锂离子电池用隔板的制作方法
[0086] 在非织造布基材上依次层合以分散粒径为1. 0Um以上3. 0ym以下、具有凝集结 构的无机粒子为主体的第1多孔体和以分散粒径为1. 〇Um以上的无机粒子为主体的第2 多孔体时，为了实现小的泄漏电流，可能涂布量必须超过10. 〇g/m2,制造厚度薄的隔板变 难。非在织造布基材上依次层合以分散粒径为1. 0Um以上3. 0ym以下、具有凝集结构的 无机粒子为主体的第1多孔体和以具有凝集结构的无机粒子为主体的第2多孔体时，同样， 为了实现小的泄漏电流，可能涂布量必须超过10. 〇g/m2,制造厚度薄的隔板变难。
[0087]对于在非织造布基材上依次层合以形状为无定形、为有凹陷的形状、分散粒径低 于1. 0ym、不具有凝集结构的无机粒子为主体的第1多孔体，和以分散粒径为1. 0ym以上 3. 0ym以下、具有凝集结构的无机粒子为主体的第2多孔体而成的隔板，容易在第1多孔 体中产生针孔，为了闭塞该针孔、减小泄漏电流，必须设置涂布量超过10.〇g/m2的第2多孔 体，因此制造厚度较薄的隔板变难。
[0088] 在非织造布基材的一个面未被第2多孔体实质上覆盖的隔板或相对面上未有非 织造布基材的纤维露出的隔板中，难以减小泄漏电流。这种现象的原因尚不明确，据推测 是由于在实质上被第2多孔体覆盖的面附近的微孔径相对小，在相对面附近的微孔径相对 大，这对于抑制泄漏电流有一些影响。
[0089] 隔板（7)通过如下制造：在非织造布基材上依次涂布以分散粒径为1.0 以上 3. 0ym以下、具有凝集结构的无机粒子为主体的第1多孔体的涂布液和以形状为无定形、 为有凹陷的形状、分散粒径低于1. 〇Um、不具有凝集结构的无机粒子为主体的第2多孔体 的涂布液。可以在涂布第1多孔体的涂布液后，使第1多孔体的涂布液干燥，然后在涂布第 2多孔体的涂布液后，使第2多孔体的涂布液的干燥。还可以是在涂布第1多孔体的涂布液 后，不使第1多孔体的涂布液干燥而涂布第2多孔体的涂布液，并使第1多孔体的涂布液与 第2多孔体的涂布液一起干燥。第1多孔体的涂布液与第2多孔体的涂布液在干燥前混合 时，第1多孔体会堵塞，内部电阻可能升高，因此，优选至少部分干燥除去第1多孔体涂布液 的挥发成分，然后涂布第2多孔体的涂布液。
[0090] 隔板（7)中，在非织造布基材上涂布第1多孔体和第2多孔体的涂布液的方法可 以采用上述的无机粒子涂布液的涂布方法。更优选的方法是使用凹版涂布机、模头涂布机、 刮刀涂布机、棒涂机、辊涂机等的方法。特别是第1多孔体涂布液的涂布优选采用凹版涂布 机、模头涂布机的方法。这是由于这两种涂布方式难以产生使涂布液渗入非织造布基材中 的动压，难以在第1多孔体上产生针孔。
[0091] 隔板（7)中，第1多孔体的涂布量按照干燥固形物成分计优选为3.Og/m2以上 10.Og/m2以下，更优选4.Og/m2以上8.Og/m2以下。第1多孔体的涂布量过少时，可能产生 针孔，泄漏电流增大。另外，第1多孔体的涂布量过多时，隔板的厚度变厚，内部电阻也可能 升高。
[0092] 隔板（7)中，第2多孔体的涂布量按照干燥固形物成分计优选为2.Og/m2以上 8.Og/m2以下，更优选3.Og/m2以上6.Og/m2以下。第2多孔体的涂布量过少时，泄漏电流可 能增大。另外，第2多孔体的涂布量过多时，隔板的厚度变厚，内部电阻也可能升高。
[0093] 隔板（7)的厚度优选低于30iim，更优选低于25iim。对于比此更厚的隔板，即使 不是如隔板（7)的构成，非织造布基材的选择也不会显著受限制，可以制造泄漏电流小的 隔板。
[0094]隔板（7)中使用的非织造布基材优选含有50质量％以上的其直径为3. 5iim以下 的纤维。由此，可以更确实地防止多孔体中产生针孔。另外，隔板（7)中使用的非织造布基 材的厚度优选10Um以上，更优选15ym以上。由此可以更确实地防止多孔体中产生针孔。 另一方面，隔板（7)中使用的非织造布基材的厚度过厚时，隔板的厚度会变得过厚，因此非 织造布基材的厚度优选30ym以下，更优选25ym以下。 实施例
[0095] 以下示出本发明的实施例。实施例中，如无特别限定，百分率（%)和份均为质量基 准。0内表示份数时，是表示液体中的不挥发成分（固形物成分）的份数。涂布量是干燥 涂布量。
[0096]《第一实验》 〈非织造布基材1的制作〉 将45份纤度为0. 06dteX (平均纤维直径2. 4ym)、纤维长度为3mm的取向结晶化聚对 苯二甲酸乙二醇酯（PET)类短纤维，15份纤度为0.ldtex(平均纤维直径3. 0ym)、纤维长 度3mm的取向结晶化PET类短纤维，和40份纤度为0. 2dtex(平均纤维直径4. 3iim)、纤维 长度3mm的单一成分型粘结剂用PET类短纤维（软化点120°C，熔点230°C) -起混合，通 过浆柏机在水中解离，通过搅拌器的搅拌来制备浓度为1%的均匀的抄造用浆。使用圆网抄 纸机，通过湿式法抄制该抄造用浆，再通过120°C的干燥筒使粘结剂用PET类短纤维粘合， 表现非织造布强度，制成单位面积重量12. 2g/m2的非织造布。进一步使用包含金属辊-金 属辊的单压区热压光机，以辊温185°C、线压740N/cm、传送速度20m/分钟对该非织造布实 施加热处理，制作厚度21ym的非织造布基材1。
[0097](实施例1) 将换算为固形物成分为90份的形状为无定形的无机粒子（图1，氧化铝水合物）、换算 为固形物成分为〇. 2份的羧甲基纤维素钠盐（1%水溶液B粘度200mPa*s，醚化度0. 65)用匀 浆机混合，搅拌，接着混合换算为固形物成分为0. 2份的羧甲基纤维素钠盐（1%水溶液B粘 度7000mPa*s，醚化度0. 7)并搅拌，接着混合换算为固形物成分为6份的苯乙烯丁二烯橡 胶的胶乳并搅拌，进一步加入离子交换水，制作固形物成分浓度为20%的多孔体的涂布液。 通过凹版涂布机在上述热压光处理后的非织造布基材1上，以使干燥固形物成分为10. 2g/ m2的方式，在非织造布基材1的一个面上均匀涂布该涂布液并干燥，得到厚度为25. 2iim的 隔板。
[0098](比较例1) 使用定形的菱形柱状无机粒子（图2,氧化铝水合物）作为无机粒子，除此之外与实施 例1同样，制备涂布液，进行涂布、干燥，得到多孔体的干燥固形物成分为10. 6g/m2、厚度为 25. 8iim的隔板。
[0099](比较例2) 使用定形的立方体状无机粒子（图3,氧化铝水合物）作为无机粒子，除此之外与实施 例1同样，制备涂布液，进行涂布、干燥，得到多孔体的干燥固形物成分为10.lg/m2、厚度为 25. 2iim的隔板。
[0100] 〈评价〉 对于实施例和比较例所得的隔板进行下述评价，结果如表1所示。
【主权项】
1. 含有至少以无机粒子为主体的多孔体的锂离子电池用隔板，其特征在于，该无机粒 子的形状为无定形。
2. 权利要求1所述的锂离子电池用隔板，其中，无机粒子具有有凹陷的形状。
3. 权利要求1或2所述的锂离子电池用隔板，其中，无机粒子为氧化铝水合物。
4. 含有至少以无机粒子为主体的多孔体的锂离子电池用隔板，其特征在于，无机粒子 为如下的氧化铝水合物：其20质量％水分散物的pH为7. O以上8. 3以下，该水分散物的粘 度为50mPa*s以上2000mPa*s以下。
5. 权利要求1-4中任一项所述的锂离子电池用隔板，该锂离子电池用隔板含有非织 造布基材。
6. 权利要求5所述的锂离子电池用隔板，其中，在至少一个面上有非织造布基材的纤 维露出。
7. 锂离子电池用隔板，其特征在于：第1多孔体和第2多孔体依次层合在非织造布基 材上，非织造布基材的一个面实质上被第2多孔体覆盖，在相对面上有非织造布基材的纤 维露出；其中，所述第1多孔体是以分散粒径为1. 0 μ m以上3. 0 μ m以下、具有凝集结构的 无机粒子为主体，第2多孔体是以形状为无定形、为有凹陷的形状、分散粒径低于1.0 μ m、 不具有凝集结构的无机粒子为主体。
【专利摘要】含有至少以无机粒子为主体的多孔体的锂离子电池用隔板，其特征为该无机粒子的形状为无定形，是兼具低内部电阻、难以发生针孔或掉粉、泄漏电流少的性能的锂离子电池用隔板。
【IPC分类】H01M2-16
【公开号】CN104521029
【申请号】CN201380030474
【发明人】渡边宏明, 加藤真, 加藤隆久, 增田敬生, 高滨信子, 落合贵仁, 加藤加寿美, 笠井誉子
【申请人】三菱制纸株式会社
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2013年6月6日
【公告号】WO2013187458A1
文档序号 :
【 8207898 】
技术研发人员：渡边宏明,加藤真,加藤隆久,增田敬生,高滨信子,落合贵仁,加藤加寿美,笠井誉子
技术所有人：三菱制纸株式会社
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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