[发明专利]聚烯烃微多孔膜及其制造方法、电池用隔膜以及电池

说明书

本发明提供能够在将气阻度充分抑制在低水平的同时实现低关闭温度的聚烯烃微多孔膜及其制造方法。本发明涉及的聚烯烃微多孔膜为下述聚烯烃微多孔膜：通过差示扫描量热分析(DSC)以10℃/分钟的升温速度升温至230℃时，当将总熔化热(ΔH_all)作为100％时，低于聚乙烯的平衡熔点的熔化热(ΔH_<Tm0)的比例为95％以上。

技术领域

本发明涉及聚烯烃微多孔膜及其制造方法、电池用隔膜以及电池。

背景技术

聚烯烃微多孔膜作为用于物质的分离或选择性透过等的分离膜、碱性二次电池、锂二次电池、燃料电池及电容器等电化学元件的隔离材料等而被广泛使用。尤其适合用作锂离子二次电池用隔膜。

锂离子二次电池用隔膜通过其许多的孔来进行离子传输控制，从而控制过度的反应，赋予作为电池的安全性能。此外，作为电池中使用的微多孔膜的重要功能，有关闭(shutdown)特性。所述关闭特性为下述特性：在向电池施加过度的负荷、电池的温度上升时，树脂发生熔融，从而微多孔发生闭合，使离子传输停止，强制结束作为电池的功能。近年来，考虑到电池的安全性，需要用于灵敏地响应异常发热的低温关闭特性。据认为，该关闭特性依赖于作为隔膜材料的树脂的熔融温度，为了于低温实现关闭，需要降低构成微多孔膜的树脂的熔点。因此，以该低温关闭特性为目标，进行了各种研究。

例如，专利文献1中公开了通过添加在主链中具有短支化链的直链状低密度聚乙烯(LLDPE)来降低关闭温度的方法。其基于下述效果：LLDPE的主链中含有的短支化链阻碍晶体形成，使最终得到的树脂的熔点降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-126765号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，专利文献1那样的原料的变更需要大幅改变制膜工序条件，不仅如此，还已知尤其是LLDPE会引起微多孔膜的拉伸强度的降低、戳穿强度的降低、气阻度的增加(劣化)。

因此，本发明提供能够在将气阻度充分抑制在低水平的同时实现低关闭温度的聚烯烃微多孔膜及其制造方法。

用于解决课题的手段

本申请的发明人鉴于上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过控制形成聚烯烃微多孔膜的原纤(fibril)的熔化行为能够解决上述课题，从而完成了本发明。

即，本发明的一个实施方式涉及的聚烯烃微多孔膜为下述聚烯烃微多孔膜：通过差示扫描量热分析(DSC)以10℃/分钟的升温速度升温至230℃时，当将总熔化热(ΔH_all)作为100％时，低于聚乙烯的平衡熔点(Tm⁰)的熔化热(ΔH_＜Tm0)的比例为95％以上。

可利用本发明的构成来解决上述课题的理由尚不明确，可推测如下。通过下述方式制备的聚烯烃树脂片材(凝胶状片材)主要具有将分子链折叠而成的片层结构(lamellarstructure)作为结晶形态，所述方式为：将结晶性的聚烯烃树脂组合物与液体石蜡这样的不挥发性的溶剂一同混炼，先升温至熔点以上的温度，通过喷嘴进行浇注而在宽度方向上铺展。通过拉伸该凝胶状片材，可生成更高强度且更高熔点的取向晶体(日文：配向結晶)。认为本发明涉及的聚烯烃微多孔膜能够残留更多熔点低于取向晶体的片层结构。结果，认为本发明涉及的聚烯烃微多孔膜含有许多的可灵敏地响应温度变化的片层结构，从而能够于低于迄今为止的关闭区域的温度发挥效果。本发明中发现，作为在整个膜中以何种程度含有片层结构等低熔点结构的标准，使用由DSC测定求出的熔化热，片层结构的平衡熔点(Tm⁰，没有缺陷的晶体的理论熔点)以下的温度的熔化热为总熔化热的95％以下的情况下，能够同时实现低关闭温度和低气阻度。

发明效果