氧化铝和含有其的浆料、和氧化铝多孔膜、层叠隔板、非水电解液二次电池及其制造方法技术

提供了电解液稳定优异的氧化铝和含有其的浆料、以及使用了其的氧化铝多孔膜、层叠隔板、非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的制造方法。本发明专利技术的第一方式提供氧化铝，其含有总计为200～50000质量ppm的选自K、Mg、Ca、Sr、Ba和La中的1种以上，上述1种以上的元素的表面浓度总计为0.5～20at%。另外，本发明专利技术的第二方式提供氧化铝，其中，在利用傅里叶变换红外光谱法得到的红外吸收光谱中，将连接3400cm

Alumina, slurry containing alumina, porous alumina film, laminated separator, non-aqueous electrolyte secondary battery and its manufacturing method

The preparation methods of aluminium oxide with excellent electrolyte stability, slurry containing it, porous aluminium oxide film using it, laminated separator, non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery are provided. The first method of the present invention provides alumina, which contains more than one element selected from K, Mg, Ca, Sr, Ba and La with a total mass of 200-50000 ppm. The surface concentration of the above one element is 0.5-20 at%. In addition, the second method of the present invention provides alumina, in which 3400 cm will be connected in the infrared absorption spectrum obtained by Fourier transform infrared spectroscopy.

