JPH04126352A - 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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- JPH04126352A JPH04126352A JP2249334A JP24933490A JPH04126352A JP H04126352 A JPH04126352 A JP H04126352A JP 2249334 A JP2249334 A JP 2249334A JP 24933490 A JP24933490 A JP 24933490A JP H04126352 A JPH04126352 A JP H04126352A
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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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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。
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。
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。
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Ｌ ｉ Ｐ Ｆ ＠、ＬｉＣ１ａ 、Ｌ
ｔＣｌｏａ 、ＬｉＢＦｓ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。
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Ｌ ｉ Ｐ Ｆ ＠、ＬｉＣ１ａ 、Ｌ
ｔＣｌｏａ 、ＬｉＢＦｓ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太き（する必
要がある。
取り出すために正負両極の面積を可及的に太き（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。
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。
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４６−４０１１
９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。
９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。
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、高温領域ては電気抵抗か増大する性質を
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
期待てきる。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、高温領域ては電気抵抗か増大する性質を
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
期待てきる。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
。
本発明者は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）ど、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、安全性か大幅に改善さ
れたものとなっている。
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）ど、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、安全性か大幅に改善さ
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。
しかじから、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。
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。
、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た微孔性フィルムが、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定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。
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た微孔性フィルムが、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定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
成る電池用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
成る電池用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１００万以上
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、 を含む電池用セパレータの製造法に係るものである。
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、 を含む電池用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宣し、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１０
０万以上の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。
介在せしめられたセパレータを宣し、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１０
０万以上の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０．９０〜０．９
７、メルトインデックスとしては０．１〜１００°ｇ／
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０．９０〜０．９
７、メルトインデックスとしては０．１〜１００°ｇ／
ｍｉｎのものが好ましい。
ま９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１００万以上のＰＥをＵＨＰＥと称す）。この
ＵＨＰＥの市販品としては三井石油化学工業社製の商品
名ハイゼックスミリオン、ヘキスト社製の商品名ホスタ
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イルム
を得ることが困難となる。
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１００万以上のＰＥをＵＨＰＥと称す）。この
ＵＨＰＥの市販品としては三井石油化学工業社製の商品
名ハイゼックスミリオン、ヘキスト社製の商品名ホスタ
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イルム
を得ることが困難となる。
本発明においては上記分子量の異なるＰＥおよびＵＨＰ
Ｅの他に更に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ｑ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。
Ｅの他に更に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ｑ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Ｐ 、Ｐ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％、ＵＨ
ＰＥの割合が１０〜９０重量％好ましくは３５〜８０重
量％、ＰＰの割合か５〜４０重量％好ましくは１０〜２
５重量％となるようにするのが良い。ＰＥの割合が過少
て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（ことになる。また、ＰＰの割合か過
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。
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％、ＵＨ
ＰＥの割合が１０〜９０重量％好ましくは３５〜８０重
量％、ＰＰの割合か５〜４０重量％好ましくは１０〜２
５重量％となるようにするのが良い。ＰＥの割合が過少
て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（ことになる。また、ＰＰの割合か過
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。
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。
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、０−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。
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、０−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。
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て（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。
）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か、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、ＵＨＰ
Ｅ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。
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か、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、ＵＨＰ
Ｅ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か微細な空隙となる
。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。
り、フィルム状物中の良溶媒存在部か微細な空隙となる
。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、フィルム状物か高温である
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てきる。
（ｃ）工程に供するに際し、フィルム状物か高温である
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てきる。
（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。
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．
１〜２０μｍ１気孔率が約２０〜９０％である。
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．
１〜２０μｍ１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。
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、−船釣特性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。
、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Ｐ
Ｐ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、ＰＨの融点よりも約ｌ
θ〜４０℃低い温度、線圧約ｏ、ｏｉ〜１０ｋｇ／ａｎ
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
得ることかできる。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。
Ｐ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、ＰＨの融点よりも約ｌ
θ〜４０℃低い温度、線圧約ｏ、ｏｉ〜１０ｋｇ／ａｎ
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
得ることかできる。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
ら構成要素の配置構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。
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
ら構成要素の配置構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、裂は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。
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、裂は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１００
０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、攪拌機で攪拌しなから液温を２５°Ｃから１
４０℃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。
０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、攪拌機で攪拌しなから液温を２５°Ｃから１
４０℃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°Ｃと
し、吐出量は１００ ｇ／ｍ ｉｎ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°Ｃと
し、吐出量は１００ ｇ／ｍ ｉｎとした。
次いて、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。
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。
なお、気孔率はフィルム状物の寸法か縦、横共に３５ｍ
ｍ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（Ｉ［）によ
り、算出した。
ｍ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（Ｉ［）によ
り、算出した。
気孔率（％Ｊ＝ ＸＩＵＵ“・（Ｕ〕なお、
式（１）中における（Ｄ）および（Ｅ）の単位は「μｍ
」および「ｇ」である。
式（１）中における（Ｄ）および（Ｅ）の単位は「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Ｉ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Ｉ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／ａｎ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％の微孔性て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／ａｎ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％の微孔性て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。
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。
第
表
比較例Ｉ
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。
、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。
池用セパレータ（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
に電解質としてのしｉ ＣＩ Ｏａを濃度が１ｍｏｌ／
ｆになるように溶解しである）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。
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
に電解質としてのしｉ ＣＩ Ｏａを濃度が１ｍｏｌ／
ｆになるように溶解しである）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。
を求めた。
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、この際には電圧か２゜５Ｖになった時
を終点とした。
を求めた。なお、この際には電圧か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、抵抗か１０
ＭΩ以下のものを不良とした。
ＭΩ以下のものを不良とした。
第２表
Claims (3)
- （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
。 - （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。 - （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 true JPH04126352A (ja) | 1992-04-27 |
| JP2952017B2 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 (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06223802A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-08-12 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 円筒型電気部品用セパレ−タ− |
| JP2002502446A (ja) * | 1996-10-18 | 2002-01-22 | ピーピージー・インダストリーズ・オハイオ・インコーポレイテッド | 極薄微孔性材料 |
| JP2003053118A (ja) * | 2001-08-09 | 2003-02-25 | Seiko Epson Corp | インクジェット記録装置用樹脂製フィルター |
| US7374843B2 (en) | 2002-08-28 | 2008-05-20 | Asahi Kasei Chemicals Corporations | Polyolefin microporous membrane and method of evaluating the same |
| WO2010058789A1 (ja) | 2008-11-19 | 2010-05-27 | 三井化学株式会社 | ポリオレフィン樹脂組成物およびその用途 |
| US8338017B2 (en) | 2007-10-12 | 2012-12-25 | Toray Battery Separator Film Co., Ltd. | Microporous membrane and manufacturing method |
| US9293751B2 (en) | 2011-09-07 | 2016-03-22 | The Japan Steel Works, Ltd. | Microporous stretched cellulose nanofiber-containing polyolefin film, method for producing microporous stretched cellulose nanofiber-containing polyolefin film, and separator for nonaqueous secondary batteries |
| CN110690389A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-01-14 | 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 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4872950B2 (ja) | 2008-03-05 | 2012-02-08 | ソニー株式会社 | 非水電解質二次電池 |
-
1990
- 1990-09-18 JP JP2249334A patent/JP2952017B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2002502446A (ja) * | 1996-10-18 | 2002-01-22 | ピーピージー・インダストリーズ・オハイオ・インコーポレイテッド | 極薄微孔性材料 |
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| US7374843B2 (en) | 2002-08-28 | 2008-05-20 | Asahi Kasei Chemicals Corporations | Polyolefin microporous membrane and method of evaluating the same |
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| WO2010058789A1 (ja) | 2008-11-19 | 2010-05-27 | 三井化学株式会社 | ポリオレフィン樹脂組成物およびその用途 |
| US8349957B2 (en) | 2008-11-19 | 2013-01-08 | Mitsui Chemicals, Inc. | Polyolefin resin composition and uses thereof |
| US9293751B2 (en) | 2011-09-07 | 2016-03-22 | The Japan Steel Works, Ltd. | Microporous stretched cellulose nanofiber-containing polyolefin film, method for producing microporous stretched cellulose nanofiber-containing polyolefin film, and separator for nonaqueous secondary batteries |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2952017B2 (ja) | 1999-09-20 |
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