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JP2006179279A - Separator for battery and method of manufacturing battery using it - Google Patents

Separator for battery and method of manufacturing battery using it Download PDF

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JP2006179279A
JP2006179279A JP2004370745A JP2004370745A JP2006179279A JP 2006179279 A JP2006179279 A JP 2006179279A JP 2004370745 A JP2004370745 A JP 2004370745A JP 2004370745 A JP2004370745 A JP 2004370745A JP 2006179279 A JP2006179279 A JP 2006179279A
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JP
Japan
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separator
battery
electrode sheet
sheet
polymer
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004370745A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michio Satsuma
道夫 薩摩
Keisuke Yoshii
敬介 喜井
Tomoaki Ichikawa
智昭 市川
Yoshihiro Uetani
慶裕 植谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP2004370745A priority Critical patent/JP2006179279A/en
Publication of JP2006179279A publication Critical patent/JP2006179279A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator for a battery useful for manufacturing the battery and capable of contributing to safety in use of the battery manufactured, and to provide a method of manufacturing the battery using the separator. <P>SOLUTION: The separator for the battery comprises a foamed sheet of a reactive polymer formed by reacting a crosslinking agent comprising a multi-functional compound having reactivity to a functional group so that part of the functional group reacts with a crosslinkable polymer having the functional group. The battery is manufactured in such a way that an electrode sheet/separator laminate is formed by laminating the electrode sheet on the separator and bonding them, the laminate is put into a battery container, and an electrolyte in which the crosslinking agent comprising the multi-functional compound having reactivity to the functional group of a reactive polymer forming the separator is dissolved is poured in the battery container to crosslink the reactive polymer, and thereby, the electrode sheet is bonded to the separator. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電池の製造に有用であると共に、そのように製造した電池の使用時の安全に寄与することができる電池用セパレータと、これを用いる電池の製造方法に関する。   The present invention relates to a battery separator that is useful for battery production and can contribute to safety during use of the battery thus produced, and a battery production method using the battery separator.

従来、電池の製造方法として、正極シートと負極シートとの間にこれら電極間の短絡を防止するためのセパレータを挟んで積層し、又は正(負)極シート、セパレータ、負(正)極シート及びセパレータをこの順序に積層し、捲回して、電極シート/セパレータ積層体とし、この電極/セパレータ積層体を電池容器内に仕込んだ後、この電池容器内に電解液を注入して、封口する方法が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。   Conventionally, as a battery manufacturing method, a positive electrode sheet and a negative electrode sheet are laminated with a separator for preventing a short circuit between the electrodes, or a positive (negative) electrode sheet, a separator, and a negative (positive) electrode sheet. And separators are laminated in this order and wound to form an electrode sheet / separator laminate. After the electrode / separator laminate is charged into the battery container, an electrolyte is injected into the battery container and sealed. Methods are known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

しかし、このような電池の製造方法においては、電極シート/セパレータ積層体の保管時や搬送時に電極シートとセパレータが相互にずり移動を起こしやすく、その結果、電池製造の生産性が低く、また、不良品が発生しやすい等の問題があった。また、このようにして得られた電池によれば、その使用時に電極が膨張又は収縮して、電極シートとセパレータとの間の密着性が悪くなって、電池特性が低下したり、また、内部短絡を生じて、電池が発熱昇温し、場合によっては、破壊するおそれさえあった。   However, in such a battery manufacturing method, the electrode sheet and the separator are liable to shift each other during storage and transportation of the electrode sheet / separator laminate, resulting in low battery manufacturing productivity, There were problems such as the occurrence of defective products. Further, according to the battery thus obtained, the electrode expands or contracts at the time of use, the adhesion between the electrode sheet and the separator is deteriorated, and the battery characteristics are deteriorated. A short circuit occurred, and the battery was heated and heated. In some cases, the battery could even be destroyed.

他方、電池用セパレータのための多孔質フィルムは、従来、種々の製造方法によって製造されている。例えば、一つの方法として、ポリオレフィン樹脂からなるシートを製造し、これを高倍率延伸する方法が知られている(例えば、特許文献3参照)。しかし、このように高倍率延伸して得られる多孔質膜からなる電池用セパレータは、電池が内部短絡等によって異常昇温した場合のような高温環境下においては、著しく収縮し、場合によっては、電極間の隔壁として機能しなくなるという問題がある。   On the other hand, porous films for battery separators are conventionally produced by various production methods. For example, as one method, a method of manufacturing a sheet made of polyolefin resin and stretching it at a high magnification is known (see, for example, Patent Document 3). However, the battery separator made of a porous membrane obtained by stretching at a high magnification in this way is significantly shrunk under a high temperature environment such as when the battery is abnormally heated due to an internal short circuit or the like. There is a problem that it does not function as a partition between electrodes.

そこで、電池の安全性を向上させるために、このような高温環境下での電池用セパレータの熱収縮率の低減が重要な課題とされている。この点に関して、高温環境下での電池用セパレータの熱収縮を抑制するために、例えば、超高分子量ポリエチレンと可塑剤を溶融混練し、ダイスからシート状に押し出した後、可塑剤を抽出、除去して、電池用セパレータに用いる多孔質膜を製造する方法も知られている(特許文献4参照)。しかし、この方法によれば、上記の方法と反対に、得られる多孔質膜は、延伸を経ていないので、強度において十分でない問題がある。
特開平09−161814号公報 特開平11−329439号公報 特開平09−012756号公報 特開平05−310989号公報
Therefore, in order to improve the safety of the battery, reduction of the thermal contraction rate of the battery separator under such a high temperature environment is an important issue. In this regard, for example, in order to suppress the thermal shrinkage of the battery separator in a high-temperature environment, for example, ultrahigh molecular weight polyethylene and a plasticizer are melt-kneaded and extruded into a sheet form from a die, and then the plasticizer is extracted and removed. And the method of manufacturing the porous film | membrane used for a battery separator is also known (refer patent document 4). However, according to this method, contrary to the above method, the obtained porous film has not been stretched, and thus there is a problem that the strength is not sufficient.
JP 09-161814 A JP 11-329439 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-012756 Japanese Patent Laid-Open No. 05-310989

本発明は、従来の電池の製造における上述したような問題を解決するためになされたものであって、電池の製造に際しては、電極シートとセパレータとを仮接着して、電極シート/セパレータ積層体として、電極シートとセパレータの相互のずり移動なく、電池を効率よく製造することができ、しかも、電池の製造後は、イオン透過性と電気絶縁性のいずれにもすぐれるのみならず、電極シートとの間に強い接着を有する電極シート/セパレータ接合体として機能して、高性能で、しかも、安全性にすぐれる電池を与える電池用セパレータを提供することを目的とする。更に、本発明は、そのような電池用セパレータを用いる電池の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems in the manufacture of a conventional battery. In the manufacture of a battery, an electrode sheet and a separator are temporarily bonded together to form an electrode sheet / separator laminate. As a result, the battery can be efficiently manufactured without the mutual movement of the electrode sheet and the separator, and after the battery is manufactured, the electrode sheet is not only superior in both ion permeability and electric insulation. It is an object of the present invention to provide a battery separator that functions as an electrode sheet / separator assembly having strong adhesion to the battery and provides a battery with high performance and excellent safety. Furthermore, this invention aims at providing the manufacturing method of a battery using such a battery separator.

本発明によれば、官能基を有する架橋性ポリマーに上記官能基の一部が反応するように、上記官能基に対して反応性を有する多官能化合物からなる架橋剤を反応させ、上記架橋性ポリマーを一部、架橋させてなる反応性ポリマーの発泡シートからなる電池用セパレータが提供される。   According to the present invention, a crosslinking agent comprising a polyfunctional compound having reactivity to the functional group is reacted so that a part of the functional group reacts with the crosslinkable polymer having a functional group, and the crosslinkability is increased. A battery separator comprising a foamed sheet of a reactive polymer obtained by partially crosslinking a polymer is provided.

更に、本発明によれば、上記セパレータに電極シート積層し、圧着して、電極シート/セパレータ積層体を形成し、この積層体を電池容器内に仕込んだ後、上記セパレータを形成する反応性ポリマーの官能基に対して反応性を有する多官能化合物からなる架橋剤を溶解させた電解液を上記電池容器内に注入し、反応性ポリマーを更に架橋させて、電極シートをセパレータに接着することを特徴とする電池の製造方法が提供される。   Further, according to the present invention, the electrode sheet is laminated on the separator, and the electrode is laminated to form an electrode sheet / separator laminate. After the laminate is charged into the battery container, the reactive polymer that forms the separator is formed. Injecting an electrolytic solution in which a crosslinking agent composed of a polyfunctional compound having reactivity with respect to the functional group is dissolved into the battery container, further crosslinking the reactive polymer, and bonding the electrode sheet to the separator. A battery manufacturing method is provided.

本発明による電池用セパレータは、分子内に官能基を有する架橋性ポリマーを上記官能基に対して反応性を有する多官能化合物からなる架橋剤と反応させ、一部、架橋させてなる反応性ポリマーの発泡シートからなるものであり、このセパレータに、必要に応じて、加熱しながら、電極シートを圧着すれば、電極シートをセパレータに容易に仮接着することができて、電極シート/セパレータ積層体を得ることができる。   The separator for a battery according to the present invention is a reactive polymer obtained by reacting a crosslinkable polymer having a functional group in the molecule with a crosslinker composed of a polyfunctional compound having reactivity with the functional group, and partially crosslinking the polymer. If the electrode sheet is pressure-bonded to this separator while heating, if necessary, the electrode sheet can be easily temporarily bonded to the separator, and the electrode sheet / separator laminate Can be obtained.

従って、電池の製造において、このような電極シート/セパレータ積層体を用いることによって、電極シートとセパレータとの間のずり移動なしに、効率よく電池を製造することができる。また、このような積層体を電池容器内に仕込み、電池容器内に電解液を注入した際にも、セパレータを形成する反応性ポリマーは既に一部、架橋されているので、電解液中に溶出することがなく、電極/セパレータとの仮接着は保持されている。更に、この電解液中に上記と同様の架橋剤を溶解しておくことによって、電極シート/セパレータ中の反応性ポリマーの更なる架橋によって、セパレータは電極シートに一層強く接着して、電極/セパレータ接合体を形成し、かくして、電池の性能を高く保つと共に、電池の安全性に寄与することができる。   Therefore, by using such an electrode sheet / separator laminate in the production of a battery, it is possible to efficiently produce a battery without shear movement between the electrode sheet and the separator. In addition, even when such a laminate is prepared in a battery container and an electrolyte solution is injected into the battery container, the reactive polymer that forms the separator is already partially crosslinked, so that it elutes into the electrolyte solution. The temporary adhesion with the electrode / separator is maintained. Further, by dissolving the same cross-linking agent as described above in this electrolytic solution, the further adhesion of the reactive polymer in the electrode sheet / separator causes the separator to adhere more strongly to the electrode sheet. A joined body can be formed, and thus the battery performance can be kept high and the battery safety can be contributed.

しかも、本発明の電池用セパレータは、ポリマーの発泡シートからなるので、これを電池容器内に仕込んだ後、電池容器内に電解液を注入すれば、電解液がセパレータに速やかに浸透し、いきわたるので、電池容器内への電解液の注入を速やかに行うことができる。また、本発明の電池用セパレータは、ポリマーの発泡シートからなるので、イオン透過性と電気絶縁性の双方にすぐれており、高性能の電池を与える。   Moreover, since the battery separator of the present invention is made of a polymer foam sheet, if the electrolyte is poured into the battery container after being charged into the battery container, the electrolyte quickly penetrates and spreads through the separator. Therefore, the electrolyte solution can be quickly injected into the battery container. In addition, since the battery separator of the present invention is made of a polymer foam sheet, it is excellent in both ion permeability and electrical insulation, and provides a high-performance battery.

本発明において、架橋性ポリマーとは、官能基を分子内に有し、この官能基に対して反応性を有する多官能化合物からなる架橋剤と反応することによって架橋し得るポリマーをいう。また、反応性ポリマーとは、上記架橋性ポリマーをその官能基の一部と上記架橋剤と反応させて、架橋性ポリマーをその一部の官能基によって架橋させたものをいう。従って、反応性ポリマーは、それ自体で既に一部、架橋している。本発明による電池用セパレータは、このような反応性ポリマーの発泡シートからなるものである。   In the present invention, the crosslinkable polymer refers to a polymer that has a functional group in the molecule and can be cross-linked by reacting with a cross-linking agent composed of a polyfunctional compound having reactivity with the functional group. The reactive polymer refers to a polymer obtained by reacting the crosslinkable polymer with a part of its functional group and the crosslinker, and crosslinking the crosslinkable polymer with a part of the functional group. Thus, the reactive polymer is already partially crosslinked by itself. The battery separator according to the present invention comprises such a foamed sheet of reactive polymer.

また、本発明において、電極シート/セパレータ積層体とは、上述したような反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータに電極シートを圧着し、仮接着し、貼り合わせたものをいう。電極シート/セパレータ接合体とは、このような電極シート/セパレータ積層体において、セパレータを形成する反応性ポリマーをその未反応の前記官能基において更に前記架橋剤と反応させ、架橋させることによって、電極シートを多孔質フィルムに接着したものをいう。   Further, in the present invention, the electrode sheet / separator laminate refers to a laminate in which an electrode sheet is pressure-bonded, temporarily bonded, and bonded to a separator made of a reactive polymer foam sheet as described above. The electrode sheet / separator assembly is an electrode sheet / separator laminate in which electrode is formed by further reacting the reactive polymer that forms the separator with the cross-linking agent at the unreacted functional group and cross-linking. The sheet is bonded to a porous film.

本発明による電池用セパレータは、上述したように、上記官能基を有する架橋性ポリマーに上記官能基の一部と反応するように、上記官能基に対して反応性を有する多官能化合物からなる架橋剤を反応させ、上記架橋性ポリマーを一部、架橋させてなる反応性ポリマーの発泡シートからなるものである。即ち、架橋性ポリマーにその官能基に反応し得る架橋剤の所定量を所定の条件下に反応させることによって、架橋性ポリマーの官能基による架橋反応を制御して、官能基の一部を架橋反応に与からせることができる。このように、本発明による電池用セパレータは、既に、上記官能基の一部と架橋剤との反応によって、架橋構造を有すると共に、未反応の上記官能基によって、更に架橋剤との反応によって架橋し得る反応性ポリマーの発泡シートからなる。   The battery separator according to the present invention, as described above, is a cross-linking formed of a polyfunctional compound having reactivity with respect to the functional group such that the cross-linkable polymer having the functional group reacts with a part of the functional group. It is made of a foamed sheet of a reactive polymer obtained by reacting an agent and partially crosslinking the crosslinkable polymer. That is, by causing a predetermined amount of a crosslinking agent capable of reacting with the functional group to the crosslinkable polymer to react under a predetermined condition, the crosslink reaction by the functional group of the crosslinkable polymer is controlled to partially crosslink the functional group. It can be added to the reaction. As described above, the battery separator according to the present invention already has a crosslinked structure due to the reaction between a part of the functional groups and the crosslinking agent, and further crosslinks with the unreacted functional groups and further with the crosslinking agent. And a reactive polymer foam sheet.

本発明において、上記架橋性ポリマーは、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシル基及びエポキシ基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する共重合性モノマーとそのような官能基をもたないその他の共重合性モノマーとを溶液重合や塊状重合やエマルジョン重合等の通常のラジカル共重合によって得ることができる。例えば、溶液重合によれば、べンゼン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチルのような溶剤中で所要のモノマーを共重合させることによって、ポリマー溶液として得ることができる。他方、エマルション重合法によれば、架橋性ポリマーの水分散液を得ることができるので、これよりポリマーを分離、乾燥させた後、上述したような溶剤に溶解させてポリマー溶液として用いる。本発明によれば、このようにして得られる架橋性ポリマーは、その重量平均分子量が、通常、20万から300万の範囲にあることが好ましい。   In the present invention, the crosslinkable polymer is, for example, a copolymerizable monomer having at least one functional group selected from a hydroxy group, a carboxyl group and an epoxy group, and other copolymerizable compounds having no such functional group. The monomer can be obtained by ordinary radical copolymerization such as solution polymerization, bulk polymerization, and emulsion polymerization. For example, solution polymerization can be obtained as a polymer solution by copolymerizing required monomers in a solvent such as benzene, toluene, xylene, ethyl acetate, and butyl acetate. On the other hand, according to the emulsion polymerization method, since an aqueous dispersion of a crosslinkable polymer can be obtained, after the polymer is separated and dried from this, it is dissolved in a solvent as described above and used as a polymer solution. According to the present invention, the crosslinkable polymer thus obtained preferably has a weight average molecular weight in the range of 200,000 to 3,000,000.

上記官能基としてカルボキシル基を有する共重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等を挙げることができ、官能基としてヒドロキシ基を有する共重合性モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート等のようなヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを挙げることができる。更に、官能基としてエポキシ基を有する共重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸エポキシシクロヘキシル、ビニルシクロヘキセンエポキシド等を挙げることができる。これらのなかでは、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸グリシジル等のようなアクリル系のモノマーが好ましく用いられる。   Examples of the copolymerizable monomer having a carboxyl group as the functional group include (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid and the like. Examples of the copolymerizable monomer having a hydroxy group as the functional group include And hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate and the like. Furthermore, examples of the copolymerizable monomer having an epoxy group as a functional group include glycidyl (meth) acrylate, epoxycyclohexyl (meth) acrylate, vinylcyclohexene epoxide, and the like. Among these, acrylic monomers such as (meth) acrylic acid, hydroxyalkyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, and the like are preferably used.

他方、前記官能基をもたないその他の共重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールアルキルエーテル等の(メタ)アクリルモノマーのほか、種々のビニルモノマー、例えば、スチレン、酢酸ビニル、N−ビニルピロリドン、ビニレンカーボネート等を挙げることができる。   On the other hand, examples of other copolymerizable monomers having no functional group include (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylamides, (meth) acrylonitriles, (meth) acrylic acid polyethylene glycol alkyl ethers (meth) In addition to acrylic monomers, various vinyl monomers such as styrene, vinyl acetate, N-vinyl pyrrolidone, vinylene carbonate and the like can be mentioned.

上記(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート等のように、アルキル基における炭素原子数が1〜12のアルキルエステルが好ましく用いられる。   Examples of the (meth) acrylic acid ester include ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, and the like. As described above, alkyl esters having 1 to 12 carbon atoms in the alkyl group are preferably used.

上記のほか、例えば、(メタ)アクリル酸のイソボルニルエステル、ジシクロペンテニルエステル、テトラヒドロフルフリルエステル等や、また、分子中にベンジル基やシクロヘキシル基のような環状炭化水素基やマレイミド基を有する(メタ)アクリル酸エステル、イミド基のような高極性基を有するイミド(メタ)アクリレート等、そのホモポリマーのガラス転移温度が常温(23℃)以上である(メタ)アクリル酸エステルは、得られる架橋性ポリマーのガラス転移温度を高める必要があるときに好適に用いられる。また、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールアルキルエーテルとしては、オキシエチレン単位の数が3〜100、好ましくは、5〜30であるメチルエーテル又はエチルエーテルが好ましく用いられる。   In addition to the above, for example, (meth) acrylic acid isobornyl ester, dicyclopentenyl ester, tetrahydrofurfuryl ester, etc., and cyclic hydrocarbon groups such as benzyl and cyclohexyl groups and maleimide groups in the molecule. The (meth) acrylic acid ester having a glass transition temperature of a homopolymer such as (meth) acrylic acid ester having a high polarity group such as an imide group or the like having a glass transition temperature of 23 ° C. or higher is obtained. It is preferably used when it is necessary to increase the glass transition temperature of the resulting crosslinkable polymer. As the (meth) acrylic acid polyethylene glycol alkyl ether, methyl ether or ethyl ether having 3 to 100, preferably 5 to 30, oxyethylene units is preferably used.

また、上記(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ−n−プロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N−(メタ)アクリロイルピロリドン、N−(メタ)アクリロイルピペリジン、N−(メタ)アクリロイルピロリジン等を挙げることができる。   Examples of the (meth) acrylamide include N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N, N-di-n-propyl (meth) acrylamide, and N, N-. Examples include diisopropyl (meth) acrylamide, N- (meth) acryloylmorpholine, N- (meth) acryloylpyrrolidone, N- (meth) acryloylpiperidine, N- (meth) acryloylpyrrolidine.

特に、本発明においては、架橋性ポリマーの好ましい一例として、上述した官能基を有するアクリル系モノマー成分と共に、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミドのようなアクリル系モノマー成分からなる架橋性ポリマーを挙げることができる。例えば、(メタ)アクリロニトリル成分を80重量%まで、好ましくは、5〜70重量%の範囲にて有する架橋性ポリマーは、耐熱性と耐溶剤性にすぐれるので、本発明において用いる好ましい架橋性ポリマーの一例である。官能基を有するモノマー成分0.1〜20重量%、(メタ)アクリル酸エステル成分10〜95重量%及び(メタ)アクリロニトリル4.9〜60重量%からなる架橋性ポリマーは、そのような好ましい架橋性ポリマーの一例である。   In particular, in the present invention, as a preferred example of the crosslinkable polymer, an acrylic monomer component such as (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, together with the acrylic monomer component having the functional group described above. And a crosslinkable polymer. For example, a crosslinkable polymer having a (meth) acrylonitrile component up to 80% by weight, preferably in the range of 5 to 70% by weight is excellent in heat resistance and solvent resistance. It is an example. A crosslinkable polymer comprising 0.1 to 20% by weight of a monomer component having a functional group, 10 to 95% by weight of a (meth) acrylic acid ester component and 4.9 to 60% by weight of (meth) acrylonitrile is such a preferred crosslink. It is an example of a conductive polymer.

本発明において、上記ヒドロキシル基、カルボキシル基及びエポキシ基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有するラジカル重合性モノマーは、全モノマー中、0.1〜20重量%の範囲であることが好ましく、特に、0.1〜10重量%の範囲であることが好ましい。モノマー全量中、上記ヒドロキシル基、カルボキシル基及びエポキシ基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有するラジカル重合性モノマーの割合が0.1重量%よりも少ないときは、得られる架橋性ポリマーに架橋剤を反応させても、架橋性ポリマーの架橋度が小さすぎて、得られるセパレータ/電極シートを積層し、これを電解液に接触させたとき、反応性ポリマーが電解液中に溶出しやすく、電極シート/セパレータ積層体が分離するおそれがある。他方、20重量%を越えるときは、得られる架橋性ポリマーに架橋剤を反応させたとき、架橋性ポリマーが過度に架橋して、得られるセパレータに電極シートを圧着することが困難となるおそれがある。   In the present invention, the radical polymerizable monomer having at least one functional group selected from the above hydroxyl group, carboxyl group and epoxy group is preferably in the range of 0.1 to 20% by weight in the total monomers, particularly The range of 0.1 to 10% by weight is preferable. When the ratio of the radical polymerizable monomer having at least one functional group selected from the above hydroxyl group, carboxyl group and epoxy group in the total amount of the monomer is less than 0.1% by weight, the resulting crosslinkable polymer has a crosslinking agent. Even when the cross-linkable polymer is reacted, the cross-linking degree of the cross-linkable polymer is too small, and when the obtained separator / electrode sheet is laminated and brought into contact with the electrolytic solution, the reactive polymer easily elutes into the electrolytic solution. The sheet / separator laminate may be separated. On the other hand, when the content exceeds 20% by weight, there is a possibility that when the resulting crosslinkable polymer is reacted with a crosslinker, the crosslinkable polymer is excessively crosslinked, making it difficult to pressure-bond the electrode sheet to the resulting separator. is there.

しかし、本発明において、架橋性ポリマーは、上記に限られるものではなく、分子中に前記官能基を有し、これによって多官能化合物からなる架橋剤と反応して架橋し得るものであればよい。従って、例えば、ヒドロキシ基を有するポリオレフィン系ポリマー、ゴム系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー等や、分子中にヒドロキシ基を有するアクリル変性フッ素樹脂(例えば、セントラル硝子(株)製セフラルコートFG730B、ワニスとして入手することができる。)も、架橋性ポリマーとして好適に用いることができる。   However, in the present invention, the crosslinkable polymer is not limited to the above, and any crosslinkable polymer may be used as long as it has the functional group in the molecule and can react and crosslink with a crosslinking agent composed of a polyfunctional compound. . Therefore, for example, a polyolefin-based polymer having a hydroxy group, a rubber-based polymer, a polyester-based polymer, a polyether-based polymer, or the like, an acrylic-modified fluororesin having a hydroxy group in the molecule (for example, Cephalal Coat FG730B manufactured by Central Glass Co., Ltd., Can be obtained as a varnish.) Can also be suitably used as a crosslinkable polymer.

本発明によれば、架橋性ポリマーは、通常、ガラス転移温度が−30℃から100℃の範囲にあることが好ましく、特に、0℃から80℃の範囲にあることが好ましい。架橋性ポリマーのガラス転移温度が0℃以下であるときは、このような架橋性ポリマーから得られる反応性ポリマーの発泡シート(セパレータ)に常温にて電極シートを圧着すれば、電極シートをセパレータに仮接着して、直ちに電極シート/セパレータ積層体を得ることができる。   According to the present invention, the crosslinkable polymer usually preferably has a glass transition temperature in the range of −30 ° C. to 100 ° C., particularly preferably in the range of 0 ° C. to 80 ° C. When the glass transition temperature of the crosslinkable polymer is 0 ° C. or lower, if the electrode sheet is pressure-bonded to a reactive polymer foam sheet (separator) obtained from such a crosslinkable polymer at room temperature, the electrode sheet is used as the separator. The electrode sheet / separator laminate can be obtained immediately after temporary bonding.

架橋性ポリマーのガラス転移温度が0〜100℃の範囲にあるときは、このような架橋性ポリマーから得られる反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータに電極シートを仮接着するには、通常、セパレータを加熱し、これに電極シートを圧着することが必要である。しかし、架橋性ポリマーのガラス転移温度が0〜100℃の範囲にあるときは、特に、常温以上、最も好ましくは、50℃以上であるときは、セパレータは常温においてブロッキング性をもたないので、セパレータを積層したり、ロールに捲回したりする際にその間に剥離シートを挟む必要がない利点がある。   When the glass transition temperature of the crosslinkable polymer is in the range of 0 to 100 ° C., the electrode sheet is usually temporarily bonded to the separator made of a foamed sheet of a reactive polymer obtained from such a crosslinkable polymer. It is necessary to heat and heat and crimp an electrode sheet to this. However, when the glass transition temperature of the crosslinkable polymer is in the range of 0 to 100 ° C., particularly at room temperature or higher, most preferably 50 ° C. or higher, the separator has no blocking property at room temperature, There is an advantage that when a separator is laminated or wound on a roll, it is not necessary to sandwich a release sheet therebetween.

本発明によれば、このような架橋性ポリマーを前記官能基の一部と反応させ、架橋性ポリマーを一部、架橋させて、反応性ポリマーを得るために、多官能化合物からなる架橋剤が用いられる。架橋性ポリマーの有する官能基がヒドロキシ基又はカルボキシル基であるときは、架橋剤としては、例えば、多官能イソシアネートや多官能エポキシ化合物が好ましく用いられ、上記官能基がエポキシ基であるときは、架橋剤としては、例えば、酸無水物が好ましく用いられる。   According to the present invention, in order to obtain such a reactive polymer by reacting such a crosslinkable polymer with a part of the functional group and partially crosslinking the crosslinkable polymer, a crosslinking agent comprising a polyfunctional compound is provided. Used. When the functional group of the crosslinkable polymer is a hydroxy group or a carboxyl group, as the crosslinking agent, for example, a polyfunctional isocyanate or a polyfunctional epoxy compound is preferably used, and when the functional group is an epoxy group, crosslinking is performed. As the agent, for example, an acid anhydride is preferably used.

上記多官能イソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート等の芳香族、芳香脂肪族、脂環族、脂肪族のジイソシアネートのほか、トリメチロールプロパンのようなポリオールにこれらのジイソシアネートを付加させてなる所謂イソシアネートアダクト体も好ましく用いられる。   Examples of the polyfunctional isocyanate include phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, diphenyl ether diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, and other aromatic, araliphatic, alicyclic, and aliphatic diisocyanates, and trimethylolpropane. So-called isocyanate adducts obtained by adding these diisocyanates to such polyols are also preferably used.

多官能エポキシ化合物としては、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂等を挙げることができる。また、酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水アジピン酸、無水フタル酸等を挙げることができる。   As the polyfunctional epoxy compound, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, bisphenol A type epoxy resin, alicyclic ring An epoxy resin, an aliphatic chain epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, and the like can be given. Examples of the acid anhydride include maleic anhydride, adipic anhydride, and phthalic anhydride.

本発明による電池用セパレータは、前述したような架橋性ポリマーをこのような架橋剤にて一部、架橋させてなる反応性ポリマーの発泡シートからなり、ここに、架橋性ポリマーを発泡させる手段、方法としては、発泡剤を用いる化学発泡が好ましく採用される。但し、架橋性ポリマーを発泡させる手段、方法は、このような発泡剤を用いるものに限定されるものではなく、例えば、架橋性ポリマーの溶液を高速攪拌して、気泡を溶液に抱き込ませ、このような溶液から架橋性ポリマーを製膜し、一部、架橋させることによっても、反応性ポリマーの発泡シートからなる電池用セパレータを得ることができる。また、炭酸ガス等の超臨界液を用いる発泡によることもできる。   The battery separator according to the present invention comprises a reactive polymer foamed sheet obtained by partially crosslinking the crosslinkable polymer as described above with such a crosslinking agent, and here, means for foaming the crosslinkable polymer, As the method, chemical foaming using a foaming agent is preferably employed. However, the means and method for foaming the cross-linkable polymer are not limited to those using such a foaming agent. For example, the solution of the cross-linkable polymer is stirred at a high speed so that bubbles are held in the solution. A battery separator made of a foamed sheet of a reactive polymer can also be obtained by forming a crosslinkable polymer from such a solution and partially crosslinking it. Moreover, it can also be based on foaming using a supercritical liquid such as carbon dioxide gas.

発泡剤を用いる化学発泡においては、発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、炭酸水素ナトリウム等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらの発泡剤は、得られる発泡シートにおいて発泡倍率等にもよるが、通常、架橋性ポリマー100重量部に対して、1〜20重量部の範囲であり、また、用いる発泡剤や得られる発泡シートの発泡倍率等にもよるが、これらの発泡剤を配合した架橋性ポリマーを100〜200℃に加熱することによって発泡シートを得ることができる。   In chemical foaming using a foaming agent, examples of the foaming agent include azodicarbonamide, dinitrosopentamethylenetetramine, oxybis (benzenesulfonylhydrazide), sodium bicarbonate, and the like, but are not limited thereto. is not. These foaming agents are usually in the range of 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the crosslinkable polymer, depending on the foaming ratio and the like in the foamed sheet to be obtained. Although it depends on the foaming ratio of the sheet, a foamed sheet can be obtained by heating the crosslinkable polymer containing these foaming agents to 100 to 200 ° C.

このように、発泡剤を用いる場合、発泡温度の調節、発生する気泡の均一化や微細化のために、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛等の発泡助剤、シリカ微粉末のような核剤、フッ素系界面活性剤、アルコールやポリオール化合物等を併用することができる。   Thus, when a foaming agent is used, a foaming aid such as zinc oxide, zinc carbonate, zinc stearate, or a core such as silica fine powder is used to adjust the foaming temperature and to make the generated bubbles uniform or fine. An agent, a fluorosurfactant, an alcohol, a polyol compound, or the like can be used in combination.

本発明による電池用セパレータは、前述した架橋性ポリマーを一部、架橋させると共に、発泡させることによって得ることができる。その製造方法の一例として、例えば、前述した架橋性ポリマーの溶液に上述したような架橋剤を所定量、即ち、架橋性ポリマーをその一部の官能基によって反応させ、一部、架橋させるに足りる量を配合すると共に、例えば、化学発泡による場合は、上述したような発泡剤を配合し、得られた混合物の溶液を適宜の剥離性支持体、例えば、延伸ポリプロピレンフィルムや離型処理を施した紙等の上に流延した後、加熱して、架橋性ポリマー溶液中の溶媒を除去して、先ず、架橋性ポリマーと架橋剤と発泡剤とを含む混合物のシートを得る。次いで、この架橋性ポリマーと架橋剤と発泡剤とを含む混合物のシートを、例えば、ガス不透過性のフィルムの間に挟んで加熱して、発泡剤を発泡させて、架橋性ポリマーの発泡シートを得ると共に、架橋性ポリマーを前記架橋剤と反応させて、一部、架橋させることによって、反応性ポリマーの発泡シートからなる電池用セパレータを得ることができる。必要に応じて、架橋性ポリマーの発泡シートを得た後、更に、架橋性ポリマーを後架橋させてもよい。   The battery separator according to the present invention can be obtained by partially crosslinking and foaming the aforementioned crosslinkable polymer. As an example of the production method, for example, a predetermined amount of the above-mentioned cross-linking agent is added to the above-mentioned cross-linkable polymer solution, that is, it is sufficient to cause the cross-linkable polymer to react with some of the functional groups and partially cross-link. For example, in the case of chemical foaming, a foaming agent as described above is blended, and a solution of the obtained mixture is subjected to an appropriate peelable support, such as a stretched polypropylene film or a release treatment. After casting on paper or the like, the mixture is heated to remove the solvent in the crosslinkable polymer solution. First, a sheet of a mixture containing the crosslinkable polymer, the crosslinker, and the foaming agent is obtained. Subsequently, the sheet of the mixture containing the crosslinkable polymer, the crosslinker, and the foaming agent is sandwiched between, for example, a gas-impermeable film, heated to foam the foaming agent, and the foamable sheet of the crosslinkable polymer. In addition, a battery separator made of a foamed sheet of a reactive polymer can be obtained by reacting the crosslinkable polymer with the crosslinker and partially crosslinking the polymer. If necessary, after obtaining a foamed sheet of a crosslinkable polymer, the crosslinkable polymer may be postcrosslinked.

本発明によれば、このようにして得られる反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータは、発泡倍率が2〜20倍の範囲、厚みが5〜500μmの範囲、発泡径500μm以下、好ましくは、200μm以下であることが好ましい。ここに、発泡倍率とは、発泡前の架橋性ポリマーのシートの厚みに対する発泡後のシートの厚みの比率をいう。反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータの厚みが5μmよりも薄いときは、強度が不十分であって、電池において内部短絡を起こすおそれがある。しかし、厚みが500μmを越えるときは、電極間距離が大きすぎる結果、電池の内部抵抗が過大となる。   According to the present invention, the separator made of the foamed sheet of the reactive polymer thus obtained has a foaming ratio in the range of 2 to 20 times, a thickness in the range of 5 to 500 μm, and a foam diameter of 500 μm or less, preferably 200 μm. The following is preferable. Here, the expansion ratio refers to the ratio of the thickness of the foamed sheet to the thickness of the crosslinkable polymer sheet before foaming. When the thickness of the separator made of the reactive polymer foam sheet is thinner than 5 μm, the strength is insufficient, and an internal short circuit may occur in the battery. However, when the thickness exceeds 500 μm, the internal resistance of the battery becomes excessive as a result of the distance between the electrodes being too large.

更に、本発明によるこのような反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータは、20〜100%の範囲のゲル分率を有し、好ましくは、25〜80%の範囲のゲル分率を有する。ここに、ゲル分率とは、架橋性ポリマーA重量部と多官能化合物B重量部と発泡剤とからなる混合物を剥離性支持体上に流延し、溶媒を除去した後、加熱して、架橋性ポリマーを発泡させながら、又は発泡させた後、一部、架橋させて、反応性ポリマーからなる発泡シートとし、この発泡シートを電池において用いる電解液のための非水溶媒に温度23℃で7日間浸漬し、次いで、上記非水溶媒を酢酸エチルやテトラヒドロフランのような易揮発性溶媒で置換して乾燥させた後、残存する反応性ポリマーをC重量部とすれば、(C/(A+B))×100(%)として定義される値である。 Furthermore, the separator made of such a reactive polymer foam sheet according to the present invention has a gel fraction in the range of 20-100%, preferably a gel fraction in the range of 25-80%. Here, the gel fraction refers to a mixture of a crosslinkable polymer A part by weight, a polyfunctional compound B part by weight and a foaming agent , cast on a peelable support, remove the solvent, and then heat, While foaming or after foaming the crosslinkable polymer, it is partially crosslinked to form a foamed sheet made of a reactive polymer. This foamed sheet is used as a non-aqueous solvent for an electrolyte used in a battery at a temperature of 23 ° C. After dipping for 7 days, the non-aqueous solvent was replaced with a readily volatile solvent such as ethyl acetate or tetrahydrofuran and dried, and the remaining reactive polymer was C parts by weight, (C / (A + B )) × 100 (%).

本発明において、20〜100%の範囲のゲル分率を有する反応性ポリマーの発泡シートを得るには、限定されるものではないが、前述したように、通常、架橋性ポリマー100重量部に対して、発泡剤と共に、多官能化合物を0.1〜10重量部の範囲で配合し、加熱して、架橋性ポリマーを発泡させ、更に、得られる反応性ポリマーが特性的に安定化するまで、架橋反応を行わせることによって得ることができる。架橋性ポリマーの架橋のための加熱温度やそのための反応時間は、用いる架橋性ポリマーや多官能化合物やその種類等にもよるが、実験によってこれら反応条件を定めることができる。例えば、50℃の温度で7日間、加熱、反応させれば、通常、架橋性ポリマーの多官能化合物による架橋反応を完結させて、得られる反応性ポリマーが特性的に安定化する。   In the present invention, to obtain a foamed sheet of a reactive polymer having a gel fraction in the range of 20 to 100%, it is not limited, but as described above, usually, with respect to 100 parts by weight of the crosslinkable polymer. In combination with the foaming agent, the polyfunctional compound is blended in the range of 0.1 to 10 parts by weight, heated to foam the crosslinkable polymer, and until the reactive polymer obtained is stabilized characteristically, It can be obtained by carrying out a crosslinking reaction. Although the heating temperature for crosslinking of the crosslinkable polymer and the reaction time therefor depend on the crosslinkable polymer used, the polyfunctional compound, the type thereof, and the like, these reaction conditions can be determined by experiments. For example, heating and reacting at a temperature of 50 ° C. for 7 days usually completes the cross-linking reaction of the cross-linkable polymer with the polyfunctional compound and stabilizes the resulting reactive polymer in terms of properties.

更に、本発明によれば、反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータは、膨潤度が5倍以上、特に、10倍以上であることが好ましい。ここに、膨潤度とは、架橋性ポリマーA重量部と多官能化合物B重量部と発泡剤とからなる混合物を剥離性支持体上に流延し、溶媒を除去した後、所定の条件下に加熱して、架橋性ポリマーを発泡させながら、又は発泡させた後、一部、架橋させて、反応性ポリマーからなる発泡シートとし、この発泡シートを電池において用いる電解液のための非水溶媒に温度23℃で7日間浸漬したときの膨潤状態での重量をDとし、次いで、このセパレータを乾燥させた後、残存する反応性ポリマーをC重量部とすれば、D/Cとして定義される値である。この膨潤度は、架橋性ポリマーのモノマー組成や分子量分布、また、架橋性ポリマーの有する官能基量や用いる架橋剤量等によって適宜に調節することができる。本発明によれば、反応性ポリマーの膨潤度が5倍よりも小さいときは、得られる電池が特性に劣る場合がある。   Furthermore, according to the present invention, the separator made of a foamed sheet of reactive polymer preferably has a degree of swelling of 5 times or more, particularly 10 times or more. Here, the degree of swelling means that a mixture of A part by weight of crosslinkable polymer B, part by weight of polyfunctional compound B and a foaming agent is cast on a peelable support, and after removing the solvent, Heating to foam the crosslinkable polymer, or after foaming, partially cross-linking to form a foamed sheet made of a reactive polymer, and this foamed sheet becomes a non-aqueous solvent for the electrolyte used in the battery A value defined as D / C, assuming that the weight in the swollen state when immersed at a temperature of 23 ° C. for 7 days is D, and then the remaining reactive polymer is C parts by weight after the separator is dried. It is. This degree of swelling can be appropriately adjusted depending on the monomer composition and molecular weight distribution of the crosslinkable polymer, the amount of functional groups possessed by the crosslinkable polymer, the amount of crosslinker used, and the like. According to the present invention, when the swelling degree of the reactive polymer is less than 5 times, the obtained battery may be inferior in characteristics.

このような反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータは、架橋剤の不存在下においては、それ以上は、反応、架橋しないので、安定であって、長期間にわたって保存しても、変質することがない。   In the absence of a cross-linking agent, a separator made of such a foamed sheet of a reactive polymer is stable and can be altered even when stored for a long period of time because it does not react or crosslink. Absent.

本発明によれば、このような反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータに、必要に応じて加熱下に、電極シートを圧着すれば、電極シートをセパレータに容易に仮接着して貼り合わせることができ、かくして、電極シート/セパレータ積層体を得ることができる。   According to the present invention, if an electrode sheet is pressure-bonded to a separator made of a foamed sheet of such a reactive polymer under heating as necessary, the electrode sheet can be easily temporarily bonded and bonded to the separator. Thus, an electrode sheet / separator laminate can be obtained.

本発明によれば、セパレータの表裏両面に電極シート、即ち、負極シートと正極シートをそれぞれ圧着し、仮接着し、貼り合わせて、電極シート/セパレータ積層体としてもよく、また、セパレータの一方の表面にのみ、電極シート、即ち、負極シート又は正極シートのいずれかを圧着し、仮接着して、電極シート/セパレータ積層体としてもよい。勿論、正(負)極シート/セパレータ/負(正)極シート/セパレータの構成を有する積層体とすることもできる。   According to the present invention, an electrode sheet, that is, a negative electrode sheet and a positive electrode sheet are respectively pressure-bonded to the front and back surfaces of the separator, temporarily bonded, and bonded together to form an electrode sheet / separator laminate. Only the electrode sheet, that is, either the negative electrode sheet or the positive electrode sheet may be pressure-bonded and temporarily bonded to form an electrode sheet / separator laminate. Of course, it can also be set as the laminated body which has the structure of a positive (negative) electrode sheet / separator / negative (positive) electrode sheet / separator.

本発明において、電極シート、即ち、負極シートと正極シートは、電池によって相違するが、一般に、導電性基材に活物質と、必要に応じて、導電剤とを樹脂バインダーを用いて、担持させてなるシート状のものが用いられる。   In the present invention, the electrode sheet, that is, the negative electrode sheet and the positive electrode sheet are different depending on the battery, but in general, an active material and, if necessary, a conductive agent are supported on a conductive base material using a resin binder. A sheet-like material is used.

本発明によれば、このような電極シート/セパレータ積層体を用いることによって、電極シートとセパレータの相互のずり移動がなく、しかも、電池を効率よく製造することができ、電池の製造後は、上記セパレータは、電極シートと接合した電極シート/セパレータ接合体として、電池の安全性に寄与する。   According to the present invention, by using such an electrode sheet / separator laminate, there is no mutual movement of the electrode sheet and the separator, and the battery can be efficiently manufactured. The separator contributes to the safety of the battery as an electrode sheet / separator assembly bonded to the electrode sheet.

即ち、上記電極シート/セパレータ積層体を電池容器内に仕込んだ後、上記セパレータを形成する反応性ポリマーの有する未反応の前記官能基にこれに反応性を有する前述したような多官能化合物からなる架橋剤を溶解させた電解液を電池容器内に注入して、上記電極シート/セパレータのセパレータを形成する反応性ポリマーの有する未反応の前記官能基と反応させ、これを更に架橋させることによって、電極シートをセパレータに接着、一体化して、セパレータに電極シートを強固に接着してなる電極シート/セパレータ接合体を有する電池を得ることができる。但し、本発明によれば、ここに用いる架橋剤は、架橋性ポリマーを一部、架橋させて、反応性ポリマーを得るために用いたものと同じでも、異なっていてもよい。   That is, after the electrode sheet / separator laminate is charged into a battery container, it comprises a polyfunctional compound as described above having reactivity with the unreacted functional group of the reactive polymer forming the separator. By injecting an electrolytic solution in which a cross-linking agent is dissolved into a battery container, reacting with the unreacted functional group of the reactive polymer forming the separator of the electrode sheet / separator, and further cross-linking this, A battery having an electrode sheet / separator assembly obtained by bonding and integrating the electrode sheet to the separator and firmly bonding the electrode sheet to the separator can be obtained. However, according to the present invention, the crosslinking agent used here may be the same as or different from the one used to obtain a reactive polymer by partially crosslinking the crosslinkable polymer.

電解液中の架橋剤の割合は、反応性ポリマーからなるセパレータ100重量部に対して、通常、0.1〜20重量部の範囲である。架橋剤の割合がセパレータ100重量部に対して、0.1重量部よりも少ないときは、反応性ポリマーの架橋剤による架橋が不十分であって、得られる電極シート/セパレータ接合体において、電極とセパレータとの間に強固な接着を得ることができない。しかし、架橋剤の割合が反応性ポリマー100重量部に対して20重量部よりも多いときは、架橋後のセパレータが硬すぎて、セパレータと電極シート間の密着性を阻害することがある。   The ratio of the crosslinking agent in the electrolytic solution is usually in the range of 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the separator made of the reactive polymer. When the proportion of the cross-linking agent is less than 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the separator, the cross-linking of the reactive polymer by the cross-linking agent is insufficient, and in the resulting electrode sheet / separator assembly, It is not possible to obtain a strong bond between the separator and the separator. However, when the proportion of the crosslinking agent is more than 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the reactive polymer, the separator after crosslinking may be too hard and may inhibit the adhesion between the separator and the electrode sheet.

本発明によれば、反応性ポリマーは、前述したように、5〜100%の範囲のゲル分率を有するように、予め、架橋しているので、電極シート/セパレータ積層体を電解液中に浸漬しても、電解液中への反応性ポリマーの溶出が防止され、又は低減されるので、電極シートの接着に有効に用いられる。しかも、反応性ポリマーは5倍以上の膨潤度を有することから、セパレータとこれに仮接着した電極シートの界面でこれらを内包するように膨潤しつつ、エポキシ基の硬化反応によって架橋するので、電極シートがセパレータに一層強固に接着されて、電極シート/セパレータ接合体を与える。本発明によれば、反応性ポリマーは、このように、エポキシ基の硬化反応によって架橋した後も、膨潤度は架橋前とほぼ等しい。得られる電池の特性は、膨潤度が大きいほどすぐれている。   According to the present invention, as described above, the reactive polymer is previously cross-linked so as to have a gel fraction in the range of 5 to 100%, so that the electrode sheet / separator laminate is placed in the electrolyte solution. Even when immersed, elution of the reactive polymer into the electrolytic solution is prevented or reduced, so that it is effectively used for adhesion of the electrode sheet. Moreover, since the reactive polymer has a degree of swelling of 5 times or more, it crosslinks by the curing reaction of the epoxy group while swelling so as to enclose these at the interface between the separator and the electrode sheet temporarily bonded thereto, The sheet is more firmly bonded to the separator to provide an electrode sheet / separator assembly. According to the present invention, the degree of swelling of the reactive polymer is almost the same as that before crosslinking even after crosslinking by the epoxy group curing reaction. The characteristics of the obtained battery are superior as the degree of swelling increases.

本発明によれば、このように、架橋性ポリマーを予め、一部、架橋させてなる反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータの表面に電極を沿わせ、セパレータの変形等が生じないような温度に加熱しつつ、加圧し、好ましくは、電極シートを反応性ポリマーからなるセパレータ中に一部、圧入して、いわば、電極シートをセパレータに仮接着して、電極シート/セパレータ積層体とし、その後、この積層体を電池容器に仕込んだ後、架橋剤を溶解させた電解液をこの電池容器中に注入し、上記セパレータを形成する反応性ポリマーの未反応の官能基と反応させ、反応性ポリマーを更に架橋させて、電極シート/セパレータ接合体を得る。即ち、電極シートをセパレータにいわば本接着させるものである。   According to the present invention, the temperature is such that the electrode is placed along the surface of the separator made of a foamed sheet of a reactive polymer obtained by partially crosslinking the crosslinkable polymer in advance and the separator is not deformed. The electrode sheet is preferably partially pressed into a separator made of a reactive polymer, so that the electrode sheet is temporarily bonded to the separator to form an electrode sheet / separator laminate. After charging this laminate into a battery container, an electrolytic solution in which a crosslinking agent is dissolved is poured into the battery container, and reacted with unreacted functional groups of the reactive polymer that forms the separator. Are further cross-linked to obtain an electrode sheet / separator assembly. That is, the electrode sheet is actually bonded to the separator.

前述した電極シート/セパレータ積層体と同様に、本発明において、電極シート/セパレータ接合体は、負極シート/セパレータ/正極シート接合体のみならず、負極シート又は正極シートのいずれか一方の電極シート/セパレータ接合体や、また、正(負)極シート/セパレータ/負(正)極シート/セパレータなる構成をも含むものとする。   As in the case of the electrode sheet / separator laminate described above, in the present invention, the electrode sheet / separator assembly is not limited to the negative electrode sheet / separator / positive electrode sheet assembly, but either the negative electrode sheet or the positive electrode sheet / A separator assembly and a configuration of positive (negative) electrode sheet / separator / negative (positive) electrode sheet / separator are also included.

電解液は、電解質塩を溶剤に溶解してなる溶液である。電解質塩としては、例えば、水素、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、第三級又は第四級アンモニウム塩等をカチオン成分とし、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウフッ化水素酸、フッ化水素酸、六フッ化リン酸、過塩素酸等の無機酸、有機カルボン酸、有機スルホン酸、フッ素置換有機スルホン酸等の有機酸をアニオン成分とする塩を用いることができる。しかし、これらのなかでは、特に、アルカリ金属イオンをカチオン成分とする電解質塩が好ましく用いられる。   The electrolytic solution is a solution obtained by dissolving an electrolyte salt in a solvent. Examples of the electrolyte salt include alkali metals such as hydrogen, lithium, sodium, and potassium, alkaline earth metals such as calcium and strontium, tertiary or quaternary ammonium salts, and the like as a cation component, hydrochloric acid, nitric acid, and phosphoric acid. , Salts containing inorganic acids such as sulfuric acid, borohydrofluoric acid, hydrofluoric acid, hexafluorophosphoric acid, perchloric acid, and organic acids such as organic carboxylic acids, organic sulfonic acids, and fluorine-substituted organic sulfonic acids as anionic components Can be used. However, among these, an electrolyte salt containing an alkali metal ion as a cation component is particularly preferably used.

電解液のための溶剤としては、上記電解質塩を溶解するものであれば、どのようなものも用いることができるが、非水系の溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン等の環状エステル類、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル類、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状エステル類が用いられる。これらの溶剤は、単独で、又は2種以上の混合物として用いられる。   Any solvent can be used as the solvent for the electrolytic solution as long as it dissolves the above electrolyte salt. Examples of non-aqueous solvents include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and γ-butyrolactone. Cyclic esters such as tetrahydrofuran, ethers such as dimethoxyethane, and chain esters such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate. These solvents are used alone or as a mixture of two or more.

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(架橋性ポリマーのガラス転移温度の測定)
架橋性ポリマーの溶液を剥離紙上にキャスティングし、乾燥させた後、厚さ0.2〜0.5mm、幅5mmのシートを得、このシートをチャック間距離10mmとし、セイコー電子工業(株)製DSM120を用いて、温度範囲は−50℃から200℃、昇温速度5℃/分で曲げモードにて10Hzで貯蔵弾性率(E’)と損失弾性率(E”)を測定し、tanδ(E"/E')のピーク温度をガラス転移温度とした。
(Measurement of glass transition temperature of crosslinkable polymer)
After the solution of the crosslinkable polymer was cast on a release paper and dried, a sheet having a thickness of 0.2 to 0.5 mm and a width of 5 mm was obtained. The sheet was made a distance of 10 mm between chucks, manufactured by Seiko Electronics Industry Co., Ltd. Using DSM120, the storage elastic modulus (E ′) and loss elastic modulus (E ″) were measured at 10 Hz in a bending mode at a temperature range of −50 ° C. to 200 ° C. and a heating rate of 5 ° C./min. The peak temperature of E ″ / E ′) was taken as the glass transition temperature.

(電極の調製)
平均粒径15μmのコバルト酸リチウム(LiCoO2) と黒鉛粉末とポリフッ化ビニリデン樹脂を重量比85:10:5で混合し、これをN−メチル−2−ピロリドンに加えて、固形分濃度15重量%のスラリーを調製した。このスラリーを厚さ20μmのアルミニウム箔の表面に厚み200μmに塗布した後、80℃で1時間乾燥させた。その後、このアルミニウム箔の裏面にも、同様に、上記スラリーを厚み200μmに塗布し、120℃で2時間乾燥させた後、ロールプレスを通して、厚み200μmの正極シートを調製した。
(Preparation of electrode)
Lithium cobaltate (LiCoO 2 ) having an average particle size of 15 μm, graphite powder and polyvinylidene fluoride resin were mixed at a weight ratio of 85: 10: 5, and this was added to N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a solid content concentration of 15 wt. % Slurry was prepared. This slurry was applied to the surface of an aluminum foil having a thickness of 20 μm to a thickness of 200 μm, and then dried at 80 ° C. for 1 hour. Thereafter, the slurry was similarly applied to the back surface of the aluminum foil to a thickness of 200 μm, dried at 120 ° C. for 2 hours, and then passed through a roll press to prepare a positive electrode sheet having a thickness of 200 μm.

黒鉛粉末とポリフッ化ビニリデン樹脂を重量比95:5で混合し、これをN−メチル−2−ピロリドンに加えて、固形分濃度15重量%のスラリーを調製した。このスラリーを厚さ20μmの銅箔の表面に厚み200μmに塗布した後、80℃で1時間乾燥させた。その後、この銅箔の裏面にも、同様に、上記スラリーを厚み200μmに塗布し、120℃で2時間乾燥させた後、ロールプレスを通して、厚み200μmの負極シートを調製した。   Graphite powder and polyvinylidene fluoride resin were mixed at a weight ratio of 95: 5 and added to N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a slurry having a solid content concentration of 15% by weight. This slurry was applied to the surface of a 20 μm thick copper foil to a thickness of 200 μm and then dried at 80 ° C. for 1 hour. Thereafter, the slurry was similarly applied to the back surface of the copper foil to a thickness of 200 μm, dried at 120 ° C. for 2 hours, and then passed through a roll press to prepare a negative electrode sheet having a thickness of 200 μm.

(セパレータと電極シートとの接着性の評価)
所定の寸法に打ち抜いた正極シート/セパレータ/負極シート積層体にヘキサメチレンジイソシアネート3モル部をトリメチロールプロパン1モル部に付加させてなる3官能イソシアネートを溶解させた電解液(以下の実施例で用いるものと同じ。)を含浸させた後、ガラス板の間に挟み、電解液の揮発を抑えるために電解液の蒸気で飽和させたデシケータに入れ、温度50℃の恒温室中に7日間投入して、上記正極シート/セパレータ/負極シート積層体中のセパレータを形成する反応性ポリマーを上記3官能ジイソシアネートと架橋反応させて、正負の電極シートをセパレータに接着させて、正極シート/セパレータ/負極シート接合体を得た。
(Evaluation of adhesion between separator and electrode sheet)
Electrolyte solution in which trifunctional isocyanate obtained by adding 3 mol parts of hexamethylene diisocyanate to 1 mol part of trimethylolpropane is dissolved in a positive electrode sheet / separator / negative electrode sheet laminate punched to a predetermined size (used in the following examples) The same as the above), sandwiched between glass plates, put into a desiccator saturated with electrolyte vapor to suppress the evaporation of the electrolyte, and put in a constant temperature room at 50 ° C. for 7 days, The reactive polymer forming the separator in the positive electrode sheet / separator / negative electrode sheet laminate is cross-linked with the trifunctional diisocyanate, and the positive and negative electrode sheets are adhered to the separator, and the positive electrode sheet / separator / negative electrode sheet assembly is obtained. Got.

このようにして得られた正極/セパレータ/負極シート接合体を1cm幅に裁断した後、電解液中に常温で24時間浸漬した。この後、湿った常態にて正極シート/セパレータ/負極シート接合体から正負の電極シートを剥がしたときに抵抗があるときを○とし、既に電極が剥がれているときを×とした。   The positive electrode / separator / negative electrode sheet assembly thus obtained was cut to a width of 1 cm and then immersed in an electrolytic solution at room temperature for 24 hours. Thereafter, when the positive and negative electrode sheets were peeled off from the positive electrode sheet / separator / negative electrode sheet assembly in a wet state, the case where there was resistance was marked with ◯, and the case where the electrodes had already been peeled was marked with x.

(電池性能の評価)
0.2CmAのレートにて5回充放電を行った後、0.2CmAのレートで充電し、更に、この後、2.0CmAのレートで放電を行って、2.0CmAでの放電容量/0.2CmAのレートでの放電容量比にて放電負荷特性を評価した。
(Evaluation of battery performance)
After charging and discharging 5 times at a rate of 0.2 CmA, charging was performed at a rate of 0.2 CmA, and thereafter, discharging was performed at a rate of 2.0 CmA, and a discharge capacity at 2.0 CmA / 0 The discharge load characteristics were evaluated by the discharge capacity ratio at a rate of 2 CmA.

(電池の耐熱性)
電池を150℃1時間加熱した後、電極間の短絡の有無を調べて、短絡のないときを○、短絡のあったときを×とした。
(Battery heat resistance)
After heating the battery at 150 ° C. for 1 hour, the presence or absence of a short circuit between the electrodes was examined.

(発泡シートにおける発泡径と発泡倍率)
発泡シートの表面の発泡10点を顕微鏡で観察し、その平均値を発泡径とした。また、発泡後のシートの厚みを発泡前のシートの厚みで除した値を発泡倍率とした。
(Foam diameter and expansion ratio in the foam sheet)
Ten points of foaming on the surface of the foamed sheet were observed with a microscope, and the average value was taken as the foamed diameter. Moreover, the value which remove | divided the thickness of the sheet | seat after foaming by the thickness of the sheet | seat before foaming was made into the foaming ratio.

実施例1
(架橋性ポリマーの調製)
N,N−ジメチルアクリルアミド 50 重量部
アクリロニトリル 10 重量部
2−ヒドロキシエチルアクリレート 3 重量部
メチルメタクリレート 15 重量部
ブチルアクリレート 22 重量部
アゾビスイソブチロニトリル 0.3重量部
酢酸エチル 150 重量部
Example 1
(Preparation of crosslinkable polymer)
N, N-dimethylacrylamide 50 parts by weight Acrylonitrile 10 parts by weight 2-hydroxyethyl acrylate 3 parts by weight Methyl methacrylate 15 parts by weight Butyl acrylate 22 parts by weight Azobisisobutyronitrile 0.3 part by weight Ethyl acetate 150 parts by weight

上記モノマーと重合開始剤と溶媒とを攪拌機と窒素導入管とコンデンサを備えた四つ口フラスコに仕込み、攪拌下にフラスコ内を窒素置換した。次いで、温水浴中、攪拌しながら、62℃で8時間重合を行い、更に、75℃に昇温して、この温度で3時間保持した後、酢酸エチルを加えて、濃度20重量%の架橋性ポリマーの溶液を得た。この架橋性ポリマーの重量平均分子量は4.5×105 であり、ガラス転移温度は63℃であった。 The monomer, polymerization initiator, and solvent were charged into a four-necked flask equipped with a stirrer, a nitrogen inlet tube, and a condenser, and the inside of the flask was purged with nitrogen under stirring. Next, polymerization is carried out at 62 ° C. for 8 hours with stirring in a warm water bath, and further heated to 75 ° C. and held at this temperature for 3 hours. A solution of a functional polymer was obtained. This crosslinkable polymer had a weight average molecular weight of 4.5 × 10 5 and a glass transition temperature of 63 ° C.

