JPH10340715A - 非水電解液電池用セパレータ及びそれを用いた非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池用セパレータ及びそれを用いた非水電解液電池Info
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- JPH10340715A JPH10340715A JP9148212A JP14821297A JPH10340715A JP H10340715 A JPH10340715 A JP H10340715A JP 9148212 A JP9148212 A JP 9148212A JP 14821297 A JP14821297 A JP 14821297A JP H10340715 A JPH10340715 A JP H10340715A
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- electrolyte battery
- tape
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 セパレータの機械的強度及び耐圧縮性を向上
させ、品質のばらつきの少ない非水電解液電池を作製す
る。 【解決手段】 テープ状の正極、負極と積層、捲回して
非水電解液電池用捲回型電極複合体とするためのポリオ
レフィン製微多孔膜セパレータを、セパレータ表面がテ
ープの幅方向に走る結節部と長さ方向に走るミクロフィ
ブリル状繊維体で構成されるようにして、かつ結節部の
テープ長さ方向の寸法が平均値で０．０５〜０．５μｍ
の範囲となるようにした。
させ、品質のばらつきの少ない非水電解液電池を作製す
る。 【解決手段】 テープ状の正極、負極と積層、捲回して
非水電解液電池用捲回型電極複合体とするためのポリオ
レフィン製微多孔膜セパレータを、セパレータ表面がテ
ープの幅方向に走る結節部と長さ方向に走るミクロフィ
ブリル状繊維体で構成されるようにして、かつ結節部の
テープ長さ方向の寸法が平均値で０．０５〜０．５μｍ
の範囲となるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、テープ状のリチウ
ム複合酸化物等の正極と、テープ状の炭素材料等の負極
の間に、セパレータを介して捲回してなる非水電解液電
池のセパレータに関するものである。
ム複合酸化物等の正極と、テープ状の炭素材料等の負極
の間に、セパレータを介して捲回してなる非水電解液電
池のセパレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子技術の進歩により、電子機器
の高性能化、小形化、ポータブル化が進み、これらの電
子機器に使用される二次電池においても高エネルギーで
あることが要求されるようになっている。
の高性能化、小形化、ポータブル化が進み、これらの電
子機器に使用される二次電池においても高エネルギーで
あることが要求されるようになっている。
【０００３】従来、これらの電子機器に使用される二次
電池としては、ニッケル・カドミウム電池や鉛電池等が
専ら用いられているが、これらの電池は放電電位が低
く、高エネルギー密度を得るには不充分であった。
電池としては、ニッケル・カドミウム電池や鉛電池等が
専ら用いられているが、これらの電池は放電電位が低
く、高エネルギー密度を得るには不充分であった。
【０００４】そこで、近年になって、リチウムやリチウ
ム合金もしくは炭素材料のようなリチウムイオンをドー
プ及び脱ドープ可能な物質を負極に用い、コバルト酸リ
チウムのようなリチウム複合酸化物等の正極を用いた非
水電解液二次電池が使用され始めている。この電池は、
従来のニッケル・カドミウム電池や鉛電池等と比べて放
電電位が高く、高エネルギー密度であるばかりでなく従
来型電池でしばしば問題視されていた自己放電も少な
く、サイクル特性に優れている等、様々な利点を有して
いるために利用範囲が年々増加する傾向にある。
ム合金もしくは炭素材料のようなリチウムイオンをドー
プ及び脱ドープ可能な物質を負極に用い、コバルト酸リ
チウムのようなリチウム複合酸化物等の正極を用いた非
水電解液二次電池が使用され始めている。この電池は、
従来のニッケル・カドミウム電池や鉛電池等と比べて放
電電位が高く、高エネルギー密度であるばかりでなく従
来型電池でしばしば問題視されていた自己放電も少な
く、サイクル特性に優れている等、様々な利点を有して
いるために利用範囲が年々増加する傾向にある。
【０００５】ところで、一般的にこの非水電解液二次電
池は、大電流を取り出すことができるように、極材とセ
パレータを重ねて共巻きした捲回型電極複合体で構成さ
れることが多い。このような捲回型電極複合体は、いず
れもテープ状の正極、セパレータ、負極、セパレータを
この順に重ね合わせて捲回するものであり、より少ない
容積で広い有効電極面積を容易に得ることができる。し
かしながら、この種の電池は、有機電解液を用いるため
に電解液自体の導電度が低いので、前記したように有効
電極面積を広くしただけでは不充分で、極間距離を短く
する目的でできるだけ薄いポリオレフィン系の微多孔性
フィルムがセパレータとして使用される。
池は、大電流を取り出すことができるように、極材とセ
パレータを重ねて共巻きした捲回型電極複合体で構成さ
れることが多い。このような捲回型電極複合体は、いず
れもテープ状の正極、セパレータ、負極、セパレータを
この順に重ね合わせて捲回するものであり、より少ない
容積で広い有効電極面積を容易に得ることができる。し
かしながら、この種の電池は、有機電解液を用いるため
に電解液自体の導電度が低いので、前記したように有効
電極面積を広くしただけでは不充分で、極間距離を短く
する目的でできるだけ薄いポリオレフィン系の微多孔性
フィルムがセパレータとして使用される。
【０００６】前記の捲回型電極複合体を作製するに当た
っては、構成材料であるいずれもテープ状の正極、負
極、及びセパレータに適度な張力を掛けながら捲回する
必要があるが、極材やセパレータの巻きずれを起こさな
いで捲回するには前記張力を高くすることが望まれる。
セパレータに高張力を掛けると伸びが発生し、セパレー
タの孔径変化等が生じて電池特性に影響する。また、こ
の種の電池は使用時に極材の膨脹が起こり、セパレータ
の孔が潰れることもある。前記の不具合を解消するため
には、セパレータの機械的強度を高くすることや圧力に
よる孔潰れを防止することが防止することが必要である
が、従来のセパレータはこれらの観点から充分とは言え
なかった。
っては、構成材料であるいずれもテープ状の正極、負
極、及びセパレータに適度な張力を掛けながら捲回する
必要があるが、極材やセパレータの巻きずれを起こさな
いで捲回するには前記張力を高くすることが望まれる。
セパレータに高張力を掛けると伸びが発生し、セパレー
タの孔径変化等が生じて電池特性に影響する。また、こ
の種の電池は使用時に極材の膨脹が起こり、セパレータ
の孔が潰れることもある。前記の不具合を解消するため
には、セパレータの機械的強度を高くすることや圧力に
よる孔潰れを防止することが防止することが必要である
が、従来のセパレータはこれらの観点から充分とは言え
なかった。
【０００７】機械的強度を高くする方法として、特開平
６−２１２００６号公報等に記載のセパレータの材料を
限定する方法や、特開平７−２６８１１８号公報等に記
載の二軸延伸法による方法が提案されている。しかし、
これらで開示されている方法は、セパレータの製造工程
を複雑にしたり、要求される諸特性を容易に得るのが困
難である等の欠点がある。
６−２１２００６号公報等に記載のセパレータの材料を
限定する方法や、特開平７−２６８１１８号公報等に記
載の二軸延伸法による方法が提案されている。しかし、
これらで開示されている方法は、セパレータの製造工程
を複雑にしたり、要求される諸特性を容易に得るのが困
難である等の欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記の捲回時の不具合
を防ぐ最も簡便な方法として、捲回型電極複合体を作製
する時の各構成材料の張力を適度にコントロールし、セ
パレータに係る張力をできる限り低くすることが考えら
れる。しかし、巻きズレ防止には高張力が望まれるの
で、相反する関係になる。これを解決するためには、セ
パレータの機械的強度、とりわけ弾性率を高める必要が
ある。
を防ぐ最も簡便な方法として、捲回型電極複合体を作製
する時の各構成材料の張力を適度にコントロールし、セ
パレータに係る張力をできる限り低くすることが考えら
れる。しかし、巻きズレ防止には高張力が望まれるの
で、相反する関係になる。これを解決するためには、セ
パレータの機械的強度、とりわけ弾性率を高める必要が
ある。
【０００９】また、電池作製後の充放電時には極材が膨
脹することが知られているが、その結果、セパレータに
圧力が掛り、セパレータ表面の孔が潰れる現象が生じる
ことがある。孔潰れが起こると電池の内部抵抗が上昇
し、所定の特性が保持できない等の不具合が生じ、セパ
レータには耐圧縮性が要求される。
脹することが知られているが、その結果、セパレータに
圧力が掛り、セパレータ表面の孔が潰れる現象が生じる
ことがある。孔潰れが起こると電池の内部抵抗が上昇
し、所定の特性が保持できない等の不具合が生じ、セパ
レータには耐圧縮性が要求される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の非水電解液電池用セパレータは、いずれも
テープ状の正極、負極及びポリオレフィン樹脂製微多孔
膜セパレータを重ねて捲回型電極複合体を構成する非水
電解液電池用セパレータであって、セパレータ表面がテ
ープの幅方向に走る結節部と長さ方向に走るミクロフィ
ブリル状繊維体で構成されており、かつ結節部のテープ
長さ方向の寸法が平均値で０．０５〜０．５μｍの範囲
であることを特徴とする。
め、本発明の非水電解液電池用セパレータは、いずれも
テープ状の正極、負極及びポリオレフィン樹脂製微多孔
膜セパレータを重ねて捲回型電極複合体を構成する非水
電解液電池用セパレータであって、セパレータ表面がテ
ープの幅方向に走る結節部と長さ方向に走るミクロフィ
ブリル状繊維体で構成されており、かつ結節部のテープ
長さ方向の寸法が平均値で０．０５〜０．５μｍの範囲
であることを特徴とする。
【００１１】また、上記の非水電解液電池用セパレータ
において、平均孔径が０．０１〜１μｍ、厚さが１０〜
５０μｍ、気孔率が３０〜７０％、及び通気度が１００
〜２００００ｓｅｃ．／１００ｃｃの範囲であることが
好ましい。
において、平均孔径が０．０１〜１μｍ、厚さが１０〜
５０μｍ、気孔率が３０〜７０％、及び通気度が１００
〜２００００ｓｅｃ．／１００ｃｃの範囲であることが
好ましい。
【００１２】また、上記の非水電解液電池用セパレータ
において、セパレータの材質は、ポリエチレン樹脂及び
／又はポリプロピレン樹脂であることが好ましい。
において、セパレータの材質は、ポリエチレン樹脂及び
／又はポリプロピレン樹脂であることが好ましい。
【００１３】さらに、本発明の非水電解液電池は、コバ
ルト、ニッケル及びマンガンの中から選ばれる１種以上
を含むリチウム複合酸化物を含有してなる正極、リチウ
ムイオンをドープ及び脱ドープ可能な物質からなる負
極、並びに上記の非水電解液電池用セパレータを用いた
非水電解液電池である。
ルト、ニッケル及びマンガンの中から選ばれる１種以上
を含むリチウム複合酸化物を含有してなる正極、リチウ
ムイオンをドープ及び脱ドープ可能な物質からなる負
極、並びに上記の非水電解液電池用セパレータを用いた
非水電解液電池である。
【００１４】本発明の非水電解液電池用セパレータを用
いれば、結節部が太いので、機械的強度が高くなり、と
りわけ、セパレータをテープの長さ方向に引っ張った場
合の張力と伸びとの関係において、結節部が細い場合と
比べて、同じ張力で比較すると伸びが小さくなり、高弾
性率になる。その結果、捲回時の張力を高くしてもセパ
レータの伸びが低減され、孔径の変化が抑制されるだけ
ではなく、捲回体の巻きずれが防止できる。更に、結節
部が太いことにより、セパレータの圧縮強度も向上し、
電池の充放電時に極材が膨脹することによって起こるセ
パレータ表面の孔潰れも減少できる。
いれば、結節部が太いので、機械的強度が高くなり、と
りわけ、セパレータをテープの長さ方向に引っ張った場
合の張力と伸びとの関係において、結節部が細い場合と
比べて、同じ張力で比較すると伸びが小さくなり、高弾
性率になる。その結果、捲回時の張力を高くしてもセパ
レータの伸びが低減され、孔径の変化が抑制されるだけ
ではなく、捲回体の巻きずれが防止できる。更に、結節
部が太いことにより、セパレータの圧縮強度も向上し、
電池の充放電時に極材が膨脹することによって起こるセ
パレータ表面の孔潰れも減少できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の非水電解液電池用セパレ
ータは、セパレータ表面がテープの幅方向に走る結節部
と長さ方向に走るフィブリルとで構成されている。ここ
で、結節部、フィブリルとは、ポリオレフィンフィルム
の延伸法における多孔化した孔形成部分を示すものであ
る。即ち、本発明の電池用セパレータは特開平８−２４
４１５２号公報等に示されるように、ポリオレフィン樹
脂をフィルム状に溶融押出成形し、結晶化度を増すため
の熱処理を経て、低温延伸および高温延伸による多段延
伸法によって製造することができるが、これら延伸時に
結節部が部分的に引き伸ばされてフィブリル化されると
ともに多数の微細な孔を形成するものである。
ータは、セパレータ表面がテープの幅方向に走る結節部
と長さ方向に走るフィブリルとで構成されている。ここ
で、結節部、フィブリルとは、ポリオレフィンフィルム
の延伸法における多孔化した孔形成部分を示すものであ
る。即ち、本発明の電池用セパレータは特開平８−２４
４１５２号公報等に示されるように、ポリオレフィン樹
脂をフィルム状に溶融押出成形し、結晶化度を増すため
の熱処理を経て、低温延伸および高温延伸による多段延
伸法によって製造することができるが、これら延伸時に
結節部が部分的に引き伸ばされてフィブリル化されると
ともに多数の微細な孔を形成するものである。
【００１６】本発明の非水電解液電池用セパレータにお
いては、結節部の平面におけるテープ長さ方向の寸法
（即ち、テープを平面視した場合の結節部の太さ）は平
均値で０．０５〜０．５μｍの範囲であることが好まし
い。０．０５μｍ未満の場合は、弾性率の向上や耐圧縮
性の向上が図れず、適切ではない。また、０．５μｍを
超えると結節部とミクロフィブリル状繊維体以外で形成
される孔の開孔率が減少し、電池用セパレータとしては
使用しにくいものとなる。結節部の寸法はタクティシテ
ィを低下させたポリプロピレンを使用したり、熱処理時
間を短くしたり、低温延伸時の温度を高く設定すること
により、太くすることができ、これらの製造条件をコン
トロールして目的とする結節部の寸法（太さ）を得るこ
とができる。
いては、結節部の平面におけるテープ長さ方向の寸法
（即ち、テープを平面視した場合の結節部の太さ）は平
均値で０．０５〜０．５μｍの範囲であることが好まし
い。０．０５μｍ未満の場合は、弾性率の向上や耐圧縮
性の向上が図れず、適切ではない。また、０．５μｍを
超えると結節部とミクロフィブリル状繊維体以外で形成
される孔の開孔率が減少し、電池用セパレータとしては
使用しにくいものとなる。結節部の寸法はタクティシテ
ィを低下させたポリプロピレンを使用したり、熱処理時
間を短くしたり、低温延伸時の温度を高く設定すること
により、太くすることができ、これらの製造条件をコン
トロールして目的とする結節部の寸法（太さ）を得るこ
とができる。
【００１７】本発明の非水電解液電池用セパレータにお
いては、平均孔径が０．０１〜１μｍ、厚さが１０〜５
０μｍ、気孔率が３０〜７０％、及び通気度が１００〜
２００００ｓｅｃ．／１００ｃｃの範囲であることが、
電池用セパレータとしての良好な電圧、電流等の電池特
性が得られるので好ましい。
いては、平均孔径が０．０１〜１μｍ、厚さが１０〜５
０μｍ、気孔率が３０〜７０％、及び通気度が１００〜
２００００ｓｅｃ．／１００ｃｃの範囲であることが、
電池用セパレータとしての良好な電圧、電流等の電池特
性が得られるので好ましい。
【００１８】セパレータの材質としては、イオン導電性
が良好で耐薬品性が高く、機械的強度が高い等に加え
て、できる限り薄膜のものがよいが、ポリオレフィン樹
脂が好ましく、さらに好ましくは、ポリエチレン樹脂及
び／又はポリプロピレン樹脂である。セパレータとして
は、一般的にもポリオレフィン樹脂の微多孔膜が使用さ
れるが、例えば、ポリエチレンの微多孔膜やポリエチレ
ンとポリプロピレンの複合微多孔膜で大略の厚さが２５
μｍのものが使われる。
が良好で耐薬品性が高く、機械的強度が高い等に加え
て、できる限り薄膜のものがよいが、ポリオレフィン樹
脂が好ましく、さらに好ましくは、ポリエチレン樹脂及
び／又はポリプロピレン樹脂である。セパレータとして
は、一般的にもポリオレフィン樹脂の微多孔膜が使用さ
れるが、例えば、ポリエチレンの微多孔膜やポリエチレ
ンとポリプロピレンの複合微多孔膜で大略の厚さが２５
μｍのものが使われる。
【００１９】本発明の非水電解液電池の正極に使用する
正極活物質としては、二酸化マンガン、五酸化バナジウ
ムのような遷移金属化合物や、硫化鉄、硫化チタンのよ
うな遷移金属カルコゲン化合物、さらにはこれらとリチ
ウムとの複合化合物等を用いることができる。
正極活物質としては、二酸化マンガン、五酸化バナジウ
ムのような遷移金属化合物や、硫化鉄、硫化チタンのよ
うな遷移金属カルコゲン化合物、さらにはこれらとリチ
ウムとの複合化合物等を用いることができる。
【００２０】一方、負極に使用する負極活物質として
は、充放電反応に伴い、リチウムなどのアルカリ金属を
ドープ、脱ドープする材料を用いることができる。その
ような材料としては、ポリアニオン、ポリアセン、ポリ
ピロール等の導電性ポリマー、又は、コークス、グラス
ファイバー、カーボンファイバー等の炭素材料等が挙げ
られるが、高いエネルギー密度を得るためには、炭素材
料が一般的に使用される。
は、充放電反応に伴い、リチウムなどのアルカリ金属を
ドープ、脱ドープする材料を用いることができる。その
ような材料としては、ポリアニオン、ポリアセン、ポリ
ピロール等の導電性ポリマー、又は、コークス、グラス
ファイバー、カーボンファイバー等の炭素材料等が挙げ
られるが、高いエネルギー密度を得るためには、炭素材
料が一般的に使用される。
【００２１】電解液としては、例えば、有機溶媒にリチ
ウム塩を溶解したものが用いられる。有機溶媒として
は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、
テトラハイドロフラン、ジエチルエーテル等の単独又は
混合溶媒が使用できる。電解質としては、ＬｉＢＦ4 、
ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＢｒ等の公知のものが使用できる。
ウム塩を溶解したものが用いられる。有機溶媒として
は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、
テトラハイドロフラン、ジエチルエーテル等の単独又は
混合溶媒が使用できる。電解質としては、ＬｉＢＦ4 、
ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＢｒ等の公知のものが使用できる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明するが、
本発明はこの実施例に限定されるものではない。
本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００２３】実施例１ 炭素材料粉末と結着材としてフッ化ビニリデン樹脂とを
混合した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに分散した。
この分散物を厚さ１０μｍ、幅６０ｍｍ、長さ６００ｍ
ｍのテープ状の銅箔上に均一に塗布し、乾燥させた後、
ロールプレス機のロール間に通して圧縮成形し、負極を
得た。
混合した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに分散した。
この分散物を厚さ１０μｍ、幅６０ｍｍ、長さ６００ｍ
ｍのテープ状の銅箔上に均一に塗布し、乾燥させた後、
ロールプレス機のロール間に通して圧縮成形し、負極を
得た。
【００２４】次に、コバルト酸リチウムとフッ化ビニリ
デン樹脂とを混合した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
に分散させた混合材料を作製した。この混合材料を、厚
さ２０μｍ、幅６０ｍｍ、長さ６００ｍｍのテープ状の
アルミ箔上に均一に塗布し、乾燥させた後、ロールプレ
ス機のロール間に通して圧縮成形し、正極を得た。
デン樹脂とを混合した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
に分散させた混合材料を作製した。この混合材料を、厚
さ２０μｍ、幅６０ｍｍ、長さ６００ｍｍのテープ状の
アルミ箔上に均一に塗布し、乾燥させた後、ロールプレ
ス機のロール間に通して圧縮成形し、正極を得た。
【００２５】得られた正極と負極の間にセパレータを配
置して捲回型電極複合体を作製した。セパレータにはポ
リエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂を複合化した微多
孔膜を幅６４ｍｍ、長さ７００ｍｍに切断して用いた。
この微多孔膜は、以下のようにして作製した。内層形成
部分としてメルトインデックス（以下、「ＭＩ」とい
う）０．９の高密度ポリエチレンを、外層形成部分とし
てＭＩ０．３、タクテシティ９６％のポリプロピレンを
用意し、Ｔダイ押出し機（ダイス温度２５０℃）を用い
て溶融同時押出し法により、ポリエチレン内部の両面に
ポリプロピレン外層が形成された３層構造の厚さ３．６
μｍの積層フィルムを形成する。このフィルムを１００
℃で５０時間熱処理した後、３０℃で５０％低温延伸
し、さらに１０５℃で前記延伸と同方向に１３０％高温
延伸し微多孔膜を得た。得られた微多孔膜は、厚さ２５
μｍ、平均孔径０．０７μｍ、気孔率４５％で通気度が
６０ｓｅｃ．／１００ｃｃであった。図１には、電子顕
微鏡で撮影した平面像を示す。図１に示す通り、このセ
パレータはテープ状の幅方向（写真における横方向）に
走る結節部と長さ方向（写真における縦方向）に走るミ
クロフィブリル状繊維体で構成されており、それ以外の
部分で孔が形成されている。この結節部のテープ長さ方
向の寸法は、平均で０．１２μｍであった。また、作製
した捲回型電極複合体を解体してその直後のセパレータ
の長さ寸法を測定し、捲回前の長さより１０％以上長い
もの及び該捲回体の外観を目視で観察して巻きずれの発
生したものを不良とし、捲回型電極複合体の不良発生率
を求めた。その結果を表１に示す。
置して捲回型電極複合体を作製した。セパレータにはポ
リエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂を複合化した微多
孔膜を幅６４ｍｍ、長さ７００ｍｍに切断して用いた。
この微多孔膜は、以下のようにして作製した。内層形成
部分としてメルトインデックス（以下、「ＭＩ」とい
う）０．９の高密度ポリエチレンを、外層形成部分とし
てＭＩ０．３、タクテシティ９６％のポリプロピレンを
用意し、Ｔダイ押出し機（ダイス温度２５０℃）を用い
て溶融同時押出し法により、ポリエチレン内部の両面に
ポリプロピレン外層が形成された３層構造の厚さ３．６
μｍの積層フィルムを形成する。このフィルムを１００
℃で５０時間熱処理した後、３０℃で５０％低温延伸
し、さらに１０５℃で前記延伸と同方向に１３０％高温
延伸し微多孔膜を得た。得られた微多孔膜は、厚さ２５
μｍ、平均孔径０．０７μｍ、気孔率４５％で通気度が
６０ｓｅｃ．／１００ｃｃであった。図１には、電子顕
微鏡で撮影した平面像を示す。図１に示す通り、このセ
パレータはテープ状の幅方向（写真における横方向）に
走る結節部と長さ方向（写真における縦方向）に走るミ
クロフィブリル状繊維体で構成されており、それ以外の
部分で孔が形成されている。この結節部のテープ長さ方
向の寸法は、平均で０．１２μｍであった。また、作製
した捲回型電極複合体を解体してその直後のセパレータ
の長さ寸法を測定し、捲回前の長さより１０％以上長い
もの及び該捲回体の外観を目視で観察して巻きずれの発
生したものを不良とし、捲回型電極複合体の不良発生率
を求めた。その結果を表１に示す。
【００２６】このようにして作製した捲回型電極複合体
を、ニッケルメッキした鉄製の電極缶に挿入した。電池
として必要なその他の部材（例えば、電池上下の絶縁板
やそれぞれの電極リード体）等は市販の電池に準じて適
宜配置した。その後、リチウムイオン電池に一般的に使
用されるプロピレンカーボネートとジオキソランに過塩
素酸リチウムを溶解した電解液を注入し、電池缶の上面
を閉鎖して２０個の電池を作製した。作製した電池を１
００サイクルの充放電を行なった後、解体してセパレー
タの通気量を測定し、捲回前の通気量より５０％以上上
昇したものを不良とし、内部抵抗不良率を求めた。その
結果を表１に示す。
を、ニッケルメッキした鉄製の電極缶に挿入した。電池
として必要なその他の部材（例えば、電池上下の絶縁板
やそれぞれの電極リード体）等は市販の電池に準じて適
宜配置した。その後、リチウムイオン電池に一般的に使
用されるプロピレンカーボネートとジオキソランに過塩
素酸リチウムを溶解した電解液を注入し、電池缶の上面
を閉鎖して２０個の電池を作製した。作製した電池を１
００サイクルの充放電を行なった後、解体してセパレー
タの通気量を測定し、捲回前の通気量より５０％以上上
昇したものを不良とし、内部抵抗不良率を求めた。その
結果を表１に示す。
【００２７】実施例２ 熱処理温度を１１０℃にした以外は実施例１と同様の方
法で作製した結節部の寸法（太さ）が平均で０．０６μ
ｍであるセパレータを用いた以外は、実施例１と同様に
して２０個の電池を作製し、実施例１と同様の実験を行
なった。結果を表１に示す。
法で作製した結節部の寸法（太さ）が平均で０．０６μ
ｍであるセパレータを用いた以外は、実施例１と同様に
して２０個の電池を作製し、実施例１と同様の実験を行
なった。結果を表１に示す。
【００２８】実施例３ ＭＩ０．０５，タクティシティ９４％のポリプロピレン
を用いた以外は実施例１と同様にして作製した結節部の
寸法（太さ）が平均で０．３μｍであるセパレータを用
いた以外は、実施例１と同様にして２０個の電池を作製
し、実施例１と同様の実験を行なった。結果を表１に示
す。
を用いた以外は実施例１と同様にして作製した結節部の
寸法（太さ）が平均で０．３μｍであるセパレータを用
いた以外は、実施例１と同様にして２０個の電池を作製
し、実施例１と同様の実験を行なった。結果を表１に示
す。
【００２９】比較例１ ＭＩ１．２，タクティシティ９８％のポリプロピレンを
用い、熱処理温度を１２０℃とした以外は実施例１と同
様にして作製した結節部の寸法（太さ）が平均で０．０
４μｍであるセパレータを用いた以外は、実施例１と同
様にして２０個の電池を作製し、実施例１と同様の実験
を行なった。結果を表１に示す。また、図２に、電子顕
微鏡で撮影した平面像を示す。
用い、熱処理温度を１２０℃とした以外は実施例１と同
様にして作製した結節部の寸法（太さ）が平均で０．０
４μｍであるセパレータを用いた以外は、実施例１と同
様にして２０個の電池を作製し、実施例１と同様の実験
を行なった。結果を表１に示す。また、図２に、電子顕
微鏡で撮影した平面像を示す。
【００３０】比較例２ ＭＩ０．０７，タクティシティ９３％のポリプロピレン
を用い、低温延伸を７０℃で６０％延伸し、高温延伸を
１１０℃で１００％行なった以外は実施例１と同様にし
て作製した結節部の寸法（太さ）が平均で０．６μｍで
あるセパレータを用いた以外は、実施例１と同様にして
２０個の電池を作製し、実施例１と同様の実験を行なっ
た。結果を表１に示す。
を用い、低温延伸を７０℃で６０％延伸し、高温延伸を
１１０℃で１００％行なった以外は実施例１と同様にし
て作製した結節部の寸法（太さ）が平均で０．６μｍで
あるセパレータを用いた以外は、実施例１と同様にして
２０個の電池を作製し、実施例１と同様の実験を行なっ
た。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【発明の効果】捲回型電極複合体を構成する非水電解液
電池に、本発明のセパレータを使用すると、捲回型電極
複合体を作製する時のセパレータの捲回が可能な張力の
範囲を広くできる。また、電池使用時のセパレータの孔
潰れを防止することができる。さらに、セパレータの孔
径などの諸特性を満足させることにより品質のばらつき
の少ない電池が作製できる。
電池に、本発明のセパレータを使用すると、捲回型電極
複合体を作製する時のセパレータの捲回が可能な張力の
範囲を広くできる。また、電池使用時のセパレータの孔
潰れを防止することができる。さらに、セパレータの孔
径などの諸特性を満足させることにより品質のばらつき
の少ない電池が作製できる。
【図１】実施例１における非水電解液電池用セパレータ
を示す平面のＳＥＭ写真である。
を示す平面のＳＥＭ写真である。
【図２】比較例１における非水電解液電池用セパレータ
を示す平面のＳＥＭ写真である。
を示す平面のＳＥＭ写真である。
Claims (4)
- 【請求項１】 いずれもテープ状の正極、負極及びポリ
オレフィン樹脂製微多孔膜セパレータを重ねて捲回型電
極複合体を構成する非水電解液電池用セパレータであっ
て、セパレータ表面がテープの幅方向に走る結節部と長
さ方向に走るミクロフィブリル状繊維体で構成されてお
り、かつ結節部のテープ長さ方向の寸法が平均値で０．
０５〜０．５μｍの範囲である非水電解液電池用セパレ
ータ。 - 【請求項２】 平均孔径が０．０１〜１μｍ、厚さが１
０〜５０μｍ、気孔率が３０〜７０％及び通気度が１０
０〜２００００ｓｅｃ．／１００ｃｃの範囲である請求
項１記載の非水電解液電池用セパレータ。 - 【請求項３】 ポリオレフィン樹脂が、ポリエチレン樹
脂及び／又はポリプロピレン樹脂である請求項１又は２
に記載の非水電解液電池用セパレータ。 - 【請求項４】 コバルト、ニッケル及びマンガンの中か
ら選ばれる１種以上を含むリチウム複合酸化物を含有し
てなる正極、リチウムイオンをドープ及び脱ドープ可能
な物質からなる負極、並びに請求項１〜３のいずれか１
項に記載の非水電解液電池用セパレータを用いた非水電
解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9148212A JPH10340715A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 非水電解液電池用セパレータ及びそれを用いた非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9148212A JPH10340715A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 非水電解液電池用セパレータ及びそれを用いた非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10340715A true JPH10340715A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15447785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9148212A Pending JPH10340715A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 非水電解液電池用セパレータ及びそれを用いた非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10340715A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001229972A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池 |
| JP2005293950A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Tdk Corp | リチウムイオン二次電池、及び、リチウムイオン二次電池の充電方法 |
| JP2007157734A (ja) * | 2007-02-08 | 2007-06-21 | Hitachi Maxell Ltd | 非水二次電池 |
| JP2007157735A (ja) * | 2007-02-08 | 2007-06-21 | Hitachi Maxell Ltd | 非水二次電池 |
| JPWO2005098996A1 (ja) * | 2004-03-30 | 2007-08-16 | 松下電器産業株式会社 | リチウムイオン二次電池およびその充放電制御システム |
| WO2011024849A1 (ja) | 2009-08-25 | 2011-03-03 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | 微多孔膜捲回体及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-06-05 JP JP9148212A patent/JPH10340715A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001229972A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池 |
| JPWO2005098996A1 (ja) * | 2004-03-30 | 2007-08-16 | 松下電器産業株式会社 | リチウムイオン二次電池およびその充放電制御システム |
| JP4667373B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-04-13 | パナソニック株式会社 | リチウムイオン二次電池およびその充放電制御システム |
| US8227115B2 (en) | 2004-03-30 | 2012-07-24 | Panasonic Corporation | Lithium ion secondary battery and charging method therefor, and charge or charge/discharge control system for lithium ion secondary battery |
| JP2005293950A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Tdk Corp | リチウムイオン二次電池、及び、リチウムイオン二次電池の充電方法 |
| JP2007157734A (ja) * | 2007-02-08 | 2007-06-21 | Hitachi Maxell Ltd | 非水二次電池 |
| JP2007157735A (ja) * | 2007-02-08 | 2007-06-21 | Hitachi Maxell Ltd | 非水二次電池 |
| WO2011024849A1 (ja) | 2009-08-25 | 2011-03-03 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | 微多孔膜捲回体及びその製造方法 |
| US9184429B2 (en) | 2009-08-25 | 2015-11-10 | Asahi Kasei E-Materials Corporation | Microporous membrane winding and method for manufacturing the same |
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