多层多孔膜制造技术

一种多层多孔膜，其在以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜的至少一个面上具备包含无机颗粒和树脂性粘结剂的多孔层，前述无机颗粒含有硅酸铝化合物作为主要成分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适宜用于各种物质的分离、净化等以及在电池中配置于正极和负极之间的膜的多层多孔膜。进一步涉及使用其的非水系电解液电池用分隔件以及非水电解液电池。
技术介绍
聚烯烃多孔膜由于显示优异的电绝缘性、离子透过性，因此被广泛用作电池、电容器等中的分隔件。特别是近年来伴随着便携设备的多功能化、轻量化，使用了高输出功率密度、高容量密度的锂离子二次电池作为其电源；在这样的电池用分隔件中也主要使用了聚烯烃多孔膜。锂离子二次电池具有高的输出功率密度、容量密度，但另一方面，由于在电解液中使用了有机溶剂，因此电解液在短路、过度充电等异常事态所伴随的生热的作用下发生分解，在最坏的情况下有时会达到着火。为了防止这样的事态，锂离子二次电池中加入了若干的安全功能，其中之一有分隔件的闭孔(shutdown)功能。闭孔功能是指如下功能在电池发生异常生热时，分隔件的微多孔在热熔融等的作用下闭塞而抑制电解液内的离子传导， 从而停止电化学反应的进程。一般而言闭孔温度越低则安全性越高；将聚乙烯用作分隔件的成分的理由之一，可列举出具有适度的闭孔温度这一点。但是，对于具有高能量的电池而言，即使通过闭孔而停止电化学反应的进程，电池内的温度依然继续上升，其结果，存在有分隔件热收缩而破膜，两极短路(short)这样的问题。以制造安全性高的电池为目的，在专利文献1中记载了 在以热塑性树脂为主要成分的第一多孔层上层叠耐热层而形成分隔件的技术。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利第3756815号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，近年，电池的高容量化进一步发展，在这样的高容量电池中异常生热时的生热量大，容易变成更高温环境。专利文献1中记载的分隔件，虽然可认为安全性相比于不具有耐热层的通常分隔件而言提高，但是考虑到在高温环境下也抑制分隔件的热收缩、降低因分隔件的破膜而导致两极短路(short)的风险的观点，其尚存在改良的余地。另外，根据所使用的无机颗粒的不同，无机颗粒含有层自身的重量增加不可忽视。 特别是，在车载用途等大型电池中分隔件用量显著增加，因而存在其影响变大的倾向。本专利技术的目的在于提供一种在高温环境下也抑制了热收缩的多层多孔膜。另外，本专利技术的目的在于提供一种在高温环境下也抑制了热收缩、且轻量的多层多孔膜。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决前述课题而进行了深入研究，结果发现了如下事实通过在层叠有无机颗粒含有层的聚烯烃多孔膜中使用以硅酸铝化合物为主要成分的无机颗粒，从而可实现一种抑制了高温下的热收缩的多层多孔膜。另外发现了，通过在层叠有无机颗粒含有层的聚烯烃多孔膜中用以煅烧高岭土 (calcined kaolin)为主要成分的颗粒来构成无机颗粒层，从而可实现一种非常轻量、而且抑制了高温下的热收缩率的多层多孔膜。进一步发现了如下事实，从而达成了本专利技术通过在层叠有无机颗粒含有层的聚烯烃多孔膜中用以寿山石粘土(agaltomatolite clay)为主要成分的颗粒来构成无机颗粒层，从而非常轻量，而且即使是非常薄的无机颗粒层厚也显著提高耐热性，显著抑制高温下的热收缩率，从而具有良好的闭孔功能，并且在200°C以上的高温下也不会短路。SP，本专利技术如下。 一种多层多孔膜，其在以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜的至少一个面上具备包含无机颗粒和树脂性粘结剂的多孔层，前述无机颗粒含有硅酸铝化合物作为主要成分。根据上述所述的多层多孔膜，其中，前述硅酸铝化合物为煅烧高岭土。根据上述所述的多层多孔膜，其中，前述硅酸铝化合物为寿山石粘土。根据上述 中的任一项所述的多层多孔膜，其中，前述无机颗粒的平均粒径超过0. 1 μ m且为4. 0 μ m以下。