微多孔膜以及该膜的制造方法和该膜的使用方法技术

本发明专利技术涉及适合作为电池隔膜使用的微多孔性高分子膜。膜包含聚乙烯、聚丙烯和聚甲基戊烯。本发明专利技术还涉及该膜的制造方法、包含该膜作为电池隔板的电池、该电池的制造方法和该电池的使用方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合作为电池隔膜使用的微多孔性聚合物膜。本专利技术还涉及该膜的制造方法、包含该膜作为电池隔板的电池、该电池的制造方法和该电池的使用方法。
技术介绍
微多孔膜能够作为例如锂一次电池和二次电池、锂聚合物电池、镍氢电池、镍镉电池、镍锌电池、银锌二次电池等中的电池隔膜(“BSF”)使用。将聚烯烃微多孔膜用于电池隔板、特别是锂离子电池隔板的情况下，膜的特征对电池的特性、生产率和性能产生大的影响。因此，特别地，在暴露于在过充电或急速放电条件下有可能发生的比较高的温度的电池中，希望微多孔膜具有比较高的熔化温度，并且电池的制造和使用中电化学稳定。具有比较高的熔 化温度的电化学稳定的微多孔膜已由聚丙烯制造。例如，专利文献I中公开了一种膜，其为具有包含聚丙烯的外层的多层微多孔膜，外层的聚丙烯含量为80重量％ 100重量％的范围。这些膜具有比较高的熔化温度和电化学稳定性，由于外层中的大量的聚丙烯，不希望地，膜的电解质亲和性降低，并且膜的保湿性提高。此外，专利文献2中公开了一种膜，其为由包含聚丙烯系树脂的第I层和第2层组成的层叠多孔性膜，在第I层中包含结晶熔融峰温度为170°C以上的热塑性树脂，例如聚酯系树脂、聚甲基戊烯树脂。利用这样的构成，能够发挥比以往的聚丙烯性多孔膜优异的破坏特性，但由于表面的层为聚丙烯系树脂层，因此仍没有成为电解质亲和性满足需要的状态。此外，专利文献3、专利文献4中记载了由4-甲基-1-戊烯共聚物、聚甲基戊烯树脂形成的微多孔膜，虽然耐热性优异，但缺乏与其他特性的平衡。专利文献5中记载了层叠多孔膜，其为由A/B/A的3层组成的多孔膜，A层由聚(4-甲基戊烯-1)形成，虽然断路特性变得良好，但仍是缺乏与其他特性的平衡。因此，对于电化学稳定性、高熔化温度、高电解质亲和性和低保湿性的平衡得到了改善的微多孔膜的需要存在。现有技术文献专利文献专利文献1:特开平10-279718号专利文献2 :特开2009-45774号专利文献3 :特开2003-142064号专利文献4 :特开2004-224915号专利文献5 :特开平8-250097号
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于提供电化学稳定性、高熔化温度、高电解质亲和性和低保湿性的平衡得到了改善的适合作为电池隔膜使用的微多孔膜。用于解决课题的手段一实施方式中，提供膜，其为包含含有聚合物共混物的层的膜，聚合物共混物，以该聚合物共混物的重量为基准，包含45. O重量％ 77. O重量％的聚丙烯、1. O重量％ 18. O重量％的聚甲基戊烯和5. O重量％ 54. O重量％的聚乙烯，膜为微多孔性，并且具有电化学稳定性50. OmAh以下。另一实施方式中，提供方法，其为微多孔膜的制造方法，包括形成包含第I稀释齐U、聚甲基戊烯和聚丙烯的第I混合物，其中，第I混合物以该第I混合物中的聚合物的总重量为基准，包含1. O重量％ 18. O重量％的聚甲基戊烯和45. O重量％ 77. O重量％的聚丙烯；制造包含含有第I混合物的第I层的片材；和从片材将第I稀释剂的至少一部分除去。·此外，另一实施方式中，提供电池隔膜，其为包含含有聚合物共混物的层的电池隔膜，其中，聚合物共混物以该聚合物共混物的重量为基准，包含60. O重量％ 70. O重量％的聚丙烯、3. O重量％ 6. O重量％的聚甲基戊烯和24. O重量％ 37. O重量％的聚乙烯，该电池隔膜具有电化学稳定性25. OmAh以下、厚度50. O μ m以下、熔化温度170. (TC以上和归一化透气度40. O秒/IOOcm3/ μ m以下。此外，另一实施方式中，提供电池隔膜，其为包含含有聚合物共混物的层的电池隔膜，其中，聚合物共混物以该聚合物共混物的重量为基准，包含57. O重量％ 67. O重量％的聚丙烯、超过6. O重量％且12. O重量％以下的聚甲基戊烯和21.0重量％ 37. O重量％的聚乙烯，该电池隔膜具有电化学稳定性25. OmAh以下、厚度50. O μ m以下、熔化温度170. (TC以上和归一化透气度40. O秒/IOOcm3/ μ m以下。专利技术的效果根据本专利技术，能够得到电化学稳定性、高熔化温度、高电解质亲和性和低保湿性的平衡得到了改善的电池隔膜。附图说明图1表示对于实施例1 8的膜的对应于聚甲基戊烯含量的电化学稳定性的变化。具体实施例方式包含超过85. O重量％的聚丙烯的微多孔膜具有比聚乙烯膜高的熔化温度和提高的电化学稳定性，高聚丙烯含量导致电解质亲和性(通过电解液吸收速度测定)的降低。为了使膜的电解质亲和性提高，利用了亲水性处理，但这样的处理使膜吸收的水分量增加，因此有时不希望。本专利技术的膜具有比具有包含超过85. O重量％的聚丙烯的外层的微多孔膜等以往的微多孔膜高的熔化温度和电化学稳定性，并且达到希望的水平的电解质亲和性，因此不必进行亲水性后处理。本说明书和添附的专利权利要求中，用语“聚合物”意味着包含多个高分子的组合物，这些高分子包含来自I种或多种单体的重复单元。高分子的大小、分子构造、原子含量等可不同。用语“聚合物”包括共聚物、三元聚合物等高分子。“聚乙烯”意味着含有50.0%以上(个数基准)的来自乙烯的重复单元、优选重复单元的至少85% (个数基准)为乙烯单元的聚乙烯均聚物和/或聚乙烯共聚物的聚烯烃。“聚丙烯”意味着含有超过50.0% (个数基准)的来自丙烯的重复单元、优选重复单元的至少85% (个数基准)为丙烯单元的聚丙烯均聚物和/或聚丙烯共聚物的聚烯烃。“聚甲基戊烯”意味着含有50. 0%以上(个数基准)的来自甲基戊烯的重复单元、优选重复单元的至少85% (个数基准)为甲基戊烯单元的聚甲基戊烯均聚物和/或聚甲基戊烯共聚物的聚烯烃。“微多孔膜”为具有细孔的薄膜，是膜的细孔量的90. 0%以上(体积基准)的细孔在平均直径O. 01 μ m 10. O μ m的范围的膜。关于由挤出物制造的膜，机械方向(“MD”)定义为从模头制造挤出物的方向。横向(“TD”)定义为相对于挤出物的MD和厚度方向两者垂直的方向。MD和TD可称为膜的平面方向，在本文中，“平面”的用语意味着膜平坦的情况下的大致处于膜的平面的方向。膜的构造某实施方式中，膜为微多孔性，并且包含含有聚合物共混物的层，聚合物共混物，以该聚合物共混物的重量为基准，包含约45. O重量％ 约77. O重量％的聚丙烯、约1. O重量％ 约18. O重量％的聚甲基戊烯和约5. O重量％ 约54. O重量％的聚乙烯。另外的实施方式中，膜包含第I和第2层，第I层含有第I聚合物共混物，第I聚合物共混物，以该第I聚合物共混物的重量为基准，包含约45. O重量％ 约77. O重量％的聚丙烯、约1. O重量％ 约18. O重量％的聚甲基戊烯和约5. O重量％ 约54. O重量％的聚乙烯，第2层含有聚合物或聚烯烃的共混物等第2聚合物共混物。根据需要，对于第I和第2层，“A”表示第I层，“B”表示第2层，以A/B的配置接触。膜，根据需要，可还包含为多孔性或微多孔性，并且包含聚合物的追加的层(例如“C”、“D”等)。例如，膜可具有A/B/A、A/B/A/B、A/B/C、A/B/C/B/A等构造。层可进行例如第I层的平坦面与第2层的平坦面接触的平面接触 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】2010.08.12 US 61/373,1051.膜，是包含含有聚合物共混物的层的膜，聚合物共混物以该聚合物共混物的重量为基准，包含45. O重量％ 77. O重量％的聚丙烯、1. O重量％ 18. O重量％的聚甲基戊烯和5. O重量％ 54. O重量％的聚乙烯，膜为微多孔性，并且具有50. OmAh以下的电化学稳定性。2.权利要求1所述的膜，其中，该膜还包含第2层，第2层为微多孔性，并且包含第2聚合物共混物。3.权利要求1或2所述的膜，其中，该膜具有50.O μ m以下的厚度、170. (TC以上的熔化温度和50. O秒/IOOcm3/ μ m以下的归一化透气度。4.权利要求1 3任一项所述的膜，其中，聚丙烯具有O.90X IO6 2. OXlO6的范围的重均分子量(Mw)、20. O以下的分子量分布(MWD)和90. OJ/g以上的溶融热(Δ Hm)。5.权利要求1 4任一项所述的膜，其中，聚甲基戊烯具有O.1dg/分 28. Odg/分的范围的熔体流动速率(MFR)和223. (TC 235. (TC的范围的熔融温度(Tm)。6.权利要求2 5任一项所述的膜，其中，第2聚合物共混物以该第2聚合物共混物的重量为基准，包含55. O重量％ 75. O重量％的第I聚乙烯和25. O重量％ 45. O重量％的第2聚乙烯，第I聚乙烯具有1. OX IO5 约O. 90 X IO6的范围的Mw和20.0以下的MWD，第2聚乙烯具有1. OXlO6以上的Mw、20. O以下的MWD和134°C以上的Tm。7.权利要求2 6任一项所述的膜，其中，该膜还包含第3层，第3层具有与第I层基本上相同的组成，第2层位于第I层和第3层之间。8.权利要求7所述的膜，其中， Ca)第2层与第I层和第3层接触， (b)膜的总厚度为10.Oym 25. Oym的范围， (c)第2层具有膜的总厚度的70.0% 90. 0%的厚度，并且 Cd)第I和第3层的厚度分别为膜的总厚度的5. 0% 15. 0%的范围。9.权利要求1 8任一项所述的膜，其中，该膜具有20.0%以上的空孔率、1. OX IO2HiN/μ m以上的归一化刺穿强度和10. 0%以下的至少I个方向的105°c热收缩中的I个以上。10.电池隔膜，其包含权利要求1 9任一项所述的膜。11.方法，其为微多孔膜的制造方法，其包括 形成包含第I稀释剂、聚甲基戊烯和聚丙烯的第I混合物，其中，第I混合物以该第I混合物中的聚合物的总重量为基准，包含1. O重量％ 18. O重量％的聚甲基戊烯和45. O重量％ 77. O重量％的聚丙烯； 制造包含含有第I混合物的第I层的片材；和 从片材中将第I稀释剂的至少一部分除去。12.权利要求11所述的方法，其还包括 形成包含聚烯烃和第2稀释剂的第2混合物， 形成具有与第I混合物基本上相同的组成的第3混...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原毅，宫冈聪，帕特里克·布兰特，河野公一，
申请(专利权)人：东丽电池隔膜株式会社，
类型：
国别省市：