非水系二次电池用隔膜和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。课题在于提供膜厚变动小且外观良好的非水系二次电池用隔膜。非水系二次电池用隔膜，其具有多孔质基材、和设置在上述多孔质基材的单面或两面的耐热性多孔质层，上述耐热性多孔质层包含(1)粘结剂树脂、(2)氧化锌粒子、和(3)选自由金属氢氧化物和除氧化锌以外的金属氧化物组成的组中的1种以上耐热填料，并且，相对于上述氧化锌粒子和上述耐热填料的总量而言，上述氧化锌粒子的含量为2质量％以上且小于100质量％。或者，非水系二次电池用隔膜，其具有多孔质基材和耐热性多孔质层，上述耐热性多孔质层包含粘结剂树脂和六方板状的氧化锌粒子，且设置在上述多孔质基材的单面或两面。

【技术实现步骤摘要】
非水系二次电池用隔膜和非水系二次电池
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由于具有能量密度高、结构柔软且轻质、及寿命比其他电池长这样的特征，因而已被广泛应用于移动电源、蓄电目的。近年来，对非水系二次电池要求更高的能量密度化，随之，安全性的确保受到重视。隔膜对于确保锂离子二次电池等非水系二次电池的安全性而言发挥重要的作用。具体而言，期望隔膜具有膜自身的耐热性、及在电池的温度上升时堵塞膜的细孔而阻断电流的关闭(shutdown)功能。作为与耐热性相关的技术，提出了在聚乙烯微多孔膜上形成含有氢氧化铝等填料和间位型全芳香族聚酰胺等耐热性树脂的多孔质层而成的隔膜(例如参见国际公开第2008/062727号及国际公开第2008/156033号)、在聚烯烃系微多孔膜上形成含有氢氧化镁和聚偏二氟乙烯系树脂的多孔质层而成的隔膜(例如参见国际公开第2014/021293号)、在聚烯烃系微多孔膜上形成由无机粒子和树脂形成的含粒子树脂层而成的隔膜(例如参见国际公开第2015/068325号及国际公开第2015/097953号)。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题对于具有包含氢氧化铝等耐热填料的多孔质层的隔膜而言，存在下述情况：在含浸有电解液的电池内，微量存在的水分作用于电解质而容易损害液体的稳定性，诱发电解液及电解质的分解而产生气体。若发生这样的现象，则存在电池自身发生膨胀、电池变形的课题。本专利技术的第1方式是鉴于上述情况而作出的，目的在于提供一种非水系二次电池用隔膜，其尽管是具有包含氢氧化铝等耐热填料的多孔质层的隔膜，在制作电池时也可抑制气体产生、并且耐热性优异。另外，对于上述现有的隔膜而言，需要进行将包含填料和粘结剂树脂的含粒子涂布液涂布在聚乙烯微多孔膜上并去除溶剂的工序。然而，根据涂布液的状态的不同而存在以下情况：发生填料彼此之间的凝集；由于填料与粘结剂树脂的相互作用而导致涂布液粘度随时间经过而增加。结果，存在隔膜的膜厚变动大、外观变得不良的问题。本专利技术的第2方式是鉴于上述情况而作出的，目的在于提供膜厚变动小、并且外观良好的非水系二次电池用隔膜。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的耐热性多孔质层，上述耐热性多孔质层包含(1)粘结剂树脂、(2)氧化锌粒子、和(3)选自由金属氢氧化物和除氧化锌以外的金属氧化物组成的组中的1种以上耐热填料，并且，相对于上述氧化锌粒子和上述耐热填料的总量而言，上述氧化锌粒子的含量为2质量％以上且小于100质量％。2.上述1所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述耐热填料为选自由氢氧化镁、氢氧化铝、氧化铝、勃姆石(boehmite)和氧化镁组成的组中的1种以上耐热填料。3.上述1或2所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述氧化锌粒子的平均粒径为0.1μm以上1μm以下。4.上述1～3中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述粘结剂树脂为聚偏二氟乙烯系树脂，所述聚偏二氟乙烯系树脂是包含偏二氟乙烯单体单元和六氟丙烯单体单元的共聚物，上述六氟丙烯单体单元相对于上述偏二氟乙烯单体单元与上述六氟丙烯单体单元的总量而言为1.0摩尔％以上7.0摩尔％以下。5.上述4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的重均分子量为60万以上300万以下。6.上述1～5中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述耐热性多孔质层中，上述氧化锌粒子和上述耐热填料的总含量为40体积％以上85体积％以下。7.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上述1～6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。另外，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；和耐热性多孔质层，所述耐热性多孔质层包含粘结剂树脂和六方板状(hexagonalplate-shaped)的氧化锌粒子，且被设置在上述多孔质基材的单面或两面。2.上述1所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述氧化锌粒子的平均粒径为0.1μm以上1μm以下。3.上述1或2中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述粘结剂树脂包含聚偏二氟乙烯系树脂，所述聚偏二氟乙烯系树脂是包含偏二氟乙烯单体单元和六氟丙烯单体单元的共聚物，上述六氟丙烯单体单元相对于上述偏二氟乙烯单体单元与上述六氟丙烯单体单元的总量而言为1.0摩尔％以上7.0摩尔％以下。4.上述3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的重均分子量为60万以上300万以下。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上述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本专利技术的第1方式，可提供一种非水系二次电池用隔膜，其尽管是具有包含氢氧化铝等耐热填料的多孔质层的隔膜，在制作电池时也可抑制气体产生、并且耐热性优异。另外，通过本专利技术的第2方式，可提供一种膜厚变动小、并且外观良好的非水系二次电池用隔膜，所述非水系二次电池用隔膜具有包含填料和粘结剂树脂的耐热多孔质层。附图说明[图1]为示意性地表示第1方式涉及的六方板状的粒子或第2方式涉及的六方板状的氧化锌粒子的、六边形面的3条对角线的图。具体实施方式以下，对本专利技术的第1方式及第2方式的实施方式进行说明。需要说明的是，针对实施方式的说明及实施例是为了对本专利技术进行示例，并不限制本专利技术的范围。需要说明的是，所谓“本公开文本的”，只要没有特别说明，则包含第1方式和第2方式这两方。另外，本说明书中，使用“～”表示的数值范围是表示将“～”的前后所记载的数值分别作为最小值和最大值包含在内的范围。＜第1方式的非水系二次电池用隔膜＞第1方式的非水系二次电池用隔膜至少具有多孔质基材、和被设置在上述多孔质基材的单面或两面的耐热性多孔质层。被设置在多孔质基材上的耐热性多孔质层包含(1)粘结剂树脂、(2)氧化锌粒子、和(3)选自由金属氢氧化物和除氧化锌以外的金属氧化物组成的组中的1种以上耐热填料，相对于上述氧化锌粒子和耐热填料的总量而言，氧化锌粒子的含量被设定为2质量％以上且小于100质量％的范围。第1方式的非水系二次电池用隔膜可进一步具有其他层。以往，出于提高电池的耐热性及强度等的目的，通常在非水系二次电池内包含填料，但特别地，选自由金属氢氧化物和除氧化锌以外的金属氧化物组成的组中的1种以上耐热填料在含浸有电解液的层内会作用于电解质而损害液体的稳定性，有时成为诱发电解液及电解质的分解而产生气体的原因之一。鉴于上述情况，在第1方式的非水系二次电池用隔膜中，以除了包含粘结剂树脂以外还以特定比率包含特定填料的组成而形成与电极接触的耐热性多孔质层。具体而言，第1方式中的耐热性多孔质层以下述方式形成：使用氧化锌粒子、和选自由金属氢氧化物和除氧化锌以外的金属氧化物组成的组中的1种以上耐热填料作为填料，且氧化锌粒子的含有比率满足特定范围。由此，由金属氢氧化物和除氧化锌以外的金属氧化物诱发的电解液及电解质的分解所导致的气体产生被抑制，因所产生的气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.非水系二次电池用隔膜，其具有：多孔质基材；和被设置在所述多孔质基材的单面或两面的耐热性多孔质层，所述耐热性多孔质层包含(1)粘结剂树脂、(2)氧化锌粒子、和(3)选自由金属氢氧化物和除氧化锌以外的金属氧化物组成的组中的1种以上耐热填料，并且，相对于所述氧化锌粒子和所述耐热填料的总含量而言，所述氧化锌粒子的含量为2质量％以上且小于100质量％。

