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JP6436248B2 - Separator and power storage device - Google Patents

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JP6436248B2
JP6436248B2 JP2017558507A JP2017558507A JP6436248B2 JP 6436248 B2 JP6436248 B2 JP 6436248B2 JP 2017558507 A JP2017558507 A JP 2017558507A JP 2017558507 A JP2017558507 A JP 2017558507A JP 6436248 B2 JP6436248 B2 JP 6436248B2
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Description

本発明は、非水電解液を含有する蓄電デバイス用のセパレータおよび蓄電デバイスに関する。
本願は、2016年7月1日に、日本に出願された特願2016−131598号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention relates to a separator for an electricity storage device containing a non-aqueous electrolyte and an electricity storage device.
This application claims priority on July 1, 2016 based on Japanese Patent Application No. 2016-131598 for which it applied to Japan, and uses the content here.

従来より、リチウム二次電池などの蓄電デバイスは、携帯電話やノート型パソコン等の携帯型電子機器、電気自動車などにおける電力貯蔵用途に広く使用されている。近年では、蓄電デバイスの利用が拡大しており、蓄電デバイスの普及に伴い、様々な機能が蓄電デバイスに要求されている。例えば、携帯型電子機器や電気自動車などは、真夏の高温下や極寒の低温下等の広い温度範囲で使用される可能性がある。このため、蓄電デバイスには、広い温度範囲で良好な電気化学特性を有することが求められている。   Conventionally, power storage devices such as lithium secondary batteries have been widely used for power storage in portable electronic devices such as mobile phones and laptop computers, and electric vehicles. In recent years, the use of power storage devices has been expanded, and various functions are required for power storage devices with the widespread use of power storage devices. For example, portable electronic devices and electric vehicles may be used in a wide temperature range such as high temperatures in midsummer and low temperatures in extremely cold. For this reason, electrical storage devices are required to have good electrochemical characteristics over a wide temperature range.

また、地球温暖化を防止するために、CO排出量を削減することが急務となっていることもあり、蓄電デバイスを搭載した環境対応車が特に注目を集めている。環境対応車の中でも、特に、ハイブリッド電気自動車(HEV)、プラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)、バッテリー電気自動車(BEV)は、早期普及が求められている。これらの環境対応車に車載される蓄電デバイスには、駆動システムの動力源として出力性能が高く、長寿命であることが求められており、更なる性能改善が要求されている。
他方で、環境対応車に車載される蓄電デバイスにはより高い安全性が求められており、CID(Current Interrupt Device)機構を設けるなどの工夫がなされている。CID機構では、例えば、リチウムイオン電池の内部圧力が上昇したときに、PTC(Positive Temperature Coefficient)素子やヒューズが作動し、これにより通電制御ないし電気的な接続が遮断される。
In addition, in order to prevent global warming, there is an urgent need to reduce CO 2 emissions, and environmentally friendly vehicles equipped with power storage devices are attracting particular attention. Among environmentally friendly vehicles, in particular, hybrid electric vehicles (HEV), plug-in hybrid electric vehicles (PHEV), and battery electric vehicles (BEV) are required to be spread quickly. Power storage devices mounted on these eco-friendly vehicles are required to have high output performance as a power source of the drive system and have a long life, and further performance improvement is required.
On the other hand, power storage devices mounted on environment-friendly vehicles are required to have higher safety, and contrivances such as provision of a CID (Current Interrupt Device) mechanism have been made. In the CID mechanism, for example, when the internal pressure of a lithium ion battery rises, a PTC (Positive Temperature Coefficient) element or a fuse is operated, and thereby, energization control or electrical connection is cut off.

蓄電デバイスの中でも、例えばリチウムイオン二次電池は、正極と、負極と、正極と負極との間に介在するセパレータと、非水電解液とを有している。セパレータとしては、様々なものが提案され、例えばポリオレフィンを原料として製膜された多孔質膜を使用したものや、不織布を使用したものがある。   Among power storage devices, for example, a lithium ion secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and a non-aqueous electrolyte. Various separators have been proposed. For example, there are separators using a porous film formed from polyolefin as a raw material and those using a nonwoven fabric.

しかしながら、ポリオレフィン微多孔膜や不織布からなるセパレータでは、リチウムイオン二次電池の高容量化や高出力化などといった高機能化に十分に対応できない。このため近年では、ポリオレフィン微多孔膜や不織布を基材として、その上に無機粒子などを塗工して機能を付与したセパレータが提案され実用化されている。   However, a separator made of a polyolefin microporous film or a nonwoven fabric cannot sufficiently cope with high functionality such as high capacity and high output of a lithium ion secondary battery. For this reason, in recent years, a separator having a function imparted by applying inorganic particles or the like on a polyolefin microporous film or a nonwoven fabric as a base material has been proposed and put into practical use.

特許文献1には、芳香族ポリアミドなどの耐熱性樹脂とアルミナなどの無機フィラーと有する膜厚25μm程度のセパレータが開示されている。特許文献1に記載のセパレータを用いたリチウムイオン二次電池によれば、良好なレート特性を実現できる。   Patent Document 1 discloses a separator having a film thickness of about 25 μm having a heat resistant resin such as aromatic polyamide and an inorganic filler such as alumina. According to the lithium ion secondary battery using the separator described in Patent Document 1, good rate characteristics can be realized.

特開2008−266593号公報JP 2008-266593 A

しかしながら、従来の蓄電デバイス用セパレータでは、蓄電デバイスにおける内部抵抗の上昇を長期的に抑制する、蓄電デバイスのサイクル特性を長期的に維持する、蓄電デバイスの安全性をより高める、などの機能の付与が困難であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、より安全性の高いセパレータ、およびそれを用いた蓄電デバイスを提供することを目的とする。
However, conventional power storage device separators provide functions such as suppressing the increase in internal resistance in the power storage device in the long term, maintaining the cycle characteristics of the power storage device in the long term, and improving the safety of the power storage device. It was difficult.
This invention is made | formed in view of the said situation, and aims at providing a separator with higher safety | security, and an electrical storage device using the same.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた。
その結果、蓄電デバイス用のセパレータとして、ポリオレフィン多孔膜上に、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物を含む表層を有するものを用いればよいことを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の一態様であるセパレータ及び蓄電デバイスは以下の構成を採用する。
The inventors of the present invention have made extensive studies to achieve the above object.
As a result, it was found that a separator having a surface layer containing a lithium salt compound that slowly releases a lithium salt in a non-aqueous electrolyte solution may be used as a separator for an electricity storage device on a polyolefin porous film, thereby completing the present invention. .
That is, the separator and the electricity storage device which are one embodiment of the present invention employ the following configurations.

(1)蓄電デバイス用のセパレータであって、
ポリオレフィン多孔膜からなる基材と、
前記基材の少なくとも一方の面に設けられ、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物を含む表層とを有することを特徴とするセパレータ。
(1) A separator for an electricity storage device,
A base material comprising a polyolefin porous membrane;
A separator having a surface layer including a lithium salt compound that is provided on at least one surface of the base material and that slowly releases a lithium salt in a non-aqueous electrolyte.

(2)前記表層は耐熱性粒子を含み、
前記基材に対する前記表層の密着強度が0.3N/cm以上であることを特徴とする(1)に記載のセパレータ。
表層の密着強度は、0.5N/cm以上が好ましく、0.7N/cm以上がより好ましく、1.0N/cmが更に好ましい。
耐熱性粒子としては、有機化合物や無機化合物を用いてもよい。
(2) The surface layer includes heat-resistant particles,
(1) The separator according to (1), wherein the adhesion strength of the surface layer to the substrate is 0.3 N / cm or more.
The adhesion strength of the surface layer is preferably 0.5 N / cm or more, more preferably 0.7 N / cm or more, and still more preferably 1.0 N / cm.
As the heat resistant particles, organic compounds and inorganic compounds may be used.

(3)前記表層中に含まれる前記リチウム塩化合物の含有量が前記耐熱性粒子に対して10質量%以下であることを特徴とする(2)に記載のセパレータ。リチウム塩化合物の含有量は、9質量%以下が好ましく、8質量%以下がより好ましく、7質量%以下が更に好ましい。 (3) Content of the said lithium salt compound contained in the said surface layer is 10 mass% or less with respect to the said heat resistant particle, The separator as described in (2) characterized by the above-mentioned. 9 mass% or less is preferable, as for content of a lithium salt compound, 8 mass% or less is more preferable, and 7 mass% or less is still more preferable.

(4)前記耐熱性粒子が前記リチウム塩化合物を含む表面層を有することを特徴とする(2)または(3)に記載のセパレータ。 (4) The separator according to (2) or (3), wherein the heat-resistant particles have a surface layer containing the lithium salt compound.

