[發明專利]層疊多孔質薄膜的制造方法

有效

• 申請號: 201280035519.2
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN103687675A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 長谷川博彥;渡邊耕一郎
• 申請（專利權）人: 住友化學株式會社
• 主分類號: B05D5/00
• 分類號: B05D5/00;B05D7/02;B32B5/22;C08J9/36;H01M2/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王彥慧

技術領域

本發明涉及制造適合作為非水電解液二次電池隔板的層疊多孔質薄膜的方法。

背景技術

非水電解液二次電池、特別是鋰二次電池由于能量密度高，因而作為用于個人電腦、移動電話、便攜式信息終端等的電池被廣泛使用。

以這些鋰二次電池為代表的非水電解液二次電池的能量密度高，在由于電池的破損或者使用電池的機器的破損等而導致發生內部短路或外部短路的情況下，有時流過大電流而發熱。因此，要求非水電解液二次電池能夠防止一定程度以上的發熱，確保高的安全性。

作為確保安全性的方法，通常是使其具有在異常發熱時能夠利用隔板阻斷正-負極間的離子通過，進而防止發熱這樣的關閉(shut?down)功能的方法。使用了該隔板的電池在異常發熱時，能夠通過隔板熔融和無孔化來阻斷離子的通過，進而可以抑制發熱。

作為這樣的具有關閉功能的隔板，例如使用聚烯烴制的多孔質薄膜(下面，有稱為“多孔質聚烯烴薄膜”的情況。)。由該多孔質聚烯烴薄膜構成的隔板，在電池異常發熱時通過在約80～180℃下熔融和無孔化來阻斷(關閉)離子的通過進而抑制發熱。但是根據情況的不同，由多孔質聚烯烴薄膜構成的隔板由于收縮或破膜等可引起正極和負極直接接觸，有可能引起短路。由多孔質聚烯烴薄膜構成的隔板的形狀穩定性不足，有時不能抑制短路導致的異常發熱。

另一方面，正在研究下述的方法：通過在多孔質聚烯烴薄膜層疊由具有耐熱性的材質構成的多孔膜(下面，有稱為“耐熱層”的情況)，對隔板賦予高溫下的形狀穩定性。作為這樣的高耐熱性的隔板，例如有下述提案：將再生纖維素膜浸漬于有機溶劑中多孔化后，層疊于作為基材的多孔質薄膜(下面，有時稱為“基材多孔質薄膜”)所形成的隔板；或者在基材多孔質薄膜表面涂敷包含微粒子填料、水溶性聚合物和水的涂敷漿料，并將其干燥后所形成的層疊多孔質薄膜(例如參照專利文獻1、2)。

這樣的層疊多孔質薄膜是將包含無機填料和粘結劑用樹脂的涂敷漿料均勻涂敷在基材多孔質薄膜表面進行制造的，但是如果在該涂敷工序中涂敷漿料浸透于基材多孔質薄膜，則涂敷漿料成分即粘結劑用樹脂就會滲入基材多孔質薄膜內部，因而存在基材多孔質薄膜的離子透過性、關閉性降低等不能夠保持基材多孔質薄膜本來的性質的問題。

另外，層疊多孔質薄膜用的基材多孔質薄膜作為隔板使用時為了得到更高的離子透過性，優選具有高孔隙率(例如，50％以上)，但對于基材多孔質薄膜而言，如果在上述的涂敷工序中，發生涂敷漿料向基材多孔質薄膜內部浸透的情況時，由于浸透的涂敷漿料中的溶劑成分在汽化時產生收縮應力，在該收縮應力的作用下基材多孔質薄膜產生收縮，不能夠保持高孔隙率，存在得到的層疊多孔質薄膜的特性比從基材多孔質薄膜本來的特性出發預想到的特性更差的問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平10-3898號公報

專利文獻2：日本特開2004-227972號公報

發明內容

本發明的目的在于提供一種制造層疊多孔質薄膜的方法。該層疊多孔質薄膜是即使在基材多孔質薄膜上涂敷用于在基材多孔質薄膜上形成耐熱層的涂敷液，也能夠保持基材多孔質薄膜的特性的層疊多孔質薄膜。

即，本發明提供如下。

<1>一種具有基材多孔質薄膜和耐熱層的層疊多孔質薄膜的制造方法，所述方法包括通過在基材多孔質薄膜的表面涂敷包含溶劑、粘結劑用樹脂和填料的涂敷漿料后，除去溶劑，從而在所述基材多孔質薄膜的表面形成以填料為主要成分的耐熱層的步驟，其中，所述涂敷漿料以相對于未處理的基材多孔質薄膜的接觸角為75°以上的方式進行制備，所述方法還包括在所述基材多孔質薄膜的表面涂敷所述涂敷漿料之前，按照所述涂敷漿料相對于基材多孔質薄膜的接觸角為65°以下的方式進行基材多孔質薄膜的表面處理的步驟。

<2>一種具有基材多孔質薄膜和耐熱層的層疊多孔質薄膜的制造方法，所述方法包括通過在基材多孔質薄膜的表面涂敷包含溶劑、粘結劑用樹脂和填料的涂敷漿料后，除去溶劑，從而在所述基材多孔質薄膜的表面形成以填料為主要成分的耐熱層的步驟，其中，所述涂敷漿料以相對于未處理的基材多孔質薄膜的接觸角為75°以上的方式進行制備，所述涂敷漿料的粘度為300cP～10000cP的范圍。

<3>根據<1>或<2>所述的層疊多孔質薄膜的制造方法，其中，基材多孔質薄膜是以聚烯烴為主要成分的多孔質薄膜。