[发明专利]电池用隔膜

说明书

本发明的课题在于提供一种脱销性优异、并且即使隔膜厚度的薄膜化推进也安全的电池用隔膜。氧化铝颗粒在一次粒径分布中具有显示出极大值的两个众数粒径，通过包含基于傅里叶变换红外光谱法(FT‑IR)时在3475cm^‑1附近具有吸收峰且该峰在300℃以上时消失的颗粒，从而得到分散性和分散稳定性极其优异的浆料，能够得到耐短路性、耐电压性和脱销性优异的电池用隔膜。

技术领域

本发明涉及电池隔膜。

背景技术

热塑性树脂制的微多孔膜被广泛用作物质的分离膜、选择透过膜和隔离膜等。例如为在锂离子二次电池、镍-氢电池、镍-镉电池、聚合物电池中使用的电池用隔膜、双电层电容器用隔膜、反渗透过滤膜、超滤膜、微滤膜等各种过滤器、透湿防水衣料、医疗用材料等。

特别是，作为锂离子二次电池用隔膜，优选使用通过浸渗电解液而具有离子透过性、电绝缘性优异、且具备孔封闭功能(在电池内部发生异常升温时，于120℃～150℃左右的温度截断电流而抑制过度的升温)的聚烯烃微多孔膜。但是，由于某些原因而导致在孔封闭后电池内部仍继续升温的情况下，聚烯烃微多孔膜有时会发生收缩/膜破裂。该现象并不限定于聚烯烃微多孔膜，在使用了其他热塑性树脂的微多孔膜的情况下，在树脂的熔点以上时也是不可避免的。

锂离子二次电池用隔膜与电池特性、电池生产率和电池安全性密切相关，要求具有耐热性、电极粘接性、透过性、耐熔融破膜特性等。迄今为止，例如已知以聚烯烃微多孔膜为基材、并在该基材的至少单面设有多孔层的电池用隔膜。作为多孔层中使用的树脂，优选使用聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂和聚酰胺树脂等对隔膜赋予耐热性的树脂、或氟树脂等对隔膜赋予与电极的粘接性的树脂。近年来，还使用了能够以比较简单的工序层叠多孔层的水溶性或水分散性树脂。另外，从提高耐热性的方面出发，还研究了使多孔层含有无机颗粒。

隔膜层叠于正极与负极之间，被应用于具备经卷绕的卷绕电极体的电池中。在制造卷绕电极体时，销与隔膜直接接触，因此要求隔膜具有良好的脱销性。脱销性差的情况下，与销接触的隔膜在脱销时会被销拖住，产生电极卷绕体的内周部以竹笋状或望远镜状突出的形状崩塌，产生电极卷绕体的正负极间的绝缘结构丧失等问题。为了改善隔膜的脱销性，提出了使隔膜的静摩擦系数或动摩擦系数为特定值以下。

专利文献1中记载了一种电极体，其具备正极、负极、由聚丙烯·聚乙烯·聚丙烯构成的三层隔膜、和配置于这些电极与隔膜之间的由聚偏二氟乙烯和氧化铝粉末构成的粘接性树脂层。

在专利文献2的试验例2中，将使用喷射磨机进行干式粉碎(风压0.2MPa、5分钟)并使用气流式粉体分级装置分级到4μm以下而得到的碳酸镁粉末、丙烯酸系粘合剂水溶液和增稠剂的混合物利用高速搅拌分散机进行预混炼(15000rpm、5分钟)，接下来进行正式混炼(20000rpm、15分钟)，制备多孔层形成用浆料，将其涂布到聚烯烃微多孔膜上而得到电池用隔膜。

在专利文献3的实施例1中，将湿式粉碎浆料1(将氧化铝-水悬浮液用戴诺磨湿式粉碎而得到的悬浮液)、羧甲基纤维素(CMC)和溶剂混合，在使用Gaulin均质器的高压分散条件(20MPa×1回合(pass)、60MPa×3回合)下进行处理，涂布所得到的浆料，得到在聚烯烃基材多孔膜上层叠有多孔层的电池用隔膜。

在专利文献4的实施例3中，将自交联型丙烯酸树脂的乳液和水在室温下搅拌至均匀地分散为止，分四次向该分散液中加入勃姆石粉末，利用分散器(Disper)进行搅拌(2800rpm、5小时)，涂布所得到的浆料，得到在聚乙烯制微多孔膜上层叠有多孔层的电池用隔膜。

专利文献5中公开了下述内容：为了改善销与隔膜的滑动性，降低隔膜表面层的静摩擦系数；专利文献6中公开了降低隔膜表面层的动摩擦系数。

另一方面，若使多孔层中含有无机颗粒，则多孔层的表面有时会产生粗大突起，在将隔膜制成卷绕物等时与粗大突起接触的隔膜有可能产生压痕。今后，可预测电池用隔膜的膜厚会发生薄膜化，隔膜的厚度越薄则压痕的影响越显著，有可能导致隔膜的破裂。