JPH09326250A - 電池セパレーター用複合膜 - Google Patents
電池セパレーター用複合膜Info
- Publication number
- JPH09326250A JPH09326250A JP8163776A JP16377696A JPH09326250A JP H09326250 A JPH09326250 A JP H09326250A JP 8163776 A JP8163776 A JP 8163776A JP 16377696 A JP16377696 A JP 16377696A JP H09326250 A JPH09326250 A JP H09326250A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyolefin
- weight
- molecular weight
- battery separator
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims abstract description 85
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 54
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 claims description 34
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 32
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 29
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 28
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 13
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 10
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 7
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 7
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 3
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N nonane Chemical compound CCCCCCCCC BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N undecane Chemical compound CCCCCCCCCCC RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UJPMYEOUBPIPHQ-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoroethane Chemical compound CC(F)(F)F UJPMYEOUBPIPHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004807 desolvation Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
に、低温で透過性を遮断する機能を有する安全性に優れ
た電池セパレーター用複合膜を提供する。 【解決手段】 重量平均分子量5×105 以上のポリオ
レフィンまたはその成分を含有するポリオレフィン組成
物からなる特定の空孔率、平均貫通孔径及び引張破断強
度を有するポリオレフィン微多孔膜と、ポリプロピレン
製不織布とを積層した電池セパレーター用複合膜。
Description
非水溶媒電池に対応するセパレーターとして使用され
る、透過性能及び機械的強度に優れるとともに、短絡に
よる異常発熱時において低温で透過性を遮断する機能を
有し、かつ安全性の高い電池セパレーター用複合膜に関
するものである。
膜や、電池用セパレーター、電解コンデンサー用セパレ
ーター等に使用されている。特にリチウム電池において
は、リチウム金属、リチウムイオンが用いられているた
めに非プロトン性極性有機溶媒が電解液溶媒として用い
られ、また、電解質としては、リチウム塩を用いてい
る。したがって正極と負極との間に設置するセパレータ
ーには、有機溶媒に不溶でありかつ電解質や電極活物質
に対して安定なポリエチレン、ポリプロピレンなどのポ
リオレフィン系材料を微多孔膜や不織布に加工したもの
をセパレーターとして用いている。
て高強度および高弾性の微多孔膜が開発されてきてい
る。例えば、重量平均分子量が7×105 以上の超高分
子量ポリオレフィンを溶媒中で加熱溶解した溶液からゲ
ル状シートを成形し、前記ゲル状シート中の溶媒量を脱
溶媒処理により調整し、次いで加熱延伸した後、残留溶
媒を除去することにより、微多孔膜を製造する方法が提
案されている(特開昭60−242035号他)。ま
た、超高分子量ポリオレフィンの高濃度溶液からのポリ
オレフィン微多孔膜の製法として、超高分子量ポリオレ
フィンを含有するポリオレフィン組成物の分子量分布を
特定の値にする方法が提案されている(特開平3−64
334号)。
リチウム電池用セパレーター等に用いる場合には、電極
が短絡して電池内部の温度が上昇した時に、発火等の事
故が生じるのを防止する必要がある。このため、リチウ
ムの発火以前に溶融してその孔を目詰りさせ、電流をシ
ャットダウンさせる機能をセパレーターに持たせる必要
がある。ところが上記各微多孔膜においては微多孔膜の
閉塞による透過性遮断温度が安全性の点で必ずしも十分
に低いものではなく、より一層安全性を向上させるため
には、さらに低い温度で電流のシャットダウンを起こす
セパレーターとすることが望ましい。したがって、低い
無孔化温度を有しているほど、かつ、無孔化温度と膜破
れ温度の差が大きいほど、高温特性が良好で安全性の高
い電池用セパレーターになりうると考えられる。
ウン機能を付与する技術としては、特開昭60−239
54号公報に、電池が外部ショートした場合にジュール
熱により電池内温度が上昇してセパレーター部材が溶融
し、内部ショートして電池の発火、爆発等の事故防止を
する目的で、ポリプロピレンまたはポリエチレン製の単
層の微孔性フィルムを使用することが望ましいと開示さ
れている。
フィルムを用いた電池では、外部ショートさせた場合、
ジュール熱で電池温度が上昇して各フィルム素材の有す
る溶融点に達すると微細孔が溶融物で塞がれ、電気的絶
縁は勿論のことイオンの移動も阻止する絶縁体となるた
め電流は流れなくなる。その結果、電池温度もそれ以上
に上昇することなく発火や爆発といった不都合は抑制さ
れることになると記載されている。しかしながら、上記
の非水電解液型セパレーターでは、ある程度安全性は向
上するものの、温度が上昇し、熱可塑性樹脂の融点近傍
では樹脂の凝集力が小さくなってしまい、セパレーター
が破れてしまう場合があり、発火、爆発の危険性の解決
には十分とはいえない。
課題は、透過性能及び機械的強度に優れるとともに、低
温で透過性を遮断する機能を有する安全性に優れた電池
セパレーター用複合膜を提供することである。
成するため、超高分子量ポリオレフィンまたはその成分
を含有する組成物からなる微多孔膜とポリプロピレン製
不織布を積層することにより、透過性能及び機械的強度
に優れるとともに、低温で透過性を遮断しかつ安全性に
優れた複合膜が得られることを見いだし、本発明に想到
した。
量が5×105 以上のポリオレフィンまたはその成分を
含有するポリオレフィン組成物からなり、空孔率が30
〜95%、平均貫通孔径が0.001〜1μm、引張り
破断強度が500kg/cm2 以上であるポリオレフィ
ン微多孔膜に、ポリプロピレン製不織布を積層した電池
セパレーター用複合膜である。
5×105 以上のポリオレフィンまたはその成分を含有
するポリオレフィン組成物70〜95重量%と、重量平
均分子量が1000〜4000で、融点が80〜130
℃の低分子量ポリエチレン5〜30重量%からなり、空
孔率が30〜95%、平均貫通孔径が0.001〜1μ
m、引張り破断強度が500kg/cm2 以上であるポ
リオレフィン微多孔膜に、ポリプロピレン製不織布を積
層した電池セパレーター用複合膜である。
が5×105 以上のポリオレフィンまたはその成分を含
有するポリオレフィン組成物70〜95%重量%と、低
密度ポリエチレンまたは直鎖状低密度ポリエチレン5〜
30重量%からなり、空孔率が30〜95%、平均貫通
孔径が0.001〜1μm、引張り破断強度が500k
g/cm2 以上であるポリオレフィン微多孔膜に、ポリ
プロピレン製不織布を積層した電池セパレーター用複合
膜である。
膜は、ポリオレフィン微多孔膜とポリプロピレン製不織
布を積層することによって得られる。以下複合膜につい
て詳細を説明する。
30〜50%である。空孔率が30%未満では電解液の
空孔内への充填量が少なくなり、好ましくない。一方9
5%を超えると膜の機械的強度が小さくなり実用性に劣
る。
μm、好ましくは0.005〜0.5μmである。平均
貫通孔径が0.001μm未満であると、電解液の空孔
内への充填が物理的に困難となるとともに、イオンの通
過に支障をきたす。一方1μmを超える場合は、活物質
や反応生成物の拡散を防止することが困難となる。
である。高強度で裂けにくいセパレーターとすることが
できる。
レフィンは、重量平均分子量が5×105 以上、好まし
くは1×106 〜15×106 のものである。重量平均
分子量が5×105 未満では、微多孔膜の製造時の延伸
工程において最大延伸倍率が低く、目的の微多孔膜が得
られない。一方、上限は特に限定的ではないが15×1
06 を超えるものは、微多孔膜の製造時のゲル状成形物
の形成において成形性に劣る。
フィン溶液の高濃度化と微多孔膜の強度の向上を図るた
めに、重量平均分子量1×106 〜15×106 の超高
分子量ポリオレフィンと重量平均分子量1×105 以上
1×106 未満のポリオレフィンとの組成物を用いるこ
とができる。前記超高分子量ポリオレフィン成分のポリ
オレフィン組成物中の含有量は、ポリオレフィン組成物
全体を100重量%として1重量%以上が好ましく、よ
り好ましくは10〜70重量%である。前記超高分子量
ポリオレフィンが1重量%未満では、延伸性の向上に寄
与する超高分子量ポリオレフィンの分子鎖の絡み合いが
ほとんど形成されず、高強度の微多孔膜が得られない。
リオレフィン組成物の分子量分布の尺度として用いられ
る重量平均分子量/数平均分子量(以下「Mw/Mn」
という)は300以下が好ましく、より好ましくは5〜
50である。このMw/Mnが300を超えると、延伸
時に低分子量成分の破断が起り膜全体の強度が低下する
ため好ましくない。上記ポリオレフィンとしては、エチ
レン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−ペンテン
−1、1−ヘキセンなどを重合した結晶性の単独重合
体、2段重合体、または共重合体及びこれらのブレンド
物等が挙げられる。これらのうちではポリプロピレン、
ポリエチレン(特に高密度ポリエチレン)及びこれらの
組成物等が好ましい。
ン組成物にはポリオレフィン微多孔膜をリチウム電池等
のセパレーターとして用い、電極が短絡して電池内部の
温度が上昇した時、低温でシャットダウンする機能を付
与する物質を加えることができる。
ては、低密度ポリエチレンや低分子量ポリエチレンが挙
げられる。低密度ポリエチレンとしては、高圧法の分岐
状ポリエチレン(LDPE)及び低圧法による直鎖状の
低密度ポリエチレン(LLDPE)が挙げられる。LD
PEの場合、その密度は通常0.9l〜0.93g/c
m3 程度であり、またそのメルトインデックス(MI
190℃ 2.16kg荷重)は、0.1〜20g/1
0分であるのが好ましく、より好ましくは、0.5〜1
0g/10分である。LLDPEの場合、その密度は通
常0.9l〜0.93g/cm3 程度であり、またその
メルトインデックス(MI 190℃2.16kg荷
重)は、0.1〜25g/10分であるのが好ましく、
より好ましくは、0.5〜10g/10分である。ま
た、低分子量ポリエチレンとしては重量平均分子量が1
000〜4000で、融点が80〜130℃の低分子量
ポリエチレンである。
エチレン等の配合量は、ポリオレフィンまたはポリオレ
フィン組成物とLDPE、LLDPEもしくは低分子量
ポリエチレンの合計を100重量%として5〜30重量
%、好ましくは5〜25重量%である。5重量%以下で
は低温シャットダウン効果が低く、30重量%以上では
得られたポリオレフィン微多孔膜の強度が著しく損なわ
れる。
オレフィン、ポリオレフィン組成物またはこれらに低温
シャットダウン効果を付与するLDPE、LLDPEも
しくは、低分子量ポリエチレンを加えた樹脂成分(以
下、これらもポリオレフィン組成物という)に有機液状
体または固体を混合し、溶融混練後押出成形し、抽出、
延伸を施すことにより得られる。また、樹脂成分および
有機液状体または固体の混合物に、無機微粉体を添加し
ても何等差し支えない。本発明のポリオレフィン微多孔
膜を得る好ましい方法としては、ポリオレフィン組成
物、特に前記LDPE、LLDPEまたは低分子量ポリ
エチレンを配合したポリオレフィン組成物にポリオレフ
ィンの良溶媒を供給しポリオレフィン組成物の溶液を調
製して、この溶液を押出機のダイよりシート状に押し出
した後、冷却してゲル状組成物を形成して、このゲル組
成物を加熱延伸し、しかる後残存する溶媒を除去する方
法である。
ンまたはポリオレフィン組成物の溶液は、上述のポリオ
レフィンまたはポリオレフィン組成物を、溶媒に加熱溶
解することにより調製する。この溶媒としては、ポリオ
レフィンまたはポリオレフィン組成物を十分に溶解でき
るものであれば特に限定されない。例えば、ノナン、デ
カン、ウンデカン、ドデカン、流動パラフィンなどの脂
肪族または環式の炭化水素、あるいは沸点がこれらに対
応する鉱油留分などがあげられるが、溶媒含有量が安定
なゲル状成形物を得るためには流動パラフィンのような
不揮発性の溶媒が好ましい。加熱溶解は、ポリオレフィ
ンまたはポリオレフィン組成物が完全に溶解する温度で
強力に攪拌または押出機で混練しながら行う。その温度
は、例えば140〜250℃の範囲が好ましい。また、
ポリオレフィンまたはポリオレフィン組成物の溶液の濃
度は、10〜80重量%好ましくは10〜50重量%で
ある。濃度が10重量%未満では、使用する溶媒量が多
く経済的でないばかりか、シート状に成形する際に、ダ
イス出口でスウェルやネックインが大きくシートの成形
が困難となる。なお、加熱溶解にあたってはポリオレフ
ィンまたはポリオレフィン組成物の酸化を防止するため
に酸化防止剤を添加するのが好ましい。
フィン組成物の加熱溶液を好ましくはダイスから押し出
して成形する。ダイスは、通常長方形の口金形状をした
シートダイスが用いられるが2重円筒状のインフレーシ
ョンダイスなども用いることができる。シートダイスを
用いた場合のダイスギャップは通常0.1〜5mmであ
り、押し出し成形温度は140〜250℃である。
液は、冷却することによりゲル状組成物に成形される。
冷却方法としては、冷風、冷却水、その他の冷却媒体に
直接接触させる方法、冷媒で冷却したロールに接触させ
る方法などを用いることができる。なお、ダイスから押
し出された溶液は、冷却前あるいは冷却中に好ましくは
1〜10、より好ましくは1〜5の引き取り比で引取っ
てもよい。
伸はゲル状成形物を加熱し、通常のテンター法、ロール
法、インフレーション法、圧延法もしくはこれらの方法
の組み合わせによって所定の倍率で行う。延伸は一軸延
伸でも二軸延伸でもよいが、二軸延伸が好ましい。ま
た、二軸延伸の場合は、縦横同時延伸または逐次延伸の
いずれでもよい。延伸温度は、ポリオレフィンまたはポ
リオレフィン組成物の融点+10℃以下、好ましくは結
晶分散温度から結晶融点未満の範囲である。また延伸倍
率は原反の厚さによって異なるが、一軸延伸では2倍以
上が好ましく、より好ましくは3〜30倍である。二軸
延伸では面倍率で10倍以上が好ましく、より好ましく
は15〜400倍である。面倍率が10倍未満では延伸
が不十分で高弾性、高強度の微多孔膜が得られない。一
方、面倍率が400倍を超えると、延伸操作などで制約
が生じる。
する溶媒を除去する。洗浄溶剤としては、ペンタン、ヘ
キサン、ヘプタンなどの炭化水素、塩化メチレン、四塩
炭素などの塩素化炭化水素、三フッ化エタンなどのフッ
化炭化水素、ジエチルエーテル、ジオキサンなどのエー
テル類などの易揮発性のものを用いることができる。こ
れらの溶剤はポリオレフィン組成物の溶解に用いた溶媒
に応じて適宜選択し、単独もしくは混合して用いる。洗
浄方法は、溶剤に侵漬し抽出する方法、溶剤をシャワー
する方法、またはこれらの組合せによる方法などにより
行うことができる。
溶媒が1重量%未満になるまで行う。その後洗浄溶剤を
乾燥するが、洗浄溶剤の乾燥方法は加熱乾燥、風乾など
の方法で行うことができる。乾燥した延伸成形物は、結
晶分散温度〜融点の温度範囲で熱固定することが望まし
い。
微多孔膜は、空孔率が30〜95%で平均貫通孔径が
0.001〜1μmで、かつ引張り破断強度が500k
g/cm2 以上である。またポリオレフィン微多孔膜の
厚さは5〜50μmである。
1〜50μm、目付け5〜50g/m2 、好ましくは7
〜45g/m2 、通気度0.1〜100cc/cm2
秒、厚さが40〜500μmのものが好ましい。
ン微多孔膜とポリプロピレン製不織布を積層処理するこ
とにより得られる。積層処理は通常のカレンダー処理に
より行う。
/微多孔膜/不織布の3層のように微多孔膜の片側又は
両側に不織布を積層してもよい。
て用いることのできる範囲になるように予熱圧縮ロール
及び加熱圧縮ロールをコントロールするのが好ましい。
詳細に説明するが、本発明は実施例に特に限定されるも
のではない。なお、実施例における試験方法は次の通り
である。 (1)膜厚:断面を走査型電子顕微鏡により測定。 (2)空孔率:重量法により測定。 (3)平均貫通孔径:オムニソープ360(日機装
(株))によって測定。 (4)引張り破断強度:ASTM D882に準拠して
測定。 (5)透気度:JIS P8117に準拠して測定。 (6)シャットダウン温度:所定温度に加熱することに
よって、透気度が10万sec/100cc以上となる
温度。 (7)メルトダウン温度:所定温度に加熱することによ
って、膜が溶けて破膜する温度。
レン6重量部と重量平均分子量が3.5×105 の高密
度ポリエチレン24重量部のポリエチレン組成物100
重量部に酸化防止剤0.375重量部を加えたポリエチ
レン組成物を得た。このポリエチレン組成物30重量部
を二軸押出機(58mmφ、L/D=42、強混練タイ
プ)に投入した。またこの二軸押出機のサイドフィーダ
ーから流動パラフィン70重量部を供給し、溶融混練し
て、押出機中にてポリエチレン溶液を調製した。
ダイから190℃で押し出し、冷却ロールで引取りなが
らゲル状シートを成形した。続いてこのゲル状シート
を、115℃で5×5に同時2軸延伸を行い、延伸膜を
得た。得られた延伸膜を塩化メチレンで洗浄して残留す
る流動パラフィンを抽出除去した後、乾燥および熱処理
を行い厚さ25μmのポリエチレン微多孔膜を得た。
維径:4μm、目付け:7g/m2、厚さ:60μm)
を上記ポリエチレン微多孔膜とカレンダー積層して複合
膜を得た。この積層複合膜の物性は表1のようであっ
た。
重量部添加し、ポリエチレン微多孔膜の厚さを15μm
にする以外は実施例1と同様にして複合膜を得た。この
積層複合膜の物性は表1のようであった。
℃、分子量が4000の低分子量ポリエチレン(LMW
PE)を5重量部添加し、ポリエチレン微多孔膜の厚さ
を15μmにする以外は実施例1と同様にして複合膜を
得た。この積層複合膜の物性は表1のようであった。
℃、分子量が1000の低分子量ポリエチレン(LMW
PE)を5重量部添加し、ポリエチレン微多孔膜の厚さ
を15μmにする以外は実施例1と同様にして複合膜を
得た。この積層複合膜の物性は表1のようであった。
リエチレン微多孔膜の両側に積層して3層体にする以外
は実施例1と同様にして複合膜を得た。この積層複合膜
の物性は表1のようであった。
μm、目付け:40g/m2 、厚さ:440μmを用い
る以外は実施例1と同様にして複合膜を得た。この積層
複合膜の物性は表1のようであった。
μm、目付け:22g/m2 、厚さ:230μmを用い
る以外は実施例1と同様にして複合膜を得た。この積層
複合膜の物性は表1のようであった。
は表1のようであった。
いシャットダウン温度及び高いメルトダウン温度を有
し、電池用セパレーターとして有用であることがわか
る。
プロピレン不織布の積層複合膜を電池セパレーターとし
て用いた場合、異常時に温度が上昇した際には、ポリオ
レフィン微多孔膜の方がまず、より低温において軟化、
溶融してその孔部を閉塞することにより、短絡電流を減
少させるとともに、ポリプロピレン不織布は多孔性支持
体として作用し、短絡電流を減少させる機能を高温まで
維持しつつ、かつ、高温まで正負電極間の短絡を防止す
ることができ、リチウム電池用セパレーターとして用い
る場合は、安全性の点でおおいに信頼できる。
Claims (3)
- 【請求項1】 重量平均分子量が5×105 以上のポリ
オレフィンまたはその成分を含有するポリオレフィン組
成物からなり、空孔率が30〜95%、平均貫通孔径が
0.001〜1μm、引張り破断強度が500kg/c
m2 以上であるポリオレフィン微多孔膜に、ポリプロピ
レン製不織布を積層した電池セパレーター用複合膜。 - 【請求項2】 重量平均分子量が5×105 以上のポリ
オレフィンまたはその成分を含有するポリオレフィン組
成物70〜95重量%と、重量平均分子量が100〜4
000で、融点が80〜130℃の低分子量ポリエチレ
ン5〜30重量%からなり、空孔率が30〜95%、平
均貫通孔径が0.001〜1μm上、引張り破断強度が
500kg/cm2 以上であるポリオレフィン微多孔膜
に、ポリプロピレン製不織布を積層した電池セパレータ
ー用複合膜。 - 【請求項3】 重量平均分子量が5×105 以上のポリ
オレフィンまたはその成分を含有するポリオレフィン組
成物70〜95重量%と、低密度ポリエチレンまたは直
鎖状低密度ポリエチレン5〜30重量%からなり、空孔
率が30〜95%、平均貫通孔径が0.001〜1μ
m、引張り破断強度が500kg/cm2以上であるポ
リオレフィン微多孔膜に、ポリプロピレン製不織布を積
層した電池セパレーター用複合膜。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16377696A JP3682120B2 (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | 電池セパレーター用複合膜及び電池用セパレーター |
US08/864,079 US5922492A (en) | 1996-06-04 | 1997-05-28 | Microporous polyolefin battery separator |
CA002206940A CA2206940C (en) | 1996-06-04 | 1997-06-03 | Microporous polyolefin composition membrane, production method thereof and battery separator |
EP97303786A EP0811479B1 (en) | 1996-06-04 | 1997-06-03 | Microporous polyolefin composition membrane, production method thereof and battery separator |
DE69724513T DE69724513T2 (de) | 1996-06-04 | 1997-06-03 | Mikroporöse Membran aus einer Polyolefinzusammensetzung, Verfahren zu deren Herstellung und Batterieseparator |
KR1019970022997A KR100452784B1 (ko) | 1996-06-04 | 1997-06-04 | 미세다공성폴리올레핀복합막,이의제조방법및전지용세퍼레이터 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16377696A JP3682120B2 (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | 電池セパレーター用複合膜及び電池用セパレーター |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09326250A true JPH09326250A (ja) | 1997-12-16 |
JP3682120B2 JP3682120B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=15780510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16377696A Expired - Fee Related JP3682120B2 (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | 電池セパレーター用複合膜及び電池用セパレーター |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3682120B2 (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000108249A (ja) * | 1998-10-08 | 2000-04-18 | Tonen Chem Corp | 積層複合膜 |
KR100373204B1 (ko) * | 2000-08-12 | 2003-02-25 | 주식회사 엘지화학 | 고분자 전해질용 다성분계 복합 분리막 및 그의 제조방법 |
KR100406689B1 (ko) * | 2001-03-05 | 2003-11-21 | 주식회사 엘지화학 | 전기화학 소자를 위한 다성분계 복합 필름 및 그의 제조방법 |
JP2005209452A (ja) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Tonen Chem Corp | 微多孔膜の製造方法及びその製造方法により得られる微多孔膜の用途 |
KR100558840B1 (ko) * | 1998-09-24 | 2006-07-03 | 에스케이씨 주식회사 | 미다공성 분리막 및 그 제조방법 |
JP2008545586A (ja) * | 2005-11-15 | 2008-12-18 | インターポア カンパニー リミテッド | 新鮮食品または発酵食品包装用フィルム、包装材および包装容器 |
JP2011063025A (ja) * | 2010-10-04 | 2011-03-31 | Asahi Kasei E-Materials Corp | ポリオレフィン製微多孔膜 |
JP2013126765A (ja) * | 2013-02-04 | 2013-06-27 | Asahi Kasei E-Materials Corp | ポリオレフィン製微多孔膜 |
JP2017191775A (ja) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | エスケー イノベーション カンパニー リミテッドSk Innovation Co.,Ltd. | リチウム二次電池用セパレータ及びそれを含むリチウム二次電池 |
JP2018055888A (ja) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
CN112909428A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-04 | 南京捷纳思新材料有限公司 | 一种电池隔膜及其制备方法 |
CN113809473A (zh) * | 2018-07-19 | 2021-12-17 | 河南义腾新能源科技有限公司 | 一种聚丙烯隔膜及其制备方法 |
CN113840730A (zh) * | 2019-05-09 | 2021-12-24 | 布鲁克纳机械有限责任两合公司 | 具有至少两个层的箔以及其制备方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60242035A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-12-02 | Toa Nenryo Kogyo Kk | ポリエチレン微多孔膜の製造方法 |
JPS61263043A (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電解質電池 |
JPH04167355A (ja) * | 1990-10-29 | 1992-06-15 | Kuraray Co Ltd | セパレーターシート |
JPH0525305A (ja) * | 1991-07-19 | 1993-02-02 | Tonen Corp | ポリエチレン微多孔膜、その製造方法及びそれを用いた電池用セパレータ |
JPH0594812A (ja) * | 1991-10-03 | 1993-04-16 | Tonen Corp | ポリオレフイン微多孔膜、その製造方法及びそれを用いた電池用セパレータ |
JPH05109434A (ja) * | 1991-10-17 | 1993-04-30 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | コイン形リチウム二次電池の製造方法 |
JPH0722014A (ja) * | 1993-07-06 | 1995-01-24 | Mitsubishi Chem Corp | 電池用セパレーター |
JPH0773863A (ja) * | 1993-08-31 | 1995-03-17 | Kanai Hiroyuki | アルカリ電池用セパレータ |
JPH0820659A (ja) * | 1994-07-08 | 1996-01-23 | Daicel Chem Ind Ltd | 微多孔膜及びその製造方法並びに非水電解液電池用セパレータ |
-
1996
- 1996-06-04 JP JP16377696A patent/JP3682120B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60242035A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-12-02 | Toa Nenryo Kogyo Kk | ポリエチレン微多孔膜の製造方法 |
JPS61263043A (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電解質電池 |
JPH04167355A (ja) * | 1990-10-29 | 1992-06-15 | Kuraray Co Ltd | セパレーターシート |
JPH0525305A (ja) * | 1991-07-19 | 1993-02-02 | Tonen Corp | ポリエチレン微多孔膜、その製造方法及びそれを用いた電池用セパレータ |
JPH0594812A (ja) * | 1991-10-03 | 1993-04-16 | Tonen Corp | ポリオレフイン微多孔膜、その製造方法及びそれを用いた電池用セパレータ |
JPH05109434A (ja) * | 1991-10-17 | 1993-04-30 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | コイン形リチウム二次電池の製造方法 |
JPH0722014A (ja) * | 1993-07-06 | 1995-01-24 | Mitsubishi Chem Corp | 電池用セパレーター |
JPH0773863A (ja) * | 1993-08-31 | 1995-03-17 | Kanai Hiroyuki | アルカリ電池用セパレータ |
JPH0820659A (ja) * | 1994-07-08 | 1996-01-23 | Daicel Chem Ind Ltd | 微多孔膜及びその製造方法並びに非水電解液電池用セパレータ |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100558840B1 (ko) * | 1998-09-24 | 2006-07-03 | 에스케이씨 주식회사 | 미다공성 분리막 및 그 제조방법 |
JP2000108249A (ja) * | 1998-10-08 | 2000-04-18 | Tonen Chem Corp | 積層複合膜 |
KR100373204B1 (ko) * | 2000-08-12 | 2003-02-25 | 주식회사 엘지화학 | 고분자 전해질용 다성분계 복합 분리막 및 그의 제조방법 |
KR100406689B1 (ko) * | 2001-03-05 | 2003-11-21 | 주식회사 엘지화학 | 전기화학 소자를 위한 다성분계 복합 필름 및 그의 제조방법 |
JP2005209452A (ja) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Tonen Chem Corp | 微多孔膜の製造方法及びその製造方法により得られる微多孔膜の用途 |
JP2008545586A (ja) * | 2005-11-15 | 2008-12-18 | インターポア カンパニー リミテッド | 新鮮食品または発酵食品包装用フィルム、包装材および包装容器 |
JP2011063025A (ja) * | 2010-10-04 | 2011-03-31 | Asahi Kasei E-Materials Corp | ポリオレフィン製微多孔膜 |
JP2013126765A (ja) * | 2013-02-04 | 2013-06-27 | Asahi Kasei E-Materials Corp | ポリオレフィン製微多孔膜 |
JP2017191775A (ja) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | エスケー イノベーション カンパニー リミテッドSk Innovation Co.,Ltd. | リチウム二次電池用セパレータ及びそれを含むリチウム二次電池 |
JP2018055888A (ja) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
CN113809473A (zh) * | 2018-07-19 | 2021-12-17 | 河南义腾新能源科技有限公司 | 一种聚丙烯隔膜及其制备方法 |
CN113840730A (zh) * | 2019-05-09 | 2021-12-24 | 布鲁克纳机械有限责任两合公司 | 具有至少两个层的箔以及其制备方法 |
CN113840730B (zh) * | 2019-05-09 | 2023-09-22 | 布鲁克纳机械有限公司 | 具有至少两个层的箔以及其制备方法 |
CN112909428A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-04 | 南京捷纳思新材料有限公司 | 一种电池隔膜及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3682120B2 (ja) | 2005-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100452784B1 (ko) | 미세다공성폴리올레핀복합막,이의제조방법및전지용세퍼레이터 | |
US6566012B1 (en) | Polyolefin microporous film and method for preparing the same | |
KR100667052B1 (ko) | 폴리올레핀 미세다공성 막과 그의 제조방법 | |
JP7207300B2 (ja) | 多孔性ポリオレフィンフィルム | |
JP2011184671A (ja) | 耐熱性ポリオレフィン微多孔膜及びその製造方法。 | |
JP7395827B2 (ja) | 多孔性ポリオレフィンフィルム | |
JP3682120B2 (ja) | 電池セパレーター用複合膜及び電池用セパレーター | |
WO2020203901A1 (ja) | ポリオレフィン微多孔膜、電池用セパレータ、二次電池及びポリオレフィン微多孔膜の製造方法 | |
JP3699562B2 (ja) | ポリオレフィン微多孔膜及びその製造方法 | |
JP4460668B2 (ja) | ポリオレフィン微多孔膜及びその製造方法 | |
JP2000108249A (ja) | 積層複合膜 | |
JP2018076476A (ja) | 高温低熱収縮性ポリオレフィン多層微多孔膜及びその製造方法。 | |
JP3699561B2 (ja) | ポリオレフィン微多孔膜及びその製造方法 | |
JP4008516B2 (ja) | ポリオレフィン多孔膜、その製造方法及びそれを用いた電池用セパレーター | |
JP4467114B2 (ja) | 積層複合膜 | |
JP4374105B2 (ja) | 積層複合膜 | |
JP2022082461A (ja) | ポリオレフィン微多孔膜、電池用セパレータ、及び二次電池 | |
JPH1012211A (ja) | 電池セパレーター用複合膜 | |
JP2001072788A (ja) | ポリオレフィン微多孔膜及びその製造方法 | |
JP2020164861A (ja) | ポリオレフィン微多孔膜、電池用セパレータ、二次電池及びポリオレフィン微多孔膜の製造方法 | |
JP2020164860A (ja) | ポリオレフィン微多孔膜、電池用セパレータ、二次電池及びポリオレフィン微多孔膜の製造方法 | |
WO2021033734A1 (ja) | ポリオレフィン微多孔膜、電池用セパレータ、及び二次電池 | |
JP4682347B2 (ja) | ポリオレフィン微多孔膜の製造方法 | |
JPH09259858A (ja) | セパレーター用ポリエチレン微多孔膜及びその製造方法 | |
JP2022151659A (ja) | ポリオレフィン微多孔膜、電池用セパレータ及び二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050111 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050314 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050419 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050520 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090527 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090527 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100527 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110527 Year of fee payment: 6 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110527 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120527 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130527 Year of fee payment: 8 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130527 Year of fee payment: 8 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140527 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |