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公開番号2025099847
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023216800
出願日2023-12-22
発明の名称蓄電デバイス用セパレータ及び蓄電デバイス
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 50/489 20210101AFI20250626BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高突刺強度と低透気度と高MD伸度と低熱収縮率とを兼ね備え、かつ薄膜化の可能な蓄電デバイス用セパレータを提供すること。
【解決手段】ポリオレフィンを主成分として含有し、かつ熱可塑性エラストマーを含有する微多孔層(A)を有するセパレータ基材を備える蓄電デバイス用セパレータが提供され、前記微多孔層(A)は、その全質量を基準として、前記ポリオレフィンを80.0質量%以上99.5質量%以下、前記熱可塑性エラストマーを0.5質量%以上20.0質量%以下含み、かつ前記ポリオレフィンの全質量を基準として、ポリプロピレンを80.0質量%以上99.5質量%以下含み、前記蓄電デバイス用セパレータの突刺強度測定において最終破断深度が5.5mm以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ポリオレフィンを主成分として含有し、かつ熱可塑性エラストマーを含有する微多孔層（Ａ）を有するセパレータ基材を備える、蓄電デバイス用セパレータであって、
前記微多孔層（Ａ）は、前記微多孔層（Ａ）の全質量を基準として、前記ポリオレフィンを８０．０質量％以上９９．５質量％以下、前記熱可塑性エラストマーを０．５質量％以上２０．０質量％以下含み、かつ前記ポリオレフィンの全質量を基準として、ポリプロピレンを８０．０質量％以上９９．５質量％以下含み、
前記蓄電デバイス用セパレータの突刺強度測定の最終破断深度が５．５ｍｍ以上である蓄電デバイス用セパレータ。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記蓄電デバイス用セパレータの突刺強度測定において、第一破断点強度に対して、最終破断点強度が１．５倍以上である、請求項１に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項３】
前記蓄電デバイス用セパレータの最終破断深度が１１ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項４】
前記蓄電デバイス用セパレータの突刺強度測定において、第一破断点強度に対して、最終破断点強度が２．５倍以下である、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項５】
前記熱可塑性エラストマーは、繰り返し単位として、エチレン、プロピレン、及び１－ブテンから成る群から選ばれる１種以上を含む、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項６】
前記微多孔層（Ａ）は、荷重２．１６ｋｇ、温度２３０℃で測定した際のメルトフローレイト（ＭＦＲ）が、０．９ｇ／１０ｍｉｎ以下である、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項７】
前記熱可塑性エラストマーの含有量が、前記微多孔層（Ａ）の全質量を基準として、３．０～１０．０質量％である、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項８】
前記微多孔層（Ａ）の２４０℃での溶融張力Ｍｔ
Ａ
が、１０ｍＮ以上３５ｍＮ以下である、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項９】
前記微多孔層（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）が２５万以上１５０万以下である、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
【請求項１０】
前記微多孔層（Ａ）の前記重量平均分子量（Ｍｗ）を数平均分子量（Ｍｎ）で除した値である分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が３以上３０以下である、請求項９に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
（【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】
本開示は、蓄電デバイス用セパレータ等に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
微多孔膜、特にポリオレフィン系微多孔膜は、精密濾過膜、電池用セパレータ、コンデンサー用セパレータ、燃料電池用材料等の多くの技術分野で使用されており、特にリチウム二次電池、リチウムイオン二次電池に代表される蓄電デバイス用セパレータとして使用されている。リチウムイオン電池は、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ等の小型電子機器用途のほか、ハイブリッド自動車、及びプラグインハイブリッド自動車を含む電気自動車等、様々な用途へ応用されている。
【０００３】
近年、高エネルギー容量、高エネルギー密度、かつ高い出力特性を有するリチウムイオン電池が求められ、それに伴い、薄膜であり、電池性能、電池の信頼性、安全性に優れたセパレータへの需要が高まっている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、絶縁破壊および強度を含む特性を改良し得る多層マイクロポーラス薄膜または膜が記載されている。好ましい多層マイクロポーラス膜は、ミクロ層および１以上の積層バリアを含む。
【０００５】
特許文献２には、高強度かつ薄膜化が可能な蓄電デバイス用セパレータが記載されており、ポリオレフィンを主成分とし、温度２３０℃で測定した際の溶融張力が、３０ｍＮ以下であり、荷重２．１６ｋｇ、温度２３０℃で測定した際のメルトフローレイト（ＭＦＲ）が、０．９ｇ／１０ｍｉｎ以下である、微多孔膜が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、製品安全性などに優れた蓄電デバイス用セパレータが記載されており、ポリプロピレン樹脂と熱可塑性エラストマーを含み、特定のＭＦＲ及びモルフォロジーを有する微多孔膜が開示されている。
【０００７】
特許文献４には、透気特性に優れ、シャットダウン特性を具備するリチウムイオンリチウム電池用セパレータが記載されており、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、及び結晶融解ピーク温度若しくはガラス転移温度がポリエチレン系樹脂の結晶融解ピーク温度以下である熱可塑性樹脂を含有する混合樹脂層を有し、かつβ活性を有する多孔性フィルムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
国際公開第２０１８／０８９７４８号
国際公開第２０２０／１９６１２０号
国際公開第２０１９／１０３９４７号
特開２０１０－１１１８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１～４に記載の方法では、特定の膜物性や樹脂混合により、薄膜や高強度、優れた透気特性などを各々発現させているが、蓄電デバイスには薄膜かつ高強度と低透気度を両立するセパレータが求められており、その観点で更なる改善の余地があった。
【００１０】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、高突刺強度と低透気度、高ＭＤ伸度、低熱収縮率とを兼ね備え、かつ薄膜化の可能な蓄電デバイス用セパレータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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