[發(fā)明專利]樹脂組合物、非水電解質(zhì)二次電池用含填料樹脂膜以及非水電解質(zhì)二次電池用含填料樹脂膜的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380016182.5
• 申請(qǐng)日: 2013-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN104185651A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 稻葉祐策;五十嵐民人;堺勇樹;竹內(nèi)彩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社吳羽
• 主分類號(hào): C08L27/16
• 分類號(hào): C08L27/16;C08K3/00;H01M2/16;H01M4/13;H01M4/139
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔡曉菡;劉力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種樹脂組合物、非水電解質(zhì)二次電池用含填料樹脂膜以及非水電解質(zhì)二次電池用含填料樹脂膜的制造方法。

背景技術(shù)

近年來，電子技術(shù)發(fā)展飛速，各種設(shè)備實(shí)現(xiàn)了小型化、輕量化。隨著這類電子設(shè)備的小型化、輕量化，要求作為其電源的電池也實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化。作為容積及質(zhì)量雖小卻可獲得大能量的電池，使用的是采用鋰的非水電解質(zhì)二次電池。此外，還提議將非水電解質(zhì)二次電池用作混合動(dòng)力車、電動(dòng)汽車等的動(dòng)力源，并開始投入使用。

通常，非水電解質(zhì)二次電池具有正極和負(fù)極，這兩極之間配置隔膜，用于使正極和負(fù)極絕緣。作為非水電解質(zhì)二次電池中所使用的隔膜，以往使用的是聚烯烴類高分子多孔膜。

非水電解質(zhì)二次電池可以通過離子(鋰離子二次電池的情況下為鋰離子(Li⁺))經(jīng)由隔膜在正極和負(fù)極之間移動(dòng)從而進(jìn)行充電、放電。因此，就要求隔膜不會(huì)妨礙離子的自由移動(dòng)，采用具有多個(gè)微細(xì)孔的多孔膜作為隔膜。

此外，還要求隔膜具有所謂的切斷(Shutdown)功能。切斷功能是指當(dāng)電池內(nèi)部發(fā)生微細(xì)短路時(shí)，相應(yīng)部分的孔閉塞，以妨礙離子的移動(dòng)，通過使相應(yīng)部分的電池功能喪失，從而提高非水電解質(zhì)二次電池的安全性。另外，在聚烯烴類高分子多孔膜中，當(dāng)電池內(nèi)部發(fā)生微細(xì)短路時(shí)，由于該部分的溫度上升，相應(yīng)部分發(fā)生熔解，孔閉塞，從而實(shí)現(xiàn)切斷功能。

然而，瞬間產(chǎn)生的熱量使電池溫度超過150℃等情況下，有可能會(huì)使隔膜急劇收縮，造成正極和負(fù)極的短路部位擴(kuò)大。該情況下，電池溫度有可能會(huì)達(dá)到數(shù)百℃以上，造成非水電解質(zhì)二次電池的安全性出現(xiàn)問題。

為了提高高溫時(shí)非水電解質(zhì)二次電池的安全性，提議將包含無機(jī)材料的多孔膜設(shè)置于聚烯烴類高分子多孔膜等以往的隔膜和正極或負(fù)極之間。

例如，提議在形成具有絕緣性的無機(jī)氧化物多孔膜時(shí)使用特定的α氧化鋁(例如，參考專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1提議通過由α氧化鋁、粘合劑和溶劑構(gòu)成的無機(jī)氧化物漿料涂布于電極或隔膜上，然后干燥漿料，從而形成無機(jī)氧化物多孔膜。此外，專利文獻(xiàn)1還例舉了以聚偏氟乙烯(PVDF)為代表的多種樹脂作為粘合劑。

專利文獻(xiàn)1中記載的發(fā)明的主要目的是提供一種無機(jī)氧化物多孔體，用于鋰離子二次電池，從鋰離子導(dǎo)電性的觀點(diǎn)考慮，其具有最佳孔隙率，高均勻性，熱穩(wěn)定性。

然而，關(guān)于構(gòu)成含有無機(jī)材料的多孔膜的粘合劑樹脂和無機(jī)材料的粘合性，相關(guān)討論尚不充分。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2012-4103號(hào)公報(bào)

發(fā)明概要

發(fā)明擬解決的問題

在以往的隔膜和正極或負(fù)極之間設(shè)置包含無機(jī)材料的多孔膜時(shí)，要求無機(jī)材料不會(huì)剝落。

然而，以往和無機(jī)材料一同使用的聚偏氟乙烯等樹脂，其與無機(jī)材料的粘合性并不充分。

本發(fā)明的目的在于提供一種無機(jī)材料的脫落等得到抑制的含填料樹脂膜。

此外，本發(fā)明的目的還在于提供一種可用于制造上述含填料樹脂膜的樹脂組合物、上述含填料樹脂膜的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明者等經(jīng)反復(fù)銳意研究，發(fā)現(xiàn)通過使用特定的偏氟乙烯類共聚物可以解決上述問題，從而完成本發(fā)明。

即，本發(fā)明的樹脂組合物包含偏氟乙烯類共聚物、絕緣性無機(jī)填料以及有機(jī)溶劑，所述偏氟乙烯類共聚物是由偏氟乙烯和下述式(1)所表示的化合物共聚而得到。

本發(fā)明的非水電解質(zhì)二次電池用含填料樹脂膜包含偏氟乙烯類共聚物以及絕緣性無機(jī)填料，所述偏氟乙烯類共聚物是由偏氟乙烯和下述式(1)所表示的化合物共聚而得到。

本發(fā)明的非水電解質(zhì)二次電池用含填料樹脂膜的制造方法特征在于，在基材上涂布包含偏氟乙烯類共聚物、絕緣性無機(jī)填料以及有機(jī)溶劑的樹脂組合物并干燥，所述偏氟乙烯類共聚物是由偏氟乙烯和下述式(1)所表示的化合物共聚而得到。

(式(1)中，R¹、R²、R³分別獨(dú)立為氫原子、氯原子或碳原子數(shù)1～5的烷基，X'是主鏈由1～19個(gè)原子構(gòu)成的分子量為472以下的原子團(tuán))

上述基材優(yōu)選為電極或隔膜。

此外，本發(fā)明中上述式(1)所表示的化合物優(yōu)選為下述式(2)所表示的化合物。