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公開番号2024162708
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2023078528
出願日2023-05-11
発明の名称リチウムイオン二次電池セパレータ耐熱層用水性樹脂組成物
出願人DIC株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01M 50/42 20210101AFI20241114BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】耐熱収縮性に優れたセパレータが得られるリチウムイオン二次電池セパレータ耐熱層用水性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】炭素原子数4以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート(a1)と、N-メチロール(メタ)アクリルアミド及びカルボキシル基を有する不飽和単量体からなる群より選ばれる1以上の単量体(a2)とを必須原料とするアクリル重合体(A)と、水性媒体(B)とを含有するリチウムイオン二次電池セパレータ耐熱層用水性樹脂組成物であって、前記アクリル重合体(A)の単量体原料中の前記アルキル(メタ)アクリレート(a1)が50～95質量%であり、前記単量体(a2)が1～5質量%であり、前記アクリル重合体(A)の主反応における重合開始剤が、単量体原料100質量部に対し、0.05～0.25質量部であることを特徴とするリチウムイオン二次電池セパレータ耐熱層用水性樹脂組成物を用いる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
炭素原子数４以上のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレート（ａ１）と、Ｎ－メチロール（メタ）アクリルアミド及びカルボキシル基を有する不飽和単量体からなる群より選ばれる１以上の単量体（ａ２）とを必須原料とするアクリル重合体（Ａ）と、水性媒体（Ｂ）とを含有するリチウムイオン二次電池セパレータ耐熱層用水性樹脂組成物であって、前記アクリル重合体（Ａ）の単量体原料中の前記アルキル（メタ）アクリレート（ａ１）が５０～９５質量％であり、前記単量体（ａ２）が１～５質量％であり、前記アクリル重合体（Ａ）の主反応における重合開始剤が、単量体原料１００質量部に対し、０．０５～０．２５質量部であることを特徴とするリチウムイオン二次電池セパレータ耐熱層用水性樹脂組成物。
続きを表示（約 160 文字）【請求項２】
請求項１記載のリチウムイオン二次電池セパレータ耐熱層用水性樹脂組成物を含有するリチウムイオン二次電池セパレータ耐熱層用スラリー。
【請求項３】
請求項２記載のリチウムイオン二次電池セパレータ耐熱層用スラリーを用いて得られた耐熱層を有するリチウムイオン二次電池用セパレータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池セパレータ耐熱層用水性樹脂組成物に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリオレフィン多孔膜は優れた電気絶縁性、イオン透過性を示すことから、電池やコンデンサー等におけるセパレータとして広く利用されている。特に近年では、携帯機器の多機能化、軽量化に伴い、その電源として高出力密度、高容量密度のリチウムイオン二次電池が使用されており、このような電池用セパレータにも主としてポリオレフィン多孔膜が用いられている。
【０００３】
リチウムイオン二次電池は高い出力密度、容量密度を持つ反面、電解液に有機溶媒を用いているために短絡や過充電などの異常事態に伴う発熱によって電解液が分解し、最悪の場合には発火に至ることがある。このような事態を防ぐため、リチウムイオン二次電池にはいくつかの安全機能が組み込まれており、その中の一つに、セパレータのシャットダウン機能がある。シャットダウン機能とは電池が異常発熱を起こした際、セパレータの微多孔が熱溶融等により閉塞して電解液内のイオン伝導を抑制し、電気化学反応の進行をストップさせる機能のことである。一般にシャットダウン温度が低いほど安全性が高いとされ、ポリエチレンがセパレータの成分として用いられている理由の一つに適度なシャットダウン温度を持つという点が挙げられる。
【０００４】
しかし、高いエネルギーを有する電池においては、シャットダウンにより電気化学反応の進行をストップさせても電池内の温度が上昇し続け、その結果、セパレータが熱収縮して破膜し、両極が短絡（ショート）するという問題がある。
【０００５】
安全性の高い電池を製造することを目的として、熱可塑性樹脂を主成分とする第一の多孔層に、耐熱層を積層してセパレータを形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、電池の高容量化が進んだ高容量電池は、異常発熱時の発熱量が大きく、より高温環境となり易い。本公報に記載されたセパレータは、耐熱層を有しない通常のセパレータに比して安全性が向上すると考えられるものの、セパレータの熱収縮を高温環境下においても抑制し、セパレータの破膜によって両極が短絡（ショート）するおそれを低減する観点からは、なお改良の余地を有するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第３７５６８１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、耐熱収縮性に優れたセパレータが得られるリチウムイオン二次電池セパレータ耐熱層用水性樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定のアクリル重合体、及び水性媒体を含有する水性樹脂組成物を用いることで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明は、炭素原子数４以上のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレート（ａ１）と、Ｎ－メチロール（メタ）アクリルアミド及びカルボキシル基を有する不飽和単量体からなる群より選ばれる１以上の単量体（ａ２）とを必須原料とするアクリル重合体（Ａ）と、水性媒体（Ｂ）とを含有するリチウムイオン二次電池セパレータ耐熱層用水性樹脂組成物であって、前記アクリル重合体（Ａ）の単量体原料中の前記アルキル（メタ）アクリレート（ａ１）が５０～９５質量％であり、前記単量体（ａ２）が１～５質量％であり、前記アクリル重合体（Ａ）の主反応における重合開始剤が、単量体原料１００質量部に対し、０．０５～０．２５質量部であることを特徴とするリチウムイオン二次電池セパレータ耐熱層用水性樹脂組成物に関するものである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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