[发明专利]耐热性合成树脂微多孔膜及其制造方法、非水电解液二次电池用隔板以及非水电解液二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于锂离子电池等非水电解液二次电池的隔板的耐热性合成树脂微多孔膜的制造方法、耐热性合成树脂微多孔膜、非水电解液二次电池用隔板、以及非水电解液二次电池。

背景技术

一直以来，使用锂离子二次电池作为携带用电子设备的电源。该锂离子电池一般通过在电解液中配设正极、负极和隔板而构成。正极通过将钴酸锂或锰酸锂涂布在铝箔的表面而形成。负极通过将碳涂布在铜箔的表面而形成。而且，配设隔板使得正极和负极隔开，从而防止电极间的电短路。

锂离子电池充电时，锂离子自正极被释放并移动到负极内。另一方面，锂离子电池放电时，锂离子自负极被释放并移动到正极。

作为隔板，从绝缘性及成本性优异的方面考虑，可使用聚烯烃类树脂微多孔膜。然而，聚烯烃类树脂微多孔膜在聚烯烃类树脂的熔点附近较大地发生热收缩。例如，由于金属异物等混入而使隔板破损从而在电极间产生短路时，因产生焦耳热而使电池温度上升，由此聚烯烃类树脂微多孔膜发生热收缩。由于该聚烯烃类树脂微多孔膜的热收缩，进一步产生短路从而电池温度也进一步上升。

近年来，对锂离子电池期望可以高输出且确保优异的安全性。因此，也期望隔板耐热性提高。

在专利文献1中公开有一种锂二次电池用隔板，其通过电子束照射进行处理，且100℃下的热机械分析(TMA)的值为0％～-1％。然而，仅利用电子束照射进行处理时，锂二次电池用隔板的耐热性及机械强度不充分。

另外，在专利文献2中公开有一种多孔膜，其在由聚乙烯或聚丙烯构成的多孔膜表面上的至少一部分上保持有二乙烯基苯或由二乙烯基苯和乙基乙烯基苯构成的交联聚合物。该多孔膜可在净水领域、血液处理领域、空气净化领域、食品工业领域等中用作分离膜。

然而，仅将专利文献2中所公开的技术应用于隔板时，无法使隔板充分地交联，无法对隔板赋予充分的耐热性。

因此，在为了对隔板赋予充分的耐热性而使保持于隔板的二乙烯基苯的量增加时，隔板中的孔与分离膜中的孔相比极小，因此，隔板中的孔被填埋而使锂离子的透过性降低。这样的隔板无法在锂离子电池中使用。

进而，在专利文献3中公开有一种所述粘合剂进行交联而成的隔板，其具有包含具有多数气孔的多孔性基体材料和多孔性涂层，所述多孔性涂层涂布于所述多孔性基体材料的至少一面上、且含有无机粒子及粘合剂。

然而，制造电池时，多孔性涂层中所含的无机粒子自多孔性基体材料的表面脱落而污染生产线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-22793号公报

专利文献2：日本特开平3-193125号公报

专利文献3：日本特表2011-505663号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明提供一种锂离子等离子的透过性及耐热性两者均优异，且不会产生生产线的污染的耐热性合成树脂微多孔膜及其制造方法。进而，本发明提供一种使用上述耐热性合成树脂微多孔膜的非水电解液二次电池用隔板及非水电解液二次电池

用于解决问题的技术方案

本发明的耐热性合成树脂微多孔膜的制造方法，其包括：在合成树脂微多孔膜表面上涂敷含有3官能以上的多官能性丙烯酸类单体的自由基聚合性单体，使上述自由基聚合性单体5～80重量份附着于上述合成树脂微多孔膜100重量份之后，对上述合成树脂微多孔膜以10～150kGy的射线吸收量照射电离放射线。

本发明中所使用的合成树脂微多孔膜含有合成树脂。进而，合成树脂微多孔膜含有沿膜厚度方向贯通的微小孔部。可通过微小孔部对耐热性合成树脂微多孔膜赋予优异的离子透过性。由此，耐热性合成树脂微多孔膜可使锂离子等离子沿其厚度方向透过。

合成树脂微多孔膜的厚度优选5～100μm，更优选10～50μm。

另外，在本发明中，合成树脂微多孔膜的厚度测定可依据以下要点进行。即，使用千分表对合成树脂微多孔膜的任意10处进行测定，将其算术平均值设为合成树脂微多孔膜的厚度。

合成树脂微多孔膜的透气度优选50～600秒/100mL，更优选100～300秒/100mL。利用透气度在上述范围内的合成树脂微多孔膜，可提供一种机械强度和离子透过性两者均优异的耐热性合成树脂微多孔膜。

另外，合成树脂微多孔膜的透气度采用通过如下操作得到的值：在温度23℃、相对湿度65％的气氛下，以JIS P8117为基准，沿合成树脂微多孔膜的长度方向以10cm的间隔测定10处，算出其算术平均值。