非水电解质蓄电装置用隔膜、非水电解质蓄电装置和它们的制造方法制造方法及图纸

技术编号:9721899 阅读:94 留言:0更新日期:2014-02-27 17:35
本发明专利技术提供一种非水电解质蓄电装置用隔膜的制造方法,所述制造方法可以避免使用对环境的负荷大的溶剂,并且也可以比较容易地控制孔隙率和孔径等参数,并且所得到的非水电解质蓄电装置用隔膜的电化学稳定性高。本发明专利技术涉及制造具有5~50μm的范围的厚度的非水电解质蓄电装置用隔膜的方法。本发明专利技术的方法包括:制备含有分子结构中不具有芳香族环的环氧树脂、固化剂和致孔剂的环氧树脂组合物的步骤;将环氧树脂组合物的固化体成形为片状或者使环氧树脂组合物的片状成形体固化以得到环氧树脂片的步骤;和使用无卤溶剂从环氧树脂片中除去致孔剂的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
[0001 ] 本专利技术涉及。本专利技术特别涉及使用环氧树脂得到的隔膜。
技术介绍
在地球环境保护、化石燃料的枯竭等诸问题的背景下,以锂离子二次电池、锂离子电容器等为代表的非水电解质蓄电装置的需要正逐年增加。以往使用聚烯烃多孔膜作为非水电解质蓄电装置的隔膜。聚烯烃多孔膜可以通过以下说明的方法进行制造。首先,将溶剂和聚烯烃树脂混合并加热,制备聚烯烃溶液。使用T形模头等模具,将聚烯烃溶液成形为片状,同时进行出料和冷却,得到片状的成形体。将片状的成形体拉伸,并且从成形体中除去溶剂。由此,可得到聚烯烃多孔膜。在从成形体中除去溶剂的步骤中使用有机溶剂(参见专利文献I)。在上述制造方法中,多使用二氯甲烷等卤代有机化合物作为有机溶剂。卤代有机化合物的使用对环境的负荷非常大,因此成为问题。另一方面,根据专利文献2中记载的方法(所谓的干式法),可以在不使用对环境的负荷大的溶剂的情况下制造聚烯烃多孔膜。但是,该方法存在难以控制多孔膜的孔径的问题。另外,将通过该方法制造的多孔膜用作隔膜时,还存在在蓄电装置的内部容易产生离子透过不均(偏y)的问题。另外,蓄电装置用的隔膜处于在与电解液的接触下产生电位差的环境,该环境容易引起隔膜的电化学劣化。因此,期望隔膜在该环境下的电化学稳定性高。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2001-192487号公报专利文献2:日本特开2000-30683号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种非水电解质蓄电装置用隔膜的制造方法,所述制造方法可以避免使用对环境的负荷大的溶剂,并且也可以比较容易地控制孔隙率和孔径等参数,并且所得到的非水电解质蓄电装置用隔膜的电化学稳定性高。用于解决课题的手段S卩,本专利技术提供一种非水电解质蓄电装置用隔膜的制造方法,其为制造具有5?50pm的范围的厚度的非水电解质蓄电装置用隔膜的方法,所述制造方法包括:制备含有分子结构中不具有芳香族环的环氧树脂、固化剂和致孔剂的环氧树脂组合物的步骤;将所述环氧树脂组合物的固化体成形为片状或者使所述环氧树脂组合物的片状成形体固化以得到环氧树脂片的步骤;和使用无卤溶剂从所述环氧树脂片中除去所述致孔剂的步骤。在另一方面,本专利技术提供一种非水电解质蓄电装置的制造方法,其包括:准备正极、负极和隔膜的步骤;和使用所述正极、所述负极和所述隔膜组装电极组的步骤,并且,所述隔膜具有5?50 ii m的范围的厚度,准备所述隔膜的步骤包括:(i)制备含有分子结构中不具有芳香族环的环氧树脂、固化剂和致孔剂的环氧树脂组合物的步骤;(ii)将所述环氧树脂组合物的固化体成形为片状或者使所述环氧树脂组合物的片状成形体固化以得到环氧树脂片的步骤;和(iii)使用无卤溶剂从所述环氧树脂片中除去所述致孔剂的步骤。在又一方面,本发提供一种非水电解质蓄电装置用隔膜,其具有5?50 y m的范围的厚度,并且具备:由分子结构中不具有芳香族环的环氧树脂构成的三维网状骨架;和孔隙,所述孔隙相互连通使得离子能够在该隔膜的表面与背面之间迁移。在又一方面,本专利技术提供一种非水电解质蓄电装置,其具备:正极、负极、配置于所述正极和所述负极之间的上述本专利技术的隔膜、和具有离子传导性的电解质。专利技术效果根据本专利技术,使用无卤溶剂从环氧树脂片中除去致孔剂,由此可得到环氧树脂多孔膜。因此,可以避免使用对环境的负荷大的溶剂。另外,根据本专利技术,通过致孔剂的含量和种类,也可以比较容易地控制孔隙率和孔径等参数。另外,根据本专利技术,与使用其它环氧树脂的情况相比,可以提供电化学稳定性高的非水电解质蓄电装置用隔膜。【附图说明】图1是本专利技术的一个实施方式的非水电解质蓄电装置的剖视示意图图2是切削步骤的示意图【具体实施方式】以下参照附图,对本专利技术的一个实施方式进行说明。如图1所示,本实施方式的非水电解质蓄电装置100具备:正极2、负极3、隔膜4和壳体5。隔膜4配置于正极2与负极3之间。正极2、负极3和隔膜4 一体性卷绕,构成作为发电元件的电极组10。电极组10收容于具有底部的壳体5。蓄电装置100典型地为锂离子二次电池。在本实施方式中,壳体5具有圆筒的形状。即,蓄电装置100具有圆筒的形状。但是,蓄电装置100的形状没有特别限定。蓄电装置100例如可以具有扁平的方形的形状。另夕卜,电极组10不必需具有卷绕结构。也可以通过仅将正极2、隔膜4和负极3层叠而形成板状的电极组。壳体5可用不锈钢、铝等金属制作。另外,电极组10可以放入用具有挠性的材料制作的壳体中。具有挠性的材料例如可由铝箔和粘贴于铝箔的两面的树脂薄膜构成。蓄电装置100还具备:正极引线2a、负极引线3a、盖体6、密封件9和两块绝缘板8。盖体6通过密封件9固定于壳体5的开口部。两块绝缘板8分别配置于电极组10的上部和下部。正极引线2a具有与正极2电连接的一端和与盖体6电连接的另一端。负极引线3a具有与负极3电连接的一端和与壳体5的底部电连接的另一端。蓄电装置100的内部填充有具有离子传导性的非水电解质(典型的是非水电解液)。非水电解质浸渗于电极组10。由此,通过隔膜4,能够实现在正极2与负极3之间离子(典型的是锂离子)的迁移。正极2可由能够吸藏和放出锂离子的正极活性物质、粘结剂和集流体构成。例如可以通过如下方法来制作正极2:将正极活性物质与含有粘结剂的溶液混合来制备混合料,将该混合料涂布于正极集流体并使其干燥。作为正极活性物质,可以使用作为锂离子二次电池的正极活性物质使用的公知的材料。具体而言,可以使用含有锂的过渡金属氧化物、含有锂的过渡金属磷氧化物、硫族化合物等作为正极活性物质。作为含有锂的过渡金属氧化物,可以列举:LiCo02、LiMnO2,LiNiO2、这些过渡金属的一部分被其它金属置换的化合物。作为含有锂的过渡金属磷氧化物,可以列举:LiFeP04、LiFeP04的过渡金属(Fe)的一部分被其它金属置换的化合物。作为硫族化合物,可以列举:二硫化钛、二硫化钥。作为粘结剂,可以使用公知的树脂。例如可以使用聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚六氟丙烯、聚四氟乙烯等含氟树脂;苯乙烯丁二烯橡胶、乙烯丙烯三元共聚物等烃类树脂;它们的混合物作为粘结剂。正极2中也可以含有炭黑等导电性粉末作为导电助剂。作为正极集流体,优选使用耐氧化性优异的金属材料,例如被加工为箔状或网状的铝。负极3可由能够吸藏和放出锂离子的负极活性物质、粘结剂和集流体构成。负极3也可以通过与正极2同样的方法进行制作。负极3中可以使用与正极2中使用的粘结剂同样的物质。作为负极活性物质,可以使用作为锂离子二次电池的负极活性物质使用的公知的材料。具体而言,可以使用碳类活性物质、能够与锂形成合金的合金类活性物质、锂钛复合氧化物(例如Li4Ti5O12)等作为负极活性物质。作为碳类活性物质,可以列举:焦炭、浙青、酚醛树脂、聚酰亚胺、纤维素等煅烧体、人造石墨、天然石墨等。作为合金类活性物质,可以列举:铝、锡、锡化合物、硅、硅化合物等。作为负极集流体,优选使用还原稳定性优异的金属材料,例如被加工为箔状或网状的铜或铜合金。在使用锂钛复合氧化物等高电位负极活性物质的情况下,也可以使用被加工为箔状或网状的招作为负极集流体。非水电解液典型的是含有非水溶剂和电解质。具体而言,可以优选使用使锂盐(电解质)溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质蓄电装置用隔膜的制造方法,其为制造具有5~50μm的范围的厚度的非水电解质蓄电装置用隔膜的方法,所述制造方法包括:制备含有分子结构中不具有芳香族环的环氧树脂、固化剂和致孔剂的环氧树脂组合物的步骤;将所述环氧树脂组合物的固化体成形为片状或者使所述环氧树脂组合物的片状成形体固化以得到环氧树脂片的步骤;和使用无卤溶剂从所述环氧树脂片中除去所述致孔剂的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.13 JP 2011-131523;2012.05.29 JP 2012-12231.一种非水电解质蓄电装置用隔膜的制造方法,其为制造具有5?50 的范围的厚度的非水电解质蓄电装置用隔膜的方法,所述制造方法包括: 制备含有分子结构中不具有芳香族环的环氧树脂、固化剂和致孔剂的环氧树脂组合物的步骤; 将所述环氧树脂组合物的固化体成形为片状或者使所述环氧树脂组合物的片状成形体固化以得到环氧树脂片的步骤;和 使用无齒溶剂从所述环氧树脂片中除去所述致孔剂的步骤。2.如权利要求1所述的非水电解质蓄电装置用隔膜的制造方法,其中, 所述固化体具有圆筒或圆柱的形状, 将所述固化体成形为片状的步骤包括:将所述固化体的表层部切削至规定厚度以得到具有长条形状的所述环氧树脂片的步骤。3.如权利要求2所述的非水电解质蓄电装置用隔膜的制造方法,其中,在所述切削步骤中,以所述固化体的圆筒轴或圆柱轴为中心使所述固化体相对于切削刃进行旋转的同时,切削所述固化体的表层部。4.如权利要求1所述的非水电解质蓄电装置用隔膜的制造方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:矢野千春坂本亨枝武弘义山田洋佑能见俊祐
申请(专利权)人:日东电工株式会社
类型:
国别省市:

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