多层多孔膜制造技术

本发明专利技术提供一种多层多孔膜，其具有以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜、和层叠在所述多孔膜的至少单面的包含无机填料和树脂制粘结剂的多孔层，所述多孔膜的通过气液法计算出的平均孔径d、弯曲度τa及孔数B分别为：d＝0.035～0.060μm、τa＝1.1～1.7、B＝100～500个/μm

【技术实现步骤摘要】
多层多孔膜本申请是申请日为2013年3月28日，申请号为201380017992.2，专利技术名称为“多孔膜及多层多孔膜”的申请的分案申请。
本专利技术涉及一种适合用作各种物质的分离或净化等中所使用的膜、及在电池内配置于正极和负极之间的分隔件的多孔膜及多层多孔膜。进而，涉及使用其的非水系电解液电池用分隔件及非水电解液电池。
技术介绍
聚烯烃多孔膜由于显示出优异的电绝缘性、离子透过性，因此，被广泛用作电池或电容器等中的分隔件。尤其是近年来，随着便携设备的多功能化、轻质化，通常使用高输出密度、高容量密度的锂离子二次电池作为其电源，作为这种锂离子二次电池中所使用的分隔件，主要使用聚烯烃多孔膜。锂离子二次电池，一方面具有较高的输出密度、容量密度，但另一面，由于电解液中使用有机溶剂，因此，有时电解液会因伴随短路或过度充电等异常情况的放热而发生分解，最坏的情况是导致着火。为了防止这种情况，在锂离子二次电池中组入几种安全功能，其中之一有分隔件的关闭功能。所谓关闭功能是指，在电池发生异常放热时，分隔件的微多孔因热熔融等而闭合，从而抑制电解液内的离子传导，使电化学反应的进行停止的功能。通常认为关闭温度越低安全性越高，使用聚乙烯作为分隔件的材料的理由之一，可列举出具有适当的关闭温度这一点。然而，在具有高能量的电池中存在如下问题：即使通过关闭使电化学反应的进行停止，电池内的温度也会继续上升，其结果，分隔件发生热收缩而膜破裂，两极发生短路(short)。另一方面，锂离子二次电池等非水电解液电池在电动汽车、混合电动汽车等短时间内需要大电流的充放电的用途中的展开迅速推进，不仅对安全性有要求，而且还强烈要求高品质的输出特性，要求兼顾优异的安全性和高品质的输出特性。专利文献1中公开了在以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜的至少单面层叠无机填料的质量分率为50％以上且小于100％的多孔层而成的多层多孔膜。该文献中记载了即使在异常放热时的放热量较大时也可以防止两极短路的兼顾优异的耐热性和良好的关闭功能的技术。专利文献2中公开了原纤维直径为40～100nm、微多孔直径为50～100nm、弯曲度为1.4～1.8的聚烯烃微多孔膜。该文献中记载了即使在将聚烯烃微多孔膜和耐热性多孔质层复合化时也可以得到优异的离子传导度及机械强度的技术。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第4789274号公报专利文献2:日本特开2011-210574号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，如专利文献1及2中所记载的现有的多层多孔膜的离子传导性对于车载用途等要求较高的输出特性而言并不充分。鉴于上述情况，本专利技术的目的在于，提供一种离子传导性比现有的多层多孔膜优异的多孔膜及多层多孔膜。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决前述课题而进行了潜心研究，结果发现，具有特定的孔结构的聚烯烃多孔膜、或在具有特定的孔结构的聚烯烃多孔膜上层叠包含无机填料和树脂制粘结剂的多孔层而成的多层多孔膜的离子传导性显著优异，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。[1]一种多层多孔膜，其具有以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜、和层叠在所述多孔膜的至少单面的包含无机填料和树脂制粘结剂的多孔层，所述多孔膜的通过气液法计算出的平均孔径d、弯曲度τa及孔数B分别为：d＝0.035～0.060μm、τa＝1.1～1.7、B＝100～500个/μm2，并且所述多孔膜的膜厚L为L＝5～22μm。[2]根据[1]所述的多层多孔膜，其中，所述多孔膜的孔隙率ε为ε＝50～90％。[3]根据[1]或[2]所述的多层多孔膜，其中，所述多孔膜含有树脂组合物，所述树脂组合物包含聚丙烯和除聚丙烯以外的聚烯烃。[4]根据[3]所述的多层多孔膜，其中，所述树脂组合物中的聚丙烯相对于全部聚烯烃的比例为1～35质量％。[5]一种非水电解液电池用分隔件，其包含上述[1]～[4]中的任一项所述的多层多孔膜。[6]一种非水电解液电池，其具有上述[5]所述的非水电解液电池用分隔件、正极、负极和电解液。[7]一种多孔膜，其是以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜，所述多孔膜的孔隙率ε为ε＝50～90％，并且所述多孔膜在85℃下的收缩应力为2.2gf以下。