[發明專利]聚烯烴微多孔膜、非水電解液系二次電池用隔膜及非水電解液系二次電池

有效

• 申請號: 201880020119.1
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號: CN110431176B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 松下勝彥;春本亙祐
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: C08J9/26
• 分類號: C08J9/26;H01M50/417;H01M50/491;H01M50/494;H01M10/0566
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 楊宏軍;焦成美

本發明的課題是提供一種聚烯烴微多孔膜，其作為隔膜組入電池時的耐沖擊性及電池特性優異。本發明是具有下述的特性(1)～(5)的聚烯烴微多孔膜。(1)MD方向及TD方向的拉伸強度(MPa)及拉伸伸長率(％)滿足下述關系式(I)。[(MD方向的拉伸強度×MD方向的拉伸伸長率/100)²+(TD方向的拉伸強度×TD方向的拉伸伸長率/100)²]^1/2≥300......式(I)；(2)MD方向及TD方向的拉伸強度為196MPa以上；(3)利用Palm Porometer測定的最大孔徑為60nm以下；(4)利用Palm Porometer測定的平均流量孔徑為40nm以下；(5)空隙率為40％以上。

技術領域

本發明涉及聚烯烴微多孔膜、非水電解液系二次電池用隔膜及非水電解液系二次電池。

背景技術

微多孔膜可用于過濾膜、透析膜等過濾器、電池用隔膜或電解電容器用的隔膜等各種領域。其中，以聚烯烴作為樹脂材料的聚烯烴微多孔膜由于耐藥品性、絕緣性、機械強度等優異，且具有關閉特性，因此，近年來被廣泛用作電池用隔膜。

二次電池、例如鋰離子二次電池因能量密度高而被廣泛用作個人電腦、便攜電話等中使用的電池。另外，二次電池還被用作電動汽車或混合動力汽車的發動機驅動用電源。

尤其是在大型高容量鋰離子電池的情況下，作為電池的特性以及更高的可靠性是重要的，即使是對于這些電池中所使用的隔膜，從安全性的觀點考慮，也要求具有高的耐沖擊性。

為了提高隔膜的耐沖擊性，需要高的膜強度及高的伸長率。然而，聚烯烴微多孔膜的強度及伸長率是此消彼長的關系，在維持伸長率的情況下對膜進行高強度化是困難的。迄今為止，對于提高了膜強度或伸長率的聚烯烴微多孔膜有一些報道。

例如，專利文獻1中記載了一種聚烯烴微多孔膜，其孔隙率為10％以上且小于55％，MD及TD的拉伸強度為50～300MPa，MD拉伸強度與TD拉伸強度的合計為100～600MPa，MD及TD的拉伸伸長率為10～200％，MD拉伸伸長率與TD拉伸伸長率的合計為20～250％。根據專利文獻1，該聚烯烴微多孔膜不易變形，耐破膜性、應力松弛特性優異。

專利文獻2中記載了一種聚烯烴微多孔膜，其長度方向的拉伸強度相對于寬度方向的拉伸強度之比為0.75～1.25，且在120℃時的前述寬度方向的熱收縮率小于10％。根據專利文獻2，該聚烯烴微多孔膜對于異物等具有良好的耐性。

專利文獻3中記載了一種聚烯烴微多孔膜，其包含聚丙烯，且橫向斷裂強度為100～230MPa，橫向拉伸斷裂伸長率為10～110％，縱向拉伸斷裂強度相對于橫向拉伸斷裂強度為0.8～1.3。

專利文獻4中記載了一種聚烯烴微多孔膜，其泡點為500～700kPa，且長度方向(MD)拉伸強度/寬度方向(TD)拉伸強度之比為1.0～5.5，關閉溫度為130～140℃。根據專利文獻4，該聚烯烴微多孔膜可兼備良好的循環特性和高的耐電壓特性。

專利文獻1:日本特開2006-124652號公報

專利文獻2:國際公開2010/070930號

專利文獻3:國際公開2009/123015號

專利文獻4:日本特開2013-234263號公報

發明內容

在上述專利文獻1～4中，記載了在維持電池特性的同時提高了拉伸強度或拉伸伸長率的聚烯烴微多孔膜，但隨著近年來的電池性能提高，要求進一步提高耐沖擊性。此外，兼備強度及伸長率、和輸出特性、循環特性等電池性能更加困難，尋求兼備耐沖擊性和輸出特性等電池特性的隔膜。

鑒于上述情形，本發明的目的是提供耐沖擊性非常優異的聚烯烴微多孔膜。另外，本發明的目的是提供在用作電池用隔膜時，以高水平兼備耐沖擊性和電池特性(輸出特性、耐枝晶特性等)的聚烯烴微多孔膜。