[發明專利]聚烯烴微多孔膜、電池用隔膜以及它們的制造方法

有效

• 申請號: 201780006013.1
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN108431108B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 水野直樹;菅田正美
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;B32B27/32;C08J5/18;C08J7/04;H01M50/417
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 楊宏軍;李國卿

利用以往的涂布技術在寬度寬的作為薄膜的聚烯烴微多孔膜上設置厚度均勻的多孔層是困難的。本發明提供適于設置厚度偏差小的多孔層的聚烯烴微多孔膜、和適于電池的高容量化的電池用隔膜。聚烯烴微多孔膜，其寬度方向上的F25值的變動幅度為1MPa以下，厚度為3μm以上且低于7μm，寬度為100mm以上。其中，F25值是表示將用拉伸試驗機使試驗片伸長25％時的負荷值除以試驗片的截面積而得到的值。

技術領域

本發明涉及聚烯烴微多孔膜、在聚烯烴微多孔膜的至少一面具有多孔層的電池用隔膜、以及它們的制造方法。

背景技術

熱塑性樹脂制的微多孔膜已被廣泛用作物質的分離膜、選擇透過膜及隔離膜等。例如，包括：鋰離子二次電池、鎳-氫電池、鎳-鎘電池、聚合物電池中使用的電池用隔膜；雙電層電容器用隔膜；反滲透過濾膜、超濾膜、微濾膜等各種過濾器；透濕防水衣料；醫療用材料；等等。

特別是，作為鋰離子二次電池用隔膜，可合適地使用通過含浸電解液而具有離子透過性、電絕緣性優異、且具備孔封閉功能(在電池內部異常升溫時于120～150℃左右的溫度阻斷電流，從而抑制過度的升溫)的聚乙烯制微多孔膜。然而，在由于某些原因而導致在孔封閉后電池內部仍繼續升溫的情況下，聚乙烯制微多孔膜有時會發生收縮/破膜。該現象并不是限于聚乙烯制微多孔膜的現象，在使用了其他熱塑性樹脂的微多孔膜的情況下，在樹脂的熔點以上時也是不可避免的。

另外，鋰離子二次電池用隔膜與電池特性、電池生產率及電池安全性密切相關，要求其具有耐熱性、電極粘接性、透過性、熔融破膜特性(熔化(meltdown))等。迄今為止，已研究了例如通過在聚烯烴制微多孔膜上設置多孔層從而向電池用隔膜賦予耐熱性、粘接性。作為可用于多孔層的樹脂，可適宜使用具有耐熱性的聚酰胺酰亞胺樹脂、聚酰亞胺樹脂及聚酰胺樹脂、具有粘接性的氟樹脂。另外，近年來，還使用了能夠通過比較簡易的工序來層疊多孔層的水溶性或水分散性粘合劑。需要說明的是，本說明書中所謂的多孔層是指通過濕式涂布法而得到的層。

在專利文獻1的實施例5中，在利用凹版涂布機將均勻分散有二氧化鈦粒子和聚乙烯醇的水溶液涂布于通過同步雙軸拉伸法得到的厚度為20μm的聚乙烯微多孔膜之后，于60℃進行干燥而除去水，得到了總膜厚為24μm(涂布厚度為4μm)的多層多孔膜。

在專利文獻2的實施例3中，在利用棒涂機將均勻分散有二氧化鈦粒子和聚乙烯醇的水溶液涂布于通過同步雙軸拉伸法得到的厚度為16μm的聚乙烯微多孔膜之后，于60℃進行干燥而除去水，得到了總膜厚為19μm(涂布厚度為3μm)的多層多孔膜。

在專利文獻3的實施例1中，除了使用了凹版涂布機以外，利用與專利文獻2的實施例3同樣的方法得到了多層多孔膜。

在專利文獻4的實施例6中，使厚度為11～18μm的通過逐步雙軸拉伸法得到的聚乙烯微多孔膜從載有適量的涂布液(所述涂布液包含間位型全芳香族聚酰胺、氧化鋁粒子、二甲基乙酰胺(DMAc)及三丙二醇(TPG))的邁耶棒之間通過，并經過凝固、水洗/干燥工序，得到了形成有耐熱性多孔質層的非水系二次電池用隔膜。

在專利文獻5中，使厚度為10～12μm的通過逐步雙軸拉伸法得到的聚乙烯微多孔膜從載有適量的涂布液(所述涂布液包含間位型全芳香族聚酰胺、氫氧化鋁、二甲基乙酰胺及三丙二醇)的對置的邁耶棒之間通過，并經過凝固、水洗/干燥工序，得到了形成有耐熱性多孔質層的非水系二次電池用隔膜。

在專利文獻6中，使厚度為12μm的通過逐步雙軸拉伸法得到的聚乙烯微多孔膜從載有適量的涂布液(所述涂布液包含聚間苯二甲酰間苯二胺、氫氧化鋁粒子、二甲基乙酰胺(DMAc)及三丙二醇(TPG))的對置的邁耶棒之間通過，并經過凝固、水洗/干燥工序，得到了形成有耐熱性多孔質層的非水系二次電池用隔膜。