(セパレータの調製)
ヘキサメチレンジイソシアネート3モル部をトリメチロールプロパン1モル部に付加させてなる3官能イソシアネート1重量部と発泡剤(永和化成工業(株)製ネオセルボン1000S)5重量部、酸化亜鉛3重量部及びシリカ微粉末1重量部を上記架橋性ポリマーの酢酸エチル溶液に架橋性ポリマー100重量部に対して加えて、架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物の溶液を得た。
(Preparation of separator)
1 part by weight of trifunctional isocyanate obtained by adding 3 parts by mole of hexamethylene diisocyanate to 1 part by weight of trimethylolpropane, 5 parts by weight of a foaming agent (Neocelbon 1000S manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.), 3 parts by weight of zinc oxide and fine silica 1 part by weight of the powder was added to 100 parts by weight of the crosslinkable polymer in the ethyl acetate solution of the crosslinkable polymer to obtain a solution of a crosslinkable polymer / crosslinking agent / foaming agent mixture.

この架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物の溶液を剥離処理したポリエステルフィルムからなる厚み40μmの剥離性シート上に塗布し、70℃で乾燥させて、剥離性シート上に厚み3μmの架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物からなるシート(以下、このシートを簡単のため、単に、架橋性ポリマーシートという。)を得た。剥離性シート上の上記シートの上に更に上記と同じポリエステルフィルムからなる厚み40μmの剥離性シートを重ね合わせ、得られた積層物を150℃で10分間加熱して、発泡シートを得た。   This crosslinkable polymer / crosslinking agent / foaming agent mixture solution was applied onto a release film having a thickness of 40 μm made of a release-treated polyester film, dried at 70 ° C., and then having a thickness of 3 μm on the release sheet. A sheet comprising a mixture of / crosslinking agent / foaming agent (hereinafter, this sheet is simply referred to as a crosslinkable polymer sheet for simplicity) was obtained. A 40 μm thick peelable sheet made of the same polyester film as described above was further superimposed on the above sheet on the peelable sheet, and the resulting laminate was heated at 150 ° C. for 10 minutes to obtain a foamed sheet.

この後、更に、この発泡シートを50℃の恒温室内に3日間投入し、発泡シートを形成する架橋性ポリマーのヒドロキシ基を上記3官能イソシアネートと反応させ、一部、架橋させて、反応性ポリマーとし、かくして、反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータを含む積層物を得た。この反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータは、ゲル分率45%、厚み40μm、発泡倍率13倍、発泡径100μm、膨潤度35倍であった。   Thereafter, this foamed sheet is further placed in a thermostatic chamber at 50 ° C. for 3 days, and the hydroxyl group of the crosslinkable polymer forming the foamed sheet is reacted with the above trifunctional isocyanate to partially crosslink the reactive polymer. Thus, a laminate including a separator made of a reactive polymer foam sheet was obtained. The separator made of this reactive polymer foam sheet had a gel fraction of 45%, a thickness of 40 μm, a foaming magnification of 13 times, a foam diameter of 100 μm, and a degree of swelling of 35 times.

次いで、上記積層物から一方の剥離性シートを剥離、除去して、他方の剥離製シート上にセパレータを露出させ、このセパレータの表面に前記正極シートを重ね合わせ、温度85℃の加熱貼り合わせロールを用いて、正極シートをセパレータに圧着した。次いで、他方の剥離性シートを剥離、除去して、セパレータの裏面を露出させ、このセパレータの裏面に前記負極シートを重ね合わせ、同様にして、温度85℃の加熱貼り合わせロールを用いて、セパレータに負極シートを圧着し、かくして、負極シート/セパレータ/正極シート積層体(以下、電極シート/セパレータ積層体ということがある。)を得た。   Next, one peelable sheet is peeled and removed from the laminate, the separator is exposed on the other peelable sheet, the positive electrode sheet is overlaid on the surface of the separator, and a heat bonding roll having a temperature of 85 ° C. The positive electrode sheet was pressure-bonded to the separator. Next, the other peelable sheet is peeled and removed to expose the back surface of the separator, and the negative electrode sheet is overlaid on the back surface of the separator. Similarly, using a heat bonding roll at a temperature of 85 ° C., the separator Thus, the negative electrode sheet was pressure-bonded to obtain a negative electrode sheet / separator / positive electrode sheet laminate (hereinafter sometimes referred to as an electrode sheet / separator laminate).

(電池の組立てと電池性能の評価)
アルゴン置換したグローブボックス中、エチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート混合溶媒(容量比1/2)に1.2モル/L濃度となるように電解質塩六フッ化リン酸リチウム(LiPF6) を溶解させて、電解液を調製した。更に、この電解液100重量部にトリメチロールプロパン1モル部にトルエンジイソシアネート3モル部を付加させた3官能イソシアネート1重量部を溶解させた。
(Assembly of battery and evaluation of battery performance)
In an argon-substituted glove box, electrolyte salt lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved in an ethylene carbonate / ethyl methyl carbonate mixed solvent (volume ratio 1/2) to a concentration of 1.2 mol / L. An electrolyte solution was prepared. Furthermore, 1 part by weight of trifunctional isocyanate obtained by adding 3 parts by mole of toluene diisocyanate to 1 part by weight of trimethylolpropane was dissolved in 100 parts by weight of the electrolytic solution.

上記電極シート/セパレータ積層体を正負電極板を兼ねる2016サイズのコイン型電池用缶に仕込み、上記3官能イソシアネートを溶解させた電解液をこのコイン型電池の缶内に注入した後、電池用缶を封口して、仕掛品を製作した。この後、この仕掛品を温度50℃の恒温室中に7日間投入して、上記電極/セパレータ積層体中の反応性ポリマーをその未反応のヒドロキシル基にて上記3官能イソシアネートと架橋反応させ、正負の電極シートをセパレータに接着、一体化させ、かくして、負極シート/セパレータ/正極シート接合体(以下、電極シート/セパレータ接合体ということがある。)を有するコイン型リチウムイオン二次電池を得た。   The electrode sheet / separator laminate is charged into a 2016-size coin-type battery can that also serves as a positive and negative electrode plate, and an electrolyte solution in which the trifunctional isocyanate is dissolved is poured into the coin-type battery can. The work in process was made. Thereafter, this work-in-process is put into a thermostatic chamber at a temperature of 50 ° C. for 7 days, and the reactive polymer in the electrode / separator laminate is cross-linked with the trifunctional isocyanate at its unreacted hydroxyl group, The positive and negative electrode sheets are bonded to and integrated with the separator, and thus a coin-type lithium ion secondary battery having a negative electrode sheet / separator / positive electrode sheet assembly (hereinafter sometimes referred to as an electrode sheet / separator assembly) is obtained. It was.

この電池の放電負荷特性と耐熱性と共に、この電池の製造に用いた前記電極シート/セパレータ積層体におけるセパレータと電極シートとの接着性を表1に示す。   Table 1 shows the adhesion between the separator and the electrode sheet in the electrode sheet / separator laminate used in the production of the battery, together with the discharge load characteristics and heat resistance of the battery.

実施例2
実施例1において、架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物の溶液を剥離処理したポリエステルフィルムからなる剥離性シート上に塗布し、乾燥させて、剥離性シート上に厚み12μmの架橋性ポリマーシートを得た以外は、実施例1と同様にして、反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータを得、このセパレータを用いて、電極シート/セパレータ積層体を得、これを用いてコイン型リチウムイオン二次電池を得た。
Example 2
In Example 1, a solution of a crosslinkable polymer / crosslinking agent / foaming agent mixture was applied onto a peelable sheet made of a polyester film subjected to a release treatment, and dried to form a crosslinkable polymer sheet having a thickness of 12 μm on the peelable sheet. A separator made of a foam sheet of a reactive polymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was obtained, and an electrode sheet / separator laminate was obtained using this separator, and a coin-type lithium ion secondary was obtained using this separator. A battery was obtained.

上記セパレータのゲル分率、厚み、発泡倍率、発泡径及び膨潤度を表1に示し、更に、上記電池の放電負荷特性と耐熱性と電池の製造に用いた上記電極シート/セパレータ積層体におけるセパレータと電極シートとの接着性を表1に示す。   Table 1 shows the gel fraction, thickness, foaming ratio, foaming diameter, and degree of swelling of the separator, and further, the separator in the electrode sheet / separator laminate used for the battery discharge load characteristics, heat resistance, and battery production. Table 1 shows the adhesion between the electrode sheet and the electrode sheet.

実施例3
実施例1において、3官能イソシアネート3重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータを得、このセパレータを用いて、電極シート/セパレータ積層体を得、これを用いてコイン型リチウムイオン二次電池を得た。
Example 3
In Example 1, except that 3 parts by weight of trifunctional isocyanate was used, a separator made of a foamed sheet of a reactive polymer was obtained in the same manner as in Example 1, and an electrode sheet / separator laminate was obtained using this separator. This was used to obtain a coin-type lithium ion secondary battery.

上記セパレータのゲル分率、厚み、発泡倍率、発泡径及び膨潤度を表1に示し、更に、上記電池の放電負荷特性と耐熱性と電池の製造に用いた上記電極シート/セパレータ積層体におけるセパレータと電極シートとの接着性を表1に示す。   Table 1 shows the gel fraction, thickness, foaming ratio, foaming diameter, and degree of swelling of the separator, and further, the separator in the electrode sheet / separator laminate used for the battery discharge load characteristics, heat resistance, and battery production. Table 1 shows the adhesion between the electrode sheet and the electrode sheet.

実施例4
(架橋性ポリマーの調製)
アクリロイルモルホリン 15 重量部
アクリロニトリル 10 重量部
メタクリル酸 5 重量部
ブチルアクリレート 70 重量部
アゾビスイソブチロニトリル 0.3重量部
酢酸エチル 150 重量部
Example 4
(Preparation of crosslinkable polymer)
Acrylyl morpholine 15 parts by weight Acrylonitrile 10 parts by weight Methacrylic acid 5 parts by weight Butyl acrylate 70 parts by weight Azobisisobutyronitrile 0.3 part by weight Ethyl acetate 150 parts by weight

上記モノマーと重合開始剤と溶媒とを用いた以外は、参考例1と同様にして、濃度20重量%の架橋性ポリマーの溶液を得た。この架橋性ポリマーの重量平均分子量は4.5×105 であり、ガラス転移温度は−10℃であった。 A solution of a crosslinkable polymer having a concentration of 20% by weight was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the monomer, polymerization initiator, and solvent were used. This crosslinkable polymer had a weight average molecular weight of 4.5 × 10 5 and a glass transition temperature of −10 ° C.

(セパレータと電池の製造)
トルエンジイソシアネート3モル部をトリメチロールプロパン1モル部に付加させてなる3官能イソシアネート2重量部と発泡剤(永和化成工業(株)製ネオセルボン1000S)5重量部、酸化亜鉛3重量部及びシリカ微粉末1重量部を上記架橋性ポリマーの酢酸エチル溶液に架橋性ポリマー100重量部に対して加えて、架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物の溶液を得た。
(Manufacture of separators and batteries)
2 parts by weight of trifunctional isocyanate obtained by adding 3 parts by weight of toluene diisocyanate to 1 part by weight of trimethylolpropane, 5 parts by weight of a foaming agent (Neocelbon 1000S manufactured by Eiwa Chemical Industry Co., Ltd.), 3 parts by weight of zinc oxide and fine silica powder 1 part by weight was added to 100 parts by weight of the crosslinkable polymer in the ethyl acetate solution of the crosslinkable polymer to obtain a solution of a crosslinkable polymer / crosslinking agent / foaming agent mixture.

この架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物の溶液を剥離処理したポリエステルフィルムからなる厚み40μmの剥離性シート上に塗布し、70℃で乾燥させて、剥離性シート上に厚み3μmの架橋性ポリマーシートを得た。剥離性シート上のこの架橋性ポリマーシートの上に更に上記と同じポリエステルフィルムからなる厚み40μmの剥離性シートを重ね合わせ、得られた積層物を150℃で10分間加熱して、発泡シートを得た。この後、更に、これを50℃の恒温室内に3日間投入し、発泡シートを形成する架橋性ポリマーのカルボキシル基を上記3官能イソシアネートと反応させ、一部、架橋させて、反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータを含む積層物を得、この積層物を用いて、実施例1と同様にして、電極シート/セパレータ積層体を得た。   This crosslinkable polymer / crosslinking agent / foaming agent mixture solution was applied onto a release film having a thickness of 40 μm made of a release-treated polyester film, dried at 70 ° C., and then having a thickness of 3 μm on the release sheet. A sheet was obtained. On this crosslinkable polymer sheet on the peelable sheet, a peelable sheet having a thickness of 40 μm made of the same polyester film as described above was further superposed, and the resulting laminate was heated at 150 ° C. for 10 minutes to obtain a foamed sheet. It was. Thereafter, this is further placed in a thermostatic chamber at 50 ° C. for 3 days, the carboxyl group of the crosslinkable polymer forming the foamed sheet is reacted with the above trifunctional isocyanate and partially crosslinked, and the reactive polymer is foamed. A laminate including a separator made of a sheet was obtained, and an electrode sheet / separator laminate was obtained using this laminate in the same manner as in Example 1.

(電池の組立てと電池性能の評価)
アルゴン置換したグローブボックス中、エチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート混合溶媒(容量比1/2)に1.2モル/L濃度となるように電解質塩六フッ化リン酸リチウム(LiPF6) を溶解させて、電解液を調製した。更に、この電解液100重量部に4官能エポキシ化合物であるN,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン0.2重量部を溶解させた。
(Assembly of battery and evaluation of battery performance)
In an argon-substituted glove box, electrolyte salt lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved in an ethylene carbonate / ethyl methyl carbonate mixed solvent (volume ratio 1/2) to a concentration of 1.2 mol / L. An electrolyte solution was prepared. Furthermore, 0.2 part by weight of N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine, which is a tetrafunctional epoxy compound, was dissolved in 100 parts by weight of the electrolytic solution.

上記電極シート/セパレータ積層体を正負電極板を兼ねる2016サイズのコイン型電池用缶に仕込み、上記4官能エポキシ化合物を溶解させた電解液をこのコイン型電池の缶内に注入した後、電池用缶を封口して、仕掛品を製作した。この後、この仕掛品を温度50℃の恒温室中に7日間投入して、上記電極/セパレータ積層体中の反応性ポリマーをその未反応のカルボキシル基にて上記4官能エポキシ化合物と架橋反応させ、正負の電極シートをセパレータに接着、一体化させ、かくして、電極シート/セパレータ接合体を有するコイン型リチウムイオン二次電池を得た。   The electrode sheet / separator laminate is charged into a 2016-size coin-type battery can serving also as a positive / negative electrode plate, and an electrolyte solution in which the tetrafunctional epoxy compound is dissolved is injected into the coin-type battery can. The can was sealed and the work in process was made. Thereafter, this work-in-process is put into a thermostatic chamber at a temperature of 50 ° C. for 7 days to cause the reactive polymer in the electrode / separator laminate to undergo a crosslinking reaction with the tetrafunctional epoxy compound at its unreacted carboxyl group. The positive and negative electrode sheets were bonded to and integrated with the separator, thus obtaining a coin-type lithium ion secondary battery having an electrode sheet / separator assembly.

上記セパレータのゲル分率、厚み、発泡倍率、発泡径及び膨潤度を表1に示し、更に、上記電池の放電負荷特性と耐熱性と電池の製造に用いた上記電極シート/セパレータ積層体におけるセパレータと電極シートとの接着性を表1に示す。   Table 1 shows the gel fraction, thickness, foaming ratio, foaming diameter, and degree of swelling of the separator, and further, the separator in the electrode sheet / separator laminate used for the battery discharge load characteristics, heat resistance, and battery production. Table 1 shows the adhesion between the electrode sheet and the electrode sheet.

実施例5
実施例1において得た架橋性ポリマーの酢酸エチル溶液100gをフラスコに入れ、攪拌しながら、これにn−ヘプタンを滴下し、沈降したポリマーを取り出した。このような再沈殿精製操作を更に2回繰り返した後、得られた架橋性ポリマーを減圧乾燥し、このようにして、架橋性ポリマーを精製した。このように精製した架橋性ポリマーの重量平均分子量は5.0×105 であり、ガラス転移温度は68℃であった。この架橋性ポリマーを酢酸エチルに溶解させて、20重量%濃度の酢酸エチル溶液を得た。
Example 5
100 g of an ethyl acetate solution of the crosslinkable polymer obtained in Example 1 was placed in a flask, and n-heptane was dropped into the flask while stirring to take out the precipitated polymer. After such reprecipitation purification operation was further repeated twice, the resulting crosslinkable polymer was dried under reduced pressure, and thus the crosslinkable polymer was purified. The weight average molecular weight of the crosslinkable polymer thus purified was 5.0 × 10 5 , and the glass transition temperature was 68 ° C. This crosslinkable polymer was dissolved in ethyl acetate to obtain a 20 wt% ethyl acetate solution.

(セパレータの調製)
ヘキサメチレンジイソシアネート3モル部をトリメチロールプロパン1モル部に付加させてなる3官能イソシアネート1重量部と発泡剤(永和化成工業(株)製ネオセルボン1000S)5重量部、酸化亜鉛3重量部及びシリカ微粉末1重量部を上記架橋性ポリマーの酢酸エチル溶液に架橋性ポリマー100重量部に対して加えて、架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物の溶液を得、この架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物の溶液を用いて、実施例1と同様にして、電極シート/セパレータ積層体を得た。次いで、この電極シート/セパレータ積層体を用いて、実施例1と同様にして、コイン型リチウムイオン二次電池を得た。
(Preparation of separator)
1 part by weight of trifunctional isocyanate obtained by adding 3 parts by mole of hexamethylene diisocyanate to 1 part by weight of trimethylolpropane, 5 parts by weight of a foaming agent (Neocelbon 1000S manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.), 3 parts by weight of zinc oxide and fine silica 1 part by weight of the powder is added to 100 parts by weight of the crosslinkable polymer in an ethyl acetate solution of the crosslinkable polymer to obtain a solution of the crosslinkable polymer / crosslinking agent / foaming agent mixture. Using the solution of the agent mixture, an electrode sheet / separator laminate was obtained in the same manner as in Example 1. Subsequently, using this electrode sheet / separator laminate, a coin-type lithium ion secondary battery was obtained in the same manner as in Example 1.

この電池の放電負荷特性と耐熱性と共に、この電池の製造に用いた前記電極シート/セパレータ積層体におけるセパレータと電極シートとの接着性を表1に示す。   Table 1 shows the adhesion between the separator and the electrode sheet in the electrode sheet / separator laminate used in the production of the battery, together with the discharge load characteristics and heat resistance of the battery.

実施例6
ヘキサメチレンジイソシアネート3モル部をトリメチロールプロパン1モル部に付加させてなる3官能イソシアネート1重量部、発泡剤(永和化成工業(株)製ネオセルボン1000S)5重量部、酸化亜鉛3重量部及びシリカ微粉末1重量部をアクリル変性フッ素樹脂ワニス(セントラル硝子(株)製セフラルコートFG730B、固形分40重量%、水酸基価8mgKOH/g、アクリル変性フッ素樹脂の重量平均分子量約20万、塗膜のガラス転移温度75℃)60重量部と共にトルエン20重量部に配合して、架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物の溶液を得、この架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物の溶液を用いて、実施例1と同様にして、電極シート/セパレータ積層体を得た。次いで、この電極シート/セパレータ積層体を用いて、実施例1と同様にして、コイン型リチウムイオン二次電池を得た。
Example 6
1 part by weight of trifunctional isocyanate obtained by adding 3 parts by mole of hexamethylene diisocyanate to 1 part by weight of trimethylolpropane, 5 parts by weight of a blowing agent (Neocelbon 1000S manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.), 3 parts by weight of zinc oxide, and silica fine particles 1 part by weight of powder is acrylic modified fluororesin varnish (Cefal Coat FG730B manufactured by Central Glass Co., Ltd., solid content 40% by weight, hydroxyl value 8 mgKOH / g, weight average molecular weight of acrylic modified fluororesin is about 200,000, glass transition temperature of coating film (75 ° C.) 60 parts by weight of toluene together with 20 parts by weight of toluene to obtain a solution of a crosslinkable polymer / crosslinking agent / foaming agent mixture. In the same manner as in Example 1, an electrode sheet / separator laminate was obtained. Subsequently, using this electrode sheet / separator laminate, a coin-type lithium ion secondary battery was obtained in the same manner as in Example 1.

この電池の放電負荷特性と耐熱性と共に、この電池の製造に用いた前記電極シート/セパレータ積層体におけるセパレータと電極シートとの接着性を表1に示す。   Table 1 shows the adhesion between the separator and the electrode sheet in the electrode sheet / separator laminate used in the production of the battery, together with the discharge load characteristics and heat resistance of the battery.

比較例1
ヘキサメチレンジイソシアネート3モル部をトリメチロールプロパン1モル部に付加させてなる3官能イソシアネート1重量部と発泡剤(永和化成工業(株)製ネオセルボン1000S)5重量部と酸化亜鉛3重量部とシリカ微粉末1重量部を実施例1において得た濃度20重量%の架橋性ポリマーの溶液に架橋性ポリマー100重量部に対して加えて、架橋性ポリマー/架橋剤混合物の溶液を得た。
Comparative Example 1
3 parts by weight of hexamethylene diisocyanate added to 1 part by mole of trimethylolpropane 1 part by weight of trifunctional isocyanate, 5 parts by weight of foaming agent (Neocelbon 1000S manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.), 3 parts by weight of zinc oxide and fine silica One part by weight of the powder was added to 100 parts by weight of the crosslinkable polymer to the solution of the crosslinkable polymer having a concentration of 20% by weight obtained in Example 1 to obtain a solution of a crosslinkable polymer / crosslinker mixture.

この架橋性ポリマー/発泡剤混合物の溶液を剥離処理したポリエステルフィルムからなる厚み40μmの剥離性シート上に塗布し、70℃で乾燥させて、剥離性シート上に厚み3μmの架橋性ポリマー/発泡剤混合物からなるシートを得た。剥離性シート上の上記シートの上に更に上記と同じポリエステルフィルムからなる厚み40μmの剥離性シートを重ね合わせ、得られた積層物を150℃で10分間加熱して、発泡シートを得た。   The solution of this crosslinkable polymer / foaming agent mixture was applied onto a peelable polyester film having a thickness of 40 μm and dried at 70 ° C., and the crosslinkable polymer / foaming agent having a thickness of 3 μm was coated on the peelable sheet. A sheet made of the mixture was obtained. A 40 μm thick peelable sheet made of the same polyester film as described above was further superimposed on the above sheet on the peelable sheet, and the resulting laminate was heated at 150 ° C. for 10 minutes to obtain a foamed sheet.

次いで、上記積層物から一方の剥離性シートを剥離、除去して、他方の剥離性シート上にセパレータを露出させ、このセパレータの表面に前記正極シートを重ね合わせ、温度85℃の加熱貼り合わせロールを用いて、正極シートをセパレータに圧着した。次いで、他方の剥離性シートを剥離、除去して、セパレータの裏面を露出させ、このセパレータの裏面に前記負極シートを重ね合わせ、同様にして、温度85℃の加熱貼り合わせロールを用いて、セパレータに負極シートを圧着し、かくして、電極シート/セパレータ積層体を得た。   Next, one peelable sheet is peeled and removed from the laminate, a separator is exposed on the other peelable sheet, the positive electrode sheet is overlaid on the surface of the separator, and a heat bonding roll having a temperature of 85 ° C. The positive electrode sheet was pressure-bonded to the separator. Next, the other peelable sheet is peeled and removed to expose the back surface of the separator, and the negative electrode sheet is overlaid on the back surface of the separator. Similarly, using a heat bonding roll at a temperature of 85 ° C., the separator The negative electrode sheet was pressure-bonded to the electrode sheet / separator laminate.

アルゴン置換したグローブボックス中、エチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート混合溶媒(容量比1/2)に1.2モル/L濃度となるように電解質塩六フッ化リン酸リチウム(LiPF6) を溶解させて、電解液を調製した。更に、この電解液100重量部にトリメチロールプロパン1モル部にトルエンジイソシアネート3モル部を付加させた3官能イソシアネート1重量部を溶解させた。 In an argon-substituted glove box, electrolyte salt lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved in an ethylene carbonate / ethyl methyl carbonate mixed solvent (volume ratio 1/2) to a concentration of 1.2 mol / L. An electrolyte solution was prepared. Furthermore, 1 part by weight of trifunctional isocyanate obtained by adding 3 parts by mole of toluene diisocyanate to 1 part by weight of trimethylolpropane was dissolved in 100 parts by weight of the electrolytic solution.

上記電極シート/セパレータ積層体を正負電極板を兼ねる2016サイズのコイン型電池用缶に仕込み、上記3官能イソシアネートを溶解させた電解液をこのコイン型電池の缶内に注入した後、電池用缶を封口して、仕掛品を製作した。この後、この仕掛品を温度50℃の恒温室中に7日間投入して、上記電極/セパレータ積層体中の反応性ポリマーをその未反応のヒドロキシル基にて上記3官能イソシアネートと架橋反応させ、正負の電極シートをセパレータに接着、一体化させ、かくして、電極シート/セパレータ接合体を有するコイン型リチウムイオン二次電池を得た。   The electrode sheet / separator laminate is charged into a 2016-size coin-type battery can that also serves as a positive and negative electrode plate, and an electrolyte solution in which the trifunctional isocyanate is dissolved is poured into the coin-type battery can. The work in process was made. Thereafter, this work-in-process is put into a thermostatic chamber at a temperature of 50 ° C. for 7 days, and the reactive polymer in the electrode / separator laminate is cross-linked with the trifunctional isocyanate at its unreacted hydroxyl group, Positive and negative electrode sheets were bonded and integrated with the separator, and thus a coin-type lithium ion secondary battery having an electrode sheet / separator assembly was obtained.

この電池の放電負荷特性と耐熱性と共に、この電池の製造に用いた前記電極シート/セパレータ積層体におけるセパレータと電極シートとの接着性を表1に示す。   Table 1 shows the adhesion between the separator and the electrode sheet in the electrode sheet / separator laminate used in the production of the battery, together with the discharge load characteristics and heat resistance of the battery.

比較例2
実施例1において、架橋性ポリマーの酢酸エチル溶液100重量部に3官能イソシアネート10重量部を加えた以外は、同様にして、架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物の溶液を得た。これを用いた以外は、実施例1と同様にして、コイン型リチウムイオン二次電池を得た。この電池の放電負荷特性と耐熱性と共に、この電池の製造に用いた前記電極シート/セパレータ積層体におけるセパレータと電極シートとの接着性を表1に示す。
Comparative Example 2
A solution of a crosslinkable polymer / crosslinking agent / foaming agent mixture was obtained in the same manner as in Example 1, except that 10 parts by weight of trifunctional isocyanate was added to 100 parts by weight of the ethyl acetate solution of the crosslinkable polymer. A coin-type lithium ion secondary battery was obtained in the same manner as in Example 1 except that this was used. Table 1 shows the adhesion between the separator and the electrode sheet in the electrode sheet / separator laminate used in the production of the battery, together with the discharge load characteristics and heat resistance of the battery.

比較例3
ヘキサメチレンジイソシアネート3モル部をトリメチロールプロパン1モル部に付加させてなる3官能イソシアネート1重量部を上記架橋性ポリマーの酢酸エチル溶液に架橋性ポリマー100重量部に対して加えて、架橋性ポリマー/架橋剤混合物の溶液を得た。
Comparative Example 3
1 part by weight of a trifunctional isocyanate obtained by adding 3 parts by mole of hexamethylene diisocyanate to 1 part by weight of trimethylolpropane was added to 100 parts by weight of the crosslinkable polymer in an ethyl acetate solution of the above crosslinkable polymer. A solution of the crosslinker mixture was obtained.

この架橋性ポリマー/架橋剤混合物の溶液を剥離処理したポリエステルフィルムからなる厚み40μmの剥離性シート上に塗布し、70℃で乾燥させて、剥離性シート上に厚み3μmの架橋性ポリマー/架橋剤混合物からなるシートを得た。   This crosslinkable polymer / crosslinking agent mixture solution was applied onto a peelable polyester film having a thickness of 40 μm and dried at 70 ° C., and the crosslinkable polymer / crosslinking agent having a thickness of 3 μm was coated on the peelable sheet. A sheet made of the mixture was obtained.

この後、上記架橋性ポリマー/架橋剤混合物からなるシートを50℃の恒温室内に3日間投入し、架橋性ポリマーのヒドロキシ基を上記3官能イソシアネートと反応させ、一部、架橋させて、反応性ポリマーとし、かくして、反応性ポリマーのシートからなるセパレータを含む積層物を得た。   Thereafter, the sheet made of the crosslinkable polymer / crosslinking agent mixture is placed in a thermostatic chamber at 50 ° C. for 3 days, the hydroxy group of the crosslinkable polymer is reacted with the trifunctional isocyanate, and partially crosslinked to be reactive. A laminate was obtained which was a polymer and thus contained a separator consisting of a sheet of reactive polymer.

次いで、上記積層物から一方の剥離性シートを剥離、除去して、他方の剥離製シート上にセパレータを露出させ、このセパレータの表面に前記正極シートを重ね合わせ、温度85℃の加熱貼り合わせロールを用いて、正極シートをセパレータに圧着した。次いで、他方の剥離性シートを剥離、除去して、セパレータの裏面を露出させ、このセパレータの裏面に前記負極シートを重ね合わせ、同様にして、温度85℃の加熱貼り合わせロールを用いて、セパレータに負極シートを圧着し、かくして、電極シート/セパレータ積層体を得た。   Next, one peelable sheet is peeled and removed from the laminate, the separator is exposed on the other peelable sheet, the positive electrode sheet is overlaid on the surface of the separator, and a heat bonding roll having a temperature of 85 ° C. The positive electrode sheet was pressure-bonded to the separator. Next, the other peelable sheet is peeled and removed to expose the back surface of the separator, and the negative electrode sheet is overlaid on the back surface of the separator. Similarly, using a heat bonding roll at a temperature of 85 ° C., the separator The negative electrode sheet was pressure-bonded to the electrode sheet / separator laminate.

この電極シート/セパレータ積層体を用いた以外は、実施例1と同様にして、電極シート/セパレータ接合体を有するコイン型リチウムイオン二次電池を得た。この電池の放電負荷特性と耐熱性と共に、この電池の製造に用いた前記電極シート/セパレータ積層体におけるセパレータと電極シートとの接着性を表1に示す。   A coin-type lithium ion secondary battery having an electrode sheet / separator assembly was obtained in the same manner as in Example 1 except that this electrode sheet / separator laminate was used. Table 1 shows the adhesion between the separator and the electrode sheet in the electrode sheet / separator laminate used in the production of the battery, together with the discharge load characteristics and heat resistance of the battery.

比較例4
実施例1において、架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物の溶液を得、これを用いて厚み0.2mmの架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物からなるシートを得た。以下、この架橋性ポリマー/架橋剤/発泡剤混合物からなるシートを用いた以外は、実施例1と同様にして、電極シート/セパレータ接合体を有するコイン型リチウムイオン二次電池を得た。この電池の放電負荷特性と耐熱性と共に、この電池の製造に用いた前記電極シート/セパレータ積層体におけるセパレータと電極シートとの接着性を表1に示す。
Comparative Example 4
In Example 1, a solution of a crosslinkable polymer / crosslinking agent / foaming agent mixture was obtained, and a sheet of 0.2 mm thick crosslinkable polymer / crosslinking agent / foaming agent mixture was obtained using this solution. Thereafter, a coin-type lithium ion secondary battery having an electrode sheet / separator assembly was obtained in the same manner as in Example 1 except that a sheet composed of the crosslinkable polymer / crosslinking agent / foaming agent mixture was used. Table 1 shows the adhesion between the separator and the electrode sheet in the electrode sheet / separator laminate used in the production of the battery, together with the discharge load characteristics and heat resistance of the battery.

表1に示すように、本発明による電池用セパレータは、電極シートとの接着性にすぐれ、従って、耐熱性にすぐれる高性能の電池を与える。   As shown in Table 1, the battery separator according to the present invention is excellent in adhesion to the electrode sheet, and thus provides a high-performance battery excellent in heat resistance.

これに対して、比較例1によれば、架橋性ポリマーは、予め、一部架橋されることなく、そのまま、発泡シートとされ、これに電極シートを圧着して、電極シート/セパレータ積層体としたので、得られる電池においては、セパレータと電極シートとの間の接着性に劣り、従って、得られる電池は耐熱性に劣るものである。   On the other hand, according to Comparative Example 1, the crosslinkable polymer was previously made into a foam sheet without being partially crosslinked, and an electrode sheet was pressure-bonded to the electrode sheet / separator laminate. Therefore, in the obtained battery, the adhesiveness between a separator and an electrode sheet is inferior, and therefore the obtained battery is inferior in heat resistance.

比較例2によれば、架橋性ポリマーが過度に架橋された結果、反応性ポリマーの発泡シートからなるセパレータの膨潤度が著しく小さく、特に、セパレータと電極シートとの間の接着性に劣り、従って、耐熱性も劣る。また、比較例3によれば、セパレータは反応性ポリマーを発泡させないままのシートからなるので、セパレータと電極シートとの間の接着性と電池の耐熱性にはすぐれるが、電池性能は不十分である。比較例4によれば、セパレータが厚すぎるので、電池性能が十分でない。

According to Comparative Example 2, as a result of excessive crosslinking of the crosslinkable polymer, the swelling degree of the separator made of the foamed sheet of the reactive polymer is remarkably small, and particularly, the adhesion between the separator and the electrode sheet is inferior. Also, heat resistance is poor. Further, according to Comparative Example 3, the separator is made of a sheet that does not cause the reactive polymer to be foamed. Therefore, the adhesion between the separator and the electrode sheet and the heat resistance of the battery are excellent, but the battery performance is insufficient. It is. According to Comparative Example 4, since the separator is too thick, the battery performance is not sufficient.

Claims (3)

官能基を有する架橋性ポリマーに上記官能基の一部が反応するように、上記官能基に対して反応性を有する多官能化合物からなる架橋剤を反応させ、上記架橋性ポリマーを一部、架橋させてなる反応性ポリマーの発泡シートからなる電池用セパレータ。   A cross-linking agent made of a polyfunctional compound having reactivity with the functional group is reacted so that a part of the functional group reacts with the cross-linkable polymer having a functional group, and the cross-linkable polymer is partially cross-linked. A battery separator comprising a foamed sheet of a reactive polymer. 官能基を有する架橋性ポリマーがヒドロキシ基、カルボキシル基及びエポキシ基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有するものである請求項1に記載の電池用セパレータ。   The battery separator according to claim 1, wherein the crosslinkable polymer having a functional group has at least one functional group selected from a hydroxy group, a carboxyl group, and an epoxy group. 請求項1又は2に記載のセパレータに電極シート積層し、圧着して、電極シート/セパレータ積層体を形成し、この積層体を電池容器内に仕込んだ後、上記セパレータを形成する反応性ポリマーの官能基に対して反応性を有する多官能化合物からなる架橋剤を溶解させた電解液を上記電池容器内に注入し、反応性ポリマーを更に架橋させて、電極シートをセパレータに接着することを特徴とする電池の製造方法。

An electrode sheet is laminated on the separator according to claim 1 or 2 and pressed to form an electrode sheet / separator laminate. After the laminate is charged into a battery container, the reactive polymer that forms the separator is formed. An electrolyte solution in which a crosslinking agent composed of a polyfunctional compound having reactivity with a functional group is dissolved is injected into the battery container, the reactive polymer is further crosslinked, and the electrode sheet is adhered to the separator. A battery manufacturing method.

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