[发明专利]二次电池用多孔膜、二次电池多孔膜用浆料及二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔膜，进一步详细而言，涉及一种如下的多孔膜，其形成于锂离子二次电池等二次电池的电极或隔板表面，可薄膜化，且有助于提高电极或隔板的滑动性及维持提高电池的安全性的多孔膜。另外，本发明涉及一种用于形成这种多孔膜的多孔膜用浆料。另外，本发明涉及一种具备备有这种多孔膜的电极或隔板的二次电池。

背景技术

在实用化的电池中，锂离子二次电池显示最高的能量密度，特别是多用于小型电子设备用途。另外，除小型用途以外，也期待利用到汽车中。特别是，期望锂离子二次电池的高容量化、长寿命化和安全性的进一步提高。

为了防止正极和负极之间的短路，锂离子二次电池中通常使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类的有机隔板。由于聚烯烃类的有机隔板具有在200℃以下发生熔融的物性，因此，在电池因内部和/或外部的刺激达到高温时，会发生收缩或熔融等体积变化，其结果，有可能引起正极及负极的短路、因电能释放等引起爆炸等。

因此，为了解决这样的问题，以往提出在电极或有机隔板上形成含有无机颗粒等非导电性颗粒的多孔膜(以下，有时记为“多孔质膜”。)。

例如，在专利文献1中公开了一种具有作为绝缘性微粒的板状颗粒和断裂伸长率为300%以上的粘结剂的多孔质膜。根据专利文献1，由于该多孔质膜中板状颗粒取向，因此，与使用球状的颗粒相比，安全性优异，另外，记载了其使用了断裂伸长率为300%以上的粘结剂，因此，多孔膜的伸长率也优异。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特表2008-210791号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，根据本发明人等的研究，可知专利文献1记载的多孔膜进行薄膜化时，无法形成均匀的膜，滑动性低，在电极及隔板的制造工序、特别是卷绕电极等时，非导电性颗粒从多孔膜脱离，产生落粉的问题。

特别是板状颗粒会提高用于形成多孔膜的浆料的粘度，不易进行多孔膜的薄膜化。另外，板状颗粒自身在浆料中的分散性也差。因此，很难使用含有板状颗粒的浆料得到均匀的多孔薄膜。

因此，本发明是鉴于如上所述的现有技术而完成的，其目的在于，提供一种如下的多孔膜，其即使在使用板状颗粒作为非导电性颗粒的情况下也可以进行薄膜化，且没有落粉。另外，本发明的目的在于，提供一种用于形成这种多孔膜的保存稳定性高的浆料。进而，本发明的目的在于，提供一种具有这种多孔膜的二次电池。

解决技术问题的方案

专利文献1中记载的多孔膜用浆料的粘度高，而且保存稳定性低。本发明人等为了解决上述课题进行了潜心研究，结果可知，使用板状颗粒作为非导电性颗粒时容易沉降，因此，使用该浆料制作多孔膜时，在干燥工序时粘结剂集中分布，其结果，存在从所得的多孔膜落粉等的问题。另外，可知专利文献1中记载的多孔膜用浆料的浆料性状不适于薄膜化及涂装性，不易进行薄膜化及高速涂装。

因此，本发明人等进一步进行了潜心研究，结果发现，通过使用含有具有特定形状的非导电性颗粒、具有特定的单体单元的粘结剂、具有磺酸基的水溶性聚合物及水的多孔膜用浆料形成多孔膜，多孔膜中的非导电性颗粒的取向性提高，进而滑动性提高，在多孔膜与电极及隔板等同时卷绕时可抑制落粉，具备该多孔膜的二次电池的循环特性提高。

另外，发现由于非导电性颗粒的取向性变高，因此，可以提高薄膜化时的安全性，以至完成了本发明。

解决上述课题的本发明含有下述事项作为主旨。

(1)一种二次电池用多孔膜，其含有非导电性颗粒、粘结剂及水溶性聚合物，其中，

在将所述非导电性颗粒的3轴径设为长径L、厚度t、宽度b时，长径L为0.1～20μm、宽度b和厚度t的比(b/t)为1.5～100，

所述粘结剂为含有(甲基)丙烯腈单体单元及(甲基)丙烯酸酯单体单元的共聚物，

所述水溶性聚合物含有磺酸基，重均分子量为1000～15000。

(2)如上述(1)所述的二次电池用多孔膜，其中，所述共聚物中的(甲基)丙烯腈单体单元和(甲基)丙烯酸酯单体单元的比例(＝(甲基)丙烯腈单体单元/(甲基)丙烯酸酯单体单元)以质量比在1/99～20/80的范围。

(3)如上述(1)或(2)所述的二次电池用多孔膜，其中，所述粘结剂可通过加热或能量照射进行交联。