[发明专利]聚烯烃多层微多孔膜及电池用隔膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚烯烃多层微多孔膜以及使用其的电池用隔膜，更详细地说，涉及机械强度、耐热性以及电解液的润湿性优异的聚烯烃多层微多孔膜以及使用其的电池用隔膜。

背景技术

以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池，由于其体积小、重量轻并且能量密度高，所以被广泛用于移动用电子设备的主电源或混合动力汽车等汽车驱动电源。锂离子二次电池在正极与负极之间配置着隔膜。隔膜在防止因两极活性物质的接触而造成短路的同时，在其空孔内保持电解液形成离子传导的通路。

近年来随着锂离子二次电池的高能量密度化，对电池构件的负荷有所增大，对于隔膜的安全性能也提出了更高的要求。因此，作为锂离子二次电池的隔膜，不仅要求其机械强度优异，同时还要求在将其用作电池的状态下，具有优异的高温下的热收缩特性，例如在美国标准UL-1642(Underwriters Laboratories：美国保险商实验室)和国际电气标准会议标准IEC-61960(International Electrotechnical Commission：国际电工委员会)等中规定的用来评价电池安全性的试验即高温循环试验、烤箱试验等中具有优异的结果。

一直以来，作为锂离子二次电池的隔膜使用着聚烯烃类微多孔膜。众所周知，在烯烃类微多孔膜中，特别是由聚乙烯类树脂构成的微多孔膜具有优异的关闭功能，即在电池温度上升时，闭塞多孔膜的微细孔，断开电流的流动的功能。

但是，电池温度有时会在关闭功能运行后进一步上升，此时，隔膜会出现熔融(即所谓的熔断)，在电池内部发生短路，并随之产生大量的热量，有时会发生冒烟、起火、爆炸等危险。因此，对于隔膜，除了关闭功能以外，还要求其具有优异的耐热性，即使达到较关闭功能运行的温度更高的温度时，也没有发生短路的危险，即使在高于关闭温度的温度中保持一定时间，也能够抑制短路的危险性。

因此，为了改善隔膜的耐热性，提出了含有熔点高于聚乙烯的含有聚丙烯的聚烯烃微多孔质膜(例如，参照专利文献1)。但是，含有聚丙烯类树脂的微多孔膜存在以下问题，即虽然熔断温度高，但关闭温度也会提高。

此外，为了同时兼顾关闭特性和熔断特性，还提出了将聚乙烯和聚丙烯进行共混，或使由聚乙烯类树脂构成的微多孔膜与由聚丙烯类树脂构成的微多孔膜进行叠层的方法。

例如，根据专利文献2，可获得一种聚烯烃多层微多孔膜，其在由至少三层构成的聚烯烃多层微多孔膜中，用仅由聚乙烯类树脂构成的层作为两面表层，并且使含有聚乙烯类树脂以及利用扫描型差示热量计测定的熔解热(ΔH_m)为90J/g以上的聚丙烯，且其配混比例经过调整的内层介存在两聚乙烯类树脂层之间。此时，其关闭温度低、关闭速度高、熔断温度高，并且成膜性优异。

此外，根据专利文献3，可获得一种聚烯烃多层微多孔膜，其设有：第一微多孔层，其含有重均分子量为1×10⁶以上的超高分子量聚乙烯的比例为8质量％以上的第一聚乙烯类树脂；以及第二微多孔层，其含有所述超高分子量聚乙烯的比例为7质量％以下的第二聚乙烯类树脂，并且具有利用水银压入法求得的孔径分布曲线具有至少二个峰值的构造，第一和第二微多孔层的合计厚度为100％时，所述第一微多孔层的厚度为15～60％。此时，其渗透性、机械强度、熔断特性、电解液吸收性以及电解液保持性的平衡优异。

在此种状况下，人们要求开发出一种能够解决以往聚烯烃多层微多孔膜所具有的问题，并且能够随着锂离子二次电池的高性能化，进一步提高机械强度和耐热性的聚烯烃多层微多孔膜以及使用其的电池用隔膜。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：国际公开第2004/089627号。

专利文献2：国际公开第2007/010878号。

专利文献3：日本专利特开2008-255306号公报。

发明内容

[发明所要解决的课题]

本发明的课题在于，鉴于上述以往技术的问题点，提供一种机械强度、耐热性以及电解液的润湿性优异的聚烯烃多层微多孔膜以及使用其的电池用隔膜。

[解决课题的技术手段]