【技术实现步骤摘要】
氧化铝和含有其的浆料、和氧化铝多孔膜、层叠隔板、非水电解液二次电池及其制造方法本申请是国际申请日为2017年9月5日的专利技术名称为“氧化铝和含有其的浆料、以及使用其的氧化铝多孔膜、层叠隔板、非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的制造方法”、国家申请号为201780010859.2的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及氧化铝，其适合用于在构成非水电解液二次电池的正极、负极或隔板的至少一个表面上形成氧化铝多孔膜。另外，本专利技术涉及含有该氧化铝的浆料、以及具有含有该氧化铝的氧化铝多孔膜的非水电解液二次电池及其制造方法。
技术介绍
非水电解液二次电池、特别是锂离子二次电池具有高的能量密度，因此可用于便携式电话或个人电脑等民生用小型设备，另外，近年来，除了这些小型设备，而且在汽车用途中的应用也在加速。非水电解液二次电池是使用了有机溶剂系的电解液的电池，一般具有正极和负极，进而出于将这些极板之间进行电绝缘的目的而配置隔板。例如，作为隔板，使用了由聚烯烃系树脂形成的微多孔性片。对于由该微多孔性片形成的隔板，在由于某些异常而在电池内部产生高温的情况下，通过隔板所具有的关闭功能，隔板的孔堵塞，失去电池内部的导电性，丧失电池功能，由此担负保持非水电解液二次电池的安全性的作用。然而，由于瞬间产生的发热而导致电池温度例如超过150℃时，隔板急剧收缩，有时剧烈发生正极和负极的短路。该情况下，电池温度有时为数百℃以上，达到异常过热的状态，在安全性方面存在课题。作为为了使非水电解液二次电池的耐热性提高而进行的研究，例如，在专利文献1中，提出了在构成锂离子二次电池的正极、负极或隔板的表面上形成含有氧化铝的氧化铝多孔膜的技术。认为该氧化铝多孔膜的耐热性高，可以抑制隔板的急剧收缩。然而，已知在使用了氧化铝多孔膜的电池中，微量存在于电池内的氟化氢与氧化铝反应而将氧化铝的表面氟化，此时生成水，该水分与电解液反应，由此电解液分解，产生气体，有循环特性和保存特性这样的电池的耐久性降低的担心。另外，气体的产生不仅使电池的耐久性降低，而且有时引起电池的膨胀和破裂，还成为使安全性降低的原因。这样，通过使用氧化铝，可以得到高的耐热性，另一方面，具有因为氧化铝而产生气体、电池的耐久性和安全性降低这样的问题。因此，人们需求即使为了赋予高的耐热性而使用氧化铝的情况下，也能够抑制电解液的分解、使气体的产生减少的技术（以下有时将“气体的产生少”称为“电解液稳定性优异”）。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平9-147916号公报。
技术实现思路
[专利技术要解决的课题]本专利技术是鉴于上述这样的情况而作出的专利技术，其主要目的是提供电解液稳定性优异的氧化铝和含有其的浆料、以及使用了其的氧化铝多孔膜、层叠隔板、非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的制造方法。[用于解决课题的方案]对于本专利技术的氧化铝，由于存在两种方式，因此将方式分为两种来记载。本专利技术的第一方式本专利技术的第一方式涉及的氧化铝含有总计200～50000质量ppm的选自K、Mg、Ca、Sr、Ba和La中的1种以上，上述1种以上的元素的表面浓度总计为0.5～20at%。本专利技术的第一方式涉及的氧化铝的BET比表面积可以为1～20m2/g，且所述氧化铝可以为α氧化铝。本专利技术的第一方式涉及的氧化铝浆料含有本专利技术的第一方式涉及的氧化铝、粘合剂、和溶剂。本专利技术的第一方式涉及的氧化铝多孔膜含有本专利技术的第一方式涉及的氧化铝、和粘合剂。本专利技术的第一方式的层叠隔板具有隔板和本专利技术的第一方式涉及的氧化铝多孔膜。本专利技术的第一方式涉及的非水电解液二次电池在正极、负极或隔板的至少一个表面上形成含有本专利技术的第一方式涉及的氧化铝的氧化铝多孔膜。本专利技术的第一方式涉及的非水电解液二次电池的制造方法包括在正极、负极或隔板的至少一个表面上涂敷本专利技术的第一方式涉及的氧化铝浆料后，使其干燥而形成氧化铝多孔膜的工序。本专利技术的第二方式本专利技术的第二方式涉及的氧化铝在利用傅里叶变换红外光谱法得到的红外吸收光谱中，将连接3400cm-1的强度和3500cm-1的强度的线段作为基线，在3400～3500cm-1的范围不存在强度比该基线大、且半宽度为90cm-1以下的峰。本专利技术的第二方式涉及的氧化铝在热重分析中，由下式（I）表示的氧化铝的质量减少率A可以为0.3%以下，且由下式（II）表示的氧化铝的质量减少率B可以为0.05%以下。质量减少率A［%］＝（25℃下的氧化铝的质量［g］－150℃下的氧化铝的质量［g］）÷25℃下的氧化铝的质量［g］×100　　　　　　式（I）质量减少率B［%］＝（200℃下的氧化铝的质量［g］－260℃下的氧化铝的质量［g］）÷25℃下的氧化铝的质量［g］×100　　　　　式（II）。对于本专利技术的第二方式涉及的氧化铝，K、Mg、Ca、Sr、Ba和La的总计的含量可以小于200质量ppm。本专利技术的第二方式涉及的氧化铝的BET比表面积可以为1～20m2/g，且所述氧化铝可以为α氧化铝。本专利技术的第二方式涉及的氧化铝浆料含有本专利技术的第二方式涉及的氧化铝、粘合剂、和溶剂。本专利技术的第二方式涉及的氧化铝多孔膜含有本专利技术的第二方式涉及的氧化铝、和粘合剂。本专利技术的第二方式的层叠隔板具有隔板、和本专利技术的第二方式涉及的氧化铝多孔膜。本专利技术的第二方式涉及的非水电解液二次电池在正极、负极或隔板的至少一个表面上形成含有本专利技术的第二方式涉及的氧化铝的氧化铝多孔膜。本专利技术的第二方式涉及的非水电解液二次电池的制造方法包括在正极、负极或隔板的至少一个表面上涂敷本专利技术的第二方式涉及的氧化铝浆料后，使其干燥而形成氧化铝多孔膜的工序。[专利技术的效果]根据本专利技术，可以提供电解液稳定性优异的氧化铝和含有其的浆料、以及使用了其的氧化铝多孔膜、层叠隔板、非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的制造方法。附图的简单说明[图1]图1是表示本专利技术的第二方式的、利用傅里叶变换红外光谱法得到的氧化铝的红外吸收光谱的曲线图。具体实施方式以下，对于本专利技术涉及的氧化铝和含有其的浆料、以及使用了其的氧化铝多孔膜、层叠隔板、非水电解液二次电池和非水电解液二次电池的制造方法进行详细说明。本专利技术涉及的氧化铝具有两种方式，因此区分为第一方式和第二方式进行说明，但对于两种方式而言为共同的事项作为共同事项描述。本专利技术的第一方式的氧化铝本专利技术的第一方式涉及的氧化铝含有总计200～50000质量ppm的选自K、Mg、Ca、Sr、Ba和La中的1种以上，上述1种以上的元素的表面浓度总计为0.5～20at%（原子%）。以下对于各构成进行详述。［选自K、Mg、Ca、Sr、Ba和La中的1种以上：总计为200～50000质量ppm］本专利技术的第一方式涉及的氧化铝含有总计200～50000质量ppm的选自该元素中的1种以上。该元素少时，电解液稳定性恶化，另一方面，该元素过多时，有下述担心：该元素变得过量，由此生成该元素的凝聚物，生成的凝聚物阻塞氧化铝多孔膜的孔，使离子透过性降低。该元素的含量优选为500质量ppm以上，更优选为2000质量ppm以上，优选为20000质量ppm以下，更优选为10000质量ppm以下。［选自K、Mg、Ca、Sr、Ba和La中的1种以上的元素的表面浓度：总计为0.5～20at%］本专利技术人等使用X射线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氧化铝，其中，在利用傅里叶变换红外光谱法得到的该氧化铝的红外吸收光谱中，将连接3400cm‑1的强度和3500cm‑1的强度的线段作为基线，在3400～3500cm‑1的范围不存在强度比该基线大、且半宽度为90cm‑1以下的峰，在热重分析中，由下式（I）表示的氧化铝的质量减少率A为0.3%以下，且由下式（II）表示的氧化铝的质量减少率B为0.05%以下，质量减少率A［%］＝（25℃下的氧化铝的质量［g］－150℃下的氧化铝的质量［g］）÷25℃下的氧化铝的质量［g］×100  式（I）质量减少率B［%］＝（200℃下的氧化铝的质量［g］－260℃下的氧化铝的质量［g］）÷25℃下的氧化铝的质量［g］×100　　式（II）。

【技术特征摘要】
2016.11.14 JP 2016-221785;2017.02.28 JP 2017-037301.氧化铝，其中，在利用傅里叶变换红外光谱法得到的该氧化铝的红外吸收光谱中，将连接3400cm-1的强度和3500cm-1的强度的线段作为基线，在3400～3500cm-1的范围不存在强度比该基线大、且半宽度为90cm-1以下的峰，在热重分析中，由下式（I）表示的氧化铝的质量减少率A为0.3%以下，且由下式（II）表示的氧化铝的质量减少率B为0.05%以下，质量减少率A［%］＝（25℃下的氧化铝的质量［g］－150℃下的氧化铝的质量［g］）÷25℃下的氧化铝的质量［g］×100式（I）质量减少率B［%］＝（200℃下的氧化铝的质量［g］－260℃下的氧化铝的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾崎裕谦，安东博幸，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP