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1、(10)申请公布号 CN 103339175 A (43)申请公布日 2013.10.02 CN 103339175 A *CN103339175A* (21)申请号 201280007474.8 (22)申请日 2012.02.02 021319/2011 2011.02.03 JP 274129/2011 2011.12.15 JP C08J 9/00(2006.01) H01M 2/16(2006.01) (71)申请人 东丽株式会社 地址 日本东京都 (72)发明人 藤本聪一 久万琢也 大仓正寿 (74)专利代理机构 北京市中咨律师事务所 11247 代理人 段承恩 田欣 (54) 发。
2、明名称 多孔性膜、 蓄电器件用隔板及蓄电器件 (57) 摘要 本发明提供在作为锂离子电池用隔板使用的 情况下, 不仅充放电时的隔板对电极的膨胀收缩 的追随性优异, 而且充放电循环特性优异的多孔 性膜。本发明的多孔性膜的特征在于, 当将对直 径 10mm 的圆区域施加 50g 的荷重 10 秒时的厚度 设为初期厚度 t0, 将接着对同一区域施加 500g 的 荷重 10 秒时的厚度设为 t, 将接着对同一区域施 加的荷重变更为 50g, 经过 10 秒后的厚度设为 t1 时, 式 (1) 所示的厚度变化率为 10 50%, 式 (2) 所示的厚度 (t1) 恢复率为 80 99.9%。厚度变化 。
3、率 (%) (t0 t)/t0 100 (1) 厚度 (t1) 恢复率 (%) (t1/t0)100 (2)。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.08.02 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2012/052427 2012.02.02 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/105660 JA 2012.08.09 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 15 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书15页 (10)申请公布号 CN 103339175 A CN 103339175 A *CN。
4、103339175A* 1/1 页 2 1. 一种多孔性膜, 其特征在于, 是具有贯通孔的多孔性膜, 当将对直径10mm的圆区域施加50g的荷重10秒时的厚度设为初期厚度t0, 将接着对同 一区域施加 500g 的荷重 10 秒时的厚度设为 t, 将接着对同一区域施加的荷重变更为 50g, 经过 10 秒后的厚度设为 t1时, 式 (1) 所示的厚度变化率 (%) 为 10 50%, 式 (2) 所示的厚 度 (t1) 恢复率 (%) 为 80 99.9%, 厚度变化率 (%) (t0 t)/t0 100(1) 厚度 (t1) 恢复率 (%) (t1/t0)100(2)。 2. 根据权利要求 。
5、1 所述的多孔性膜, 其特征在于, 当将对直径 10mm 的圆区域施加 50g 的荷重 10 秒时的厚度设为初期厚度 t0, 将接着重复进行对同一区域交替施加 500g 的荷重 和 50g 的荷重各 10 秒的操作 100 次后的厚度设为 t100时, 式 (3) 所示的厚度 (t100) 恢复率 的变化率为 0.1 20%, 厚度 (t100) 恢复率的变化率 (%) (t1 t100)/t1 100(3) 其中, 厚度 (t100) 恢复率 (%) (t100/t0)100。 3.根据权利要求1或2所述的多孔性膜, 其特征在于, 当将不施加荷重的状态下的初期 的葛尔莱透气度设为 G0, 将。
