非水电解液二次电池用间隔件、层叠间隔件、构件及非水电解液二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种能够抑制初始倍率特性及反复充放电时的倍率特性降低的非水电解液二次电池用间隔件，其是以聚烯烃为主成分的多孔膜，在将其浸渍于包含3重量％的水的N‑甲基吡咯烷酮后以输出功率1800W照射频率2455MHz的微波时的、相对于每单位面积的树脂量的温度上升结束时间为2.9～5.7秒·m

【技术实现步骤摘要】
非水电解液二次电池用间隔件、层叠间隔件、构件及非水电解液二次电池
本专利技术涉及非水电解液二次电池用间隔件、非水电解液二次电池用层叠间隔件、非水电解液二次电池用构件及非水电解液二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池等非水电解液二次电池由于能量密度高而被广泛用作个人电脑、移动电话、便携式信息终端等设备所使用的电池，最近，还作为车载用电池进行开发。作为锂离子二次电池等非水电解液二次电池中的间隔件，使用以聚烯烃为主成分的微多孔膜(专利文献1)。在非水电解液二次电池中，随着充放电而使电极反复膨胀收缩，因此存在以下问题：在电极与间隔件之间产生应力，并且电极活性物质发生脱落等而使内部电阻增大，循环特性降低。为此，提出了通过在间隔件的表面涂布聚偏氟乙烯等粘接性物质来提高间隔件与电极的密合性的方法(专利文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公报“专利第5355823号(2013年11月27日发行)”专利文献2：日本公开专利公报“特开2001-118558号(2001年4月27日公开)”
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献1、2的技术中还存在初始倍率特性不够高、或者因反复充放电而使倍率特性降低的问题。本专利技术是鉴于这种问题点而完成的专利技术，其目的在于提供初始倍率特性优异且能够抑制反复充放电时的倍率特性降低的非水电解液二次电池用间隔件、非水电解液二次电池用层叠间隔件、非水电解液二次电池用构件及非水电解液二次电池。用于解决课题的手段本专利技术的非水电解液二次电池用间隔件，其特征在于，是以聚烯烃为主成分的多孔膜，将其浸渍于包含3重量％的水的N-甲基吡咯烷酮后以输出功率1800W照射频率2455MHz的微波时的、相对于每单位面积的树脂量的温度上升结束时间为2.9～5.7秒·m2/g。进而，本专利技术的非水电解液二次电池用间隔件的上述相对于每单位面积的树脂量的温度上升结束时间优选为2.9～5.3秒·m2/g。另外，本专利技术的非水电解液二次电池用层叠间隔件具备上述的非水电解液二次电池用间隔件和多孔层。另外，本专利技术的非水电解液二次电池用构件，其特征在于，依次配置正极、上述非水电解液二次电池用间隔件或上述非水电解液二次电池用层叠间隔件及负极而成。另外，本专利技术的非水电解液二次电池，其特征在于，包含上述的非水电解液二次电池用间隔件或上述非水电解液二次电池用层叠间隔件。专利技术效果根据本专利技术，发挥出可以提供初始倍率特性优异且能够抑制反复充放电时的倍率特性降低的非水电解液二次电池用间隔件、非水电解液二次电池用层叠间隔件、非水电解液二次电池用构件及非水电解液二次电池的效果。具体实施方式以下说明本专利技术的一个实施方式，但是本专利技术并不限于此。本专利技术不限于以下说明的各构成，能够在技术方案所示的范围中进行各种变更，适当组合分别在不同实施方式中公开的技术手段而得到的实施方式也包含在本专利技术的技术范围中。需要说明的是，只要在本说明书没有特别记载，则表示数值范围的“A～B”是指“A以上且B以下”。〔1.间隔件〕(1-1)非水电解液二次电池用间隔件本专利技术的一个实施方式的非水电解液二次电池用间隔件为在非水电解液二次电池中配置在正极与负极之间的膜状的多孔膜。多孔膜只要是以聚烯烃系树脂为主成分的多孔且膜状的基材(聚烯烃系多孔基材)即可，是在其内部具有连结的细孔、且气体或液体能够从一个面透过至另一面的膜。多孔膜在电池发热时发生熔融而使非水电解液二次电池用间隔件无孔化，从而对该非水电解液二次电池用间隔件赋予关闭功能。多孔膜可以是由1层形成的多孔膜，也可以是由多层形成的多孔膜。本专利技术人等首先发现将多孔膜浸渍于包含3重量％的水的N-甲基吡咯烷酮后以输出功率1800W对多孔膜照射频率2455MHz的微波时的直至升温结束为止的时间(温度上升结束时间)与初始倍率特性及反复充放电时的倍率特性的降低有关，由此完成了本专利技术。