[发明专利]二次电池用隔板

说明书

技术领域

本发明涉及可用于锂离子二次电池等的二次电池用隔板。

背景技术

近年来，笔记本电脑、手机、PDA(Personal Digital Assistant)等便携终端的普及显著。就用于这些便携终端的电源的二次电池而言，大多使用锂离子二次电池等。便携终端要求更舒适的携带性，因而其小型化、薄型化、轻质化、高性能化得到迅速发展，其结果，便携终端已被用于各种各样的场合。另外，对于电池，也与便携终端同样地要求小型化、薄型化、轻质化、高性能化。

锂离子二次电池如下地进行充放电动作：在充电时，锂从正极的正极活性物质中，作为锂离子溶出至有机隔板中的电解液中，进入到负极的负极活性物质中；在放电时，进入该负极的负极活性物质中的锂离子被放出至电解液中，再次回到该正极的正极活性物质中。

通常，作为在锂离子二次电池中使用的有机隔板，可使用例如由聚烯烃类树脂形成的微多孔膜。在电池内部的温度达到130℃附近的情况下，有机隔板通过熔融而封塞微多孔，从而来防止锂离子的移动，通过使电流截断的切断(shut down)功能，从而起到保持锂离子二次电池的安全性的作用。但是，瞬间产生的发热导致电池温度超过例如150℃时，可能引起有机隔板急剧收缩，正极与负极直接接触，短路的部位扩大。这种情况下，有时会达到电池温度达数百℃以上的异常过热的状态。

因此，已研究了在聚乙烯微多孔膜等有机隔板的表面上叠层有具有耐热性的多孔膜层(以下也记作“耐热层”)的非水类隔板等。多孔膜层是内部具有连结着的多个微孔结构的膜，其含有非导电性粒子、用以使非导电性粒子彼此以及非导电性粒子与有机隔板或集电体之间粘结的聚合物粘合剂(以下也记作“粘合剂”)。

此外，多孔膜层也可以叠层在电极上使用、或作为有机隔板本身使用。

专利文献1中提出了：具备聚烯烃微多孔膜、和设置于所述聚烯烃微多孔膜的单面或双面且包含耐热性树脂的耐热性多孔层的非水二次电池用隔板；以及具备聚烯烃微多孔膜、和设置于所述聚烯烃微多孔膜的单面或双面且包含偏氟乙烯类树脂的粘接性多孔层的非水二次电池用隔板。

根据专利文献1的记载，通过耐热性多孔层，即使在切断温度以上的温度下，聚烯烃微多孔膜也得到保持，不易产生熔毁(meltdown)，能够确保高温时的安全性。此外，还记载了下述内容：由于粘接性多孔层的存在，与非水二次电池用隔板的粘接性提高，除了聚烯烃微多孔膜所具有的机械强度、切断特性及液干涸防止效果以外，粘接性多孔层还发挥出优异的离子透过性和电解液保持性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4806735号公报

发明内容

发明要解决的问题

锂离子二次电池通常是通过下述方式制造的：隔着二次电池用隔板将具有集电体和正极活性物质层的正极、和具有集电体和负极活性物质层的负极叠层，并将该叠层体卷绕而形成电极体，将该电极体收容在电池壳体内，向电池壳体内注入电解液，并对开口部进行封口。使用专利文献1中记载的具有聚烯烃微多孔膜及多孔层的隔板时，多孔层中的非导电性粒子以及电极活性物质层中的电极活性物质容易发生脱离。因此，为了防止这一现象，优选在隔着二次电池用隔板将上述正极和负极叠层时进行热压。

但是，根据本发明人的研究，已知在使用专利文献1记载的具备聚烯烃微多孔膜和多孔层的非水二次电池用隔板的情况下，在将非水二次电池用隔板和在集电体上具备含有电极活性物质的电极活性物质层的电极叠层时，由于聚烯烃微多孔膜或粘接性多孔层与电极活性物质层之间的粘接性不足，因而会导致所制造的电极对于在卷绕时等工序中施加的机械力的强度下降，无法充分防止电极活性物质等的脱离(掉粉)，由脱离物引起电极间发生短路等的危险性增大。

另外，为了改善多孔层与叠层于集电体上的电极活性物质之间的粘接性而使用具有粘接性多孔层的非水二次电池用隔板的情况下，已知存在如下的问题：作为非水二次电池用隔板无法获得充分的耐热性，总体上在150℃以下的温度下即容易发生收缩，易引发电池短路。

此外，将具备粘接性多孔层的非水二次电池用隔板在卷绕成卷(roll)状的情况下长时间放置时，存在会在非水二次电池用隔板间产生胶着(抗粘连性不良)的缺点。

本发明是鉴于上述现有技术而完成的，目的在于提供耐热性良好、与叠层在集电体上的电极活性物质层的粘接性高、并且抗粘连性优异的二次电池用隔板。此外，本发明的目的在于提供具有上述二次电池用隔板的二次电池。解决问题的方法