JP2952017B2 - 電池用セパレータ、その製造法および電池 - Google Patents
電池用セパレータ、その製造法および電池Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電池用セパレータ、その製造法および該セパ
レータを組み込んだ電池に関する。
レータを組み込んだ電池に関する。
（従来の技術） 電池用セパレータとしては、正負両極を隔離するとい
う本来の機能を有すると共に、電解液に対する充分な耐
性を備え、更に電池の内部抵抗を増大させることのない
良好なイオン導電性をも備える必要が有る。
う本来の機能を有すると共に、電解液に対する充分な耐
性を備え、更に電池の内部抵抗を増大させることのない
良好なイオン導電性をも備える必要が有る。
電池の種類は多いが、リチウム等を負極とする非水電
解液電池は高エネルギー密度を有すると共に自己放電が
少ないので、近年、大電流用電池として注目されてい
る。
解液電池は高エネルギー密度を有すると共に自己放電が
少ないので、近年、大電流用電池として注目されてい
る。
この非水電解液電池はジメチルフォルムアミド、プロ
ピレンカーボネート、アセトニトリル、ブチロラクト
ン、ジメチルフォルムアミド等の非プロトン溶媒で且つ
誘電率の高い液体にLiPF6、LiCl4、LiClO4、LiBF4等を
電解質として溶解したものを電解液として用いている。
ピレンカーボネート、アセトニトリル、ブチロラクト
ン、ジメチルフォルムアミド等の非プロトン溶媒で且つ
誘電率の高い液体にLiPF6、LiCl4、LiClO4、LiBF4等を
電解質として溶解したものを電解液として用いている。
この非水電解液は電気伝導度が低く、従って、大電流
を取り出すために正負両極の面積を可及的に大きくする
必要がある。
を取り出すために正負両極の面積を可及的に大きくする
必要がある。
そのため、非水電解液電池は正負両極を構成する材料
をセパレータを介して重合わせて渦巻状に巻き、該渦巻
状体を金属ケースに収納した構造とされている。
をセパレータを介して重合わせて渦巻状に巻き、該渦巻
状体を金属ケースに収納した構造とされている。
ところで、大電流用電池にあっては、強制放電等の誤
使用により起因した外部短絡によって異常電流が流れ、
これに伴って内部温度が著しく上昇し、遂には火災や爆
発という重大事故を引き起こす危険性がある。これを回
避するため、電池の構造自体を防爆型とする等の工夫が
種々とられているが、異常電流とこれに伴う発熱を防止
するという観点からは本質的な解決策となっていない。
使用により起因した外部短絡によって異常電流が流れ、
これに伴って内部温度が著しく上昇し、遂には火災や爆
発という重大事故を引き起こす危険性がある。これを回
避するため、電池の構造自体を防爆型とする等の工夫が
種々とられているが、異常電流とこれに伴う発熱を防止
するという観点からは本質的な解決策となっていない。
一方、電池用セパレータとして、特公昭46−40119号
公報に記載されているようなポリプロピレン（以下、PP
と称す）製微孔フィルムを用いることが知られている。
公報に記載されているようなポリプロピレン（以下、PP
と称す）製微孔フィルムを用いることが知られている。
このPP製微孔フィルムは、常温付近では良好な電気伝
導性を示すが、高温領域では電気抵抗が増大する性質を
有している。従って、これをセパレータとして用いた電
池において異常電流が流れた場合、該電流による発熱の
ために温度が上昇すると電池の内部電気抵抗が増大する
結果、電流遮断機能が発現して危険を回避し得ることも
期待できる。しかしながら、PP製微孔フィルムはかなり
高温、例えば180℃以上とならなければ異常電流を遮断
するに充分な電気抵抗の増大がないことが判明した。
導性を示すが、高温領域では電気抵抗が増大する性質を
有している。従って、これをセパレータとして用いた電
池において異常電流が流れた場合、該電流による発熱の
ために温度が上昇すると電池の内部電気抵抗が増大する
結果、電流遮断機能が発現して危険を回避し得ることも
期待できる。しかしながら、PP製微孔フィルムはかなり
高温、例えば180℃以上とならなければ異常電流を遮断
するに充分な電気抵抗の増大がないことが判明した。
本発明者の電池内部に異常電流が流れた場合、より低
温で該電流を遮断しその安全を確保するために種々研究
