[发明专利]锂离子二次电池用隔板和锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有多孔膜的锂离子二次电池用隔板，更详细地而言，涉及一种具有能够有助于改善隔板的平滑性和抗氧化性的多孔膜的锂离子二次电池用隔板。此外，本发明还涉及一种具备上述带多孔膜的隔板的锂离子二次电池。

背景技术

在实用化的电池中，锂离子二次电池显示出最高的能量密度，因而特别广泛地用于小型电子产品。另外，除了小型用途以外，锂离子二次电池有望推广至机动车领域。其中，迫切希望锂离子二次电池的高容量化、长寿命化以及安全性的进一步提高。

在锂离子二次电池中，为了防止正极和负极之间短路，通常使用聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃类有机隔板。聚烯烃类有机隔板具有在200℃以下熔融的物性，因此，在因内部和/或外部刺激而致使电池达到高温时，发生收缩或熔融等体积变化，其结果，可能会使正极与负极短路，因电能的释放等而发生爆炸。

因此，为了解决上述问题，提出了使聚乙烯类有机隔板上含有无机粒子等非导电性粒子的方案。

例如，在专利文献1中公开的方法是：将无机粒子BaTiO₃粉末和聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物高分子(PVDF-CTFE)一起分散于分散介质中进行浆料化，将其涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯制的多孔性基材上并进行干燥。在该方法的情况下，通过使其含有无机粒子，可以抑制因150℃以上的热而产生的有机隔板的热收缩，但是，在涂布含有无机粒子的浆料并进行干燥时，存在有机隔板产生褶皱等问题。

此外，在专利文献2中公开了一种带多孔膜的隔板，所述隔板是通过将由聚偏氟乙烯和/或聚环氧乙烷以及碳酸钙等无机粒子制成的多孔膜浆料涂布在由聚乙烯制成的有机隔板上而成的。按照专利文献2的记载，通过使其含有无机粒子，可以阻止长期循环中的锂树枝状结晶(树枝状晶体)生长，从而防止电短路。然而，该方法中使用的聚环氧乙烷的高电位弱，长期循环特性和高温工作时容量的劣化显著。

按照上述专利文献1和专利文献2，通过形成含有无机粒子等非导电性粒子的多孔膜，可以实现防止电短路以及抑制热收缩，然而，在聚烯烃类有机隔板上形成含有无机粒子的多孔膜时，存在可看出产生的褶皱等变形(即膜平滑性恶化)、或者使用有其的锂离子二次电池无法获得长期循环特性之类的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2008-503049号公报(对应美国专利申请公开第2006/8700号说明书)

专利文献2：日本特开2001-319634号公报(对应美国专利第6432586号说明书)

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于如上所述的现有技术而完成的，其目的在于提供一种锂离子二次电池用隔板，在锂离子二次电池中使用的带多孔膜的隔板中，具有能够有助于隔板的膜平滑性和长期循环特性的粘合剂。

解决问题的方法

本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现：对于含有上述无机粒子等非导电性粒子的多孔膜，通过含有特定的粘合剂，可以抑制含有非导电性粒子的多孔膜变形，由此还可以抑制有机隔板变形，由此显示出膜平滑性优异，另外，由于上述粘合剂具有较高的氧化稳定性而显示出长期循环特性，从而完成了本发明。

解决上述课题的本发明包含下述事项作为要点。

(1)一种锂离子二次电池用隔板，其特征在于，有机隔板上层叠有包含非导电性粒子和粘合剂的多孔膜，所述粘合剂包含含有(甲基)丙烯腈单体单元以及(甲基)丙烯酸酯单体单元的共聚物。

(2)上述(1)所述的锂离子二次电池用隔板，其中，在所述粘合剂中，共聚物中的(甲基)丙烯腈单体单元与(甲基)丙烯酸酯单体单元的比率(＝(甲基)丙烯腈单体单元/(甲基)丙烯酸酯单体单元)，以质量比来计，在5/95～50/50的范围。

(3)上述(1)或(2)中所述的锂离子二次电池用隔板，其中，在所述粘合剂中，共聚物中的(甲基)丙烯腈单体单元与(甲基)丙烯酸酯单体单元的总含有比例为50质量％以上。

(4)上述(1)～(3)中任一项所述的锂离子二次电池用隔板，其中，所述粘合剂是能够通过加热或能量线照射发生交联的粘合剂。

(5)上述(1)～(4)中任一项所述的锂离子二次电池用隔板，其中，在所述粘合剂中，共聚物含有热交联性的交联性基团，所述热交联性的交联性基团为选自环氧基、N-羟甲基酰胺基和噁唑啉基中的至少1种。