[發明專利]多孔性膜、二次電池用隔膜及二次電池

有效

• 申請號: 201880005320.2
• 申請日: 2018-02-15
• 公開（公告）號: CN110100328B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 生駒啟;甲斐信康;佃明光
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: H01M50/446
• 分類號: H01M50/446;B32B3/10;B32B27/20;B32B27/32;H01M10/058
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 楊宏軍;李國卿

本發明的目的在于以低成本提供耐熱性高且具有優異的電池特性、品質穩定性優異的二次電池用隔膜。其解決手段為下述多孔性膜：在多孔質基材的至少一面具有含有無機粒子及耐熱性樹脂的多孔質層，該耐熱性樹脂是(A)熔點為200℃以上的樹脂或(B)不具有熔點的樹脂，所述多孔性膜在140℃時的面積熱收縮率為25％以下，并且以5m間隔測得的長度方向上的波長800nm處的透光率的偏差為15％以下。

技術領域

本發明涉及多孔性膜、二次電池用隔膜及二次電池。

背景技術

鋰離子電池這樣的二次電池已廣泛用于智能手機、平板、便攜式電話、筆記本電腦、數碼照相機、數碼攝像機、便攜式游戲機等便攜式數碼設備、電動工具、電動摩托車、電動輔助自行車等便攜式設備、及電動汽車、混合動力車、插電式混合動力車等汽車用途等。

鋰離子電池通常具有下述構成：二次電池用隔膜和電解質介在于正極和負極之間，所述正極是在正極集電體上層疊正極活性物質而得到的，所述負極是在負極集電體上層疊負極活性物質而得到的。

作為二次電池用隔膜，使用了聚烯烴系多孔質基材。作為二次電池用隔膜所要求的特性，可舉出：在多孔結構中包含電解液、能夠使離子移動的特性；以及關閉特性，即，鋰離子電池異常發熱時，因熱而發生熔融從而使得多孔結構關閉，使離子移動停止，由此停止發電。

然而，伴隨著近年來的鋰離子電池的高容量化、高輸出化，對于二次電池用隔膜而言，不僅要求上述特性，還要求高溫時的尺寸穩定性及耐熱破膜性的賦予。鋰離子電池異常發熱的情況下，上述的關閉特性啟動后，電池被進一步加熱，由此存在由于二次電池用隔膜的收縮而產生短路部位的情況。另外，由于對鋰離子電池施加沖擊，從而在局部施加有壓力的狀態下發熱，有時也發生二次電池用隔膜的破膜。若發生這樣的二次電池用隔膜的破膜，則可能在電池內部發生短路。如此，對于二次電池用隔膜，不僅要求關閉特性，還要求高溫時的耐熱破膜性。

另外，另一方面，對于鋰離子電池而言，還要求高輸出化、長壽命化、高容量化這樣的優異電池特性，要求在對二次電池用隔膜賦予高溫時的尺寸穩定性及耐熱破膜性時不降低電池特性而呈現出良好的電池特性。

針對上述要求，專利文獻1中提出了通過在以聚烯烴為主體的多孔質膜上層疊包含無機粒子的層疊多孔質層從而能夠降低熱收縮率的二次電池用隔膜。另外，專利文獻2中提出了通過將耐熱性含氮芳香族聚合物和陶瓷粉末層疊于多孔質基材上從而使得耐熱性高且短路溫度高的二次電池用隔膜。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第5183435號公報

專利文獻2：日本特開2016-130027號公報

發明內容

發明要解決的課題

然而，就專利文獻1而言，雖然通過無機粒子而降低了達到關閉溫度之前的熱收縮率，但是在達到關閉后的高溫區域時，熱收縮率變大，無法充分地確保高溫時的尺寸穩定性及耐熱破膜性。另外，專利文獻2中，由于層疊了耐熱性含氮芳香族聚合物，因此在達到關閉后的高溫區域時，熱收縮率變小，但孔結構的偏差大，電池特性的偏差變大。

因此，鑒于上述問題，本發明的目的在于以低成本提供在達到關閉后的高溫區域時熱收縮率低且具有優異的電池特性、長度方向上的孔結構的偏差小的多孔性膜。

用于解決課題的手段

因此、為了以低成本提供在達到關閉后的高溫區域時熱收縮率低且具有優異的電池特性、長度方向上的孔結構的偏差小的多孔性膜，本申請的發明人反復進行了深入研究。結果，通過使用耐熱性樹脂和無機粒子，從而能夠以低成本提供在達到關閉后的高溫區域時熱收縮率低且具有優異的電池特性、長度方向上的孔結構的偏差小的多孔性膜。

為了解決上述課題，本發明的多孔性膜具有以下的構成。