[發明專利]多孔性膜及其制造方法

有效

• 申請號: 201280003058.0
• 申請日: 2012-04-04
• 公開（公告）號: CN103180373A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 梁在院;柳時柱;金成泰;金炳鉉;樸庭求;趙羲珉
• 申請（專利權）人: W-SCOPE株式會社
• 主分類號: C08J9/00
• 分類號: C08J9/00;H01M2/16
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及以聚乙烯樹脂為主體的多孔性膜及其制造方法。

背景技術

最近，隨著智能手機等便攜電子設備相關產業的急速發展，作為代表性的二次電池的鋰離子電池和鋰聚合物電池的需求大幅增加。特別是，迎來了石油價格高的時代，伴隨混合動力機動車、插電式（plug-in）機動車等電動機動車的實用化，可以預測今后鋰二次電池的需求會爆發性增長。隨著這樣的產業需求，作為新的技術課題，要求鋰二次電池的輕量化、小型化和高容量化。

隔膜（separator）是影響二次電池的性能的主要結構要素，其被插入陽極和陰極之間，發揮防止陰極和陽極相互接觸的短路現象的功能。另外，上述隔膜中，沒有限制地形成有大量微細氣孔（micro?pores），離子物質通過上述氣孔在陽極和陰極之間移動，重復進行放電和充電。

這樣的隔膜，主要由化學穩定性和電特性優異的聚烯烴類樹脂構成，根據發揮離子物質的通路作用的上述氣孔的尺寸、分布率和取向結構，隔膜的性能、即機械強度和電性能不同。因此，一直以來，開發出了多種多樣關于隔膜的氣孔結構的技術。

例如，在韓國專利第373204號（注冊日：2003年2月10日）中，介紹了一種高分子電解質用多成分類復合隔膜，以在兩側的表面存在活性層（active?layer）、在其內部存在支撐層（support?layer）的方式構成，具有20000秒/100cc以下的透氣度。

另外，在韓國專利第577731號（注冊日：2006年5月1日）中，介紹了一種二次電池用多微孔隔膜，其特征在于，使用聚烯烴類樹脂作為主材料，在兩側的表面形成一定厚度的非晶層（amorphous?layer），在其內部形成結晶層（crystal?layer），上述非晶層的氣孔的尺寸為1μm以下，內部結晶層的氣孔的尺寸為5μm以下，整體氣孔率為50%以上。

另外，在韓國專利第776029號（注冊日：2007年11月6日）中，介紹了一種二次電池用聚烯烴類隔膜，其特征在于，在陰極側表面，尺寸為80nm～2μm的氣孔的分布比例為90～97%，尺寸小于80nm的氣孔的分布比例為3～10%，在陽極側表面，尺寸為30nm～1μm的氣孔的分布比例為90～97%，尺寸小于30nm的氣孔的分布比例為3～10%。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：韓國專利第577731號

專利文獻2：韓國專利第776029號

發明內容

發明所要解決的課題

但是，上述隔膜中，為了冷卻在制造過程中通過T模（T-die）而被擠出的片材，使其通過鑄輥（casting?roll）和夾持輥（nip?roll）之間，但是由于此時上述鑄輥和夾持輥的半徑相互不同，所以與上述片材的兩側的表面分別接觸的上述兩種輥的冷卻效果不同。

這樣的現有的隔膜，因在制造過程中兩側的表面層的冷卻速度產生細微的差異，故而存在難以控制兩側的表面層的氣孔特性的問題，即難以控制氣孔的尺寸和分布的問題。另外，為了提高隔膜的氣孔率而使用分子量低的原料樹脂時，離子透過率提高，從而電性能提高，但是，存在拉伸強度等機械強度降低的問題。

本發明的目的在于提供一種能夠同時實現優異的電性能和優異的機械強度、并且兩側的表面層具有相同的氣孔特性的多孔性膜及其制造方法。

用于解決課題的方法

1.多孔性膜

1.1第一多孔性膜

本發明的多孔性膜，含有重均分子量為300000以上、低于500000的聚乙烯樹脂，由上述聚乙烯樹脂的纖維質疊層為多層狀而構成，以在水平方向延伸的方式形成有微細氣孔，

內部層在水平面的上述微細氣孔的平均孔徑（α1）大于表面層在水平面的上述微細氣孔的平均孔徑（β1）。

本發明中，上述平均孔徑（α1）相對于上述平均孔徑（β1）之比（α1）/（β1）能夠為1.5以上。

1.2第二多孔性膜

本發明的多孔性膜，含有重均分子量為300000以上、低于500000的聚乙烯樹脂，由上述聚乙烯樹脂的纖維質疊層為多層狀而構成，以在水平方向延伸的方式形成有微細氣孔，

內部層在水平面的上述微細氣孔所占的面積比例（α2）大于表面層在水平面的上述微細氣孔的面積比例（β2）。

本發明中，上述面積比例（α2）相對于上述面積比例（β2）之比（α2）/（β2）能夠為1.5以上。

上述的第一和第二本發明中，