[發明專利]電化學元件用分隔件和電化學元件

有效

• 申請號: 201880074659.8
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN111357068B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 和田典弘;松岡學;市村拓己;西森雄平;井河篤
• 申請（專利權）人: 日本高度紙工業株式會社
• 主分類號: H01G9/02
• 分類號: H01G9/02;H01G11/06;H01G11/52;H01M50/44;H01M50/489
• 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

提供：維持分隔件的耐短路性、電阻、電解液浸滲性、電解液保持性的均衡、且具有化學穩定性的薄的電化學元件用分隔件。構成如下電化學元件用分隔件，其為夾設于一對電極之間用于隔離兩極、保持電解液的電化學元件用分隔件，所述電化學元件用分隔件由打漿后的纖維素纖維和熱塑性合成纖維形成，該分隔件的厚度為5.0～30.0μm、密度為0.50～0.75g/cm³，厚度X(μm)與透氣抵抗度Y(秒/100ml)滿足式1：Y≥0.01X²?0.6X+11.5。

技術領域

本發明涉及電化學元件用分隔件和使用該電化學元件用分隔件的電化學元件。

背景技術

電化學元件中可以舉出鋁電解電容器、導電性高分子鋁固體電解電容器、導電性高分子混合鋁電解電容器、雙電層電容器、鋰離子電容器、鋰離子二次電池、鋰一次電池等。而且，這些電化學元件在汽車相關設備、數字設備、風力發電/太陽能發電等可再生能源相關設備、智能電表等通信設備之類的大量的領域中被采用，今后市場也擴大，預計其用途也擴大。

例如，近年來備受關注的電動汽車、混合動力汽車中，鋰離子二次電池用作電源等，雙電層電容器用于能源再生等，鋁電解電容器用于成為電源的電池或混合系統的控制、自外部交流電源的直流轉換的電子控制單元等。在這種用于汽車的電化學元件中，由于擔心缺陷關乎人命，因此，要求高可靠性。亦即，要求承受車體的振動，即使在寒冷地區、高溫地區長時間使用也不產生短路不良，并且性能的劣化也少。

在用于電子設備的電路基板上，非常希望安裝的電化學元件的薄型化、低背(lowback)化。因此，出于對集成電路、電路周邊的芯片的電力供給、交流電流的平滑化的目的，在基板上安裝鋁電解電容器等電化學元件，但對于這些電化學元件也要求低背、小型。

另外，便攜式設備要求一次充電就能夠長時間使用。鋰離子二次電池大多被用作便攜式設備的電源，除了薄型的要求以外，還要求高容量化，即使重復充放電，性能劣化也少，使其能夠承受長時間使用。

隨著上述用途、所使用的設備的高性能化，與以往相比，電化學元件要求伴有充放電的特性劣化的降低、功率特性的改善、可靠性進一步的改善、小型化等至迄今為止以上。

作為電化學元件用分隔件，使用有無紡布分隔件、聚烯烴系微多孔膜，另外，使用有在它們上涂覆有無機物的分隔件等。

作為聚烯烴系微多孔膜分隔件，使用有聚丙烯、聚乙烯制的分隔件。

作為無紡布分隔件，有如下分隔件：使用了由木材、非木材得到的天然纖維素纖維、溶劑紡纖維素纖維等再生纖維素纖維、聚酯纖維、丙烯酸類纖維等合成纖維的分隔件；混合它們而使用的分隔件。

對于涂覆有無機物的分隔件，提出了如下分隔件：在通過濕式抄紙法將聚酯纖維那樣的合成纖維片化而成的無紡布上涂布無機粉末而得到的分隔件；在聚烯烴系微多孔膜上涂布無機粉末而得到的分隔件。

電化學元件中使用的分隔件的主要作用為一對電極的隔離和電解液的保持。為了隔離一對電極，對于分隔件要求屏蔽性。而且，為了改善屏蔽性，采用了如下手法：使分隔件高密度化；加厚分隔件的厚度。

另外，出于電化學元件的小型化(小徑化和/或低背化)、容量改善、低電阻化的目的，采用了如下手法：使分隔件進一步薄層化；使分隔件低密度化。

為了電化學元件用分隔件的薄層化，聚烯烴系微多孔膜分隔件必須將其膜厚越來越減薄。為了防止由分隔件薄膜化引起的耐熱性的降低和耐短路性的降低，提出了在聚烯烴系微多孔膜分隔件上涂覆氧化鋁等無機粉末而成的分隔件。

另一方面，對于無紡布分隔件，為了薄層化，采用了如下方法：減薄制造分隔件時(抄紙時)的厚度并進行抄紙，或在壓力機的線壓下將抄紙后的分隔件壓碎以使其減薄。

為了改善分隔件的性能，例如公開了專利文獻1至專利文獻5的技術。

現有技術文獻