非水电解质电池用隔膜及非水电解质二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种非水电解质电池用隔膜，其具有聚烯烃微多孔质基材和耐热性多孔质层，所述聚烯烃微多孔质基材中分子量10万以下的聚烯烃相对于聚烯烃的总量的含量为10质量％以上且25质量％以下，所述耐热性多孔质层设置在上述聚烯烃微多孔质基材的单面或双面上且含有耐热性高分子，所述非水电解质电池用隔膜的式(1)表示的S的最大值为0.8以上，显示上述最大值的温度为130℃以上且155℃以下。式(1)S＝d(logR)/dT[R表示使用包含配置有非水电解质电池用隔膜的电池单元的电池、在升温速度1.6℃/分钟的条件下测定的上述电池单元的电阻(ohm·cm2)，T表示温度(℃)。]

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非水电解质电池用隔膜及非水电解质二次电池。
技术介绍
以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池，作为移动电话或笔记本电脑这样的便携用电子设备的主电源而广泛地普及。而且，正扩展向电动车或混合动力汽车的主电源、夜间电力的蓄电系统等的应用。随着非水电解质二次电池的普及，确保稳定的电池特性和安全性成为重要的课题。在非水电解质二次电池的安全性确保中，隔膜的作用是重要的。特别是从关闭功能的观点出发，现状是正在使用以聚烯烃作为主要成分的多孔膜。在非水电解质二次电池的
中，所谓关闭功能，是指在电池异常放热时聚烯烃熔融使多孔膜中的孔隙闭塞、切断离子的流通，由此抑制住电池的热失控的功能。但是，关闭功能工作后电池温度进一步上升时，聚烯烃的多孔膜整体熔融(所谓的熔化)。结果，在电池内部发生短路，随之产生大量的热，有可能导致电池的冒烟、起火、爆炸。因此，对隔膜除了要求关闭功能之外，还要求即使在比显现关闭功能的温度更高的温度下也不熔化的程度的耐热性。为了防止隔膜的熔化，提出了在聚烯烃多孔膜的单面或双面上设置含有聚酰胺等耐热性树脂的耐热性层(例如，参见专利文献I 12)。对于这些提案，在同时实现关闭功能和熔化抑制的方面，可期待确保在高温下的电池的安全性。专利文献1:日本特开2002-355938号公报 专利文献2:日本特开2005-209570号公报专利文献3:日本特开2005-285385号公报专利文献4:日本特开2000-030686号公报专利文献5:日本特开2009-205959号公报专利文献6:日本特开2009-143060号公报专利文献7:日本特开2008-080536号公报专利文献8:国际公开第2007/013179号说明书专利文献9:国际公开第2008/156033号说明书专利文献10:国际公开第2008/062727号说明书专利文献11:国际公开第2008/149895号说明书专利文献12:国际公开第2010/021248号说明书
技术实现思路
但是，在聚烯烃多孔膜的单面或双面设置耐热性层时，通常存在关闭功能的响应性下降的倾向。市场中，需要如下所述的隔膜:⑴随着电池内部的温度上升，关闭迅速地开始，⑵从关闭开始至隔膜的孔隙的闭塞的温度范围窄，⑶熔化抑制的可靠性高。一直以来，在聚烯烃多孔膜的单面或双面设置耐热性层的隔膜中，尚没有着眼于上述(I) (3)的隔膜。本专利技术是鉴于上述状况完成的。基于上述状况，需要关闭响应性和耐短路性优异的非水电解质电池用隔膜。另外，需要具有上述非水电解质电池用隔膜的、使用时的安全性高的非水电解质二次电池。用于实现上述课题的具体方法如下所述。 〈1> 一种非水电解质电池用隔膜，具有:聚烯烃微多孔质基材，其分子量10万以下的聚烯烃相对于聚烯烃的总量的含量为10质量％以上且25质量％以下；和耐热性多孔质层，其设置在上述聚烯烃微多孔质基材的单面或双面上且含有耐热性高分子，所述非水电解质电池用隔膜的下述式(I)表示的S的最大值为0.8以上，显示上述最大值的温度为130°C以上且155°C以下。式⑴S= d (1gR)/dT[式(I)中，R表示使用包含配置有非水电解质电池用隔膜的电池单元(cell)的电池、在升温速度1.6°C /分钟的条件下测定的上述电池单元的电阻(ohm.cm2)，T表示温度(。。)。]<2>如〈1>所述的非水电解质电池用隔膜，其中，上述聚烯烃微多孔质基材中聚乙烯相对于聚烯烃的总量的含量为90质量％以上。<3>如〈1>或〈2>所述的非水电解质电池用隔膜，其中，显示上述最大值的温度与上述S显示0.8的温度中最低的温度之差为5°C以下。<4>如<1> 〈3>中任一项所述的非水电解质电池用隔膜，其中，上述耐热性多孔质层的孔隙率为30%以上且90%以下，通过比表面积法测定的孔径为50nm以上且250nm以下。<5>如<1> 〈4>中任一项所述的非水电解质电池用隔膜，其中，上述聚烯烃微多孔质基材的孔隙率为20%以上且60%以下，利用比表面积法测定的孔径为IOnm以上且150nm以下。<6> 一种非水电解质二次电池，具有正极、负极、和配置在上述正极及上述负极之间的〈1> 〈5>中任一项所述的非水电解质电池用隔膜，所述非水电解质二次电池通过锂的掺杂.脱掺杂获得电动势。根据本专利技术，能提供一种关闭响应性和耐短路性优异的非水电解质电池用隔膜。另外，根据本专利技术，能提供一种具有上述非水电解质电池用隔膜的、使用时的安全性高的非水电解质二次电池。附图说明[图1]为表示伴随温度上升的电池单元的电阻R的变化的示意图。[图2]为表示电池单元的电阻R的变化速度的示意图。具体实施例方式以下，详细说明用于实施本专利技术的方案，但本专利技术并不限定于这些方案，可以在其主旨的范围内进行各种变形而实施。本说明书中，使用“ ”表示的数值范围是指包含“ ”的前后记载的数值作为下限值及上限值的范围。<非水电解质电池用隔膜>本专利技术的非水电解质电池用隔膜具有聚烯烃微多孔质基材(以下也称作“微多孔质基材”及“基材”)、和设置在上述聚烯烃微多孔质基材的单面或双面上且含有耐热性高分子的耐热性多孔质层。通过上述构成，上述非水电解质电池用隔膜具有关闭功能和耐热性。而且，对于本专利技术的非水电解质电池用隔膜，相对于构成上述聚烯烃微多孔质基材的聚烯烃的总量，分子量10万以下的聚烯烃的含量为10质量％以上且25质量％以下，下述式(I)表示的S的最大值为0.8以上，显示上述最大值的温度为130°C以上且155°C以下。通过上述构成，上述非水电解质电池用隔膜的关闭响应性和耐短路性优异。式(I)S= d (1gR)/dT式⑴中，R表示使用包含配置有非水电解质电池用隔膜的电池单元的电池、在升温速度1.6°C /分钟的条件下测定的上述电池单元的电阻(ohm.cm2)，T表示温度(V )。式(I)表示的S是将上述R的常用对数(1gR)用上述T微分所得的值。式⑴中，R表示的电池单元的电阻(ohm.cm2)详细而言用下述方法进行测定。将非水电解质电池用隔膜冲裁成直径19mm的圆形，浸溃在以3质量％的浓度溶解非离子性表面活性剂的甲醇溶液中，风干。将该非水电解质电池用隔膜以非水电解质电池用隔膜和2片不锈钢板的圆的中心重合的方式夹在厚0.4_、直径15.5mm的圆形的2片不锈钢板的电极间。使夹在上述电极间的非水电解质电池用隔膜中含浸作为电解液的IM的LiBF4/[碳酸亚丙酯/碳酸亚乙酯(质量比1/1)]溶液，封入电池单元(2032型纽扣电池单元:直径20mm、厚3. 2mm、材质:不锈钢)制成纽扣型电池。为了测定隔膜的温度(T)，在电池中，从电池内部拉出引线安上热电偶。将电池放入烘箱中，以升温速度1.6°C /分钟使烘箱内的温度上升，使电池内部及隔膜的温度⑴升温。此时，利用交流阻抗法以振幅10mV、频率IOOkHz在电极间施加电压使其通电，测定电池中包含的电池单元的电阻(R) (ohm*cm2)。此处，用上述方法测定的电池单元的电阻是也包含构成电池的除隔膜之外的构件在内所测定的电力电阻。上述电力电阻随着温度上升而变化的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.29 JP 2010-2438981.一种非水电解质电池用隔膜，具有: 聚烯烃微多孔质基材，其分子量10万以下的聚烯烃相对于聚烯烃的总量的含量为10质量％以上且25质量％以下；和 耐热性多孔质层，其设置在所述聚烯烃微多孔质基材的单面或双面上且含有耐热性高分子， 所述非水电解质电池用隔膜的下述式(I)表示的S的最大值为0.8以上， 显示所述最大值的温度为130°C以上且155°C以下，式(I)S = d (1gR)/dT 式(I)中，R表示使用包含配置有非水电解质电池用隔膜的电池单元的电池、在升温速度1.6°C /分钟的条件下测定的所述电池单元的电阻(ohm.cm2)，T表示温度(V )。2.如权利要求1所述的非水电解质电池用隔膜，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉富孝，
申请(专利权)人：帝人株式会社，
类型：
国别省市：