[發(fā)明專利]合成樹脂微多孔膜及其制造方法、蓄電器件用隔膜以及蓄電器件

有效

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• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN110268010B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設計）人: 中楯順一;八木一成
• 申請（專利權）人: 住友化學株式會社
• 主分類號: C08J9/00
• 分類號: C08J9/00;C08L23/12;B29C48/08;B29C55/06;H01G9/02;H01G11/52;H01M50/417;H01M50/491;H01M50/489;B29K105/04;B29L7/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張濤

本發(fā)明提供一種合成樹脂微多孔膜，其具有優(yōu)異的鋰離子透過性并且可以構成高性能的蓄電器件，即使用于高輸出功率的用途，也不易產生由于樹枝化而導致的正極和負極的短路或放電容量的急劇下降。本發(fā)明的合成樹脂微多孔膜是包含合成樹脂并且經過了拉伸的合成樹脂微多孔膜，其中，在沿上述合成樹脂微多孔膜的厚度方向和拉伸方向的截面上，具有沿厚度方向延伸的多個支撐部與形成在上述支撐部之間的多個原纖維，在由上述支撐部和上述原纖維圍繞而成的部分中形成有微孔部，并且上述支撐部的支化結構的數量是每100μm²為150個以下。

技術領域

本發(fā)明涉及一種合成樹脂微多孔膜及其制造方法、蓄電器件用隔膜以及蓄電器件。

背景技術

目前，使用鋰離子電池、電容器、蓄電器等的蓄電器件。例如，鋰離子電池一般通過將正極、負極以及隔膜設置于電解液中而構成。正極是在鋁箔的表面上涂布鈷酸鋰或錳酸鋰而形成。負極是在銅箔的表面涂布碳而形成。而且，設置隔膜，使得正極與負極分隔，防止正極與負極的短路。

在鋰離子電池的充電時，鋰離子從正極釋放而進入負極內。另一方面，在鋰離子電池的放電時，鋰離子從負極釋放而移動至正極。該充放電在鋰離子電池中反復進行。因此，對于鋰離子電池所使用的隔膜，必須能夠使鋰離子良好地透過。

若反復進行鋰離子電池的充放電，則在負極端面產生鋰的樹枝化(dendrite)結晶(樹枝狀結晶)。該樹枝化結晶會穿破隔膜而產生正極與負極的微小的短路(樹枝狀結晶短路)。

近年來，汽車用鋰離子電池的大型電池高輸出功率化正在發(fā)展，并且要求鋰離子通過隔膜時低電阻化。因此，隔膜必須具有較高的透氣性。并且，在大型的鋰離子電池的情況下，長壽命、長期安全性的保障也變得重要。

作為隔膜，提出有各種包含聚丙烯的多孔膜。在專利文獻1中例如提出有一種聚丙烯微多孔性膜的制造方法，其特征在于：在將含有聚丙烯、熔融結晶溫度高于聚丙烯的聚合物以及β晶體成核劑的組合物擠出而成形為片狀然后，至少進行單軸拉伸。

此外，在專利文獻2中提出有一種多層多孔膜，其在聚烯烴樹脂多孔膜的至少單面具備厚度為0.2μm以上且100μm以下的多孔層，所述多孔層含有無機填料、或熔點和/或玻璃化轉變溫度為180℃以上的樹脂，多層多孔膜透氣度為1～650sec/100cc。

并且，在專利文獻3中公開有將聚丙烯膜進行單軸拉伸而進行多孔化的多孔質聚丙烯膜的制造方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭63-199742號公報

專利文獻2：日本特開2007-273443號公報

專利文獻3：日本特開平10-100344號公報

發(fā)明內容

發(fā)明所解決的技術問題

但是，通過專利文獻1的聚丙烯微多孔膜的制造方法得到的聚丙烯微多孔膜的透氣性低，鋰離子透過性不充分。因此，難以將這種聚丙烯微多孔膜用于需要高輸出功率的鋰離子電池。

此外，專利文獻2的多層多孔膜由于鋰離子的透過性不充分，因此難以用于需要高輸出功率的鋰離子電池。

并且，在通過專利文獻3的方法得到的多孔聚丙烯膜中，由于孔不均勻地形成，因此鋰離子透過性也變得不均勻。因此，在多孔聚丙烯膜中，產生具有高鋰離子透過性的部分和具有低鋰離子透過性的部分。該多孔聚丙烯膜存在如下問題：在鋰離子透過性高且容易發(fā)生微小短路的部位容易產生樹枝狀結構，長壽命和長期安全性不充分。

本發(fā)明提供一種具有優(yōu)異的鋰離子透過性，可以構成鋰離子電池透過性優(yōu)異且高性能的電容器、蓄電器等的蓄電器件，即使用于高輸出用途，也可以通過樹枝狀或短路來使正極和負極短路難以發(fā)生放電容量的急劇下降的合成樹脂微多孔膜及其制造方法。