[发明专利]聚烯烃微多孔膜以及使用其的锂离子二次电池

说明书

一种聚烯烃微孔膜，其具有层叠结构，所述层叠结构具备包含聚烯烃的A层、以及包含聚烯烃的B层至少各1层。上述A层所含的聚丙烯为0质量％以上且小于3质量％，上述B层所含的聚丙烯为1质量％以上且小于30质量％。将A层所含的聚丙烯的比例设为PPA(质量％)、B层所含的聚丙烯的比例设为PPB(质量％)时，PPBPPA。上述聚烯烃微多孔膜在沿MD施加基于下述式子确定的固定载荷的状态下测定的120℃下的TD的热收缩率为10％以上且40％以下：载荷(gf)＝0.01×聚烯烃微多孔膜的穿刺强度(gf)×聚烯烃微多孔膜的TD的长度(mm)。

技术领域

本发明涉及聚烯烃微多孔膜以及使用其的锂离子二次电池。

背景技术

聚烯烃微多孔膜被用于电池用分隔件、电容器用分隔件、燃料电池用材料、精密过滤膜等，特别是被用作锂离子二次电池用分隔件。分隔件防止正负极间的直接接触，并且也可通过保持在其微多孔中的电解液而使离子透过。

近年来，锂离子二次电池不仅对便携式电话、笔记本电脑等小型电子设备的应用得到实现，对电动汽车、小型电动自行车等电动车辆的应用也得到了实现。车载用锂离子二次电池由于存在每个单电池单元的容量变大的倾向，因此电池异常发热时的发热量也会增加。因此，由于车载用途中的锂离子二次电池的需求扩大，提高安全性成为了更重要的课题。另一方面，从锂离子二次电池的高容量化、高能量密度化、轻量化、薄型化的观点出发，锂离子二次电池的外壳材料的主流正在由金属罐向层压薄膜转变。

对于层压型电池，由于电池的外壳体比方型电池、圆筒电池柔软，因此担心气体产生所导致的电池的膨胀、形变，为了防止这些，使用表面具有粘接层的分隔件组装电池后，一边对电池进行加热一边进行压制(本说明书中也称为“热压”)，以进行将分隔件与电极粘接的粘接处理。

作为这样的锂离子二次电池的分隔件的基材，对聚烯烃微多孔膜的各种原料或材质进行了研究(专利文献1～7)。

专利文献1中记载了一种聚烯烃多层微多孔膜，其具有至少3层，包括：由包含超高分子量聚乙烯的聚乙烯系树脂形成的第1微多孔质层(表层)、以及由包含高密度聚乙烯和聚丙烯的聚烯烃树脂形成的第2微多孔质层(中间层)，所述聚烯烃多层微多孔膜的穿刺强度为25g/μm以上，对铝箔的静摩擦系数为0.40以上，以及熔断温度为180℃以上。

专利文献2中记载了一种多层微孔性膜，其至少具有：包含第一聚乙烯、第一聚丙烯和与第一聚丙烯不同的第二聚丙烯的第1微孔性膜层；以及包含第一聚乙烯和第二聚乙烯的第2微孔性膜层，多层微孔性膜具有3500mN以上的穿刺强度以及1000秒/cm³以下的热压缩后的空气透过性。

专利文献3和4中记载了一种聚烯烃制微多孔膜，其特征在于，其是使以聚乙烯和聚丙烯为必须成分的微多孔膜A、聚乙烯微多孔膜B层叠一体化而成的聚烯烃制微多孔膜，其中，聚丙烯在微多孔膜A中所占的比例为3～50质量％，膜厚为5～20μm。

专利文献5中记载了一种聚烯烃微多孔膜，其特征在于，其包含：含有聚丙烯和聚乙烯的第1微多孔层、以及层叠于该第1微多孔层的第2微多孔层，第1微多孔层形成表层，并且聚丙烯的熔解热为90J/g以上。

专利文献6中记载了一种聚烯烃微多孔膜，其是包含聚乙烯和聚丙烯作为必须成分并由3层的层压薄膜形成的聚烯烃微多孔膜，其中，平均孔径为0.02μm以上且1μm以下，至少一侧表层中的聚丙烯的混合比例大于50质量％且为95质量％以下，并且膜整体中的聚乙烯的含有率为60质量％以上且95质量％以下。

专利文献7中记载了一种聚烯烃微多孔膜，其是包含2层以上的层压薄膜的聚烯烃微多孔膜，其中，至少一侧表层的厚度为0.2μm以上且4μm以下并且包含5质量％以上且60质量％以下的无机颗粒，至少另一层包含50质量％以上的聚乙烯，透气度为50秒/100cc以上且1000秒/100cc以下，穿刺强度为3.0N/20μm以上。

现有技术文献

专利文献