[8]一种多层多孔膜，其具有上述[7]所述的多孔膜、和层叠在所述多孔膜的至少单面的包含无机填料和树脂制粘结剂的多孔层。[9]根据[8]所述的多层多孔膜，其中，所述多孔层的厚度为3μm以上且为50μm以下。[10]一种非水电解液电池用分隔件，其包含上述[7]所述的多孔膜或者上述[8]或[9]所述的多层多孔膜。[11]一种非水电解液电池，其具有上述[10]所述的非水电解液电池用分隔件、正极、负极和电解液。[12]一种多层多孔膜，其是在以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜(A)的至少单面层叠有包含无机填料和树脂制粘结剂的多孔层(B)的多层多孔膜，所述多孔膜(A)的孔隙率为50％以上且为90％以下、孔数为100个/μm2以上且为500个/μm2以下，所述多孔层(B)中的树脂制粘结剂为平均粒径为50nm以上且为500nm以下的树脂制胶乳粘结剂。[13]一种非水电解液电池用分隔件，其包含上述[12]所述的多层多孔膜。[14]一种非水电解液电池，其具有上述[13]所述的非水电解液电池用分隔件、正极、负极和电解液。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供离子传导性优异的多孔膜及多层多孔膜、使用其的非水电解液电池用分隔件及非水电解液电池。附图说明图1是实施例16、比较例24的升温速度为2℃/分钟时的关闭评价结果。图2是实施例16、比较例24的升温速度为18℃/分钟时的关闭评价结果。图3是实施例16的钉刺评价结果。图4是比较例24的钉刺评价结果。图5是电极板层叠体的示意图。具体实施方式下面，对用于实施本专利技术的方式(以下简记为“本实施方式”。)详细地进行说明。需要说明的是，本专利技术并不限定于以下的实施方式，可以在其主旨的范围内进行各种变形来实施。[本实施方式1]本实施方式1中的多层多孔膜是具有以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜与层叠在该多孔膜的至少单面的包含无机填料和树脂制粘结剂的多孔层的多层多孔膜，前述多孔膜的通过气液法计算出的平均孔径d、弯曲度τa、及孔数B分别为：d＝0.035～0.060μm、τa＝1.1～1.7、B＝100～500个/μm2，并且前述多孔膜的膜厚L为L＝5～22μm。对以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜进行说明。所谓以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜，从提高使用多层多孔膜作为电池用分隔件时的关闭性能等的观点考虑，优选由聚烯烃树脂在构成多孔膜的树脂成分中占50质量％以上且为100质量％以下的聚烯烃树脂组合物形成的多孔膜。聚烯烃树脂所占的比例更优选为60质量％以上且为100质量％以下、进一步优选为70质量％以上且为100质量％以下。另外，优选聚烯烃树脂在构成多孔膜的所有成分中占50质量％以上且为100质量％以下。作为聚烯烃树脂，没有特别限制，例如，可列举出：乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、及1-辛烯等的均聚物、共聚物、或多段聚合物等。另外，这些聚烯烃树脂可以单独使用，也可以混合2种以上来使用。作为聚烯烃树脂的具体例子，可列举出：低密度聚乙烯、线状低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、等规聚丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层多孔膜，其具有以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜、和层叠在所述多孔膜的至少单面的包含无机填料和树脂制粘结剂的多孔层，所述多孔膜的通过气液法计算出的平均孔径d、弯曲度τa及孔数B分别为：d＝0.035～0.060μm、τa＝1.1～1.7、B＝100～500个/μm

【技术特征摘要】
2012.03.28 JP 2012-074669;2012.03.28 JP 2012-074681.一种多层多孔膜，其具有以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜、和层叠在所述多孔膜的至少单面的包含无机填料和树脂制粘结剂的多孔层，所述多孔膜的通过气液法计算出的平均孔径d、弯曲度τa及孔数B分别为：d＝0.035～0.060μm、τa＝1.1～1.7、B＝100～500个/μm2，并且所述多孔膜的膜厚L为L＝5～22μm，所述多孔膜的孔隙率ε为60％＜ε≤90％，所述无机填料在所述多孔层中所占的...

【专利技术属性】
技术研发人员：村田博，畑山博司，内田优纪，石川真己，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP