JPH10279718A - 多孔質フィルム、電池用セパレータおよび電池 - Google Patents
多孔質フィルム、電池用セパレータおよび電池Info
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- JPH10279718A JPH10279718A JP9092012A JP9201297A JPH10279718A JP H10279718 A JPH10279718 A JP H10279718A JP 9092012 A JP9092012 A JP 9092012A JP 9201297 A JP9201297 A JP 9201297A JP H10279718 A JPH10279718 A JP H10279718A
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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 Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リチウム電池が過充状態になったときに負極
に析出する金属リチウムが電解液と反応して電池温度が
過昇するのを阻止できるセパレータとして好適な多孔質
フィルムを提供する。 【解決手段】 ポリエチレンとポリプロピレンを必須成
分として含む多孔質フィルムであり、ポリエチレン含有
率が０〜２０重量％の低含有層と、ポリエチレン含有率
が６１〜１００重量％で、且つ、メルトインデックスが
３以上のポリエチレンを０．５重量％以上含む高含有層
から成る多層構造の多孔質フィルムである。この多孔質
フィルムによれば、高含有層を形成するポリエチレンが
溶融して負極に析出した金属リチウム表面を被覆し、電
解液との接触を阻止するので温度の過昇が防止できる。
に析出する金属リチウムが電解液と反応して電池温度が
過昇するのを阻止できるセパレータとして好適な多孔質
フィルムを提供する。 【解決手段】 ポリエチレンとポリプロピレンを必須成
分として含む多孔質フィルムであり、ポリエチレン含有
率が０〜２０重量％の低含有層と、ポリエチレン含有率
が６１〜１００重量％で、且つ、メルトインデックスが
３以上のポリエチレンを０．５重量％以上含む高含有層
から成る多層構造の多孔質フィルムである。この多孔質
フィルムによれば、高含有層を形成するポリエチレンが
溶融して負極に析出した金属リチウム表面を被覆し、電
解液との接触を阻止するので温度の過昇が防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリエチレン（以下
「ＰＥ」という）とポリプロピレン（以下「ＰＰ」とい
う）を必須成分として含む多層型多孔質フィルム、その
多孔質フィルムから成る電池用セパレータおよびそのセ
パレータを組み込んだ電池に関するものである。
「ＰＥ」という）とポリプロピレン（以下「ＰＰ」とい
う）を必須成分として含む多層型多孔質フィルム、その
多孔質フィルムから成る電池用セパレータおよびそのセ
パレータを組み込んだ電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】種々のタイプの電池が実用に供されてい
るが、近年、電子機器のコードレス化に対応するため、
軽量で、高起電力、高エネルギーが得られ、しかも、自
己放電の少ないリチウム電池が注目を集めている。そし
て、例えば、円筒形リチウムイオン二次電池が携帯電話
用やノート型パソコン用等に大量生産されつつある。
るが、近年、電子機器のコードレス化に対応するため、
軽量で、高起電力、高エネルギーが得られ、しかも、自
己放電の少ないリチウム電池が注目を集めている。そし
て、例えば、円筒形リチウムイオン二次電池が携帯電話
用やノート型パソコン用等に大量生産されつつある。
【０００３】このリチウム電池の負極材料としては、金
属リチウムをはじめリチウム合金やリチウムイオンを吸
蔵・放出できる炭素材料のような層間化合物等を挙げる
ことができ、正極材料としては、ＭｅＯ2 、ＬｉＭｅＯ
2 （ＭｅはＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ等の遷移金属）等を
挙げることができる。また、電解液としてはエチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネート、アセトニトリ
ル、γ−ブチロラクトン、１，２−ジメトキシエタン、
テトラヒドロフラン等の有機溶媒にＬｉＰＦ6 、ＬｉＣ
Ｆ3 ＳＯ3 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＢＦ4 等を電解質とし
て溶解したものが知られている。
属リチウムをはじめリチウム合金やリチウムイオンを吸
蔵・放出できる炭素材料のような層間化合物等を挙げる
ことができ、正極材料としては、ＭｅＯ2 、ＬｉＭｅＯ
2 （ＭｅはＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ等の遷移金属）等を
挙げることができる。また、電解液としてはエチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネート、アセトニトリ
ル、γ−ブチロラクトン、１，２−ジメトキシエタン、
テトラヒドロフラン等の有機溶媒にＬｉＰＦ6 、ＬｉＣ
Ｆ3 ＳＯ3 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＢＦ4 等を電解質とし
て溶解したものが知られている。
【０００４】上記材料から構成されるリチウム電池は外
部短絡や正・負極の誤接続等により異常電流が流れた場
合、これに伴って電池温度が著しく上昇し、これを組み
込んだ機器に熱的ダメージを与えるという懸念がある。
部短絡や正・負極の誤接続等により異常電流が流れた場
合、これに伴って電池温度が著しく上昇し、これを組み
込んだ機器に熱的ダメージを与えるという懸念がある。
【０００５】そこで、異常電流による温度の上昇が生じ
た場合、正・負極の短絡防止のために組み込んだセパレ
ータの電気抵抗を増大させることにより電池反応を遮断
し、温度の過昇を防止するようにしている。
た場合、正・負極の短絡防止のために組み込んだセパレ
ータの電気抵抗を増大させることにより電池反応を遮断
し、温度の過昇を防止するようにしている。
【０００６】このように電池の温度上昇に際し、電気抵
抗の増大により電池反応を遮断し、温度の過昇を防止す
ることにより安全を確保する機能は一般にシャットダウ
ン（Ｓｈｕｔ−ｄｏｗｎ）特性と呼ばれ、リチウム電池
用セパレータにとっては重要な特性である。
抗の増大により電池反応を遮断し、温度の過昇を防止す
ることにより安全を確保する機能は一般にシャットダウ
ン（Ｓｈｕｔ−ｄｏｗｎ）特性と呼ばれ、リチウム電池
用セパレータにとっては重要な特性である。
【０００７】本出願人は、かようなＳＤ特性に優れた電
池用セパレータとして、ポリエチレンとポリプロピレン
を必須成分として含有し、且つ、フィルムの厚さ方向に
おいてポリエチレン含有率が変化している多孔質フィル
ムを先に提案した（特開平７−２１６１１８号公報）。
池用セパレータとして、ポリエチレンとポリプロピレン
を必須成分として含有し、且つ、フィルムの厚さ方向に
おいてポリエチレン含有率が変化している多孔質フィル
ムを先に提案した（特開平７−２１６１１８号公報）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】外部短絡や誤接続はリ
チウム電池の安全性を損なう要因の一つであるが、該電
池の安全性に関する懸念材料としては、これ以外にも、
「金属リチウムの析出」という問題を挙げることができ
る。
チウム電池の安全性を損なう要因の一つであるが、該電
池の安全性に関する懸念材料としては、これ以外にも、
「金属リチウムの析出」という問題を挙げることができ
る。
【０００９】この「金属リチウムの析出」とは、過充電
状態になったとき、電池内における正極活物質量と負極
活物質量のバランスが崩れて生じるものであり、インタ
ーカレートされなくなったリチウムイオンが、金属リチ
ウムの結晶として負極表面に析出する現象をいう。負極
表面に金属リチウムが析出すると、それが電解液と反応
して発熱し、電池温度の上昇を招来する。金属リチウム
の析出に起因するこの電池温度の上昇は当然のことなが
ら好ましいことではないが、現在のところ、これを阻止
する有効な手段は提案されていない。
状態になったとき、電池内における正極活物質量と負極
活物質量のバランスが崩れて生じるものであり、インタ
ーカレートされなくなったリチウムイオンが、金属リチ
ウムの結晶として負極表面に析出する現象をいう。負極
表面に金属リチウムが析出すると、それが電解液と反応
して発熱し、電池温度の上昇を招来する。金属リチウム
の析出に起因するこの電池温度の上昇は当然のことなが
ら好ましいことではないが、現在のところ、これを阻止
する有効な手段は提案されていない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記現状に鑑み
鋭意研究の結果なされたものであり、金属リチウムが析
出した場合、該金属リチウムと電解液との反応を早期に
遮断し、電池の温度を危険域に到達させるような不都合
を有効に防止し得る機能を有するセパレータとして好適
な多孔質フィルムを提供する。
鋭意研究の結果なされたものであり、金属リチウムが析
出した場合、該金属リチウムと電解液との反応を早期に
遮断し、電池の温度を危険域に到達させるような不都合
を有効に防止し得る機能を有するセパレータとして好適
な多孔質フィルムを提供する。
【００１１】即ち、本発明に係る多孔質フィルムは、Ｐ
ＥとＰＰとを必須成分として含む多孔質フィルムであっ
て、ＰＥ含有率が０〜２０重量％のＰＥ低含有層と、Ｐ
Ｅ含有率が６１〜１００重量％であり、且つ、メルトイ
ンデックスが３以上のＰＥを０．５重量％以上含むＰＥ
高含有層とを有することを特徴とするものである。
ＥとＰＰとを必須成分として含む多孔質フィルムであっ
て、ＰＥ含有率が０〜２０重量％のＰＥ低含有層と、Ｐ
Ｅ含有率が６１〜１００重量％であり、且つ、メルトイ
ンデックスが３以上のＰＥを０．５重量％以上含むＰＥ
高含有層とを有することを特徴とするものである。
【００１２】本発明においては、ＰＥ高含有層の孔径が
０．０４〜０．１５μｍであることが好ましい。
０．０４〜０．１５μｍであることが好ましい。
【００１３】また、本発明の多孔質フィルムはＰＥ低含
有層の両面に、ＰＥ高含有層が設けられた三層構造、ま
たは、ＰＥ低含有層の片面に、ＰＥ高含有層が設けられ
た二層構造とすることが好ましい。
有層の両面に、ＰＥ高含有層が設けられた三層構造、ま
たは、ＰＥ低含有層の片面に、ＰＥ高含有層が設けられ
た二層構造とすることが好ましい。
【００１４】更に、本発明の多孔質フィルムはＰＥ高含
有層の厚さがフィルムの総厚さの１０〜５０％であるこ
とが好ましい。
有層の厚さがフィルムの総厚さの１０〜５０％であるこ
とが好ましい。
【００１５】そして、本発明の多孔質フィルムは、電池
用セパレータとして好適に使用されるものである。
用セパレータとして好適に使用されるものである。
【００１６】また、本発明は正極、負極、これら両極間
に介在せしめられたセパレータおよび電解液を有し、こ
のセパレータが上記の多孔質フィルムであり、且つ、該
多孔質フィルムのＰＥ高含有層が負極と接するように組
み込まれた電池を提供するものでもある。
に介在せしめられたセパレータおよび電解液を有し、こ
のセパレータが上記の多孔質フィルムであり、且つ、該
多孔質フィルムのＰＥ高含有層が負極と接するように組
み込まれた電池を提供するものでもある。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の多孔質フィルムは、上記
したようにＰＥとＰＰとを必須成分とするものであり、
その必須成分の１つであるＰＰとしては多孔質化の容易
さの点から立体規則性の良いアイソタクチックＰＰが好
ましいが、他のＰＰを用いることもできる。なお、特に
限定されるわけではないが、多孔質フィルムの強度を考
慮すると、重量平均分子量５０万以上のＰＰを用いるの
が好ましく、重量平均分子量８０万以上であればより好
ましい。また、もう一方の必須成分であるＰＥも特に限
定されないが、多孔質化の容易さの点から高密度ＰＥあ
るいは中密度ＰＥが好ましい。
したようにＰＥとＰＰとを必須成分とするものであり、
その必須成分の１つであるＰＰとしては多孔質化の容易
さの点から立体規則性の良いアイソタクチックＰＰが好
ましいが、他のＰＰを用いることもできる。なお、特に
限定されるわけではないが、多孔質フィルムの強度を考
慮すると、重量平均分子量５０万以上のＰＰを用いるの
が好ましく、重量平均分子量８０万以上であればより好
ましい。また、もう一方の必須成分であるＰＥも特に限
定されないが、多孔質化の容易さの点から高密度ＰＥあ
るいは中密度ＰＥが好ましい。
【００１８】本発明の多孔質フィルムは上記したように
ＰＥとＰＰを必須成分とするものであるが、更に、ＰＥ
含有率の異なる２つの層を有している必要がある。その
一つはＰＥ含有率が０〜２０重量％のＰＥ低含有層であ
り、他の一つは、ＰＥ含有率が６１〜１００重量％であ
り、且つ、メルトインデックス（以下、「ＭＩ」とい
う）が３以上のＰＥを０．５重量％以上含むＰＥ高含有
層である。
ＰＥとＰＰを必須成分とするものであるが、更に、ＰＥ
含有率の異なる２つの層を有している必要がある。その
一つはＰＥ含有率が０〜２０重量％のＰＥ低含有層であ
り、他の一つは、ＰＥ含有率が６１〜１００重量％であ
り、且つ、メルトインデックス（以下、「ＭＩ」とい
う）が３以上のＰＥを０．５重量％以上含むＰＥ高含有
層である。
【００１９】このように本発明の多孔質フィルムはＰＥ
低含有層とＰＥ高含有層を有するので、必然的に多層構
造となる。なお、これら、ＰＥ低含有層およびＰＥ高含
有層はいずれも多孔質層である。
低含有層とＰＥ高含有層を有するので、必然的に多層構
造となる。なお、これら、ＰＥ低含有層およびＰＥ高含
有層はいずれも多孔質層である。
【００２０】ＰＥ低含有層はＰＰのみ、あるいはＰＥと
ＰＰの混合物から形成される層であり、この層の形成成
分であるＰＥとＰＰの合計重量に占めるＰＥ重量の割合
（ＰＥ含有率）は０〜２０％とされる。
ＰＰの混合物から形成される層であり、この層の形成成
分であるＰＥとＰＰの合計重量に占めるＰＥ重量の割合
（ＰＥ含有率）は０〜２０％とされる。
【００２１】このＰＥ低含有層は多孔質フィルムの機械
的強度を保持すると共にフィルムの形状維持機能を担う
ものであり、ＰＥ含有率が２０％を超えるとこれらの機
能の低下傾向が現れるので好ましくない。例えば、この
層におけるＰＥ含有量が２０％を超える多孔質フィルム
は機械的強度が小さくなり、また、これをセパレータと
して組み込んだリチウム電池は何らかの原因で内部温度
が上昇した場合、比較的低温で全体が溶融状態となって
形状維持が困難となり、その結果、正負両極の短絡防止
機能が早期に喪失される恐れがある。
的強度を保持すると共にフィルムの形状維持機能を担う
ものであり、ＰＥ含有率が２０％を超えるとこれらの機
能の低下傾向が現れるので好ましくない。例えば、この
層におけるＰＥ含有量が２０％を超える多孔質フィルム
は機械的強度が小さくなり、また、これをセパレータと
して組み込んだリチウム電池は何らかの原因で内部温度
が上昇した場合、比較的低温で全体が溶融状態となって
形状維持が困難となり、その結果、正負両極の短絡防止
機能が早期に喪失される恐れがある。
【００２２】一方、ＰＥ高含有層はＰＥのみ、またはＰ
ＥとＰＰの混合物から形成される層であり、この層の形
成成分であるＰＥとＰＰの合計重量に占めるＰＥ重量の
割合（ＰＥ含有率）は６１〜１００％（好ましくは８０
〜１００％）とされる。このＰＥ高含有層で重要なこと
は、このようにＰＥ含有率を高く設定すると共に、ＭＩ
が３以上のＰＥの使用割合を０．５重量％以上とするこ
とである。
ＥとＰＰの混合物から形成される層であり、この層の形
成成分であるＰＥとＰＰの合計重量に占めるＰＥ重量の
割合（ＰＥ含有率）は６１〜１００％（好ましくは８０
〜１００％）とされる。このＰＥ高含有層で重要なこと
は、このようにＰＥ含有率を高く設定すると共に、ＭＩ
が３以上のＰＥの使用割合を０．５重量％以上とするこ
とである。
【００２３】このＰＥ高含有層は、例えば、多孔質フィ
ルムをセパレータとして組み込んだリチウム電池におい
て、金属リチウムの析出に伴う発熱反応遮断機能を担う
ものであり、そのためＰＥ含有率を６１％以上に設定し
ているのである。この層におけるＰＥ含有率が６１％未
満であると、発熱反応遮断機能が充分でなく、温度の過
昇を招き易いので好ましくない。
ルムをセパレータとして組み込んだリチウム電池におい
て、金属リチウムの析出に伴う発熱反応遮断機能を担う
ものであり、そのためＰＥ含有率を６１％以上に設定し
ているのである。この層におけるＰＥ含有率が６１％未
満であると、発熱反応遮断機能が充分でなく、温度の過
昇を招き易いので好ましくない。
【００２４】そして、本発明では、ＰＥ高含有層の形成
成分であるＰＥとして、ＭＩが３以上（好ましくは３〜
３０）のものを用い、発熱反応遮断機能をより確実化し
ている。なお、この層の形成成分であるＰＥとしては、
ＭＩが３以上のもののみを用いてもよいが、ＭＩが３未
満のＰＥと併用してもよい。ただし、この層を形成して
いるＰＥとＰＰの合計重量に占めるＭＩが３以上である
ＰＥ重量の割合は０．５％以上（好ましくは１０〜１０
０％）とする必要がある。
成分であるＰＥとして、ＭＩが３以上（好ましくは３〜
３０）のものを用い、発熱反応遮断機能をより確実化し
ている。なお、この層の形成成分であるＰＥとしては、
ＭＩが３以上のもののみを用いてもよいが、ＭＩが３未
満のＰＥと併用してもよい。ただし、この層を形成して
いるＰＥとＰＰの合計重量に占めるＭＩが３以上である
ＰＥ重量の割合は０．５％以上（好ましくは１０〜１０
０％）とする必要がある。
【００２５】本発明の多孔質フィルムにおいては、この
ようにＰＥ高含有層の存在により、過充電によって負極
表面に析出した金属リチウムと電解液との反応を早期に
遮断して電池温度の過昇を防止し、安全を確保できるの
である。
ようにＰＥ高含有層の存在により、過充電によって負極
表面に析出した金属リチウムと電解液との反応を早期に
遮断して電池温度の過昇を防止し、安全を確保できるの
である。
【００２６】この安全確保機構は次のように考えられ
る。リチウム電池においては正極および負極の表面にセ
パレータが接触状態とされているが、電極表面は必ずし
も平滑でなく微小な凹凸が無数に存在しているので、電
極表面とセパレータとの間には微小間隙が存在してい
る。そこで、過充電状態になると負極表面に金属リチウ
ムが析出し、これが微小間隙に浸透した電解液と反応し
て発熱し、安全阻害の要因となるのである。ところが、
本発明の多孔質フィルムをセパレータとした場合は、金
属リチウムが析出して電解液と反応して温度が上昇し始
めるとＰＥ高含有層中のＰＥが早期に軟化溶融し、その
軟化溶融分が負極表面の微小間隙に流れ込んでこれを充
填し金属リチウム表面を被覆するので、金属リチウムと
電解液との接触が絶たれて反応が遮断され、その結果、
温度の過昇が阻止されるのである。そして、本発明の多
孔質フィルムにおいては、ＰＥ高含有層の形成成分とし
て溶融時の流動性の良いＭＩが３以上のＰＥを用い、且
つ、その使用量を０．５重量％以上としているので、溶
融分による負極表面の微小間隙の充填と金属リチウム表
面の被覆は容易であり、析出金属リチウムと電解液との
反応遮断は確実に行なわれ、安全性が一層向上するので
ある。
る。リチウム電池においては正極および負極の表面にセ
パレータが接触状態とされているが、電極表面は必ずし
も平滑でなく微小な凹凸が無数に存在しているので、電
極表面とセパレータとの間には微小間隙が存在してい
る。そこで、過充電状態になると負極表面に金属リチウ
ムが析出し、これが微小間隙に浸透した電解液と反応し
て発熱し、安全阻害の要因となるのである。ところが、
本発明の多孔質フィルムをセパレータとした場合は、金
属リチウムが析出して電解液と反応して温度が上昇し始
めるとＰＥ高含有層中のＰＥが早期に軟化溶融し、その
軟化溶融分が負極表面の微小間隙に流れ込んでこれを充
填し金属リチウム表面を被覆するので、金属リチウムと
電解液との接触が絶たれて反応が遮断され、その結果、
温度の過昇が阻止されるのである。そして、本発明の多
孔質フィルムにおいては、ＰＥ高含有層の形成成分とし
て溶融時の流動性の良いＭＩが３以上のＰＥを用い、且
つ、その使用量を０．５重量％以上としているので、溶
融分による負極表面の微小間隙の充填と金属リチウム表
面の被覆は容易であり、析出金属リチウムと電解液との
反応遮断は確実に行なわれ、安全性が一層向上するので
ある。
【００２７】かような安全確保のメカニズムを発揮させ
るため、本発明の多孔質フィルムをセパレータとしてリ
チウム電池に組み込むには、該多孔質フィルムのＰＥ高
含有層が負極と接するようにする。ただし、かような安
全確保を必ずしも必要としない電池に組み込む場合はこ
の限りではない。
るため、本発明の多孔質フィルムをセパレータとしてリ
チウム電池に組み込むには、該多孔質フィルムのＰＥ高
含有層が負極と接するようにする。ただし、かような安
全確保を必ずしも必要としない電池に組み込む場合はこ
の限りではない。
【００２８】本発明の多孔質フィルムは上記したように
ＰＥ低含有層と、ＰＥ高含有層を有し、これらの層が積
層された多層型フィルムであり、その好ましい具体例と
しては、ＰＥ低含有層の両面にＰＥ高含有層が設けられ
た三層型や、ＰＥ低含有層の片面にＰＥ高含有層が設け
られた二層型を挙げることができる。しかし、厚さの増
加が許容されるのならば、四層以上の層構成とすること
もできる。四層以上の多孔質フィルムをリチウム電池用
セパレータとして用いる場合には、少なくとも一方の表
面層をＰＥ高含有層とする。
ＰＥ低含有層と、ＰＥ高含有層を有し、これらの層が積
層された多層型フィルムであり、その好ましい具体例と
しては、ＰＥ低含有層の両面にＰＥ高含有層が設けられ
た三層型や、ＰＥ低含有層の片面にＰＥ高含有層が設け
られた二層型を挙げることができる。しかし、厚さの増
加が許容されるのならば、四層以上の層構成とすること
もできる。四層以上の多孔質フィルムをリチウム電池用
セパレータとして用いる場合には、少なくとも一方の表
面層をＰＥ高含有層とする。
【００２９】なお、ＰＥ低含有層および／またはＰＥ高
含有層には、所望により、他の合成樹樹脂、核剤、加工
助剤、界面活性剤、老化防止剤、可塑剤、難燃剤、着色
剤等の添加剤を適量配合することもできる。
含有層には、所望により、他の合成樹樹脂、核剤、加工
助剤、界面活性剤、老化防止剤、可塑剤、難燃剤、着色
剤等の添加剤を適量配合することもできる。
【００３０】本発明の多孔質フィルムは、例えば、ＰＥ
低含有層形成成分から成る層と、ＰＥ高含有層形成成分
から成る層を有する積層フィルムを成形し、次いで、こ
のフィルムを延伸により多孔質化する方法により製造で
きる。以下、この製法について説明する。
低含有層形成成分から成る層と、ＰＥ高含有層形成成分
から成る層を有する積層フィルムを成形し、次いで、こ
のフィルムを延伸により多孔質化する方法により製造で
きる。以下、この製法について説明する。
【００３１】この方法においては、先ず、ＰＥ低含有層
形成成分から成る層と、ＰＥ高含有層形成成分から成る
層を有する積層フィルムが成形される。この積層フィル
ムの成形は、ＰＥ低含有層形成成分から成る組成物と、
ＰＥ高含有層形成成分から成る組成物を用意し、これら
を多層押出機により同時に押し出す方法、ＰＥ低含有層
形成成分から成る組成物（またはＰＥ高含有層形成成分
から成る組成物）を押し出してフィルムを成形した後、
このフィルム上にＰＥ高含有層形成成分から成る組成物
（またはＰＥ低含有層形成成分から成る組成物）を押し
出す方法、あるいはＰＥ低含有層形成成分から成る組成
物と、ＰＥ高含有層形成成分から成る組成物を用意して
各々フィルムを成形し、次いでこれらを熱融着する方法
等により行なうことができる。
形成成分から成る層と、ＰＥ高含有層形成成分から成る
層を有する積層フィルムが成形される。この積層フィル
ムの成形は、ＰＥ低含有層形成成分から成る組成物と、
ＰＥ高含有層形成成分から成る組成物を用意し、これら
を多層押出機により同時に押し出す方法、ＰＥ低含有層
形成成分から成る組成物（またはＰＥ高含有層形成成分
から成る組成物）を押し出してフィルムを成形した後、
このフィルム上にＰＥ高含有層形成成分から成る組成物
（またはＰＥ低含有層形成成分から成る組成物）を押し
出す方法、あるいはＰＥ低含有層形成成分から成る組成
物と、ＰＥ高含有層形成成分から成る組成物を用意して
各々フィルムを成形し、次いでこれらを熱融着する方法
等により行なうことができる。
【００３２】このようにして得られた積層フィルムには
熱処理を施すことができる。この熱処理は、積層フィル
ムの結晶性の向上等を目的として行なわれるものであ
る。熱処理の方法は任意であってよく、例えば、加熱さ
れたロールや金属板に接触させる方法、積層フィルムを
空気中や不活性ガス中で加熱する方法、積層フィルムを
芯体上にロール上に巻き取り、これを気相中や媒体中で
加熱する方法等を採用できる。なお、加熱されたロール
や金属板に接触させる場合や積層フィルムを空気中や不
活性ガス中で加熱する場合、積層フィルムの両側をキャ
リアフィルムで挟んで行なってもよい。また、積層フィ
ルムを芯体上にロール状に巻き取り、これを気相中や媒
体中で加熱する場合には、ブロッキング防止のため、積
層フィルムに離型性シートを重ね合わせて巻き取ること
ができる。
熱処理を施すことができる。この熱処理は、積層フィル
ムの結晶性の向上等を目的として行なわれるものであ
る。熱処理の方法は任意であってよく、例えば、加熱さ
れたロールや金属板に接触させる方法、積層フィルムを
空気中や不活性ガス中で加熱する方法、積層フィルムを
芯体上にロール上に巻き取り、これを気相中や媒体中で
加熱する方法等を採用できる。なお、加熱されたロール
や金属板に接触させる場合や積層フィルムを空気中や不
活性ガス中で加熱する場合、積層フィルムの両側をキャ
リアフィルムで挟んで行なってもよい。また、積層フィ
ルムを芯体上にロール状に巻き取り、これを気相中や媒
体中で加熱する場合には、ブロッキング防止のため、積
層フィルムに離型性シートを重ね合わせて巻き取ること
ができる。
【００３３】この熱処理の温度と時間は熱処理の方法等
に応じて設定するが、通常、温度は約１００〜１６５
℃、時間は約２秒から５０時間の範囲で行なわれる。か
ような熱処理を施すことにより積層フィルムの結晶化度
が高められ、後に行なわれる延伸による微細孔の形成が
容易となり、気孔率のより高い多孔質フィルムが得られ
る。
に応じて設定するが、通常、温度は約１００〜１６５
℃、時間は約２秒から５０時間の範囲で行なわれる。か
ような熱処理を施すことにより積層フィルムの結晶化度
が高められ、後に行なわれる延伸による微細孔の形成が
容易となり、気孔率のより高い多孔質フィルムが得られ
る。
【００３４】このようにして熱処理した後、これを延伸
することにより積層フィルムの多孔質化を行なう。この
延伸方法としては、低温下で延伸した後、次いで高温下
で延伸する２段延伸法を適用することが好ましい。
することにより積層フィルムの多孔質化を行なう。この
延伸方法としては、低温下で延伸した後、次いで高温下
で延伸する２段延伸法を適用することが好ましい。
【００３５】即ち、先ず、積層フィルムに対して、低温
で１軸延伸を行なう。このときの温度は、通常、−２０
℃〜６０℃である。−２０℃未満では延伸中にフィルム
の破断を生じやすく、逆に６０℃を超えると多孔質化し
難い。この延伸方法は従来から知られているロール式延
伸、テンター式延伸等により行なうことができる。
で１軸延伸を行なう。このときの温度は、通常、−２０
℃〜６０℃である。−２０℃未満では延伸中にフィルム
の破断を生じやすく、逆に６０℃を超えると多孔質化し
難い。この延伸方法は従来から知られているロール式延
伸、テンター式延伸等により行なうことができる。
【００３６】このときの延伸率は、通常、約２０〜４０
０％好ましくは３０〜２００％とされる。この延伸率
（Ｅ1 ）は低温延伸前の寸法（Ｌ0 ）と、低温延伸後の
寸法（Ｌ1 ）を用い、下記の数１により求めることがで
きる。
０％好ましくは３０〜２００％とされる。この延伸率
（Ｅ1 ）は低温延伸前の寸法（Ｌ0 ）と、低温延伸後の
寸法（Ｌ1 ）を用い、下記の数１により求めることがで
きる。
【００３７】
【数１】
【００３８】上記低温延伸に続き、高温延伸を行なう。
高温延伸は、上記低温延伸後の多孔質フィルムを、通
常、６０℃〜ＰＥの融点以下の温度で低温延伸と同方向
へ行なう。高温延伸時の延伸率は、通常、約１０〜５０
０％である。この延伸率（Ｅ２）は低温延伸前の寸法
（Ｌ0 ）、低温延伸後の寸法（Ｌ1 ＝高温延伸前の寸
法）、および高温延伸後の寸法（Ｌ2 ）を用い、下記数
２により求めることができる。
高温延伸は、上記低温延伸後の多孔質フィルムを、通
常、６０℃〜ＰＥの融点以下の温度で低温延伸と同方向
へ行なう。高温延伸時の延伸率は、通常、約１０〜５０
０％である。この延伸率（Ｅ２）は低温延伸前の寸法
（Ｌ0 ）、低温延伸後の寸法（Ｌ1 ＝高温延伸前の寸
法）、および高温延伸後の寸法（Ｌ2 ）を用い、下記数
２により求めることができる。
【００３９】
【数２】
【００４０】このようにして得られる多孔質フィルムは
低温延伸および高温延伸の際に作用した応力が残留して
おり、延伸方向に収縮して寸法変化を生じ易いので、延
伸方向の寸法を収縮させておくことにより、寸法安定性
を高めることができる。収縮の度合いは任意でよいが、
通常、約１０〜４０％寸法が減少する程度とする。
低温延伸および高温延伸の際に作用した応力が残留して
おり、延伸方向に収縮して寸法変化を生じ易いので、延
伸方向の寸法を収縮させておくことにより、寸法安定性
を高めることができる。収縮の度合いは任意でよいが、
通常、約１０〜４０％寸法が減少する程度とする。
【００４１】また、多孔質フィルムの延伸方向の寸法が
変化しないように規制し、所定温度（例えば、延伸温度
またはそれ以上の温度）で加熱する所謂「ヒートセッ
ト」を施すことによっても前記の収縮と同様に寸法安定
性を高めることができる。このヒートセットの方法とし
ては、高温延伸後の多孔質フィルムを加熱されたロール
に接触させる方法、多孔質フィルムを空気中や不活性ガ
ス中で加熱する方法、多孔質フィルムを芯体上にロール
状に巻き取り、これを気相中や媒体中で加熱する方法等
を採用できる。勿論、収縮とヒートセットの双方を行な
って寸法安定性を向上させてもよい。
変化しないように規制し、所定温度（例えば、延伸温度
またはそれ以上の温度）で加熱する所謂「ヒートセッ
ト」を施すことによっても前記の収縮と同様に寸法安定
性を高めることができる。このヒートセットの方法とし
ては、高温延伸後の多孔質フィルムを加熱されたロール
に接触させる方法、多孔質フィルムを空気中や不活性ガ
ス中で加熱する方法、多孔質フィルムを芯体上にロール
状に巻き取り、これを気相中や媒体中で加熱する方法等
を採用できる。勿論、収縮とヒートセットの双方を行な
って寸法安定性を向上させてもよい。
【００４２】上記方法によれば、本発明の多孔質フィル
ムを容易に得ることができる。この多孔質フィルムはＰ
Ｅ低含有層およびＰＥ高含有層に無数の微細孔が形成さ
れたもので、該微細孔の孔径は各層の組成や延伸率等に
より変わるが、通常、ＰＥ低含有層の孔径は０．０２〜
０．０６μｍであり、ＰＥ高含有層の孔径は０．０２〜
０．２０μｍである。
ムを容易に得ることができる。この多孔質フィルムはＰ
Ｅ低含有層およびＰＥ高含有層に無数の微細孔が形成さ
れたもので、該微細孔の孔径は各層の組成や延伸率等に
より変わるが、通常、ＰＥ低含有層の孔径は０．０２〜
０．０６μｍであり、ＰＥ高含有層の孔径は０．０２〜
０．２０μｍである。
【００４３】なお、リチウム電池用セパレータとして用
いる多孔質フィルムにおいては、ＰＥ高含有層の孔径を
０．０４〜０．１５μｍとするのが好ましい（より好ま
しくは０．０５〜０．１μｍ）ことが判明している。Ｐ
Ｅ高含有層の孔径をこのように設定すると、負極表面に
析出した金属リチウムによる目詰まり防止効果が特に優
れている。
いる多孔質フィルムにおいては、ＰＥ高含有層の孔径を
０．０４〜０．１５μｍとするのが好ましい（より好ま
しくは０．０５〜０．１μｍ）ことが判明している。Ｐ
Ｅ高含有層の孔径をこのように設定すると、負極表面に
析出した金属リチウムによる目詰まり防止効果が特に優
れている。
【００４４】また、同様にこの多孔質フィルムをリチウ
ム電池用セパレータとして用いる場合には、ＰＥ高含有
層の厚さをフィルム総厚さの１０〜５０％とするのが好
ましい。前記したように、この多孔質フィルムをセパレ
ータとして組み込んだリチウム電池において、負極表面
に金属リチウムが析出し、これが電解液と反応した場合
には、Ｐ高含有層におけるＰＥが溶融流動し、負極とセ
パレータの間の微小間隙を充填して（これにより金属リ
チウム表面が被覆される）反応を遮断するのである。従
って、溶融流動するＰＥの分量は微小間隙を充填するの
に足りる量が必要であり、この量を確保するために、Ｐ
Ｅ高含有層の厚さをフィルムの総厚さの１０〜５０％に
するのが好ましいのである。多孔質フィルムの総厚さに
対するＰＥ高含有層の厚さがこの範囲であるときは、こ
の量が充分に確保でき、また、フィルム強度も満足でき
る。
ム電池用セパレータとして用いる場合には、ＰＥ高含有
層の厚さをフィルム総厚さの１０〜５０％とするのが好
ましい。前記したように、この多孔質フィルムをセパレ
ータとして組み込んだリチウム電池において、負極表面
に金属リチウムが析出し、これが電解液と反応した場合
には、Ｐ高含有層におけるＰＥが溶融流動し、負極とセ
パレータの間の微小間隙を充填して（これにより金属リ
チウム表面が被覆される）反応を遮断するのである。従
って、溶融流動するＰＥの分量は微小間隙を充填するの
に足りる量が必要であり、この量を確保するために、Ｐ
Ｅ高含有層の厚さをフィルムの総厚さの１０〜５０％に
するのが好ましいのである。多孔質フィルムの総厚さに
対するＰＥ高含有層の厚さがこの範囲であるときは、こ
の量が充分に確保でき、また、フィルム強度も満足でき
る。
【００４５】更に、この多孔質フィルムはガーレー値が
１５００ｓｅｃ／１００ｃｃ以下であると、電池用セパ
レータとして好ましいことが判明している。
１５００ｓｅｃ／１００ｃｃ以下であると、電池用セパ
レータとして好ましいことが判明している。
【００４６】そして、この多孔質フィルムを電池用セパ
レータとして使用した場合には、約１２０〜１３０℃の
領域内の特定温度においてその電気抵抗値が室温の抵抗
値の数十倍〜数千倍以上に急増し、一方、フィルムの形
状は該特定温度より少なくとも約２５℃高い温度まで維
持され、優れたＳＤ特性を示すことが確認されている。
レータとして使用した場合には、約１２０〜１３０℃の
領域内の特定温度においてその電気抵抗値が室温の抵抗
値の数十倍〜数千倍以上に急増し、一方、フィルムの形
状は該特定温度より少なくとも約２５℃高い温度まで維
持され、優れたＳＤ特性を示すことが確認されている。
【００４７】この本発明の多孔質フィルムは電池セパレ
ータの他、その特性を応用して分離膜、建築用通気性フ
ィルム、衣料用通気性フィルム等の幅広い用途に適用で
きる。
ータの他、その特性を応用して分離膜、建築用通気性フ
ィルム、衣料用通気性フィルム等の幅広い用途に適用で
きる。
【００４８】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。
する。
【００４９】実施例１ 重量平均分子量が１００万、ＭＩが０．５のアイソタク
チックＰＰ（ＰＥ低含有層形成成分）を用意する。一
方、これとは別に、前記と同じＰＰ１０重量％、密度が
０．９６４ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが０．３の高密度ＰＥ７２
重量％、および密度が０．９６１ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが
７．３の高密度ＰＥ１８重量％から成る混合物（ＰＥ高
含有層形成成分）を用意する。
チックＰＰ（ＰＥ低含有層形成成分）を用意する。一
方、これとは別に、前記と同じＰＰ１０重量％、密度が
０．９６４ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが０．３の高密度ＰＥ７２
重量％、および密度が０．９６１ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが
７．３の高密度ＰＥ１８重量％から成る混合物（ＰＥ高
含有層形成成分）を用意する。
【００５０】そして、Ｔダイ押出機を用い、ダイス温度
２３０℃、冷却ロール温度８０℃で３層同時押し出し法
により、厚さ１２μｍのＰＰ層の両面に、厚さが各々１
２μｍのＰＥとＰＰの混合物層が形成された長尺の積層
フィルムを成形する。
２３０℃、冷却ロール温度８０℃で３層同時押し出し法
により、厚さ１２μｍのＰＰ層の両面に、厚さが各々１
２μｍのＰＥとＰＰの混合物層が形成された長尺の積層
フィルムを成形する。
【００５１】この積層フィルムを、１２５℃の空気中で
４０時間加熱して熱処理を行なう。次いで、ロール延伸
機を用い、温度２５℃にて長尺方向に延伸率が４０％と
なるように低温延伸した後、温度１２０℃にて同方向に
延伸率が２００％になるように高温延伸を行なった。そ
して、延伸後、温度１１５℃において延伸方向の寸法を
１０％収縮（高温延伸後の寸法を基準として）させるこ
とにより、ＰＥ低含有層の両面にＰＥ高含有層が各々形
成された三層構造を有する白色多孔質フィルム（総厚さ
２４μｍ）を得た。
４０時間加熱して熱処理を行なう。次いで、ロール延伸
機を用い、温度２５℃にて長尺方向に延伸率が４０％と
なるように低温延伸した後、温度１２０℃にて同方向に
延伸率が２００％になるように高温延伸を行なった。そ
して、延伸後、温度１１５℃において延伸方向の寸法を
１０％収縮（高温延伸後の寸法を基準として）させるこ
とにより、ＰＥ低含有層の両面にＰＥ高含有層が各々形
成された三層構造を有する白色多孔質フィルム（総厚さ
２４μｍ）を得た。
【００５２】なお、使用したＰＥ、ＰＰの重量平均分子
量、密度およびＭＩは下記の方法により測定した値であ
る。
量、密度およびＭＩは下記の方法により測定した値であ
る。
【００５３】（重量平均分子量）ゲル浸透クロマトグラ
フ（ウォーターズ社製、ＧＰＣ−１５０Ｃ）により、溶
媒としてＯ−ジクロロベンゼンを用い、１３５℃で測定
した。なお、カラムはＳｈｏｄｅｘ−８０Ｍ（昭和電工
社製）を用い、データ処理にはＴＲＣ社製のデータ処理
システムを用いた。また、分子量は、ポリスチレンを基
準として算出した。
フ（ウォーターズ社製、ＧＰＣ−１５０Ｃ）により、溶
媒としてＯ−ジクロロベンゼンを用い、１３５℃で測定
した。なお、カラムはＳｈｏｄｅｘ−８０Ｍ（昭和電工
社製）を用い、データ処理にはＴＲＣ社製のデータ処理
システムを用いた。また、分子量は、ポリスチレンを基
準として算出した。
【００５４】（密度）ＡＳＴＭ Ｄ １５０５に準じて
測定した。単位は「ｇ／ｃｍ3 」である。
測定した。単位は「ｇ／ｃｍ3 」である。
【００５５】（ＭＩ）ＡＳＴＭ Ｄ １２３８に準じて
測定した。単位は「ｇ／１０ｍｉｎ」である。
測定した。単位は「ｇ／１０ｍｉｎ」である。
【００５６】実施例２ 重量平均分子量が９６万、ＭＩが０．４のアイソタクチ
ックＰＰ（ＰＥ低含有層形成成分）を用意する。一方、
これとは別に、前記と同じＰＰ２０重量％、密度が０．
９６４ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが０．３の高密度ＰＥ５０重量
％、および密度が０．９６１ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが８．０
の高密度ＰＥ３０重量％から成る混合物（ＰＥ高含有層
形成成分）を用意する。
ックＰＰ（ＰＥ低含有層形成成分）を用意する。一方、
これとは別に、前記と同じＰＰ２０重量％、密度が０．
９６４ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが０．３の高密度ＰＥ５０重量
％、および密度が０．９６１ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが８．０
の高密度ＰＥ３０重量％から成る混合物（ＰＥ高含有層
形成成分）を用意する。
【００５７】そして、Ｔダイ押出機を用い、ダイス温度
２２０℃、冷却ロール温度８０℃で３層同時押し出し法
により、厚さ２１μｍのＰＰ層の両面に、厚さが各々７
μｍのＰＥとＰＰの混合物層が形成された長尺の積層フ
ィルムを成形する。
２２０℃、冷却ロール温度８０℃で３層同時押し出し法
により、厚さ２１μｍのＰＰ層の両面に、厚さが各々７
μｍのＰＥとＰＰの混合物層が形成された長尺の積層フ
ィルムを成形する。
【００５８】この積層フィルムを、１２７℃の空気中で
４８時間加熱して熱処理を行なう。次いで、ロール延伸
機を用い、温度２５℃で長尺方向に延伸率が４０％とな
るように低温延伸した後、温度１１０℃にて同方向に延
伸率が２００％になるように高温延伸を行なった。そし
て、延伸後、温度１１５℃において延伸方向の寸法を１
０％収縮させることにより、ＰＥ低含有層の両面にＰＥ
高含有層が各々形成された三層構造を有する白色多孔質
フィルム（総厚さ２５μｍ）を得た。
４８時間加熱して熱処理を行なう。次いで、ロール延伸
機を用い、温度２５℃で長尺方向に延伸率が４０％とな
るように低温延伸した後、温度１１０℃にて同方向に延
伸率が２００％になるように高温延伸を行なった。そし
て、延伸後、温度１１５℃において延伸方向の寸法を１
０％収縮させることにより、ＰＥ低含有層の両面にＰＥ
高含有層が各々形成された三層構造を有する白色多孔質
フィルム（総厚さ２５μｍ）を得た。
【００５９】実施例３ 重量平均分子量が９６万、ＭＩが０．４のアイソタクチ
ックＰＰ（ＰＥ低含有層形成成分）を用意する。一方、
これとは別に、前記と同じＰＰ１０重量％、密度が０．
９６６ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが０．３の高密度ＰＥ５４重量
％、および密度が０．９６１ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが４．０
の高密度ＰＥ３６重量％から成る混合物（ＰＥ高含有層
形成成分）を用意する。
ックＰＰ（ＰＥ低含有層形成成分）を用意する。一方、
これとは別に、前記と同じＰＰ１０重量％、密度が０．
９６６ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが０．３の高密度ＰＥ５４重量
％、および密度が０．９６１ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが４．０
の高密度ＰＥ３６重量％から成る混合物（ＰＥ高含有層
形成成分）を用意する。
【００６０】上記材料を用いること、および高温延伸後
の収縮を２０％とすること以外は実施例２と同様に作業
して、ＰＥ低含有層の両面にＰＥ高含有層が各々形成さ
れた三層構造を有する白色多孔質フィルム（総厚さ２５
μｍ）を得た。
の収縮を２０％とすること以外は実施例２と同様に作業
して、ＰＥ低含有層の両面にＰＥ高含有層が各々形成さ
れた三層構造を有する白色多孔質フィルム（総厚さ２５
μｍ）を得た。
【００６１】比較例１ 重量平均分子量が１００万、ＭＩが０．５のアイソタク
チックＰＰ（ＰＥ低含有層形成用）を用意する。一方、
これとは別に、前記と同じＰＰ３５重量％および密度が
０．９６４ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが０．３の高密度ＰＥ６５
重量％から成る混合物（ＰＥ高含有層形成用）を用意す
る。
チックＰＰ（ＰＥ低含有層形成用）を用意する。一方、
これとは別に、前記と同じＰＰ３５重量％および密度が
０．９６４ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが０．３の高密度ＰＥ６５
重量％から成る混合物（ＰＥ高含有層形成用）を用意す
る。
【００６２】上記材料を用いること、および高温延伸後
の収縮を２０％とすること以外は実施例２と同様に作業
して、ＰＥ高含有層の両面にＰＥ低含有層が各々形成さ
れた三層構造を有する白色多孔質フィルム（総厚さ２５
μｍ）を得た。
の収縮を２０％とすること以外は実施例２と同様に作業
して、ＰＥ高含有層の両面にＰＥ低含有層が各々形成さ
れた三層構造を有する白色多孔質フィルム（総厚さ２５
μｍ）を得た。
【００６３】比較例２ 重量平均分子量が１００万、ＭＩが０．５のアイソタク
チックＰＰ（ＰＥ低含有層形成成分）を用意する。一
方、これとは別に、前記と同じＰＰ１０重量％、および
密度が０．９６４ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが０．３の高密度Ｐ
Ｅ９０重量％から成る混合物（ＰＥ高含有層形成成分）
を用意する。
チックＰＰ（ＰＥ低含有層形成成分）を用意する。一
方、これとは別に、前記と同じＰＰ１０重量％、および
密度が０．９６４ｇ／ｃｍ3 、ＭＩが０．３の高密度Ｐ
Ｅ９０重量％から成る混合物（ＰＥ高含有層形成成分）
を用意する。
【００６４】そして、Ｔダイ押出機を用い、ダイス温度
２６０℃、冷却ロール温度８０℃で３層同時押し出し法
により、厚さ２１μｍのＰＥ高含有層の両面に、厚さが
各々７μｍのＰＥ低含有層が形成された長尺の積層フィ
ルムを成形した。
２６０℃、冷却ロール温度８０℃で３層同時押し出し法
により、厚さ２１μｍのＰＥ高含有層の両面に、厚さが
各々７μｍのＰＥ低含有層が形成された長尺の積層フィ
ルムを成形した。
【００６５】この積層フィルムを、１３０℃の空気中で
４８時間加熱して熱処理を行なう。次いで、ロール延伸
機を用い、温度５０℃で長尺方向に延伸率が４０％とな
るように低温延伸した後、温度１２５℃にて同方向に延
伸率が２００％になるように高温延伸を行なった。そし
て、延伸後、温度１２５℃において延伸方向の寸法を１
０％収縮させることにより、ＰＥ高含有層の両面にＰＥ
低含有層が各々形成された三層構造を有する白色多孔質
フィルム（総厚さ２７μｍ）を得た。
４８時間加熱して熱処理を行なう。次いで、ロール延伸
機を用い、温度５０℃で長尺方向に延伸率が４０％とな
るように低温延伸した後、温度１２５℃にて同方向に延
伸率が２００％になるように高温延伸を行なった。そし
て、延伸後、温度１２５℃において延伸方向の寸法を１
０％収縮させることにより、ＰＥ高含有層の両面にＰＥ
低含有層が各々形成された三層構造を有する白色多孔質
フィルム（総厚さ２７μｍ）を得た。
【００６６】上記実施例および比較例で得た多孔質フィ
ルムの孔径、密着性およびガーレー値を測定した結果を
表１に示す。なお、これら特性の測定は下記の方法によ
った。
ルムの孔径、密着性およびガーレー値を測定した結果を
表１に示す。なお、これら特性の測定は下記の方法によ
った。
【００６７】（孔径）ＢＥＴ法（吸着法）により測定し
た。単位は「μｍ」である。
た。単位は「μｍ」である。
【００６８】（密着性）不織布、負極、予め電解液を含
浸させた多孔質フィルムおよび不織布をこの順序で重ね
合わせ、この重ね合わせ体の両側に厚さ３．５ｍｍの鉄
製平板を各々配置し、温度１３５℃において、５０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 の条件で５分間加熱加圧した後、平板と不織
布を取り去る。そして、負極と多孔質フィルムを手で剥
離し、その際の状況を観察し、「◎」、「○」、「△」
および「×」の４段階に判定する。「◎」は負極を剥離
しにくく、多孔質フィルム表面にカーボン粉（負極の構
成成分）の跡がつくことを、「○」は負極をやや剥離し
にくく、カーボン粉の付着があることを、「△」は負極
がやや剥離しやすく、カーボン粉の付着が若干あること
を、「×」は負極が剥離しやすく、カーボン粉の付着も
ないことを、各々示している。
浸させた多孔質フィルムおよび不織布をこの順序で重ね
合わせ、この重ね合わせ体の両側に厚さ３．５ｍｍの鉄
製平板を各々配置し、温度１３５℃において、５０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 の条件で５分間加熱加圧した後、平板と不織
布を取り去る。そして、負極と多孔質フィルムを手で剥
離し、その際の状況を観察し、「◎」、「○」、「△」
および「×」の４段階に判定する。「◎」は負極を剥離
しにくく、多孔質フィルム表面にカーボン粉（負極の構
成成分）の跡がつくことを、「○」は負極をやや剥離し
にくく、カーボン粉の付着があることを、「△」は負極
がやや剥離しやすく、カーボン粉の付着が若干あること
を、「×」は負極が剥離しやすく、カーボン粉の付着も
ないことを、各々示している。
【００６９】この「密着性」は多孔質フィルムをセパレ
ータとして用い、そのＰＥ低含有層が負極と接するよう
に組み込んだリチウム電池において、負極表面に金属リ
チウムが析出した場合の該金属リチウムと電解液との反
応遮断機能の善し悪しを示すものである。「密着性」が
良好なことは析出した金属リチウムと電解液が反応した
際の温度上昇によるＰＥ溶融分（ＰＥ低含有層における
溶融ＰＥ）の流動性が高く、該溶融分により負極とセパ
レータ間に存在する微小間隙が効率よく充填され、電解
液が確実に排除されること（反応が確実に遮断されるこ
と）を示している。
ータとして用い、そのＰＥ低含有層が負極と接するよう
に組み込んだリチウム電池において、負極表面に金属リ
チウムが析出した場合の該金属リチウムと電解液との反
応遮断機能の善し悪しを示すものである。「密着性」が
良好なことは析出した金属リチウムと電解液が反応した
際の温度上昇によるＰＥ溶融分（ＰＥ低含有層における
溶融ＰＥ）の流動性が高く、該溶融分により負極とセパ
レータ間に存在する微小間隙が効率よく充填され、電解
液が確実に排除されること（反応が確実に遮断されるこ
と）を示している。
【００７０】
【表１】
【００７１】
【発明の効果】本発明の多孔質フィルムは電池用セパレ
ータとして用いると、析出金属リチムに起因する温度の
過上昇を有効に阻止できる。従って、この多孔質フィル
ムをセパレータとして組み込んだ電池は安全性が高いと
いう利点を有する。また、この多孔質フィルムは通気性
を有しているので、電池用セパレータ以外の種々の用途
にも用いることができる。
ータとして用いると、析出金属リチムに起因する温度の
過上昇を有効に阻止できる。従って、この多孔質フィル
ムをセパレータとして組み込んだ電池は安全性が高いと
いう利点を有する。また、この多孔質フィルムは通気性
を有しているので、電池用セパレータ以外の種々の用途
にも用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和野 隆司 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 松下 喜一郎 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 山本 一成 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 ポリエチレンとポリプロピレンとを必須
成分として含む多孔質フィルムであって、ポリエチレン
含有率が０〜２０重量％のポリエチレン低含有層と、ポ
リエチレン含有率が６１〜１００重量％であり、且つ、
メルトインデックスが３以上のポリエチレンを０．５重
量％以上含むポリエチレン高含有層とを有することを特
徴とする多孔質フィルム。 - 【請求項２】 ポリエチレン高含有層の孔径が０．０４
〜０．１５μｍである請求項１記載の多孔質フィルム。 - 【請求項３】 ポリエチレン低含有層の両面に、ポリエ
チレン高含有層が設けられて成る請求項１または２記載
の多孔質フィルム。 - 【請求項４】 ポリエチレン低含有層の片面に、ポリエ
チレン高含有層が設けられて成る請求項１または２記載
の多孔質フィルム。 - 【請求項５】 ポリエチレン高含有層の厚さがフィルム
の総厚さの１０〜５０％である請求項１乃至４のいずれ
かに記載の多孔質フィルム。 - 【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の多孔質
フィルムからなる電池用セパレータ。 - 【請求項７】正極、負極、これら両極間に介在せしめら
れたセパレータおよび電解液を有し、このセパレータが
請求項１乃至５のいずれかに記載の多孔質フィルムであ
り、且つ、該多孔質フィルムのポリエチレン高含有層が
負極と接するように組み込まれていることを特徴とする
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9092012A JPH10279718A (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 多孔質フィルム、電池用セパレータおよび電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9092012A JPH10279718A (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 多孔質フィルム、電池用セパレータおよび電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10279718A true JPH10279718A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=14042594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9092012A Pending JPH10279718A (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 多孔質フィルム、電池用セパレータおよび電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10279718A (ja) |
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