[发明专利]聚烯烃微多孔膜、电池用隔板、二次电池和聚烯烃微多孔膜的制造方法

说明书

本发明的课题是提供具有比以往更好的输出特性和强度的聚烯烃微多孔膜。本发明的第一实施方式涉及一种聚烯烃微多孔膜，以膜厚10μm换算的刺穿强度Y(N)和每单位体积的孔数X(个/μm³)满足Y≥－6.7×10^－3×X+4.5，且所述孔数X为40个/μm³以上。

技术领域

本发明涉及被广泛用作物质分离、选择性透过等中使用的分离膜、和碱电池、锂二次电池、燃料电池、电容器等电化学反应装置的隔离材料等的聚烯烃微多孔膜。特别是本发明是适合作为锂离子电池用隔板使用的聚烯烃微多孔膜，可以被用作与以往的聚烯烃微多孔膜相比发挥优异的电池特性、并且具有高安全性的隔板。

背景技术

聚烯烃微多孔膜被用作过滤器、燃料电池用隔板、电容器用隔板等。特别适合作为笔记本型个人电脑、手机、数码相机等中广泛使用的锂离子电池用的隔板使用。其理由是，聚烯烃微多孔膜具有优异的机械强度和关闭特性、锂离子的透过性能。

特别是近年来锂离子二次电池被用于车载用途，因此需要缩短充电时间、提高加速性，作为电池的特性，要求快速充电(大电流充电)和增加消耗功率(大电流放电)。与此相伴的是，对于隔板要求进一步改善输出特性。

另外，随着汽车续航距离的增加，电池的高容量化不断推进，进一步要求隔板的薄膜化。但是，如果将隔板薄膜化，则强度会下降，所以容易发生由电极和异物引起的短路(耐异物性)、电池受到冲击时容易发生破膜(耐冲击性)，电池的安全性会下降。因此，对隔板要求比以往更高的强度。

作为改善输出特性的方法，专利文献1和2中，将聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)混合以增加孔隙率，控制孔数、孔径和迂曲率，改善离子传导性。

作为改善输出特性的方法，在专利文献3和4中记载了控制微多孔膜的原纤维直径、孔径、表面开孔率，减少膜阻力，由此来改善离子传导性的方法。

在专利文献5中，控制表面和内部的孔结构，提高电解液的浸渍性，改善输出特性。

作为高强度化的手法，通常采用提高拉伸倍率或增加树脂浓度、使用高分子量的原料的手法。专利文献6记载了，为了改善耐破膜性，将分子量28万的聚乙烯和分子量200万的聚乙烯混合在一起，以树脂浓度32wt％的条件在MD方向拉伸7.0倍，TD方向拉伸6.4倍，清洗干燥后拉伸1.2倍(面积倍率54倍)的手法。

在专利文献7、8记载了，以树脂浓度18％的条件将ハイゼックスミリオン145M(一种超高分子量聚乙烯)拉伸到6.4×6.0倍(面积倍率38.4倍)的手法。因为把相对高分子量的聚乙烯拉伸到38.4倍，所以获得了孔隙率为30～60％且刺穿强度为6.0N/20μm、输出特性和安全性优异的微多孔膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2017－140840号公报

专利文献2:日本特开2003－231772号公报

专利文献3:日本特开2011－192529号公报

专利文献4:日本特开2003－86162号公报

专利文献5:日本特开2012－48987号公报

专利文献6:日本特开2006－124652号公报

专利文献7:日本特开2018－147885号公报

专利文献8:日本特开2018－147690号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，如专利文献1和2中所述那样的以往的微多孔膜，为了改善输出特性而增加了孔隙率，增加了孔数和通孔。结果，没能得到良好的强度。