非水类电池用隔膜和使用其的非水类电池以及非水类电池用隔膜的制造方法技术

本发明专利技术提供可有用地利用于非水类电池的非水类电池用隔膜、以及使用了该隔膜的非水类电池。前述非水类电池用隔膜是通过将由聚氨酯树脂(C)形成的电解液溶胀性树脂层形成于由纤维聚集体形成的基材层的至少一面上，使两者进行一体化而得到的，所述聚氨酯树脂(C)通过使含有乙烯基聚合物(a1)和聚醚多元醇(a2)的多元醇(A)与多异氰酸酯(B)进行反应而获得，所述乙烯基聚合物(a1)的数均分子量为2000～7000，以在单末端具有2个羟基的乙烯基聚合物(a1’)为主链，并且在其侧链处相对于乙烯基聚合物(a1)的总量具有70质量%～98质量%的数均分子量为200～800的聚氧化乙烯链。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用作非水类电池的构成材料的电池用隔膜以及使用其的非水类电池，进一步涉及前述电池用隔膜的制造方法。
技术介绍
近年，为了应对电子设备的无线化，锂电池(锂一次电池)、锂离子二次电池等非水类电池作为重量轻且可获得高电动势、高能量的电源而引起了关注。例如，圆筒形锂二次电池等使用于移动电话、笔记本式电脑等中，由此被大量生产，其生产量在年年增加。进一步，非水类电池作为新一代的电动汽车用的能量源也引起了关注，通过更进一步抑制电阻而进行高输出功率化的要求也在提高。目前，作为非水类电池的隔膜，使用有由通过拉伸法进行了微多孔化的聚烯烃形成的多孔性膜的薄膜。但是，该薄膜中聚合物自身没有对电解液的溶胀性，因而只能获得电阻值高的薄膜，不能应对于高输出功率化的要求。因此，在专利文献1(日本特开平5-226002号公报)中公开了一种以醚类聚氨酯、LiAF6以及碳酸亚丙酯为主要成分的锂二次电池用凝胶状电解质。该专利技术中可提供一种锂二次电池，其中，通过使电极与电解质的密接性变良好，可获得电解质溶液那样的界面阻抗。另外，在专利文献2 (日本特开2004-31084号公报)中公开了一种在基材的单面设置具有微多孔膜的高分子树脂覆盖层而得到的非水类电池用隔膜。该文献中可获得一种非水类电池，其加工性优异，可获得一定程度的电解液溶胀性，进一步可防止伴随电解物质的脱落、移动而发生的内部短路。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平5-226002号公报专利文献2:日本特开2004-31084号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，专利文献I的凝胶状电解质可在某种程度上提高保液性，但是在保液性的提高方面存在极限，并且仅通过高分子膜而形成着覆膜层，因而不能保持充分的强度。另夕卜，由于是一般的醚类聚氨酯，因而对电解液的溶胀性不充分。因此，电池的内部电阻变高，无法获得放电率特性优异的电池。另外，关于专利文献2的隔膜，通过与基材的复合而改善加工性，但是所使用的树脂的溶胀性低，与专利文献I同样无法成为放电率特性优异的电池。另外，专利文献I和2中，都没有赋予一种在电池的温度升高之时增大电阻而阻断电池反应那样的安全装置。本专利技术的目的在于提供一种非水类电池用隔膜，可通过使用成为完全膜的高溶胀的特殊聚氨酯树脂以兼顾低电阻化和隔膜强度。本专利技术的另一目的在于提供一种可实现低电阻化和耐短路性这两者的非水类电池用隔膜。本专利技术的又一目的在于提供一种非水类电池用隔膜，其即使在电池异常加热后的情况下，也可通过包含耐热性聚合物的基材而防止隔膜因热收缩发生变形。本专利技术的又一目的在于提供一种非水类电池用隔膜，其不仅可通过迅速地形成熔融膜而发挥关断特性，并且还具有耐电解液性。本专利技术的又一目的在于提供一种非水类电池用隔膜，其与各层的一体性优异，并且在成型电池的工序中的操作性优异。本专利技术的另一目的在于提供一种可高效制造这样的非水类电池用隔膜的制造方法。本专利技术的其它目的在于提供一种输出功率高并且安全性也优异的非水类电池。用于解决问题的方案本专利技术人等为了实现上述目的而进行了深入研究，结果发现如下事实，从而完成了本专利技术:通过使由特殊的聚氨酯树脂形成的电解液溶胀性树脂层与基材层进行一体化，从而不仅可通过源自该聚氨酯树脂的电解液溶胀性而实现低电阻化，而且可兼顾源自一体化的隔膜强度这两者。S卩，本专利技术为一种非水类电池用隔膜，其特征在于，该隔膜是通过将由聚氨酯树脂(C)形成的电解液溶胀性树脂层形成于由纤维聚集体形成的基材层的至少一面，使两者进行一体化而得到的，所述聚氨酯树脂(C)通过使含有乙烯基聚合物(al)和聚醚多元醇(a2)的多元醇(A)与多异氰酸酯(B)进行反应而获得，所述乙烯基聚合物(al)的数均分子量为2000 7000，以在单末端具有2个羟基的乙烯基聚合物(al’ )为主链，并且在其侧链处相对于乙烯基聚合物(al)的总量具有70质量％ 98质量％的数均分子量为200 800的聚氧化乙烯链。前述乙烯基聚合物(al)例如也可以通过使具有2个羟基和I个巯基的链转移剂(D)与乙烯基单体(E)进行反应而获得，该乙烯基单体(E)包含具有数均分子量200 800的聚氧化乙烯链的乙烯基单体(e)。另外，电解液溶胀性树脂层也可以为实质上无孔。此夕卜，此处，实质上无孔是指电解液溶胀性树脂层的透气度为5000秒/IOOcc以上的状态。在优选的实施方式中，前述基材层至少包含耐热性聚合物层，前述耐热性聚合物可由熔点超过200°C的高熔点聚合物或热不熔性聚合物构成。例如，前述耐热性聚合物可以是从由全芳香族聚酰胺类聚合物、聚乙烯醇类聚合物、以及纤维素类聚合物组成的组中选出的至少一种构成的。另外，前述基材层优选由无纺布构成，这样的无纺布可以为由湿式无纺布、干式无纺布、熔喷无纺布、纺粘无纺布以及静电纺丝无纺布组成的组中选出的I种或2种以上的无纺布或者无纺布层叠体。另外，在优选的实施方式中，基材层可由耐热性聚合物层与由熔点为100 200°C的低熔点聚合物形成的低熔点聚合物层的层叠体形成。这样的低熔点聚合物层例如可以为包含平均纤维直径为IOOOnm以下的纳米纤维的无纺布。形成前述低熔点聚合物层的低熔点聚合物例如可以是从由聚烯烃类聚合物、乙烯-乙烯醇类共聚物以及氟类聚合物组成的组中选出的至少一种构成的。本专利技术也包含作为本专利技术的一个实施方式的非水类电池用隔膜的制造方法，前述制造方法的一个实施方式包含有如下工序:由通过使含有乙烯基聚合物(al)和聚醚多元醇(a2)的多元醇㈧与多异氰酸酯(B)进行反应而获得的聚氨酯树脂(C)制作片材或者薄膜的工序，其中，所述乙烯基聚合物(al)的数均分子量为2000 7000，以在单末端具有2个羟基的乙烯基聚合物(al’ )为主链，并且在其侧链处相对于乙烯基聚合物(al)的总量具有70质量％ 98质量％的数均分子量为200 800的聚氧化乙烯链，以及将前述片材或者薄膜贴合于由纤维聚集体形成的支撑基材的至少一面的工序。另外，前述制造方法的其它实施方式包含有如下工序:制作通过使含有乙烯基聚合物(al)和聚醚多元醇(a2)的多元醇(A)与多异氰酸酯⑶进行反应而获得的聚氨酯树脂(C)的溶液或者分散液的工序，其中，所述乙烯基聚合物(al)的数均分子量为2000 7000，以在单末端具有2个羟基的乙烯基聚合物(al’)为主链，并且在其侧链处相对于乙烯基聚合物(al)的总量具有70质量％ 98质量％的数均分子量200 800的聚氧化乙烯链，以及用前述溶液或者分散液对由纤维聚集体形成的支撑基材涂布或者浸溃的工序。 此外，本专利技术也包含使用了前述非水类电池用隔膜的非水类电池。此外，权利要求书及/或说明书中公开的至少2个构成要素的任何组合都包含于本专利技术。特别是，权利要求书中记载的权利要求的2个以上的任何组合也包含于本专利技术。专利技术的效果使用本专利技术的非水类电池用隔膜时，因特定的聚氨酯树脂而可获得能够实现低电阻化和强度这两者的非水类电池用隔膜。进一步，在聚氨酯类树脂形成实质上无孔的薄膜的情况下，可防止因电解质的脱附等而发生的短路。另外，基材层由耐热性聚合物形成的情况下，即使在电池进行了异常加热的情况下，也可防止因隔膜的热收缩而导致的变形，也可提高非水类电池用隔膜的安全性。进一步，根据需要在基材层形成低熔点聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：早川友浩，细谷敬能，川井弘之，林英男，林丰，富樫宏介，后藤直孝，
申请(专利权)人：株式会社可乐丽，
类型：
国别省市：