[发明专利]蓄电装置用分隔件及其制造方法、以及蓄电装置及其制造方法

说明书

一种蓄电装置用分隔件，其具有含有聚烯烃树脂和经过表面处理的离子性化合物的多孔层，多孔层中的离子性化合物的含量为5质量％以上且99质量％以下，离子性化合物的表面亲水度为0.10以上且0.80以下。

技术领域

本发明涉及蓄电装置用分隔件及其制造方法、以及具备该蓄电装置用分隔件的蓄电装置及其制造方法。

背景技术

蓄电装置被利用于民生机器用电源、车载用电源、固定用电源等广泛用途。这些蓄电装置之中，锂离子二次电池由于具有高能量密度、高耐久性等优异的特征，因此近年作为电动汽车用的电源，利用急速扩大。

锂离子二次电池中，通常使用聚烯烃微多孔膜作为分隔件。分隔件配置于正极和负极之间，防止正负极的直接接触或短路所导致的电子传导，另一方面能够借由保持于该微多孔中的电解液进行离子传导。

电动汽车用的蓄电装置由于如急速充电、再生制动等那样短时间进行大电流的充放电的频率高，因此需要具备高度的输入输出特性。即，对于分隔件要求高的离子传导性。另外，蓄电装置的安全性也要求高的水平，分隔件优选不含有金属杂质。在蓄电装置内混入金属杂质、并在初期检查没有发现的情况下，在蓄电装置的使用中，存在内部短路而产生异常加热、起火等严重问题的可能性。进而，从提高蓄电装置的安全性的观点考虑，分隔件的耐热性也是重要的。优选即使在聚烯烃树脂的熔点以上的温度、分隔件也维持正负极之间的绝缘性。

近年，为了改善分隔件的离子传导性，进行了各种尝试。例如专利文献1中公开了将聚乙烯树脂和金属氧化物组合使用、而制作含有金属氧化物的聚烯烃微多孔膜的方法。具体而言，通过将氧化铝、氧化镁、二氧化钛等金属氧化物、和高密度聚乙烯熔融混炼，并将混炼物拉伸，由此将填料和树脂的界面剥离而制作多孔膜。

另外，专利文献2中公开了利用下述方法(所谓“湿式法”)来制作含有金属氧化物的聚烯烃微多孔膜的方法，所述方法为通过同样地将聚乙烯树脂和金属氧化物组合使用的同时，在熔融混炼时也组合使用增塑剂，由此通过增塑剂的提取而多孔化的方法。具体而言，通过将氧化铝、二氧化硅等金属氧化物、高密度聚乙烯和增塑剂熔融混炼，将混炼物拉伸后，提取增塑剂，由此制作微多孔膜。

接着，专利文献3中公开了将聚乙烯树脂和氧化锌组合使用而制作含有氧化锌的聚乙烯微多孔膜的方法。具体而言，将高密度聚乙烯和氧化锌(平均粒径40～100nm)组合使用而制作氧化锌和聚乙烯复合化而成的微多孔膜。

进而，专利文献4中公开了将聚烯烃树脂和硫酸钡混合而制作含有硫酸钡的聚烯烃微多孔膜的方法。具体而言，将高密度聚乙烯、软质聚丙烯等聚烯烃树脂类、和作为填料的硫酸钡(平均粒径660nm)混合，将所得到的混合物拉伸，由此将树脂和填料的界面剥离而形成多孔膜。

另一方面，从提高分隔件的耐热性的观点考虑，进行了各种研究。最通用的方法为使用聚烯烃微多孔膜作为基材、在基材上形成含有无机填料和/或耐热性有机树脂作为主体的耐热层的方法。例如专利文献5中，在聚乙烯微多孔膜上形成含有二氧化硅作为主体的耐热层、改善分隔件的耐热性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-41604号公报

专利文献2：日本特开2010-262785号公报

专利文献3：日本特开2012-144663号公报

专利文献4：日本特开2005-71979号公报

专利文献5：国际公开第2012/005139号

发明内容

发明要解决的问题