[发明专利]多孔膜及多层多孔膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合用作各种物质的分离或净化等中所使用的膜、及在电池内配置于正极和负极之间的分隔件的多孔膜及多层多孔膜。进而，涉及使用其的非水系电解液电池用分隔件及非水电解液电池。

背景技术

聚烯烃多孔膜由于显示出优异的电绝缘性、离子透过性，因此，被广泛用作电池或电容器等中的分隔件。尤其是近年来，随着便携设备的多功能化、轻质化，通常使用高输出密度、高容量密度的锂离子二次电池作为其电源，作为这种锂离子二次电池中所使用的分隔件，主要使用聚烯烃多孔膜。

锂离子二次电池，一方面具有较高的输出密度、容量密度，但另一面，由于电解液中使用有机溶剂，因此，有时电解液会因伴随短路或过度充电等异常情况的放热而发生分解，最坏的情况是导致着火。为了防止这种情况，在锂离子二次电池中组入几种安全功能，其中之一有分隔件的关闭功能。所谓关闭功能是指，在电池发生异常放热时，分隔件的微多孔因热熔融等而闭合，从而抑制电解液内的离子传导，使电化学反应的进行停止的功能。通常认为关闭温度越低安全性越高，使用聚乙烯作为分隔件的材料的理由之一，可列举出具有适当的关闭温度这一点。然而，在具有高能量的电池中存在如下问题：即使通过关闭使电化学反应的进行停止，电池内的温度也会继续上升，其结果，分隔件发生热收缩而膜破裂，两极发生短路(short)。

另一方面，锂离子二次电池等非水电解液电池在电动汽车、混合电动汽车等短时间内需要大电流的充放电的用途中的展开迅速推进，不仅对安全性有要求，而且还强烈要求高品质的输出特性，要求兼顾优异的安全性和高品质的输出特性。

专利文献1中公开了在以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜的至少单面层叠无机填料的质量分率为50％以上且小于100％的多孔层而成的多层多孔膜。该文献中记载了即使在异常放热时的放热量较大时也可以防止两极短路的兼顾优异的耐热性和良好的关闭功能的技术。

专利文献2中公开了原纤维直径为40～100nm、微多孔直径为50～100nm、弯曲度为1.4～1.8的聚烯烃微多孔膜。该文献中记载了即使在将聚烯烃微多孔膜和耐热性多孔质层复合化时也可以得到优异的离子传导度及机械强度的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第4789274号公报

专利文献2:日本特开2011-210574号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，如专利文献1及2中所记载的现有的多层多孔膜的离子传导性对于车载用途等要求较高的输出特性而言并不充分。

鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供一种离子传导性比现有的多层多孔膜优异的多孔膜及多层多孔膜。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决前述课题而进行了潜心研究，结果发现，具有特定的孔结构的聚烯烃多孔膜、或在具有特定的孔结构的聚烯烃多孔膜上层叠包含无机填料和树脂制粘结剂的多孔层而成的多层多孔膜的离子传导性显著优异，从而完成了本发明。

即，本发明如下所述。

[1]

一种多层多孔膜，其具有以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜、和层叠在所述多孔膜的至少单面的包含无机填料和树脂制粘结剂的多孔层，

所述多孔膜的通过气液法计算出的平均孔径d、弯曲度τ_a及孔数B分别为：d＝0.035～0.060μm、τ_a＝1.1～1.7、B＝100～500个/μm²，并且所述多孔膜的膜厚L为L＝5～22μm。

[2]

根据[1]所述的多层多孔膜，其中，所述多孔膜的孔隙率ε为ε＝50～90％。

[3]

根据[1]或[2]所述的多层多孔膜，其中，所述多孔膜含有树脂组合物，所述树脂组合物包含聚丙烯和除聚丙烯以外的聚烯烃。

[4]

根据[3]所述的多层多孔膜，其中，所述树脂组合物中的聚丙烯相对于全部聚烯烃的比例为1～35质量％。

[5]

一种非水电解液电池用分隔件，其包含上述[1]～[4]中的任一项所述的多层多孔膜。

[6]

一种非水电解液电池，其具有上述[5]所述的非水电解液电池用分隔件、正极、负极和电解液。

[7]

一种多孔膜，其是以聚烯烃树脂为主要成分的多孔膜，