[發明專利]蓄電裝置用分隔件、及蓄電裝置

有效

• 申請號: 201880014565.1
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN110366787B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 村上將人;稻葉真太郎;久光伸彌;稻垣大助;畑山博司
• 申請（專利權）人: 旭化成株式會社
• 主分類號: H01M50/417
• 分類號: H01M50/417;H01G11/52;H01G11/06
• 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

一種蓄電裝置用分隔件，其具有含有聚烯烴樹脂和離子性化合物的多孔層，前述多孔層中的前述離子性化合物的含量為5質量％以上且99質量％以下、并且前述分隔件的白度超過98.0。

技術領域

本發明涉及蓄電裝置用分隔件、及使用該分隔件的蓄電裝置。

背景技術

蓄電裝置被利用于民生機器用電源、車載用電源、固定用電源等廣泛用途。這些蓄電裝置之中，鋰離子二次電池由于具有高能量密度、高耐久性等優異的特征，因此近年作為電動汽車用的電源，利用急速擴大。

鋰離子二次電池通常使用聚烯烴微多孔膜作為分隔件。分隔件配置于正極和負極之間，防止正負極的直接接觸或短路所導致的電子傳導，另一方面能夠借由保持于該微多孔膜中的電解液進行離子傳導。

電動汽車用的蓄電裝置由于如急速充電、再生制動等那樣短時間進行大電流的充放電的頻率高，因此需要具備高度的輸入輸出特性。進而，相對于車內的有限空間，大多以高密度設置蓄電裝置，因此電池的溫度容易升高，從確保安全性的觀點考慮，對于分隔件的耐熱性要求高的水平。

近年，為了改善分隔件的耐熱性，進行了各種嘗試。最通用的方法為使用聚烯烴微多孔膜作為基材、在基材上形成含有無機填料和/或耐熱性有機樹脂作為主體的耐熱層的方法。例如專利文獻1中，在聚乙烯微多孔膜上形成含有二氧化硅作為主體的耐熱層、改善分隔件的耐熱性。

另一方面，也提出了升高聚烯烴微多孔膜自身的耐熱性的方法。例如專利文獻2中公開了將聚乙烯樹脂和氧化鋁組合使用來制作含有氧化鋁的聚乙烯微多孔膜。專利文獻2中，具體而言記載了由高密度聚乙烯和氧化鋁顆粒(平均粒徑2nm)形成的微多孔膜，即使高溫也可以通過氧化鋁顆粒來維持絕緣性。

另外，專利文獻3及4中也提出了將聚乙烯樹脂和二氧化硅組合使用來制作含有二氧化硅的聚乙烯微多孔膜的方法。專利文獻3及4中，具體而言記載了通過向聚乙烯樹脂以高濃度填充二氧化硅，即使在超過聚乙烯的熔點的高溫，也可以抑制微多孔膜的收縮。

進而，專利文獻5中公開了將聚烯烴樹脂和硫酸鋇混合來制作含有硫酸鋇的聚烯烴微多孔膜的方法。具體而言，通過將高密度聚乙烯、軟質聚丙烯等聚烯烴樹脂類、和作為填料的硫酸鋇(平均粒徑660nm)混合、將所得到的混合物拉伸，由此將樹脂與填料的界面剝離而形成多孔膜。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2012/005139號

專利文獻2：日本特開平10-50287號公報

專利文獻3：國際公開第2010/108148號

專利文獻4：日本特開2010-262785號公報

專利文獻5：日本特開2005-71979號公報

發明內容

發明要解決的問題

但是，專利文獻1中記載的技術使用聚乙烯微多孔膜作為耐熱層的基材，因此存在高溫下聚乙烯熔融·流動、而不能維持分隔件的絕緣性的可能性。另外，該技術需要基材的制造工序和耐熱層的形成工序，因此工序數多，也存在生產率低的問題。

另外，專利文獻2～4中記載的技術由于在聚烯烴微多孔膜含有金屬氧化物填料，需要將聚烯烴和金屬氧化物在高溫下混煉。若高溫下使聚烯烴與金屬氧化物接觸則存在由于金屬氧化物而引起聚烯烴的劣化、分隔件黃變的情況。劣化了的聚烯烴由于擔心耐電壓性和耐氧化性，因此從提高蓄電裝置的可靠性和安全性的觀點考慮不優選。另外，高溫的蓄電裝置中，金屬氧化物和電解液有可能反應，從損害循環特性等電池特性或者由于氣體產生所導致的電池膨脹而損害安全性等觀點考慮也不優選。