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公開番号2022089292
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-16
出願番号2020201584
出願日2020-12-04
発明の名称電池用セパレータ
出願人東レ株式会社
代理人
主分類H01M 50/409 20210101AFI20220609BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】
本発明の課題は、耐熱性多孔層が薄い場合でも、耐熱収縮性に優れ、かつ耐熱性多孔層の脱落が少ないセパレータセパレータの提供を目的とする。
【解決手段】
ポリオレフィン微多孔膜の少なくとも片面に耐熱性多孔層を有する電池用セパレータであって、150℃/1h熱収縮率が5%以下であり、かつ耐熱性多孔層の脱落量が0.6mg以下であることを特徴とする電池用セパレータ。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項1】
ポリオレフィン微多孔膜の少なくとも片面に耐熱性多孔層を有する電池用セパレータであって、150℃/1h熱収縮率が5%以下であり、かつ耐熱性多孔層の脱落量が0.6mg以下であることを特徴とする電池用セパレータ。
続きを表示(約 340 文字)【請求項2】
前記耐熱性多孔層はBET比表面積が6.5m

/g以上、30m

/g以下である沈降性硫酸バリウム粒子を含むことを特徴とする請求項1に記載の電池用セパレータ。
【請求項3】
耐熱性多孔層の92重量%以上、99重量%以下が無機粒子であることを特徴とする請求項1または2に記載の電池用セパレータ。
【請求項4】
前記耐熱性多孔層の180°剥離強度が350N/m以上であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の電池用セパレータ。
【請求項5】
前記耐熱性多孔層の厚さが0.5μm以上、4.0μm以下であることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の電池用セパレータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリオレフィン多孔質膜の少なくとも片面に耐熱性多孔層を有する電池用セパレータに関するものである。
続きを表示(約 1,900 文字)【背景技術】
【0002】
熱可塑性樹脂多孔質膜は、物質の分離や選択透過及び隔離材等として広く用いられている。例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケル-水素電池、ニッケル-カドミウム電池、及びポリマー電池等に用いる電池用セパレータや、電気二重層コンデンサ用セパレータ、逆浸透濾過膜、限外濾過膜、及び精密濾過膜等の各種フィルター、透湿防水衣料、及び
医療用材料等である。
【0003】
特に、リチウムイオン二次電池用セパレータとしては、電解液含浸によりイオン透過性を有し、電気絶縁性、耐電解液性及び耐酸化性に優れ、電池異常昇温時に120~150℃
程度の温度において電流を遮断し、過度の昇温を抑制する孔閉塞効果をも備えているポリ
オレフィン多孔質膜が好適に使用されている。
【0004】
しかしながら、何らかの原因で孔閉塞後も昇温が続く場合、ポリオレフィン多孔質膜は
破膜を生じることがある。この現象はポリオレフィンを用いた場合に限定される現象では
なく、その多孔質膜を構成する樹脂の融点以上では避けることができない。
【0005】
これに対し、ポリオレフィン多孔質膜に対して、無機粒子とバインダー樹脂を主として
構成する耐熱性多孔層を被覆した耐熱性セパレータが採用されている。この耐熱性セパレータを用いることで、ポリオレフィン多孔質膜の昇温による収縮が耐熱性多孔層により抑
制されている。
このようなセパレータにおいて、無機粒子と、ポリビニルアルコール(PVA)と、ホウ酸および/またはPVA架橋性を有する有機金属化合物と、カルボキシル基および/またはスルホン酸基を有する水溶性化合物から形成された耐熱層を備えるセパレータ(特許文献1)、アルミナ水和物と、バインダーポリマーの水性分散液と、水溶液性分散剤を含む塗工液を不織布に塗工、乾燥して成るリチウムイオン電池用セパレータ(特許文献2)が提案されているが、耐熱性多孔層が薄い場合でも、耐熱収縮性に優れ、かつ耐熱性多孔層の脱落が少ないセパレータではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
特許第6022227号
特開2013-84367
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の課題は、耐熱性多孔層が薄い場合でも、耐熱収縮性に優れ、かつ耐熱性多孔層の脱落が少ないセパレータセパレータの提供である。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、従来の技術を鑑み、鋭意検討し、ポリオレフィン多孔質膜の少なくとも片面に耐熱性多孔層を有する電池用セパレータであって、150℃/1h熱収縮率が5%以下であり、かつ耐熱性多孔層の脱落量が0.6mg以下であることを特徴とする電池用セパレータにより、本課題を解決することを見出した。
更に好ましい様態は、
(1)前記耐熱性多孔層はBET比表面積が6.5m

/g以上、30m

/g以下である沈降性硫酸バリウム粒子を含むこと
(2)耐熱性多孔層の92重量%以上、99重量%以下が無機粒子であること
(3)前記耐熱性多孔層の180°剥離強度が350N/m以上であること
(4)前記耐熱性多孔層の厚さが0.5μm以上、4μm以下であることを特徴とする電池用セパレータである。
【発明の効果】
【0009】
本発明のポリオレフィン多孔質膜の少なくとも片面に耐熱性多孔層を有する電池用セパレータは、耐熱収縮性に優れ、耐熱性多孔層の脱落が少ないため、電池の安全性や歩留まりが向上する。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実
施形態に限定されるものではない。
[ポリオレフィン多孔質膜]
本発明の実施形態におけるポリオレフィン多孔質膜の厚さは、電池用セパレータの機能を有する限りにおいて特に制限されるものではないが、25μm以下が好ましい。より好ましくは3μm以上、20μm以下であり、さらに好ましくは5μm以上、16μm以下である。ポリオレフィン多孔質膜の厚さが25μm以下であると、実用的な膜強度と孔閉塞機能を両立させることが出来、電池ケースの単位容積当たりの面積が制約されず、電池の高容量化に適する。
(【0011】以降は省略されています)

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