[發明專利]聚烯烴制微多孔膜及鋰離子二次電池用分隔件

有效

• 申請號: 201310221747.5
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN103280547A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 稻垣大助;巖切進一;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;H01M10/0525;C08J5/22
• 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

本申請是發明名稱為“聚烯烴制微多孔膜及鋰離子二次電池用分隔件”、申請號為200980151243.2、申請日為2009年12月21日、優先權日為2018年12月19日的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及聚烯烴制微多孔膜、鋰離子二次電池用分隔件及鋰離子二次電池。

背景技術

以聚烯烴為原材料的聚烯烴制微多孔膜廣泛用作各種物質的分離膜、選擇透過分離膜以及隔離材料等，作為其用途可列舉出精密過濾膜、燃料電池用分隔件、電容器用分隔件、用于將功能性材料填充到孔中而表現新功能的功能膜的母材、電池用分隔件等。在這些用途中，聚烯烴制微多孔膜優選用作筆記本式個人電腦、便攜電話、數碼相機等移動設備中廣泛備置的鋰離子電池用分隔件。其理由可以列舉：膜的機械強度和絕緣性能高。

這里，對于筆記本式個人電腦、電動工具等所備置的圓筒型鋰離子二次電池，要求能夠收容在有限的空間內并且為高容量。從此種觀點出發，對于以往的鋰離子二次電池的電極、電解液、作為分隔件的聚烯烴制微多孔膜進行了各種改良。另外，本說明書中所述的“高容量”，例如在一般的具有外徑18mm、高65mm的尺寸的圓筒型二次電池中，是指具有2400mAh以上的容量。此外，在具有其他形狀、尺寸的電池中，是指單位體積的容量為145mAh/cm³以上。

專利文獻1中提出了在高分子微多孔膜的一個面上含有耐熱性高分子和陶瓷過濾器的微多孔膜以及具有該微多孔膜的尺寸為外徑18mm、高65mm且具有2500mAh的容量的圓筒型鋰離子二次電池。

此外，專利文獻2中提出了同尺寸且具有2500～2840mAh的容量的圓筒型鋰離子二次電池。

進而，專利文獻3中公開了一種由催化劑殘渣量為300ppm的含有高密度聚乙烯的聚乙烯組合物形成的微多孔膜。此外，專利文獻4中公開了品質優異的聚烯烴制微多孔膜。而且，專利文獻5中公開了一種使用分子量為50萬以下的聚乙烯的聚烯烴制微多孔膜。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2007-324073號公報

專利文獻2:日本特開2007-157458號公報

專利文獻3:日本特開2002-128942號公報

專利文獻4:日本特表2008-506003號公報

專利文獻5:日本特開平6-96753號公報

發明內容

發明要解決的問題

但是，近年來，隨著圓筒型電池的高容量化，難以以指數函數關系得到與以往同程度的安全性試驗結果。例如，在制造高容量電池時的電池卷繞時由電極活性物質滑落而產生的異物被卷入的情況下，由于分隔件隨著高容量化被薄膜化，因而，電極活性物質貫通分隔件而短路的可能性變高。而且，在高容量電池中短路的情況下存在焦耳發熱變大的傾向，可能會使電池的穩定性降低。

此外，關于較高溫下的循環特性，由于電極的膨脹收縮率與以往相比高、在設定溫度以上時電池內部發熱而分隔件易于收縮等理由，存在電池的容量降低顯著并且循環特性變差的可能。

專利文獻1中記載的微多孔膜，由于含有高耐熱多孔層而提高了安全性，但從將內部短路防患于未然并且提高電池的高溫循環特性的觀點出發，尚有改善的余地。

此外，就專利文獻2中記載的微多孔膜而言，其優選的方式體現在該微多孔膜為層疊結構，并且，還限定了其孔徑以及孔隙率的優選的范圍。但是，在考慮將該微多孔膜適用在高容量鋰離子二次電池的情況下，并未特別地就對于異物等的耐性進行研究，仍有改善的余地。

進而，上述專利文獻3～5中記載的微多孔膜均作為鋰離子二次電池用分隔件來使用，近年來尤其必要的對于雜質的考慮欠缺或不充分，尚有改善的余地。

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供對異物等具有良好的耐性、且能夠實現高溫循環特性優異的鋰離子二次電池的聚烯烴制微多孔膜、鋰離子二次電池用分隔件及鋰離子二次電池。

此外，本發明的另一目的在于提供膜中的異物少且品質優異，并且作為非水電解液系二次電池用分隔件使用時顯示出良好的循環特性的聚烯烴制微多孔膜鋰離子二次電池用分隔件及鋰離子二次電池。

用于解決問題的方案