[发明专利]多孔膜的制造方法及多孔膜、以及非水电解质电池用隔膜及使用该隔膜的非水电解质电池

说明书

技术领域

本发明涉及包含聚烯烃的多孔膜的制造方法、包含该多孔膜的非 水电解质电池用隔膜、以及具有该非水电解质电池用隔膜的非水电解 质电池。

背景技术

锂离子电池等非水电解质电池由于能量密度高并且自身放电少， 因此，以电子设备的高性能化、小型化等为背景，其利用范围正在扩 大。作为这样的非水电解质电池的电极，使用通过将带状的正极、负 极和隔膜层压并卷绕而得到的、确保大的有效电极面积的螺旋状卷绕 体。

隔膜基本上防止两极的短路，并且利用其多微孔结构使离子透过 可以进行电池反应，但从提高安全性的观点考虑使用如下隔膜，其具 有在由于误连接等而产生异常电流时伴随电池内部温度的上升树脂发 生热变形而闭塞微孔使电池反应停止的、所谓关闭(Shut Down)功能 (SD功能)。作为这样的具有SD功能的隔膜，已知例如：聚烯烃多微 孔膜。

但是，现有的聚烯烃多微孔膜的熔点低，因此高温下机械强度下 降，安全性存在问题。为了解决所述问题，提出了将聚烯烃多微孔膜 与具有耐热性的支撑体层压的方法(日本特开平1-258358号公报)、 使树脂成分交联而提高耐热性的方法(日本特开昭63-205048号公报) 等。

作为使聚烯烃多微孔膜交联的手段，已知：在未交联聚烯烃中引 入活性硅烷基并通过活性硅烷基与水的交联反应将聚烯烃交联的方法 (日本特开平9-216964号公报)、在氧存在下进行加热处理的方法(日 本特开2002-161165号公报)、照射电子射线等电离放射线的方法(日 本特开平10-7831号公报)、照射紫外线的方法(日本特开2003-119313 号公报)等。特别是照射紫外线的方法快速、应用范围广、并且无需 大型设施，因此在工业上广泛应用。

但是，如果将聚烯烃高度交联，则在聚烯烃的熔点以上的温度下 丧失流动性，关闭功能变得不充分。因此，为了提高安全性必须限制 交联度，将高度交联的聚烯烃多微孔膜作为电池用隔膜使用时存在问 题。

另一方面，电池用隔膜要求具有机械强度以使得不因电极的凹凸 或异物而贯穿。作为提高聚烯烃多微孔膜的机械强度的方法，提出了 以高倍数拉伸的方法(日本特开2002-367590号公报)以及配合超高分 子量聚乙烯的方法(日本特开平7-118430号公报)。但是，由这些方 法得到的多微孔膜中聚乙烯充分拉伸而成为结晶结构，熔点高，因此 存在关闭温度变高，或者熔融粘度高而妨碍快速关闭等问题。

由此，关闭功能与耐热性或机械强度难以兼顾。为了满足这些性 能，提出了将特性不同的多个多孔膜进行层压的方法(日本特开平 6-98395号公报及日本特开平11-329390号公报)，但是，该方法的制 造步骤复杂，而且多孔膜变厚因此存在单位体积的电池容量降低的问 题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供以高生产率制造关闭功能、耐热性、 机械强度及薄膜化优良的多孔膜的方法。另外，本发明的目的还在于 提供包含多孔膜的非水电解质电池用隔膜、以及具有非水电解质电池 用隔膜的非水电解质电池。

本发明人发现通过以下制造方法能够实现上述目的。

即，本发明的多孔膜的制造方法，包括以下步骤：将至少含有聚 烯烃的树脂片进行拉伸处理而制作拉伸膜，之后对该拉伸膜照射真空 紫外线。另外，真空紫外线是指波长小于200nm的短波长紫外线。

本发明的多孔膜，是通过上述本发明的制造方法制造的多孔膜。

根据本发明的多孔膜的制造方法，能够制造关闭功能、耐热性、 机械强度及薄膜化优良的多孔膜。可以认为通过对拉伸膜照射真空紫 外线，仅拉伸膜的表面区域的树脂其分子链选择性地切断，该树脂的 分子量或交联度下降，从而熔点或熔融粘度下降。可以认为结果，该 多孔膜的内部区域能够维持耐热性及机械强度，在多孔膜的表面区域 中关闭功能提高。

本发明的非水电解质电池用隔膜，包含上述本发明的多孔膜。

本发明的非水电解质电池，具有上述本发明的非水电解质电池用 隔膜。

本发明的非水电解质电池用隔膜，包含通过上述本发明的制造方 法制造的多孔膜，因此透过性能、关闭功能及机械强度优良，同时高 温下的耐破膜性优良，特别是能够适合用于高性能电池。因此，具有 这样的非水电解质电池用隔膜的本发明的非水电解质电池，是小型化、 轻量化并且安全性优良的高性能电池，能够应用于各种用途。