合成树脂微多孔膜及其制造方法、蓄电器件用隔膜以及蓄电器件技术

本发明专利技术提供一种合成树脂微多孔膜，其具有优异的锂离子透过性并且可以构成高性能的蓄电器件，即使用于高输出功率的用途，也不易产生由于树枝化而导致的正极和负极的短路或放电容量的急剧下降。本发明专利技术的合成树脂微多孔膜是包含合成树脂并且经过了拉伸的合成树脂微多孔膜，其中，在沿上述合成树脂微多孔膜的厚度方向和拉伸方向的截面上，具有沿厚度方向延伸的多个支撑部与形成在上述支撑部之间的多个原纤维，在由上述支撑部和上述原纤维围绕而成的部分中形成有微孔部，并且上述支撑部的支化结构的数量是每100μm

Synthetic resin microporous membranes and their manufacturing methods, diaphragms for storage devices and storage devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】合成树脂微多孔膜及其制造方法、蓄电器件用隔膜以及蓄电器件
本专利技术涉及一种合成树脂微多孔膜及其制造方法、蓄电器件用隔膜以及蓄电器件。
技术介绍
目前，使用锂离子电池、电容器、蓄电器等的蓄电器件。例如，锂离子电池一般通过将正极、负极以及隔膜设置于电解液中而构成。正极是在铝箔的表面上涂布钴酸锂或锰酸锂而形成。负极是在铜箔的表面涂布碳而形成。而且，设置隔膜，使得正极与负极分隔，防止正极与负极的短路。在锂离子电池的充电时，锂离子从正极释放而进入负极内。另一方面，在锂离子电池的放电时，锂离子从负极释放而移动至正极。该充放电在锂离子电池中反复进行。因此，对于锂离子电池所使用的隔膜，必须能够使锂离子良好地透过。若反复进行锂离子电池的充放电，则在负极端面产生锂的树枝化(dendrite)结晶(树枝状结晶)。该树枝化结晶会穿破隔膜而产生正极与负极的微小的短路(树枝状结晶短路)。近年来，汽车用锂离子电池的大型电池高输出功率化正在发展，并且要求锂离子通过隔膜时低电阻化。因此，隔膜必须具有较高的透气性。并且，在大型的锂离子电池的情况下，长寿命、长期安全性的保障也变得重要。作为隔膜，提出有各种包含聚丙烯的多孔膜。在专利文献1中例如提出有一种聚丙烯微多孔性膜的制造方法，其特征在于：在将含有聚丙烯、熔融结晶温度高于聚丙烯的聚合物以及β晶体成核剂的组合物挤出而成形为片状然后，至少进行单轴拉伸。此外，在专利文献2中提出有一种多层多孔膜，其在聚烯烃树脂多孔膜的至少单面具备厚度为0.2μm以上且100μm以下的多孔层，所述多孔层含有无机填料、或熔点和/或玻璃化转变温度为180℃以上的树脂，多层多孔膜透气度为1～650sec/100cc。并且，在专利文献3中公开有将聚丙烯膜进行单轴拉伸而进行多孔化的多孔质聚丙烯膜的制造方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭63-199742号公报专利文献2：日本特开2007-273443号公报专利文献3：日本特开平10-100344号公报
技术实现思路
专利技术所解决的技术问题但是，通过专利文献1的聚丙烯微多孔膜的制造方法得到的聚丙烯微多孔膜的透气性低，锂离子透过性不充分。因此，难以将这种聚丙烯微多孔膜用于需要高输出功率的锂离子电池。此外，专利文献2的多层多孔膜由于锂离子的透过性不充分，因此难以用于需要高输出功率的锂离子电池。并且，在通过专利文献3的方法得到的多孔聚丙烯膜中，由于孔不均匀地形成，因此锂离子透过性也变得不均匀。因此，在多孔聚丙烯膜中，产生具有高锂离子透过性的部分和具有低锂离子透过性的部分。该多孔聚丙烯膜存在如下问题：在锂离子透过性高且容易发生微小短路的部位容易产生树枝状结构，长寿命和长期安全性不充分。本专利技术提供一种具有优异的锂离子透过性，可以构成锂离子电池透过性优异且高性能的电容器、蓄电器等的蓄电器件，即使用于高输出用途，也可以通过树枝状或短路来使正极和负极短路难以发生放电容量的急剧下降的合成树脂微多孔膜及其制造方法。解决问题的技术手段[合成树脂微多孔膜]本专利技术的合成树脂微多孔膜，其是包含合成树脂并且经过了拉伸的合成树脂微多孔膜，其中，在沿上述合成树脂微多孔膜的厚度方向和拉伸方向的截面上，具有沿厚度方向延伸的多个支撑部与形成在上述支撑部之间的多个原纤维，在由上述支撑部和上述原纤维围绕而成的部分中形成有微孔部，并且上述支撑部的支化结构的数量是每100μm2为150个以下。合成树脂微多孔膜含有合成树脂。作为合成树脂，优选烯烃类树脂，优选乙烯类树脂和丙烯类树脂，更优选丙烯类树脂。作为丙烯类树脂，可举出：均聚丙烯、丙烯与其它烯烃的共聚物等。通过拉伸法制造合成树脂微多孔膜时，优选均聚丙烯。丙烯类树脂可以单独使用，也可以两种以上组合使用。此外，丙烯和其他烯烃的共聚物可以是嵌段共聚物，也可以是无规共聚物。丙烯类树脂中的丙烯成分的含量优选为50质量％以上，更优选为80质量％以上。需要说明的是，作为与丙烯进行共聚的烯烃，可举出：乙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯等α-烯烃等，优选乙烯。作为乙烯类树脂，可举出：超低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超高密度聚乙烯和乙烯-丙烯共聚物等。此外，只要乙烯类树脂微多孔膜含有乙烯类树脂，或者含有其他烯烃类树脂即可。乙烯类树脂中的乙烯成分的含量优选为50质量％以上，更优选为80质量％以上。烯烃类树脂的重均分子量没有特别限制，但优选为3万～50万，更优选为5万～48万。丙烯类树脂的重均分子量没有特别限制，优选为25万～50万，更优选为28万～48万。乙烯类树脂的重均分子量没有特别限制，但优选为3万～25万，更优选为5万～20万。根据重均分子量在上述范围内的烯烃类树脂，可以提供一种合成树脂微多孔膜，其具有优异的成膜稳定性，并且均匀地形成微孔部。烯烃类树脂的分子量分布(重均分子量Mw/数均分子量Mn)没有特别限制，但优选为5～30，更优选为7.5～25。丙烯类树脂的分子量分布没有特别限定，优选为7.5～12，更优选为8～11。乙烯类树脂的分子量分布没有特别限定，优选为5.0～30，更优选为8.0～25。根据分子量分布在上述范围内的烯烃类树脂，可以提供一种合成树脂微多孔膜，其具有较高表面孔隙率和优异的机械强度。此时，烯烃类树脂的重均分子量和数均分子量是通过GPC(凝胶渗透色谱)法测得的以聚苯乙烯计的值。具体而言，收集6～7mg的烯烃类树脂，将收集的烯烃类树脂供应至试管，然后向试管添加含有0.05质量％的BHT(二丁基羟基甲苯)的o-DCB(邻二氯苯)溶液进行稀释以使烯烃类树脂浓度变为1mg/mL来制备稀释溶液。使用溶解过滤装置在145℃下以25rpm的转速使上述稀释剂振荡1小时，将烯烃类树脂溶解于o-DCB溶液中，得到测定样品。可以使用该测定样品通过GPC法对烯烃类树脂的重均分子量和数均分子量进行测定。烯烃类树脂的重均分子量和数均分子量可以用例如下述测定装置和测定条件进行测定。测定装置TOSOH公司制造商品名“HLC-8121GPC/HT”测定条件柱：TSKgelGMHHR-H(20)HT×3根TSKguardcolumn-HHR(30)HT×1根流动相：o-DCB1.0mL/分钟样品浓度：1mg/mL探测器：Blythe型折射仪标准物质：聚苯乙烯(TOSOH公司制造分子量：500～8420000)洗脱条件：145℃SEC温度：145℃烯烃类树脂的熔点没有特别限制，但优选为130～170℃，更优选为133～165℃。丙烯类树脂的熔点没有特别限制，但优选为160～170℃，更优选为160～165℃。乙烯类树脂的熔点没有特别限制，但优选为130～140℃，更优选为133～139℃。根据熔点在上述范围内的烯烃类树脂，可以提供一种合成树脂微多孔膜，其具有优异的成膜稳定性并且抑制高温下机械强度的降低。需要说明的是，在本专利技术中，烯烃类树脂的熔点可以使用差示扫描量热计(例如，SeikoInstruments公司装置名称“DSC220C”等)根据以下顺序测定。首先，将10mg烯烃类树脂以10℃/分钟的加热速率从25℃加热至250℃，并在250℃下保持3分钟。然后，将烯烃类树脂以10℃/分钟的降温速率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合成树脂微多孔膜，其是包含合成树脂并且经过了拉伸的合成树脂微多孔膜，其中，在沿所述合成树脂微多孔膜的厚度方向和拉伸方向的截面上，具有沿厚度方向延伸的多个支撑部与形成在所述支撑部之间的多个原纤维，在由所述支撑部和所述原纤维围绕而成的部分中形成有微孔部，并且所述支撑部的支化结构的数量是每100μm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.09 JP 2017-0223391.一种合成树脂微多孔膜，其是包含合成树脂并且经过了拉伸的合成树脂微多孔膜，其中，在沿所述合成树脂微多孔膜的厚度方向和拉伸方向的截面上，具有沿厚度方向延伸的多个支撑部与形成在所述支撑部之间的多个原纤维，在由所述支撑部和所述原纤维围绕而成的部分中形成有微孔部，并且所述支撑部的支化结构的数量是每100μm2为150个以下。2.根据权利要求1所述的合成树脂微多孔膜，其中，透气度为10sec/100mL/16μm以上且150sec/100mL/16μm以下，并且孔隙率为40％以上且70％以下。3.根据权利要求1或2所述的合成树脂微多孔膜，其中，所述合成树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：中楯顺一，八木一成，
申请(专利权)人：积水化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP