[發(fā)明專利]聚烯烴微孔膜、聚烯烴微孔膜卷、及它們的制造方法以及使用它們的電池用隔膜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280064600.3
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN104011121B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 松永篤;小西直哉;遠(yuǎn)藤義和;室井力;村中利明;影井公一
• 申請（專利權(quán)）人: 東麗電池隔膜株式會(huì)社;東麗株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C08J9/26
• 分類號(hào): C08J9/26;B29C55/02;C08J9/00;H01M2/16;B29K23/00;B29K105/04;B29L7/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 楊宏軍,馬妮楠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及作為物質(zhì)的分離、選擇透過等中使用的分離膜、及堿、鋰二次電池或燃料電池、電容器等電化學(xué)反應(yīng)裝置的隔離材料等廣泛使用的微孔膜。特別涉及適合用作鋰離子電池用隔膜的聚烯烴微孔膜、聚烯烴微孔膜卷及它們的制造方法以及使用它們的電池用隔膜。

背景技術(shù)

聚烯烴微孔膜作為各種物質(zhì)的分離或選擇過濾中使用的分離膜、隔膜等被廣泛使用，例如被用作微濾膜、燃料電池用隔膜、電容器用隔膜等。其中，聚烯烴微孔膜特別優(yōu)選用作筆記本型個(gè)人電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等中廣泛使用的鋰離子電池用的隔膜。作為其理由，可以舉出聚烯烴微孔膜具有優(yōu)異的膜的機(jī)械強(qiáng)度、關(guān)閉特性。

作為鋰離子電池用的隔膜，要求制成電池的狀態(tài)下在高溫循環(huán)試驗(yàn)、烘箱試驗(yàn)等中顯示優(yōu)異的結(jié)果等、高溫下的特性維持，同時(shí)強(qiáng)烈要求異常發(fā)熱時(shí)的安全性，因此，近年來有時(shí)使用例如專利文獻(xiàn)1所示那樣的層合賦予安全性和耐熱性的層的方法。層合膜多通過被涂布在隔膜上來設(shè)置，但層合膜的膜厚穩(wěn)定化是用于表現(xiàn)作為隔膜的性能的重要的項(xiàng)目，另外為了降低制造成本，例如實(shí)施從現(xiàn)有的中心尺寸即60～100mm寬向200mm寬、進(jìn)而向500mm寬以上的寬幅化或使用1000m長以上的長卷的加工。然而，為了改善生產(chǎn)能力使用寬幅或長條的隔膜時(shí)，由于隔膜的微小的尺寸變化，所以存在下述問題：在整個(gè)寬度·整個(gè)長度難以保持其平面性，層合膜的膜厚變得不穩(wěn)定；或由于加工時(shí)的曲折行進(jìn)等損耗增大、生產(chǎn)能力 不提高。另外，近年來研究了以汽車用等為中心的大型·高容量化，除了電池尺寸本身的大型化之外，還需要進(jìn)一步降低制造成本，迫切期望平面性良好且加工性優(yōu)異的寬幅·長條的隔膜卷。

作為改善隔膜的尺寸變化的例子，研究了如專利文獻(xiàn)2～4等中列舉的那樣的、控制由熱導(dǎo)致的收縮的方法等。其中，專利文獻(xiàn)2中記載了一種聚烯烴微孔膜，為了改善高溫下的電池安全性能、方型電池等中的卷繞體收納性，所述聚烯烴微孔膜在65℃下的寬度方向的熱收縮率為1％以下，65℃下的長度方向的熱收縮率與寬度方向的熱收縮率之比大于2。然而，對(duì)于寬幅·長卷狀態(tài)下的膜的微小尺寸變化的抑制不充分，難以改善平面性惡化。

另外，專利文獻(xiàn)3中記載了一種聚烯烴微孔膜，為了提高電池內(nèi)部的溫度上升時(shí)的安全性，所述聚烯烴微孔膜在105℃下的TD方向(寬度方向)熱收縮率為2.0％以下、MD方向(長度方向)熱收縮率為6％以下。然而，與專利文獻(xiàn)2的情況同樣地，對(duì)于寬幅·長卷狀態(tài)下的膜的微小尺寸變化的抑制不充分，難以改善平面性惡化。

進(jìn)而，專利文獻(xiàn)4中記載了一種聚烯烴微孔膜，為了改善電解液含浸性及電池生產(chǎn)工序中的注液性，所述聚烯烴微孔膜的TD(寬度方向)熱收縮開始溫度為80℃以上。然而，專利文獻(xiàn)4的TD熱收縮開始溫度用對(duì)膜施加負(fù)荷的狀態(tài)下、用短時(shí)間使膜升溫時(shí)的收縮負(fù)荷超過了既定值的溫度來定義，對(duì)于卷狀態(tài)下在寬度方向上不施加負(fù)荷的狀態(tài)下經(jīng)時(shí)的微小膜尺寸變化的抑制不充分，難以抑制平面性惡化。

上述狀況中，寬幅·長卷狀態(tài)下，抑制膜的微小尺寸變化、沒有微小的松弛或凹凸、平面性良好的隔膜的開發(fā)成為為了提高隔膜的性能和改善生產(chǎn)能力的重要的課題。

[專利文獻(xiàn)1]日本特開2004－227972號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)2]國際公開第2007/069560號(hào)

[專利文獻(xiàn)3]日本特開2011－80078號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)4]日本特開2008－106237號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的課題在于提供一種即使在寬幅·長卷的狀態(tài)下、膜的平面性也能保持良好的狀態(tài)的、生產(chǎn)能力優(yōu)異的聚烯烴微孔膜及聚烯烴微孔膜卷及它們的制造方法、以及使用它們的電池用隔膜。

為了解決上述課題，本發(fā)明具有以下構(gòu)成。即，

(1).一種聚烯烴微孔膜，其由主要成分為聚烯烴的樹脂形成，所述聚烯烴微孔膜的厚度為1μm以上50μm以下，不透氣度為50秒/100mL以上500秒/100mL以下，40℃經(jīng)48小時(shí)的寬度方向熱收縮率為－0.3％以上0.3％以下、且長度方向熱收縮率為0.0％以上1.5％以下。

(2).如(1)所述的聚烯烴微孔膜，其中，將膜的戳穿強(qiáng)度設(shè)為P(mN/μm)、孔隙率設(shè)為E(％)時(shí)，滿足以下的式(1)。

100×P/(100－E)≧400···式(1)