[发明专利]聚烯烃制微多孔膜及锂离子二次电池用分隔件

说明书

本申请是申请日为2009年12月21日、申请号为200980151243.2、发明名称为“聚烯烃制微多孔膜及锂离子二次电池用分隔件”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及聚烯烃制微多孔膜、锂离子二次电池用分隔件及锂离子二次电池。

背景技术

以聚烯烃为原材料的聚烯烃制微多孔膜广泛用作各种物质的分离膜、选择透过分离膜以及隔离材料等，作为其用途可列举出精密过滤膜、燃料电池用分隔件、电容器用分隔件、用于将功能性材料填充到孔中而表现新功能的功能膜的母材、电池用分隔件等。在这些用途中，聚烯烃制微多孔膜优选用作笔记本式个人电脑、便携电话、数码相机等移动设备中广泛备置的锂离子电池用分隔件。其理由可以列举：膜的机械强度和绝缘性能高。

这里，对于笔记本式个人电脑、电动工具等所备置的圆筒型锂离子二次电池，要求能够收容在有限的空间内并且为高容量。从此种观点出发，对于以往的锂离子二次电池的电极、电解液、作为分隔件的聚烯烃制微多孔膜进行了各种改良。另外，本说明书中所述的“高容量”，例如在一般的具有外径18mm、高65mm的尺寸的圆筒型二次电池中，是指具有2400mAh以上的容量。此外，在具有其他形状、尺寸的电池中，是指单位体积的容量为145mAh/cm³以上。

专利文献1中提出了在高分子微多孔膜的一个面上含有耐热性高分子和陶瓷过滤器的微多孔膜以及具有该微多孔膜的尺寸为外径18mm、高65mm且具有2500mAh的容量的圆筒型锂离子二次电池。

此外，专利文献2中提出了同尺寸且具有2500～2840mAh的容量的圆筒型锂离子二次电池。

进而，专利文献3中公开了一种由催化剂残渣量为300ppm的含有高密度聚乙烯的聚乙烯组合物形成的微多孔膜。此外，专利文献4中公开了品质优异的聚烯烃制微多孔膜。而且，专利文献5中公开了一种使用分子量为50万以下的聚乙烯的聚烯烃制微多孔膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2007-324073号公报

专利文献2:日本特开2007-157458号公报

专利文献3:日本特开2002-128942号公报

专利文献4:日本特表2008-506003号公报

专利文献5:日本特开平6-96753号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，近年来，随着圆筒型电池的高容量化，难以以指数函数关系得到与以往同程度的安全性试验结果。例如，在制造高容量电池时的电池卷绕时由电极活性物质滑落而产生的异物被卷入的情况下，由于分隔件随着高容量化被薄膜化，因而，电极活性物质贯通分隔件而短路的可能性变高。而且，在高容量电池中短路的情况下存在焦耳发热变大的倾向，可能会使电池的稳定性降低。

此外，关于较高温下的循环特性，由于电极的膨胀收缩率与以往相比高、在设定温度以上时电池内部发热而分隔件易于收缩等理由，存在电池的容量降低显著并且循环特性变差的可能。

专利文献1中记载的微多孔膜，由于含有高耐热多孔层而提高了安全性，但从将内部短路防患于未然并且提高电池的高温循环特性的观点出发，尚有改善的余地。

此外，就专利文献2中记载的微多孔膜而言，其优选的方式体现在该微多孔膜为层叠结构，并且，还限定了其孔径以及孔隙率的优选的范围。但是，在考虑将该微多孔膜适用在高容量锂离子二次电池的情况下，并未特别地就对于异物等的耐性进行研究，仍有改善的余地。

进而，上述专利文献3～5中记载的微多孔膜均作为锂离子二次电池用分隔件来使用，近年来尤其必要的对于杂质的考虑欠缺或不充分，尚有改善的余地。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供对异物等具有良好的耐性、且能够实现高温循环特性优异的锂离子二次电池的聚烯烃制微多孔膜、锂离子二次电池用分隔件及锂离子二次电池。

此外，本发明的另一目的在于提供膜中的异物少且品质优异，并且作为非水电解液系二次电池用分隔件使用时显示出良好的循环特性的聚烯烃制微多孔膜锂离子二次电池用分隔件及锂离子二次电池。

用于解决问题的方案