[发明专利]非水系二次电池用隔膜及非水系二次电池有效

专利信息
申请号: 201280051099.7 申请日: 2012-10-19
公开(公告)号: CN103890998A 公开(公告)日: 2014-06-25
发明(设计)人: 西川聪;吉富孝;大塚淳弘;岩井亚由美 申请(专利权)人: 帝人株式会社
主分类号: H01M2/16 分类号: H01M2/16;H01M2/02
代理公司: 北京市金杜律师事务所 11256 代理人: 杨宏军
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 水系 二次 电池 隔膜
【说明书】:

技术领域

本发明涉及非水系二次电池用隔膜及非水系二次电池。

背景技术

以锂离子二次电池为代表的非水系二次电池被广泛应用于笔记本电脑、移动电话、数码相机、摄像机等便携用电子设备的电源。而且,近年来,这些电池由于具有高能量密度这样的特征,所以也研究将其应用于汽车等。

伴随着便携用电子设备的小型化·轻质化,非水系二次电池的外部封装已简化。最近,代替原来作为外部封装而被使用的不锈钢制的电池壳,开发了铝壳制的电池壳,进而,目前,开发了铝层压包装(aluminum laminate pack)制的软包装(soft pack)外部封装。

在铝层压体制的软包装外部封装的情况下,外部封装柔软,因此,有时伴随着充放电,而在电极与隔膜之间形成间隙。这是使循环寿命恶化的原因之一,均匀地确保电极、隔膜等粘接部的粘接性是重要的技术问题之一。

作为与粘接性有关的技术,提出了多种提高电极与隔膜的粘接性的技术。作为这样的技术之一,提出了使用在以往的隔膜即聚烯烃微多孔膜上成型使用了聚偏氟乙烯系树脂的多孔层(以下,也称为“粘接性多孔层”。)而得到的隔膜的技术(例如,参见专利文献1~4)。粘接性多孔层作为在重叠在电极上并进行压接或热压时使电极与隔膜良好地接合的粘接剂发挥功能。因此,粘接性多孔层有助于软包装电池的循环寿命改善。

在如上所述在聚烯烃微多孔膜上层叠粘接性多孔层而得到的隔膜中,从同时实现确保充分的粘接性和离子透过性这样的观点考虑,已提出了着眼于聚偏氟乙烯系树脂层的多孔结构和厚度,或基于将两种聚偏氟乙烯系树脂组合的新的技术提案。

另外,当使用以往的金属壳外部封装来制作电池时,在叠合电极和隔膜的状态下进行卷绕来制作电池元件,将该元件与电解液一起封入到金属壳外部封装内,来制作电池。另一方面,当使用上述的具有粘接性多孔层的隔膜来制作软包装电池时,与上述的金属壳外部封装的电池同样地操作,来制作电池元件,将其与电解液一起封入软包装外部封装内,最后设置热压工序来制作电池。因此,当使用这样的隔膜时,可与上述的金属壳外部封装的电池同样地操作,来制作电池元件,因此,具有不需要对以往的金属壳外部封装电池的制造工序进行大幅改动这样的优点。

[专利文献1]日本专利第4127989号公报

[专利文献2]日本专利第4490055号公报

[专利文献3]日本专利第4109522号公报

[专利文献4]日本专利第4414165号公报

发明内容

通常,非水系二次电池的正极或负极由集电器和形成在该集电器上的包含电极活性物质及粘结剂树脂的活性物质层构成。在利用压接或热压使粘接性多孔层与电极接合时,粘接性多孔层与电极中的粘结剂树脂粘接。因此,为了确保更良好的粘接性,电极内的粘结剂树脂的量越多越优选。

另一方面,为了进一步提高电池的能量密度,反而需要提高电极中的活性物质的含量,粘结剂树脂的含量越少越优选。因此,在上述的现有技术中,为了增加活性物质量,出于确保充分的粘接性的目的,需要在高的温度条件和压力条件下进行压接或热压。可是,若提高压接或热压时的温度条件或压力条件,则存在如下问题:粘接性多孔层的多孔结构崩溃,离子透过性不足,结果,变得不能得到良好的电池特性。

另外,这样的隔膜在搬运时粘接性多孔层容易剥离。尤其是,在想要将隔膜分切成适当的尺寸的情况下,在粘接性多孔层的粘性过强等情况下,存在分切性即分切后的分切端面呈现起毛的现象的问题。

本发明是鉴于这样的背景而完成的。在这样的背景下,认为需要如下的非水系二次电池用隔膜:与现有技术相比,与电极的粘接性优异,与电极粘接后也可确保良好的离子透过性,并且具有优异的分切性。另外,认为需要能量密度高、循环特性优异的非水系二次电池。

本发明为了解决上述问题而采用以下构成。

<1>非水系二次电池用隔膜,具有多孔基材和粘接性多孔层,所述粘接性多孔层形成在上述多孔基材的至少一侧的面上,且包含下述的(1)聚偏氟乙烯系树脂A及(2)聚偏氟乙烯系树脂B。

(1)聚偏氟乙烯系树脂A,选自重均分子量为60万~250万的偏氟乙烯均聚物和包含来自偏氟乙烯的结构单元及来自六氟丙烯的结构单元、并且来自六氟丙烯的结构单元相对于总结构单元的含量为1.5mol%以下的、重均分子量为60万~250万的偏氟乙烯共聚物,

(2)聚偏氟乙烯系树脂B,选自包含来自偏氟乙烯的结构单元及来自六氟丙烯的结构单元、并且来自六氟丙烯的结构单元相对于总结构单元的含量大于1.5mol%的偏氟乙烯共聚物。

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