[发明专利]非水系二次电池用隔膜、其制造方法和非水系二次电池

说明书

【技术领域】

【0001】

本发明涉及非水系二次电池用隔膜，特别是涉及提高非水系二次电池的安全性的技术。

【背景技术】

【0002】

以锂离子二次电池为代表的非水系二次电池为高能量密度，作为便携式电话或笔记本电脑这些便携用电子机器的主电源而广泛普及。虽然正在谋求该锂离子二次电池进一步的高能量密度化，但确保安全性是个技术性课题。

【0003】

在锂离子二次电池的安全性确保中，隔膜的角色是重要的，出于具有高强度且关闭机能的考虑，现状是正在使用聚乙烯微多孔膜。在此，关闭机能是指电池的温度上升时，微多孔膜的孔堵塞来阻断电流的机能，由于该机能电池的放热被抑制，可防止电池的热暴走。

【0004】

锂离子二次电池每年都在高能量密度化，为了确保安全性，除了关闭机能还要求耐热性。但是，关闭机能以聚乙烯的熔融引起孔的封闭作为其工作原理，因此与耐热性相悖。虽然也有用聚乙烯的分子量、结晶构造等来改善耐热性的提议，但均无法得到充分的耐热性。另外，也提出了掺混、层压聚丙烯的技术，但现状是它们的耐热性也不够。进而，还提出了为了提高耐热性、兼顾关闭机能，在聚乙烯微多孔膜的正反面被覆耐热性多孔层、层压包含耐热性纤维的无纺布的技术。

【0005】

由此，为了确保非水系二次电池的安全性，隔膜的关闭机能和耐热性是重要的要素，但出于着火的考虑，进一步具有阻燃性也是重要的。现状的非水系二次电池的隔膜，如前所述，考虑到关闭特性而使用聚乙烯微多孔膜，在提高耐热性的技术中也多以聚乙烯微多孔膜作为主体。聚乙烯为易于燃烧的高分子，出于这种考虑，难以认为其安全性高。

【0006】

于是，以往已知层压有聚乙烯微多孔膜与氧指数为26以上的耐热性多孔层的隔膜(参照专利文献1)。但是，即使如此般地用氧指数高的层被覆，聚乙烯微多孔膜易于燃烧的事实也不会改变，出于阻燃性的考虑，没有效果。

【0007】

另外，还已知层压有聚乙烯微多孔膜与耐热性多孔层的隔膜，其在耐热性多孔层中混入有陶瓷粉末(参照专利文献2)。在该专利文献2中，是为了提高离子透过性而混入陶瓷粉末的。但是，即便是添加以金属氧化物为代表的陶瓷粉末，考虑到阻燃性，也没有效果。这种隔膜具有下述处理上的问题，即由于陶瓷粒子通常较硬，因此装置的磨耗显著。由此，装置磨耗时，金属粉等付着于隔膜，这很容易导致降低电池性能。

【0008】

此外，还已知在隔膜中包含阻燃剂来赋予阻燃效果的技术(参照专利文献3～6)。专利文献3中，公开了使用固体粒子状的卤素系阻燃剂或硫酸钡的例子。专利文献4～6中，公开了在隔膜中添加高分子阻燃剂的例子。这些提案确实有助于隔膜的阻燃化，但由于无法充分提高耐热性，因此难于确保电池的安全性。

【0009】

【专利文献1】特开2006-269359号公报

【专利文献2】特许第3175730号公报

【专利文献3】特开平7-272762号公报

【专利文献4】特开2006-351316号公报

【专利文献5】特开2005-149881号公报

【专利文献6】特开2001-210314号公报

【发明内容】

【发明要解决的技术问题】

【0010】

如前所述，现状是无法获得兼顾耐热性、关闭机能和阻燃性这些机能、处理性上没有问题的实用的隔膜。于是本发明的在于提供耐热性、关闭机能、阻燃性和处理性优异的隔膜。

【解决技术问题的方法】

【0011】

本发明为了解决上述技术问题，提供以下的发明。

(1)非水系二次电池用隔膜，为具备聚烯烃微多孔膜、和层压于该聚烯烃微多孔膜的至少一个表面的包含耐热性树脂的耐热性多孔层的非水系二次电池用隔膜，其特征在于，含有无机填料，所述无机填料包含在200℃以上400℃以下的温度发生脱水反应的金属氢氧化物。

(2)上述(1)所述的非水系二次电池用隔膜，其特征在于，前述金属氢氧化物为氢氧化铝和氢氧化镁的中的至少一种。

(3)上述(2)所述的非水系二次电池用隔膜，其特征在于，前述金属氢氧化物为氢氧化铝。

(4)上述(1)～(3)的任一项所述的非水系二次电池用隔膜，其特征在于，前述无机填料的平均粒径为0.1μm以上1μm以下的范围。