[发明专利]聚烯烃多层微多孔质膜、其制造方法和电池用隔膜

说明书

本发明提供一种聚烯烃多层微多孔质膜，其透气度值低，即使薄膜化也可保持高的空孔率和机械强度，阻抗特性优异，且用作电池隔膜时电池特性优异。聚烯烃多层微多孔质膜等，该聚烯烃多层微多孔质膜至少含有第1微多孔质层和第2微多孔质层，其特征在于，所述第1微多孔质层由含有聚丙烯的第1聚烯烃树脂构成，所述第2微多孔质层由含有超高分子量聚乙烯的第2聚烯烃树脂构成，满足下述(I)至(II)的要点。(I)膜厚为25μm以下，膜厚(μm)与空孔率(％)满足下式的关系。空孔率(％)/膜厚(μm)≥3.0(II)16μm换算透气度为100sec/100cm³以上300sec/100cm³以下。

技术领域

本发明涉及一种聚烯烃多层微多孔质膜、其制造方法和电池用隔膜，更具体而言，涉及一种透气度值低，即使薄膜化也可保持高的空孔率和机械强度，阻抗特性优异，能够适合用于电池隔膜的聚烯烃多层微多孔质膜、其制造方法和电池用隔膜。

背景技术

聚烯烃微多孔质膜能够用作例如锂一次电池和二次电池、锂聚合物电池、镍氢电池、镍镉电池、镍锌电池、银锌二次电池等中的电池隔膜。电池隔膜在防止因两极活性物质的接触而造成短路的同时，在其空孔内保持电解液形成离子传导的通路，在电池的安全性、电池性能(容量、输出特性、循环寿命等)方面发挥重要功能。因此，聚烯烃微多孔质膜要求具有优异的透过性、机械特性、阻抗特性等。

例如，专利文献1中公开了一种非质子性电解液电池隔膜，其叠层有聚乙烯制多孔膜和聚丙烯制多孔膜，其实施例中记载了一种非质子性电解液电池隔膜，其膜厚为25μm，利用压汞仪测定的最大孔径为0.171μm，多孔度为49.5％，气体透过性为1030(L/min·m²·kgf/cm²)。

另外，专利文献2中公开了一种叠层多孔膜，其具有：多孔膜层(A层)，该多孔膜层(A层)以结晶溶解峰温度为150℃以上250℃以下的聚烯烃树脂组合物(a)作为主成分，厚度为10μm；以及无纺布层(B层)，该无纺布层(B层)以结晶溶解峰温度为100℃以上150℃以下的聚烯烃树脂组合物(b)作为主成分，纤维直径为1μm以下，其实施例中记载了一种薄膜，透气度为433秒/100mL至573秒/100mL，膜厚为22μm至49μm。

另外，专利文献3中公开了一种电池用隔膜，其具有以聚烯烃树脂作为主成分的多孔质的层，其实施例中记载了一种隔膜，该隔膜的至少一个表面的算术平均粗糙度Ra为0.3μm以上，该隔膜的至少一个表面的粗糙度的峰谷平均间隔Sm为1.3μm以上，起泡点细孔径为0.02μm至0.04μm，Gurley值(透气度)为300秒/100mL至540秒/100mL，膜厚为23μm至29μm，穿刺强度为2.0N至2.9N。

另外，专利文献4中公开了一种电池用隔膜，其具有以聚烯烃树脂作为主成分的多孔质的层，其实施例中记载了一种隔膜，该隔膜的至少一个表面的算术平均粗糙度Ra为0.46μm至0.88μm，起泡点细孔径为0.02μm至0.04μm，Gurley值(透气度)为330秒/100mL至600秒/100mL，厚度为22μm至31μm，且穿刺强度为2.2N至3.1N(224.4gf至316.3gf)。

随着近年来锂离子二次电池的高能量密度化和小型化，对其隔膜也开始要求薄膜化，专利文献1至专利文献4中公开的聚烯烃微多孔质膜的膜厚均为20μm以上。由此，要求研发一种在薄膜化时也具有充分的透过性和机械特性的聚烯烃多层微多孔质膜。另外，通常由于薄膜化，聚烯烃多层微多孔质膜的阻抗存在降低的趋势，所以也要求阻抗特性的进一步提高。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开平06-020671号公报。

专利文献2：国际公开第2012/043718号。

专利文献3：日本专利特开2010-171006号公报。