若进行非水电解液二次电池的充放电，则电极发生膨胀。具体而言，在充电时负极发生膨胀，在放电时正极发生膨胀。因此，非水电解液二次电池用间隔件内部的电解液从发生膨胀的电极侧被挤出至对置的电极侧。根据这种机制，在充放电循环中，电解液在非水电解液二次电池用间隔件的内外发生移动。在此，非水电解液二次电池用间隔件如上述那样具有细孔，由此电解液在该细孔的内外移动。当电解液在非水电解液二次电池用间隔件的细孔内移动时，细孔的壁面受到与该移动相伴的应力。该应力的强度与细孔的结构、即连结的细孔中的毛细管力及细孔的壁的面积有关。具体而言，认为毛细管力越强，细孔的壁面受到的应力越增大，并且细孔的壁面的面积越大，细孔的壁面受到的应力越增大。此外，认为该应力的强度还与在细孔内移动的电解液的量有关，在移动的电解液量多、即、使电池在大电流条件下工作的情况下，该应力的强度变大。而且，若该应力增大，则壁面因应力而变形使得细孔发生阻塞，结果使电池输出特性降低。因此，反复进行电池的充放电或使其在大电流条件下工作，导致倍率特性逐渐降低。另外，认为若从非水电解液二次电池用间隔件被挤出的电解液少，则引起与电极表面对应的电解液减少、或在电极表面上产生局部的电解液枯竭部位，导致电解液分解生成物的产生增加。这种电解液分解生成物成为非水电解液二次电池的倍率特性降低的原因。这样，非水电解液二次电池用间隔件的细孔的结构(细孔内的毛细管力及细孔的壁的面积)以及从非水电解液二次电池用间隔件向电极供给电解液的能力与反复进行电池的充放电或使其在大电流条件下工作时的倍率特性的降低有关。为此，本专利技术人等着眼于将多孔膜浸渍于包含3重量％的水的N-甲基吡咯烷酮后以输出功率1800W对多孔膜照射频率2455MHz的微波时的温度变化。若对包含含有水的N-甲基吡咯烷酮的多孔膜照射微波，则因水的振动能量而发热。产生的热传导至包含水的N-甲基吡咯烷酮接触的多孔膜的树脂。而且，在发热速度与基于向树脂传热的自然冷却速度相平衡的时间点，温度上升结束。因此，结束升温为止的时间(温度上升结束时间)与多孔膜中所含的液体(在此为包含水的N-甲基吡咯烷酮)和构成多孔膜的树脂的接触程度有关。多孔膜中所含的液体和构成多孔膜的树脂的接触程度与多孔膜的细孔内的毛细管力及细孔壁的面积密切相关，因此可以通过上述的温度上升结束时间来评价多孔膜的细孔的结构(细孔内的毛细管力及细孔壁的面积)。具体而言，温度上升结束时间越短，表示细孔内的毛细管力越大，细孔壁的面积越大。另外，认为液体在多孔膜的细孔内移动越容易时，多孔膜中所含的液体和构成多孔膜的树脂的接触程度越大。因此，利用温度上升结束时间可以评价从非水电解液二次电池用间隔件向电极供给电解液的能力。具体而言，温度上升结束时间越短，表示从非水电解液二次电池用间隔件向电极供给电解液的能力越高。本专利技术的多孔膜的相对于每单位面积的树脂量(单位面积重量)的上述温度上升结束时间为2.9～5.7秒·m2/g，优选为2.9～5.3秒·m2/g。在相对于每单位面积的树脂量的温度上升结束时间不足2.9秒·m2/g的情况下，多孔膜的细孔内的毛细管力及细孔壁的面积变得过大，在充放电循环中或大电流条件下的工作时，电解液在细孔内移动时细孔壁受到的应力增大，由此细孔发生阻塞，电池输出特性降低。另外，若相对于每单位面积的树脂量的温度上升结束时间超过5.7秒·m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解液二次电池用间隔件，其特征在于，是以聚烯烃为主成分的多孔膜，将其浸渍于包含3重量％的水的N‑甲基吡咯烷酮后以输出功率1800W照射频率2455MHz的微波时的、相对于每单位面积的树脂量的温度上升结束时间为2.9～5.7秒·m

【技术特征摘要】
2015.11.30 JP 2015-2339361.一种非水电解液二次电池用间隔件，其特征在于，是以聚烯烃为主成分的多孔膜，将其浸渍于包含3重量％的水的N-甲基吡咯烷酮后以输出功率1800W照射频率2455MHz的微波时的、相对于每单位面积的树脂量的温度上升结束时间为2.9～5.7秒·m2/g。2.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池用间隔件，其特征在于，所述相对于每单位面积的树脂量的温度上升结束时间为2.9～5.3秒·m2/g。3.一种非水电解液二次电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉丸央江，村上力，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP