料试验机(株式会社orientec制、商品名sta-1150),依据jisp8113,以拉伸速度200mm/min进行了拉伸试验。以拉伸应力的最大值为“拉伸强度”。通常,优选拉伸强度较高,在拉伸强度较低的情况下,制造电池时,产生精密地控制对隔板施加的张力的需要,且该控制所需的装置有规模变大的问题。在拉伸强度为△的情况下,如果精密地调整对隔板施加的张力,则在实际使用上有可使用的情况。

◎:拉伸强度为800n/m以上

○:拉伸强度为600n/m以上且低于800n/m

△:拉伸强度为400n/m以上且低于600n/m

×:拉伸强度低于400n

<隔板的裁切性>

对于宽度120mm的各隔板,使用热封装置进行熔断切割,通过目视来观察熔断面,按照以下评价基准进行了评价。

○:熔断面上没有绒毛。

△:熔断面上观察到轻微的绒毛。

×:熔断面上绒毛很明显。

<评价用电池的制作>

将95质量%的作为负极活性物质的平均粒径为0.7μm、li吸嵌电位为1.55v的尖晶石结构的用li4ti5o12表示的钛酸锂、2.5质量%的作为导电材料的乙炔黑、和2.5质量%的聚偏氟乙烯混合,调制使其分散在n-甲基-2-吡咯烷酮中而得的浆料,涂布于厚度为15μm的铝箔的两面并压延后,于150℃真空干燥2小时,制作厚度为100μm的锂离子二次电池用负极,将其作为负极。

将90质量%的作为正极活性物质的锂钴氧化物(licoo2)粉末、3质量%的乙炔黑、3质量%的石墨和4质量%的聚偏氟乙烯混合,调制使其分散在n-甲基-2-吡咯烷酮中而得的浆料。将该浆料涂布于厚度为15μm的由铝箔构成的集电体的两面,压延后,于150℃真空干燥2小时,制作厚度为100μm的锂离子二次电池用正极,将其作为正极。

分别将端子与正极和负极的集电体连接,按正极、隔板、负极、隔板的顺序层合后,卷绕该层合物,使得正极、负极的端子相对于隔板的长度方向成直角。接着,通过将该卷绕物于90℃进行热压,制作了具有70×100mm、厚度为3.0mm的尺寸的扁平状电极组。接着,准备厚度为0.1mm的由层合薄膜构成的袋(袋状外包装材料),所述层合薄膜由在两面层合有聚乙烯薄膜而得的厚度为40μm的铝箔构成,在该袋状外包装内收纳所得的电极组,使得其正极、负极的端子从外包装材料的开口部向外部伸展,于80℃实施了24小时的真空干燥。接着,收纳上述的电极组,在袋状外包装材料内,作为电解液,注入在碳酸乙二醇酯(ec)与γ-丁内酮(bl)的混合溶剂(体积比为25:75)中溶解作为电解质的1.5mol/l的四氟硼酸锂而得的溶液(1.5m-libf4/ec+bl(25:75,vol比))后,通过热封完全密封袋状外包装材料的开口部,制作了锂离子二次电池。

<电阻的评价>

对于所制作的隔板,浸渍在电解液(1m-lipf6/ec+碳酸二乙酯(dec)+碳酸二甲酯(dmc)(1:1:1,vol比))中后,夹在2个近似圆筒形铜电极中,使用lcr测量仪(instec公司制,装置名:lcr-821),测定了200khz下的交流阻抗的电阻分量。

<内部短路故障率>

通过将所制作的隔板插入由铝箔构成的电极间并卷绕来制作电极组后,通过不浸渍在电解液中而用测试器研究电极间的导通,确认了有无短路(short)。内部短路故障率(%)检查200个电极组,由相对于全部电极组数的短路个数计算。

<循环特性>

将各锂离子二次电池在45℃环境下,以1c速度进行充放电循环试验,测定第1000次循环的放电容量,作为相对于5次循环时的放电容量的放电容量维持率(%),计算循环特性。

《实施例1》

实施例1-1

将55.5质量份的纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)系合成树脂短纤维,40.0质量份的纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃),和4.5质量份的使用高压均质器原纤化全芳族聚酰胺纤维的浆状物(平均纤维长度1.7mm、平均纤维直径为10μm)至改良游离度50ml而得的原纤化耐热性纤维,通过碎浆机分散在水中,调制浓度为0.5质量%的均匀的抄纸浆料,使用倾斜型抄纸机得到湿纸幅,通过表面温度为135℃的圆筒干燥器干燥,得到片材。将所得的片材通过一个辊是镀铬的钢制辊、另一个辊是肖氏硬度为d92的树脂辊、钢制辊的表面温度为195℃、线压为100kn/m的热压延装置进行压延处理,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例1-2

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为59.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将改良游离度50ml的原纤化耐热性纤维设为1.0质量份以外,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例1-3

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为55.1质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将改良游离度50ml的原纤化耐热性纤维设为4.9质量份以外,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为8g/m2、厚度为11μm的隔板。

实施例1-4

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为55.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将使用高压均质器原纤化聚丙烯酸酯纤维(全芳族聚酯纤维)的切割纤维(平均纤维长度3.0mm、平均纤维直径为20μm)至改良游离度250ml而得的原纤化耐热性纤维设为4.5质量份以外,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

比较例1-1

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为60.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份以外,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

比较例1-2

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为54.9质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将改良游离度50ml的原纤化耐热性纤维设为5.1质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为120kn/m的热压延条件以外,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为8g/m2、厚度为11μm的隔板。

比较例1-3

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将改良游离度50ml的原纤化耐热性纤维设为10.0质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为175kn/m的热压延条件以外,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为8g/m2、厚度为11μm的隔板。

比较例1-4

除了将原纤化耐热性纤维变更为使用磨削装置原纤化至改良游离度320ml的全芳族聚酰胺纤维以外,通过与实施例1-3同样的方法,制作了单位面积重量为8g/m2、厚度为11μm的隔板。

实施例1-5

将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为54.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将改良游离度50ml的原纤化耐热性纤维设为4.5质量份,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

比较例1-5

使用比较例1-1的抄纸浆料,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为8g/m2、厚度为11μm的隔板。

实施例1-6

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将原纤化耐热性纤维设为4.5质量份,将使用磨浆机微细化平均纤维直径为10μm、纤维长度4mm的溶剂纺丝纤维素纤维而得的改良游离度90ml的打浆溶剂纺丝系纤维素纤维设为5.5质量份以外,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例1-7

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为49.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将改良游离度50ml的原纤化耐热性纤维设为4.5质量份,将改良游离度90ml的打浆溶剂纺丝系纤维素纤维设为6.5质量份以外,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例1-8

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为55.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将改良游离度50ml的原纤化耐热性纤维设为4.0质量份以外,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

实施例1-9

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为56.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将改良游离度50ml的原纤化耐热性纤维设为3.0质量份以外,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

实施例1-10

使用实施例1-8的抄纸浆料,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为12g/m2、厚度为18μm的隔板。

比较例1-6

使用比较例1-3的抄纸浆料,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为120kn/m的热压延条件,除此之外,通过与实施例1-1同样的方法,制作了单位面积重量为12g/m2、厚度为18μm的隔板。

[表1]

[表2]

实施例1-1~实施例1-10中制作的隔板含有改良游离度300ml以下的原纤化耐热性纤维(原纤化耐热性纤维(i))和合成树脂短纤维,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(i)的含量为1.0质量%以上且低于5.0质量%。实施例1-1~实施例1-10的隔板的拉伸强度和裁切性优异。另外,作为电阻分量的阻抗低,内部短路故障率少,特别是实施例1-1~实施例1-9的隔板尽管厚度薄至15μm以下,但循环特性优异。

实施例1-6和实施例1-7的隔板含有原纤化耐热性纤维(i)和合成树脂短纤维以外的纤维。根据实施例1-6与实施例1-7的比较,合成树脂短纤维的含量为90.0质量%以上的实施例1-6的隔板的强度特性优异。

由于比较例1-1和比较例1-5的隔板不含有原纤化耐热性纤维(i),所以在降低隔板的单位面积重量的情况下,观察到容易产生内部短路故障的倾向。

比较例1-2和1-3的隔板含有原纤化耐热性纤维(i)和合成树脂短纤维,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(i)的含量为5.0质量%以上。因此,拉伸强度降低,在裁切性的评价中,熔断面上还残留有绒毛。此外,在通过热压延处理将隔板调整为规定的厚度时,需要升高线压,可知难以使隔板变薄。其结果,表示隔板的电阻的阻抗增大。而且,在比较例1-3中,由于拉伸强度也降低,所以在电极的层合工序中难以进行张力调整,有时隔板的宽度缩短或切断。

由于比较例1-4的隔板的原纤化耐热性纤维的改良游离度超过300ml,所以裁切性差,熔断面上观察到轻微的绒毛。另外,由于原纤化度低,所以在低单位面积重量下,观察到内部短路故障率恶化的倾向。

虽然实施例1-10和比较例1-6的隔板均具有18μm的厚度,但在原纤化耐热性纤维(i)的含量方面,实施例1-10的隔板为4.0质量%,比较例1-6的隔板为10.0质量%。在厚隔板的情况下,即使原纤化耐热性纤维(i)为5.0质量%以上,电阻分量也不升高。另一方面,虽然实施例1-8和比较例1-3的隔板具有10~11μm的厚度,但在原纤化耐热性纤维(i)的含量方面,实施例1-8的隔板为4.0质量%,比较例1-3的隔板为10.0质量%。在薄隔板的情况下,通过使原纤化耐热性纤维(i)低于5.0质量%,内部电阻降低。

《实施例2》

实施例2-1

将55.5质量份的纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)系合成树脂短纤维,40.0质量份的纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃),1.0质量份的使用高压均质器原纤化全芳族聚酰胺纤维的浆状物(平均纤维长度1.7mm、平均纤维直径为10μm)至改良游离度350ml而得的原纤化耐热性纤维,和3.5质量份的使用高压均质器原纤化全芳族聚酰胺纤维的浆状物至改良游离度50ml而得的原纤化耐热性纤维,通过碎浆机分散在水中,调制浓度为0.5质量%的均匀的抄纸浆料,使用倾斜型抄纸机得到湿纸幅,通过表面温度为135℃的圆筒干燥器干燥,得到片材。将所得的片材通过一个辊是镀铬的钢制辊、另一个辊是肖氏硬度为d92的树脂辊、钢制辊的表面温度为195℃、线压为100kn/m的热压延装置进行压延处理,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例2-2

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为55.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将改良游离度350ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为3.5质量份,和将改良游离度50ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为1.0质量份以外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例2-3

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为58.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将改良游离度350ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为1.0质量份,和将改良游离度50ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为1.0质量份以外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例2-4

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为54.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将改良游离度350ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为2.5质量份,和将改良游离度50ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为3.5质量份以外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为9g/m2、厚度为13μm的隔板。

实施例2-5

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.2质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将改良游离度350ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为3.9质量份,和将改良游离度50ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为4.9质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为115kn/m的热压延条件以外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

实施例2-6

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为53.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将改良游离度350ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为2.5质量份,和将使用高压均质器原纤化聚丙烯酸酯纤维(全芳族聚酯纤维)的切割纤维(平均纤维长度3.0mm、平均纤维直径为20μm)至改良游离度250ml而得的原纤化聚丙烯酸酯纤维设为3.5质量份以外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

实施例2-7

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为51.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将改良游离度350ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为2.5质量份,和将改良游离度50ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为5.0质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为120kn/m的热压延条件以外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度10μm的隔板。

实施例2-8

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为51.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将改良游离度350ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为4.0质量份,和将改良游离度50ml的原纤化耐热性纤维设为3.5质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为125kn/m的热压延条件以外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

实施例2-9

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将改良游离度350ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为3.5质量份,将改良游离度50ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为4.5质量份,将使用磨浆机微细化平均纤维直径为10μm、纤维长度4mm的溶剂纺丝纤维素纤维而得的改良游离度90ml的打浆溶剂纺丝系纤维素纤维设为2.0质量份以外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为9g/m2、厚度为13μm的隔板。

实施例2-10

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为49.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将改良游离度350ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为3.5质量份,和将改良游离度50ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为4.5质量份,将使用磨浆机微细化平均纤维直径为10μm、纤维长度4mm的溶剂纺丝纤维素纤维而得的改良游离度90ml的打浆溶剂纺丝系纤维素纤维设为3.0质量份以外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为9g/m2、厚度为13μm的隔板。

比较例2-1

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为60.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份以外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

比较例2-2

使用比较例2-1的抄纸浆料,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为90kn/m的热压延条件,除此之外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

比较例2-3

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.1质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将改良游离度350ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为8.9质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为175kn/m的热压延条件以外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

比较例2-4

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.1质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将改良游离度50ml的原纤化耐热性纤维设为8.9质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为160kn/m的热压延条件以外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

比较例2-5

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.8质量份,将改良游离度350ml的原纤化全芳族聚酰胺纤维设为4.1质量份,和将改良游离度50ml的原纤化耐热性纤维设为5.1质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为140kn/m的热压延条件以外,通过与实施例2-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

[表3]

[表4]

实施例2-1~实施例2-10中制作的隔板含有原纤化耐热性纤维和合成树脂短纤维,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,改良游离度超过300ml的原纤化耐热性纤维(原纤化耐热性纤维(ii))和改良游离度300ml以下的原纤化耐热性纤维(原纤化耐热性纤维(i))的总含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%。实施例2-1~实施例2-10的隔板的拉伸强度和裁切性优异。另外,作为电阻分量的阻抗低,内部短路故障率少,尽管厚度薄至15μm以下,但循环特性优异。

在实施例2-1~实施例2-10中制作的隔板中,原纤化耐热性纤维(i)和原纤化耐热性纤维(ii)的总含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%、原纤化耐热性纤维(ii)的含量为1.0质量%以上且低于4.0质量%、原纤化耐热性纤维(i)的含量为1.0质量%以上且低于5.0质量%的实施例2-1~实施例2-6和实施例2-9~实施例2-10的隔板的裁切性优异。

在实施例2-1~实施例2-10中制作的隔板中,实施例2-7的隔板含有原纤化耐热性纤维(i)、原纤化耐热性纤维(ii)和合成树脂短纤维,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(i)和原纤化耐热性纤维(ii)的总含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%,但原纤化耐热性纤维(i)的含量为5.0质量%以上。因此,在裁切性的评价中,切端面上还残留有轻微的绒毛,另外,在通过热压延处理将隔板调整为规定的厚度时,需要升高线压,可知难以使隔板变薄。其结果,尽管单位面积重量为7g/m2,但表示隔板的电阻分量的阻抗与9g/m2相同。

在实施例2-1~实施例2-10中制作的隔板中,在实施例2-8中,含有原纤化耐热性纤维(i)、原纤化耐热性纤维(ii)和合成树脂短纤维,原纤化耐热性纤维(i)和原纤化耐热性纤维(ii)的总含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%,但相对于该隔板中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(ii)的含量为4.0质量%以上。根据实施例2-5与实施例2-8的比较,在含有4.0质量%以上的原纤化耐热性纤维(ii)的情况下,由于粗的主干纤维大量残留,所以在裁切性的评价中,切端面上更多地残留有绒毛。此外,在通过热压延处理将隔板调整为规定的厚度时,需要升高至更高的线压,可知难以使隔板变薄。其结果,尽管单位面积重量为7g/m2,但表示隔板的电阻分量的阻抗与9g/m2相同。

在实施例2-1~实施例2-10中制作的隔板中,实施例2-9和实施例2-10的隔板含有原纤化耐热性纤维(i)和(ii)与合成树脂短纤维以外的纤维。根据实施例2-9与实施例2-10的比较,合成树脂短纤维的含量为90.0质量%以上的实施例2-9的隔板的强度特性比合成树脂短纤维的含量低于90.0质量%的实施例2-10的隔板优异。

由于比较例2-1和比较例2-2的隔板不含有原纤化耐热性纤维,所以在降低隔板的单位面积重量的情况下,容易发生内部短路故障。另外,虽然实施例2-1~实施例2-3和比较例2-1的隔板为相同单位面积重量、相同厚度,但比较例2-1的循环特性降低。同样地,虽然实施例2-5~实施例2-8和比较例2-2的隔板为相同单位面积重量、相同厚度,但比较例2-2的循环特性降低。

比较例2-3和比较例2-4的隔板是只含有原纤化耐热性纤维(ii)或只含有原纤化耐热性纤维(i)作为原纤化耐热性纤维,原纤化耐热性纤维的含量为8.9质量%的隔板。虽然原纤化耐热性纤维的含量在2.0质量%以上且低于9.0质量%的范围内,但在只含有任一种原纤化纤维的情况下,拉伸强度降低,在裁切性的评价中,切端面上还残留有绒毛。此外,在通过热压延处理将隔板调整为规定的厚度时,需要升高线压,可知难以使隔板变薄。其结果,表示隔板的电阻分量的阻抗进一步恶化,循环特性也降低。

比较例2-5相对于该隔板中含有的全部纤维成分,原纤化耐热性纤维(ii)和原纤化耐热性纤维(i)的总含量为9.0质量%以上,原纤化耐热性纤维(ii)的含量为4.0质量%以上,原纤化耐热性纤维(i)的含量为5.0质量%以上。在这种情况下,拉伸强度降低,在裁切性的评价中,切端面上更多地残留有绒毛。此外,在通过热压延处理将隔板调整为规定的厚度时,需要设为比实施例2-5更高的线压,可知难以使隔板变薄。其结果,表示隔板的电阻分量的阻抗进一步恶化,循环特性也降低。

《实施例3》

实施例3-1

将55.5质量份的纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)系合成树脂短纤维,40.0质量份的纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃),和作为耐热性纤维的1.0质量份的预先使用高速均质器进行解离和打浆使得改良游离度为88ml的由对位系芳族聚酰胺构成的纤条体与3.5质量份的使用高压均质器原纤化对位系芳族聚酰胺纤维的浆状物至改良游离度为50ml而得的原纤化耐热性纤维,通过碎浆机分散在水中,调制浓度为0.1质量%的均匀的抄纸浆料,使用倾斜型抄纸机得到湿纸幅,通过表面温度为135℃的圆筒干燥器干燥,得到片材。将所得的片材通过一个辊是镀铬的钢制辊、另一个辊是肖氏硬度为d92的树脂辊、钢制辊的表面温度为195℃、线压为100kn/m的热压延装置进行热压延处理,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例3-2

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为55.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将实施例3-1中使用的纤条体设为2.0质量份,和将实施例3-1中使用的原纤化耐热性纤维设为2.5质量份以外,通过与实施例3-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例3-3

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为55.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将实施例3-1中使用的纤条体设为2.5质量份,和将实施例3-1中使用的原纤化耐热性纤维设为2.0质量份以外,通过与实施例3-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例3-4

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为55.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将实施例3-1中使用的纤条体设为3.5质量份,和将实施例3-1中使用的原纤化耐热性纤维设为1.0质量份以外,通过与实施例3-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例3-5

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为59.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将实施例3-1中使用的纤条体设为0.4质量份,和将实施例3-1中使用的原纤化耐热性纤维设为0.6质量份以外,通过与实施例3-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例3-6

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为56.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将实施例3-1中使用的纤条体设为1.0质量份,和将实施例3-1中使用的原纤化耐热性纤维设为2.5质量份以外,通过与实施例3-1同样的方法,制作了单位面积重量为8g/m2、厚度为12μm的隔板。

实施例3-7

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为53.1质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为42.0质量份,将实施例3-1中使用的纤条体设为1.0质量份,和将实施例3-1中使用的原纤化耐热性纤维设为3.9质量份以外,通过与实施例3-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

实施例3-8

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为48.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为42.0质量份,将实施例3-1中使用的纤条体设为2.0质量份,将实施例3-1中使用的原纤化耐热性纤维设为2.5质量份,将使用磨浆机微细化平均纤维直径为10μm、纤维长度4mm的溶剂纺丝纤维素纤维而得的改良游离度90ml的打浆溶剂纺丝系纤维素纤维设为5.5质量份以外,通过与实施例3-1同样的方法,制作了单位面积重量为8g/m2、厚度为12μm的隔板。

实施例3-9

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为47.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为42.0质量份,将实施例3-1中使用的纤条体设为2.0质量份,将实施例3-1中使用的原纤化耐热性纤维设为2.5质量份,将实施例3-8中使用的打浆溶剂纺丝系纤维素纤维设为6.5质量份以外,通过与实施例3-1同样的方法,制作了单位面积重量为8g/m2、厚度为12μm的隔板。

比较例3-1

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为60.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃)设为40.0质量份以外,通过与实施例3-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

比较例3-2

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为60.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃)设为40.0质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为90kn/m的热压延条件以外,通过与实施例3-1同样的方法,制作了单位面积重量为8g/m2、厚度为12μm的隔板。

比较例3-3

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为53.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为42.0质量份,将实施例3-1中使用的纤条体设为2.5质量份,和将实施例3-1中使用的原纤化耐热性纤维设为2.5质量份以外,通过与实施例3-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

比较例3-4

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为55.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃)设为40.0质量份,将改良游离度为310ml的由对位系芳族聚酰胺构成的纤条体设为2.0质量份,和将改良游离度320ml的原纤化耐热性纤维设为2.5质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为120kn/m的热压延条件以外,通过与实施例3-1同样的方法,制作了单位面积重量为8g/m2、厚度为12μm的隔板。

[表5]

[表6]

[表7]

实施例3-1~实施例3-9中制作的隔板是在含有耐热性纤维和合成树脂短纤维而成的锂离子电池隔板中,作为该耐热性纤维含有由对位系芳族聚酰胺构成的纤条体和改良游离度300ml以下的原纤化耐热性纤维(原纤化耐热性纤维(i)),相对于该隔板中含有的全部纤维成分,该耐热性纤维的含量为1.0质量%以上且低于5.0质量%的隔板。实施例3-1~实施例3-9的隔板的拉伸强度强,裁切性优异。另外,作为电阻分量的阻抗低,内部短路故障率少。而且,尽管薄至15μm以下,但循环特性优异。

实施例3-6和实施例3-7的隔板是原纤化耐热性纤维(i)相对于改良游离度300ml以下的耐热性纤维的含量为71质量%的隔板和该比例为80质量%的隔板,纤维彼此的网络增加,纤条体牢固地结合纤维的网络,尽管各个隔板的单位面积重量低至8g/m2和7g/m2,但电阻分量的阻抗低,内部短路故障率的结果良好,也可以维持强度特性。

根据实施例3-1~实施例3-2与实施例3-3~实施例3-4的比较,在隔板的单位面积重量为10g/m2的情况下,原纤化耐热性纤维(i)相对于改良游离度300ml以下的耐热性纤维的含量多的实施例3-1~实施例3-2的电阻分量的阻抗低,循环特性良好。

实施例3-8和实施例3-9的隔板含有改良游离度300ml以下的耐热性纤维和合成树脂短纤维以外的纤维。根据实施例3-8与实施例3-9的比较,合成树脂短纤维的含量为90.0质量%以上的实施例3-8的隔板的强度特性优异。

由于比较例3-1和比较例3-2的隔板不含有改良游离度300ml以下的耐热性纤维,所以在降低隔板的单位面积重量的情况下,观察到容易产生内部短路故障率的倾向。

比较例3-3的隔板是单位面积重量为7g/m2、改良游离度300ml以下的耐热性纤维为5质量%以上的情况,但与实施例3-7比较,电阻分量的阻抗升高,强度特性和循环特性恶化。

由于比较例3-4的隔板的纤条体和原纤化耐热性纤维的改良游离度超过300ml,所以纤条体的纤维宽度或原纤化耐热性纤维的主干部分的纤维直径粗,纤维的分散性或纤维彼此的缠绕变差,隔板的质地恶化。其结果,隔板的强度特性、裁切性、电阻分量的阻抗和内部短路故障率恶化。另外,隔板的循环特性也恶化。

《实施例4》

实施例4-1

将55.5质量份的纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)系合成树脂短纤维,40.0质量份的纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃),作为耐热性纤维的1.0质量份的预先使用高速均质器进行解离和打浆使得改良游离度为88ml的由对位系芳族聚酰胺构成的纤条体、1.0质量份的使用高压均质器原纤化对位系芳族聚酰胺纤维的浆状物(平均纤维长度1.7mm、平均纤维直径为10μm)至改良游离度350ml而得的原纤化耐热性纤维(原纤化耐热性纤维(ii))和2.5质量份的使用高压均质器原纤化对位系芳族聚酰胺纤维的浆状物(平均纤维长度1.7mm、平均纤维直径为10μm)至改良游离度50ml而得的原纤化耐热性纤维(原纤化耐热性纤维(i)),通过碎浆机分散在水中,调制浓度为0.1质量%的均匀的抄纸浆料,使用倾斜型抄纸机得到湿纸幅,通过表面温度为135℃的圆筒干燥器干燥,得到片材。将所得的片材通过一个辊是镀铬的钢制辊、另一个辊是肖氏硬度为d92的树脂辊、钢制辊的表面温度为195℃、线压为100kn/m的热压延装置进行压延处理,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例4-2

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为55.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为0.4质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为3.5质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为0.6质量份以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例4-3

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为58.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为0.4质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为1.0质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为0.6质量份以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为10g/m2、厚度为15μm的隔板。

实施例4-4

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为55.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为1.0质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为1.5质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为2.5质量份以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为9g/m2、厚度为13μm的隔板。

实施例4-5

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.6质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为2.0质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为3.9质量份,和将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为2.5质量份以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为8g/m2、厚度为12μm的隔板。

实施例4-6

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为51.6质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为0.4质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为2.5质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为4.5质量份以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为8g/m2、厚度为12μm的隔板。

实施例4-7

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为54.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为0.8质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为1.2质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为2.5质量份以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

实施例4-8

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为51.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为2.5质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为2.5质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为2.5质量份以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

实施例4-9

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为2.0质量份,和将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为4.0质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为2.5质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为110kn/m的热压延条件以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

实施例4-10

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为51.5质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为0.4质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为2.5质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为4.6质量份以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

实施例4-11

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.4质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为41.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为2.5质量份,和将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为1.5质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为4.6质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为110kn/m的热压延条件以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

实施例4-12

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为2.0质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为2.0质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为3.0质量份,将使用磨浆机微细化平均纤维直径为10μm、纤维长度4mm的溶剂纺丝纤维素纤维而得的改良游离度90ml的打浆溶剂纺丝系纤维素纤维设为3.0质量份以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为9g/m2、厚度为13μm的隔板。

实施例4-13

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为49.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为2.0质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为2.0质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为3.0质量份,将实施例4-12中使用的打浆溶剂纺丝系纤维素纤维设为4.0质量份以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为9g/m2、厚度为13μm的隔板。

比较例4-1

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为60.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃)设为40.0质量份以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为8g/m2、厚度为12μm的隔板。

比较例4-2

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为60.0质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃)设为40.0质量份以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

比较例4-3

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.9质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维设为40.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为2.4质量份,和将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为3.9质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为2.8质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为120kn/m的热压延条件以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm隔板。

比较例4-4

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.1质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃)设为41.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为8.9质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为110kn/m的热压延条件以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

比较例4-5

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.1质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃)设为41.0质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为8.9质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为120kn/m的热压延条件以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

比较例4-6

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.1质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃)设为41.0质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为8.9质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为120kn/m的热压延条件以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

比较例4-7

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.1质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃)设为41.0质量份,将实施例4-1中使用的纤条体设为3.9质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为5.0质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为120kn/m的热压延条件以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

比较例4-8

除了将纤度0.06dtex、纤维长度3mm的取向结晶化pet系合成树脂短纤维设为50.1质量份,将纤度0.2dtex、纤维长度3mm的单组分型粘合剂用未拉伸pet系合成树脂短纤维(软化点为120℃、熔点为230℃)设为41.0质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(ii)设为3.9质量份,将实施例4-1中使用的原纤化耐热性纤维(i)设为5.0质量份,为了使隔板的厚度一致,设为钢制辊的表面温度为195℃、线压为120kn/m的热压延条件以外,通过与实施例4-1同样的方法,制作了单位面积重量为7g/m2、厚度为10μm的隔板。

[表8]

[表9]

[表10]

实施例4-1~实施例4-13中制作的隔板含有由对位系芳族聚酰胺构成的纤条体、改良游离度超过300ml的原纤化耐热性纤维(原纤化耐热性纤维(ii))、改良游离度为300ml以下的原纤化耐热性纤维(原纤化耐热性纤维(i))和合成树脂短纤维,相对于该隔板中含有的全部纤维成分,三种耐热性纤维的含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%。尽管实施例4-1~实施例4-13的隔板的厚度薄至15μm以下,但强度特性和裁切性优异。另外,作为电阻分量的阻抗低,内部短路故障率少,循环特性优异。另外,耐热性纤维的总含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%、由对位系芳族聚酰胺构成的纤条体的含量为0.4质量%以上且低于2.5质量%、原纤化耐热性纤维(ii)的含量为1.0质量%以上且低于4.0质量%、原纤化耐热性纤维(i)的含量为0.6质量%以上且低于4.6质量%的实施例4-1~实施例4-7和实施例4-12~实施例4-13的隔板的裁切性优异,作为电阻分量的阻抗低,内部短路故障率低,循环特性优异。

在实施例4-1~实施例4-13中制作的隔板中,实施例4-7的隔板的三种耐热性纤维的含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%,纤条体的含量为0.4质量%以上且低于2.5质量%,原纤化耐热性纤维(ii)的含量为1.0质量%以上且低于4.0质量%,原纤化耐热性纤维(i)的含量为0.6质量%以上且低于4.6质量%,为特别优选的含量。而且,是单位面积重量为7g/m2的试样,尽管厚度为10μm,但未发生内部短路故障,电阻分量的阻抗低,循环特性优异。

在实施例4-1~实施例4-13中制作的隔板中,实施例4-8的隔板的三种耐热性纤维的含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%,原纤化耐热性纤维(ii)的含量为1.0质量%以上且低于4.0质量%,原纤化耐热性纤维(i)的含量为0.6质量%以上且低于4.6质量%,但纤条体的含量为2.5质量%以上。因此,尽管单位面积重量为7g/m2,但电阻分量的阻抗与单位面积重量为8g/m2的样品相同,若与实施例4-7比较,则循环特性略降低。

在实施例4-1~实施例4-13中制作的隔板中,实施例4-9的隔板的三种耐热性纤维的含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%,纤条体的含量为0.4质量%以上且低于2.5质量%,原纤化耐热性纤维(i)的含量为0.6质量%以上且低于4.6质量%,但原纤化耐热性纤维(ii)的含量为4.0质量%以上。因此,由于对位系芳族聚酰胺的粗的主干纤维大量残留,所以切端面上残留有轻微的绒毛。此外,在通过热压延处理将隔板调整为规定的厚度时,需要施加更高的线压,可知难以使隔板变薄。另外,电阻分量的阻抗与单位面积重量为8g/m2的样品相同,若与实施例4-7比较,则循环特性略降低。

在实施例4-1~实施例4-13中制作的隔板中,实施例4-10的隔板是三种耐热性纤维的含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%,纤条体的含量为0.4质量%以上且低于2.5质量%,原纤化耐热性纤维(ii)的含量为1.0质量%以上且低于4.0质量%,但原纤化耐热性纤维(i)的含量为4.6质量%以上的情况。因此,电阻分量的阻抗与单位面积重量为8g/m2的样品相同,若与实施例4-7比较,则循环特性略降低。

在实施例4-1~实施例4-13中制作的隔板中,实施例4-11的隔板是三种耐热性纤维的含量为2.0质量%以上且低于9.0质量%,原纤化耐热性纤维(ii)的含量为1.0质量%以上且低于4.0质量%,但纤条体的含量为2.5质量%以上,原纤化耐热性纤维(i)的含量为4.6质量%以上的情况。因此,电阻分量的阻抗与单位面积重量为8g/m2的样品相同,若与实施例4-7比较,则循环特性略降低。

实施例4-12和实施例4-13的隔板含有纤条体、原纤化耐热性纤维(i)、原纤化耐热性纤维(ii)和合成树脂短纤维以外的纤维。根据实施例4-12与实施例4-13的比较,合成树脂短纤维的含量为90.0质量%以上的实施例4-12的隔板的强度特性优异。

由于比较例4-1和比较例4-2的隔板不含有三种耐热性纤维,所以在降低隔板的单位面积重量的情况下,内部短路故障率恶化。

比较例4-3是纤条体的含量为0.4质量%以上且低于2.5质量%,原纤化耐热性纤维(ii)的含量为1.0质量%以上且低于4.0质量%,原纤化耐热性纤维(i)的含量为0.6质量%以上且低于4.6质量%,但三种耐热性纤维的总含量为超过9.0质量%的情况。由于微细的原纤化纤维过度增加,所以纤维彼此的结合松弛,强度特性降低。另外,在裁切性的评价中,切端上还稍微残留有绒毛。此外,在通过热压延处理将隔板调整为规定的厚度时,需要施加更高的线压,其结果,进行粘合剂用pet纤维的皮膜化,电阻分量的阻抗上升,循环特性恶化。

比较例4-4是只含有8.9质量%的纤条体的情况。虽然耐热性纤维的总含量在2.0质量%以上且低于9.0质量%的范围内,但在只含有纤条体的情况下,在裁切性的评价中,切端上稍微残留有绒毛。另外,由于纤条体的纤维形状为薄片状,所以电阻分量的阻抗大幅上升,循环特性恶化。

比较例4-5是只含有8.9质量%的原纤化耐热性纤维(ii)的情况。虽然耐热性纤维的总含量在2.0质量%以上且低于9.0质量%的范围内,但在只含有原纤化耐热性纤维(ii)的情况下,由于对位系芳族聚酰胺的粗的主干纤维大量残留,所以变得难以裁切,切端上残留有绒毛。此外,在通过热压延处理将隔板调整为规定的厚度时,需要施加更高的线压,其结果,进行粘合剂用pet纤维的皮膜化,电阻分量的阻抗上升,循环特性恶化。另外,由于芳族聚酰胺的粗的主干纤维多,所以纤维彼此的网络降低,强度特性恶化。

比较例4-6是只含有8.9质量%的原纤化耐热性纤维(i)的情况。虽然耐热性纤维的总含量在2.0质量%以上且低于9.0质量%的范围内,但在只含有原纤化耐热性纤维(i)的情况下,由于微细的原纤化纤维大幅增加,所以变得难以裁切,切端上残留有绒毛。此外,在通过热压延处理将隔板调整为规定的厚度时,需要施加更高的线压,其结果,进行粘合剂用pet纤维的皮膜化,电阻分量的阻抗上升,循环特性恶化。另外,由于微细的原纤化纤维过度增加,所以纤维彼此的结合松弛,强度特性降低。

比较例4-7是含有3.9质量%的纤条体和5.0质量%的原纤化耐热性纤维(i)的情况。虽然耐热性纤维的总含量在2.0质量%以上且低于9.0质量%的范围内,但由于微细的原纤化纤维大幅增加,所以变得难以裁切,切端上残留有绒毛。此外,在通过热压延处理将隔板调整为规定的厚度时,需要施加更高的线压,其结果,进行粘合剂用pet纤维的皮膜化,另外,由于纤条体的纤维形状为薄片状,所以电阻分量的阻抗大幅上升,循环特性恶化。另外,由于微细的原纤化纤维过度增加,所以纤维彼此的结合松弛,强度特性降低。

比较例4-8是含有3.9质量%的原纤化耐热性纤维(ii)和5.0质量%的原纤化耐热性纤维(i)的情况。虽然耐热性纤维的总含量在2.0质量%以上且低于9.0质量%的范围内,但对位系芳族聚酰胺的粗的主干纤维大量残留,另外,由于微细的原纤化纤维增加,所以变得难以裁切,切端上稍微残留有绒毛。此外,在通过热压延处理将隔板调整为规定的厚度时,需要施加更高的线压,其结果,进行粘合剂用pet纤维的皮膜化,电阻分量的阻抗上升,循环特性恶化。另外,由于微细的原纤化纤维过度增加,所以纤维彼此的结合松弛,强度特性降低。

工业上的可利用性

本发明的锂离子电池隔板可以适宜地用于锂离子二次电池、锂离子聚合物二次电池等锂离子电池。

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