非水系二次电池用隔膜及非水系二次电池制造技术

本发明专利技术涉及非水系二次电池用隔膜和非水系二次电池。课题在于提供：基于干式热加压的与电极的粘接性良好、并且即使之后浸渍于电解液中后与电极的粘接性也优异的隔膜；或者基于干式热加压的与电极的粘接性良好、并且离子传导阻力低的隔膜。非水系二次电池用隔膜，其具有多孔质基材、和被设置在上述多孔质基材的单面或两面、且包含丙烯酸系树脂和聚偏二氟乙烯系树脂的粘接性多孔质层，上述丙烯酸系树脂是包含丙烯酸系单体和苯乙烯系单体作为单体成分的共聚物；或者，非水系二次电池用隔膜，其中，上述丙烯酸系树脂是包含第一单丙烯酸酯系单体、和具有重复数为2～10000的氧基亚烷基结构单元的第二单丙烯酸酯系单体作为单体成分的共聚物。

【技术实现步骤摘要】
非水系二次电池用隔膜及非水系二次电池
本专利技术涉及非水系二次电池用隔膜和非水系二次电池。
技术介绍
以锂离子二次电池为代表的非水系二次电池已作为笔记本电脑、移动电话、数码相机、摄像机等便携型电子设备的电源而被广泛应用。伴随着便携型电子设备的小型化及轻质化，已进行了非水系二次电池的外部封装的简单化及轻质化，作为外部封装材料，代替不锈钢制的外壳，开发了铝制的外壳，进而，代替金属制的外壳，开发了铝层压膜制的包装。但是，铝层压膜制包装柔软，因此，对于将该包装作为外部封装材料的电池(所谓软包装电池)而言，存在下述情况：由于来自外部的冲击、因充放电所造成的电极的膨胀及收缩而使得易于在电极与隔膜之间形成缝隙，电池的循环寿命下降。为了解决上述的课题，提出了提高电极与隔膜的粘接的技术。作为该技术之一，在多孔质基材上具有包含聚偏二氟乙烯系树脂的多孔质层的隔膜是已知的(例如，参见日本专利第4127989号公报)。另外，在制造电池时，有时对在正极与负极之间配置隔膜而成的层叠体实施干式热加压(在不使隔膜含浸电解液的情况下进行的热压处理)。如果通过干式热加压而使得隔膜与电极良好地粘接，则也可提高电池的制造成品率。然而，上述的日本专利第4127989号公报这样的现有技术中，通过干式热加压而使隔膜与电极进行粘接的功能并不足。另一方面，WO2016/98684号公报中，公开了在多孔质基材的表面具有粘接性多孔质层(所述粘接性多孔质层以混合状态包含聚偏二氟乙烯系树脂和丙烯酸系树脂)的隔膜。根据这样的隔膜，通过干式热加压而使得隔膜与电极良好地粘接，因此，可期待电池制造成品率的提高。然而，使用这样的隔膜，在正极与负极之间配置隔膜并实施干式热加压后，若使其含浸电解液，则存在以下情况：丙烯酸系树脂在电解液中发生溶胀或溶解，隔膜容易从电极剥离。这种情况下，即使好不容易地通过干式热加压而使隔膜与电极粘接，在实际地在电池中浸渍于电解液的状态下，也会在隔膜与电极之间形成缝隙，因此，结果存在下述情况：在长期使用电池时，循环寿命下降(第1课题)。另外，日本专利第3997573号公报中，基于提高充放电特性等电池特性的目的，公开了将聚偏二氟乙烯系树脂和聚乙二醇等离子传导性高分子的混合物涂布于隔膜的方法。然而，该方法中也存在下述问题：贡献于离子传导性的结构部位使得粘接力下降；以及，因粘接剂向隔膜的涂布而破坏了隔膜的细孔，导致电池的内电阻升高(第2课题)。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在第1课题涉及的背景下，需求下述隔膜：基于干式热加压的与电极的粘接性良好，而且，即使在通过干式热加压进行粘接后使其含浸电解液的情况下，也可维持与电极的良好粘接状态。另外，在第2课题涉及的背景下，需求下述隔膜：基于干式热加压的与电极的粘接性良好，而且，离子传导阻力低。第1方式的实施方式是为了解决上述第1课题而作出的。第1方式的实施方式的目的在于提供一种非水系二次电池用隔膜，其是具有包含聚偏二氟乙烯系树脂的粘接性多孔质层的隔膜，对于所述隔膜而言，基于干式热加压的与电极的粘接性良好，并且，即使在之后浸渍于电解液后，与电极的粘接性也优异；第1方式的实施方式的课题在于实现上述目的。第2方式的实施方式是为了解决上述第2课题而作出的。第2方式的实施方式的目的在于提供一种非水系二次电池用隔膜，其是具有包含聚偏二氟乙烯系树脂的粘接性多孔质层的隔膜，对于所述隔膜而言，基于干式热加压的与电极的粘接性良好，并且离子传导阻力低；第2方式的实施方式的课题在于实现上述目的。用于解决课题的手段本专利技术的第1方式采用以下的构成。[1]非水系二次电池用隔膜，其具有：多孔质基材；和被设置在上述多孔质基材的单面或两面、且包含丙烯酸系树脂和聚偏二氟乙烯系树脂的粘接性多孔质层，上述粘接性多孔质层具有将上述丙烯酸系树脂和聚偏二氟乙烯系树脂以混合状态包含在内的多孔质结构，上述粘接性多孔质层中，相对于上述丙烯酸系树脂和聚偏二氟乙烯系树脂的总质量而言，包含2～40质量％的上述丙烯酸系树脂，上述丙烯酸系树脂是包含丙烯酸系单体和苯乙烯系单体作为单体成分的共聚物。[2][1]所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述丙烯酸系树脂是包含丙烯酸系单体、苯乙烯系单体和不饱和羧酸酐作为单体成分的共聚物。[3][1]～[2]中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述丙烯酸系单体为选自由丙烯酸、丙烯酸盐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸盐、甲基丙烯酸酯组成的组中的1种以上。[4][1]所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述丙烯酸系树脂是包含苯乙烯系单体和选自由甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、聚甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯组成的组中的2种丙烯酸系单体作为单体成分的三元系共聚物。[5][1]～[4]中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述聚偏二氟乙烯系树脂是包含偏二氟乙烯和六氟丙烯作为单体成分的共聚物，该共聚物中的六氟丙烯单体成分的含量为3质量％～20质量％，并且，该共聚物的重均分子量为10万～150万。[6]非水系二次电池，其具有正极、负极、和被配置在上述正极与上述负极之间的[1]～[5]中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，所述非水系二次电池通过锂的掺杂·脱掺杂而获得电动势。本专利技术的第2方式采用以下的构成。[1]非水系二次电池用隔膜，其具有：多孔质基材；和被设置在上述多孔质基材的单面或两面、且包含丙烯酸系树脂和聚偏二氟乙烯系树脂的粘接性多孔质层，上述粘接性多孔质层具有将上述丙烯酸系树脂和聚偏二氟乙烯系树脂以混合状态包含在内的多孔质结构，上述粘接性多孔质层中，相对于上述丙烯酸系树脂和聚偏二氟乙烯系树脂的总质量而言，包含2～40质量％的上述丙烯酸系树脂，上述丙烯酸系树脂是包含第一单丙烯酸酯系单体、和具有重复数为2～10000的氧基亚烷基(oxyalkylene)结构单元的第二单丙烯酸酯系单体作为单体成分的共聚物。[2][1]所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述第一单丙烯酸酯系单体具有选自由丙烯酸、丙烯酸盐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸盐、甲基丙烯酸酯组成的组中的1种以上结构单元。[3][1]或[2]所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述第二单丙烯酸酯系单体在上述丙烯酸系树脂中所占的比例为30～95质量％。[4][1]～[3]中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述聚偏二氟乙烯系树脂是包含偏二氟乙烯和六氟丙烯作为单体成分的共聚物，该共聚物中的六氟丙烯单体成分的含量为3质量％～20质量％，并且，该共聚物的重均分子量为10万～150万。[5]非水系二次电池，其具有正极、负极、和被配置在上述正极与上述负极之间的[1]～[4]中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，所述非水系二次电池通过锂的掺杂·脱掺杂而获得电动势。专利技术的效果通过第1方式，可提供一种非水系二次电池用隔膜，其是具有包含聚偏二氟乙烯系树脂的粘接性多孔质层的隔膜，对于所述隔膜而言，基于干式热加压的与电极的粘接性良好，并且，即使在之后浸渍于电解液后，与电极的粘接性也优异。通过第2方式，可提供一种非水系二次电池用隔膜，其是具有包含聚偏二氟乙烯系树脂的粘接性多孔质层的隔膜，对于所述隔膜而言，基于干式热加压的与电极的粘接性良好，并且离子传导阻力低。具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.非水系二次电池用隔膜，其具有：多孔质基材；和粘接性多孔质层，所述粘接性多孔质层包含丙烯酸系树脂和聚偏二氟乙烯系树脂，且被设置在所述多孔质基材的单面或两面，所述粘接性多孔质层具有将所述丙烯酸系树脂和聚偏二氟乙烯系树脂以混合状态包含在内的多孔质结构，所述粘接性多孔质层中，相对于所述丙烯酸系树脂和聚偏二氟乙烯系树脂的总质量而言，包含2～40质量％的所述丙烯酸系树脂，所述丙烯酸系树脂是包含丙烯酸系单体和苯乙烯系单体作为单体成分的共聚物。

