间隔件和包含间隔件的二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种间隔件，其具有第一层，所述第一层包含有机添加剂和95重量％以上的多孔聚烯烃。使第一层浸渗于包含3重量％水的N‑甲基吡咯烷酮后，以1800W的输出功率对第一层照射频率2455MHz的微波时的第一层的温度上升收敛时间为2.9s·m

Batteries with spacers and secondary batteries with spacers

The invention provides a spacer with a first layer comprising organic additives and porous polyolefins of more than 95% weight. When the first layer is immersed in N_methyl pyrrolidone containing 3 wt% water, the temperature rise and convergence time of the first layer is 2.9s.m. when the first layer is irradiated with 2455MHz microwave at 1800W output power.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】间隔件和包含间隔件的二次电池
本专利技术的实施方式之一涉及间隔件和包含间隔件的二次电池。例如，本专利技术的实施方式之一涉及能够用于非水电解液二次电池的间隔件和包含间隔件的非水电解液二次电池。
技术介绍
作为非水电解液二次电池的典型例，可列举出锂离子二次电池。锂离子二次电池的能量密度高，因此，广泛用于个人电脑、移动电话、便携信息终端等电子设备。锂离子二次电池具有正极、负极、填充于正极与负极之间的电解液和间隔件。间隔件作为将正极与负极分隔且使电解液、载体离子透过的膜而发挥功能。例如，专利文献1～5公开了包含聚烯烃的间隔件。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第5164296号公报专利文献2：日本特开2015-120835号公报专利文献3：日本特开2014-56843号公报专利文献4：日本特开2015-60686号公报专利文献5：日本特开2013-73737号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的课题之一为提供能够用于非水电解液二次电池等二次电池的间隔件和包含间隔件的二次电池。或者，本专利技术的课题之一为提供能够抑制重复进行二次电池的充放电时的倍率特性下降的间隔件、以及包含间隔件的二次电池。用于解决课题的手段本专利技术的实施方式之一为一种间隔件，其具有第一层且所述第一层包含多孔聚烯烃。使第一层浸渗于包含3重量％水的N-甲基吡咯烷酮后，以1800W的输出功率对第一层照射频率2455MHz的微波时的第一层的温度上升收敛时间为2.9s·m2/g以上且5.7s·m2/g以下，第一层的白色指数为86以上且98以下。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种间隔件和包含该间隔件的非水电解液二次电池等二次电池，所述间隔件可提供即便重复进行充放电后也能够表现出优异倍率特性的二次电池。附图说明图1为本专利技术的一个实施方式的二次电池和间隔件的截面示意图。具体实施方式以下，针对本专利技术的各实施方式，参照附图等进行说明。但是，本专利技术能够在不脱离其主旨的范围内以各种各样的方案进行实施，并不受以下例示的实施方式的记载内容的限定性解释。附图有时为了更清楚进行说明而相较于实际方案示意性地表示各部分的宽度、厚度、形状等，仅为一个例子，并不限定解释本专利技术。在本说明书和权利要求中，在表述在某结构体之上配置其他结构体的方案时，仅表述为“在…上”的情况下，只要没有特别说明则包括如下两种情况：以与某结构体接触的方式在正上方配置其他结构体的情况；以及，在某结构体的上方进一步隔着其他结构体地配置其他结构体的情况。在本说明书和权利要求中，“实质上仅包含A”的表述包括：不包含A以外的物质的状态、包含A和杂质的状态、以及由于测定误差而被误认为包含A以外的物质的状态。该表述意指包含A和杂质的状态时，对杂质的种类和浓度没有限定。(第一实施方式)作为本专利技术实施方式之一的二次电池100的截面示意图示于图1的(A)。二次电池100具有正极110、负极120、将正极110和负极120分隔的间隔件130。虽未图示，但二次电池100具有电解液140。电解液140主要存在于正极110、负极120、间隔件130的空隙、各部件之间的间隙。正极110可以包含正极集电体112和正极活性物质层114。同样地，负极120可以包含负极集电体122和负极活性物质层124。在图1的(A)中虽未图示，但二次电池100还具有壳体，借助壳体来保持正极110、负极120、间隔件130和电解液140。[1.间隔件]<1-1.构成>间隔件130设置于正极110与负极120之间，是将正极110与负极120分隔并且在二次电池100内承担电解液140的移动的膜。图1的(B)示出间隔件130的截面示意图。间隔件130具有包含多孔聚烯烃的第一层132，进而作为可选构成，可以具有多孔层134。如图1的(B)所示，间隔件130也可以具有2个多孔层134夹着第一层132的结构，也可以仅在第一层132的一个面设置多孔层134，或者，也可以为不设置多孔层134的构成。第一层132可以具有单层结构，也可以由多个层构成。第一层132具有在内部连接的细孔。由于该结构，电解液140能够透过第一层132，另外，能够借助电解液140而进行锂离子等载体离子的移动。同时禁止正极110与负极120的物理接触。另一方面，二次电池100达到高温时，第一层132发生熔融而无孔化，由此停止载体离子的移动。该动作被称作切断(Shutdown)。借助该动作，防止正极110与负极120之间的短路所导致的发热、起火，能够确保高安全性。第一层132可以由多孔聚烯烃构成。即，第一层132可以以仅包含多孔聚烯烃的方式或者以实质上仅包含多孔聚烯烃的方式构成。或者，第一层132可以包含多孔聚烯烃和添加剂。此时，第一层132也可以仅由多孔聚烯烃和添加剂构成，或者实质上仅由多孔聚烯烃和添加剂构成。包含多孔聚烯烃和有机添加剂的情况下，聚烯烃能够以95重量％以上、或97重量％以上、或99重量％以上的组成包含于多孔聚烯烃。另外，聚烯烃能够以95重量％以上、或97重量％以上、或99重量％以上的组成包含于第一层132。上述多孔膜中的聚烯烃的含量可以为100重量％，也可以为100重量％以下。作为添加剂，可列举出有机化合物(有机添加剂)，有机化合物可以为抗氧化剂(有机抗氧化剂)、润滑剂。作为构成多孔聚烯烃的聚烯烃，可列举出：乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯等α-烯烃聚合而成的均聚物、或者它们的共聚物。第一层132中可以包含这些均聚物、共聚物的混合物。有机添加剂能够具有防止聚烯烃氧化的功能，例如能够将酚类、磷酸酯类等用作有机添加剂。可以使用在酚羟基的α位和/或β位具有大体积取代基的酚类。作为典型的聚烯烃，可列举出聚乙烯系聚合物。使用聚乙烯系聚合物的情况下，可以使用低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的任一种。或者，也可以使用乙烯与α-烯烃的共聚物。这些聚合物或共聚物可以是重均分子量为10万以上的高分子量体或重均分子量为100万以上的超高分子量体。通过使用聚乙烯系聚合物，能够在更低温下表现出切断功能，能够对二次电池100赋予高安全性。另外，通过使用重均分子量为100万以上的超高分子量体，能够提高间隔件的机械强度。第一层132的厚度考虑二次电池100中的其他部件的厚度等而适当确定即可，可以设为4μm以上且40μm以下、5μm以上且30μm以下、或者6μm以上且15μm以下。第一层132的基重考虑强度、膜厚、重量和处理性而适当确定即可。例如，为了能够提高二次电池100的重量能量密度、体积能量密度，可以设为4g/m2以上且20g/m2以下、4g/m2以上且12g/m2以下、或者5g/m2以上且10g/m2以下。另外，基重是指每单位面积的重量。第一层132的透气度以格利值计可以从30s/100mL以上且500s/100mL以下、或者50s/100mL以上且300s/100mL以下的范围中选择。由此，可得到充分的离子透过性。为了提高电解液140的保持量，并且能够更可靠地表现出切断功能，第一层132的空隙率可以从20体积％以上且80体积％以下、或者30体积％以上且75体积％以下的范围中选择。另外，为了能够得到充分的离子透过性和高的切断功能，第一层132的细孔的孔径(平均细孔直径)能够从0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种间隔件，其具有第一层且所述第一层包含多孔聚烯烃，使所述第一层浸渗于包含3重量％水的N‑甲基吡咯烷酮后，以1800W的输出功率对所述第一层照射频率2455MHz的微波时的所述第一层的温度上升收敛时间为2.9s·m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种间隔件，其具有第一层且所述第一层包含多孔聚烯烃，使所述第一层浸渗于包含3重量％水的N-甲基吡咯烷酮后，以1800W的输出功率对所述第一层照射频率2455MHz的微波时的所述第一层的温度上升收敛时间为2.9s·m2/g以上且5.7s·m2/g以下，所述第一层的白色指数为86以上且98以下。2.根据权利要求1所述的间隔件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉丸央江，村上力，铃木纯次，
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