[发明专利]多孔膜的卷绕体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及多孔膜的卷绕体及其制造方法。

背景技术

锂二次电池等非水电解液二次电池现在作为个人计算机、手机、移动信息终端等设备中使用的电池而被广泛使用。

以锂二次电池为代表的这些非水电解液二次电池的能量密度高，因此，由电池的破损或使用了电池的设备的破损导致发生内部短路或外部短路的情况下，有时会流过大电流而发热。因此，对于非水电解液二次电池，要求通过防止一定量以上的发热而确保高安全性。

作为确保非水电解液二次电池的安全性的手段，通常采用下述方法：在发生异常的发热时，通过间隔件来切断正极和负极间的离子的通过，赋予防止进一步发热的关闭(shut down)功能。也就是说，在非水电解液二次电池中，通常采用下述方法：对于配置在正极与负极之间的间隔件，在由于例如正极和负极间的内部短路等在该电池内流过异常的电流时，赋予其切断该电流从而阻止(关闭)流过过大电流来抑制进一步的发热的功能。此处，如下实现上述关闭：超过通常的使用温度时，热导致间隔件发生熔融，阻塞形成于该间隔件的细孔。而且，对于间隔件，优选在进行上述关闭后，即使电池内成为某种程度的高温也不会由于热而导致破坏，维持关闭的状态。

作为上述间隔件，通常使用以在产生异常的发热时例如在约80～180℃下熔融的聚烯烃为主成分的多孔膜。然而，包含上述多孔膜的间隔件在高温下的形状稳定性不充分，即使表现出关闭功能，若发生收缩、破膜等，则有可能正极与负极直接接触，从而引起内部短路。也就是说，包含上述多孔膜的间隔件有可能无法充分抑制由内部短路引起的异常发热，因此，寻求可以确保更高安全性的间隔件。

作为耐热性优异的多孔膜，例如，在专利文献1中，提出了在聚烯烃的微多孔膜上层叠有包含芳香族聚酰胺等芳香族聚合物的耐热多孔层的多孔膜。

锂二次电池等非水电解液二次电池使用了可燃性的有机电解液，因此为具有可燃性的电池。因此，假定使用者的误用、过于严酷的环境下的使用，确定了各种各样的安全性标准，同时进行了安全性试验。

作为安全性标准，可举出IEC(国际电气标准会议)标准、UL(Underwriters Laboratories Inc.)标准、JIS标准等。

另一方面，作为安全性试验，可举出电试验(外部短路、过充电等)、环境试验(低压、加热等)、机械试验(压碎、掉落等)。

进一步具体地，作为评价被认为是锂离子电池的事故原因之1的内部短路的试验，可举出钉刺试验。钉刺试验中，在电池中插入钉而人为地使其发生内部短路，并评价此时的电池的安全性(例如，发热、起火、发烟、破裂等的有无)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国公开专利公报“特开2009-205959(2009年9月10日公开)”

发明内容

发明要解决的课题

然而，要求使电池的安全性进一步提高。

本发明鉴于上述以往的问题点而实施，其目的在于，提供能实现安全性提高了的电池的间隔件。

解决课题的方法

本发明人等鉴于上述课题而深入研究，结果发现以下的(a)～(c)，从而完成了本发明。

(a)若将多孔膜的卷绕体、且最外表面的凹凸小的卷绕体用作间隔件，则可以制作安全性高的电池(特别是发生内部短路时的安全性高的电池)，

(b)若对于成为多孔膜的原料的膜，边施加向宽度方向的张力边制造多孔膜，则可以制作凹凸小的多孔膜，若使用该多孔膜形成卷绕体，则可以制造最外表面的凹凸小的卷绕体，

(c)在成为多孔膜的原料的膜的材质、涂敷层的涂敷方法、向成为多孔膜的原料的膜施加张力的方法的组合中，在制造凹凸小的多孔膜时存在优选组合。

为了解决上述课题，本发明的卷绕体的特征在于，是具有20mm以上宽度的带状多孔膜的卷绕体，上述卷绕体以1mm间隔对全部宽度测定最外表面的宽度方向的凹凸时，宽度方向20mm之间的凹凸的最大值与最小值的差低于25μm。

本发明的卷绕体中，优选上述卷绕体的最外周的多孔膜的宽度方向20mm之间的膜厚的最大值与最小值的差为1.6μm以下。

本发明的卷绕体中，优选上述多孔膜具有含有聚烯烃的层。

本发明的卷绕体中，优选上述多孔膜具有含有聚烯烃的层和涂敷于该含有聚烯烃的层上而形成的涂敷层。

本发明的卷绕体中，优选使用具备展平机构的涂敷装置来进行上述涂敷。