[发明专利]隔膜以及非水系电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合用于非水系电池的隔膜。

背景技术

随着近年的便携电子设备的高性能化和电动车的普及，需求具有高能量密度的二次电池。作为响应于该需求的二次电池，锂离子二次电池引人注目。

锂离子二次电池可得到约3.7V的平均电压，因此具有高能量密度，但是由于其无法使用在碱性二次电池中使用的如水系的电解液，因此使用抗氧化还原性高的非水系电解液。

因此，作为锂离子二次电池中使用的隔膜，经常使用主要由聚乙烯等聚烯烃形成的多孔膜，但是在过充电等故障持续进行、温度上升到聚烯烃的熔融温度以上的情况下，会短路、产生热失控，甚至有自燃的可能性。

另外，在许多情况下锂离子二次电池使用接近锂金属析出电位的石墨作为负极材料。在这种情况下，当充电电压为4.2V以上时容易析出锂金属。进一步当持续处于过充电状态时，生成锂枝晶，其刺破隔膜引起短路，进而产生热失控甚至有自燃的可能性。

因此，目前提出了多种在接近200℃的温度下也不会熔融以及收缩的耐热性隔膜。另外，还在考察将采用耐热性纤维的不织布用作隔膜的实用化。但是，在不织布隔膜的情况下，与一般的现有的多孔膜相比平均孔径增大了数倍以上，且其分布宽度也很大，因此需要提高上述的充电时的抗短路性。

目前为止，为了改善不织布、多孔膜的耐热性、内部短路故障，提出了如下所示的隔膜。

例如，提出了使用具有高孔隙率因而倍率特性(rate characteristics)优良，且耐热性优良的纸隔膜的非水系电池，并且通过实施例确认了其组装初期的抗短路性(专利文献1)。

但是，没有提及孔径的细微化规定，不清楚是否具有上述的在过充电状态下的抗枝晶性。

另外，提出了使用纤维素纤维的锂离子二次电池用隔膜，其机械强度很强，且内部阻抗、内部短路故障率、尤其是高倍率下的放电特性及其波动、循环特性优良(专利文献2)。但是没有提及孔径的细微化规定，不清楚是否具有上述的过充电状态等下的安全性。

进一步，提出了在聚烯烃系微多孔膜的至少一个表面上，层叠由芳香族聚酰胺等耐热性高分子形成的耐热性多孔层的隔膜(专利文献3)。然而，存在作为基材的聚烯烃系微多孔膜在高温时熔融，强度大幅降低的可能性。

进一步，还提出了在表面上涂覆耐热性填料的隔膜(专利文献4)。但是要考虑到耐热性填料使用有机粘合剂连接于基材表面，脱落的可能性很高，在高温条件下粘合剂会劣化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-306352号公報

专利文献2：日本特再公表2012-008559号

专利文献3：日本特开2002-355938号公報

专利文献4：日本专利第4151852号

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明以解决上述技术问题为目的而提出，提供一种能够有助于非水系电池的高安全性、耐热性以及高输出性的隔膜、以及具备该隔膜的非水系电池。

解决技术问题的方法

为了解决上述技术问题，例如具备以下的结构。

即，本发明所涉及的隔板的特征在于，是使用对纤维直径2.0dtex以下、纤维长度8mm以下的再生纤维素纤维进行原纤化处理后的原料进行抄纸，得到的厚度为5～60μm、孔隙率为30～80％，且贯通孔的平均孔径为0.03μm以上到1.0μm以下的多孔片材。

而且例如特征在于，全部贯通孔个数的30％以上分布在所述平均孔径的±50％以内的范围内。或者特征在于，所述原料含有60～100％的再生纤维素纤维。

进一步例如特征在于，所述多孔片材被压轧处理过。

另外，本发明所涉及的非水系电池的特征在于，使用了上述任一项所述的隔膜。

发明的效果

根据本发明，能够提供最适合用于具备高输出特性、具有高可靠性和耐热性的非水系电池的隔膜。进一步，通过使用本发明的隔膜的非水系电池，能够提供最适合用于重视安全性的电动车用电源的电池。

具体实施方式

以下，详细说明本发明所涉及的一发明的实施方式。