[发明专利]聚烯烃微多孔膜及聚烯烃微多孔膜的制造方法有效

专利信息
申请号: 201880021128.2 申请日: 2018-01-31
公开(公告)号: CN110461925B 公开(公告)日: 2022-03-22
发明(设计)人: 山下明久;片山正己 申请(专利权)人: 旭化成株式会社
主分类号: C08J9/26 分类号: C08J9/26;C08J9/28;C08L23/00;H01M50/417;H01M50/403
代理公司: 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 代理人: 刘新宇;李茂家
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 烯烃 多孔 制造 方法
【说明书】:

聚烯烃微多孔膜的120℃时的TD热收缩率为8%以下,而且聚烯烃微多孔膜的130℃时的TD热收缩率为120℃时的热收缩率的3倍以上且5倍以下、并且与120℃时的热收缩率相比大12%以上。

技术领域

本发明涉及聚烯烃微多孔膜及其制造方法、以及2次电池用分隔件。

背景技术

聚烯烃微多孔膜由于表现出优异的电绝缘性或离子透过性,被用于电池用分隔件、冷凝器用分隔件、燃料电池用材料、精密过滤膜等,特别是被用作锂离子2次电池用分隔件。

近年,锂离子2次电池不仅对便携式电话、笔记本电脑等小型电子仪器的应用得到实现,对电动汽车、小型电动自行车等电动车辆的应用也得到实现。对于锂离子2次电池用分隔件,不仅要求机械特性和离子透过性,还要求对应于2次电池的放热,分隔件的微多孔通过热熔融等而闭塞,抑制电解液内的离子传导,停止电化学反应的性质(关闭(shutdown)特性);和在保持能量的状态下形成异常高温状态之前熔融破膜而使电池放电的性质(熔化(meltdown)特性)。通常关闭温度与分隔件关闭的温度中的最低温度对应,熔化温度超过关闭温度。

关于分隔件的要求特性,研究了聚烯烃微多孔膜的原料、多孔性、拉伸强度、拉伸伸长率、制造条件等(专利文献1及2)。

专利文献1中,为了提供以往的物性不损害、不易变形、耐破膜性和应力松弛特性优异的分隔件,提出了含有粘均分子量(Mv)100000以上且不足400000的聚乙烯(PE)或其共聚物、和Mv 400000以上且10000000以下的PE或其共聚物作为必须成分的聚烯烃微多孔膜。专利文献1中,也研究了聚烯烃微多孔膜的拉伸强度及拉伸伸长率、以及制造时的聚烯烃组合物的喷出量与螺杆转速之比(Q/N)。

专利文献2中,为了得到分隔件的透气度、孔隙率、细孔径、压缩性、机械强度、尺寸稳定性、关闭特性和熔化特性的平衡,提出了由含有重均分子量(Mw)5×105以上的聚烯烃、和使用齐格勒-纳塔催化剂制造的Mw 1×104以上且不足5×105的聚烯烃作为必须成分的聚烯烃组合物形成的聚烯烃微多孔膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006-124652号公报

专利文献2:日本特开2002-128942号公报

发明内容

发明要解决的问题

随着近年的锂离子2次电池的高容量化和高能量密度化,对于分隔件而言,要求设想了比以往苛刻的环境的安全性的担保。

但是,专利文献1及2中记载的以往的聚烯烃微多孔膜即使膜强度高,使用了其的2次电池中,也会存在由于落下等冲击所导致的2次电池的变形直接地导致膜的变形、破膜而产生短路的可能性。因此,以往的2次电池需要在2次电池中缓和分隔件变形的机构。

另外,分隔件对于外部温度的行为也重要,因此分隔件在车载用途中使用时,若没有下述特性:即使由100℃直至约120℃为止的范围内的外部温度、尺寸也稳定,并且在分隔件的熔点左右快速地闭塞微孔,则不能确保绝缘性。

因此,对于聚烯烃微多孔膜,不仅要求单纯地具有低热收缩性,而且要求在熔点左右快速地收缩、并且具有良好的关闭性能。特别是从在初期阶段停止电池的热失控的观点考虑,优选在130℃左右使微孔闭塞。

鉴于上述事情,本发明的目的在于,提供由于对于由100℃直至120℃为止的范围内的温度或外部应力,具有尺寸稳定性,在130℃时快速地闭孔,因此可以在初期阶段停止电池的热失控的聚烯烃微多孔膜、以及使用了其的2次电池用分隔件。

用于解决问题的方案

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