[发明专利]耐热性多孔质膜、非水电池用隔膜以及非水电池

说明书

技术领域

本发明涉及在非水电池中适用于将正极和负极隔开的隔离材料的耐热性多孔质膜、使用该耐热性多孔质膜的非水电池用隔膜、以及具有上述耐热性多孔质膜或者上述非水电池用隔膜且贮藏特性和安全性优异的非水电池。背景技术

作为非水电池的一种的锂二次电池由于能量密度高的特征而作为手机、笔记本型个人电脑等便携式设备的电源广泛使用。进一步地，近年来还在研究运用高能量密度的特性，用作电动助力自行车、电动车、电动汽车、混合动力汽车等的车载用电源。这种车载用途的电源由于比便携式设备的电源容量大，因此进一步确保安全性是重要的。

在现有的锂二次电池中，作为介于正极和负极之间的隔膜，使用例如厚度为20～30μm左右的聚烯烃系微多孔性膜（微多孔膜）。另外，作为隔膜的材料，为了确保在电池的热失控温度以下使隔膜的构成树脂熔融而使空孔闭塞，从而使电池的内阻上升而在短路时等提高电池的安全性的所谓关闭效果，有时使用聚乙烯等在聚烯烃中熔点也低的材料。

另外，作为这样的隔膜，例如为了多孔化和提高强度，使用经单轴拉伸或者双轴拉伸的膜。这样的隔膜，为了作为单独存在的膜而供给，在操作性等方面要求一定的强度，并通过上述拉伸来确保上述强度。然而，这样的拉伸膜中，由于结晶度增大，关闭温度也提高至接近于电池热失控温度的温度，因而很难说用于确保电池安全性的裕量（margin）是充分的。

另外，由于上述拉伸在膜中产生应变，将其暴露于高温中时，存在由于残余应力而发生收缩的问题。收缩温度存在于与熔点、即关闭温度非常接近的位置。因此，在使用聚烯烃系的微多孔性膜隔膜时，如果充电异常时等电池的温度达到关闭温度，则必须使电流立即减小而防止电池的温度上升。这是因为，在空孔没有充分地闭塞而未能使电流立即减小的情况下，电池的温度会容易地上升至隔膜的收缩温度，因而存在由内部短路引起的起火的危险性。

作为防止这种由隔膜的热收缩引起的短路、提高电池的可靠性的技术，例如，有人提出了用具有耐热性良好的多孔质基体、填料颗粒和用于确保关闭功能的树脂成分的隔膜来构成电化学元件（专利文献1～3）。

另外，有人提出了在聚烯烃制的多孔质膜上形成以耐热性树脂、无机微粒等为主体的耐热层而提高耐热性（专利文献4～6）。

根据专利文献1～6中公开的技术，能够提供即使异常过热时也难以发生热失控的安全性优异的电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2006/62153号

专利文献2：日本特表2005-536858号公报

专利文献3：国际公开第2009/44741号

专利文献4：日本特开2000-30686号公报

专利文献5：日本特开2008-300362号公报

专利文献6：日本特表2008-524824号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，将锂二次电池用于例如车载用途时，由于其使用环境易为高温，因此在安全性的同时要求确保高的高温贮藏特性。

本发明是鉴于上述情况作出的，其目的是提供具有高安全性和高温贮藏特性的非水电池、可以作为正极与负极的隔离材料发挥作用且能够构成上述非水电池的耐热性多孔质膜、以及能够构成上述非水电池的隔膜。

解决问题的手段

能够达到上述目的的本发明的耐热性多孔质膜的特征在于，其为在用于构成非水电池用隔膜的多孔质基材上、或者在用于非水电池的电极上形成的耐热性多孔质膜，上述耐热性多孔质膜至少含有耐热温度为130℃以上的微粒和有机粘合剂，作为上述有机粘合剂，含有具有含酰胺键的环状结构的基团以及来自聚合性双键的骨架、玻璃化温度为130℃以上、并且重均分子量为35万以上的聚合物，上述耐热性多孔质膜与上述多孔质基材或上述电极之间的180°剥离强度为0.6N/cm以上。

另外，本发明的非水电池用隔膜的特征在于，多孔质基材与本发明的耐热性多孔质膜进行了一体化。

进一步地，本发明的非水电池具有正极、负极和非水电解质，其特征是本发明的耐热性多孔质膜与上述正极和上述负极中的至少一个进行了一体化；或者具有正极、负极、隔膜和非水电解质，其特征是上述隔膜是本发明的非水电池用隔膜。

发明效果

根据本发明，可以提供具有高安全性和高温贮藏特性的非水电池，能够作为正极和负极的隔离材料发挥作用、能够构成上述非水电池的耐热性多孔质膜，以及能够构成上述非水电池的隔膜。

附图说明