[发明专利]多孔性膜、二次电池用隔膜及二次电池

说明书

本发明的目的在于以低成本提供耐热破膜性高且具有优异的电池特性的多孔性膜。多孔性膜，其在多孔质基材的至少一面具有多孔质层，将该多孔质层的表面开孔率设为α、将该多孔质层的截面空隙率设为β时，α/β为90％以下。

技术领域

本发明涉及多孔性膜、二次电池用隔膜及二次电池。

背景技术

锂离子电池这样的二次电池已广泛用于智能手机、平板、便携式电话、笔记本电脑、数码照相机、数码摄像机、便携式游戏机等便携式数码设备、电动工具、电动摩托车、电动辅助自行车等便携式设备、及电动汽车、混合动力车、插电式混合动力车等汽车用途等。

锂离子电池通常具有下述构成：二次电池用隔膜和电解质介在于正极和负极之间，所述正极是在正极集电体上层叠正极活性物质而得到的，所述负极是在负极集电体上层叠负极活性物质而得到的。

作为二次电池用隔膜，使用了聚烯烃系多孔质基材。作为二次电池用隔膜所要求的特性，可举出：在多孔结构中包含电解液、能够使离子移动的特性；以及关闭特性，即，锂离子电池异常发热时，因热而发生熔融从而使得多孔结构关闭，使离子移动停止，由此停止发电。

然而，伴随着近年来的锂离子电池的高容量化、高输出化，对于二次电池用隔膜而言，不仅要求上述特性，还要求更高安全性的赋予。锂离子电池异常发热的情况下，上述的关闭特性启动后，电池被进一步加热，由此发生二次电池用隔膜的破膜。另外，由于对锂离子电池施加冲击，从而在局部施加有压力的状态下发热，有时也发生二次电池用隔膜的破膜。若发生这样的二次电池用隔膜的破膜，则可能在电池内部发生短路、引起电池的起火、爆炸。如此，对于二次电池用隔膜，不仅要求关闭特性，还要求高温时的耐热破膜性。

另外，另一方面，对于锂离子电池而言，还要求高输出化、长寿命化这样的优异电池特性，要求在对二次电池用隔膜赋予安全性时不降低电池特性而呈现出良好的电池特性。

针对上述要求，专利文献1中提出了通过在以聚烯烃为主体的多孔质膜上层叠包含无机粒子的多孔质层从而能够降低热收缩率的二次电池用隔膜。另外，专利文献2中提出了通过将耐热性含氮芳香族聚合物和陶瓷粉末层叠于多孔质基材上从而使得耐热性高且短路温度高的二次电池用隔膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5183435号公报

专利文献2：日本专利第3175730号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，就专利文献1而言，虽然通过无机粒子而降低了热收缩率，但是在达到关闭后的高温区域时，包含无机粒子的多孔质层和作为基材的聚烯烃均容易发生热破膜，无法确保充分的安全性。另外，专利文献2中，由于层叠了耐热性含氮芳香族聚合物，因此耐热破膜性良好，但由于耐热性含氮芳香族聚合物的比例大、无机粒子的粒径小，因此电池特性的劣化大，并且成本也上升。

因此，鉴于上述问题，本发明的目的在于以低成本提供耐热破膜性高且具有优异的电池特性的多孔性膜。

用于解决课题的手段

因此，为了以低成本提供耐热破膜性高且具有优异的电池特性的多孔性膜，本申请的发明人反复进行了深入研究。结果，通过使多孔质层的表面开孔率α为多孔质层的截面空隙率β的50％以下，从而能够以低成本提供耐热破膜性高且具有优异的电池特性的多孔性膜。

为了解决上述课题，本发明的多孔性膜具有以下的构成。

(1)多孔性膜，其在多孔质基材的至少一面具有多孔质层，将该多孔质层的表面开孔率设为α、将该多孔质层的截面空隙率设为β时，α/β为90％以下。

(2)如(1)所述的多孔性膜，其中，上述α/β为50％以下。