电化学元件用隔膜制造技术

一种电化学元件用隔膜，其中，电化学元件用隔膜具备纤维结构体，纤维结构体具有第一纤维层部分以及第二纤维层部分，第一纤维层部分由短纤维和/或纸浆状纤维缠结而成；构成第一纤维层部分的短纤维和/或纸浆状纤维的一部分进入到第二纤维层部分；纤维结构体的孔径分布满足下式：0μm<Dmax<18μm，0μm≤(Dmax‑Dave)<13μm(式中，Dmax为纤维结构体的最大孔径(μm)，Dave为纤维结构体的平均孔径(μm))。

Diaphragm for electrochemical components

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学元件用隔膜
本专利技术涉及一种电化学元件用隔膜。
技术介绍
以往，对于电化学元件，要求诸如电极之间的电阻低的特性、不易短路的特性等，从而在高速率放电的电输出特性方面优异。作为能够提供的满足该要求的电化学元件的电化学元件用隔膜，例如在专利文献1中公开了一种锂离子二次电池用隔膜，其通过在纤维加强层上抄制以极细短纤维和/或纸浆状纤维为主体的微细纤维层而制备的无纺布构成。并且，在专利文献1中公开了通过由厚度为50μm以下的无纺布构成的薄的电化学元件用隔膜，能够提供电极之间的电阻低的电化学元件；通过由平均孔径为15μm以下的无纺布构成的电化学元件用隔膜，能够提供短路防止性能优异的电化学元件。现有技术专利文献专利文献1：日本特许公开第2007-48533号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题为了提供一种电化学元件用隔膜，该隔膜能够提供电极之间的电阻低且不易短路的电化学元件，本专利技术的专利技术者们对专利文献1所涉及的电化学元件用隔膜进行了研究。研究结果发现，构成专利文献1所涉及的电化学元件用隔膜的无纺布是一种最大孔径大，并且孔径分布宽的无纺布。因此，即使使用专利文献1所涉及的现有技术的电化学元件用隔膜，认为在提供电极之间的电阻更低、并且更不易短路的电化学元件方面也存在界限。也就是说，认为由最大孔径大的无纺布构成的电化学元件用隔膜由于正极和负极通过大孔径的孔直接接触而容易发生短路。另外，在锂离子电池等容易产生枝晶的电化学元件中，认为从电极产生的枝晶通过大孔径的孔而容易使正极和负极短路。另外，在无纺布中，由于大孔径的孔和其周边部分的强度弱而容易发生龟裂，因此认为由最大孔径大的无纺布构成的电化学元件用隔膜容易发生因龟裂的发生导致的短路。进一步，由孔径分布宽的无纺布构成的电化学元件用隔膜，由于电化学元件用隔膜所具有的各孔的孔径分别大不相同，因此各孔的离子透过性分别大不相同，所以电化学元件用隔膜中的每个部分的离子透过性容易变得不均匀。其结果，认为具备该电化学元件用隔膜的电化学用元件的电极之间的电阻可能变得高于预期的电阻。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种电化学元件用隔膜，与现有技术所涉及的电化学元件用隔膜相比，该隔膜能够提供一种不易发生短路，并且防止电极之间的电阻变得高于预期的电阻的电化学元件。解决技术问题的技术手段本专利技术的一个技术方案为一种电化学元件用隔膜，其具备纤维结构体；其中，纤维结构体具有第一纤维层部分以及第二纤维层部分，且第一纤维层部分由短纤维和/或纸浆状纤维缠结而成；构成第一纤维层部分的短纤维和/或纸浆状纤维的一部分进入到第二纤维层部分，纤维结构体的孔径分布满足下式：0μm<Dmax<18μm0μm≤(Dmax-Dave)<13μm式中，Dmax为纤维结构的最大孔径(μm)，Dave为纤维结构的平均孔径(μm)。在上述技术方案的电化学元件用隔膜中，纸浆状纤维在第一纤维层部分的构成纤维中所占的质量百分率可以优选为10质量％以上。另外，在上述技术方案的电化学元件用隔膜中，纸浆状纤维可以是芳纶树脂的纸浆状纤维。另外，进一步在上述技术方案的电化学元件用隔膜中，纤维结构体可以具备粒子。专利技术效果构成本专利技术的电化学元件用隔膜的纤维结构体由于具备短纤维和/或纸浆状纤维缠结而成的第一纤维层部分，所以具有小的孔径。因此，本专利技术所涉及的具备纤维结构体的电化学元件用隔膜，能够提供不易短路的电化学元件。另外，构成本专利技术的电化学元件用隔膜的纤维结构体具有第二纤维层部分，并具有构成第一纤维层部分的短纤维和/或纸浆状纤维的一部分进入到第二纤维层部分的结构。因此，第一纤维层部分被第二纤维层部分有效地加强，使得本专利技术所涉及的具备纤维结构体的电化学元件用隔膜的强度优异，并且难以产生龟裂，所以能够提供不易短路的电化学元件。而且，构成本专利技术的电化学元件用隔膜的纤维结构体的最大孔径小至大于0μm且小于18μm。因此，本专利技术所涉及的电化学元件用隔膜能够防止因正极和负极直接接触而引起的短路、因枝晶而引起的短路、因龟裂的发生而引起的短路的发生，所以能够提供更不易短路的电化学元件。进一步，构成本专利技术的电化学元件用隔膜的纤维结构体的最大孔径与平均孔径之差为0以上且小于13μm，具有狭窄的孔径分布。因此，本专利技术所涉及的电化学元件用隔膜能够提供防止电极之间的电阻变得高于预期的电阻的电化学元件。另外，当本专利技术所涉及的第一纤维层部分含有纸浆状纤维的情况时，纸浆状纤维在第一纤维层部分的构成纤维中所占的质量百分率越多，纤维结构体变得越致密，具有能够减小各种孔径的值，并且能够减小最大孔径与平均孔径的值之差，进一步能够减小诸如平均孔径与最小孔径的值之差、最大孔径与最小孔径的值之差等的倾向。因此，通过具备具有第一纤维层部分的纤维结构体的电化学元件用隔膜，能够提供更不易短路并且防止电极之间的电阻变得高于预期的电阻的电化学元件，其中，第一纤维层部分的纸浆状纤维在第一纤维层部分的构成纤维中所占的质量百分率为10质量％以上。进一步，由于本专利技术所涉及的第一纤维层部分含有芳纶树脂的纸浆状纤维，所以构成电化学元件用隔膜的纤维结构体具有耐热性和高强度。因此，能够提供耐热性优异且不易短路的电化学元件用隔膜。而且，当本专利技术所涉及的纤维结构体具备粒子时，构成本专利技术的电化学元件用隔膜的纤维结构体具有最大孔径以及最小孔径小、并且具有狭窄的孔径分布的倾向。因此，能够提供更不易短路，并且防止电极之间的电阻变得高于预期的电阻的电化学元件。另外，根据过本专利技术的电化学元件用隔膜，可以提供具有由所具备的粒子发挥的功能性的电化学元件。附图说明图1是以500倍拍摄实施例1中制备的电化学元件用隔膜中的露出的第二纤维层部分的主表面的扫描电子显微镜照片。图2是以500倍拍摄实施例1中制备的电化学元件用隔膜中的露出的第二纤维层部分的主表面中的与图1不同的部分的扫描电子显微镜照片。图3是以500倍拍摄比较例1中制备的电化学元件用隔膜中的露出的第二纤维层部分的主表面的扫描电子显微镜照片。图4是以500倍拍摄对比较例1中制备的电化学元件用隔膜中的露出的第二纤维层部分的主表面中的与图3不同的部分的扫描电子显微镜照片。具体实施方式在本专利技术中，可以适当选择例如以下的结构等的各种结构。构成本专利技术的电化学元件用隔膜的纤维结构体例如可以是诸如纤维网或者无纺布等、或者诸如纺织品或者编织物等的片状的织物。纤维结构体可以仅由这些中的一种类型的织物构成，也可以由这些中的两种类型以上的织物构成，和/或由通过层压这些中的两种类型以上的织物而构成。此外，层压方式可以适当选择，可以为仅重合的方式、织物彼此的层间通过粘合剂一体化的方式、各织物的构成纤维通过层间交织彼此一体化的方式、织物的构成纤维通过热熔融而进行纤维间粘接、从而使织物彼此的层间一体化的方式以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学元件用隔膜，其特征在于，具备：/n纤维结构体，所述纤维结构体具有第一纤维层部分以及第二纤维层部分，其中，所述第一纤维层部分由短纤维和/或纸浆状纤维缠结而成；/n构成所述第一纤维层部分的短纤维和/或纸浆状纤维的一部分进入到所述第二纤维层部分；/n所述纤维结构体的孔径分布满足下式：/n0μm<Dmax<18μm/n0μm≤(Dmax-Dave)<13μm/n式中，Dmax为纤维结构体的最大孔径(μm)，Dave为纤维结构体的平均孔径(μm)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170718 JP 2017-1395011.一种电化学元件用隔膜，其特征在于，具备：
纤维结构体，所述纤维结构体具有第一纤维层部分以及第二纤维层部分，其中，所述第一纤维层部分由短纤维和/或纸浆状纤维缠结而成；
构成所述第一纤维层部分的短纤维和/或纸浆状纤维的一部分进入到所述第二纤维层部分；
所述纤维结构体的孔径分布满足下式：
0μm<Dmax<18μm
0μm≤(Dmax-Dave)<13μm

【专利技术属性】
技术研发人员：长宏树，佐藤芳徳，野口有由香，川野明彦，田中政尚，伊藤康博，
申请(专利权)人：日本宝翎株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP