[发明专利]平滑性优良的有机-无机复合膜及使用其的多层耐热隔板材

说明书

本发明提供一种以良好的平衡具备平滑性、基材膜的微多孔质特性的维持、基材与耐热层的密着性的多层耐热隔板材用的有机‑无机复合膜。作为本发明的有机‑无机复合膜，为在包含聚烯烃制微多孔膜的基材膜的至少单面上设有含有无机耐热粒子及有机溶剂可溶性的粘合剂的耐热层的有机‑无机复合膜，且所述无机耐热粒子包含平均粒径小于0.2μm的小粒子F(a)与平均粒径为0.2μm以上的大粒子F(b)。

技术领域

本发明涉及一种有机-无机复合膜、其制造方法及使用所述有机-无机复合膜的多层耐热隔板材。

背景技术

关于作为电池隔板的材料的微多孔膜，一直使用利用被称为湿式法或干式法的方法将包含聚乙烯、聚丙烯等树脂的膜加以微多孔化而成者。伴随着近年来的对电池的安全性、耐热性的要求的提高，逐渐利用在树脂制微多孔膜上设有含有无机耐热性粒子的耐热层的有机-无机复合膜作为多层耐热隔板材。此种多层耐热隔板材通过耐热性增大而对电池的安全性提升做出贡献。然而，实际上存在有机-无机复合膜所特有的问题点。

第一，耐热层侧的摩擦阻力增加。阻力增加的主要原因可列举由无机填料所致的密着、或由粘合剂所致的对金属的密着等。摩擦阻力的增加会在制作电池时引起因对中芯的密着所致的卷绕后的抽取不良、或因对金属辊的过度密着所引起的缠绕或研磨所致的切削、或者耐热层的脱落，故对电池的生产性造成不良影响。

第二，存在因耐热层而基材膜的离子传导性受到影响的可能性。通常耐热层是将含有无机耐热粒子、粘合剂及溶剂的耐热层剂涂布于基材膜上并使其干燥、固化而形成。存在因耐热层渗透、附着于基材膜的表面及表面的一部分而贯穿微多孔膜的空间的形态变化的可能性。因此，对于含有耐热层及基材膜的多层耐热隔板材而言，存在无法维持原本基材膜所具有的优良的离子传导性的可能性。

第三，难以使基材膜与耐热层牢固地密着。其原因在于：被用作无机耐热粒子的填料与聚烯烃等基材膜的亲和性低。因此，为了使金属氧化物等填料与聚烯烃等基材膜密着，而在耐热层中调配对无机耐热粒子与基材膜两者具有适度的亲和性的粘合剂。然而，无机耐热粒子、粘合剂、基材膜的相互的结合力存在极限。另外，为了获得高耐热性，必须使无机耐热粒子在耐热层中以充分的浓度分散，但难以使大量的无机耐热粒子均匀地分散于粘合剂中。因此，在使含有大量的无机耐热粒子的粘合剂与基材膜牢固地密着的方面存在极限。

尚未获得可克服所述所有问题点的有机-无机复合膜，即，平滑性、基材膜的微多孔质特性的维持、及基材与耐热层的密着性均以良好的平衡而优良的有机-无机复合膜。

例如在专利文献1中，作为高温下的安全性优良的电化学元件的制造方法，记载有使用如下隔板，所述隔板具有包含绝缘性粒子的第2多孔质层。在专利文献1中记载有：在将正极、负极及隔板卷绕成螺旋状的步骤中，为了防止卷绕轴的抽取不良，将摩擦系数低的含有热塑性树脂作为主体的多孔质层(I)缠绕于卷绕轴上进行制作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2008/143005号

发明内容

发明所要解决的问题

由专利文献1启示，具有摩擦系数高的耐热层的复合膜成为生产上的课题。因此，本发明的课题在于获得一种以良好的平衡具备平滑性、基材膜的微多孔质特性的维持、基材与耐热层的密着性的多层耐热隔板材用的有机-无机复合膜。

解决问题的技术手段

本发明人等人进行了潜心研究，结果通过使耐热层中含有具有特定条件的无机耐热粒子，而成功地选择性地制造出所述平衡优良的有机-无机复合膜。

即，本发明为以下内容。