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公開番号2024134250
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-03
出願番号2023044456
出願日2023-03-20
発明の名称リチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム、リチウムイオン電池集電体用フィルム箔及びリチウムイオン電池集電体
出願人三菱ケミカル株式会社
代理人個人,個人
主分類C08J 5/18 20060101AFI20240926BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】溶融による短絡時電流遮断機能を向上させることで暴走反応の停止・防止に寄与でき、高温処理時の寸法安定性にも優れたリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルムを提供することにある。
【解決手段】示差走査熱量測定(DSC)による結晶融解温度(Tm)が、258℃以下であり、120℃、5分間熱処理したときの収縮率が、長手方向(MD)及び幅方向(TD)ともに0.7%以下である、リチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルムである。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による結晶融解温度（Ｔｍ）が、２５８℃以下であり、
１２０℃、５分間熱処理したときの収縮率が、長手方向(ＭＤ)及び幅方向（ＴＤ）ともに０．７％以下である、
リチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
１５０℃、５分間熱処理したときの収縮率が、長手方向(ＭＤ)及び幅方向（ＴＤ）ともに１．７％以下である、請求項１に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項３】
１８０℃、５分間熱処理したときの収縮率が、長手方向(ＭＤ)及び幅方向（ＴＤ）ともに４．０％以下である、請求項１に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項４】
ポリエチレンナフタレート系共重合体（Ａ）を含む、請求項１に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項５】
ポリエステルフィルムにおける前記ポリエチレンナフタレート系共重合体（Ａ）の含有量が、５０質量％以上である、請求項４に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項６】
前記ポリエチレンナフタレート系共重合体（Ａ）が、ジカルボン酸成分（ａ－１）として２，６－ナフタレンジカルボン酸を含み、ジオール成分（ａ－２）としてビスフェノールＡ－エチレンオキサイド付加物とエチレングリコールとを含む、請求項４に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項７】
前記ジカルボン酸成分（ａ－１）中に、２，６－ナフタレンジカルボン酸を８０モル％以上含有する、請求項６に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項８】
前記ジオール成分（ａ－２）中に、ビスフェノールＡ－エチレンオキサイド付加物を１モル％以上４９モル％以下含有する、請求項６に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項９】
厚みが１μｍ以上１２μｍ以下である、請求項１に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項１０】
請求項１～９のいずれか１項に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルムの両面に金属層を備える、リチウムイオン電池集電体用フィルム箔。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム、リチウムイオン電池集電体用フィルム箔及びリチウムイオン電池集電体に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ポリエステルフィルムは、透明性、寸法安定性、機械的特性、耐熱性、耐薬品性を有しており、包装用、電子部品用、電気絶縁用、金属ラミネート用、フレキシブルディスプレイ等のディスプレイ構成部材用、タッチパネル用、反射防止用、ガラス飛散防止用など、各種用途に用いられている。
【０００３】
近年、リチウムイオン電池等の二次電池は、車両やポータブル機器などの各種製品で広く使用されている。かかる二次電池の電極は、例えば、電極活物質を含む電極活物質層が電極集電体の表面に付与されることで形成される。この電極集電体は、シート状の導電部材であり、電極活物質層から電極端子に至る導電経路の一部を形成する。
二次電池用の電極集電体には、樹脂基材の表面を金属薄膜で覆った積層構造の電極集電体から構成されることがある。かかる積層構造の電極集電体は、内部短絡などによる異常発熱が生じたときに樹脂基材が溶融変形して金属薄膜が破断する電流遮断機能を有しているため、異常発熱の進行防止に貢献できる利点を有する（特許文献１参照）。
【０００４】
例えば、特許文献２には、耐熱性に優れ、薄膜化されたことにより電池容量、寿命が改良され、かつまた基材にフィルムを用いたことにより従来品より軽量化された二次電池用電極及びこれに用いるフィルムが開示されている。
また、特許文献３には、耐熱寸法安定性に優れ、電極剤基材を薄膜化したことにより電池容量が向上し、かつまたフィルムを用いることにより従来品より軽量化された二次電池用電極及びこれに用いるフィルムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００４－３１１１４６号公報
特開平１０－４０９１９号公報
特開平１０－４０９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２のフィルムは、高温処理時の寸法安定性について言及がなく、また、特許文献２及び３のフィルムは、溶融による短絡時電流遮断機能が不十分な場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その解決課題は、溶融による短絡時電流遮断機能を向上させることで暴走反応の停止・防止に寄与でき、高温処理時の寸法安定性にも優れたリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、鋭意検討の結果、次の構成を有することで、上記課題を解決できることを見出した。本発明は、以下の態様を有する。
【０００９】
［１］示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による結晶融解温度（Ｔｍ）が、２５８℃以下であり、１２０℃、５分間熱処理したときの収縮率が、長手方向(ＭＤ)及び幅方向（ＴＤ）ともに０．７％以下である、リチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
［２］１５０℃、５分間熱処理したときの収縮率が、長手方向(ＭＤ)及び幅方向（ＴＤ）ともに１．６％以下である、上記［１］に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
［３］１８０℃、５分間熱処理したときの収縮率が、長手方向(ＭＤ)及び幅方向（ＴＤ）ともに３．７％以下である、上記［１］又は［２］に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
［４］ポリエチレンナフタレート系共重合体（Ａ）を含む、上記［１］～［３］のいずれか１つに記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
［５］ポリエステルフィルムにおける前記ポリエチレンナフタレート系共重合体（Ａ）の含有量が、５０質量％以上である、上記［４］に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
［６］前記ポリエチレンナフタレート系共重合体（Ａ）が、ジカルボン酸成分（ａ－１）として２，６－ナフタレンジカルボン酸を含み、ジオール成分（ａ－２）としてビスフェノールＡ－エチレンオキサイド付加物とエチレングリコールとを含む、上記［４］又は［５］に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
［７］前記ジカルボン酸成分（ａ－１）中に、２，６－ナフタレンジカルボン酸を８０モル％以上含有する、上記［６］に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
［８］前記ジオール成分（ａ－２）中に、ビスフェノールＡ－エチレンオキサイド付加物を１モル％以上４９モル％以下含有する、上記［６］又は［７］に記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
［９］厚みが１μｍ以上１２μｍ以下である、上記［１］～［８］のいずれか１つに記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム。
［１０］上記［１］～［９］のいずれか１つに記載のリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルムの両面に金属層を備える、リチウムイオン電池集電体用フィルム箔。
［１１］前記金属層が、銅又はアルミニウムからなる、上記［１０］に記載のリチウムイオン電池集電体用フィルム箔。
［１２］前記金属層が、蒸着、メッキ又はスパッタのいずれかにより設けられる、上記［１０］又は［１１］に記載のリチウムイオン電池集電体用フィルム箔。
［１３］前記金属層が、二層構成である、上記［１０］～［１２］のいずれか１つに記載のリチウムイオン電池集電体用フィルム箔。
［１４］上記［１０］～［１３］のいずれかに記載のリチウムイオン電池集電体用フィルム箔の金属層上に電極層を備える、リチウムイオン電池集電体。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、溶融による短絡時電流遮断機能を向上させることで暴走反応の停止・防止に寄与でき、高温処理時の寸法安定性にも優れたリチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルムが提供される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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