【技术特征摘要】
2017.02.16 JP 2017-026981;2017.02.22 JP 2017-031091.非水系二次电池用隔膜，其具有：多孔质基材；和粘接性多孔质层，所述粘接性多孔质层包含丙烯酸系树脂和聚偏二氟乙烯系树脂，且被设置在所述多孔质基材的单面或两面，所述粘接性多孔质层具有将所述丙烯酸系树脂和聚偏二氟乙烯系树脂以混合状态包含在内的多孔质结构，所述粘接性多孔质层中，相对于所述丙烯酸系树脂和聚偏二氟乙烯系树脂的总质量而言，包含2～40质量％的所述丙烯酸系树脂，所述丙烯酸系树脂是包含丙烯酸系单体和苯乙烯系单体作为单体成分的共聚物。2.如权利要求1所述的非水系二次电池用隔膜，其中，所述丙烯酸系树脂是包含丙烯酸系单体、苯乙烯系单体和不饱和羧酸酐作为单体成分的共聚物。3.如权利要求1所述的非水系二次电池用隔膜，其中，所述丙烯酸系单体为选自由丙烯酸、丙烯酸盐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸盐、甲基丙烯酸酯组成的组中的1种以上。4.如权利要求1所述的非水系二次电池用隔膜，其中，所述丙烯酸系树脂是包含苯乙烯系单体和选自由甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、聚甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯组成的组中的2种丙烯酸系单体作为单体成分的三元系共聚物。5.如权利要求1～4中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，所述聚偏二氟乙烯系树脂是包含偏二氟乙烯和六氟丙烯作为单体成分的共聚物，所述共聚物中的六氟丙烯单体成分的含量为3质量％～20质量％，并且，所述共聚物的重均分子量为10万～...

【专利技术属性】
技术研发人员：樱井博志，西川聪，
申请(专利权)人：帝人株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP