[发明专利]微多孔膜卷绕物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适宜用作锂离子二次电池用途的微多孔膜卷绕物、以及使用了从该微多孔膜卷绕物得到的(抽出的)微多孔膜的锂离子二次电池、及其制造方法。

背景技术

微多孔膜广泛用作各种物质的分离膜或选择透过分离膜、以及隔离材料等，作为其用途例，列举出：精密过滤膜、燃料电池用分隔件、电容器用分隔件、或将功能材料填充于孔中而体现新功能的功能膜的基材、电池用分隔件等。其中，聚烯烃制微多孔膜适宜用作在笔记本型个人电脑、手机、数码摄像/照相机等中广泛使用的锂离子电池用的分隔件。

例如，在专利文献1中公开了一种表面粗糙度小的微多孔膜。另外，在专利文献2中公开了一种卷绕在表面粗糙度小的卷芯上的聚酯薄膜。在专利文献3中公开了一种通过提高所卷绕的膜的机械强度、弹性模量从而既维持在卷绕时的膜性能又防止卷绕偏移的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-91461号公报

专利文献2：日本特开平9-272148号公报

专利文献3：日本特开平10-340715号公报

发明内容

发明要解决的课题

特别是近年，伴随电池的高容量化，正在对使用的分隔件进行薄膜化，要求开发出比目前更高的膜厚均匀性。作为高容量锂离子二次电池用分隔件，从能够尽可能多地使用电极这样的观点考虑，通常使用薄膜的分隔件。

然而，以往的分隔件，在提高膜厚均匀性方面尚留有改良的余地。

本发明的目的在于提供一种微多孔膜卷绕物，所述微多孔膜卷绕物的特别是MD方向(在制膜出微多孔膜时挤出机的机械方向、与树脂吐出方向平行的方向)的厚度均匀性优异，可以获得适合作为锂离子二次电池用分隔件的微多孔膜。

用于解决问题的方案

本发明人等发现，从提高微多孔膜的厚度均匀性的观点考虑，理想的是，留意卷绕微多孔膜的卷芯的形状、性质(卷芯表面的形状、热膨胀系数、基于湿度的溶胀率)、品质。

即，在卷芯上卷绕微多孔膜的情况下，由于是微多孔膜，因而在卷绕后的微多孔膜中产生称作“卷紧(卷き締まり)”的现象。而且已知，如果产生卷紧，那么存在卷芯的表面形状被转印到微多孔膜、微多孔膜发生变形的倾向。

而且已知，这样的变形传播到卷绕物全体时，特别是在位于卷绕物的内部侧的微多孔膜与位于外部侧的微多孔膜的对比中，有可能导致大的厚度不均匀，有可能对电池的品质造成影响。可认为，膜厚越薄或者卷绕长度(有时也记载为“卷长”)变得越长、卷绕次数越增加，这样的倾向就越明显化。

另外，由于例如输送中的温度变化、湿度变化导致微多孔膜卷绕物的卷芯膨胀收缩，从而存在助长上述微多孔膜的变形的倾向。

进一步，以往在单独的、同轴臂的卷取机、卷绕机等上安装卷芯时，将卷芯的侧面推到卷取臂、卷绕机壁面等的位置对准面，从而固定卷芯的安装位置。然而经过了深入研究，结果发现，由于在卷芯固定时将卷芯推向位置对准面的力的程度，导致在该位置对准面的接地角度不固定，在卷芯被略微倾斜地固定的状态下卷取微多孔膜成为在利用电池卷绕机抽出微多孔膜时发生卷绕偏移、褶皱的原因之一。

本发明人等为了实现上述目的而反复进行了深入研究，结果发现通过将微多孔膜卷绕到具有特定的外径和表面粗糙度的卷芯上，可解决上述那样的课题，以至完成本发明。

进一步发现，卷芯的外表面的均方根粗糙度和曲线要素的平均长度、卷芯的热膨胀系数和溶胀率、晃动(ガタツキ)以及、卷绕物的层叠次数与微多孔膜的卷长的关系处于特定的范围时，可进一步提高从微多孔膜卷绕物抽出的微多孔膜的厚度均匀性。

即，本发明如下：

一种微多孔膜卷绕物，其为在卷芯上卷绕微多孔膜而成的微多孔膜卷绕物，前述卷芯的外径为5英寸以上且卷芯的外表面的表面粗糙度为3.0μm以下。

另外，本发明的另一实施方式如下：

一种微多孔膜卷绕物的制造方法，其包括：

卷芯的准备工序，所述卷芯的外径为5英寸以上且卷芯的外表面的表面粗糙度为3.0μm以下；

微多孔膜的准备工序；和

在前述卷芯上卷绕前述微多孔膜的工序。

发明的效果