【技术特征摘要】
2017.02.16 JP 2017-026979;2017.02.16 JP 2017-026981.非水系二次电池用隔膜，其具有：多孔质基材；和被设置在所述多孔质基材的单面或两面的耐热性多孔质层，所述耐热性多孔质层包含(1)粘结剂树脂、(2)氧化锌粒子、和(3)选自由金属氢氧化物和除氧化锌以外的金属氧化物组成的组中的1种以上耐热填料，并且，相对于所述氧化锌粒子和所述耐热填料的总含量而言，所述氧化锌粒子的含量为2质量％以上且小于100质量％。2.如权利要求1所述的非水系二次电池用隔膜，其中，所述耐热填料为选自由氢氧化镁、氢氧化铝、氧化铝、勃姆石和氧化镁组成的组中的1种以上耐热填料。3.如权利要求1所述的非水系二次电池用隔膜，其中，所述氧化锌粒子的平均粒径为0.1μm以上1μm以下。4.如权利要求1～3中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，所述粘结剂树脂为聚偏二氟乙烯系树脂，所述聚偏二氟乙烯系树脂是包含偏二氟乙烯单体单元和六氟丙烯单体单元的共聚物，所述六氟丙烯单体单元相对于所述偏二氟乙烯单体单元与所述六氟丙烯单体单元的总量而言为1.0摩尔％以上7.0摩尔％以下。5.如权利要求4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的重均分子量为60万以上30...

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