[發明專利]微多孔膜卷繞物及其制造方法

有效

• 申請號: 201080035055.6
• 申請日: 2010-08-25
• 公開（公告）號: CN102473886A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 稻垣大助;武田久;稻葉真太郎
• 申請（專利權）人: 旭化成電子材料株式會社
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;C08J5/18;C08J9/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及一種適宜用作鋰離子二次電池用途的微多孔膜卷繞物、以及使用了從該微多孔膜卷繞物得到的(抽出的)微多孔膜的鋰離子二次電池、及其制造方法。

背景技術

微多孔膜廣泛用作各種物質的分離膜或選擇透過分離膜、以及隔離材料等，作為其用途例，列舉出：精密過濾膜、燃料電池用分隔件、電容器用分隔件、或將功能材料填充于孔中而體現新功能的功能膜的基材、電池用分隔件等。其中，聚烯烴制微多孔膜適宜用作在筆記本型個人電腦、手機、數碼攝像/照相機等中廣泛使用的鋰離子電池用的分隔件。

例如，在專利文獻1中公開了一種表面粗糙度小的微多孔膜。另外，在專利文獻2中公開了一種卷繞在表面粗糙度小的卷芯上的聚酯薄膜。在專利文獻3中公開了一種通過提高所卷繞的膜的機械強度、彈性模量從而既維持在卷繞時的膜性能又防止卷繞偏移的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-91461號公報

專利文獻2：日本特開平9-272148號公報

專利文獻3：日本特開平10-340715號公報

發明內容

發明要解決的課題

特別是近年，伴隨電池的高容量化，正在對使用的分隔件進行薄膜化，要求開發出比目前更高的膜厚均勻性。作為高容量鋰離子二次電池用分隔件，從能夠盡可能多地使用電極這樣的觀點考慮，通常使用薄膜的分隔件。

然而，以往的分隔件，在提高膜厚均勻性方面尚留有改良的余地。

本發明的目的在于提供一種微多孔膜卷繞物，所述微多孔膜卷繞物的特別是MD方向(在制膜出微多孔膜時擠出機的機械方向、與樹脂吐出方向平行的方向)的厚度均勻性優異，可以獲得適合作為鋰離子二次電池用分隔件的微多孔膜。

用于解決問題的方案

本發明人等發現，從提高微多孔膜的厚度均勻性的觀點考慮，理想的是，留意卷繞微多孔膜的卷芯的形狀、性質(卷芯表面的形狀、熱膨脹系數、基于濕度的溶脹率)、品質。

即，在卷芯上卷繞微多孔膜的情況下，由于是微多孔膜，因而在卷繞后的微多孔膜中產生稱作“卷緊(卷き締まり)”的現象。而且已知，如果產生卷緊，那么存在卷芯的表面形狀被轉印到微多孔膜、微多孔膜發生變形的傾向。

而且已知，這樣的變形傳播到卷繞物全體時，特別是在位于卷繞物的內部側的微多孔膜與位于外部側的微多孔膜的對比中，有可能導致大的厚度不均勻，有可能對電池的品質造成影響。可認為，膜厚越薄或者卷繞長度(有時也記載為“卷長”)變得越長、卷繞次數越增加，這樣的傾向就越明顯化。

另外，由于例如輸送中的溫度變化、濕度變化導致微多孔膜卷繞物的卷芯膨脹收縮，從而存在助長上述微多孔膜的變形的傾向。

進一步，以往在單獨的、同軸臂的卷取機、卷繞機等上安裝卷芯時，將卷芯的側面推到卷取臂、卷繞機壁面等的位置對準面，從而固定卷芯的安裝位置。然而經過了深入研究，結果發現，由于在卷芯固定時將卷芯推向位置對準面的力的程度，導致在該位置對準面的接地角度不固定，在卷芯被略微傾斜地固定的狀態下卷取微多孔膜成為在利用電池卷繞機抽出微多孔膜時發生卷繞偏移、褶皺的原因之一。

本發明人等為了實現上述目的而反復進行了深入研究，結果發現通過將微多孔膜卷繞到具有特定的外徑和表面粗糙度的卷芯上，可解決上述那樣的課題，以至完成本發明。

進一步發現，卷芯的外表面的均方根粗糙度和曲線要素的平均長度、卷芯的熱膨脹系數和溶脹率、晃動(ガタツキ)以及、卷繞物的層疊次數與微多孔膜的卷長的關系處于特定的范圍時，可進一步提高從微多孔膜卷繞物抽出的微多孔膜的厚度均勻性。

即，本發明如下：

一種微多孔膜卷繞物，其為在卷芯上卷繞微多孔膜而成的微多孔膜卷繞物，前述卷芯的外徑為5英寸以上且卷芯的外表面的表面粗糙度為3.0μm以下。

另外，本發明的另一實施方式如下：

一種微多孔膜卷繞物的制造方法，其包括：

卷芯的準備工序，所述卷芯的外徑為5英寸以上且卷芯的外表面的表面粗糙度為3.0μm以下；

微多孔膜的準備工序；和

在前述卷芯上卷繞前述微多孔膜的工序。

發明的效果