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公開番号2025167743
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024072617
出願日2024-04-26
発明の名称非水電解液二次電池用積層セパレータ
出願人住友化学株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 50/451 20210101AFI20251030BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】加圧後におけるイオン透過性を向上できる非水電解液二次電池用積層セパレータを提供する。
【解決手段】本開示の非水電解液二次電池用積層セパレータは、ポリオレフィン多孔質フィルムの片面または両面に多孔質層が積層されている。積層セパレータは、次の条件1および3または条件2および3を満たしている。条件1:多孔質層は、平均粒径が1μm以上であるフィラーを含んでいる。条件2:多孔質層は、表面の凹凸空間容積が0.4mL/m²以上である。条件3:(多孔質層の空隙率-ポリオレフィン多孔質フィルムの空隙率)÷非水電解液二次電池用積層セパレータの空隙率≦0.6である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ポリオレフィン多孔質フィルムの片面または両面に多孔質層が積層されている、非水電解液二次電池用積層セパレータであって、
下記条件１および条件３を満たしている、非水電解液二次電池用積層セパレータ：
・条件１：上記多孔質層は、平均粒径が１μｍ以上であるフィラーを含んでいる。
・条件３：（上記多孔質層の空隙率－上記ポリオレフィン多孔質フィルムの空隙率）÷上記非水電解液二次電池用積層セパレータの空隙率≦０．６である。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
上記多孔質層は、ポリオレフィン、（メタ）アクリレート系樹脂、含フッ素樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂および水溶性ポリマーからなる群より選択される１種類以上の樹脂を含んでいる、
請求項１に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ。
【請求項３】
上記多孔質層は、アラミド樹脂を含んでいる、
請求項２に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ。
【請求項４】
ポリオレフィン多孔質フィルムの片面または両面に多孔質層が積層されている、非水電解液二次電池用積層セパレータであって、
下記条件２および条件３を満たしている、非水電解液二次電池用積層セパレータ：
・条件２：上記多孔質層は、表面の凹凸空間容積が０．４ｍＬ／ｍ
２
以上である。
・条件３：（上記多孔質層の空隙率－上記ポリオレフィン多孔質フィルムの空隙率）÷上記非水電解液二次電池用積層セパレータの空隙率≦０．６である。
【請求項５】
上記多孔質層は、ポリオレフィン、（メタ）アクリレート系樹脂、含フッ素樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂および水溶性ポリマーからなる群より選択される１種類以上の樹脂を含んでいる、
請求項４に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ。
【請求項６】
上記多孔質層は、アラミド樹脂を含んでいる、
請求項５に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ。
【請求項７】
正極と、請求項１～６のいずれか１項に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータと、負極と、がこの順に積層されている、
非水電解液二次電池用部材。
【請求項８】
請求項１～６のいずれか１項に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータを備えている、
非水電解液二次電池。
【請求項９】
請求項７に記載の非水電解液二次電池用部材を備えている、
非水電解液二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解液二次電池用積層セパレータに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
非水電解液二次電池（特に、リチウムイオン二次電池）は、エネルギー密度が高く、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末などに用いる電池として広く使用されている。また、最近では、車載用の電池としても開発が進められている。
【０００３】
非水電解液二次電池を構成する部材であるセパレータも、非水電解液二次電池の性能を向上させるために、改良が進められている。例えば、特許文献１は、微多孔膜からなるセパレータ層（Ｉ）と、フィラーを主体として含む多孔質のセパレータ層（ＩＩ）とを有する電気化学素子用セパレータを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－１２３９８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非水電解液二次電池は、充電時に電極（とりわけ負極）が膨張し、内圧が上昇することが知られていた。近年、非水電解液二次電池の高容量化に伴い、電池が大型化したり、次世代材料の電極（Ｓｉ負極、Ｌｉ金属負極、硫黄正極など）が用いられたりするようになった。このような変化のため、次世代型非水電解液二次電池を充電する際の内圧の上昇は、従来の非水電解液二次電池よりも大きくなる。すなわち、次世代型非水電解液二次電池では、セパレータにかかる圧力は大きくなり、電極の膨張によりセパレータが押し込まれる量も大きくなる。
【０００６】
このような前提の下、特許文献１に記載されるような従来技術には、加圧後においてイオン透過性が低くなるという課題があった。
【０００７】
本発明の一実施形態は、加圧後におけるイオン透過性を向上できる非水電解液二次電池用積層セパレータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明には、下記の態様が含まれる。
＜１＞
ポリオレフィン多孔質フィルムの片面または両面に多孔質層が積層されている、非水電解液二次電池用積層セパレータであって、
下記条件１および条件３を満たしている、非水電解液二次電池用積層セパレータ：
・条件１：上記多孔質層は、平均粒径が１μｍ以上であるフィラーを含んでいる。
・条件３：（上記多孔質層の空隙率－上記ポリオレフィン多孔質フィルムの空隙率）÷上記非水電解液二次電池用積層セパレータの空隙率≦０．６である。
＜２＞
上記多孔質層は、ポリオレフィン、（メタ）アクリレート系樹脂、含フッ素樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂および水溶性ポリマーからなる群より選択される１種類以上の樹脂を含んでいる、
＜１＞に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ。
＜３＞
上記多孔質層は、アラミド樹脂を含んでいる、
＜２＞に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ。
＜４＞
ポリオレフィン多孔質フィルムの片面または両面に多孔質層が積層されている、非水電解液二次電池用積層セパレータであって、
下記条件２および条件３を満たしている、非水電解液二次電池用積層セパレータ：
・条件２：上記多孔質層は、表面の凹凸空間容積が０．４ｍＬ／ｍ
２
以上である。
・条件３：（上記多孔質層の空隙率－上記ポリオレフィン多孔質フィルムの空隙率）÷上記非水電解液二次電池用積層セパレータの空隙率≦０．６である。
＜５＞
上記多孔質層は、ポリオレフィン、（メタ）アクリレート系樹脂、含フッ素樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂および水溶性ポリマーからなる群より選択される１種類以上の樹脂を含んでいる、
＜４＞に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ。
＜６＞
上記多孔質層は、アラミド樹脂を含んでいる、
＜５＞に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ。
＜７＞
正極と、＜１＞～＜６＞のいずれかに記載の非水電解液二次電池用積層セパレータと、負極と、がこの順に積層されている、
非水電解液二次電池用部材。
＜８＞
＜１＞～＜６＞のいずれかに記載の非水電解液二次電池用積層セパレータを備えている、
非水電解液二次電池。
＜９＞
＜７＞に記載の非水電解液二次電池用部材を備えている、
非水電解液二次電池。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施形態は、加圧後におけるイオン透過性を向上できる非水電解液二次電池用積層セパレータを提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態において、多孔質層表面の凹凸空間容積を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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