多孔性膜、二次电池用隔膜以及二次电池制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种多孔性膜，其耐热破膜性高，与电极的粘接性高，且具有优异的电池特性。一种多孔性膜，其中，在多孔质基材的至少一面具有多孔质层，该多孔质层具有包含以下的树脂A的第一多孔质层，在第一多孔质层上具有包含以下的树脂B的第二多孔质层，且第一多孔质层与第二多孔质层的混合层厚度(HC)为0.1μm以上且1.0μm以下。树脂A：在150℃以上具有熔点的树脂、或者实质上不具有熔点的树脂；树脂B：在小于150℃具有熔点的树脂、或者非晶性树脂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多孔性膜、二次电池用隔膜以及二次电池
本专利技术涉及多孔性膜、二次电池用隔膜以及二次电池。
技术介绍
在智能手机、平板电脑、手机、笔记本电脑、数码相机、数码摄像机、便携式游戏机等携带式数字设备，电动工具、电动摩托车、电动辅助自行车等携带式设备，以及电动汽车、混合动力车、插电式混合动力车等汽车用途等中，广泛地使用了锂离子电池那样的二次电池。锂离子电池通常具有如下的构成：在正极(其是将正极活性物质层叠于正极集电器而得到的)与负极(其是将负极活性物质层叠于负极集电器而得到的)之间，夹设二次电池用隔膜和电解质。作为二次电池用隔膜，使用了聚烯烃系多孔质基材。作为二次电池用隔膜所要求的特性，列举以下的特性：在多孔结构中包含电解液，可使得离子移动的特性；以及在锂离子电池异常发热的情况下，通过利用热进行熔融从而将多孔结构封闭，使离子移动停止，从而使发电停止的关闭特性。但是，近年来随着锂离子电池的高容量化、高输出功率化，不但要求前述特性，而且还要求对二次电池用隔膜赋予更高的耐热性。在锂离子电池异常发热的情况下，上述的关闭特性实施动作后，电池进一步被加热，由此导致发生二次电池用隔膜的破膜。另外还存在如下情况：因对锂离子电池施加冲击，导致在局部性地施加了压力的状态下发热，发生二次电池用隔膜的破膜。发生这样的二次电池用隔膜的破膜时，有可能在电池内部发生短路，引起电池的起火、爆炸。由此，二次电池用隔膜不仅要求关闭特性，还要求高温时的耐热破膜性。此外，另一方面，在二次电池的制造工序中，出于下述目的而要求含浸电解液之前的隔膜与电极的粘接性，所述目的如下：在搬运对正极、隔膜、负极进行层叠而得到的层叠体时，为了维持层叠体；或者，在将经卷绕的正极、隔膜、负极的层叠体插入于圆筒型、矩形等的罐中的情况下，对层叠体进行加压之后插入，为了避免此时形状发生崩塌；或者，为了对层叠体进行加压，从而将更多的层叠体装入到罐中，来提高能量密度；此外，在层压型方面，为了在插入到外包装材料之后避免形状发生变形。另一方面，锂离子电池还要求高输出功率化、长寿命化这样的优异的电池特性，在对二次电池用隔膜赋予耐热性时，要求不使电池特性降低，并且呈现良好的电池特性。对于这些要求，在专利文献1中，通过在以聚烯烃为主体的多孔质膜上层叠包含无机粒子的多孔质层，从而降低热收缩率。在专利文献2中，通过层叠含有耐热树脂的耐热层从而提高耐热性。另外，在专利文献3中，通过层叠耐热性树脂从而提高耐热性，通过层叠氟系树脂，从而提高在注入电解液之后的与电极的粘接性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5183435号公报专利文献2：日本专利第5286817号公报专利文献3：日本特开2013-20769号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，专利文献1利用无机粒子来降低热收缩率，但是在达到了关闭后的高温区域时，包含无机粒子的多孔质层、以及作为基材的聚烯烃都容易发生热破膜，无法确保充分的耐热性。另外，专利文献1中记载的电池用隔膜也不具有与电极的粘接性，无法实现二次电池制造工序的效率化、高能量密度化。在专利文献2和3中，层叠了耐热树脂，但由于表面的孔隙率高因而使得耐热破膜性低，为了提高耐热破膜性而提高耐热树脂的比例时，电池特性的劣化显著，另外成本也升高。另外，专利文献2和3中记载的隔膜也不具有与电极的粘接性，无法实现二次电池制造工序的效率化、高能量密度化。需要说明的是，专利文献3中记载的粘接性多孔质层是指注入了电解液之后的与电极的粘接性，不同于作为本专利技术的目的的在注入电解液之前的与电极的粘接性。因此，鉴于上述问题，本专利技术的目的是以低成本提供耐热破膜性高，具有与电极的粘接性，且具有优异的电池特性的多孔性膜以及二次电池用隔膜。此外，本专利技术的目的是提供高耐热性、高生产率、高容量、高输出功率、长寿命、低成本的二次电池。用于解决课题的手段因此，为了以低成本提供耐热破膜性高、具有与电极的粘接性、且具有优异的电池特性的多孔性膜，本申请的专利技术人反复进行了深入研究。其结果，通过制成多孔性膜，其是在多孔质基材的至少一面具有多孔质层，该多孔质层具有包含树脂A(树脂A：在150℃以上具有熔点的树脂、或者实质上不具有熔点的树脂)的第一多孔质层，在第一多孔质层上具有包含树脂B(树脂B：在小于150℃具有熔点的树脂、或者非晶性树脂)的第二多孔质层，且第一多孔质层与第二多孔质层的混合层厚度(HC)为0.1μm以上且1.0μm以下，从而能够以低成本提供耐热破膜性高、具有与电极的粘接性、且具有优异的电池特性的多孔性膜。为了解决上述课题，本专利技术的多孔性膜具有以下的构成。(1)多孔性膜，其中，在多孔质基材的至少一面具有多孔质层，该多孔质层具有包含以下的树脂A的第一多孔质层，在该第一多孔质层上具有包含以下的树脂B的第二多孔质层，且第一多孔质层与第二多孔质层的混合层厚度(HC)为0.1μm以上且1.0μm以下。树脂A：在150℃以上具有熔点的树脂、或者实质上不具有熔点的树脂树脂B：在小于150℃具有熔点的树脂、或者非晶性树脂(2)根据(1)所述的多孔性膜，其中，前述第一多孔质层的厚度为0.5μm以上且10μm以下。(3)根据(1)或者(2)所述的多孔性膜，其中，前述第二多孔质层的厚度为0.02μm以上且5μm以下。(4)根据(1)至(3)中任一项所述的多孔性膜，其中，前述树脂A为选自由聚酰胺、聚酰胺酰亚胺以及聚酰亚胺组成的组中的至少1种树脂。(5)根据(4)所述的多孔性膜，其中，前述树脂A含有包含由下述式(1)表示的结构的芳香族聚酰胺。-NH-Ar1-NH-CO-Ar2-CO-(1)其中，Ar1、Ar2均表示芳香族基团。(6)根据(5)所述的多孔性膜，其中，前述芳香族聚酰胺的特性粘数(η)为3.0dl/g以上且8.0dl/g以下。(7)根据(1)至(6)中任一项所述的多孔性膜，其中，前述树脂B是氟树脂、丙烯酸树脂以及烯烃树脂中的任何树脂。(8)根据(1)至(7)中任一项所述的多孔性膜，其中，前述第一多孔质层包含平均粒径0.05μm以上且5μm以下的无机粒子。(9)二次电池用隔膜，其是使用(1)至(8)中任一项所述的多孔性膜而成的。(10)二次电池，其是使用(9)所述的二次电池用隔膜而成的。专利技术的效果根据本专利技术，通过制成多孔性膜，其在多孔质基材的至少一面具有多孔质层，该多孔质层具有包含树脂A(树脂A：在150℃以上具有熔点的树脂、或者实质上不具有熔点的树脂)的第一多孔质层，在第一多孔质层上具有包含树脂B(树脂B：在小于150℃具有熔点的树脂、或者非晶性树脂)的第二多孔质层，且第一多孔质层与第二多孔质层的混合层厚度(HC)为0.1μm以上且1.0μm以下，从而能够以低成本提供耐热破膜性高、具有与电极的粘接性、且具有优异的电池特性的多孔性膜以及二次电池用隔膜。通过使用本专利技术的多孔性膜或二次电池用隔膜，可提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多孔性膜，其中，在多孔质基材的至少一面具有多孔质层，该多孔质层具有包含以下的树脂A的第一多孔质层，在该第一多孔质层上具有包含以下的树脂B的第二多孔质层，且第一多孔质层与第二多孔质层的混合层厚度(HC)为0.1μm以上且1.0μm以下，/n树脂A：在150℃以上具有熔点的树脂、或者实质上不具有熔点的树脂，/n树脂B：在小于150℃具有熔点的树脂、或者非晶性树脂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 JP 2017-2275281.多孔性膜，其中，在多孔质基材的至少一面具有多孔质层，该多孔质层具有包含以下的树脂A的第一多孔质层，在该第一多孔质层上具有包含以下的树脂B的第二多孔质层，且第一多孔质层与第二多孔质层的混合层厚度(HC)为0.1μm以上且1.0μm以下，
树脂A：在150℃以上具有熔点的树脂、或者实质上不具有熔点的树脂，
树脂B：在小于150℃具有熔点的树脂、或者非晶性树脂。


2.根据权利要求1所述的多孔性膜，其中，所述第一多孔质层的厚度为0.5μm以上且10μm以下。


3.根据权利要求1或2所述的多孔性膜，其中，所述第二多孔质层的厚度为0.02μm以上且5μm以下。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的多孔性膜，其中，所述树脂A为选自由聚酰胺、聚酰胺酰亚胺以及聚酰亚胺组成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：甲斐信康，生驹启，佃明光，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP