聚烯烃制微多孔膜及锂离子二次电池用分隔件制造技术

本发明专利技术提供了一种聚烯烃制微多孔膜，其对异物等具有良好的耐性，并且采用其能够实现高温循环特性优异的锂离子二次电池。本发明专利技术提供的聚烯烃制微多孔膜，其长度方向的抗拉强度与宽度方向的抗拉强度之比为０．７５～１．２５，且在１２０℃下的所述宽度方向的热收缩率不到１０％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚烯烃制微多孔膜、锂离子二次电池用分隔件及锂离子二次电池。
技术介绍
以聚烯烃为原材料的聚烯烃制微多孔膜广泛用作各种物质的分离膜、选择透过分离膜以及隔离材料等，作为其用途可列举出精密过滤膜、燃料电池用分隔件、电容器用分隔件、用于将功能性材料填充到孔中而表现新功能的功能膜的母材、电池用分隔件等。在这些用途中，聚烯烃制微多孔膜优选用作笔记本式个人电脑、便携电话、数码相机等移动设备中广泛备置的锂离子电池用分隔件。其理由可以列举膜的机械强度和绝缘性能高。这里，对于笔记本式个人电脑、电动工具等所备置的圆筒型锂离子二次电池，要求能够收容在有限的空间内并且为高容量。从此种观点出发，对于以往的锂离子二次电池的电极、电解液、作为分隔件的聚烯烃制微多孔膜进行了各种改良。另外，本说明书中所述的“高容量”，例如在一般的具有外径18mm、高65mm的尺寸的圆筒型二次电池中，是指具有MOOmAh以上的容量。此外，在具有其他形状、尺寸的电池中，是指单位体积的容量为 145mAh/cm3 以上。专利文献1中提出了在高分子微多孔膜的一个面上含有耐热性高分子和陶瓷过滤器的微多孔膜以及具有该微多孔膜的尺寸为外径18mm、高65mm且具有2500mAh的容量的圆筒型锂离子二次电池。此外，专利文献2中提出了同尺寸且具有2500 ^40mAh的容量的圆筒型锂离子二次电池。进而，专利文献3中公开了一种由催化剂残渣量为300ppm的含有高密度聚乙烯的聚乙烯组合物形成的微多孔膜。此外，专利文献4中公开了品质优异的聚烯烃制微多孔膜。 而且，专利文献5中公开了一种使用分子量为50万以下的聚乙烯的聚烯烃制微多孔膜。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2007-3M073号公报专利文献2 日本特开2007-157458号公报专利文献3 日本特开2002-U8942号公报专利文献4 日本特表2008-506003号公报专利文献5 日本特开平6-96753号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，近年来，随着圆筒型电池的高容量化，难以以指数函数关系得到与以往同程度的安全性试验结果。例如，在制造高容量电池时的电池卷绕时由电极活性物质滑落而产生的异物被卷入的情况下，由于分隔件随着高容量化被薄膜化，因而，电极活性物质贯通分隔件而短路的可能性变高。而且，在高容量电池中短路的情况下存在焦耳发热变大的倾向， 可能会使电池的稳定性降低。此外，关于较高温下的循环特性，由于电极的膨胀收缩率与以往相比高、在设定温度以上时电池内部发热而分隔件易于收缩等理由，存在电池的容量降低显著并且循环特性变差的可能。专利文献1中记载的微多孔膜，由于含有高耐热多孔层而提高了安全性，但从将内部短路防患于未然并且提高电池的高温循环特性的观点出发，尚有改善的余地。此外，就专利文献2中记载的微多孔膜而言，其优选的方式体现在该微多孔膜为层叠结构，并且，还限定了其孔径以及孔隙率的优选的范围。但是，在考虑将该微多孔膜适用在高容量锂离子二次电池的情况下，并未特别地就对于异物等的耐性进行研究，仍有改善的余地。进而，上述专利文献3 5中记载的微多孔膜均作为锂离子二次电池用分隔件来使用，近年来尤其必要的对于杂质的考虑欠缺或不充分，尚有改善的余地。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供对异物等具有良好的耐性、且能够实现高温循环特性优异的锂离子二次电池的聚烯烃制微多孔膜、锂离子二次电池用分隔件及锂离子二次电池。此外，本专利技术的另一目的在于提供膜中的异物少且品质优异，并且作为非水电解液系二次电池用分隔件使用时显示出良好的循环特性的聚烯烃制微多孔膜锂离子二次电池用分隔件及锂离子二次电池。用于解决问题的方案本专利技术人等为了达成上述目的反复进行了深入的研究，结果发现，尤其在具有规定以上高容量的电池中，在安全性和循环特性上对于分隔件的依赖程度急剧增大。而且，本专利技术人等还发现，具有特定膜物性的聚烯烃制微多孔膜能够解决上述课题，从而完成了本专利技术。此外，本专利技术人等为了达成上述另一目的进行了深入的研究，结果发现，使用铝含量调整为特定量以下的聚烯烃而形成的聚烯烃制微多孔膜能够达成上述目的，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。 一种聚烯烃制微多孔膜，其长度方向的抗拉强度与宽度方向的抗拉强度之比为0. 75 1. 25，且在120°C下的所述宽度方向的热收缩率不到10%。根据所述的聚烯烃制微多孔膜，其中，所述抗拉强度之比为0. 85 1. 25。根据 中任一项所述的聚烯烃制微多孔膜，其中，所述宽度方向的所述抗拉强度为160MPa以上。根据 中任一项所述的聚烯烃制微多孔膜，其中，所述抗拉强度为 160MPa以上且250MPa以下。根据 中任一项所述的聚烯烃制微多孔膜，其中，铝的含量为IOppm 以下。 一种聚烯烃制微多孔膜，其中，铝的含量为70ppm以下。根据所述的聚烯烃制微多孔膜，其中，钙、镁、锌和钡的总含量为300ppm以下。根据或所述的聚烯烃制微多孔膜，其含有重均分子量为50万以下的聚烯烃。 一种锂离子二次电池用分隔件，其含有 中任一项所述的聚烯烃制微多孔膜。 一种锂离子二次电池，其具备所述的锂离子二次电池用分隔件、正极、负极和电解液。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供对异物等具有良好的耐性、并且能够实现高温循环特性优异的锂离子二次电池的聚烯烃制微多孔膜、锂离子二次电池用分隔件以及锂离子二次电池。此外，根据本专利技术，还能够提供膜中的异物少且品质优异、并且作为非水电解液系二次电池用分隔件使用时显示出良好的循环特性的聚烯烃制微多孔膜、锂离子二次电池用分隔件及锂离子二次电池。具体实施例方式以下，对用于实施本专利技术的最佳方式(以下，简称为“本实施方式”。)进行详细说明。另外，本专利技术不限于下述本实施方式，可在其主旨范围内作出各种变形后实施。本实施方式的锂离子二次电池用分隔件含有聚烯烃制微多孔膜(以下，有时仅简称为“Po微多孔膜”。)，优选由PO微多孔膜形成。该微多孔膜在膜厚方向具有连通孔，例如具有三维网状骨架结构。此外，该微多孔膜的长度方向(与原料树脂吐出方向及机械方向同义。以下，有时简称为“MD”。)的抗拉强度与宽度方向(与长度方向垂直的方向。以下， 有时简称为“TD”。)的抗拉强度之比即MD/TD抗拉强度比为0.75 1.25，并且在120°C下的TD的热收缩率不到10%。本实施方式的分隔件通过采用这样的构成，能够实现尤其是高容量的锂离子二次电池所要求的良好的耐异物特性和高温循环特性。有关其理由的具体细节还尚不明确，可按以下方式考虑。首先，使MD/TD抗拉强度比为0.75 1.25、优选为0.80 1.25、更优选为0. 85 1. 25时，在电池内部存在异物的情况下，由于其较高的各向同性，即使在膜厚方向的刺穿强度为同等程度下，也有助于体现对于异物的极高的耐性。即，上述范围的MD/TD 抗拉强度比，在异物的形状参差不齐的实际的电池内的环境下，对于各种形状的异物，显示出最为优异的强度平衡。从同样的观点出发，MD/TD抗拉强度比的上限优选为1.20，更优选为 1. 10。而且，可以推测，具有这样的抗拉强度比并且使PO微多孔膜在120°C下的TD的热收缩率小于10%、优选小于8%、更优选小于6%时，在MD上施加有张力的状态下进行缠绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种聚烯烃制微多孔膜，其长度方向的抗拉强度与宽度方向的抗拉强度之比为０．７５～１．２５，且在１２０℃下的所述宽度方向的热收缩率不到１０％。

【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：稻垣大助，
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