层叠体、间隔件和非水二次电池制造技术

本发明专利技术的层叠体是在以聚烯烃为主要成分的多孔质膜的至少一个面层叠有包含树脂的多孔质层的层叠体，其中，所述多孔质层的最外表面的临界表面张力(A)、与使所述层叠体在所述多孔质膜和所述多孔质层之间的界面处剥离的情况下的多孔质膜的界面侧的临界表面张力(B)之间的关系由0≤(A)‑(B)≤20mN/m表示。

【技术实现步骤摘要】
层叠体、间隔件和非水二次电池本申请是申请号：201580000490.8，PCT申请号：PCT/JP2015/071260，申请日：2015.07.27，专利技术名称：“层叠体、间隔件和非水二次电池”的申请的分案申请。
第一，本专利技术涉及层叠体、和包含层叠体的非水电解液二次电池用间隔件。第二，本专利技术涉及层叠体、非水电解液二次电池用部件和非水电解液二次电池。第三，本专利技术涉及层叠体、间隔件及其应用，更具体而言，涉及在非水电解液二次电池用间隔件中使用的层叠体、使用该层叠体的间隔件和具备该间隔件的非水二次电池。第四，本专利技术涉及非水二次电池用间隔件、层叠体、层叠体的制造方法、和非水二次电池。
技术介绍
第一，锂二次电池等非水电解液二次电池现在广泛用作个人电脑、移动电话、便携信息终端等设备的电池。以锂二次电池为代表的这些非水电解液二次电池的能量密度高，因此，在由于电池的破损或使用电池的设备的破损而发生内部短路或外部短路的情况下，有时流过大电流而发热。因此，对于非水电解液二次电池，要求通过防止一定以上的发热来确保高安全性。作为确保非水电解液二次电池的安全性的方法，通常为赋予在发生异常发热时利用间隔件切断正极和负极间的离子的通行来防止进一步发热的闭合功能的方法。即，通常为如下方法：在非水电解液二次电池中，对在正极和负极之间配置的间隔件赋予如下功能，所述功能为在由于例如正极和负极间的内部短路等导致该电池内流过异常电流时，切断该电流来阻止(闭合)流过过大电流来抑制进一步的发热。此处，上述闭合如下进行：通过在大于通常的使用温度的情况下间隔件由于热而熔融，从而堵塞该间隔件中形成的细孔，由此进行闭合。并且，优选间隔件在进行上述闭合后，即便电池内达到一定程度的高温也不会因热而被破坏，维持闭合的状态。作为上述间隔件，通常使用在发生异常发热时在例如约80～180℃下熔融的以聚烯烃为主要成分的多孔膜。然而，以聚烯烃为主要成分的多孔膜在聚烯烃的熔点以上的高温下不能维持膜结构，引起破膜，因而电池的正极与负极有可能直接接触而引起短路现象。另外，以聚烯烃为主要成分的多孔膜与电极的接合性差，因此有可能引起电池容量的下降、循环特性的下降。出于阻止上述短路现象的发生的目的，存在有在以聚烯烃为主要成分的多孔膜的至少一面层叠有由各种树脂和填料构成的耐热层的间隔件。另外，出于改善间隔件对电极的接合性的目的，存在有在以聚烯烃为主要成分的多孔膜的至少一面层叠有包含聚偏氟乙烯系树脂的多孔质层(接合层)的间隔件。此外，提出了通过调整上述以聚烯烃为主要成分的多孔膜的润湿性(临界表面张力)和上述耐热层的润湿性(临界表面张力)，良好地形成了上述耐热层的间隔件(专利文献1)。再者，为了提高上述耐热层与上述以聚烯烃为主要成分的多孔膜之间的接合性、以及出于提高构成上述耐热层的微粒彼此的接合性的目的，还提出了在上述耐热层中包含有机粘合剂(例如聚偏氟乙烯系树脂)的间隔件(专利文献1)。此外，通常作为用于改善间隔件的表面润湿性、即电池组装时的电解液的注液性的方法，已知通过对间隔件的表面、即上述包含树脂的多孔质层进行电晕处理，从而在上述包含树脂的多孔质层的表面导入极性官能团等。第二，以锂离子二次电池为代表的非水电解液二次电池的能量密度高，因此，现在广泛用作用于个人电脑、移动电话、便携信息终端等设备的电池。并且，在非水电解液二次电池中，以提高安全性等性能为目的，尝试对在正极与负极之间配置的间隔件进行了各种改良。尤其是包含聚烯烃的多孔质膜由于电绝缘性优异并且表现良好的离子透过性，因而广泛用作非水电解液二次电池的间隔件，提出了涉及该间隔件的各种方案。专利文献2中记载了一种聚烯烃系树脂交联发泡体，其包含在聚烯烃系树脂中混配有链烯基磺酸金属盐和发泡剂的聚烯烃系树脂组合物，其是上述聚烯烃系树脂被进行电子束交联，并且含有独立气泡而成的。专利文献3中记载了一种层叠微多孔性膜，该层叠微多孔性膜具备由第1树脂组合物构成的第1微多孔性膜、和由具有低于上述第1树脂组合物的熔点的第2树脂组合物构成的第2微多孔性膜，该层叠微多孔性膜的气孔率为50～70％。另外，若间隔件在电池制造时例如从电极组中抽取卷芯的操作等中受到损伤，则不能维持正负极间的电子绝缘性，产生电池性能不良，使电池组装的生产率下降。为了事先检测上述不良，在电池制造中通常在电解液注液前进行电流的泄漏检查。专利文献4中记载了一种间隔件，该间隔件具有包含使在上述泄漏检查中的不良率降低的耐热性树脂的耐热性多孔膜、覆盖上述耐热性多孔膜的正极侧的整面的第1聚烯烃多孔膜、和覆盖上述耐热性多孔膜的负极侧的整面的第2聚烯烃多孔膜，上述耐热性树脂的熔点或热变形温度高于在上述第1和第2聚烯烃多孔膜中包含的聚烯烃的熔点或热变形温度。第三，锂二次电池等非水电解液二次电池现在广泛用作用于个人计算机、移动电话、便携信息终端等设备的电池。以锂二次电池为代表的这些非水电解液二次电池的能量密度高，因此，在由于电池的破损或使用电池的设备的破损而发生内部短路或外部短路的情况下，有时流过大电流而发热。因此，对于非水电解液二次电池，要求通过防止一定以上的发热来确保高安全性。作为确保非水电解液二次电池的安全性的方法，通常为赋予在发生异常发热时利用间隔件切断正极和负极间的离子的通行来防止进一步发热的闭合功能的方法。即，通常为如下方法：在非水电解液二次电池中，对在正极和负极之间配置的间隔件赋予如下功能，所述功能为在由于例如正极和负极间的内部短路等导致该电池内流过异常电流时，切断该电流来阻止(闭合)流过过大电流来抑制进一步的发热。此处，上述闭合如下进行：通过在大于通常的使用温度的情况下间隔件由于热而熔融，从而堵塞该间隔件中形成的细孔，由此进行闭合。并且，优选间隔件在进行上述闭合后，即便电池内达到一定程度的高温也不会因热而被破坏，维持闭合的状态。作为上述间隔件，通常使用在发生异常发热时在例如约80～180℃下熔融的以聚烯烃为主要成分的多孔质膜。然而，包含上述多孔质膜的间隔件在高温下的形状稳定性不充分，即使表现出闭合功能，在发生收缩、破膜等时，正极和负极也有可能直接接触而引起内部短路。即，包含上述多孔质膜的间隔件有可能不能充分抑制因内部短路导致的异常发热，因此，要求可确保更高安全性的间隔件。作为耐热性优异的多孔质膜，例如专利文献5中提出了在聚烯烃的微多孔膜上层叠有包含芳香族芳酰胺等芳香族聚合物的耐热多孔层的多孔质膜。另外，随着锂二次电池的大型化，间隔件的卷曲有易于显著化的趋势。若间隔件产生卷曲，则制造时的操作性变差，因此有时在电池的制作中发生卷绕不良、组装不良等问题。作为解决该课题的技术，例如专利文献6中提出了一种即使在高温环境下热收缩也被抑制且具有耐卷曲性的多层多孔膜，多层多孔膜是使用包含多层多孔膜用共聚物组合物和无机粒子的多孔层形成用涂布液而得到的，该多层多孔膜用共聚物组合物是将包含特定单体的单体组合物共聚得到的共聚物的组合物，该多层多孔膜用共聚物组合物中，上述单体组合物中的不饱和羧酸单体的比例小于1.0质量％，根据上述交联性单体以外的单体计算的共聚物的Tg为-25℃以下。第四，锂二次电池等非水电解液二次电池(以下称作“非水二次电池”)现在广泛用作用于个人计算机、移动电话、便携信息终端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层叠体，其是在以聚烯烃为主要成分的多孔质膜的至少一个面层叠有包含树脂的多孔质层的层叠体，其中，所述多孔质层的最外表面的临界表面张力A、与使所述层叠体在所述多孔质膜和所述多孔质层之间的界面处剥离的情况下的多孔质膜的界面侧的临界表面张力B之间的关系由以下所示的式(1)表示，0mN/m≤A‑B≤20mN/m...(1)。

【技术特征摘要】
2014.08.29 JP 2014-175488;2014.08.29 JP 2014-175481.一种层叠体，其是在以聚烯烃为主要成分的多孔质膜的至少一个面层叠有包含树脂的多孔质层的层叠体，其中，所述多孔质层的最外表面的临界表面张力A、与使所述层叠体在所述多孔质膜和所述多孔质层之间的界面处剥离的情况下的多孔质膜的界面侧的临界表面张力B之间的关系由以下所示的式(1)表示，0mN/m≤A-B≤20mN/m...(1)。2.如权利要求1所述的层叠体，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上力，绪方俊彦，有濑一郎，仓金孝辅，吉丸央江，
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