[發(fā)明專利]聚烯烴微多孔膜以及使用其的電池用隔離件和電池

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680040573.0
• 申請(qǐng)日: 2006-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101300295A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 君島康太郎;開(kāi)米教充
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東燃化學(xué)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C08J9/00
• 分類號(hào): C08J9/00;C08J9/26;H01M2/16
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李貴亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚烯烴微多孔膜以及使用其的電池用隔離件和電池，特別涉及遮斷的溫度和速度以及熔化特性的平衡性優(yōu)異的聚烯烴微多孔膜以及使用其的電池用隔離件和電池。

背景技術(shù)

聚烯烴微多孔膜主要作為電池用隔離件使用，特別是對(duì)于鋰離子電池用隔離件，不僅要求優(yōu)異的機(jī)械特性或透過(guò)性，而且也要求以下性質(zhì)：為了防止由外部電路的短路、過(guò)充電等引起的電池的發(fā)熱等，由于異常時(shí)的發(fā)熱細(xì)孔閉塞而停止電池反應(yīng)的性質(zhì)(遮斷特性)；或?qū)τ谡跀嗪蟮臏囟壬仙S持形狀而防止破膜的性質(zhì)(熔化特性)等。

作為改善聚烯烴微多孔膜的物理性能的方法，提出了最優(yōu)化原料組成、制造條件等。作為強(qiáng)度及透過(guò)性優(yōu)異的聚烯烴微多孔膜，例如日本專利第2132327號(hào)提出了以下聚烯烴微多孔膜：其含有重均分子量(Mw)為7×10⁵以上的超高分子量聚烯烴1重量％以上，且由分子量分布[重均分子量/數(shù)均分子量(Mw/Mn)]為10～300的聚烯烴組合物構(gòu)成，空孔率為35～95％，平均貫通孔徑為0.001～0.2μm，且15mm寬的斷裂強(qiáng)度為0.2kg以上。

另外，日本特開(kāi)2004-196870號(hào)提出了由聚乙烯、和重均分子量為5×10⁵以上、且通過(guò)差示掃描量熱計(jì)測(cè)定的熔解熱為90J/g以上的聚丙烯構(gòu)成的聚烯烴微多孔膜，日本特開(kāi)2004-196871號(hào)提出了由聚乙烯、和重均分子量為5×10⁵以上、且通過(guò)差示掃描量熱計(jì)以3～20℃/分鐘的升溫速度測(cè)定的熔點(diǎn)為163℃以上的聚丙烯構(gòu)成的聚烯烴微多孔膜。日本特開(kāi)2004-196870號(hào)及日本特開(kāi)2004-196871號(hào)的聚烯烴微多孔膜，具有120～140℃的遮斷溫度和165℃以上的熔化溫度，機(jī)械特性及透過(guò)性也優(yōu)異。

作為具有高耐短路性(遮斷特性)的聚乙烯微多孔膜，WO97/23554公開(kāi)了由根據(jù)紅外分光法得到的末端乙烯基濃度是每10000個(gè)碳原子為2個(gè)以上的高密度聚乙烯或線狀共聚聚乙稀構(gòu)成、且具有131～136℃的熔化溫度(遮斷溫度)的微多孔膜。

但是，為了使鋰離子電池的安全性進(jìn)一步提高，希望不僅具有低遮斷溫度及高熔化溫度，而且希望進(jìn)一步提高遮斷開(kāi)始后的透氣度變化率(遮斷速度的指標(biāo))。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提供均衡良好地具有遮斷開(kāi)始后的高透氣度變化率(遮斷速度的指標(biāo))、低遮斷溫度和熔化特性的聚烯烴微多孔膜以及使用其的電池用隔離件和電池。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供均衡良好地具有低遮斷開(kāi)始溫度、遮斷開(kāi)始后的高透氣度變化率、低遮斷溫度和熔化特性的聚烯烴微多孔膜以及使用其的電池用隔離件和電池。

本發(fā)明人鑒于上述目的進(jìn)行廣泛而深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：如果使用以規(guī)定的升溫速度通過(guò)差示掃描量熱分析測(cè)定得到的結(jié)晶熔解熱達(dá)到其60％時(shí)的溫度為135℃以下、通過(guò)差示掃描量熱分析得到的熔解吸熱曲線的半寬度為10℃以下、并且通過(guò)在規(guī)定溫度下的熔融粘彈性測(cè)定得到的儲(chǔ)存彈性模量和損失彈性模量一致的角頻率為10rad/sec以下的聚乙稀類樹(shù)脂，則可以得到均衡良好地具有遮斷開(kāi)始后的高透氣度變化率、低遮斷溫度和熔化特性的聚烯烴微多孔膜。另外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：如果使用上述結(jié)晶熔解熱達(dá)到其20％時(shí)的溫度為125℃以下、上述結(jié)晶熔解熱達(dá)到其60％時(shí)的溫度為135℃以下、并且上述儲(chǔ)存彈性模量和損失彈性模量一致的角頻率為1rad/sec以下的聚乙稀類樹(shù)脂，則可以得到均衡良好地具有低遮斷開(kāi)始溫度、遮斷開(kāi)始后的高透氣度變化率、低遮斷溫度和熔化特性的聚烯烴微多孔膜。基于這樣的發(fā)明，完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明的第一聚烯烴微多孔膜，其特征在于，以聚乙烯類樹(shù)脂作為主要成分，所述聚烯烴微多孔膜具有如下特性：(a)遮斷溫度為135℃以下，所述遮斷溫度作為以5℃/分鐘的升溫速度進(jìn)行加熱的同時(shí)測(cè)定的透氣度達(dá)到1×10⁵sec/100cm³時(shí)的溫度得到，(b)透氣度變化率為1×10⁴sec/100cm³/℃以上，所述透氣度變化率作為在表示所述透氣度對(duì)于溫度的依賴性的曲線上的所述透氣度為1×10⁴sec/100cm³的坐標(biāo)處的斜度得到，(c)熔化溫度為150℃以上，所述熔化溫度作為達(dá)到所述遮斷溫度后進(jìn)一步持續(xù)升溫的同時(shí)測(cè)定的所述透氣度再次達(dá)到1×10⁵sec/100cm³時(shí)的溫度得到。