[发明专利]聚烯烃制微多孔膜、电池用隔膜和二次电池

说明书

本发明提供穿刺强度等机械强度和高温时的形状维持特性优异、均匀性和安全性高的聚烯烃制微多孔膜。一种聚烯烃制微多孔膜，其特征在于，该聚烯烃制微多孔膜在126℃的半结晶化时间T_1/2为200秒以下，50％孔隙率且以膜厚20μm换算的穿刺强度为6.0N/20μm以上，将MD方向的熔融热收缩应力设为P_MD、TD方向的熔融热收缩应力设为P_TD时，至少一者为0.8MPa以下，P_MD与P_TD之和P_MD+TD为1.5MPa以下。

技术领域

本发明涉及适合用于二次电池的隔膜、涂布隔膜基材等的聚烯烃制微多孔膜、电池用隔膜和二次电池。

背景技术

在近年来的锂离子二次电池中，要求高容量化、高输出化。进而，为了推进该高容量化、高输出化，优选缩短电极间距离，因此进行了锂离子二次电池用隔膜的薄膜化。伴随着隔膜的薄膜化，为了防止因电池制作工序中的异物所致的破膜或因电极间缩短所致的局部短路，要求高机械强度。此外，伴随着二次电池的高性能化，还高水平地要求因过充电或外部冲击所致的电池失控时的安全性，对于隔膜而言，为了在热失控温度下防止电极的短路，要求降低隔膜熔融时的热收缩以使其在热失控温度范围内具备高形状维持特性。因此，对于锂离子二次电池用隔膜而言，为了防止破膜、短路，要求更高的机械强度和高温下的高形状维持特性。

专利文献1中公开了一种微多孔膜的相关技术，该微多孔膜是使用粘均分子量15万～100万的聚烯烃并改善拉伸方法而形成的，机械强度和膜宽度方向(下文称为TD)的热收缩特性优异。但是，就制造方法而言，其抑制了仅TD一个方向的热收缩，在异物由电池外部刺入而发生热失控时，无法抑制余下的一个方向的收缩，可能会发生短路。

另外，如专利文献2、专利文献3所述，还提出了很多添加结晶成核剂以实现微多孔膜的高强度化的方案。其中，添加了结晶成核剂的微多孔膜尽管可得到高强度化和耐电压特性提高的效果，但该效果与热收缩、特别是高温下的熔融热收缩特性的兼顾有时尚不充分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5431275号公报

专利文献2：国际专利公开2016/104790号公报

专利文献3：日本特开平8-12799号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的课题在于消除上述现有技术的问题，提供一种穿刺强度等机械强度和高温时的形状维持特性优异、均匀性和安全性高的聚烯烃制微多孔膜。

用于解决课题的手段

本发明人对于微多孔膜中的材料和物性进行了深入研究，结果发现，通过使半结晶化时间、穿刺强度、熔融热收缩应力处于特定的范围，可制成具有优异的机械强度、高温下的形状维持特性和结构均匀性的聚烯烃制微多孔膜，从而完成了本发明。本发明的实施方式的聚烯烃制微多孔膜通过将聚烯烃制微多孔膜中的重均分子量1.0×10⁶以上的聚烯烃的含量调整为一定的范围，可抑制聚烯烃制微多孔膜的熔融收缩应力。进一步，通过结晶成核剂的添加等而加快聚烯烃组合物的结晶化速度，使得晶体结构以及高级结构微细化、均匀化，由此能够高效地传播拉伸时的应力。聚烯烃制微多孔膜通过在后述的特定条件范围内进行拉伸，促进结构变化为对机械强度有很大影响的晶体，具有优异的机械强度、高温下的形状维持特性和结构均匀性。

本发明为了解决如上所述的课题而采用以下的构成。即，