6、重复进行对该多孔性膜的规定区域交替施加 0.64g/mm2的荷重 和 6.4g/mm2的荷重各 10 秒的操作 100 次后的葛尔莱透气度设为 G100时, 式 (4) 所示的葛尔 莱透气度的变化率 (G100) 为 0 20%, 葛尔莱透气度的变化率 (G100) ( G0 G100 /G0)100(4)。 4. 根据权利要求 1 3 的任一项所述的多孔性膜, 其特征在于, 在 120加热 1 小时后 的宽度方向的热收缩率为 0.1 3%。 5. 根据权利要求 1 4 的任一项所述的多孔性膜, 其特征在于, 包含聚烯烃系树脂。 6. 根据权利要求 5 所述的多孔性膜, 其特征在于, 所述聚烯。
7、烃系树脂的 晶形成能力 为 30 100%。 7.根据权利要求5或6所述的多孔性膜, 其特征在于, 所述聚烯烃系树脂是熔体流动速 率为 4 30g/10 分钟的聚丙烯树脂。 8. 根据权利要求 7 所述的多孔性膜, 其特征在于, 以 70 100 质量 % 的范围包含所述 熔体流动速率为 4 30g/10 分钟的聚丙烯树脂, 以 1 30 质量 % 的范围包含熔体流动速 率为 0.1g/10 分钟以上且小于 4g/10 分钟的均聚丙烯树脂或丙烯 - 乙烯共聚物。 9. 根据权利要求 7 所述的多孔性膜, 其特征在于, 以 70 100 质量 % 的范围包含所述 熔体流动速率为 4 30g/10。
8、 分钟的聚丙烯树脂, 以 1 20 质量 % 的范围包含至少含有丙 烯或丁烯作为构成单元的弹性体。 10.根据权利要求8或9所述的多孔性膜, 其特征在于, 还包含乙烯-烯烃共聚物。 11. 一种蓄电器件用隔板, 其特征在于, 具备权利要求 1 10 的任一项所述的多孔性 膜。 12. 一种蓄电器件, 其特征在于, 具备权利要求 11 所述的蓄电器件用隔板。 权 利 要 求 书 CN 103339175 A 2 1/15 页 3 多孔性膜、 蓄电器件用隔板及蓄电器件 技术领域 0001 本发明涉及在作为锂离子电池用隔板使用的情况下, 充放电时隔板对电极的膨胀 收缩的追随性优异, 且充放电循环特性。
9、优异的多孔性膜。 详细地说, 涉及通过提高多孔性膜 的加重时的厚度变化率, 从而高容量电池系的充放电时的电极变形也可以追随, 另外并且 即使反复施加荷重或放开, 也可以维持高恢复率, 因而循环特性也优异的可以适合用于蓄 电器件的隔板用途的多孔性膜。 背景技术 0002 关于多孔性膜, 电池、 电解电容器等的各种隔板、 各种分离膜 ( 过滤器 )、 以尿布、 生理用品为代表的吸收性物品、 衣料、 医疗用的透湿防水构件、 感热受容纸用构件、 油墨受 容体构件等其用途很多, 主要使用以聚丙烯、 聚乙烯为代表的聚烯烃系多孔性膜。 多孔性聚 烯烃膜由于高透过性、 高孔隙率等特征, 因此特别是作为蓄电器件。
10、用隔板使用。 0003 蓄电器件由于无论何时何地必要时都可以取出电能这样的特征, 因此是如今支持 泛在社会的极其重要的电气器件之一。 另一方面, 随着摄像机、 个人计算机、 便携电话、 便携 音乐播放器、 便携游戏机等便携设备的普及, 对于蓄电器件 ( 特别是二次电池 ) 的高容量, 且小型轻量化的需求逐年提高。 其中, 锂离子电池与其它蓄电器件相比, 单位体积和质量的 能量密度高, 且输出密度高, 因此作为满足上述需求的蓄电器件, 正在大力发展需求。 0004 此外, 近年来地球变暖、 大气污染、 石油的枯竭、 CO2排出管制等成为问题, 汽车的 环境负荷正在成为大问题。因此, 可以作为环境。
11、对策 ( 洁净化 )、 节能对策 ( 燃耗提高 )、 下 一代燃料对策 ( 新能源开发 ) 等解决策略之一的电动汽车 (EV)、 混合动力汽车 (HEV)、 燃料 电池汽车 (FCV) 等的开发、 实用化被积极地研究。作为它们的主电源、 辅助电源, 例如, 锂离 子电池、 双电层电容器等受到关注, 并迅速地进行了适用的研究。 0005 在要将多孔性膜作为电解器件、 特别是锂离子电池用隔板使用的情况下, 作为要 求特性之一, 可举出施加荷重并放开时的厚度恢复率高。锂离子电池的负极在充放电时每 当吸留放出锂时都在厚度方向上发生膨胀和收缩。 隔板需要追随负极的膨胀收缩而发生厚 度变化, 在充电时变形。
12、了的隔板在放电时不恢复到最初的厚度的情况下, 有时电阻上升, 或 易于发生由脱落粒子等引起的短路。 此外, 隔板由于追随负极的膨胀收缩, 因此有时要求厚 度变化率大。例如, 在使用可以期待高能量密度的合金系负极的情况下, 如果负极的膨胀 收缩特别大, 隔板的厚度变化率小, 则存在没有负极膨胀的余地, 使电池性能降低这样的问 题。 此外, 追随大幅膨胀收缩的负极的隔板, 需要即使多次反复充放电也高地维持厚度恢复 率。 如果每当反复充放电时隔板的厚度恢复率降低, 则有产生电阻相对于初期逐渐地上升, 即循环特性恶化这样的问题的可能性。 0006 另一方面, 作为将多孔性膜所使用的聚烯烃系膜进行多孔化。
13、的方法, 提出了各种 方案。大致区分多孔化的方法, 可以分类为湿式法和干式法。作为湿式法, 提出了将聚烯烃 作为基体树脂, 片化后添加、 混合提取的被提取物, 使用被提取物的良溶剂仅提取添加剂, 从而在基体树脂中使空隙生成的方法(例如, 参照专利文献12)。 然而, 由该方法获得的 说 明 书 CN 103339175 A 3 2/15 页 4 多孔性膜由于三维上具有均匀的基体结构, 因此有厚度方向的强度强, 厚度变化率低, 即妨 碍充放电时的负极的膨胀而使电池性能降低的可能性。 0007 另一方面, 作为干式法, 提出了例如, 通过在熔融挤出时采用低温挤出、 高牵拉比, 从而控制片化了的拉伸。
14、前的膜中的层状结构, 通过将其进行单轴拉伸而发生层状界面的开 裂, 形成空隙的方法 ( 所谓, 层状拉伸法 )( 例如, 参照专利文献 3 4)。然而, 由该方法获 得的多孔性膜由于在厚度方向上垂直存在树脂的结构, 因此有厚度变化率低, 妨碍充放电 时的负极的膨胀而使电池性能降低的可能性。 0008 此外, 作为干式法, 还大量提出了利用作为聚丙烯的多晶形的 型结晶 ( 晶 ) 与 型结晶 ( 晶 ) 的结晶密度之差和结晶转变而在膜中形成空隙的、 被称为所谓 晶 法的方法(例如, 参照专利文献58)。 然而, 由该方法获得的多孔性膜虽然在厚度方向上 易于变形, 但是厚度恢复率小, 多次反复放开。
15、荷重时的厚度恢复率的变化率大, 因此作为隔 板使用的情况下, 有时循环特性等恶化。 0009 现有技术文献 0010 专利文献 0011 专利文献 1 : 日本特开昭 55 131028 号公报 0012 专利文献 2 : 日本特开 2003 231772 号公报 0013 专利文献 3 : 日本特公昭 55 32531 号公报 0014 专利文献 4 : 日本特开 2005 56851 号公报 0015 专利文献 5 : 日本特开昭 63 199742 号公报 0016 专利文献 6 : 日本特开平 6 100720 号公报 0017 专利文献 7 : 日本特开平 9 255804 号公报 。
16、0018 专利文献 8 : 日本特开 2008 120931 号公报 发明内容 0019 发明所要解决的课题 0020 本发明是鉴于上述情况而提出的, 其提供对多孔性膜施加荷重时的厚度变化率和 进行施加荷重并放开的操作时的厚度恢复率高的多孔性膜, 以及除了良好的循环特性以 外, 在高能量密度系电池组成中也能够追随负极的膨胀收缩的蓄电器件用隔板和蓄电器 件。 0021 用于解决课题的方法 0022 为了解决上述课题, 实现目的, 本发明的多孔性膜为具有贯通孔的多孔性膜, 其特 征在于, 将对直径 10mm 的圆区域施加 50g 的荷重 10 秒时的厚度设为初期厚度 t0, 将接着 对同一区域施加。
17、 500g 的荷重 10 秒时的厚度设为 t, 将接着对同一区域施加的荷重变更为 50g, 经过 10 秒后的厚度设为 t1时, 式 (1) 所示的厚度变化率 (%) 为 10 50%, 式 (2) 所示 的厚度 (t1) 恢复率 (%) 为 80 99.9%, 0023 厚度变化率 (%) (t0 t)/t0 100 (1) 0024 厚度 (t1) 恢复率 (%) (t1/t0)100 (2) 0025 发明的效果 0026 本发明的多孔性膜在作为锂离子二次电池用隔板使用的情况下, 充放电时对负极 说 明 书 CN 103339175 A 4 3/15 页 5 的膨胀收缩的追随性和循环特性。
18、优异, 可以适合作为蓄电器件用隔板和蓄电器件使用。 具体实施方式 0027 以下, 对于本发明的实施方式进行说明。 作为构成本发明的多孔性膜的树脂, 聚烯 烃系树脂、 聚碳酸酯树脂、 聚酰胺树脂、 聚酰亚胺树脂、 聚酰胺酰亚胺、 芳香族聚酰胺树脂、 氟系树脂等都可以, 但从耐热性、 成型性、 生产成本的降低、 耐化学性、 对氧化性和对还原性 等观点出发, 优选为聚烯烃系树脂。作为构成上述聚烯烃系树脂的单体成分, 可举出例如, 乙烯、 丙烯、 1 丁烯、 1 戊烯、 3 甲基 1 戊烯、 3 甲基 1 丁烯、 1 己烯、 4 甲 基 1 戊烯、 5 乙基 1 己烯、 1 庚烯、 1 辛烯、 1 。
19、癸烯、 1 十二碳烯、 1 十四 碳烯、 1 十六碳烯、 1 十七碳烯、 1 十八碳烯、 1 二十碳烯、 乙烯基环己烯、 苯乙烯、 烯 丙基苯、 环戊烯、 降冰片烯、 5甲基2降冰片烯等。 作为构成本发明涉及的多孔性膜的 树脂, 适合使用上述单体的均聚物、 从上述单体中选择的 2 种以上单体的共聚物, 但不限定 于此。 除了上述单体成分以外, 还可以将例如乙烯醇、 马来酸酐进行共聚、 接枝聚合, 但不限 定于此。其中, 从耐热性、 透气性、 孔隙率等观点出发, 优选为聚丙烯树脂。 0028 本发明的多孔性膜具有多个贯通膜的两表面并具有透气性的贯通孔。 作为在本发 明的多孔性膜中形成贯通孔的方法。
20、, 湿式法、 干式法都可以, 但从可以简化工序出发, 优选 为干式法, 在使用聚丙烯树脂的情况下, 从施加荷重时的多孔性膜的厚度变化率变大出发, 特别优选为 晶法。 0029 在使用聚丙烯树脂作为构成本发明涉及的多孔性膜的树脂, 通过 晶法进行多 孔化的情况下, 聚丙烯树脂的 晶形成能力优选为 30 100%。如果 晶形成能力小于 30%, 则由于膜制造时晶量少, 因此利用向晶的转变而在膜中形成的空隙数变少, 其结 果是有时仅可获得透过性低的膜。为了使 晶形成能力在 30 100% 的范围内, 优选使用 等规指数高的聚丙烯, 或添加 晶成核剂。作为 晶形成能力, 如果为 35 100%, 则更。
21、优 选, 如果为 40 100%, 则特别优选。 0030 为了使 晶形成能力为上述优选的范围, 在聚丙烯树脂中大量形成 晶变得重 要, 因此优选使用被称为晶成核剂的、 通过添加在聚烯烃系树脂中而选择性地形成晶 的结晶化成核剂作为添加剂。作为 晶成核剂, 可举出各种颜料系化合物、 酰胺系化合物 等, 但可以特别优选使用日本特开平 5 310665 号公报中所公开的酰胺系化合物。作为酰 胺系化合物, 可以适合使用例如, N,N 二环己基 2,6 萘二甲酰胺、 N,N 二环戊基 2,6 萘二甲酰胺、 N,N 二环辛基 2,6 萘二甲酰胺、 N,N 二环十二烷基 2,6 萘二羧酰胺、 N,N 二环己。
22、基 2,7 萘二甲酰胺、 N,N 二环己基 4,4 联苯二甲酰 胺、 N,N 二环戊基 4,4 联苯二甲酰胺、 N,N 二环辛基 4,4 联苯二甲酰胺、 N,N 二环十二烷基 4,4 联苯二甲酰胺、 N,N 二环己基 2,2 联苯二甲酰胺、 N,N 二苯基己烷二酰胺、 N,N 二环己基对苯二甲酰胺、 N,N 二环己烷羰基对苯二 胺、 N,N 二苯甲酰 1,5 二氨基萘、 N,N 二苯甲酰 1,4 二氨基环己烷、 N,N 二环己烷羰基 1,4 二氨基环己烷、 N 环己基 4 (N 环己烷羰基氨基 ) 苯甲酰 胺、 N 苯基 5 (N 苯甲酰氨基 ) 戊酰胺、 3,9 双 4 (N 环己基氨基甲酰。
23、基 ) 苯 基 2,4,8,10 四氧杂螺 5,5 十一烷等四氧杂螺环化合物等。 晶成核剂可以混合 2 种以上来使用。作为 晶成核剂的含量, 相对于聚烯烃系树脂 ( 在使用混合物的情况下 说 明 书 CN 103339175 A 5 4/15 页 6 为混合物整体 )100 质量份, 优选为 0.05 0.5 质量份, 如果为 0.1 0.3 质量份, 则更优 选。 0031 构成本发明的多孔性膜的聚烯烃系树脂优选是熔体流动速率 ( 以下, 表述为 MFR) 为 4 30g/10 分钟的范围的等规聚丙烯 (PP 1)。如果 MFR 超出上述优选的范围, 则有时 难以获得双轴拉伸膜。更优选地, 。
24、MFR 为 4g 20g/10 分钟。 0032 此外, 多孔性膜中包含的聚丙烯树脂优选为等规聚丙烯, 其等规指数优选为 90 99.9%。 如果等规指数小于90%, 则有时树脂的结晶性低, 难以实现高透气性。 等规聚丙烯可 以使用市售的树脂。 0033 在使用聚烯烃系树脂作为构成本发明的多孔性膜的树脂的情况下, 为了使后述的 厚度 (t1) 恢复率在特定的范围内, 优选使用在特定的范围内包含 MFR 为 4 30g/10 分钟 的范围的聚丙烯树脂 (PP 1)、 和 MFR 为 0.1g/10 分钟以上且小于 4g/10 分钟的均聚丙烯 树脂或丙烯乙烯共聚物 (HM PP) 的聚丙烯树脂组合。
25、物 (PP 2) ; 或在特定的范围内包 含MFR为430g/10分钟的范围的聚丙烯树脂(PP1)、 和至少包含丙烯或丁烯作为构成 单元的弹性体 (EL) 的聚丙烯树脂组合物 (PP 3)。或者, 还可以使用在特定的范围内包 含 MFR 为 4 30g/10 分钟的范围的聚丙烯树脂 (PP 1)、 MFR 为 0.1g/10 分钟以上且小于 4g/10分钟的均聚丙烯树脂或丙烯乙烯共聚物(HMPP)、 和至少包含丙烯或丁烯作为构 成单元的弹性体 (EL) 的聚丙烯树脂组合物 (PP 4)。 0034 此外, 还可以适合使用在上述聚丙烯树脂组合物 (PP 2) 中配合有乙烯 烯烃共聚物 (EO) 。
26、的聚丙烯树脂组合物 (PP 5) ; 在上述聚丙烯树脂组合物 (PP 3) 中配 合有乙烯 烯烃共聚物 (EO) 的聚丙烯组合物 (PP 6)。此外, 以特定的比例配合有 MFR 为 4 30g/10 分钟的范围的聚丙烯树脂 (PP 1)、 MFR 为 0.1g/10 分钟以上且小于 4g/10分钟的均聚丙烯树脂或丙烯乙烯共聚物(HMPP)、 至少包含丙烯或丁烯作为构成 单元的弹性体(EL)、 和乙烯烯烃共聚物(EO)的聚丙烯组合物(PP7)也可以适合 用作构成本发明的多孔性膜的树脂。 0035 作为本发明的多孔性膜的制膜条件, 作为宽度方向的拉伸后的热定形温度, 优选 采用 155 165的。
27、范围, 优选在热定形时在膜的宽度方向上以 13 35% 的范围松弛。以 往, 通过 晶法制膜成的多孔性膜虽然在施加荷重时易于在厚度方向上变形, 但放开该荷 重时的恢复率有时不充分。 另一方面, 通过湿式法、 层状拉伸法而制膜成的多孔性膜为在厚 度方向上难以变形的结构, 虽然可以实现高的厚度恢复率, 但是有时使厚度变化率大的情 况不充分。 多孔化方法各有长短, 兼具厚度变化率、 厚度恢复率并在优选的范围内是不可能 的。因此, 深入研究的结果是, 确立兼具厚度变化率、 厚度恢复率并控制为优选的范围内的 方法 ( 条件 ), 在使用多孔性膜作为锂离子二次电池用隔板的情况下, 能够兼具充放电时的 对负。
28、极的膨胀收缩的追随性和循环特性。 0036 关于本发明的多孔性膜, 将对该多孔性膜上的直径10mm的圆区域施加50g的荷重 10 秒时的厚度设为初期厚度 t0, 对接着对同一区域施加 500g 的荷重 10 秒时的厚度设为 t 时, 式 (1) 所示的厚度变化率 (%) 为 10 50%。 0037 厚度变化率 (%) (t0 t)/t0 100 (1) 0038 本发明的多孔性膜的厚度变化率 (%) 更优选为 20 40%。如果厚度变化率小于 10%, 则将本发明的多孔性膜作为锂离子电池的隔板使用时, 有时妨碍锂离子电池的充放电 说 明 书 CN 103339175 A 6 5/15 页 7。
29、 时的负极的膨胀而使电池性能降低。此外, 如果超过 50%, 则有时负极的膨胀时隔板电阻上 升, 得不到良好的电池特性。 0039 为了使厚度变化率在上述范围内, 优选如上述那样使用采用 晶法形成贯通孔 的方法。详细进行后述。 0040 此外, 关于本发明的多孔性膜, 测定对该多孔性膜上的直径 10mm 的圆区域施加 50g的荷重10秒时的厚度(初期厚度t0), 测定接着对同一区域施加500g的荷重10秒时的 厚度 t, 测定接着将对同一区域施加的荷重变更为 50g, 经过 10 秒后的厚度 t1时, 式 (2) 所 示的厚度 (t1) 恢复率 (%) 为 80 99.9%。 0041 厚度 。
30、(t1) 恢复率 (%) (t1/t0)100 (2) 0042 如果厚度 (t1) 恢复率 (%) 小于 80%, 则有时由于充放电时的负极的膨胀收缩而隔 板本身的厚度变薄, 发生由脱落粒子等引起的短路, 或隔板电阻上升。厚度 (t1) 恢复率 (%) 越高, 则越优选, 但实质上 99.9% 为上限。本发明的多孔性膜的厚度 (t1) 恢复率 (%) 更优 选为 88 99.9%, 进一步优选为 90 99.9%。 0043 为了使本发明的多孔性膜的厚度 (t1) 恢复率 (%) 在上述范围内, 作为树脂组合 物, 优选使用将MFR为430g/10分钟的范围的聚丙烯树脂(PP1)7099质量。
31、%、 和MFR 为0.1g/10分钟以上且小于4g/10分钟的均聚丙烯树脂或丙烯乙烯共聚物(HMPP)1 30 质量 % 以上述比例配合而得的聚丙烯树脂组合物 (PP 2)。在使用以规定的比例配合 有聚丙烯树脂 (PP 1)、 和均聚丙烯树脂或丙烯乙烯共聚物 (HM PP) 的聚丙烯树脂组 合物 (PP 2) 的情况下, 对于多孔性膜, 不仅施加荷重并放开的荷重附加操作 (1 次 ) 后的 厚度恢复率, 而且多次(100次)的荷重附加操作后的厚度恢复率, 也可以维持高恢复率。 如 果低MFR的均聚丙烯树脂或丙烯乙烯共聚物(HMPP)的配合量小于1质量%, 则有时厚 度的恢复不充分。另一方面, 。
32、如果配合量超过 30 质量 %, 则有时妨碍多孔性膜的孔的开孔, 透气度恶化。低 MFR 的均聚丙烯树脂或丙烯乙烯共聚物 (HM PP) 的配合量如果为 3 20 质量 %, 则更优选。作为上述均聚丙烯树脂或丙烯乙烯共聚物 (HM PP), 可以使用例 如, 社制聚丙烯树脂 PB222A、 住友化学社制聚丙烯树脂 D101、 社制聚丙烯树脂 E111G、 B241、 E105GM 等。 0044 此外, 为了使本发明的多孔性膜的厚度 (t1) 恢复率在上述范围内, 进一步优选使 用在 60 98 质量 % 的范围内配合有 MFR 为 4 30g/10 分钟的范围的聚丙烯树脂 (PP 1)、 在。
33、 1 30 质量 % 的范围内配合有 MFR 为 0.1g/10 分钟以上且小于 4g/10 分钟的均聚丙 烯树脂或丙烯乙烯共聚物 (HM PP)、 在 1 10 质量 % 的范围内配合有乙烯 烯烃 共聚物(EO)的聚丙烯树脂组合物(PP5)。 通过配合乙烯烯烃共聚物, 从而在高地 保持透气性的同时, 关于荷重附加操作(1次)后的厚度恢复率(%)和多次(100次)的荷重 附加操作后的厚度恢复率, 也对于维持高数值特别有效果, 能够容易与作为隔板的特性兼 具。关于包含上述 2 种树脂的聚丙烯树脂组合物 (PP 5), 可以认为通过高强度的树脂支 持高度地开裂了的原纤维间来表现上述效果。这里, 作。
34、为乙烯 烯烃共聚物, 优选密 度为 0.89 以下的超低密度聚乙烯, 其中, 可以特别优选使用共聚有 1 辛烯的乙烯 1 辛烯共聚物。该共聚聚乙烯树脂可举出市售的树脂, 例如社制 “Engage( )( 注册商标 )” ( 类型名 : 8411、 8452、 8100 等 )。 0045 此外, 为了使厚度 (t1) 恢复率在上述范围内, 从橡胶弹性赋予的观点出发, 优选使 说 明 书 CN 103339175 A 7 6/15 页 8 用在 80 99 质量 % 的范围内配合有 MFR 为 4 30g/10 分钟的范围的聚丙烯树脂 (PP 1)、 在 1 20 质量份的范围内配合有至少具有丙。
35、烯或丁烯作为构成单元的弹性体 (EL) 的 聚丙烯树脂组合物 (PP 3)。通过使用聚丙烯树脂组合物 (PP 3), 从而不仅多孔性膜的 荷重附加操作(1次)后的厚度恢复率(%), 而且多次(100次)的荷重附加操作后的厚度恢 复率, 也可以维持高恢复率。如果上述弹性体 (EL) 的配合量小于 1 质量 %, 则有时厚度的 恢复不充分。此外, 如果配合量超过 30 质量 %, 则有时妨碍多孔性膜的孔的开孔, 透气度恶 化。至少具有丙烯或丁烯作为构成单元的弹性体 (EL) 的配合量更优选为 2 10 质量 %。 作为上述弹性体 (EL), 例如, 从与聚丙烯的相容性的观点出发, 可举出将丙烯作为。
36、主成分的 丙烯丁烯共聚物、 将丁烯作为主成分的丁烯丙烯共聚物等, 其中, 可以优选使用例如三 井化学社制 “” 、 三井化学社制 “” 。 0046 此外, 为了使厚度(t1)恢复率在上述范围内, 进一步优选使用在7098质量%的 范围内配合有 MFR 为 4 30g/10 分钟的范围的聚丙烯树脂 (PP 1)、 在 1 20 质量 % 的 范围内配合有至少具有丙烯或丁烯作为构成单元的弹性体(EL)、 在110质量%的范围内 配合有乙烯 烯烃共聚物的聚丙烯树脂组合物 (PP 6)。通过与包含上述弹性体同 时地, 配合乙烯 烯烃共聚物, 从而关于荷重附加操作 (1 次 ) 后的厚度恢复率 (%)。
37、 和 多次 (100 次 ) 的荷重附加操作后的厚度恢复率, 也对于维持高数值特别有效果, 能够容易 与作为隔板的特性兼具。对于同时配合上述 2 种原料的聚丙烯树脂组合物 (PP 6), 可以 认为通过对过剩地开裂了的原纤维间赋予弹性来表现效果。 聚丙烯树脂组合物(PP6)中 所配合的乙烯 烯烃共聚物可以使用与聚丙烯树脂组合物 (PP 5) 中使用的乙烯 烯烃共聚物的相同的物质。 0047 本发明的多孔性膜中, 将上述聚丙烯树脂组合物在规定条件下在长度方向和宽度 方向上拉伸后, 作为宽度方向的拉伸后的热定形温度, 优选采用 155 165的范围, 通过 在热定形时在膜的宽度方向上以1335%的。
38、范围松弛, 从而可以使厚度(t1)恢复率在上述 范围内。 可以认为通过在上述热定形温度的范围, 从而多孔性膜的原纤维的结晶度增加, 弹 性模量提高。 此外可以认为, 通过在上述松弛率的范围, 从而在宽度方向上扁平地扩展的孔 的扁平度减少, 并且通过平面内的取向缓和, 从而成为不易压曲的结构。 作为宽度方向的拉 伸后的热定形温度, 更优选为 159 165, 进一步优选为 161 165。作为热定形时的 膜的宽度方向的松弛率, 更优选为 15 25%, 进一步优选为 20 25%。通过将上述聚丙烯 树脂组合物以规定的热定形温度、 松弛率进行制膜, 从而可以获得可以兼具处于折衷的关 系的多孔性膜的。
39、厚度变化率与厚度(t1)恢复率这样的出乎意料的效果。 可以认为这分别如 上所述是通过规定的原料处方来实现高透气性、 橡胶弹性赋予、 高强度化, 进一步通过采取 规定的热定形条件, 从而原纤维的弹性模量提高, 和成为不易压曲的孔结构所带来的效果。 0048 关于本发明的多孔性膜, 优选测定对该多孔性膜上的直径 10mm 的圆区域施加 50g 的荷重 10 秒时的厚度 ( 初期厚度 t0), 测定接着重复进行对同一区域交替施加 500g 的荷重 和 50g 的荷重各 10 秒的操作 100 次时的厚度 (t100) 时, 式 (3) 所示的厚度 (t100) 恢复率的 变化率 (%) 为 0.1 。
40、20%。 0049 厚度 (t100) 恢复率的变化率 (%) (t1 t100)/t1 100 (3) 0050 其中, 厚度 (t100) 恢复率 (%) (t100/t0)100 0051 如果厚度 (t100) 恢复率的变化率超过 20%, 则有时隔板电阻相对于初期逐渐上升, 说 明 书 CN 103339175 A 8 7/15 页 9 循环特性恶化。厚度 (t100) 恢复率的变化率越低, 则越优选, 但实质上 0.1% 为下限。本发 明的多孔性膜的厚度 (t100) 恢复率的变化率更优选为 0.1 10% 的范围。 0052 为了使厚度 (t100) 恢复率的变化率在上述范围内,。
41、 如上述那样优选使用在特定的 范围内包含 MFR 为 4 30g/10 分钟的聚丙烯树脂 (PP 1)、 和 MFR 为 0.1g/10 分钟以上 且小于 4g/10 分钟的均聚丙烯树脂或丙烯乙烯共聚物 (HM PP) 的聚丙烯树脂组合物 (PP 2) ; 或在特定的范围内包含 MFR 为 4 30g/10 分钟的范围的聚丙烯树脂 (PP 1)、 和至少包含丙烯或丁烯作为构成单元的弹性体(EL)的聚丙烯树脂组合物(PP3), 更优选 为在聚丙烯树脂组合物 (PP 2) 中配合有乙烯 烯烃共聚物 (EO) 的聚丙烯树脂组 合物 (PP 5) ; 在聚丙烯树脂组合物 (PP 3) 中配合有乙烯 烯。
42、烃共聚物 (EO) 的 聚丙烯组合物 (PP 6)。 0053 为了使本发明的多孔性膜的厚度 (t100) 恢复率的变化率在上述范围内, 特别优选 使用以特定的比例配合有 MFR 为 4 30g/10 分钟的范围的聚丙烯树脂 (PP 1)、 MFR 为 0.1g/10 分钟以上且小于 4g/10 分钟的均聚丙烯树脂或丙烯乙烯共聚物 (HM PP)、 至少 包含丙烯或丁烯作为构成单元的弹性体 (EL)、 和乙烯 烯烃共聚物 (EO) 的聚丙烯树 脂组合物 (PP 7)。 0054 此外, 为了使厚度(t100)恢复率的变化率在上述范围内, 作为上述聚丙烯树脂组合 物的制膜条件, 作为宽度方向的拉。
43、伸后的热定形温度, 优选采用 155 165的范围, 优选 在热定形时在膜的宽度方向上以 13 35% 的范围松弛。作为宽度方向的拉伸后的热定形 温度, 更优选为 159 165, 进一步优选为 161 165。作为热定形时的膜的宽度方向 的松弛率, 更优选为 15 25%, 进一步优选为 20 25%。 0055 本发明的多孔性膜由于用于电池的隔板等, 因此优选具有高透气性, 优选反复充 放电后也可维持其高透气性。因此, 从电池的低内阻这样的观点出发, 优选不施加荷重的 状态下的初期的葛尔莱透气度 (G0) 在 10 600 秒 /100ml 的范围内, 如果在 50 300 秒 /100m。
44、l的范围内, 则更优选。 如果初期的葛尔莱透气度(G0)小于10秒/100ml, 则有时膜的 强度降低, 锂离子二次电池内负极上析出的金属锂穿透多孔性膜而短路, 成为问题。此外, 如果超过 600 秒 /100ml, 则由于透气性差, 因此有时电池的内阻高, 得不到高输出密度。 0056 此外, 从维持电池的输出密度这样的观点出发, 当将不施加荷重的状态下的初期 的葛尔莱透气度设为 G0, 将重复进行交替地施加 0.64g/mm2的荷重和 6.4g/mm2的荷重各 10 秒的操作100次后的葛尔莱透气度设为G100时, 式(4)所示的葛尔莱透气度的变化率(%)优 选为 0 20%。 0057 。
45、葛尔莱透气度的变化率 (%) ( G0 G100 /G0)100 (4) 0058 如果葛尔莱透气度的变化率超过 20%, 则不能维持输出密度, 有时得不到优异的循 环特性。本发明的多孔性膜的葛尔莱透过率的变化率如果在 0 10% 的范围内, 则更优选。 0059 为了使初期的葛尔莱透气度 (G0) 在上述范围内, 从促进拉伸时的开孔这样的观点 出发, 优选在聚丙烯树脂组合物中添加乙烯 烯烃共聚物 (EO)1 10 质量 %。聚丙烯 树脂组合物中添加的乙烯 烯烃共聚物可以使用与聚丙烯树脂组合物 (PP 5) 中使 用的乙烯 烯烃共聚物相同的物质。 0060 此外, 为了使葛尔莱透气度的变化率在。
46、上述范围内, 可以如下实现 : 除了在聚丙烯 树脂组合物中添加规定量的乙烯 烯烃共聚物 (EO) 以外, 还使厚度 (t100) 恢复率的 说 明 书 CN 103339175 A 9 8/15 页 10 变化率为0.120%, 更优选在0.110%的范围内, 此外作为制膜条件, 将拉伸了的聚丙烯 树脂组合物在 155 165的范围进行热定形。 0061 关于本发明的多孔性膜, 从循环特性的观点出发, 优选多孔性膜的宽度方向的热 收缩率(120, 1小时)为0.13%。 如果多孔性膜的宽度方向的120, 1小时的热收缩率 小于 0.1%, 则有时取向的各向异性降低, 在宽度方向上的强度降低, 。
47、或多孔性膜易于破裂。 如果超过 3%, 则电池内的温度上升时有时在电极间发生短路而循环特性降低。多孔性膜的 宽度方向的 120, 1 小时的热收缩率如果为 0.2% 以上, 则更优选, 如果为 0.3% 以上, 则进 一步优选, 如果为 0.4% 以上, 则特别优选。多孔性膜的宽度方向的 120, 1 小时的热收缩 率如果为 2.5% 以下, 则更优选, 如果为 2% 以下, 则进一步优选, 如果为 1.5% 以下, 则特别优 选。 0062 为了使多孔性膜的宽度方向的 120, 1 小时的热收缩率在上述范围内, 作为宽度 方向的拉伸后的热定形温度, 优选采用 156 165的范围, 优选在热定形时在膜的宽度方 向上以 13 35%、 更优选 15 25% 的范围松弛。 0063 上述的聚丙烯树脂组合物中, 从制膜性提高的观点出发, 可以以 0.5 5 质量 % 的 范围配合高熔融张力聚丙烯。 所谓高熔融张力聚丙烯。