[發明專利]連接多孔質片材及其制造方法、非水系二次電池用隔膜、及非水系二次電池及其制造方法

有效

• 申請號: 201180052430.2
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN103222088A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 西川聰;佐野弘樹;吉富孝
• 申請（專利權）人: 帝人株式會社
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;B32B5/22;B32B27/32;H01M10/052;H01M10/0566
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 楊宏軍;馬立榮

技術領域

本發明涉及連接多孔質片材及其制造方法、非水系二次電池用隔膜、及非水系二次電池及其制造方法。特別是涉及將具有含有聚烯烴的多孔質基材和含有耐熱性樹脂的耐熱性多孔質層的多孔質片材連接的技術。

背景技術

一直以來，作為多孔質片材，已知具有含有聚烯烴的多孔質基材、和耐熱性多孔質層的結構，所述耐熱性多孔質層是使用耐熱性樹脂在多孔質基材的單面或雙面上層疊形成的(例如，參見專利文獻1～2)。

專利文獻1～2中公開了在聚乙烯微多孔膜的表面被覆有由全芳香族聚酰胺等耐熱性聚合物形成的耐熱性多孔質層的非水系二次電池用隔膜。上述構成的隔膜通過聚乙烯微多孔膜在高溫下孔閉塞。由此，該隔膜具有切斷電流、防止電池的熱失控的功能(關閉功能)。并且，該隔膜即使在高溫的狀況下聚乙烯微多孔膜熔融的情況下，耐熱性多孔質層也保持其形狀。因此，能夠防止電極間的短路，防止電池的熱失控和起火等事故。另外，能夠提供在更高溫度下安全性優異的非水系二次電池。

這樣層疊型的隔膜也可以應用于移動設備等的形狀自由度高的層壓型的電池、混合動力汽車用等的大容量且大型的電池。

從形狀的自由化和大型化的觀點出發，例如優選具有下述結構的層壓型電池等層疊型電池，即，層疊多個電極和隔膜、通過層壓包裝(laminate?pack)來包裝該層疊體。但是，為具有上述層疊結構的電池時，由于來自外部的沖擊等導致電極和隔膜的位置產生偏移，可能發生短路。從上述觀點考慮，一直以來已知有下述層疊型電池，該層疊型電池將隔膜折疊并通過熱熔接等將端部接合形成袋狀，在其中收納電極，限制電極的活動(例如，參見專利文獻3)。

但是，在一般的電池的制造中，一邊同時地連續搬運長且大的電極片材及隔膜，一邊使它們層疊制作電池元件。此時，例如作為隔膜使用長度短的隔膜時，為了在短期內更換為新的隔膜，需要暫時停止生產線、或者與隔膜的長度相對應地縮短電極片材的長度等對策。所述對策導致電池的制造效率降低。對于這樣的狀況，可以考慮以下方法：在保持連續地運轉生產線的狀態下，通過將新的多孔質片材的前端部與搬運中的多孔質片材的后端部連接，防止生產線的停止。此時，從簡易的方面考慮，則優選進行熱熔接的方法作為連接方法。

專利文獻1：國際公開第2008/062727號說明書

專利文獻2：國際公開第2008/156033號說明書

專利文獻3：日本特開2009-218105號公報

發明內容

如上所述，一直以來，提出了將電極收納到制成袋狀的隔膜中的技術。但是，人們已經逐漸認識到，在為具有如上所述的耐熱性多孔質層的隔膜的情況下，最初由于耐熱性多孔質層的存在，熱熔接本身是困難的。因此，尚沒有提出將具有耐熱性多孔質層的隔膜應用到層疊型電池的方案。因此，現狀是尚沒有提出在高溫下具有優異的安全性、應用于層疊型電池時能夠確保所要求的安全性的非水系二次電池用隔膜。

另外，人們已經開始認識到對于具有耐熱性多孔質層的多孔質片材來說熔接本身困難，所以甚至在連續制造電池時將片材相互連接制成長條狀的想法都沒有。因此，現狀是尚沒有確立在使用具有耐熱性多孔質層的多孔質片材制造電池時能夠連續生產、能夠進一步提高制造效率的技術。

本發明是鑒于上述內容完成的。在這種狀況下，

第一，需要一種在高溫下的安全性高、另外具有在產品的制造過程中的連續生產適應性、制造效率提高的連接多孔質片材及其制造方法。

另外，第二，需要一種能夠應用于將隔膜及電極疊置而成的層疊型電池、消除層疊錯位的同時進一步確保了在高溫下的安全性的非水系二次電池用隔膜。

進而，第三，需要一種抑制了熱失控和起火等的安全性高的非水系二次電池及其制造方法。

本發明發現：在具有含有聚烯烴的多孔質基材、和使用耐熱性樹脂形成在上述多孔質基材的單面或雙面上的耐熱性多孔質層的多孔質片材中，通過熱熔接能夠將設置有含有耐熱性樹脂的耐熱性多孔質層的多孔質片材接合。本發明是基于上述發現而完成的。即，作為用于完成上述課題的具體方法，本發明采用以下構成。