非水系二次电池用隔膜及非水系二次电池制造技术

本发明专利技术的一个实施方式提供具备多孔质基材、和包含树脂A及树脂B1的粘接性多孔质层的非水系二次电池用隔膜。树脂A：为包含偏二氟乙烯(VDF)及六氟丙烯(HFP)的共聚物，HFP单体单元在VDF单体单元及HFP单体单元的总摩尔量中所占的摩尔比超过1.5摩尔％且为3.5摩尔％以下；树脂B1：为包含VDF、HFP及式(1)的单体的共聚物，HFP单体单元在VDF单体单元、HFP单体单元、及式(1)表示的单体单元的总摩尔量中所占的摩尔比超过3.5摩尔％且为15摩尔％以下(R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水系二次电池用隔膜及非水系二次电池
本专利技术涉及非水系二次电池用隔膜及非水系二次电池。
技术介绍
以锂离子二次电池为代表的非水系二次电池已作为笔记本电脑、移动电话、数码相机、便携式摄录机等便携式电子设备的电源而被广泛应用。另外，与便携式电子设备的小型化及轻质化相伴随，实现了非水系二次电池的外部封装的轻质化。关于外部封装材料，开发了铝制壳体来作为不锈钢制壳体的替代材料，近年来，作为金属制壳体的替代材料，开发了铝层压膜制的包装(pack)。铝层压膜制的包装具备下述特性：具有柔软的性质。因此，就以包装作为外部封装材料的电池(所谓的软包装电池)而言，容易受到来自外部的冲击的影响、或者与充放电相伴随的电极的膨胀及收缩的影响而在电极与隔膜之间形成间隙。结果，有时循环寿命降低。鉴于上述这样的状况，近年来，提出了提高电极与隔膜的粘接性的技术。作为提高电极与隔膜的粘接性的技术之一，下述隔膜是已知的：在聚烯烃微多孔膜上具备含有聚偏二氟乙烯系树脂的粘接性多孔质层(例如，参见日本专利第4127989号公报、国际公开第2014/021293号、国际公开第2013/058371号、国际公开第2014/021290号、日本特开2014-41818号公报)。对于该隔膜而言，在包含电解液的状态下与电极重叠并进行热压(所谓的湿式热压)时，其介由粘接性多孔质层与电极良好地粘接，因此能够提高软包装电池的循环寿命。
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，对于能量密度高的非水系二次电池而言，近年来，有为了能够应用于电力储存或电动车辆的用途而谋求电池的大面积化的倾向，要求进一步提高上述这样的电极与隔膜之间的粘接性。即，在将软包装电池进行大面积化的情况下，有电池及隔膜间的粘接性容易降低的倾向。因此，在确保电池容量、保持充放电特性、抑制电池膨胀等的发生的方面，粘接性变得重要。另外，对于非水系二次电池，有进一步高容量化及高能量密度化的要求。从该观点考虑，使用了水系粘结剂的负极已得到普及，期望包含聚偏二氟乙烯系树脂的粘接性多孔质层与含有水系粘结剂的负极的粘接性进一步提高。此外，使用了具有粘接性多孔质层(其包含聚偏二氟乙烯系树脂)的隔膜的电池的制造方法包括：将电极及隔膜的层叠体收纳于外部封装材料中，以层叠体浸润于电解液的状态进行加热压接(以下，也称为“湿式热压”。)的方法；和将电极及隔膜的层叠体收纳于外部封装材料，以未含浸于电解液的方式进行加热压接(以下，也称为“干式热压”。)的方法。在进行湿式热压的情况下，以聚偏二氟乙烯系树脂在电解液中溶胀的状态进行加热压接，因此电极与隔膜之间的粘接性良好，容易获得良好的电池特性。但是，根据湿式热压时的温度，存在下述情况：电解液及电解质分解，在电池内产生气体而使电池膨胀。例如在凝胶卷(jelly-roll)电池等中容易发生该现象。因此，期望湿式热压时的温度及时间的可容许条件更宽。若湿式热压所需的条件放宽，则容易在各种制造工艺中稳定地制造品质良好的电池。另一方面，若通过干式热压使电极与隔膜之间的粘接性良好，则无需湿式热压，也不会发生基于湿式热压的情况下的课题即电解液及电解质的分解。另外，在基于湿式热压的情况下，也可以通过预先对层叠体施加干式热压，使电极与隔膜粘接，从而降低湿式热压时的温度。结果，能够抑制电解液及电解质的分解。此外，通过在将层叠体收纳于外部封装材料中之前施加干式热压，使电极与隔膜预先粘接，从而也可抑制在收纳于外部封装材料时的输送期间可能发生的层叠体的变形。如上所述，将电极与隔膜粘接时，若采用湿式热压及干式热压中的任何方法均能够确保良好的粘接性，则即使在电池大面积化的情况下，也可期待高效率且稳定地制造电池。本专利技术是鉴于这样的状况而作出的。本专利技术的一个实施方式要解决的课题在于提供下述非水系二次电池用隔膜：采用湿式热压及干式热压中的任何方法，与电极的粘接性均优异，并且尤其是湿式热压时所要求的温度及时间的条件放宽，能够应用于电池的各种制造工艺。本专利技术的另一实施方式要解决的课题在于提供生产率高的非水系二次电池。用于解决课题的手段用于解决课题的具体手段包括以下的方式。<1>非水系二次电池用隔膜，其具备：多孔质基材；和粘接性多孔质层，其设置于上述多孔质基材的一面或两面，并包含下述的树脂A及树脂B1。(1)树脂A：聚偏二氟乙烯系树脂，其为包含偏二氟乙烯及六氟丙烯作为单体成分的共聚物，并且六氟丙烯单体单元在偏二氟乙烯单体单元及六氟丙烯单体单元的总摩尔量中所占的摩尔比超过1.5摩尔％且为3.5摩尔％以下；(2)树脂B1：聚偏二氟乙烯系树脂，其为包含偏二氟乙烯、六氟丙烯及下述式(1)表示的单体作为单体成分的共聚物，并且六氟丙烯单体单元在偏二氟乙烯单体单元、六氟丙烯单体单元、及下述式(1)表示的单体单元的总摩尔量中所占的摩尔比超过3.5摩尔％且为15摩尔％以下[化学式1]式(1)中，R1、R2、及R3各自独立地表示氢原子、卤素原子、羧基或其衍生物、或者碳原子数1～5的烷基。X表示单键、碳原子数1～5的亚烷基、或具有取代基的碳原子数1～5的亚烷基。Y表示氢原子、碳原子数1～5的烷基、或包含至少一个羟基的碳原子数1～5的烷基。<2>如<1>所述的非水系二次电池用隔膜，其中，相对于上述树脂B1中包含的单体成分的总摩尔量而言，上述树脂B1中的上述式(1)表示的单体的含有比率为0.1摩尔％以上。<3>非水系二次电池用隔膜，其具备：多孔质基材；和粘接性多孔质层，其设置于上述多孔质基材的一面或两面，并包含下述的树脂A及树脂B2，上述树脂A及上述树脂B2整体的酸值为3.0mgKOH/g～20mgKOH/g。(1)树脂A：聚偏二氟乙烯系树脂，其为包含偏二氟乙烯及六氟丙烯作为单体成分的共聚物，并且六氟丙烯单体单元在偏二氟乙烯单体单元及六氟丙烯单体单元的总摩尔量中所占的摩尔比超过1.5摩尔％且为3.5摩尔％以下(2)树脂B2：聚偏二氟乙烯系树脂，其为包含偏二氟乙烯及六氟丙烯作为单体成分的共聚物，并且六氟丙烯单体单元在偏二氟乙烯单体单元及六氟丙烯单体单元的总摩尔量中所占的摩尔比超过3.5摩尔％且为15摩尔％以下<4>如<1>～<3>中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述粘接性多孔质层还包含无机填料，上述无机填料的平均粒径为0.1μm～0.7μm。<5>如<4>所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述无机填料为镁系填料。<6>如<1>～<5>中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，上述粘接性多孔质层中的、上述树脂A与上述树脂B1或上述树脂B2的总量为0.6g/m2～4.0g/m2。<7>如<1>～<6>中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.非水系二次电池用隔膜，其具备：/n多孔质基材；和/n粘接性多孔质层，其设置于所述多孔质基材的一面或两面，并包含下述的树脂A及树脂B1，/n(1)树脂A：聚偏二氟乙烯系树脂，其为包含偏二氟乙烯及六氟丙烯作为单体成分的共聚物，并且六氟丙烯单体单元在偏二氟乙烯单体单元及六氟丙烯单体单元的总摩尔量中所占的摩尔比超过1.5摩尔％且为3.5摩尔％以下；/n(2)树脂B1：聚偏二氟乙烯系树脂，其为包含偏二氟乙烯、六氟丙烯及下述式(1)表示的单体作为单体成分的共聚物，并且六氟丙烯单体单元在偏二氟乙烯单体单元、六氟丙烯单体单元、及下述式(1)表示的单体单元的总摩尔量中所占的摩尔比超过3.5摩尔％且为15摩尔％以下，/n[化学式1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171130 JP 2017-2312551.非水系二次电池用隔膜，其具备：
多孔质基材；和
粘接性多孔质层，其设置于所述多孔质基材的一面或两面，并包含下述的树脂A及树脂B1，
(1)树脂A：聚偏二氟乙烯系树脂，其为包含偏二氟乙烯及六氟丙烯作为单体成分的共聚物，并且六氟丙烯单体单元在偏二氟乙烯单体单元及六氟丙烯单体单元的总摩尔量中所占的摩尔比超过1.5摩尔％且为3.5摩尔％以下；
(2)树脂B1：聚偏二氟乙烯系树脂，其为包含偏二氟乙烯、六氟丙烯及下述式(1)表示的单体作为单体成分的共聚物，并且六氟丙烯单体单元在偏二氟乙烯单体单元、六氟丙烯单体单元、及下述式(1)表示的单体单元的总摩尔量中所占的摩尔比超过3.5摩尔％且为15摩尔％以下，
[化学式1]



式(1)中，R1、R2、及R3各自独立地表示氢原子、卤素原子、羧基或其衍生物、或者碳原子数1～5的烷基；X表示单键、碳原子数1～5的亚烷基、或具有取代基的碳原子数1～5的亚烷基；Y表示氢原子、碳原子数1～5的烷基、或包含至少一个羟基的碳原子数1～5的烷基。


2.如权利要求1所述的非水系二次电池用隔膜，其中，相对于所述树脂B1中包含的单体成分的总摩尔量而言，所述树脂B1中的所述式(1)表示的单体的含有比率为0.1摩尔％以上。


3.非水系二次电池用隔膜，其具备：
多孔质基材；和
粘接性多孔质层，其设置于所述多孔质基材的一面或两面，并包含下述的树脂A及树脂B2，
所述树脂A及所述树脂B2整体的酸值为3.0mgKOH/g～20mgKOH/g，
(1)树脂A：聚偏二氟乙烯系树脂，其为包含偏二氟乙烯及六氟丙烯作为单体成分的共聚物，并且六氟丙烯单体单元在偏二氟乙烯单体单元及六氟丙烯单体单元的总摩尔量中所占的摩尔比超过1.5摩尔％且为3.5摩尔％以下；
(2)树脂B2：聚偏二氟乙烯系树脂，其为包含偏二氟乙烯及六氟丙烯作为单体成分的共聚物，并且六氟丙烯单体单元在偏二氟乙烯单体单元及六氟丙烯单体单元的总摩尔量中所占的摩尔比超过3.5摩尔％且为15摩尔％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，所述粘接性多孔质层还...

【专利技术属性】
技术研发人员：藏谷理佳，佐藤惠美，西川聪，
申请(专利权)人：帝人株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP