蓄电设备用分隔件和蓄电设备制造技术

提供高强度且孔眼堵塞受到抑制的薄膜的蓄电设备用分隔件，或者具有高强度、高安全性和高温下的高尺寸稳定性且能够薄膜化的蓄电设备用分隔件。在一个方式中，提供一种蓄电设备用分隔件，其包含主成分为聚烯烃(A)的微多孔层(X)，微多孔层(X)的熔体流动速率为0.9g/10分钟以下，在基于扫描型电子显微镜的微多孔层(X)的MD

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蓄电设备用分隔件和蓄电设备


[0001]本专利技术涉及蓄电设备用分隔件等。

技术介绍

[0002]微多孔膜、尤其是聚烯烃系微多孔膜在精滤膜、电池用分隔件、电容器用分隔件、燃料电池用材料等多个
中加以使用，尤其是用作锂离子电池所代表的蓄电设备用分隔件。锂离子电池除了应用于便携电话、笔记本型个人电脑等小型电子设备用途之外，还应用于包括混合动力汽车和插电式混合动力汽车在内的电动汽车等各种用途。
[0003]近年来，寻求具有高能量容量、高能量密度和高输出特性的锂离子电池，与此相伴，薄膜且高强度(例如高穿刺强度)的分隔件的需求正在提高。
[0004]专利文献1中记载了一种微多孔性薄膜用聚丙烯树脂组合物，其从微多孔性薄膜的刚性和降低一定厚度下的制品不良率的观点出发，包含聚丙烯树脂(X)5～30重量％和聚丙烯树脂(Y)95～70重量％。专利文献1中记载的聚丙烯树脂(X)具有特定的熔体流动速率(MFR)、分子量分布(Mw/Mn)和长链分枝结构。专利文献1中记载的聚丙烯树脂(Y)具有特定的MFR，且不包括聚丙烯树脂(X)。
[0005]专利文献2中记载了一种微多孔膜，其从微多孔膜的电化学稳定性、高熔化温度、高电解质亲和性和低水分保持性得以改善的平衡的观点出发，具有如下的三个层(a)～(c)：
[0006](a)包含具有6.0
×
105以上的重均分子量(Mw)的全同立构聚丙烯40.0～85.0重量％的第一层；
[0007](b)含有聚烯烃的第两层；以及
[0008](c)包含具有6.0
×
105以上的Mw的全同立构聚丙烯40.0～85.0重量％的第三层。
[0009]专利文献3中记载了一种层叠微多孔性薄膜，其具备第一微多孔性薄膜和第二微多孔性薄膜，所述第一微多孔性薄膜包含具有熔点T
mA
的第一树脂组合物，所述第二微多孔性薄膜包含具有比前述熔点T
mA
低的熔点T
mB
的第二树脂组合物，所述层叠微多孔性薄膜的伸长粘度为18000～40000Pa
·
s，剪切粘度为5000～10000Pa
·
s。
[0010]专利文献4中记载了一种丙烯系树脂微孔薄膜，其由分子量为5万以下的成分量为25～60重量％、分子量为70万以上的成分量为19～30重量％、重均分子量为35万～50万且熔融张力为1.1～3.2g的丙烯系树脂形成。
[0011]专利文献5中记载了一种微多孔膜形成用聚丙烯树脂组合物，其以丙烯均聚物作为必须成分，所述丙烯均聚物的特性粘度[η]为1dl/g以上且小于7dl/g，内消旋五元组分数为94.0～99.5％的范围，升温时的至100℃为止的溶出积分量为10％以下，熔点为153～167℃，在溶出温度
‑
溶出量曲线中，最大峰的峰顶温度存在于105～130℃，该峰的半值宽度为7.0℃以下。
[0012]专利文献6中记载了一种聚烯烃微多孔膜，其为包含聚丙烯系树脂的聚烯烃微多孔膜，熔化温度为195℃以上且230℃以下，该聚丙烯系树脂的重均分子量可以为50万以上
且80万以下，并且，分子量分布可以为7.5以上且16以下。
[0013]专利文献7中记载了一种层叠微多孔性薄膜，其以层叠的形式具备由第一树脂组合物形成的第一微多孔性薄膜和由第二树脂组合物形成的第二微多孔性薄膜，第一树脂组合物和第二树脂组合物的MFR均为1.0g/10分钟以下，第一树脂组合物中包含的树脂的分子量分布(Mw/Mn)为10以上。
[0014]现有技术文献
[0015]专利文献
[0016]专利文献1：日本特开2018
‑
030992号公报
[0017]专利文献2：日本特表2013
‑
517152号公报
[0018]专利文献3：日本特开2016
‑
022676号公报
[0019]专利文献4：日本特开2012
‑
092286号公报
[0020]专利文献5：国际公开第2010/079784号
[0021]专利文献6：国际公开第2017/138512号
[0022]专利文献7：日本特开2016
‑
22679号公报

技术实现思路

[0023]专利技术要解决的问题
[0024]已知的是：通过在微多孔膜中使用高分子量的聚烯烃，从而能够提供高强度的微多孔膜。
[0025]然而，若在微多孔膜的制造中使用高分子量的聚烯烃，则存在如下倾向：成膜性、制造时的开孔性变得不充分，微多孔膜的孔径变小或透气度(即透气阻力)恶化；以及，因熔融时的粘度高而导致难以制作薄膜(例如厚度为20μm以下)的分隔件。因此，本专利技术的一个方式(更具体为本申请的第一方式)的目的在于，提供高强度且与长期使用相伴的孔眼堵塞受到抑制的薄膜的蓄电设备用分隔件，在特定方式中，其目的在于，提供具有有助于蓄电设备的高安全性的高强度(尤其是高穿刺强度)和高温下的高尺寸稳定性，输出又高且能够薄膜化的蓄电设备用分隔件。
[0026]另外，高分子量的聚烯烃如上述那样，熔融时的粘度高，因此难以薄膜化。例如，据称上述列举的专利文献6中记载的分隔件的安全性高，但熔融张力过高，因此无法薄膜化。根据专利文献7中记载的技术，通过共挤出而能够实现薄膜化，但得不到高输出特性。另外，专利文献6和7中记载的分隔件均存在高温时的电池安全性低的倾向。根据专利文献3和5，虽然能够降低分隔件的热收缩率，但熔融时的粘度均低，因此，可预料到安全性低。出于这些情况，在得到既能够薄膜化又高度地兼顾强度、安全性和高温下的尺寸稳定性的分隔件的方面尚存改善的余地。因此，本专利技术的一个方式(更具体为本申请的第二方式)的目的在于，提供具有高强度、高安全性和高温下的高尺寸稳定性且能够薄膜化的蓄电设备用分隔件。
[0027]用于解决问题的方案
[0028]以下列举出本专利技术的实施方式的例子。
[0029][1]一种蓄电设备用分隔件，其包含主成分为聚烯烃(A)的微多孔层(X)，
[0030]前述微多孔层(X)在载荷2.16kg和温度230℃下的熔体流动速率(MFR)为0.9g/10
分钟以下，并且
[0031]在基于扫描型电子显微镜(SEM)的前述微多孔层(X)的MD
‑
TD表面观察或ND
‑
MD截面观察中，前述微多孔层(X)中存在的孔的平均长孔直径为100nm以上。
[0032][2]根据上述方式1所述的蓄电设备用分隔件，其中，在基于前述扫描型电子显微镜(SEM)的前述微多孔层(X)的MD
‑
TD表面观察或ND
‑
MD截面观察中，前述微多孔层(X)中存在的孔的最大长孔直径为100nm以上且400nm以下。
[0033][3]根据上述方式1或2所述的蓄电设备用分隔件，其中，在230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】1.一种蓄电设备用分隔件，其包含主成分为聚烯烃(A)的微多孔层(X)，所述微多孔层(X)在载荷2.16kg和温度230℃下的熔体流动速率(MFR)为0.9g/10分钟以下，并且在基于扫描型电子显微镜(SEM)的所述微多孔层(X)的MD
‑
TD表面观察或ND
‑
MD截面观察中，所述微多孔层(X)中存在的孔的平均长孔直径为100nm以上。2.根据权利要求1所述的蓄电设备用分隔件，其中，在基于所述扫描型电子显微镜(SEM)的所述微多孔层(X)的MD
‑
TD表面观察或ND
‑
MD截面观察中，所述微多孔层(X)中存在的孔的最大长孔直径为100nm以上且400nm以下。3.根据权利要求1或2所述的蓄电设备用分隔件，其中，在230℃的温度下进行测定时的所述微多孔层(X)的熔融张力为16mN以上。4.根据权利要求1或2所述的蓄电设备用分隔件，其中，在230℃的温度下进行测定时的所述微多孔层(X)的熔融张力为16mN以上且40mN以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电设备用分隔件，其中，所述蓄电设备用分隔件的机械方向的拉伸强度(SMD)与宽度方向的拉伸强度(STD)之比(SMD/STD)为SMD/STD>5。6.根据权利要求1～5中任一项所述的蓄电设备用分隔件，其中，所述蓄电设备用分隔件在105℃下热处理1小时后的热收缩率在TD上为1％以下、且在MD上为4％以下，所述蓄电设备用分隔件在120℃下热处理1小时后的热收缩率在TD上为1％以下、且在MD上为10％以下。7.根据权利要求1～6中任一项所述的蓄电设备用分隔件，其中，将所述蓄电设备用分隔件的厚度换算成14μm时的透气度为250秒/100cm3以下。8.根据权利要求1～7中任一项所述的蓄电设备用分隔件，其厚度为8μm以上且18μm以下，并且，将厚度换算成14μm时的穿刺强度为230gf以上。9.根据权利要求1～8中任一项所述的蓄电设备用分隔件，其中，所述聚烯烃(A)包含聚丙烯。10.根据权利要求9所述的蓄电设备用分隔件，其中，所述聚丙烯相对于所述聚烯烃(A)的比例为50～100质量％。11.根据权利要求9或10所述的蓄电设备用分隔件，其中，所述聚丙烯的五元组分数为95.0％以上。12.根据权利要求1～11中任一项所述的蓄电设备用分隔件，其中，所述微多孔层(X)的重均分子量(Mw)为500,000以上且1,500,000以下。13.根据权利要求1～12中任一项所述的蓄电设备用分隔件，其中，所述微多孔层(X)的重均分子量(Mw)除以数均分子量(Mn)而得到的值(Mw/Mn)为6以下。14.根据权利要求1～13中任一项所述的蓄电设备用分隔件，其还具备以聚烯烃(B)作为主成分的微多孔层(Y)。15.根据权利要求14所述的蓄电设备用分隔件，其中，在基于所述扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：浜崎真也，高桥真生，多川友哉，斋藤三都子，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：