聚烯烃微多孔膜、二次电池用隔板及二次电池制造技术

本发明专利技术的课题是提供不仅微多孔膜的闭孔温度低，而且闭孔温度时的膜强度优异，在作为二次电池用隔板而使用的情况下赋予优异的关闭特性和高安全性的聚烯烃微多孔膜，作为解决手段，提供一种聚烯烃微多孔膜，其闭孔温度为135℃以下，闭孔温度时的结晶熔化率为50％以下。下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚烯烃微多孔膜、二次电池用隔板及二次电池


[0001]本专利技术涉及在作为二次电池用隔板而使用时具有优异的关闭特性和高安全性的聚烯烃微多孔膜、包含聚烯烃微多孔膜的二次电池用隔板、以及二次电池。

技术介绍

[0002]微多孔膜被用于过滤膜、透析膜等过滤器、二次电池用隔板、电解电容器用的隔板等各种领域。它们之中，以聚烯烃作为树脂材料的聚烯烃微多孔膜由于耐化学性、绝缘性、机械强度等优异，并具有关闭特性，因此近年来，作为二次电池用隔板而广泛使用。
[0003]二次电池、例如锂离子二次电池由于能量密度高，因此作为个人计算机、便携电话等所使用的电池而广泛使用。此外，二次电池作为电动汽车、混合动力汽车的电动机驱动用电源、固定用蓄电池也被期待。
[0004]近年来，二次电池中的能量密度的高密度化发展，与此相伴所使用的电极的热稳定性更加降低(热失控开始温度降低)。因此，要求二次电池用隔板所使用的微多孔膜在伴随短路、过充电的电池的异常发热时，在更低温下关闭，通过防止正极侧与负极侧的离子移动来抑制热失控。
[0005]在专利文献1中公开了孔闭塞温度Tf为134℃以下，膜的熔化温度Tm与Tf的关系为Tm
‑
Tf＞0的聚乙烯微多孔膜，在作为电池隔板而使用的情况下可以防止过充电时的短路。
[0006]在专利文献2中公开了电解液注液性为20秒以下，闭孔温度为132℃以下，将膜厚换算为20μm的透气度为700秒/100cm3以下，将膜厚换算为20μm的穿刺强度为2,000mN以上的聚烯烃微多孔膜。其可以通过使聚丙烯在膜中均匀地分散了的、含有低熔点、低分子量的聚乙烯的聚烯烃微多孔膜来达到。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2000
‑
204188号公报
[0010]专利文献2：国际公开第2014
‑
192862号公报

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的课题
[0012]然而，即使通过将闭孔温度低温化从而在热失控开始温度以下微多孔膜孔闭塞，也有时因为变为高温状态的微多孔膜的强度降低，微多孔膜不能保持形状而短路位置扩大，或新产生短路位置从而发热不停止，发生热失控。专利文献1、2的聚烯烃微多孔膜虽然微多孔膜的孔闭塞发生的闭孔温度低，但是关于关闭时的膜的强度、形状保持，不充分。
[0013]本专利技术的课题是解决上述问题。即，提供不仅微多孔膜的闭孔温度低，而且闭孔温度时的膜强度优异，作为二次电池用隔板而使用的情况下赋予优异的关闭特性和高安全性的聚烯烃微多孔膜。
[0014]用于解决课题的方法
[0015]为了解决上述课题，能够通过下述〔1〕～〔11〕来达到。
[0016]〔1〕
[0017]一种聚烯烃微多孔膜，其闭孔温度为135℃以下，闭孔温度时的结晶熔化率为50％以下。
[0018]〔2〕
[0019]根据〔1〕所述的聚烯烃微多孔膜，其通过差示扫描量热分析而测定的结晶熔化热的温度分布曲线中，结晶熔化峰的半峰宽为12℃以下。
[0020]〔3〕
[0021]根据〔1〕或〔2〕所述的聚烯烃微多孔膜，其厚度换算成10μm的穿刺强度为2.3N以上。
[0022]〔4〕
[0023]根据〔1〕～〔3〕中任一项所述的聚烯烃微多孔膜，在将以1Hz测定的40℃时的储能弹性模量设为E
’
(40℃)，将闭孔温度时的储能弹性模量设为E
’
(SD)的情况下，E
’
(40℃)/E
’
(SD)为300以下。
[0024]〔5〕
[0025]根据〔1〕～〔4〕中任一项所述的聚烯烃微多孔膜，其在至少一个表面具备1层以上的涂布层。
[0026]〔6〕
[0027]根据〔1〕～〔5〕中任一项所述的聚烯烃微多孔膜，其通过半干法测定的平均孔径为25nm以下。
[0028]〔7〕
[0029]根据〔1〕～〔6〕中任一项所述的聚烯烃微多孔膜，其通过泡点法测定的最大孔径为40nm以下。
[0030]〔8〕
[0031]根据〔1〕～〔7〕中任一项所述的聚烯烃微多孔膜，其通过泡点法测定的最大孔径与通过半干法测定的平均孔径之差为25nm以下。
[0032]〔9〕
[0033]根据〔1〕～〔8〕中任一项所述的聚烯烃微多孔膜，其通过凝胶渗透色谱(GPC)法获得的微分分子量分布曲线中，分子量小于1万的成分的面积率为20％以下。
[0034]〔10〕
[0035]一种二次电池用隔板，其包含〔1〕～〔9〕中任一项所述的聚烯烃微多孔膜。
[0036]〔11〕
[0037]一种二次电池，其包含〔10〕所述的二次电池用隔板。
[0038]专利技术的效果
[0039]根据本专利技术，可以提供具有优异的关闭特性和高安全性的聚烯烃微多孔膜、具有上述聚烯烃微多孔膜的二次电池用隔板、以及二次电池。
具体实施方式
[0040]以下，对本专利技术的实施方式进行说明。另外，本专利技术不限定于以下说明的实施方
式。
[0041][聚烯烃微多孔膜][0042]本专利技术的实施方式涉及的聚烯烃微多孔膜的闭孔温度为135℃以下，闭孔温度时的结晶熔化率为50％以下。
[0043]所谓闭孔温度，是在电池异常发热的情况下，通过因为热而熔化从而多孔结构被封闭，使离子移动停止从而使发电停止的显示关闭特性的温度。
[0044]本专利技术的实施方式涉及的聚烯烃微多孔膜的闭孔温度为135℃以下。更优选为132℃以下，进一步优选为130℃以下，特别优选为128℃以下。通过将闭孔温度控制为135℃以下，从而将其作为二次电池用隔板而使用的情况时的安全性优异。闭孔温度的下限没有特别限定，但从可以抑制由制膜时的孔闭塞引起的离子透过性的降低的方面考虑，优选为100℃以上。为了达到上述闭孔温度的范围，可以通过将构成微多孔膜的聚烯烃原料的组成调整为后述范围，使制膜条件为后述范围来实现。
[0045]闭孔温度能够通过后述方法测定。
[0046]本专利技术的实施方式涉及的聚烯烃微多孔膜的闭孔温度时的结晶熔化率为50％以下。更优选为45％以下，进一步优选为40％以下，特别优选为35％以下。通过使闭孔温度时的结晶熔化率为50％以下，从而在作为二次电池用隔板而使用的情况下，在关闭时也具有高的膜强度，可以提高二次电池的安全性。闭孔温度时的结晶熔化率的下限没有特别限定，但从可以抑制由制膜时的孔闭塞引起的离子透过性的降低考虑，优选为5％以上。
[0047]为了成为上述闭孔温度时的结晶熔化率，通过将构成微多孔膜的聚烯烃原料的组成调整为后述范围，使制膜条件为后述范围来实现。
[0048]另外，聚烯烃微多孔膜的闭孔温度时的结晶熔化率可以使用差示扫描量热分析(DSC)法，测定闭孔温度以下的结晶熔化热和总结晶熔化热，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚烯烃微多孔膜，其闭孔温度为135℃以下，闭孔温度时的结晶熔化率为50％以下。2.根据权利要求1所述的聚烯烃微多孔膜，其通过差示扫描量热分析而测定的结晶熔化热的温度分布曲线中的结晶熔化峰的半峰宽为12℃以下。3.根据权利要求1或2所述的聚烯烃微多孔膜，其厚度换算成10μm的穿刺强度为2.3N以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚烯烃微多孔膜，在将以1Hz测定的40℃时的储能弹性模量设为E
’
(40℃)，将闭孔温度时的储能弹性模量设为E
’
(SD)的情况下，E
’
(40℃)/E
’
(SD)为300以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：西村直哉，下川床辽，久万琢也，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：