根据上述 W]中的任一项所述的多层多孔膜，在前述无机颗粒中，具有大于0. 2 μ m且为1. 4 μ m以下的粒径的颗粒在全部无机颗粒中所占的比例为2体积％以上。根据上述所述的多层多孔膜，在前述无机颗粒中，具有大于0.2μπι且为 l.Oym以下的粒径的颗粒在全部无机颗粒中所占的比例为1体积％以上。根据上述或所述的多层多孔膜，在前述无机颗粒中，具有大于0. 5μπι 且为2. Ομπι以下的粒径的颗粒在全部无机颗粒中所占的比例为8体积％以上。根据上述 中的任一项所述的多层多孔膜，在前述无机颗粒中，具有大于0. 6 μ m且为1. 4 μ m以下的粒径的颗粒在全部无机颗粒中所占的比例为1体积％以上。根据上述 中的任一项所述的多层多孔膜，其中，前述无机颗粒在前述多孔层中所占的比例(质量％)为90%以上99%以下。根据上述 中的任一项所述的多层多孔膜，前述树脂性粘结剂为聚乙烯醇。根据上述 中的任一项所述的多层多孔膜，其中，前述多孔膜由包含聚丙烯和除聚丙烯以外的聚烯烃的树脂组合物形成。根据上述所述的多层多孔膜，前述树脂组合物中的聚丙烯相对于聚烯烃总体的比例为1 35质量％。 一种非水电解液电池用分隔件，其由上述 中的任一项所述的多层多孔膜形成。 一种非水电解液电池，其具有上述所述的非水电解液电池用分隔件、正极、负极以及电解液。专利技术效果本专利技术可提供在高温环境下也抑制热收缩的多层多孔膜、使用其的非水电解液电池用分隔件以及非水电解液电池。附图说明图1是实施例3-1中使用的煅烧高岭土 1的X射线衍射图案。图2是实施例3-2中使用的煅烧高岭土 1的X射线衍射图案。图3是实施例3-3中使用的高岭土 1的X射线衍射图案。图4是实施例3-4中使用的高岭土 2的X射线衍射图案。图5是实施例3-5中使用的合成硅酸铝的X射线衍射图案。图6是实施例4-1中使用的寿山石粘土的X射线衍射图案。图7是实施例4-2中使用的高岭土 1的X射线衍射图案。图8是实施例4-3中使用的高岭土 2的X射线衍射图案。图9是实施例4-4中使用的合成硅酸铝的X射线衍射图案。具体实施例方式以下，详细说明用于实施本专利技术的方式(以下，简记为“本实施方式”。)。需要说明的是，本专利技术不受限于以下的实施方式，可在其要旨的范围内进行各种变形从而实施。本专利技术的第1实施方式的多层多孔膜，其在以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜的至少一个面上具备包含无机颗粒和树脂性粘结剂的多孔层，前述无机颗粒含有硅酸铝化合物作为主要成分。本专利技术的第2实施方式的多层多孔膜，其具有以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜，层叠在该多孔膜的至少一个面上的、包含以煅烧高岭土为主要成分的无机颗粒和树脂性粘结剂的多孔层。本专利技术的第3实施方式的多层多孔膜，其具有以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜，层叠于该多孔膜的至少一个面上的、包含以寿山石粘土为主要成分的无机颗粒和树脂性粘结剂的多孔层。含有硅酸铝化合物作为主要成分的无机颗粒是指，硅酸铝化合物占全部无机颗粒的质量分率的50%以上且100%以下的无机颗粒。前述硅酸铝化合物所占的比例更优选为 70%以上且100%以下，进一步优选为80%以上且100%以下。在前述无机颗粒中，具有大于0.2μπι且为1.4μπι以下的粒径的颗粒在全部无机颗粒中所占的比例优选为2体积％以上，更优选为3体积％以上，进一步优选为5体积％以上，优选为90体积％以下，更优选为80体积％以下。通过为这样的比例，从而存在在更薄的多孔层厚(例如，7μπι以下)的情况下也抑制多孔膜在高温下的热收缩，显现优异的耐热性的倾向。该多本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多层多孔膜，其在以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜的至少一个面上具备包含无机颗粒和树脂性粘结剂的多孔层，所述无机颗粒含有硅酸铝化合物作为主要成分。

【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：村田博，
申请(专利权)人：旭化成电子材料株式会社，
类型：发明
国别省市：JP