本发明专利技术的非水电解质二次电池用隔板是对聚烯烃类树脂进行氟处理得到的，其特征在于，与非水溶剂电解液的接触角在４０°以下，同时切断温度在１７０℃以下。另外，本发明专利技术的非水电解质二次电池用多层隔板包含多层，上述多层中的至少１层包含前述非水电解质二次电池用隔板。上述隔板是兼具良好的电解液体保持性和适度的切断性的非水电解质二次电池用隔板。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及被氟气处理(氟处理)的非水电解质二次电池用隔板、 及使用其的非水电解质二次电池用隔板。
技术介绍
锂离子二次电池等非水电解质二次电池用隔板必须具有用于分离 正极和负极的电绝缘性、对非水系电解液的化学、电化学稳定性。这样 的隔板通常使用包含聚烯烃等树脂的微多孔膜、无纺布等。近几年，开 始要求薄膜化的电池的高电容化、用于防止内部短路的机械强度。另夕卜， 为了确保安全性，在电池过充电或误使用等导致异常高温时，通过堵塞 隔板的细孔、阻断离子移动，从而抑制温度进一步升高的电流阻断特性 (切断特性)也是必不可少的。为了应对上述要求特性，作为隔板的原 料，多使用聚乙烯或聚丙烯等低熔点的聚烯烃类树脂，并且开始利用树 脂的分子量、多孔度、细孔分布来保持绝缘性和机械强度。但是，聚烯烃类材料通常是疏水性的，电解液的保持性并不充分。 电解液的保持性不充分时，充放电时负极收缩、膨胀的效果等使得电解 液被挤出，发生电解液枯竭的状态，有时导致电容降低、电池劣化。因 此，作为对聚烯烃类材料进行亲水化处理、改善与电解液的亲和性的手 段，提出了磺化处理、电暈放电法、等离子体放电法、紫外线照射法等， 存在材料强度降低或处理成本及效果的持续性等问题，任一种手段都不 是充分的解决手段。作为其他亲水化处理手段，提出了通过使聚烯烃类材料接触含有氟气的气体的方法(例如下述专利文献1、 2)制作的隔板，利用上述方法 可以简单地提供材料强度不降低的隔板。专利文献1特开平6-116436号公报专利文献2专利第3521523号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题3但是，专利文献1、 2中公开的隔板存在电池达到高温时失去聚烯 烃类材料的切断特性的问题。作为主因，可以举出因为处理反应时高分 子链相互发生交联反应，所以聚烯烃类材料熔融时的流动性减低。本专利技术的目的在于提供通过提高隔板的电解液亲和性提高电解液 的保持性、并且维持切断特性的锂离子二次电池等中使用的非水电解质 二次电池用隔板及非水电解质二次电池用多层隔^反。解决技术问题的方法
本专利技术的非水电解质二次电池用隔板是对聚烯烃类树脂进行氟处 理得到的，与非水溶剂电解液的接触角为40°以下，同时切断温度在 17(TC以下。另外，本专利技术的非水电解质二次电池用多层隔板包含多层， 上述多层中的至少1层包含前述非水电解质二次电池用隔板。进而，本 专利技术的主旨是一种非水电解质二次电池用隔板，其特征在于，在聚烯烃 类树脂的表面的至少一部分导入电解液亲和性官能团，与非水溶剂电解 液的接触角在40。以下，同时切断温度在170。C以下。专利技术效果本专利技术的非水电解质二次电池用隔板及非水电解质二次电池用多 层隔板在维持切断性能的同时具有显著提高的电解液的保持性。附图说明图1(a)是表示本专利技术的切断特性测定装置的简图，(b)是 表示(a)中的镍箔之一的平面图，(c)是表示(a)中的镍箔的另一种 的平面图。符号说明1 微多孔膜2A、 2B 镍箔3A、 3B 玻璃板4 电阻装置5 热电偶6 温度计7 数据收集装置具体实施例方式以下，说明本专利技术实施方式的非水电解质二次电池用隔板(有时简 称为隔板)。本实施方式中，为了赋予电解液体保持性，通过氟处理在 处理前的隔板表面的至少一部分导入羰基或羧基等有电解液亲和性的 官能团。此时，也为了维持切断性，在特定条件下进行氟处理。需要说 明的是，本专利技术的氟处理是指使氟气分压尽可能小，对隔板的整个或部分表面进行的轻微处理，具体而言，在-50。C ~ 100。C的温度下，混合由 图中未示出的氟气发生装置产生的分压1 100Pa的氟气、和氧气，使 隔板的整个或部分表面接触上述混合气体。氟气分压在上述范围内时，良好地保持切断性和电解液的保持性。 需要说明的是，氟气分压小于lPa时，没有导入有电解液亲和性的官能 团，氟气分压大于100Pa时，虽然导入有电解液亲和性的官能团，但同 时进行高分子链的交联反应，所以分子的流动性变差，结果切断温度升 高。另外，处理时的反应热也增加，所以隔板表面部分熔融，堵塞隔板 内的细孔，有时丧失切断性能。进而，优选的氟分压在1 50Pa的范围 内。混合的氧气分压没有特别限定，优选为lkPa~300kPa的范围，更 优选为50kPa 200kPa的范围。需要说明的是，也可以将混合的氧气用 氮气或氦气等惰性气体适当稀释。通过对本专利技术的包含聚烯烃类树脂的隔板实施氟处理，在表面的至 少一部分导入羰基或羧基等有电解液亲和性的官能团。有电解液亲和性 的官能团的导入通过X射线光电子分光分析(XPS)或飞行时间型二次 离子质谱(TOF-SIMS)等已知分析法加以确认。本实施方式的隔板与非水溶剂电解液的接触角必须在40°以下。超 过40。时，电解液的保持性差，得不到充分的电池性能。优选为30°以下， 更优选为20。以下。另外，切断温度必须在170。C以下。优选为160。C以 下，进一步优选为155。C以下。超过170。C时，切断延迟，所以有时无 法充分防止电池短路，故不优选。另外，对于本实施方式的隔板，从实施氟处理时达到适度的交联反 应量、容易得到良好的切断特性方面考虑，使用比表面积测定装置通过 氮吸附法测定的比表面积优选为lmVg以上，从实施氟处理时能够均匀 地处理隔纟反的空孔部的壁面方面考虑，优选比表面积为100m"g以下。 更优选的比表面积为10m2/g ~ 80m2/g,进一步优选的比表面积为515m /g ~ 60m /g。对于本实施方式的隔板，从隔板具备充分的绝缘性方面考虑，膜厚 优选为lpm以上，由于隔板所占的体积减少，所以对电池的高电容化有 利，考虑到这一情况，优选在100jum以下，更优选为2|tim~50|im、进 一步优选为5拜~ 40|um。在本实施方式的隔板中，考虑到透过性，气孔率优选为25%以上， 从自放电的可能性低、有可靠性方面考虑，气孔率优选为90%以下。更 优选的气孔率为30% ~ 70%、更优选的气孔率为35% ~ 60%。本实施方式的隔板中，从作为电池用隔板4吏用时自放电少方面考 虑，基于JIS P-8117的Gurley式透气度计测定的透气度优选在10秒以 上，从得到良好的充放电特性方面考虑，优选为1000秒以下。更优选 的透气度为50秒~ 700秒，进一步优选的透气度为80秒~ 500秒。在本实施方式的隔板中，能够对隔板的空孔部壁面均匀地进行氟处 理，从离子透过性优异方面考虑，使用水银测孔仪通过水银压入法测定 的孔径(孔隙直径)优选为0.05)am以上，从自放电的可能性低、有可 靠性方面、能够得到良好的切断特性方面考虑，孔径(孔隙直径)优选 为5pm以下。更优选的孔径为0.07^im~ lpm、进一步优选的孔径为 O.ljum ~ 0.7jum。本实施方式的隔板中，从能够抑制由电池巻回时脱落的活性物质等 导致的破膜、同时能够降低伴随充放电的电极的膨胀收缩导致的短路的 可能方面考虑，刺穿强度优选为2N以上。对刺穿强度的上限没有特别 限定，从能够减低加热时的取向緩和导致的宽度收缩方面考虑，优选为 20N以下。更优选的刺穿强度为3N 10N、进一步优选的刺穿强度为 4N ~ 8N。此处，刺穿强度是指使用KATO TECH (抹)制KES-G5手本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非水电解质二次电池用隔板，是用氟气处理聚烯烃类树脂得到的，其特征在于，与非水溶剂电解液的接触角在４０°以下，同时切断温度在１７０℃以下。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：东城哲朗，竹林仁，本宫诚，齐藤慎治，畑山博司，
申请(专利权)人：东洋炭素株式会社，SEI株式会社，旭化成化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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