を行い、粘度平均分子量30万以下のポリエチレン（以
下、PEと称す）と、粘度平均分子量100万以上のPEの混
合物から成る微孔性フィルムを電池用セパレータとして
用いることを先に提案した（特開平２−21559号公
報）。この電池用セパレータはPP製微孔フィルムから成
る従来品に比べ、より低温（例えば、約130℃）におい
て電流遮断機能を示し、安全性が大幅に改善されたもの
となっている。
温で該電流を遮断しその安全を確保するために種々研究
を行い、粘度平均分子量30万以下のポリエチレン（以
下、PEと称す）と、粘度平均分子量100万以上のPEの混
合物から成る微孔性フィルムを電池用セパレータとして
用いることを先に提案した（特開平２−21559号公
報）。この電池用セパレータはPP製微孔フィルムから成
る従来品に比べ、より低温（例えば、約130℃）におい
て電流遮断機能を示し、安全性が大幅に改善されたもの
となっている。
（発明が解決しようとする課題） ところで、非水電解液電池のように両極をセパレータ
を介して渦巻状に巻き、これを金属等のケースに収納す
るタイプの電池の製造に際しては、セパレータが巻回作
業およびケースへの収納作業時に作用する機械的ストレ
スに対する抵抗性を有し破損しないことが生産効率（歩
留り）の点から望ましいものである。
を介して渦巻状に巻き、これを金属等のケースに収納す
るタイプの電池の製造に際しては、セパレータが巻回作
業およびケースへの収納作業時に作用する機械的ストレ
スに対する抵抗性を有し破損しないことが生産効率（歩
留り）の点から望ましいものである。
しかしながら、分子量の異なるPEの混合物から成る上
記セパレータは機械的ストレスに対する抵抗性が充分で
ないことがあり、正負両極間に配置して渦巻状に巻回す
る際、あるいは渦巻状体をケースに収納する際に破れた
り、裂けたりすることがあった。
記セパレータは機械的ストレスに対する抵抗性が充分で
ないことがあり、正負両極間に配置して渦巻状に巻回す
る際、あるいは渦巻状体をケースに収納する際に破れた
り、裂けたりすることがあった。
従って、本発明は低温での電流遮断機能を維持したま
ま、機械的ストレスに対する抵抗性の優れたセパレータ
を提供することを目的とする。
ま、機械的ストレスに対する抵抗性の優れたセパレータ
を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明者は従来技術の有する上記問題を解決するため
種々研究の結果、特定分子量の２種のPEに更にPPを加え
た混合物を素材として微孔性フィルムが、低温で電流遮
断機能を有すると共に機械的ストレスに対する優れた抵
抗性を示すこと、この微孔性フィルムはPE、PPに対する
良溶媒と貧溶媒を用いる特性手法によって容易に製造し
得ること、および該微孔性フィルムをセパレータとして
用いた電池は安全性に優れていることを知り、本発明を
完成するに至った。
種々研究の結果、特定分子量の２種のPEに更にPPを加え
た混合物を素材として微孔性フィルムが、低温で電流遮
断機能を有すると共に機械的ストレスに対する優れた抵
抗性を示すこと、この微孔性フィルムはPE、PPに対する
良溶媒と貧溶媒を用いる特性手法によって容易に製造し
得ること、および該微孔性フィルムをセパレータとして
用いた電池は安全性に優れていることを知り、本発明を
完成するに至った。
即ち、本発明の第１は粘度平均分子量30万以下のPE、
粘度平均分子量100万以上のPE、およびPPを必須成分と
する混合物を素材とした微孔性フィルムから成る電池表
セパレータに係るものである。
粘度平均分子量100万以上のPE、およびPPを必須成分と
する混合物を素材とした微孔性フィルムから成る電池表
セパレータに係るものである。
また、本発明の第２は次の四つの工程、 （ａ）粘度平均分子量30万以下のPE、粘度平均分子量10
0万以上のPE、およびPPを良溶媒に溶解する工程、 （ｂ）上記工程で得た溶液を用いてフィルム成形する工
程、 （ｃ）上記工程で得たフィルム状物を貧溶媒に浸漬する
工程、 （ｄ）上記浸漬処理後のフィルム状物を延伸する工程、 を含む電池溶セパレータの製造法に係るものである。
0万以上のPE、およびPPを良溶媒に溶解する工程、 （ｂ）上記工程で得た溶液を用いてフィルム成形する工
程、 （ｃ）上記工程で得たフィルム状物を貧溶媒に浸漬する
工程、 （ｄ）上記浸漬処理後のフィルム状物を延伸する工程、 を含む電池溶セパレータの製造法に係るものである。
更に、本発明の第３は正極、負極およびこれら両極間
に介在せしめられたセパレータを有し、このセパレータ
が粘度平均分子量30万以下のPE、粘度平均分子量100万
以上のPE、およびPPを必須成分とする混合物を素材とし
た微孔性フィルムから成ることを特徴とするものであ
る。
に介在せしめられたセパレータを有し、このセパレータ
が粘度平均分子量30万以下のPE、粘度平均分子量100万
以上のPE、およびPPを必須成分とする混合物を素材とし
た微孔性フィルムから成ることを特徴とするものであ
る。
本発明において用いられるPEのうちの一方は粘度平均
分子量（粘度法により測定した分子量）30万以下、好ま
しくは1000〜25万程度のものである。この低分子量PEは
温度上昇時の電流遮断機能に貢献するものである。な
お、このPEの密度としては0.90〜0.97、メルトインデッ
クスとしては、0.1〜100g/minのものが好ましい。
分子量（粘度法により測定した分子量）30万以下、好ま
しくは1000〜25万程度のものである。この低分子量PEは
温度上昇時の電流遮断機能に貢献するものである。な
お、このPEの密度としては0.90〜0.97、メルトインデッ
クスとしては、0.1〜100g/minのものが好ましい。
また、他方のPEは粘度平均分子量100万以上、好まし
くは120万〜500万程度のものであり、一般に超高分子量
ポリエチレンと呼ばれている（以下、粘度平均分子量10
0万以上のPEをUHPEと称す）。このUHPEの市販品として
は三ツ井石油化学工業社勢の商品名ハイゼックスミリオ
ン、ヘキスト社勢の商品名ホスタレンGUR等がある。そ
して、このUHPEを使用しなければ、正負両極の隔離機能
と電解液に対する耐性を備え、且つ良好なイオン導電性
を示す強靭な微孔性ィルムを得ることが困難となる。
くは120万〜500万程度のものであり、一般に超高分子量
ポリエチレンと呼ばれている（以下、粘度平均分子量10
0万以上のPEをUHPEと称す）。このUHPEの市販品として
は三ツ井石油化学工業社勢の商品名ハイゼックスミリオ
ン、ヘキスト社勢の商品名ホスタレンGUR等がある。そ
して、このUHPEを使用しなければ、正負両極の隔離機能
と電解液に対する耐性を備え、且つ良好なイオン導電性
を示す強靭な微孔性ィルムを得ることが困難となる。
本発明において上記分子量の異なるPEおよびUHPEの他
の更にPPを使用する。PPの使用により、正負両極間に配
置して渦巻状に巻回する作業時、あるいは渦巻状体のケ
ースへの収納作業時に破損し難いセパレータが得られ
る。このPPとしては、通常、粘度平均分子量が100万以
下、好ましくは20万〜60万のものが使用される。
の更にPPを使用する。PPの使用により、正負両極間に配
置して渦巻状に巻回する作業時、あるいは渦巻状体のケ
ースへの収納作業時に破損し難いセパレータが得られ
る。このPPとしては、通常、粘度平均分子量が100万以
下、好ましくは20万〜60万のものが使用される。
本発明においてPE、UHPEおよびPPの混合割合は、混合
物中つまり三者の合計量中に占めるPEの割合が５〜50重
量％好ましくは10〜40重量％、UHPEの割合が10〜90重量
％好ましくは35〜80重量％、PPの割合が５〜40重量％好
ましくは10〜25重量％となるようにするのが良い。PEの
割合が過少では異常電流による温度上昇時における電流
遮断機能が不確実なものとなり易く、逆に過多ではセパ
レータの引張強度の低下を招くことになる。また、PPの
割合が過少では機械的ストレスに対する抵抗性の優れた
セパレータが得られず、逆に過多ではセパレータの引張
強度の低下を招くことになる。
物中つまり三者の合計量中に占めるPEの割合が５〜50重
量％好ましくは10〜40重量％、UHPEの割合が10〜90重量
％好ましくは35〜80重量％、PPの割合が５〜40重量％好
ましくは10〜25重量％となるようにするのが良い。PEの
割合が過少では異常電流による温度上昇時における電流
遮断機能が不確実なものとなり易く、逆に過多ではセパ
レータの引張強度の低下を招くことになる。また、PPの
割合が過少では機械的ストレスに対する抵抗性の優れた
セパレータが得られず、逆に過多ではセパレータの引張
強度の低下を招くことになる。
かようなPE、UHPEおよびPPを素材とする微孔性フィル
ムから成る電池用セパレータは、微孔性フィルムの作製
法として知られる種々の方法で製造できるが、上記した
四つの工程を含む本発明の方法を採用することにより、
容易且つ確実に得ることができる。
ムから成る電池用セパレータは、微孔性フィルムの作製
法として知られる種々の方法で製造できるが、上記した
四つの工程を含む本発明の方法を採用することにより、
容易且つ確実に得ることができる。
本発明に係る方法の（ａ）工程において用いる良溶媒
はPE、UHPEおよびPPを溶解乃至膨潤（以下、本発明にお
いて「溶解」とは「溶解乃至膨潤」を総称する意味で用
いる）させ得るものであれば良く、例えばキシレン、デ
カリン、Ｏ−ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等
の１種または２種以上を用い得る。
はPE、UHPEおよびPPを溶解乃至膨潤（以下、本発明にお
いて「溶解」とは「溶解乃至膨潤」を総称する意味で用
いる）させ得るものであれば良く、例えばキシレン、デ
カリン、Ｏ−ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等
の１種または２種以上を用い得る。
良溶媒に３成分を溶解させる手法としては、加熱溶解
法を採用できる。この際の最終的な温度は、通常、約10
0〜180℃であり、溶解に要する全所要時間は約10分〜10
時間である。そして、加熱溶解に際し、粘度平均分子量
30万以下のPEおよびPPを先ず溶解せしめ、その後UHPEを
溶解させるようにすると作業時間が短縮できると共に溶
解成分の混合状態がより均一となるので好ましい。な
お、この工程においては得られる溶液中に含まれるPE、
UHPEおよびPPの合計量の濃度が１〜50重量％になるよう
にすると、機械的ストレスに対する抵抗性の特に優れた
セパレータが得られることが判明している。
法を採用できる。この際の最終的な温度は、通常、約10
0〜180℃であり、溶解に要する全所要時間は約10分〜10
時間である。そして、加熱溶解に際し、粘度平均分子量
30万以下のPEおよびPPを先ず溶解せしめ、その後UHPEを
溶解させるようにすると作業時間が短縮できると共に溶
解成分の混合状態がより均一となるので好ましい。な
お、この工程においては得られる溶液中に含まれるPE、
UHPEおよびPPの合計量の濃度が１〜50重量％になるよう
にすると、機械的ストレスに対する抵抗性の特に優れた
セパレータが得られることが判明している。
かような（ａ）工程によって得られる溶液は次いで
（ｂ）工程に供される。（ｂ）工程はフィルム成形工程
であり、Ｔダイ法、インフレーション法等の各種製膜技
術を任意に採用できる。
（ｂ）工程に供される。（ｂ）工程はフィルム成形工程
であり、Ｔダイ法、インフレーション法等の各種製膜技
術を任意に採用できる。
上記（ｂ）工程によって得られるフィルム状物は良溶
媒を含有しており、従って、本発明においては（ｃ）工
程において、該フィルム状物を貧溶媒中に浸漬して良溶
媒を除去する。フィルム状物の貧溶媒への浸漬時間は種
々の条件に応じて設定するが、通常、５秒〜30分間であ
る。この工程において用いられる貧溶媒はPE、UHPEおよ
びPPを溶解せず且つ貧溶媒と相溶するものであればよ
く、例えば水や各種有機溶媒を使用できるが、なかでも
アルコール類、特にメタノールが好ましい。
媒を含有しており、従って、本発明においては（ｃ）工
程において、該フィルム状物を貧溶媒中に浸漬して良溶
媒を除去する。フィルム状物の貧溶媒への浸漬時間は種
々の条件に応じて設定するが、通常、５秒〜30分間であ
る。この工程において用いられる貧溶媒はPE、UHPEおよ
びPPを溶解せず且つ貧溶媒と相溶するものであればよ
く、例えば水や各種有機溶媒を使用できるが、なかでも
アルコール類、特にメタノールが好ましい。
フィルム状物の貧溶媒への浸漬による良溶媒の除去に
より、フィルム状物中の良溶媒存在部が微細な空隙とな
る。そして、この空隙は後に行われる（ｄ）工程の延伸
により微孔へと生長せしめられる。従って、（ｃ）工程
は微孔性フィルムの基本構造形成工程ともいえる。
より、フィルム状物中の良溶媒存在部が微細な空隙とな
る。そして、この空隙は後に行われる（ｄ）工程の延伸
により微孔へと生長せしめられる。従って、（ｃ）工程
は微孔性フィルムの基本構造形成工程ともいえる。
なお、（ｂ）工程で得られる良溶媒含有フィルム状物
を（ｃ）工程に供するに際し、フィルム状物が高温であ
る場合には、これを冷却した後（ｃ）工程に供すること
ができる。冷却は自然冷却でもよく、あるいは（ｃ）工
程で用いるような貧溶媒中に浸漬してもよい。後者の方
法により冷却を行う場合は、冷却および良溶媒の除去を
連続した工程として行うこともできる。
を（ｃ）工程に供するに際し、フィルム状物が高温であ
る場合には、これを冷却した後（ｃ）工程に供すること
ができる。冷却は自然冷却でもよく、あるいは（ｃ）工
程で用いるような貧溶媒中に浸漬してもよい。後者の方
法により冷却を行う場合は、冷却および良溶媒の除去を
連続した工程として行うこともできる。
（ｄ）工程においては微細空隙を無数に有するフィル
ム状物が延伸される（延伸は一軸延伸、多軸延伸のいず
れでもよい）。この延伸により、微細空隙が生長拡大せ
しめられ微孔となる。勿論、新たな微孔が形成されるこ
ともある。延伸温度はフィルム状物の融点以下、通常、
約10〜130℃である。また、延伸倍率は、通常、1.2倍以
上、好ましくは1.3〜６倍である。
ム状物が延伸される（延伸は一軸延伸、多軸延伸のいず
れでもよい）。この延伸により、微細空隙が生長拡大せ
しめられ微孔となる。勿論、新たな微孔が形成されるこ
ともある。延伸温度はフィルム状物の融点以下、通常、
約10〜130℃である。また、延伸倍率は、通常、1.2倍以
上、好ましくは1.3〜６倍である。
かようにして得られる電池用セパレータは微孔性フィ
ルムであり、その物性値は製造条件によって変わり得る
が、通常、厚さが約５〜300μｍ、微孔の孔径が約0.1〜
20μｍ、気孔率が約20〜90％である。
ルムであり、その物性値は製造条件によって変わり得る
が、通常、厚さが約５〜300μｍ、微孔の孔径が約0.1〜
20μｍ、気孔率が約20〜90％である。
なお、この電池用セパレータはPE、UHPEあるいはPPの
うちの少なくとも一つが架橋されていてもよい。また、
一般的特性位を改良するために酸化防止剤、難燃剤、充
填剤等の任意の添加剤を含有していてもよい。
うちの少なくとも一つが架橋されていてもよい。また、
一般的特性位を改良するために酸化防止剤、難燃剤、充
填剤等の任意の添加剤を含有していてもよい。
更に、この電池用セパレータはPE、UHPEおよびPPを必
須成分として含む微孔性フィルム２枚以上を積層したも
のであってもよい。積層タイプのセパレータは、例え
ば、（ｃ）工程による貧溶媒浸漬処理を施したフィルム
状物の２枚以上を重合わせ、PEの融点よりも約10〜40℃
低い温度、線圧約0.01〜10kg/cmの条件で加圧延伸する
ことにより、フィルム状物を微孔化すると共にフィルム
状物相互を一体化する方法により得ることができる。た
だし、この方法による積層タイプのセパレータにおける
積層強度はそれほどではなく、剥離を防止するために
も、製造後の取扱には注意すべきである。
須成分として含む微孔性フィルム２枚以上を積層したも
のであってもよい。積層タイプのセパレータは、例え
ば、（ｃ）工程による貧溶媒浸漬処理を施したフィルム
状物の２枚以上を重合わせ、PEの融点よりも約10〜40℃
低い温度、線圧約0.01〜10kg/cmの条件で加圧延伸する
ことにより、フィルム状物を微孔化すると共にフィルム
状物相互を一体化する方法により得ることができる。た
だし、この方法による積層タイプのセパレータにおける
積層強度はそれほどではなく、剥離を防止するために
も、製造後の取扱には注意すべきである。
本発明のセパレータは従来のそれと同様に、正極と負
極の間に介在せしめて電池を組み立てることができる。
この際、正極、負極、電池ケース、電解液等の材質やこ
れら構成要素の配置製造は何ら格別なことを要せず、従
来と同様であってよいものである。
極の間に介在せしめて電池を組み立てることができる。
この際、正極、負極、電池ケース、電解液等の材質やこ
れら構成要素の配置製造は何ら格別なことを要せず、従
来と同様であってよいものである。
（発明の効果） 本発明は上記のように構成され、PE、UHPEおよびPPを
素材とした微孔性フルムから成るため、比較的低温で電
流遮断機能を発現し、また機械的ストレスに対する抵抗
性に優れ、正負両極の間に配置し渦巻状に巻回する際や
渦巻状体をケースに収納する際に作用する応力によって
も破れ、裂け等の破損を生じ難く、電池の生産効率を向
上させることができる。また、本発明の方法によれば、
電池用セパレータを簡単且つ確実に生産し得る。更に、
このセパレータを組み込んだ電池は安全性に優れてい
る。
素材とした微孔性フルムから成るため、比較的低温で電
流遮断機能を発現し、また機械的ストレスに対する抵抗
性に優れ、正負両極の間に配置し渦巻状に巻回する際や
渦巻状体をケースに収納する際に作用する応力によって
も破れ、裂け等の破損を生じ難く、電池の生産効率を向
上させることができる。また、本発明の方法によれば、
電池用セパレータを簡単且つ確実に生産し得る。更に、
このセパレータを組み込んだ電池は安全性に優れてい
る。
（実施例） 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例１ ガラス容器にキシレン1000重量部、デカリン1000重量
部、粘度平均分子量20万、密度0.95、メルトインデック
ス20g/minのPE粉末20重量部および粘度平均分子量30万
のPP粉末50重量部を秤量して入れ、攪拌機で攪拌しなが
ら液温を25℃から140℃まで昇温させ、同温度に１時間
保持してPEおよびPP溶解させる。
部、粘度平均分子量20万、密度0.95、メルトインデック
ス20g/minのPE粉末20重量部および粘度平均分子量30万
のPP粉末50重量部を秤量して入れ、攪拌機で攪拌しなが
ら液温を25℃から140℃まで昇温させ、同温度に１時間
保持してPEおよびPP溶解させる。
次に、この溶液（液温140℃に維持）中に粘度平均分
子量300万のUHPE粉末150重量部を加え攪拌を１時間続け
てUHPEを溶解させる。
子量300万のUHPE粉末150重量部を加え攪拌を１時間続け
てUHPEを溶解させる。
この溶液をＴダイ押出機を用いて厚さ75μｍのフィル
ム状に押出し、メタノール中に１分間浸漬して冷却しロ
ール状芯体に巻き取る。なお、押出温度は150℃とし、
吐出量は100g/minとした。
ム状に押出し、メタノール中に１分間浸漬して冷却しロ
ール状芯体に巻き取る。なお、押出温度は150℃とし、
吐出量は100g/minとした。
次いで、このフィルム状物をメタノール中に10分間浸
漬し、フィルム状物中に含有されているキシレンおよび
デカリンを抽出除去して引上げ、風乾する。
漬し、フィルム状物中に含有されているキシレンおよび
デカリンを抽出除去して引上げ、風乾する。
その後、温度120℃、速度0.8m/minの条件で延伸倍率
２倍に一軸延伸することにより、厚さ25μｍ、気孔率64
％の微孔性電池用セパレータ（試料１）を得た。
２倍に一軸延伸することにより、厚さ25μｍ、気孔率64
％の微孔性電池用セパレータ（試料１）を得た。
なお、気孔率はフィルム状物の寸法が縦、横共に35mm
になるように切断し、その厚さ（Ｄ）および重量（Ｅ）
を測定し、式（Ｉ）により見掛密度（Ｇ）を算出し、更
に、UHPEの真比重（Ｆ）を用いて式（II）により、算出
した。
になるように切断し、その厚さ（Ｄ）および重量（Ｅ）
を測定し、式（Ｉ）により見掛密度（Ｇ）を算出し、更
に、UHPEの真比重（Ｆ）を用いて式（II）により、算出
した。
なお、式（Ｉ）中における（Ｄ）および（Ｅ）の単位
は「μｍ」および「ｇ」である。
は「μｍ」および「ｇ」である。
実施例２ Ｔダイ押出機による押出し厚さを50μｍとすること以
外は実施例１と同様にして、PE、UHPEおよびPPの溶媒へ
の溶解、フィルム成形、溶媒の抽出除去および風乾を行
う。
外は実施例１と同様にして、PE、UHPEおよびPPの溶媒へ
の溶解、フィルム成形、溶媒の抽出除去および風乾を行
う。
次に、フィルム状物を２枚重合わせ、温度120℃、速
度0.8m/min、線圧1.3kg/cmの条件で延伸倍率２倍に一軸
延伸することにより、厚さ25μｍ、気孔率60％の微孔性
で且つ積層タイプの電池用セパレータ（試料２）を得
た。
度0.8m/min、線圧1.3kg/cmの条件で延伸倍率２倍に一軸
延伸することにより、厚さ25μｍ、気孔率60％の微孔性
で且つ積層タイプの電池用セパレータ（試料２）を得
た。
実施例３ PE、UHPEおよびPPの配合割合（重量部）を第１表に示
すようにすること以外は実施例１と同様に作業して、３
種の微孔性電池用セパレータ（試料３〜５）を得た。な
お、これらセパレータの厚さはいずれも25μｍであり、
気孔率は試料３が62％、試料４が66％、試料５が65％で
あった。
すようにすること以外は実施例１と同様に作業して、３
種の微孔性電池用セパレータ（試料３〜５）を得た。な
お、これらセパレータの厚さはいずれも25μｍであり、
気孔率は試料３が62％、試料４が66％、試料５が65％で
あった。
比較例１ PPを使用しないこと以外は実施例１と同様に作業し
て、厚さ25μｍ、気孔率60％の微孔性電池用セパレータ
（試料６）を得た。
て、厚さ25μｍ、気孔率60％の微孔性電池用セパレータ
（試料６）を得た。
比較例２ 厚さ25μｍ、気孔率49％のPP製微孔フィルムを電池用
セパレータ（試料７）とした。
セパレータ（試料７）とした。
これら実施例および比較例で得られたセパレータの性
能を知るため、リチウムを負極、二酸化マンガンを主成
分とする活物質を正極とし、電解液としてプロピレンカ
ーボネートとジメトキシエタンを同重量混合した液（こ
れに電解質としてのLiClO4を濃度が1mol/になるよう
に溶解してある）を用いると共に渦巻式電極を採用して
非水電解液電池を作製し、下記要領で試験を行った。得
られた結果を第２表に示す。
能を知るため、リチウムを負極、二酸化マンガンを主成
分とする活物質を正極とし、電解液としてプロピレンカ
ーボネートとジメトキシエタンを同重量混合した液（こ
れに電解質としてのLiClO4を濃度が1mol/になるよう
に溶解してある）を用いると共に渦巻式電極を採用して
非水電解液電池を作製し、下記要領で試験を行った。得
られた結果を第２表に示す。
電池缶壁に、熱電対を取り付けて記録し、その最高温
度を求めた。
度を求めた。
〔電池容量〕 温度25℃、抵抗25Ωの条件で放電を行い、電池容量を
求めた。なお、この際には電圧が2.5Vになった時を終点
とした。
求めた。なお、この際には電圧が2.5Vになった時を終点
とした。
250Vの電圧を電池の両電極間に印加し、抵抗が10MΩ
以下のものを不良とした。
以下のものを不良とした。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 7:00 (56)参考文献 特開 平２−21559（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−49629（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 2/16 C08J 9/28 ＪＯＩＳ
Claims (3)
- 【請求項１】粘度平均分子量30万以下のポリエチレン、
粘度平均分子量100万以上のポリエチレン、およびポリ
プロピレンを含む混合物から成る微孔性電池用セパレー
タ。 - 【請求項２】次の四つの工程、 （ａ）粘度平均分子量30万以下のポリエチレン、粘度平
均分子量100万以上のポリエチレン、およびポリプロピ
レンを良溶媒に溶解する工程、 （ｂ）上記工程で得た溶液を用いてフィルム成形する工
程、 （ｃ）上記工程で得たフィルム状物を貧溶媒に浸漬する
工程、 （ｄ）上記浸漬処理後のフィルム状物を延伸する工程、 を含む微孔性電池用セパレータの製造法。 - 【請求項３】正極、負極およびこれら両極間に介在せし
められたセパレータを有し、このセパレータが粘度平均
分子量30万以下のポリエチレン、粘度平均分子量100万
以上のポリエチレン、およびポリプロピレンを含む混合
物から成る微孔性フィルムであることを特徴とする電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249334A JP2952017B2 (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 電池用セパレータ、その製造法および電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249334A JP2952017B2 (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 電池用セパレータ、その製造法および電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04126352A JPH04126352A (ja) | 1992-04-27 |
| JP2952017B2 true JP2952017B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=17191472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2249334A Expired - Lifetime JP2952017B2 (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | 電池用セパレータ、その製造法および電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2952017B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8900738B2 (en) | 2008-03-05 | 2014-12-02 | Sony Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3342755B2 (ja) * | 1992-10-28 | 2002-11-11 | 旭化成株式会社 | 円筒型電気部品用セパレ−タ− |
| US5948557A (en) * | 1996-10-18 | 1999-09-07 | Ppg Industries, Inc. | Very thin microporous material |
| JP4943599B2 (ja) * | 2001-08-09 | 2012-05-30 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット記録装置用樹脂製フィルター |
| AU2003257544A1 (en) | 2002-08-28 | 2004-03-19 | Asahi Kasei Chemicals Corporations | Polyolefin microporous membrane and method of evaluating the same |
| US8338017B2 (en) | 2007-10-12 | 2012-12-25 | Toray Battery Separator Film Co., Ltd. | Microporous membrane and manufacturing method |
| US8349957B2 (en) | 2008-11-19 | 2013-01-08 | Mitsui Chemicals, Inc. | Polyolefin resin composition and uses thereof |
| JP5462227B2 (ja) | 2011-09-07 | 2014-04-02 | 株式会社日本製鋼所 | セルロースナノファイバー入りポリオレフィン微多孔延伸フィルムの製造方法及びセルロースナノファイバー入りポリオレフィン微多孔延伸フィルム及び非水二次電池用セパレータ |
| CN110690389B (zh) * | 2019-09-20 | 2022-04-15 | 上海恩捷新材料科技有限公司 | 一种增强锂电池隔膜及其制造方法 |
-
1990
- 1990-09-18 JP JP2249334A patent/JP2952017B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8900738B2 (en) | 2008-03-05 | 2014-12-02 | Sony Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
| US9455429B2 (en) | 2008-03-05 | 2016-09-27 | Sony Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
| US9859590B2 (en) | 2008-03-05 | 2018-01-02 | Sony Corporation | Battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04126352A (ja) | 1992-04-27 |
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