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非水電解液二次電池、非水電解液二次電池用層疊間隔件、構件、間隔件及其製造方法與流程

2023-10-09 00:26:29 2

本發明涉及非水電解液二次電池用間隔件、非水電解液二次電池用層疊間隔件、非水電解液二次電池用構件、非水電解液二次電池及非水電解液二次電池用間隔件的製造方法。



背景技術:

鋰離子二次電池等非水電解液二次電池由於能量密度高而被廣泛用作個人電腦、行動電話、可攜式信息終端等設備所使用的電池,最近,還作為車載用電池進行開發。

作為鋰離子二次電池等非水電解液二次電池中的間隔件,使用以聚烯烴為主成分的微多孔膜(專利文獻1)。

在非水電解液二次電池中,隨著充放電而使電極反覆膨脹收縮,因此存在以下問題:在電極與間隔件之間產生應力,並且電極活性物質發生脫落等而使內部電阻增大,循環特性降低。為此,提出了通過在間隔件的表面塗布聚偏氟乙烯等粘接性物質來提高間隔件與電極的密合性的方法(專利文獻1、2)。然而,在塗布粘接性物質的情況下,存在以下問題:由於粘接性物質會阻塞間隔件表面的孔,因此反覆充放電導致鋰離子能夠通過的面積變小,電池的內部電阻變大。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本專利公報「專利第5355823號(2013年11月27日發行)」

專利文獻2:日本公開專利公報「特開2001-118558號(2001年4月27日公開)」



技術實現要素:

發明要解決的課題

本發明是鑑於這樣的問題點而完成的發明,其目的在於提供能夠抑制反覆充放電時的內部電阻增加的非水電解液二次電池用間隔件、非水電解液二次電池用層疊間隔件、非水電解液二次電池用構件、非水電解液二次電池及非水電解液二次電池用間隔件的製造方法。

用於解決課題的手段

本發明人首先發現在多孔膜的粘彈性測定中所得的tanδ的各向異性越小,越能抑制非水電解液二次電池中的充放電循環試驗前後的內部電阻的增加率,從而完成了本發明。

本發明的非水電解液二次電池用間隔件,其特徵在於,是以聚烯烴為主成分的多孔膜,由其在頻率10Hz、溫度90℃下的粘彈性測定中所得的MD的tanδ即MDtanδ和TD的tanδ即TDtanδ按照以下的式子計算的參數X為20以下。

X=100×|MDtanδ-TDtanδ|÷{(MDtanδ+TDtanδ)÷2}。

進而,本發明的非水電解液二次電池用間隔件的穿刺強度優選為3N以上。

另外,本發明的非水電解液二次電池用層疊間隔件具備上述的非水電解液二次電池用間隔件和多孔層。

另外,本發明的非水電解液二次電池用構件,其特徵在於,依次配置正極、上述非水電解液二次電池用間隔件或上述非水電解液二次電池用層疊間隔件及負極而成。

另外,本發明的非水電解液二次電池,其特徵在於,包含上述的非水電解液二次電池用間隔件或上述非水電解液二次電池用層疊間隔件。

另外,本發明的以聚烯烴為主成分的多孔膜即非水電解液二次電池用間隔件的製造方法包含下述(i)~(v)的工序。

(i)將超高分子量聚烯烴與低分子量烴混合的工序;

(ii)將(i)所得的混合物與成孔劑混合的工序;

(iii)將(ii)所得的混合物成形為片材的工序;

(iv)將(iii)所得的片材拉伸從而得到多孔膜的工序。

另外,本發明的非水電解液二次電池用間隔件的製造方法還包含(v)的工序。

(v)在將該多孔膜中所含的聚烯烴的熔點設為Tm時,將(iv)所得的多孔膜在Tm-30℃以上且不足Tm的溫度下進行退火的工序。

發明效果

根據本發明,發揮出可以提供能夠抑制反覆充放電時的內部電阻增加的非水電解液二次電池用間隔件、非水電解液二次電池用層疊間隔件、非水電解液二次電池用構件及非水電解液二次電池的效果。

附圖說明

圖1為表示實施例及比較例中的參數X與內部電阻的增加率的關係的圖表。

具體實施方式

以下說明本發明的一個實施方式,但是本發明並不限於此。本發明不限於以下說明的各構成,能夠在技術方案所示的範圍中進行各種變更,適當組合分別在不同實施方式中公開的技術手段而得到的實施方式也包含在本發明的技術範圍中。需要說明的是,只要在本說明書沒有特別記載,則表示數值範圍的「A~B」是指「A以上且B以下」。

〔1.間隔件〕

(1-1)非水電解液二次電池用間隔件

本發明的一個實施方式的非水電解液二次電池用間隔件為在非水電解液二次電池中配置在正極與負極之間的膜狀的多孔膜。

多孔膜只要是以聚烯烴系樹脂為主成分的多孔且膜狀的基材(聚烯烴系多孔基材)即可,是具有在其內部具有連結的細孔的結構、且氣體或液體能夠從一個面透過至另一面的膜。

多孔膜在電池發熱時發生熔融而使非水電解液二次電池用間隔件無孔化,從而對該非水電解液二次電池用間隔件賦予關閉功能。多孔膜可以是由1層形成的多孔膜,也可以是由多層形成的多孔膜。

本發明人等首先發現對以聚烯烴系樹脂為主成分的多孔膜通過在頻率10Hz、溫度90℃下的動態粘彈性測定得到的tanδ的各向異性與反覆充放電時的內部電阻的增加有關,從而完成了本發明。

通過動態粘彈性測定得到的tanδ由儲存彈性模量E』和損耗彈性模量E」以下式來表示。

tanδ=E」/E』

損耗彈性模量表示在應力下的不可逆變形性,儲存彈性模量表示在應力下的可逆變形性。因此,tanδ表示多孔膜對外部應力變化的變形追隨性。而且,多孔膜的面內方向的tanδ的各向異性越小,多孔膜對外部應力變化的變形追隨性為各向同性,可以在面方向上均質地變形。

在非水電解液二次電池中,由於在充放電時電極膨脹或收縮,因此會對非水電解液二次電池用間隔件施加應力。此時,只要構成非水電解液二次電池用間隔件的多孔膜的變形追隨性為各向同性,就均質地發生變形。因此,隨著充放電循環中的電極的周期性變形,在多孔膜中產生的應力的各向異性也變小。由此認為:不易發生電極活性物質的脫落等,可以抑制非水電解液二次電池的內部電阻增加,並且循環特性提高。

另外,正如由與高分子的應力鬆弛過程有關的時間-溫度換算法則所預想的那樣,在頻率10Hz、溫度90℃下的動態粘彈性測定在以非水電解液二次電池工作的溫度即20~60℃左右的溫度區域內的某個溫度作為基準溫度時所對應的時刻的頻率為遠遠低於10Hz的低頻,隨著非水電解液二次電池的充放電循環,越發接近電極的膨脹收縮運動的時間標度。因此,通過在10Hz、90℃下的動態粘彈性的測定,可以進行與電池的使用溫度區域中的充放電循環程度的時間標度對應的流變評價。

tanδ的各向異性通過以下的式1表示的參數X來進行評價。

X=100×|MDtanδ-TDtanδ|÷{(MDtanδ+TDtanδ)÷2}(式1)

其中,MDtanδ為多孔膜的MD(Machine Direction)(機械方向、流動方向)的tanδ,TDtanδ為TD(Transverse Direction)(寬度方向、橫向)的tanδ。在本發明中,將參數X設為20以下。由此,可以如後述的實施例所示那樣抑制充放電循環中的非水電解液二次電池的內部電阻增加。

多孔膜的穿刺強度優選為3N以上。若穿刺強度過小,則電池組裝工藝的正負極與間隔件的層疊卷繞操作、卷繞組的壓緊操作或從外部對電池施加壓力時等有可能因正負極活性物質粒子而刺破間隔件而使正負極短路。另外,多孔膜的穿刺強度優選為10N以下,更優選為8N以下。

多孔膜的膜厚只要考慮構成非水電解液二次電池的非水電解液二次電池用構件的膜厚進行適當確定即可,優選為4~40μm,更優選為5~30μm,進一步優選為6~15μm。

為了可以在提高電解液的保持量的同時得到在更低溫度下可靠地阻止(關閉)過大電流流過的功能,多孔膜的體積基準的空隙率優選為20~80%,更優選為30~75%。另外,為了在用作間隔件時可以得到充分的離子透過性並且可以防止粒子進入正極或負極,多孔膜所具有的細孔的平均直徑(平均細孔徑)優選為0.3μm以下、更優選為0.14μm以下。

多孔膜中的聚烯烴成分的比例必須為多孔膜整體的50體積%以上,優選為90體積%以上,更優選為95體積%以上。多孔膜的聚烯烴成分中優選包含重均分子量為5×105~15×106的高分子量成分。尤其通過包含重均分子量100萬以上的聚烯烴成分作為多孔膜的聚烯烴成分,多孔膜和非水電解液二次電池用間隔件整體的強度變高,因此是優選的。

作為多孔膜中所含的聚烯烴系樹脂,可舉出例如將乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯等聚合得到的高分子量的均聚物或共聚物。多孔膜可以是單獨包含這些聚烯烴系樹脂的層和/或包含2種以上這些聚烯烴系樹脂的層。尤其優選以乙烯為主體的高分子量的聚乙烯。需要說明的是,多孔膜在不損害該層的功能的範圍內可以包含除聚烯烴以外的成分。

多孔膜的透氣度通常以格利(Gurley)值計為30~500秒/100cc的範圍,優選為50~300秒/100cc的範圍。若多孔膜具有上述範圍的透氣度,則在用作間隔件時可以得到充分的離子透過性。

在能夠提高強度、膜厚、操作性、重量以及用作非水電解液二次電池的間隔件時的該電池的重量能量密度、體積能量密度的方面,多孔膜的單位面積重量通常為4~20g/m2,優選為4~12g/m2,更優選為5~10g/m2。

接著,對多孔膜的製造方法進行說明。關於以聚烯烴系樹脂為主成分的多孔膜的製法,例如,在多孔膜包含超高分子量聚烯烴及重均分子量1萬以下的低分子量烴的情況下,優選利用以下所示的方法進行製造。

即,可以通過如下的方法得到,該方法包含:(1)將超高分子量聚烯烴、重均分子量1萬以下的低分子量烴和成孔劑混煉而得到聚烯烴樹脂組合物的工序;(2)利用壓延輥壓延上述聚烯烴樹脂組合物而成形片材的工序(壓延工序);(3)從工序(2)所得的片材中除去成孔劑的工序;(4)將工序(3)所得的片材拉伸而得到多孔膜的工序。需要說明的是,也可以在上述工序(3)中的從片材中除去成孔劑的操作之前進行上述工序(4)中的將片材進行拉伸的操作。

但是,必須按照使上述的表示tanδ的各向異性的參數X為20以下的方式製造多孔膜。作為影響tanδ的因子,可列舉高分子的晶體結構,關於聚烯烴、尤其聚乙烯,對tanδ與晶體結構的關係進行了詳細的研究(參照「Takayanagi M.,J.of Macromol.Sci.-Phys.,3,407-431(1967).」或「高分子學會編《高分子科學的基礎(日文:高分子科學の基礎)》第2版,東京化學同人(1994)」)。據此,聚乙烯在0~130℃下觀測到的tanδ的峰是歸屬於晶體弛豫(αC弛豫)且與晶格振動的非調和性有關的粘彈性晶體弛豫。在晶體弛豫溫度區域中,晶體處於粘彈性,從片晶拉出分子鏈時的內部摩擦成為粘性(損失彈性)的起源。即,認為tanδ的各向異性不僅是晶體的各向異性,而且反映從片晶拉出分子鏈時的內部摩擦的各向異性。因此,通過更均勻地控制晶體-非晶的分布,可以減小tanδ的各向異性,並且製造參數X為20以下的多孔膜。

具體而言,優選在上述的工序(1)中進行二階段投料(二階段混合),即預先使用亨舍爾混合機等將超高分子量聚烯烴及低分子量烴等原料混合(第一段混合)後,向其中添加成孔劑,再次進行混合(第二段混合)。由此,會出現成孔劑、低分子量烴均勻地配位在超高分子量聚烯烴的周圍的被稱作膠凝(gelation)的現象。在發生膠凝的樹脂組合物中,在之後的工序中以超高分子量聚烯烴被均勻混煉的方式進行均勻的結晶化。作為其結果,晶體-非晶的分布變得更均勻,可以減小Tanδ的各向異性。需要說明的是,在多孔膜包含抗氧化劑的情況下,該抗氧化劑優選在上述第一段混合中進行混合。

在第一段混合中,優選超高分子量聚烯烴和低分子量烴被均勻地混合。均勻地混合可以由混合物的體積密度增大等來確認。另外,在第一段混合後直至添加成孔劑為止的期間優選具有1分鐘以上的間隔。

另外,混合時發生膠凝可以由混合物的體積密度增大來確認。

在上述的工序(4)中,優選將拉伸後的多孔膜進行退火(熱固定)處理。在拉伸後的多孔膜中混雜有產生了由拉伸導致的取向結晶化的區域和除此以外的聚烯烴分子相互纏繞的非晶區域。通過進行退火處理,從而發生非晶部分的再構建(團簇化),消除在微小區域中的力學不均勻性。

