非水系二次电池用隔膜及非水系二次电池制造技术

本发明专利技术的一个实施方式提供一种非水系二次电池用隔膜，其具有包含含氟非离子性表面活性剂的膜，所述含氟非离子性表面活性剂具有含有氟原子的疏水结构单元和亲水结构单元，所述含氟非离子性表面活性剂的含量为0.001g/m2以上且为1g/m2以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开文本涉及非水系二次电池用隔膜及非水系二次电池。
技术介绍
以锂离子二次电池为代表的非水系二次电池被广泛用作笔记本电脑、手机、数码相机、便携式摄像机(camcorder)等便携用电子设备的电源。而且，近年来，这样的非水系二次电池由于具有高能量密度这样的特征，所以也在研究将其应用于汽车等。非水系二次电池由于应用了离子电导率低的非水系电解液，因此与碱性二次电池相比，一般输出特性低。因此，对于非水系二次电池而言，一直以来，对输出特性的改善被认为是重要的课题之一。作为改善输出特性的有效的方法，有使电极薄膜化从而增加电极面积，由此降低电流密度的方法(例如，参见日本特开2006-32246号公报)。另一方面，在隔膜技术中，还正在进行对提高输出特性的技术的研究。作为在隔膜方面进行的技术，研究了设置为孔隙率高、孔径大的结构的方法，从这样的观点考虑，使用了无纺布、纸等的方案受到瞩目(例如，参见日本专利第4970539号公报)。另一方面，伴随着便携用电子设备的小型化及轻质化，对非水系二次电池的外部封装进行了简化。最近，作为外部封装，代替最初使用的不锈钢制的电池外壳，开发了铝外壳制的电池外壳，进而到现在，开发了铝层压体包装(aluminumlaminatepack)制的软包装外部封装。在铝层压体(aluminumlaminate)制的软包装外部封装的情况下，外部封装柔软，因此，有时会伴随着充放电而在电极和隔膜之间形成间隙。这成为使循环寿命劣化的一个原因，均匀地保持电极、隔膜等的粘接部的粘接性是重要的技术课题之一。作为与粘接性相关的技术，提出了提高电极和隔膜的粘接性的各种技术。作为上述技术之一，提出了使用如下隔膜的技术，该隔膜为在现有的隔膜即聚烯烃微多孔膜中形成有使用了聚偏二氟乙烯系树脂的多孔层(以下，也称为“粘接性多孔层”。)的隔膜(例如，参见日本专利第4127989号公报)。粘接性多孔层在重叠在电极上进行压接或热压接时，还承担作为将电极和隔膜良好地接合的粘接剂的功能。因此，粘接性多孔层有助于改善软包装电池的循环寿命。应用上述隔膜的技术虽然从电极的粘接的观点考虑是有效的技术，但聚偏二氟乙烯系树脂一般具有易于带电的特性，有可能损害操作性。作为改善操作性的技术，例如，提出了涂布表面活性剂的技术(例如，参见日本特开2006-73221号公报)。
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，如上所述，对于将电极进行薄膜化从而增加电极面积的方法而言，电池的生产成本增加。因此，成为阻碍在要求高度的输出特性的用途中的应用的因素。另外，在使用了无纺布等的方式中，以适当的膜厚难以确保作为隔膜本来的功能的、防止正极和负极的电短路的功能，另外由于对树枝状晶体的耐性不充分等，导致从成品率的方面考虑，还难说是实用的方法。另外，表面活性剂本身是公知的材料，但表面活性剂的添加会导致水分向电池内部混入，因此以往避开了表面活性剂的使用。因此，就通过含有表面活性剂而对输出等的电池性能产生的影响而言，至今仍然不明确。作为表面活性剂，以往已知例如以烷基链为疏水部的非氟系的非离子性表面活性剂、及含盐的离子性表面活性剂等，但根据本专利技术人等的研究，确认到这种表面活性剂反而有可能招致电池的输出降低。此外，如上所述，对于设置有粘接性多孔层的软包装电池而言，虽然通过使电极和隔膜介由粘接性多孔层接合而改善了循环寿命，但粘接性多孔层本身易于成为提高电阻的一个原因。结果，牺牲了电池的输出特性的这种相互制约关系也作为课题而被举出。本公开文本是鉴于上述情况而进行的，其课题为实现以下的目的。本专利技术的一个实施方式的目的在于，提供一种降低电池的内部电阻、改善输出特性的非水系二次电池用隔膜。另外，本专利技术的另一实施方式的目的在于，提供一种含有聚偏二氟乙烯系树脂并且抑制了带电的、降低电池的内部电阻的非水系二次电池用隔膜。此外，本专利技术的实施方式的目的在于，提供一种输出特性优异的非水系二次电池。用于解决问题的手段用于解决上述问题的具体手段包括以下的实施方案。本专利技术的一个实施方式为，<1>一种非水系二次电池用隔膜，其具有包含含氟非离子性表面活性剂的膜，所述含氟非离子性表面活性剂具有含有氟原子的疏水结构单元和亲水结构单元，所述含氟非离子性表面活性剂的含量为0.001g/m2以上且为1g/m2以下。本专利技术的另一实施方式为，<2>一种非水系二次电池用隔膜，其包含：聚偏二氟乙烯系树脂，其被配置在所述非水系二次电池用隔膜的至少一个表面的至少一部分上；和含氟非离子性表面活性剂，其是末端中的一者为亲水结构单元、另一者为含有氟原子的疏水结构单元的含氟非离子性表面活性剂。本专利技术的一个实施方式或另一实施方式优选为以下的方案。<3>如上述<2>所述的非水系二次电池用隔膜，其中，在单面或两面上具有包含所述聚偏二氟乙烯系树脂及所述含氟非离子性表面活性剂的层作为形成所述表面的表层。<4>如上述<2>或上述<3>所述的非水系二次电池用隔膜，其具有：多孔基材，和在多孔基材的单面或两面上作为形成所述表面的表层而设置的、包含所述聚偏二氟乙烯系树脂及所述含氟非离子性表面活性剂的层。<5>如上述<4>所述的非水系二次电池用隔膜，其中，所述多孔基材为聚乙烯微多孔膜。<6>如上述<3>至上述<5>中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，包含所述聚偏二氟乙烯系树脂及所述含氟非离子性表面活性剂的层为多孔层。<7>如上述<1>至上述<6>中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，作为所述疏水结构单元，具有氟代烷基(fluoroalkyl)或氟代链烯基(fluoroalkenyl)。<8>如上述<1>至上述<7>中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，作为所述亲水结构单元，具有氧化烯链。<9>如上述<8>所述的非水系二次电池用隔膜，其中，所述氧化烯链为氧化乙烯链。<10>如上述<8>或上述<9>所述的非水系二次电池用隔膜，其中，所述氧化烯链的平均加成摩尔数为5摩尔以上且为25摩尔以下。<11>如上述<1>至上述<10>中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其中，所述含氟非离子性表面活性剂为选自全氟代烷基氧化烯加成物及全氟代链烯基氧化烯加成物中的至少一种。另外，本专利技术的其他实施方式为，<12>一种非水系二次电池，其具有正极、负极、和配置于所述正极与所述负极之间的上述<1>至上述<11>中任一项所述的非水系二次电池用隔膜，所述非水系二次电池通过锂的掺杂·脱掺杂而获得电动势。专利技术效果根据本专利技术的一个实施方式，能够提供一种降低电池的内部电阻、改善输出特性的非水系二次电池用隔膜。另外，根据本专利技术的另一实施方式，能够提供一种含有聚偏二氟乙烯系树脂并且抑制了带电的、降低电池的内部电阻的非水系二次电池用隔膜。另外，根据本专利技术的实施方式，可提供输出特性优异的非水系二次电池。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式涉及的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水系二次电池用隔膜，其具有包含含氟非离子性表面活性剂的膜，所述含氟非离子性表面活性剂具有含有氟原子的疏水结构单元和亲水结构单元，所述含氟非离子性表面活性剂的含量为0.001g/m2以上且为1g/m2以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.30 JP 2014-135222;2014.06.30 JP 2014-135221.一种非水系二次电池用隔膜，其具有包含含氟非离子性表面活性剂的膜，所述含氟非离子性表面活性剂具有含有氟原子的疏水结构单元和亲水结构单元，所述含氟非离子性表面活性剂的含量为0.001g/m2以上且为1g/m2以下。2.一种非水系二次电池用隔膜，其包含：聚偏二氟乙烯系树脂，其被配置在所述非水系二次电池用隔膜的至少一个表面的至少一部分上；和含氟非离子性表面活性剂，其是末端中的一者为亲水结构单元、另一者为含有氟原子的疏水结构单元的含氟非离子性表面活性剂。3.如权利要求2所述的非水系二次电池用隔膜，其中，在单面或两面上具有包含所述聚偏二氟乙烯系树脂及所述含氟非离子性表面活性剂的层，作为形成所述表面的表层。4.如权利要求2或3所述的非水系二次电池用隔膜，其具有：多孔基材，和在所述多孔基材的单面或两面上作为形成所述表面的表层而设置的、包含所述聚偏二氟乙烯系树脂及所述含氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：西川聪，
申请(专利权)人：帝人株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP