层叠分隔件、聚烯烃微多孔膜及蓄电设备用分隔件制造技术

本发明专利技术提供一种层叠分隔件，其具有聚烯烃第1微多孔层和层叠于所述第1微多孔层且与所述第1微多孔层不同的聚烯烃第2微多孔层，所述第1微多孔层与所述第2微多孔层的至少一者含有一次粒径为1nm以上且80nm以下的无机颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及层叠分隔件、聚烯烃微多孔膜及蓄电设备用分隔件等。
技术介绍
聚烯烃树脂微多孔膜作为电池用分隔件、特别是锂离子电池用分隔件使用。锂离子电池被用于手机、笔记本型个人电脑等小型电子机器中，而且还试图将其应用于电动工具、混合动力汽车、电动汽车等中。一直以来，锂离子电池用分隔件中使用聚乙烯微多孔膜。其原因在于，聚乙烯微多孔膜的透过性优异，并且具有使聚合物在130°C 150°C下熔融使得连通孔堵塞的关闭电流的功能，从而确保电池的安全性。“闭孔(shutdown)”是微多孔膜的孔被熔融的树脂堵塞、 膜的电阻增大，从而阻断锂离子流动的现象。这里，对于分隔件，从进一步提高蓄电设备的安全性的观点出发，除了要求在反复充放电期间不发生破膜的一定以上的机械特性以外，还要求在异常加热时迅速地停止电池反应的特性(熔断特性)或即便达到高温也维持形状、防止正极物质和负极物质发生直接反应的危险事态的性能(短路特性)等。熔断时温度越低，则安全性效果越高，从在孔堵塞后也维持膜形状、保持电极间绝缘的观点出发，发生短路时的温度优选较高。近年来，为了进一步提高电池的安全性，提出了在分隔件和电极之间形成以绝缘性无机填充物作为主要成分的层的方法(例如专利文献1)、在聚乙烯微多孔膜中含有无机物的分隔件(例如专利文献2、3)。另外，作为提高分隔件耐热性的尝试，进行了在聚乙烯中掺混熔点高的聚丙烯的尝试、层叠聚乙烯微多孔膜和聚丙烯微多孔膜的尝试(例如参照专利文献4、5)。现有技术文献 专利文献专利文献1 专利文献2日本特开平11-080395号公报日本特许第4049416号公报专利文献3 日本特开2001-266828号公报专利文献4 日本特开昭63-243146号公报专利文献5 日本特开昭62-010857号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，从高维度地兼顾耐热性、闭孔特性及循环特性的观点出发，专利文献1 3 所记载的分隔件均有改良的余地。鉴于上述事实，本专利技术的第1课题在于提供高维度地兼顾耐热性、闭孔特性及循环特性的分隔件。另外，从在经过反复充放电后良好地保持电池容量的特性(循环特性)的观点出发，专利文献4、5所记载的微多孔膜均有改善的余地。鉴于上述事实，本专利技术的第2课题在于提供适宜作为可提高蓄电设备循环特性的分隔件的聚烯烃微多孔膜。用于解决问题的方案本专利技术人鉴于上述事实进行了深入研究，结果发现，含有粒径为特定范围的无机颗粒且具有层叠构造的层叠分隔件能够高维度地兼顾耐热性、闭孔特性及循环特性。另外发现，具有特定组成的聚丙烯系聚烯烃微多孔膜可解决上述第2课题。而且，通过在聚丙烯系微多孔膜中配混特定量的特定丙烯共聚物，可以解决上述第2课题。另外，通过在含有无机填充材料的聚丙烯系微多孔膜中配混特定量的特定丙烯共聚物，可以解决上述第2课题，进而完成本专利技术。即，本专利技术如下所述。 一种层叠分隔件，其具有聚烯烃第1微多孔层和层叠于所述第1微多孔层且与所述第1微多孔层不同的聚烯烃第2微多孔层，所述第1微多孔层与所述第2微多孔层的至少一者含有一次粒径为Inm以上且SOnm以下的无机颗粒。上述所述的层叠分隔件，所述聚烯烃第1微多孔层的聚烯烃树脂和无机颗粒的总量中无机颗粒所占浓度C 1与所述聚烯烃第2微多孔层的聚烯烃树脂和无机颗粒的总量中无机颗粒所占浓度C2之差为10质量％以上且95质量％以下。上述或所述的层叠分隔件，其中所述无机颗粒为选自硅氧化物、铝氧化物及钛氧化物的1种或2种以上。上述 任一项所述的层叠分隔件，其具有所述聚烯烃第1微多孔层为表面层、所述聚烯烃第2微多孔层为中间层的至少2种类3层构造，并且，所述聚烯烃第1微多孔层中含有相对于所述第1微多孔层的构成成分的聚烯烃树脂和无机颗粒的总量为5 90质量％的聚烯烃树脂、所述聚烯烃第2微多孔层中含有相对于所述第2微多孔层的构成成分的聚烯烃树脂和无机颗粒的总量的60 100质量％的聚烯烃树脂。上述所述的层叠分隔件，其中所述表面层中，所述聚烯烃树脂含有聚乙烯和聚丙烯，所述聚丙烯在所述聚乙烯和聚丙烯的总量中所占的比例为10质量％以上且95 质量％以下。 一种聚烯烃微多孔膜，其以含有50 99质量％聚丙烯、1 50质量％丙烯-α -烯烃共聚物的聚烯烃树脂为主要成分而形成，所述丙烯-α -烯烃共聚物中的α -烯烃含有率为超过1质量％且15质量％以下。上述所述的聚烯烃微多孔膜，其中所述聚丙烯与所述丙烯- α -烯烃共聚物的配混比，即(聚丙烯/丙烯-α -烯烃共聚物)(质量比)为1. 5以上且60以下。上述或所述的聚烯烃微多孔膜，其中所述聚烯烃树脂还含有高密度聚乙烯、所述高密度聚乙烯在所述聚烯烃树脂中所占的比例为5 45质量％。上述 任一项所述的聚烯烃微多孔膜，其含有无机填充材料，并且所述无机填充材料在无机填充材料和所述聚烯烃树脂的总量中所占的比例为1 80质量。上述所述的聚烯烃微多孔膜，其中所述无机填充材料为选自二氧化硅、 氧化铝及氧化钛组成的组中的任意1种以上。 一种层叠聚烯烃微多孔膜，其在 任一项所述的聚烯烃微多孔膜的至少一个面上层叠有与所述聚烯烃微多孔膜不同的其他聚烯烃微多孔膜。 一种蓄电设备用分隔件，其由 任一项所述的聚烯烃微多孔膜或 所述的层叠聚烯烃微多孔膜构成。 一种聚烯烃微多孔膜，其特征在于，其由丙烯系树脂组合物形成，所述丙烯系树脂组合物含有(聚丙烯)/(丙烯共聚物)(质量比)为80/20 0/100的聚丙烯系树脂作为主要成分，所述丙烯共聚物的熔点为120°C以上且145°C以下。上述所述的聚烯烃微多孔膜，其特征在于，所述丙烯共聚物为无规共聚物。上述或所述的聚烯烃微多孔膜，其特征在于，所述丙烯共聚物中所含的共聚单体含量为超过1质量％且20质量％以下。上述 任一项所述的聚烯烃微多孔膜，其中，所述丙烯系树脂组合物还含有高密度聚乙烯，并且该高密度聚乙烯在所述丙烯系树脂组合物中所占的比例为 5 50质量％。上述 任一项所述的聚烯烃微多孔膜，其特征在于，所述丙烯系树脂组合物还含有无机填充材料，并且该无机填充材料在所述丙烯系树脂组合物中所占的比例为5 60质量％。 一种层叠聚烯烃微多孔膜，其在 任一项所述的聚烯烃微多孔膜的至少一个面上层叠有与该聚烯烃微多孔膜不同的其他聚烯烃微多孔膜。 一种非水电解液用分隔件，其由 任一项所述聚烯烃微多孔膜或 所述层叠聚烯烃微多孔膜构成。 一种 中任一项所述的聚烯烃微多孔膜或所述的层叠聚烯烃微多孔膜的制造方法，其特征在于，具有以下工序(1)根据所需的层构成，将含有(聚丙烯)/(丙烯共聚物)(质量比)为80/20 0/100的聚丙烯系树脂为主要成分的丙烯系树脂组合物和增塑剂以及根据需要的高密度聚乙烯、无机填充材料混炼、形成混炼物的混炼工序、(2)在所述混炼工序后，根据所需的层构成，将各层的原料挤出成片状，根据需要层叠后将其冷却固化，加工成片状成形体(单层成形体或层叠成形体)的片材成形工序、(3)在所述成形工序后，以面倍率为20倍以上且200倍以下对所述片状成形体进行双轴拉伸，形成拉伸物的拉伸工序、(4)在所述拉伸工序后，从所述拉伸物中提取增塑剂，形成多孔体的多孔体形成工序、(5)在所述多孔体形成工序后，在所述聚烯烃树脂的熔点以下对所述多孔体进行热处理，在宽度方向上进行拉伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种层叠分隔件，其具有聚烯烃第１微多孔层和层叠于所述第１微多孔层且与所述第１微多孔层不同的聚烯烃第２微多孔层，所述第１微多孔层与所述第２微多孔层的至少一者含有一次粒径为１ｎｍ以上且８０ｎｍ以下的无机填充材料。

【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：大桥正宽，饴山圭太郎，榊原让，
申请(专利权)人：旭化成电子材料株式会社，
类型：发明
国别省市：JP