考慮到所使用的聚烯烴的分子的運動性,退火溫度在將拉伸後的多孔膜中所含的聚烯烴(超高分子量聚烯烴)的熔點設為Tm時優選為(Tm-30℃)以上,更優選為(Tm-20℃)以上,進一步優選為(Tm-10℃)以上。若退火溫度低,則非晶區域的再構建無法充分進行,因此存在未消除力學不均勻性的可能性。另一方面,在超過Tm的溫度下會發生熔融,阻塞孔,因此無法進行退火。即,優選為不足Tm。上述聚烯烴的熔點Tm可以通過利用差示掃描量熱測定(DSC)測定多孔膜來得到。

上述超高分子量聚烯烴優選為粉體。

作為上述低分子量烴,可舉出:聚烯烴蠟等低分子量聚烯烴及費-託(Fischer-Tropsch)蠟等低分子量聚亞甲基。上述低分子量聚烯烴及低分子量聚亞甲基的重均分子量優選為200以上且3000以下。若重均分子量為200以上,則在多孔膜的製造時無蒸發的風險,另外,若重均分子量為3000以下,則與超高分子量聚烯烴的混合更均勻,故優選。

作為上述成孔劑,可舉出無機填料及增塑劑等。作為無機填料,可以舉出可溶於含有酸的水系溶劑、含有鹼的水系溶劑或主要由水構成的水系溶劑的無機填料。

作為可溶於含有酸的水系溶劑的無機填料,可舉出碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋇、氧化鋅、氧化鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣及硫酸鈣等,從容易得到廉價且微細的粉末的方面出發,優選碳酸鈣。作為可溶於含有鹼的水系溶劑中的無機填料,可舉出矽酸及氧化鋅等,為了容易得到廉價且微細的粉末,優選矽酸。作為可溶於主要由水構成的水系溶劑的無機填料,可舉出氯化鈣、氯化鈉及硫酸鎂等。

作為上述增塑劑,可舉出液體石蠟及礦物油等低分子量的不揮發性烴化合物。

(1-2)非水電解液二次電池用層疊間隔件

在本發明的另一實施方式中,作為間隔件,可以使用具備上述的多孔膜即非水電解液二次電池用間隔件和多孔層的非水電解液二次電池用層疊間隔件。由於多孔膜如上述所示,在此對多孔層進行說明。

多孔層根據需要層疊在作為多孔膜的非水電解液二次電池用間隔件的單面或兩面上。優選構成多孔層的樹脂不溶於電池的電解液,並且在該電池的使用範圍中電化學穩定。在多孔膜的單面層疊多孔層的情況下,該多孔層優選層疊於製成非水電解液二次電池時多孔膜的與正極相對的面,更優選層疊於與正極接觸的面。

作為該樹脂,具體而言,可舉出例如:聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烴;聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯等含氟樹脂;偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物、偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物、偏氟乙烯-三氯乙烯共聚物、偏氟乙烯-氟代乙烯共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物等含氟橡膠;芳香族聚醯胺;全芳香族聚醯胺(芳族聚醯胺樹脂);苯乙烯-丁二烯共聚物及其氫化物、甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙丙橡膠、聚乙酸乙烯酯等橡膠類;聚苯醚、聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚醚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯胺、聚酯等熔點或玻璃化轉變溫度為180℃以上的樹脂;聚乙烯醇、聚乙二醇、纖維素醚、海藻酸鈉、聚丙烯酸、聚丙烯醯胺、聚甲基丙烯酸等水溶性聚合物等。

另外,作為上述芳香族聚醯胺,具體而言,可舉出例如聚(對苯二甲醯對苯二胺)、聚(間苯二甲醯間苯二胺)、聚(對苯甲醯胺)、聚(間苯甲醯胺)、聚(4,4』-苯甲醯苯胺對苯二甲醯胺)、聚(對亞苯基-4,4』-亞聯苯基二甲醯胺)、聚(間亞苯基-4,4』-亞聯苯基二甲醯胺)、聚(對亞苯基-2,6-萘二甲醯胺)、聚(間亞苯基-2,6-萘二甲醯胺)、聚(2-氯對苯二甲醯對苯二胺)、對苯二甲醯對苯二胺/2,6-二氯對苯二甲醯對苯二胺共聚物、間苯二甲醯對苯二胺/2,6-二氯對苯二甲醯對苯二胺共聚物等。其中,更優選聚(對苯二甲醯對苯二胺)。

上述樹脂之中,更優選含氟樹脂和芳香族聚醯胺,含氟樹脂之中,更優選聚偏氟乙烯(PVDF)、偏氟乙烯(VDF)與六氟丙烯(HFP)的共聚物等聚偏氟乙烯系樹脂,進一步優選PVDF。

包含聚偏氟乙烯系樹脂的多孔層與電極的粘接性優異,並且作為粘接層發揮功能。另外,包含芳香族聚醯胺的多孔層的耐熱性優異,並且作為耐熱層發揮功能。

上述多孔層可以包含絕緣性微粒的填料。作為可包含於多孔層中的填料,可以舉出由有機物構成的填料及由無機物構成的填料。作為由有機物構成的填料,具體而言,可舉出例如由苯乙烯、乙烯基酮、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸甲酯等單體的均聚物或者2種以上的共聚物;聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚偏氟乙烯等含氟樹脂;三聚氰胺樹脂;尿素樹脂;聚乙烯;聚丙烯;聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸;等構成的填料。作為由無機物構成的填料,具體而言,可以舉出例如由碳酸鈣、滑石、粘土、高嶺土、二氧化矽、水滑石、硅藻土、碳酸鎂、碳酸鋇、硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋇、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鈣、氧化鎂、氧化鈦、氮化鈦、氧化鋁(alumina)、氮化鋁、雲母、沸石、玻璃等無機物構成的填料。填料可以僅使用1種,也可以組合使用2種以上。

上述填料中,一般而言,優選被稱作填充材料的、由無機物構成的填料,更優選由二氧化矽、氧化鈣、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋁、雲母、沸石等無機氧化物構成的填料,進一步優選選自二氧化矽、氧化鎂、氧化鈦、及氧化鋁中的至少1種填料,特別優選氧化鋁。在氧化鋁中存在有α-氧化鋁、β-氧化鋁、γ-氧化鋁、θ-氧化鋁等多種晶型,而且任一種晶型均可適當使用。其中,α-氧化鋁由於熱穩定性及化學穩定性特別高而最為優選。

填料的形狀根據作為原料的有機物或無機物的製造方法、製作用於形成多孔層的塗布液時填料的分散條件等而發生變化,可以為球形、橢圓形、矩形(日文:短形)、葫蘆形等形狀或者不具有特定形狀的不定形等任意形狀。

在多孔層包含填料的情況下,填料的含量優選為多孔層的1~99體積%,更優選為5~95體積%。通過將填料的含量設為上述範圍,由填料之間的接觸形成的空隙被樹脂等堵塞的情況會變少,可以獲得充分的離子透過性,並且可以將每單位面積的重量設為合適的值。

本發明中,通常通過使上述樹脂溶解於溶劑中並使上述填料分散來製作用於形成多孔層的塗布液。

上述溶劑(分散介質)只要不對多孔膜產生不良影響、能夠將上述樹脂均勻且穩定地溶解、並且使上述填料均勻且穩定地分散即可,沒有特別限定。作為上述溶劑(分散介質),具體而言,可舉出例如:水;甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、叔丁醇等低級醇;丙酮、甲苯、二甲苯、己烷、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺;等。上述溶劑(分散介質)可以僅使用1種,也可以組合使用2種以上。

塗布液只要可以滿足獲得所需的多孔層必需的樹脂固體成分(樹脂濃度)、填料量等條件,則無論以何種方法形成均可。作為塗布液的形成方法,具體而言,例如可以舉出機械攪拌法、超聲波分散法、高壓分散法、介質分散法等。

另外,例如也可以使用Three One Motor、勻質機、介質型分散機、壓力式分散機等以往公知的分散機使填料分散於溶劑(分散介質)中。

另外,上述塗布液也可以在不損害本發明的目的的範圍內包含分散劑、增塑劑、表面活性劑、pH調節劑等添加劑作為上述樹脂及填料以外的成分。需要說明的是,添加劑的添加量只要是不損害本發明的目的的範圍即可。

塗布液向間隔件上的塗布方法、即向根據需要實施了親水化處理的間隔件的表面上形成多孔層的方法並無特別限制。當在間隔件的兩面層疊多孔層的情況下,可以應用:在間隔件的一個面形成多孔層後,在另一個面上形成多孔層的逐次層疊方法;在間隔件的兩面上同時形成多孔層的同時層疊方法。

作為多孔層的形成方法,可舉出例如:將塗布液直接塗布在間隔件的表面後除去溶劑(分散介質)的方法;將塗布液塗布在適當的支撐體上,並除去溶劑(分散介質)而形成多孔層後,使該多孔層與間隔件壓接,之後剝離支撐體的方法;將塗布液塗布於適當的支撐體之後,使多孔膜壓接於塗布面,接著,剝離支撐體後除去溶劑(分散介質)的方法;以及將間隔件浸漬在塗布液中進行浸塗後除去溶劑(分散介質)的方法;等。

多孔層的厚度可以通過調節塗布後溼潤狀態(溼)的塗布膜的厚度、樹脂與微粒的重量比、塗布液的固體成分濃度(樹脂濃度與微粒濃度之和)等來控制。需要說明的是,作為支撐體,可以使用例如樹脂制的膜、金屬制的帶或鼓等。

將上述塗布液塗布於間隔件或支撐體的方法只要是能夠實現必要的單位面積重量、塗布面積的方法即可,沒有特別限制。作為塗布液的塗布方法,可以採用以往公知的方法。作為這樣的方法,具體而言,可以舉出例如凹版塗布法、小徑凹版塗布法、逆轉輥塗布法、轉送輥塗布法、舔塗法、浸塗法、刮刀塗布法、氣刀塗布法、刮板塗布法、線棒(rod)塗布法、擠壓塗布法、流延塗布法、刮棒(bar)塗布法、模塗法、絲網印刷法及噴塗法等。

溶劑(分散介質)的除去方法一般為基於乾燥的方法。作為乾燥方法,可以舉出自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥和減壓乾燥等,只要能充分地除去溶劑(分散介質),則可以是任何方法。在上述乾燥中可以使用通常的乾燥裝置。

另外,也可以將塗布液中所含的溶劑(分散介質)置換為其他的溶劑後進行乾燥。作為將溶劑(分散介質)置換為其他的溶劑後將其除去的方法,可以舉出例如如下方法:使用溶解於塗布液中所含的溶劑(分散介質)、並且不會溶解塗布液中所含的樹脂的其他溶劑(以下記作溶劑X),將被塗布了塗布液而形成有塗膜的間隔件或支撐體浸漬在上述溶劑X中,將間隔件上或支撐體上的塗膜中的溶劑(分散介質)用溶劑X置換後,使溶劑X蒸發。利用該方法,能夠從塗布液高效地除去溶劑(分散介質)。

需要說明的是,在為了從形成於間隔件或支撐體的塗布液的塗膜中除去溶劑(分散介質)或溶劑X而進行加熱的情況下,為了避免多孔膜的細孔收縮而使透氣度降低,理想的是在間隔件的透氣度不降低的溫度下、具體為10~120℃、更優選為20~80℃下進行。

在將間隔件用作基材並在間隔件的單面或兩面層疊多孔層從而形成層疊間隔件的情況下,利用上述的方法形成的上述多孔層的膜厚優選為0.5~15μm(按單面計),更優選為2~10μm(按單面計)。

在具備該多孔層的非水電解液二次電池用層疊間隔件中,在能夠充分防止由電池的破損等所導致的內部短路、並且能夠維持多孔層中電解液的保持量的方面,優選多孔層的膜厚為1μm以上(在單面中為0.5μm以上)。另一方面,在能夠抑制具備該多孔層的非水電解液二次電池用層疊間隔件整個區域的鋰離子等離子的透過阻力的增加、防止反覆充放電循環時正極的劣化、倍率特性或循環特性的降低的方面以及能夠通過抑制正極及負極間的距離的增加而防止非水電解液二次電池的大型化的方面,優選多孔層的膜厚的兩面的合計為30μm以下(在單面中為15μm以下)。

在涉及多孔層的物性的下述說明中,在多孔膜的兩面上層疊多孔層的情況下,至少是指製成非水電解液二次電池時的、層疊於多孔膜的與正極相面對的面上的多孔層的物性。

每單位面積的多孔層的重量(按單面計)只要考慮非水電解液二次電池用層疊間隔件的強度、膜厚、重量及操作性而適當確定即可,但是為了能夠提高包含非水電解液二次電池用層疊間隔件作為構件的非水電解液二次電池的重量能量密度、體積能量密度,通常優選為1~20g/m2,更優選為4~10g/m2。為了能夠提高具備該多孔層的非水電解液二次電池用層疊間隔件作為構件的非水電解液二次電池的重量能量密度、體積能量密度,並且使該電池的重量變輕,優選使多孔層的單位面積重量在上述範圍內。

在具備該多孔層的非水電解液二次電池用層疊間隔件能夠得到充分的離子透過性的方面,多孔層的空隙率優選為20~90體積%,更優選為30~70體積%。另外,在具備該多孔層的非水電解液二次電池用層疊間隔件能夠得到充分的離子透過性的方面,多孔層所具有的細孔的孔徑優選為1μm以下,更優選為0.5μm以下。

上述層疊間隔件的透氣度以格利值計優選為30~1000sec/100mL,更優選為50~800sec/100mL。通過使層疊間隔件具有上述透氣度,可在將上述層疊間隔件作為非水電解液二次電池用的構件使用時,得到充分的離子透過性。

在透氣度超過上述範圍的情況下,由於層疊間隔件的空隙率高,因此意味著層疊間隔件的層疊結構變粗,結果使間隔件的強度降低,特別是高溫下的形狀穩定性有可能變得不充分。另一方面,在透氣度小於上述範圍的情況下,在將上述層疊間隔件作為非水電解液二次電池用的構件使用時,無法獲得充分的離子透過性,有時會使非水電解液二次電池的電池特性降低。

〔2.非水電解液二次電池用構件、非水電解液二次電池〕

本發明的非水電解液二次電池用構件為依次配置正極、非水電解液二次電池用間隔件或非水電解液二次電池用層疊間隔件及負極而成的非水電解液二次電池用構件。另外,本發明的非水電解液二次電池具備非水電解液二次電池用間隔件或非水電解液二次電池用層疊間隔件。以下,列舉鋰離子二次電池用構件為例對非水電解液二次電池用構件進行說明,並列舉鋰離子二次電池為例對非水電解液二次電池進行說明。需要說明的是,除上述非水電解液二次電池用間隔件及上述非水電解液二次電池用層疊間隔件以外的非水電解液二次電池用構件、非水電解液二次電池的構成要素並不限於下述說明的構成要素。

在本發明的非水電解液二次電池中,例如可以使用將鋰鹽溶解於有機溶劑中而成的非水電解液。作為鋰鹽,可舉出例如LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)3、Li2B10Cl10、低級脂肪族羧酸鋰鹽、LiAlCl4等。上述鋰鹽可以僅使用1種,也可以組合使用2種以上。上述鋰鹽中,更優選選自LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2及LiC(CF3SO2)3中的至少1種含氟鋰鹽。

作為構成非水電解液的有機溶劑,具體而言,可舉出例如:碳酸乙烯酯、碳酸丙二醇酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、4-三氟甲基-1,3-二氧雜戊環-2-酮、1,2-二(甲氧基羰基氧基)乙烷等碳酸酯類;1,2-二甲氧基乙烷、1,3-二甲氧基丙烷、五氟丙基甲基醚、2,2,3,3-四氟丙基二氟甲基醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃等醚類;甲酸甲酯、乙酸甲酯、γ-丁內酯等酯類;乙腈、丁腈等腈類;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等醯胺類;3-甲基-2-噁唑烷酮等氨基甲酸酯類;環丁碸、二甲基亞碸、1,3-丙磺酸內酯等含硫化合物;以及在上述有機溶劑中引入氟基而成的含氟有機溶劑;等。上述有機溶劑可以僅使用1種,也可以組合使用2種以上。上述有機溶劑中,更優選碳酸酯類,進一步優選環狀碳酸酯與非環狀碳酸酯的混合溶劑、或者環狀碳酸酯與醚類的混合溶劑。作為環狀碳酸酯與非環狀碳酸酯的混合溶劑,從工作溫度範圍廣、並且在使用天然石墨、人造石墨等石墨材料作為負極活性物質的情況下也顯示出難分解性的方面出發,進一步優選包含碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯及碳酸甲乙酯的混合溶劑。

作為正極,通常使用在正極集電體上擔載有包含正極活性物質、導電材料及粘結劑的正極合劑的片狀的正極。

作為上述正極活性物質,可以舉出例如能夠嵌入、脫嵌鋰離子的材料。作為該材料,具體而言,可以舉出例如含有V、Mn、Fe、Co、Ni等過渡金屬的至少1種的鋰複合氧化物。上述鋰複合氧化物中,從平均放電電位高的方面出發,更優選鎳酸鋰、鈷酸鋰等具有α-NaFeO2型結構的鋰複合氧化物、鋰錳尖晶石等具有尖晶石型結構的鋰複合氧化物。該鋰複合氧化物也可以含有各種金屬元素,更優選複合鎳酸鋰。此外,若以相對於選自Ti、Zr、Ce、Y、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Ag、Mg、Al、Ga、In及Sn中的至少1種金屬元素的摩爾數與鎳酸鋰中的Ni的摩爾數之和而使上述至少1種金屬元素的比例為0.1~20摩爾%的方式使用包含該金屬元素的複合鎳酸鋰,則在高容量下使用時的循環特性優異,因此特別優選。其中,從具備包含該活性物質的正極的非水電解液二次電池在高容量下使用時的循環特性優異的方面出發,特別優選包含Al或Mn且Ni比率為85%以上、更優選為90%以上的活性物質。

作為上述導電材料,可以舉出例如天然石墨、人造石墨、焦炭類、炭黑、熱分解碳類、碳纖維、有機高分子化合物燒成體等碳質材料等。上述導電材料可以僅使用1種,也可以組合使用2種以上,例如將人造石墨和炭黑混合使用等。

作為上述粘結劑,可舉出例如:聚偏氟乙烯、偏氟乙烯的共聚物、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚的共聚物、乙烯-四氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯-三氟乙烯的共聚物、偏氟乙烯-三氯乙烯的共聚物、偏氟乙烯-氟代乙烯的共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯的共聚物、熱塑性聚醯亞胺、聚乙烯及聚丙烯等熱塑性樹脂;丙烯酸類樹脂;以及苯乙烯丁二烯橡膠。需要說明的是,粘結劑也具有作為增稠劑的功能。

作為得到正極合劑的方法,可舉出例如:將正極活性物質、導電材料及粘結劑在正極集電體上加壓從而得到正極合劑的方法;使用適當的有機溶劑使正極活性物質、導電材料及粘結劑成為糊狀而得到正極合劑的方法;等。

作為上述正極集電體,可以舉出例如Al、Ni、不鏽鋼等導體,從容易加工成薄膜且廉價的方面出發,更優選Al。

作為片狀的正極的製造方法、即、使正極合劑擔載於正極集電體方法,可以舉出例如:將成為正極合劑的正極活性物質、導電材料和粘結劑在正極集電體上加壓成型的方法;使用適當的有機溶劑將正極活性物質、導電材料和粘結劑製成糊狀而得到正極合劑後,將該正極合劑塗布於正極集電體並乾燥,對所得的片狀的正極合劑加壓從而固定粘著於正極集電體的方法等。

作為負極,通常使用在負極集電體上擔載有包含負極活性物質的負極合劑的片狀的負極。片狀的負極中優選包含上述導電材料及上述粘結劑。

作為上述負極活性物質,可以舉出例如能夠嵌入、脫嵌鋰離子的材料、鋰金屬或鋰合金等。作為該材料,具體而言,可以使用例如:天然石墨、人造石墨、焦炭類、炭黑、熱分解碳類、碳纖維、有機高分子化合物燒成體等碳質材料;在比正極低的電位進行鋰離子的嵌入、脫嵌的氧化物、硫化物等硫屬化合物;與鹼金屬合金化的鋁(Al)、鉛(Pb)、錫(Sn)、鉍(Bi)、矽(Si)等金屬,能夠將鹼金屬插入晶格間的立方晶系的金屬間化合物(AlSb、Mg2Si、NiSi2);鋰氮化合物(Li3-xMxN(M:過渡金屬))等。上述負極活性物質中,從由於電位平坦性高、且平均放電電位低而在與正極組合時可獲得大的能量密度的方面出發,更優選天然石墨、人造石墨等以石墨材料為主成分的碳質材料,更優選為石墨與矽的混合物且該混合物的Si相對於C的比率為5%以上的負極活性物質,進一步優選該比率為10%以上的負極活性物質。

作為得到負極合劑的方法,可以舉出例如:將負極活性物質在負極集電體上加壓從而得到負極合劑的方法;使用適當的有機溶劑將負極活性物質製成糊狀從而得到負極合劑的方法等。

作為上述負極集電體,可以舉出例如Cu、Ni、不鏽鋼等,特別是在鋰離子二次電池中,從難以與鋰形成合金、並且容易加工成薄膜的方面出發,更優選Cu。

作為片狀的負極的製造方法、即、使負極合劑擔載於負極集電體的方法,可以舉出例如:將成為負極合劑的負極活性物質在負極集電體上加壓成型的方法;使用適當的有機溶劑將負極活性物質製成糊狀而得到負極合劑後,將該負極合劑塗布於負極集電體並乾燥,對所得的片狀的負極合劑加壓從而固定粘著於負極集電體的方法等。上述糊劑中優選包含上述導電助劑及上述粘結劑。

在依次配置上述正極、非水電解液二次電池用間隔件或非水電解液二次電池用層疊間隔件及負極而形成本發明的非水電解液二次電池用構件後,向成為非水電解液二次電池的殼體的容器中放入該非水電解液二次電池用構件,接著,用非水電解液將該容器內充滿後,在減壓的同時密封,由此可以製造本發明的非水電解液二次電池。非水電解液二次電池的形狀沒有特別限定,可以是薄板(紙)型、圓盤型、圓筒型、長方體等稜柱型等任何形狀。需要說明的是,非水電解液二次電池的製造方法沒有特別限定,可以採用以往公知的製造方法。

實施例

通過以下的方法對以下的實施例及比較例的非水電解液二次電池用間隔件的各種物性進行了測定。

(1)樹脂組合物的松裝堆積密度(日文:軽裝かさ密度)

依據JIS R9301-2-3,對在製造多孔膜時使用的樹脂組合物的松裝堆積密度進行了測定。

(2)動態粘彈性

使用ITK株式會社制動態粘彈性測定裝置itk DVA-225,在測定頻率10Hz、測定溫度90℃的條件下進行非水電解液二次電池用間隔件的動態粘彈性的測定。

具體而言,對於由作為非水電解液二次電池用間隔件使用的多孔膜切割成的以MD為長度方向的5mm寬的條狀的試驗片,在卡盤間距為20mm且施加了30cN的張力的狀態下測定了MD的tanδ。同樣,對於由多孔膜切割成的以TD為長度方向的5mm寬的條狀的試驗片,在卡盤間距為20mm且施加了30cN的張力的狀態下測定了TD的tanδ。測定通過從室溫以20℃/分鐘升溫來進行,使用到達90℃時的tanδ的值計算參數X。

(3)穿刺強度

用直徑12mm的墊圈固定非水電解液二次電池用間隔件,將針以200mm/min進行穿刺時的最大應力(gf)作為該非水電解液二次電池用間隔件的穿刺強度。針使用針徑1mm、前端0.5R的針。

(4)多孔膜的熔點測定

將非水電解液二次電池用間隔件約50mg裝入鋁製坩堝中,使用Seiko Instruments制差示掃描量熱計EXSTAR6000,在升溫速度20℃/分鐘下測定了DSC熱譜曲線(thermogram)。將140℃附近的熔解峰的頂點設為Tm。

(5)充放電循環前後的內部電阻的增加率

將25℃下的電壓範圍:4.1~2.7V、電流值:0.2C(將基於1小時率的放電容量的額定容量用1小時放出的電流值設為1C,以下也同樣)作為1次循環,對如後述那樣組裝的非水電解液二次電池進行4次循環的初始充放電。

接著,對進行了初始充放電的非水電解液二次電池,通過LCR計(日置電氣制,化學阻抗計:型號3532-80),在室溫25℃下施加電壓振幅10mV,測定了交流阻抗。

由測定結果讀取頻率10Hz的串聯等效電阻值(Rs1:Ω)和電抗為0時的串聯等效電阻值(Rs2:Ω),按照下式計算其差值即電阻值(R1:Ω)。

R1(Ω)=Rs1-Rs2

其中,Rs1主要表示Li+離子透過非水電解液二次電池用間隔件時的電阻(液體電阻)、正極內的導電電阻和在正極與電解液的界面移動的離子電阻的合計電阻。另外,Rs2主要表示上述的液體電阻。因此,R1表示正極內的導電電阻和在正極與電解液的界面移動的離子電阻的合計。

將55℃下的電壓範圍:4.2~2.7V、充電電流值:1C、放電電流值:10C的恆定電流作為1次循環,對上述R1的測定後的非水電解液二次電池進行100次循環的充放電循環試驗。

然後,對充放電循環試驗結束後的非水電解液二次電池,使用LCR計(日置電氣制,化學阻抗計:型號3532-80),在室溫25℃下施加電壓振幅10mV,測定了該電池的交流阻抗。

然後,與上述R1同樣,由測定結果讀取頻率10Hz的串聯等效電阻值(Rs3:Ω)和電抗為0時的串聯等效電阻(Rs4:Ω),按照下式計算表示該非水電解液二次電池的100次循環後正極內的導電電阻和在正極與電解液的界面移動的離子電阻的合計的電阻值(R2:Ω)。

R2(Ω)=Rs3-Rs4

接著,按照下式計算充放電循環前後的內部電阻的增加率。

充放電循環前後的內部電阻的增加率(%)=R2/R1×100

按照以下方式製作被用作非水電解液二次電池用間隔件的實施例1~3及比較例1、2的多孔膜。

(實施例1)

添加超高分子量聚乙烯粉末(GUR2024,Ticona公司制)68重量%和重均分子量為1000的聚乙烯蠟(FNP-0115,日本精蠟公司制)32重量%,並相對於該超高分子量聚乙烯與聚乙烯蠟的合計100重量份,添加抗氧化劑(Irg1010,Ciba Specialty Chemicals公司制)0.4重量%、(P168,Ciba Specialty Chemicals公司制)0.1重量%、硬脂酸鈉1.3重量%,將它們以粉末的狀態用亨舍爾混合機在轉速440rpm下混合70秒。接著,按照相對於總體積為38體積%的方式添加平均孔徑為0.1μm的碳酸鈣(丸尾鈣公司制),再使用亨舍爾混合機在轉速440rpm下混合80秒。此時,粉體的松裝堆積密度約為500g/L。將這樣得到的混合物用雙軸混煉機進行熔融混煉,製成聚烯烴樹脂組合物。將該聚烯烴樹脂組合物利用表面溫度為150℃的一對輥進行壓延,製成片材。使該片材浸漬於鹽酸水溶液(鹽酸為4mol/L,非離子系表面活性劑為0.5重量%)中從而除去碳酸鈣,接著,在100℃下沿TD拉伸至6.2倍後,在126℃(片材中所含的聚烯烴樹脂的熔點134℃-8℃)下進行退火,由此得到實施例1的非水電解液二次電池用間隔件。

(實施例2)

添加超高分子量聚乙烯粉末(GUR4032,Ticona公司制)68.5重量%和重均分子量為1000的聚乙烯蠟(FNP-0115,日本精蠟公司制)31.5重量%,並相對於該超高分子量聚乙烯和聚乙烯蠟的合計100重量份,添加抗氧化劑(Irg1010,Ciba Specialty Chemicals公司制)0.4重量%、(P168,Ciba Specialty Chemicals公司制)0.1重量%、硬脂酸鈉1.3重量%,將它們以粉末的狀態用亨舍爾混合機在轉速440rpm下混合70秒。接著,按照相對於總體積為38體積%的方式添加平均孔徑為0.1μm的碳酸鈣(丸尾鈣公司制),再使用亨舍爾混合機在轉速440rpm下混合80秒。此時,粉體的松裝堆積密度約為500g/L。將這樣得到的混合物用雙軸混煉機進行熔融混煉,製成聚烯烴樹脂組合物。將該聚烯烴樹脂組合物利用表面溫度為150℃的一對輥進行壓延,製成片材。使該片材浸漬於鹽酸水溶液(鹽酸為4mol/L,非離子系表面活性劑為0.5重量%)中從而除去碳酸鈣,接著,在100℃下沿TD拉伸至7.0後,在123℃(片材中所含的聚烯烴樹脂的熔點133℃-10℃)下進行退火,由此得到實施例2的非水電解液二次電池用間隔件。

(實施例3)

添加超高分子量聚乙烯粉末(GUR4032,Ticona公司制)70重量%和重均分子量為1000的聚乙烯蠟(FNP-0115,日本精蠟公司制)30重量%,並相對於該超高分子量聚乙烯與聚乙烯蠟的合計100重量份,添加抗氧化劑(Irg1010,Ciba Specialty Chemicals公司制)0.4重量%、(P168,Ciba Specialty Chemicals公司制)0.1重量%、硬脂酸鈉1.3重量%,將它們以粉末的狀態用亨舍爾混合機在轉速440rpm下混合70秒。接著,按照相對於總體積為38體積%的方式添加平均孔徑為0.1μm的碳酸鈣(丸尾鈣公司制),再使用亨舍爾混合機在轉速440rpm下混合80秒。此時,粉體的松裝堆積密度約為500g/L。將這樣得到的混合物用雙軸混煉機進行熔融混煉,製成聚烯烴樹脂組合物。將該聚烯烴樹脂組合物利用表面溫度為150℃的一對輥進行壓延,製成片材。使該片材浸漬於鹽酸水溶液(鹽酸為4mol/L,非離子系表面活性劑為0.5重量%)中從而除去碳酸鈣,接著,在100℃下沿TD拉伸至6.2倍後,在120℃(片材中所含的聚烯烴樹脂的熔點133℃-13℃)下進行退火,由此得到實施例3的非水電解液二次電池用間隔件。

(比較例1)

添加超高分子量聚乙烯粉末(GUR4032,Ticona公司制)70重量%和重均分子量為1000的聚乙烯蠟(FNP-0115,日本精蠟公司制)30重量%,並相對於該超高分子量聚乙烯和聚乙烯蠟的合計100重量份,添加抗氧化劑(Irg1010,Ciba Specialty Chemicals公司制)0.4重量%、(P168,Ciba Specialty Chemicals公司制)0.1重量%、硬脂酸鈉1.3重量%,再按照使總體積為38體積%的方式同時添加平均孔徑為0.1μm的碳酸鈣(丸尾鈣公司制),使用亨舍爾混合機在轉速440rpm下混合150秒。此時,粉體的松裝堆積密度約為350g/L。將這樣得到的混合物用雙軸混煉機進行熔融混煉,製成聚烯烴樹脂組合物。將該聚烯烴樹脂組合物利用表面溫度為150℃的一對輥進行壓延,製成片材。使該片材浸漬於鹽酸水溶液(鹽酸為4mol/L,非離子系表面活性劑為0.5重量%)中從而除去碳酸鈣,接著,在100℃下沿TD拉伸至6.2倍後,在115(片材中所含的聚烯烴樹脂的熔點133℃-18℃)下進行退火,由此得到比較例1的非水電解液二次電池用間隔件。

(比較例2)

添加超高分子量聚乙烯粉末(GUR4032,Ticona公司制)80重量%和重均分子量為1000的聚乙烯蠟(FNP-0115,日本精蠟公司制)20重量%,並相對於該超高分子量聚乙烯和聚乙烯蠟的合計100重量份,添加抗氧化劑(Irg1010,Ciba Specialty Chemicals公司制)0.4重量%、(P168,Ciba Specialty Chemicals公司制)0.1重量%、硬脂酸鈉1.3重量%,再按照使總體積為38體積%的方式同時添加平均孔徑為0.1μm的碳酸鈣(丸尾鈣公司制),使用亨舍爾混合機在轉速440rpm下混合150秒。此時,粉體的松裝堆積密度約為350g/L。將這樣得到的混合物用雙軸混煉機進行熔融混煉,製成聚烯烴樹脂組合物。將該聚烯烴樹脂組合物利用表面溫度為150℃的一對輥進行壓延,製成片材。使該片材浸漬於鹽酸水溶液(鹽酸為4mol/L,非離子系表面活性劑為0.5重量%)中從而除去碳酸鈣,接著,在105℃下沿TD拉伸至4.0倍後,在120℃(片材中所含的聚烯烴樹脂的熔點132℃-12℃)下進行退火,由此得到比較例2的非水電解液二次電池用間隔件。

(比較例3)

使用市售品的聚烯烴間隔件(多孔膜)作為比較例3的非水電解液二次電池用間隔件。

接著,使用如上述那樣製作的實施例1~3和比較例1~3的各個非水電解液二次電池用間隔件,按照以下方式製作了非水電解液二次電池。

(正極)

使用通過將LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2/導電材料/PVDF(重量比92/5/3)塗布於鋁箔而製造的市售的正極。以形成有正極活性物質層的部分的大小為45mm×30mm、並且在其外周殘留寬度13mm的未形成正極活性物質層的部分的方式切割鋁箔,從而將上述正極製成正極。正極活性物質層的厚度為58μm,密度為2.50g/cm3,正極容量為174mAh/g。

(負極)

使用通過將石墨/苯乙烯-1,3-丁二烯共聚物/羧甲基纖維素鈉(重量比98/1/1)塗布於銅箔而製造的市售的負極。以形成有負極活性物質層的部分的大小為50mm×35mm、並且在其外周殘留寬度13mm的未形成負極活性物質層的部分的方式切割銅箔,從而將上述負極製成負極。負極活性物質層的厚度為49μm,密度為1.40g/cm3,負極容量為372mAh/g。

(組裝)

通過在層壓袋內依次層疊(配置)上述正極、非水電解液二次電池用間隔件和負極,得到了非水電解液二次電池用構件。此時,以使正極的正極活性物質層的主面的全部被包含於負極的負極活性物質層的主面的範圍內(與主面重疊)的方式,配置正極及負極。

接下來,將上述非水電解液二次電池用構件裝入通過層疊鋁層和熱封層而成的袋中,再向該袋中加入非水電解液0.25mL。上述非水電解液使用在碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯及碳酸乙烯酯的體積比為50∶20∶30的混合溶劑中溶解有濃度為1.0摩爾/升的LiPF6的25℃的電解液。然後,在將袋內減壓的同時,將該袋熱封,由此製作出非水電解液二次電池。非水電解液二次電池的設計容量為20.5mAh。

將關於實施例1~3及比較例1~3的非水電解液二次電池用間隔件的各種物性的測定結果示於表1中。

【表1】

如表1所示,實施例1~3的非水電解液二次電池用間隔件的作為原料的聚烯烴樹脂組合物的松裝堆積密度較大,為500g/L。認為這是由於:先將超高分子量聚乙烯粉末、聚乙烯蠟及抗氧化劑均勻地混合後,再添加碳酸鈣,進行再度混合,因此發生碳酸鈣、低分子量聚烯烴、抗氧化劑均勻地配置在超高分子量聚乙烯粉末的周圍的膠凝。與此相對,在比較例1、2中,由於將包含碳酸鈣的所有原料粉末同時進行混合,因此不會發生膠凝,樹脂組合物的松裝堆積密度較小,為350g/L。

而且,將使用通過膠凝均勻分散的樹脂組合物成形的片材拉伸後,進行退火,由此使均勻分散的聚乙烯的晶體在微觀水平的各向同性發展而進一步均勻化。因此,可知:在實施例1~3的非水電解液二次電池用間隔件中,表示tanδ的各向異性的參數X的值較小,為20以下。

另一方面,在未發生膠凝的比較例1、2中,即使進行退火,聚乙烯的晶體的均勻化在微觀水平上也不充分,表示tanδ的各向異性的參數X的值超過20。另外,市售品的比較例3的非水電解液二次電池用間隔件的參數X的值也大大超過20。

圖1為將實施例1~3及比較例1~3的參數X與內部電阻的增加率繪圖而成的圖表。如圖1所示可知:參數X以20為界內部電阻發生大幅變化,在參數X為20以下的實施例1~3中,充放電循環試驗前後的內部電阻的增加率被抑制在不足300%,顯示出與比較例1~3相比更優異的結果。在tanδ的各向異性小的情況下,根據充放電循環試驗中電極的膨脹收縮,非水電解液二次電池用間隔件均質地發生變形,在非水電解液二次電池用間隔件中產生的應力的各向異性也變小。因此認為:由於不易發生電極活性物質等的脫落,內部電阻的增加率受到抑制。

另外,關於穿刺強度,也可知:在實施例1~3中顯示為3N以上,處於與市售品的比較例3同等或其以上的水平。

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本發明涉及一種基於加熱模壓的纖維增強pbt複合材料成型工藝。背景技術:熱塑性複合材料與傳統熱固性複合材料相比其具有較好的韌性和抗衝擊性能,此外其還具有可回收利用等優點。熱塑性塑料在液態時流動能力差,使得其與纖維結合浸潤困難。環狀對苯二甲酸丁二醇酯(cbt)是一種環狀預聚物,該材料力學性能差不適合做纖

一種pe滾塑儲槽的製作方法

專利名稱:一種pe滾塑儲槽的製作方法技術領域:一種PE滾塑儲槽一、 技術領域 本實用新型涉及一種PE滾塑儲槽,主要用於化工、染料、醫藥、農藥、冶金、稀土、機械、電子、電力、環保、紡織、釀造、釀造、食品、給水、排水等行業儲存液體使用。二、 背景技術 目前,化工液體耐腐蝕貯運設備,普遍使用傳統的玻璃鋼容

釘的製作方法

專利名稱:釘的製作方法技術領域:本實用新型涉及一種釘,尤其涉及一種可提供方便拔除的鐵(鋼)釘。背景技術:考慮到廢木材回收後再加工利用作業的方便性與安全性,根據環保規定,廢木材的回收是必須將釘於廢木材上的鐵(鋼)釘拔除。如圖1、圖2所示,目前用以釘入木材的鐵(鋼)釘10主要是在一釘體11的一端形成一尖

直流氧噴裝置的製作方法

專利名稱:直流氧噴裝置的製作方法技術領域:本實用新型涉及ー種醫療器械,具體地說是ー種直流氧噴裝置。背景技術:臨床上的放療過程極易造成患者的局部皮膚損傷和炎症,被稱為「放射性皮炎」。目前對於放射性皮炎的主要治療措施是塗抹藥膏,而放射性皮炎患者多伴有局部疼痛,對於止痛,多是通過ロ服或靜脈注射進行止痛治療

新型熱網閥門操作手輪的製作方法

專利名稱:新型熱網閥門操作手輪的製作方法技術領域:新型熱網閥門操作手輪技術領域:本實用新型涉及一種新型熱網閥門操作手輪,屬於機械領域。背景技術::閥門作為流體控制裝置應用廣泛,手輪傳動的閥門使用比例佔90%以上。國家標準中提及手輪所起作用為傳動功能,不作為閥門的運輸、起吊裝置,不承受軸向力。現有閥門

用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法

專利名稱:用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法背景技術:1-本發明所屬領域本發明涉及一種用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置,其中的管狀容器被放在循環於配送鏈上的文檔匣或託架裝置中。本發明特別適用於,然而並非僅僅專用於,對引入自動分析系統的血液樣本試管之類的自動識別。本發明還涉及專為實現讀