非水電解液二次電池用間隔件、層疊間隔件、構件及非水電解液二次電池制造技術

本發明專利技術提供一種能夠抑制初始倍率特性及反復充放電時的倍率特性降低的非水電解液二次電池用間隔件，其是以聚烯烴為主成分的多孔膜，在將其浸漬于包含3重量％的水的N?甲基吡咯烷酮后以輸出功率1800W照射頻率2455MHz的微波時的、相對于每單位面積的樹脂量的溫度上升結束時間為2.9～5.7秒·m

【技術實現步驟摘要】
非水電解液二次電池用間隔件、層疊間隔件、構件及非水電解液二次電池
本專利技術涉及非水電解液二次電池用間隔件、非水電解液二次電池用層疊間隔件、非水電解液二次電池用構件及非水電解液二次電池。
技術介紹
鋰離子二次電池等非水電解液二次電池由于能量密度高而被廣泛用作個人電腦、移動電話、便攜式信息終端等設備所使用的電池，最近，還作為車載用電池進行開發。作為鋰離子二次電池等非水電解液二次電池中的間隔件，使用以聚烯烴為主成分的微多孔膜(專利文獻1)。在非水電解液二次電池中，隨著充放電而使電極反復膨脹收縮，因此存在以下問題：在電極與間隔件之間產生應力，并且電極活性物質發生脫落等而使內部電阻增大，循環特性降低。為此，提出了通過在間隔件的表面涂布聚偏氟乙烯等粘接性物質來提高間隔件與電極的密合性的方法(專利文獻1、2)?，F有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本專利公報“專利第5355823號(2013年11月27日發行)”專利文獻2：日本公開專利公報“特開2001-118558號(2001年4月27日公開)”
技術實現思路
專利技術要解決的課題然而，在專利文獻1、2的技術中還存在初始倍率特性不夠高、或者因反復充放電而使倍率特性降低的問題。本專利技術是鑒于這種問題點而完成的專利技術，其目的在于提供初始倍率特性優異且能夠抑制反復充放電時的倍率特性降低的非水電解液二次電池用間隔件、非水電解液二次電池用層疊間隔件、非水電解液二次電池用構件及非水電解液二次電池。用于解決課題的手段本專利技術的非水電解液二次電池用間隔件，其特征在于，是以聚烯烴為主成分的多孔膜，將其浸漬于包含3重量％的水的N-甲基吡咯烷酮后以輸出功率1800W照射頻率2455MHz的微波時的、相對于每單位面積的樹脂量的溫度上升結束時間為2.9～5.7秒·m2/g。進而，本專利技術的非水電解液二次電池用間隔件的上述相對于每單位面積的樹脂量的溫度上升結束時間優選為2.9～5.3秒·m2/g。另外，本專利技術的非水電解液二次電池用層疊間隔件具備上述的非水電解液二次電池用間隔件和多孔層。另外，本專利技術的非水電解液二次電池用構件，其特征在于，依次配置正極、上述非水電解液二次電池用間隔件或上述非水電解液二次電池用層疊間隔件及負極而成。另外，本專利技術的非水電解液二次電池，其特征在于，包含上述的非水電解液二次電池用間隔件或上述非水電解液二次電池用層疊間隔件。專利技術效果根據本專利技術，發揮出可以提供初始倍率特性優異且能夠抑制反復充放電時的倍率特性降低的非水電解液二次電池用間隔件、非水電解液二次電池用層疊間隔件、非水電解液二次電池用構件及非水電解液二次電池的效果。具體實施方式以下說明本專利技術的一個實施方式，但是本專利技術并不限于此。本專利技術不限于以下說明的各構成，能夠在技術方案所示的范圍中進行各種變更，適當組合分別在不同實施方式中公開的技術手段而得到的實施方式也包含在本專利技術的技術范圍中。需要說明的是，只要在本說明書沒有特別記載，則表示數值范圍的“A～B”是指“A以上且B以下”?！?.間隔件〕(1-1)非水電解液二次電池用間隔件本專利技術的一個實施方式的非水電解液二次電池用間隔件為在非水電解液二次電池中配置在正極與負極之間的膜狀的多孔膜。多孔膜只要是以聚烯烴系樹脂為主成分的多孔且膜狀的基材(聚烯烴系多孔基材)即可，是在其內部具有連結的細孔、且氣體或液體能夠從一個面透過至另一面的膜。多孔膜在電池發熱時發生熔融而使非水電解液二次電池用間隔件無孔化，從而對該非水電解液二次電池用間隔件賦予關閉功能。多孔膜可以是由1層形成的多孔膜，也可以是由多層形成的多孔膜。本專利技術人等首先發現將多孔膜浸漬于包含3重量％的水的N-甲基吡咯烷酮后以輸出功率1800W對多孔膜照射頻率2455MHz的微波時的直至升溫結束為止的時間(溫度上升結束時間)與初始倍率特性及反復充放電時的倍率特性的降低有關，由此完成了本專利技術。若進行非水電解液二次電池的充放電，則電極發生膨脹。具體而言，在充電時負極發生膨脹，在放電時正極發生膨脹。因此，非水電解液二次電池用間隔件內部的電解液從發生膨脹的電極側被擠出至對置的電極側。根據這種機制，在充放電循環中，電解液在非水電解液二次電池用間隔件的內外發生移動。在此，非水電解液二次電池用間隔件如上述那樣具有細孔，由此電解液在該細孔的內外移動。當電解液在非水電解液二次電池用間隔件的細孔內移動時，細孔的壁面受到與該移動相伴的應力。該應力的強度與細孔的結構、即連結的細孔中的毛細管力及細孔的壁的面積有關。具體而言，認為毛細管力越強，細孔的壁面受到的應力越增大，并且細孔的壁面的面積越大，細孔的壁面受到的應力越增大。此外，認為該應力的強度還與在細孔內移動的電解液的量有關，在移動的電解液量多、即、使電池在大電流條件下工作的情況下，該應力的強度變大。而且，若該應力增大，則壁面因應力而變形使得細孔發生阻塞，結果使電池輸出特性降低。因此，反復進行電池的充放電或使其在大電流條件下工作，導致倍率特性逐漸降低。另外，認為若從非水電解液二次電池用間隔件被擠出的電解液少，則引起與電極表面對應的電解液減少、或在電極表面上產生局部的電解液枯竭部位，導致電解液分解生成物的產生增加。這種電解液分解生成物成為非水電解液二次電池的倍率特性降低的原因。這樣，非水電解液二次電池用間隔件的細孔的結構(細孔內的毛細管力及細孔的壁的面積)以及從非水電解液二次電池用間隔件向電極供給電解液的能力與反復進行電池的充放電或使其在大電流條件下工作時的倍率特性的降低有關。為此，本專利技術人等著眼于將多孔膜浸漬于包含3重量％的水的N-甲基吡咯烷酮后以輸出功率1800W對多孔膜照射頻率2455MHz的微波時的溫度變化。若對包含含有水的N-甲基吡咯烷酮的多孔膜照射微波，則因水的振動能量而發熱。產生的熱傳導至包含水的N-甲基吡咯烷酮接觸的多孔膜的樹脂。而且，在發熱速度與基于向樹脂傳熱的自然冷卻速度相平衡的時間點，溫度上升結束。因此，結束升溫為止的時間(溫度上升結束時間)與多孔膜中所含的液體(在此為包含水的N-甲基吡咯烷酮)和構成多孔膜的樹脂的接觸程度有關。多孔膜中所含的液體和構成多孔膜的樹脂的接觸程度與多孔膜的細孔內的毛細管力及細孔壁的面積密切相關，因此可以通過上述的溫度上升結束時間來評價多孔膜的細孔的結構(細孔內的毛細管力及細孔壁的面積)。具體而言，溫度上升結束時間越短，表示細孔內的毛細管力越大，細孔壁的面積越大。另外，認為液體在多孔膜的細孔內移動越容易時，多孔膜中所含的液體和構成多孔膜的樹脂的接觸程度越大。因此，利用溫度上升結束時間可以評價從非水電解液二次電池用間隔件向電極供給電解液的能力。具體而言，溫度上升結束時間越短，表示從非水電解液二次電池用間隔件向電極供給電解液的能力越高。本專利技術的多孔膜的相對于每單位面積的樹脂量(單位面積重量)的上述溫度上升結束時間為2.9～5.7秒·m2/g，優選為2.9～5.3秒·m2/g。在相對于每單位面積的樹脂量的溫度上升結束時間不足2.9秒·m2/g的情況下，多孔膜的細孔內的毛細管力及細孔壁的面積變得過大，在充放電循環中或大電流條件下的工作時，電解液在細孔內移動時細孔壁受到的應力增大，由此細孔發生阻塞，電池輸出特性降低。另外，若相對于每單位面積的樹脂量的溫度上升結束時間超過5.7秒·m本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種非水電解液二次電池用間隔件，其特征在于，是以聚烯烴為主成分的多孔膜，將其浸漬于包含3重量％的水的N?甲基吡咯烷酮后以輸出功率1800W照射頻率2455MHz的微波時的、相對于每單位面積的樹脂量的溫度上升結束時間為2.9～5.7秒·m

【技術特征摘要】
2015.11.30 JP 2015-2339361.一種非水電解液二次電池用間隔件，其特征在于，是以聚烯烴為主成分的多孔膜，將其浸漬于包含3重量％的水的N-甲基吡咯烷酮后以輸出功率1800W照射頻率2455MHz的微波時的、相對于每單位面積的樹脂量的溫度上升結束時間為2.9～5.7秒·m2/g。2.根據權利要求1所述的非水電解液二次電池用間隔件，其特征在于，所述相對于每單位面積的樹脂量的溫度上升結束時間為2.9～5.3秒·m2/g。3.一種非水電解液二次電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吉丸央江，村上力，
申請(專利權)人：住友化學株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP