[发明专利]层叠膜及非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及层叠膜及非水电解质二次电池。本发明特别涉及作为隔膜有用的层叠膜和使用该膜作为隔膜的非水电解质二次电池。

背景技术

隔膜是具有微孔的膜。隔膜配置于锂离子二次电池、锂聚合物二次电池等非水电解质二次电池的正极与负极之间。非水电解质二次电池是将正极片材、隔膜、负极片材、隔膜依次重叠、卷绕而得到电极组，并将该电极组收纳于电池外壳内，然后将非水电解液注入电池外壳内而进行制造的。

非水电解质二次电池中的隔膜要求在因正极与负极间的短路等原因而在电池内流入异常电流时，具有阻断电流、阻止过大电流流过的功能，即具有关闭功能(shutdown function)。隔膜在超过电池通常的使用温度时，通过闭塞微孔来进行关闭。关闭后，电池内的温度有时仍旧升高。隔膜还要求即便电池内的温度升高至一定程度的高温，也不会因该温度发生膜破裂、而维持关闭的状态，换而言之还要求耐热性高。

作为以往的隔膜，专利文献1中公开了在具有关闭功能的聚乙烯多孔膜的至少单面上层叠了含无机填料的耐热多孔层的层叠膜。具体地说，将无机填料和作为粘结剂的聚乙烯醇分散于水，将所得分散液涂布于多孔膜的表面，通过干燥将水除去，将耐热多孔层层叠于聚乙烯多孔膜上。

现有技术文献

技术文献

[专利文献1] 日本特开2009?143060号公报。

发明内容

当使用上述层叠膜作为隔膜进行上述卷绕时，由于片材之间的摩擦力大，因而难以使正极片材、隔膜和负极片材密合进行卷绕。结果引起所得电池的放电容量的循环性能等电池特性的降低。本发明的目的在于提供具有关闭功能、耐热性优异、且作为提供电池特性优异的非水电解质二次电池的隔膜极为有用的层叠膜。

本发明提供以下内容。

<1> 一种层叠膜，其为使具有关闭功能的多孔膜、由无机填料和粘结剂构成的耐热多孔层以及保护多孔层依次相接、进行层叠而成的层叠膜。

<2> <1>所述的层叠膜，其中耐热多孔层以相对于无机填料和粘结剂的总体积为20体积%以上且小于100体积%的比例含有无机填料。

<3> <1>或<2>所述的层叠膜，其中保护多孔层由颗粒构成。

<4> <3>所述的层叠膜，其中颗粒的平均粒径为0.01μm以上且3μm以下。

<5> <1>~<4>任一项所述的层叠膜，其中保护多孔层的孔隙率为30体积%以上且80体积%以下。

<6> <1>~<5>任一项所述的层叠膜，其中多孔膜的厚度为13μm以上且17μm以下。

<7> <1>~<6>任一项所述的层叠膜，其中耐热多孔层的厚度为1μm以上且10μm以下。

<8> <1>~<7>任一项所述的层叠膜，其中保护多孔层的厚度为0.02μm以上且5μm以下。

<9> <1>~<8>任一项所述的层叠膜，其为隔膜。

<10> 一种非水电解质二次电池，其为具有正极、负极、配置于该正极与该负极之间的隔膜、以及电解质的非水电解质二次电池，其中该隔膜是上述<1>~<8>任一项所述的层叠膜。

<11> <10>所述的非水电解质二次电池，其中层叠膜的保护多孔层配置于正极侧。

具体实施方式

本发明的层叠膜是使具有关闭功能的多孔膜、由无机填料和粘结剂构成的耐热多孔层、以及保护多孔层依次相接并层叠而成的层叠膜。

<多孔膜>

本发明的多孔膜具有关闭功能。非水电解质二次电池中，为了使多孔膜具有关闭功能，多孔膜的材料优选为在80℃~180℃发生软化的材料。多孔膜的材料优选为聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃。从在更低温下使之软化并关闭的观点出发，更优选聚乙烯。作为聚乙烯的具体例，可举出低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性聚乙烯等聚乙烯，还可举出分子量为100万以上的超高分子量聚乙烯。为了进一步提高多孔膜的穿刺强度，优选多孔膜含有超高分子量聚乙烯。从制造多孔膜的观点出发，有时也优选多孔膜含有由低分子量（重均分子量1万以下）的聚烯烃构成的蜡。