(5)150℃環境下で1時間静置したときのMD方向(流れ方向;機械方向ともいう)の寸法変化率に、150℃環境下で1時間静置したときのTD方向(MD方向と略垂直をなす方向)の寸法変化率を乗じた寸法変化率が10%以下であることを特徴とする(1)〜(4)に記載のセパレータ。寸法変化率は7%以下が好ましく、6%以下がより好ましく、5%以下が更に好ましい。 (5) The dimensional change rate in the MD direction (flow direction; also referred to as the machine direction) when left in a 150 ° C. environment for 1 hour is compared with the TD direction (MD direction) when left in a 150 ° C. environment for 1 hour. The separator according to any one of (1) to (4), wherein a dimensional change rate obtained by multiplying a dimensional change rate in a substantially vertical direction) is 10% or less. The dimensional change rate is preferably 7% or less, more preferably 6% or less, and still more preferably 5% or less.

(6)150℃環境下で1時間静置したときの前記MD方向の寸法変化率が5%以下であり、
150℃環境下で1時間静置したときの前記TD方向の寸法変化率が2%以下であることを特徴とする(5)に記載のセパレータ。
150℃環境下で1時間静置したときのMD方向の寸法変化率及び150℃環境下で1時間静置したときのTD方向の寸法変化率は、熱収縮率から算出されてもよい。熱収縮率は、セパレータが膨張することがあるため、絶対値を用いる。150℃環境下で1時間静置したときのMD方向の熱収縮率の絶対値は、5%以下が好ましく、4%以下がより好ましく、3%以下が更に好ましい。
150℃環境下で1時間静置したときのTD方向の熱収縮率の絶対値は、1.8%以下が好ましく、1.7%以下がより好ましく、1.6%以下が更に好ましい。
(6) The dimensional change rate in the MD direction when left at 150 ° C. for 1 hour is 5% or less,
The separator according to (5), wherein a dimensional change rate in the TD direction when left at 150 ° C. for 1 hour is 2% or less.
The dimensional change rate in the MD direction when left in a 150 ° C. environment for 1 hour and the dimensional change rate in a TD direction when left in a 150 ° C. environment for 1 hour may be calculated from the heat shrinkage rate. Since the separator may expand, the absolute value is used as the heat shrinkage rate. The absolute value of the heat shrinkage rate in the MD direction when left at 150 ° C. for 1 hour is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, and even more preferably 3% or less.
The absolute value of the thermal contraction rate in the TD direction when left in a 150 ° C. environment for 1 hour is preferably 1.8% or less, more preferably 1.7% or less, and still more preferably 1.6% or less.

(7)前記リチウム塩化合物が、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを体積比で3:7の割合で含有する非水溶媒中に、1モル/リットルの濃度でヘキサフルオロリン酸リチウムを含む溶液に対する25℃における溶解度が、0.003質量%以上2質量%以下であることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載のセパレータ。
上記の溶解度は、0.004質量%以上1.8質量%以下が好ましく、0.004質量%以上1.7質量%以下がより好ましく、0.005質量%以上1.7質量%以下がさらに好ましく、0.005質量%以上1.6質量%以下がより更に好ましい。
(7) For a solution in which the lithium salt compound contains lithium hexafluorophosphate at a concentration of 1 mol / liter in a non-aqueous solvent containing ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate in a volume ratio of 3: 7. The separator according to any one of (1) to (6), wherein the solubility at 25 ° C. is 0.003% by mass or more and 2% by mass or less.
The solubility is preferably 0.004 mass% or more and 1.8 mass% or less, more preferably 0.004 mass% or more and 1.7 mass% or less, and further 0.005 mass% or more and 1.7 mass% or less. Preferably, 0.005 mass% or more and 1.6 mass% or less are still more preferable.

(8)前記リチウム塩化合物の前記溶解度が、0.003質量%以上0.4質量%以下であることを特徴とする(7)に記載のセパレータ。
上記の溶解度は0.003質量%以上が好ましく、0.004質量%以上がより好ましく、0.005質量%以上が更に好ましい。
(8) The separator according to (7), wherein the solubility of the lithium salt compound is 0.003% by mass or more and 0.4% by mass or less.
The solubility is preferably 0.003% by mass or more, more preferably 0.004% by mass or more, and further preferably 0.005% by mass or more.

(9)前記リチウム塩化合物が、スルホン酸リチウム塩類、リン酸リチウム塩類、及びカルボン酸リチウム塩類からなる群から選ばれることを特徴とする(1)〜(8)のいずれかに記載のセパレータ。
前記リチウム塩化合物は、メタンスルホン酸リチウム、エタンスルホン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウム(LiPO)、モノフルオロリン酸リチウム(LiPOF)、1,1’−ビフェニリル−2−スルホン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−3−スルホン酸リチウム及び1,1’−ビフェニリル−4−スルホン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−2−カルボン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−3−カルボン酸リチウム及び1,1’−ビフェニリル−4−カルボン酸リチウムから選択される一種又は二種以上のリチウム塩化合物であることが好ましい。これらの中でも、メタンスルホン酸リチウム、フルオロリン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−2−スルホン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−3−スルホン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−4−スルホン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−2−カルボン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−3−カルボン酸リチウム及び1,1’−ビフェニリル−4−カルボン酸リチウムがリチウム塩化合物として特に好ましい。
(9) The separator according to any one of (1) to (8), wherein the lithium salt compound is selected from the group consisting of lithium sulfonates, lithium phosphates, and lithium carboxylates.
The lithium salt compound is lithium methanesulfonate, lithium ethanesulfonate, lithium difluorophosphate (LiPO 2 F 2 ), lithium monofluorophosphate (Li 2 PO 3 F), 1,1′-biphenylyl-2-sulfone. Lithium acid, lithium 1,1′-biphenylyl-3-sulfonate and lithium 1,1′-biphenylyl-4-sulfonate, lithium 1,1′-biphenylyl-2-carboxylate, 1,1′-biphenylyl-3 -It is preferable that it is 1 type, or 2 or more types of lithium salt compounds selected from lithium carboxylate and lithium 1,1'- biphenylyl 4-carboxylate. Among these, lithium methanesulfonate, lithium fluorophosphate, lithium 1,1′-biphenylyl-2-sulfonate, lithium 1,1′-biphenylyl-3-sulfonate, 1,1′-biphenylyl-4-sulfone Lithium acid, lithium 1,1′-biphenylyl-2-carboxylate, lithium 1,1′-biphenylyl-3-carboxylate and lithium 1,1′-biphenylyl-4-carboxylate are particularly preferred as the lithium salt compound.

(10)前記リチウム塩化合物が、下記一般式(I)で表されるスルホン酸リチウム塩化合物であることを特徴とする(1)〜(9)に記載のセパレータ。 (10) The separator according to (1) to (9), wherein the lithium salt compound is a sulfonic acid lithium salt compound represented by the following general formula (I).

Figure 0006436248
(式(I)中、Rは炭素数が1〜5のアルキル基、又は、炭素数が6〜12のアリール基を表す。)
Figure 0006436248
(In formula (I), R represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.)

(11)前記表層の厚みが、0.1μm以上10μm以下であることを特徴とする(1)〜(10)のいずれかに記載のセパレータ。
(12)前記表層中の前記リチウム塩化合物の含有量(塗布量)が、1m当たり0.1g以上10g以下であることを特徴とする(1)〜(11)のいずれかに記載のセパレータ。
(13)前記表層が、耐熱性樹脂を更に含むことを特徴とする(1)〜(12)のいずれかに記載のセパレータ。
(11) The separator according to any one of (1) to (10), wherein the thickness of the surface layer is 0.1 μm or more and 10 μm or less.
(12) The separator according to any one of (1) to (11), wherein the content (coating amount) of the lithium salt compound in the surface layer is 0.1 g or more and 10 g or less per 1 m 2. .
(13) The separator according to any one of (1) to (12), wherein the surface layer further includes a heat resistant resin.

(14)前記基材の一方の面に前記表層が形成され、他方の面に、耐熱性粒子および/または耐熱性樹脂を含む熱収縮緩和層が形成されていることを特徴とする(1)〜(13)のいずれかに記載のセパレータ。
(15)前記基材と前記表層との間に、耐熱性粒子および/または耐熱性樹脂を含む熱収縮緩和層が形成されていることを特徴とする(1)〜(14)のいずれかに記載のセパレータ。
(16)前記基材が、ポリエチレンおよび/またはポリプロピレンを含み、圧縮弾性率が95MPa以上150MPa以下であり、両面の表面粗さ(Ra)の平均値(Ra(ave))が0.01μm〜0.30μmであることを特徴とする(1)〜(15)のいずれかに記載のセパレータ。
(14) The surface layer is formed on one surface of the base material, and a heat shrinkage relaxation layer containing heat-resistant particles and / or heat-resistant resin is formed on the other surface (1) -Separator in any one of (13).
(15) The heat shrinkage relaxation layer containing heat resistant particles and / or heat resistant resin is formed between the base material and the surface layer. The separator described.
(16) The base material contains polyethylene and / or polypropylene, has a compression modulus of 95 MPa to 150 MPa, and has an average surface roughness (Ra) (Ra (ave)) of 0.01 μm to 0 μm. The separator according to any one of (1) to (15), wherein the separator is 30 μm.

(17)対向する電極間に介在する(1)〜(16)のいずれかに記載のセパレータと、少なくとも前記セパレータに含浸された非水電解液とを有することを特徴とする蓄電デバイス。
(18)前記非水電解液が、LiPFを含み、更にLiPO、LiN(SOF)、LiSOCHおよびFSOLiからなる群より選ばれる一種又は二種以上を含むことを特徴とする(17)に記載の蓄電デバイス。
(17) An electricity storage device comprising the separator according to any one of (1) to (16) interposed between opposing electrodes, and a nonaqueous electrolytic solution impregnated in at least the separator.
(18) The non-aqueous electrolyte contains LiPF 6 and further contains one or more selected from the group consisting of LiPO 2 F 2 , LiN (SO 2 F) 2 , LiSO 4 CH 3 and FSO 3 Li. The electrical storage device as described in (17) characterized by the above-mentioned.

(19)蓄電デバイス用のセパレータであって、
ポリオレフィン多孔膜からなる基材と、
前記基材の少なくとも一方の面に設けられ、下記一般式(I)で表されるスルホン酸リチウム塩化合物を含む表層と、を有することを特徴とするセパレータ。
(19) A separator for an electricity storage device,
A base material comprising a polyolefin porous membrane;
And a surface layer that is provided on at least one surface of the substrate and includes a lithium sulfonate compound represented by the following general formula (I).

Figure 0006436248
(式(I)中、Rは炭素数が1〜5のアルキル基、又は、炭素数が6〜12のアリール基を表す。)
Figure 0006436248
(In formula (I), R represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.)

本発明の蓄電デバイス用のセパレータは、ポリオレフィン多孔膜からなる基材と、基材の少なくとも一方の面に設けられ、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物を含む表層とを有する。したがって、非水電解液を含浸させた本発明のセパレータを、対向する電極間に介在させた本発明の蓄電デバイスは、蓄電デバイスにおける内部抵抗の上昇を長期的に抑制する、蓄電デバイスのサイクル特性を長期的に維持する、蓄電デバイスの安全性をより高める、などの機能のいずれかを奏することができる。   A separator for an electricity storage device of the present invention comprises a base material comprising a polyolefin porous film, and a surface layer containing a lithium salt compound that is provided on at least one surface of the base material and that slowly releases a lithium salt in a non-aqueous electrolyte. Have. Therefore, the power storage device of the present invention in which the separator of the present invention impregnated with a non-aqueous electrolyte is interposed between opposing electrodes suppresses the increase in internal resistance in the power storage device for a long period of time. It is possible to perform any of the functions such as maintaining the power supply for a long period of time and improving the safety of the power storage device.

本実施形態のセパレータを説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the separator of this embodiment. 本実施形態のセパレータの他の例を説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the other example of the separator of this embodiment. 本実施形態のセパレータの他の例を説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the other example of the separator of this embodiment. 本実施形態のセパレータの他の例を作製するための概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing for producing the other example of the separator of this embodiment.

本発明の一実施形態に係るセパレータは、蓄電デバイス用のセパレータであって、ポリオレフィン多孔膜からなる基材と、基材の少なくとも一方の面に設けられ、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物を含む表層とを有する。
非水電解液を含浸させた本発明の一実施形態に係るセパレータを、対向する電極間に介在させた蓄電デバイスにおいて、高温保存によるインピーダンスの上昇を抑制できる理由は必ずしも明らかではないが、以下のように考えられる。
A separator according to an embodiment of the present invention is a separator for an electricity storage device, and is provided on a base material made of a polyolefin porous film and at least one surface of the base material, and a lithium salt is gradually added to the non-aqueous electrolyte. And a surface layer containing a lithium salt compound to be released.
In the electricity storage device in which the separator according to one embodiment of the present invention impregnated with a non-aqueous electrolyte is interposed between opposing electrodes, the reason why an increase in impedance due to high-temperature storage can be suppressed is not necessarily clear, but the following I think so.

すなわち、このような蓄電デバイスでは、セパレータの表層に含まれるリチウム塩化合物が、非水電解液中にリチウム塩を徐放するためである。より詳細には、リチウム塩化合物から非水電解液中にリチウム塩が徐々に溶け出し、溶出した成分が電極上に析出し、リチウムイオン伝導性の高い安定な被膜を形成する。その結果、蓄電デバイスにおいて、高温保存によるインピーダンスの上昇が抑制されるものと推定される。   That is, in such an electricity storage device, the lithium salt compound contained in the surface layer of the separator gradually releases the lithium salt into the nonaqueous electrolytic solution. More specifically, the lithium salt gradually dissolves out from the lithium salt compound into the non-aqueous electrolyte, and the eluted component is deposited on the electrode to form a stable coating film having high lithium ion conductivity. As a result, it is estimated that an increase in impedance due to high-temperature storage is suppressed in the electricity storage device.

本発明の一実施形態において、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物とは、非水電解液中にリチウム塩を徐々に溶出しうるものである。リチウム塩化合物の非水電解液に対する溶解度が高すぎても低すぎても、非水電解液中にリチウム塩を徐放できない。   In one embodiment of the present invention, the lithium salt compound that releases lithium salt into the non-aqueous electrolyte is one that can gradually elute the lithium salt into the non-aqueous electrolyte. If the solubility of the lithium salt compound in the non-aqueous electrolyte is too high or too low, the lithium salt cannot be released slowly into the non-aqueous electrolyte.

非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物としては、例えば、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを体積比で3:7の割合で含有する非水溶媒中に、1モル/リットルの濃度でヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)を含む溶液に対する25℃での溶解度が、0.003質量%以上2質量%以下であるものが挙げられる。
上記溶解度が0.003質量%未満であるリチウム塩化合物は、非水電解液への溶解性が乏しい。このため、セパレータの表層に含まれていても、非水電解液中に溶出するリチウム塩が不足して、蓄電デバイスの電極上に被膜を形成する効果が小さい。よって、高温保存によるインピーダンスの上昇を抑制する効果が十分に得られない場合がある。
Examples of the lithium salt compound that releases lithium salt slowly in the non-aqueous electrolyte include 1 mol / liter in a non-aqueous solvent containing ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate in a volume ratio of 3: 7. solubility at 25 ° C. for a solution containing lithium hexafluorophosphate (LiPF 6) at a concentration include those of 2 mass% or more 0.003 mass%.
The lithium salt compound having a solubility of less than 0.003% by mass has poor solubility in a non-aqueous electrolyte. For this reason, even if it is contained in the surface layer of the separator, the lithium salt eluted in the non-aqueous electrolyte is insufficient, and the effect of forming a film on the electrode of the electricity storage device is small. Therefore, the effect of suppressing an increase in impedance due to high temperature storage may not be sufficiently obtained.

以下、本発明の一実施形態に係るセパレータおよび蓄電デバイスを、例を挙げて詳細に説明する。
〔セパレータ〕
図1は、本実施形態のセパレータを説明するための断面模式図である。
図1に示すセパレータ1は、非水電解液を含有する蓄電デバイス用のものである。このセパレータ1は、シート状であり、ポリオレフィン微多孔膜からなる基材2と、基材2の一方の面2aに設けられた表層3とを有する。
Hereinafter, a separator and an electricity storage device according to an embodiment of the present invention will be described in detail by way of examples.
[Separator]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the separator of this embodiment.
A separator 1 shown in FIG. 1 is for an electricity storage device containing a non-aqueous electrolyte. The separator 1 is in the form of a sheet and includes a base material 2 made of a polyolefin microporous film and a surface layer 3 provided on one surface 2 a of the base material 2.

セパレータ1は、これを用いた蓄電デバイスにおいて、電極間を隔離して短絡を防止する。また、セパレータ1は、これを用いた蓄電デバイスにおいて、基材2の有する空孔内に非水電解液を保持し、電極間のリチウムイオン伝導の通路を形成する。また、本実施形態のセパレータ1は、基材2の融点に応じて決まる所定の温度域で、基材2中の微多孔が溶融して閉孔し、蓄電デバイス内での反応を停止させるシャットダウン機能を有する。したがって、本実施形態のセパレータ1は、蓄電デバイスの異常発熱を防止でき、蓄電デバイスの安全性確保に寄与する。   The separator 1 isolate | separates between electrodes and prevents a short circuit in the electrical storage device using this. Further, in the electricity storage device using the separator 1, the non-aqueous electrolyte is held in the pores of the base material 2 to form a lithium ion conduction path between the electrodes. Further, the separator 1 of the present embodiment is a shutdown that stops the reaction in the electricity storage device by melting and closing the micropores in the substrate 2 in a predetermined temperature range determined according to the melting point of the substrate 2. It has a function. Therefore, the separator 1 of this embodiment can prevent abnormal heat generation of the electricity storage device, and contributes to ensuring the safety of the electricity storage device.

基材2は、厚み方向に優れた耐久性を有することが好ましい。具体的には、基材2の圧縮弾性率は、95MPa以上150MPa以下であることが好ましく、100MPa以上145MPa以下であることがより好ましく、105MPa以上130MPa以下であることが更に好ましい。基材2の圧縮弾性率が95MPa以上であると、蓄電デバイスの外部に膨張・収縮を抑制する拘束部材を設けたり、蓄電デバイスを圧縮したりする場合に、圧縮に対して優れた耐性を発揮するセパレータ1となる。つまり、蓄電デバイスが圧縮された場合でも、蓄電デバイスの特性を維持できるセパレータ1となる。また、圧縮弾性率が150MPa以下のポリオレフィン微多孔膜からなる基材2は、製造が容易であるため、好ましい。   The substrate 2 preferably has excellent durability in the thickness direction. Specifically, the compressive elastic modulus of the base material 2 is preferably 95 MPa or more and 150 MPa or less, more preferably 100 MPa or more and 145 MPa or less, and further preferably 105 MPa or more and 130 MPa or less. When the compression elastic modulus of the base material 2 is 95 MPa or more, when a restraining member that suppresses expansion / contraction is provided outside the power storage device or when the power storage device is compressed, it exhibits excellent resistance to compression. It becomes separator 1 to do. That is, even when the electricity storage device is compressed, the separator 1 can maintain the characteristics of the electricity storage device. Moreover, since the base material 2 which consists of a polyolefin microporous film whose compression elastic modulus is 150 Mpa or less is easy to manufacture, it is preferable.

基材2は、表裏両面の表面粗さ(Ra)の平均値(Ra(ave))が0.01μm〜0.30μmであることが好ましく、0.05μm〜0.25μmであることがより好ましく、0.05〜0.23μmであることが更に好ましい。表裏両面の表面粗さ(Ra)の平均値(Ra(ave))とは、基材2の表面の表面粗さ(Ra)と裏面の表面粗さ(Ra)とをそれぞれ測定し、その平均値を算出したものである。   The base material 2 preferably has an average surface roughness (Ra) (Ra (ave)) of 0.01 μm to 0.30 μm, more preferably 0.05 μm to 0.25 μm. More preferably, the thickness is 0.05 to 0.23 μm. The average value (Ra (ave)) of the surface roughness (Ra) on both the front and back surfaces is measured by measuring the surface roughness (Ra) of the surface of the substrate 2 and the surface roughness (Ra) of the back surface, respectively. The value is calculated.

上記の表面粗さの平均値(Ra(ave))が大きい基材2は、セパレータ1が厚み方向に圧縮された場合に、潰れやすいものとなる。上記の表面粗さ(Ra)の平均値(Ra(ave))が0.30μm以下であると、セパレータ1が厚み方向に圧縮されても潰れにくい基材2となる。また、上記の表面粗さ(Ra)の平均値(Ra(ave))が0.01μm以上であるポリオレフィン微多孔膜からなる基材2は、製造が容易であるため好ましい。   The base material 2 having a large average surface roughness (Ra (ave)) is easily crushed when the separator 1 is compressed in the thickness direction. When the average value (Ra (ave)) of the surface roughness (Ra) is 0.30 μm or less, the base material 2 is hardly crushed even when the separator 1 is compressed in the thickness direction. In addition, the substrate 2 composed of a polyolefin microporous film having an average surface roughness (Ra) (Ra (ave)) of 0.01 μm or more is preferable because it is easy to produce.

基材2の厚みは、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上である。また、基材2の厚みは、30μm以下、好ましくは28μm以下、より好ましくは26μm以下である。基材2の厚みが上記範囲であると、蓄電デバイスの電極間の短絡を防止できるとともに、基材2の厚みが大きくなり過ぎることによる抵抗増加を防ぐことができ、蓄電デバイスの抵抗変化に占めるセパレータ起因の割合を少なくできる。このため、基材2の厚みが上記範囲であると、本実施形態のセパレータ1を有する蓄電デバイスにおける高温保存によるインピーダンスの上昇抑制効果が高まるので好ましい。   The thickness of the base material 2 is preferably 2 μm or more, more preferably 3 μm or more, and further preferably 4 μm or more. Moreover, the thickness of the base material 2 is 30 micrometers or less, Preferably it is 28 micrometers or less, More preferably, it is 26 micrometers or less. When the thickness of the base material 2 is in the above range, a short circuit between the electrodes of the power storage device can be prevented, and an increase in resistance due to an excessive increase in the thickness of the base material 2 can be prevented, accounting for the resistance change of the power storage device. The ratio due to the separator can be reduced. For this reason, it is preferable for the thickness of the base material 2 to be in the above range, since the effect of suppressing the increase in impedance due to high-temperature storage in the electricity storage device having the separator 1 of this embodiment is enhanced.

基材2を形成しているポリオレフィン微多孔膜の空孔率は、好ましくは30%以上、より好ましくは35%以上、更に好ましくは40%以上である。また、基材2を形成しているポリオレフィン微多孔膜の空孔率は、90%以下、好ましくは85%以下、より好ましくは80%以下である。前記ポリオレフィン微多孔膜の空孔率が上記範囲であると、本実施形態のセパレータ1を有する蓄電デバイスにおける電極間のリチウムイオン伝導が容易となり、高温保存によるインピーダンスの上昇抑制効果が高まるので好ましい。   The porosity of the polyolefin microporous membrane forming the substrate 2 is preferably 30% or more, more preferably 35% or more, and still more preferably 40% or more. Moreover, the porosity of the polyolefin microporous film forming the substrate 2 is 90% or less, preferably 85% or less, more preferably 80% or less. It is preferable that the porosity of the polyolefin microporous film be in the above range because lithium ion conduction between the electrodes in the electricity storage device having the separator 1 of this embodiment is facilitated, and the effect of suppressing an increase in impedance due to high-temperature storage is enhanced.

基材2を形成しているポリオレフィン微多孔膜の透気度(ガーレ)は、10sec/100ml〜600sec/100mlの範囲が好ましい。上記の透気度が、600sec/100ml以下であると、十分な透気度が確保できるため、蓄電デバイスの高温保存によるインピーダンスの上昇を効果的に抑制できる。また、上記の透気度が、10sec/100ml以上であると、十分な電気絶縁性を確保でき、微少短絡を防止できる。該透気度は、20sec/100ml以上が好ましく、30sec/100ml以上が更に好ましい。また、透気度は、500sec/100ml以下が好ましく、400sec/100ml以下がより好ましい。   The air permeability (Gurley) of the polyolefin microporous membrane forming the substrate 2 is preferably in the range of 10 sec / 100 ml to 600 sec / 100 ml. When the air permeability is 600 sec / 100 ml or less, sufficient air permeability can be secured, so that an increase in impedance due to high temperature storage of the electricity storage device can be effectively suppressed. Moreover, sufficient electrical insulation can be ensured as said air permeability is 10 sec / 100 ml or more, and a minute short circuit can be prevented. The air permeability is preferably 20 sec / 100 ml or more, and more preferably 30 sec / 100 ml or more. The air permeability is preferably 500 sec / 100 ml or less, and more preferably 400 sec / 100 ml or less.

基材2を形成しているポリオレフィン微多孔膜の材料としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン−プロピレン共重合体、またはこれらポリオレフィン樹脂の混合物などが挙げられる。基材2の材料としては、ポリエチレン(PE)および/またはポリプロピレン(PP)を含むことが好ましく、特に、ポリプロピレンを含むことが好ましい。   Examples of the material for the polyolefin microporous film forming the substrate 2 include polyethylene (PE), polypropylene (PP), ethylene-propylene copolymer, or a mixture of these polyolefin resins. The material of the substrate 2 preferably includes polyethylene (PE) and / or polypropylene (PP), and particularly preferably includes polypropylene.

基材2としてはPPもしくはPEで構成されたポリオレフィン微多孔膜を用いることも可能であるが、PP/PE/PPの三層構造を有するポリオレフィン微多孔膜を用いることもできる。
上記の三層構造を有する微多孔膜では、PE層が溶融してPP層に形成された微多孔を塞ぐこと(以降、熱閉塞という。シャットダウンともいう)ができるため、蓄電デバイスの安全性をより高めることができる。熱閉塞温度はPE層を構成するPE原料を調整することで制御することができる。
As the substrate 2, a polyolefin microporous film composed of PP or PE can be used, but a polyolefin microporous film having a three-layer structure of PP / PE / PP can also be used.
In the microporous film having the above three-layer structure, the PE layer can be melted to block the microporous formed in the PP layer (hereinafter referred to as thermal blockage, also referred to as shutdown), so that the safety of the electricity storage device is improved. Can be increased. The thermal plugging temperature can be controlled by adjusting the PE raw material constituting the PE layer.

基材2を形成しているポリオレフィン微多孔膜の熱閉塞温度は、110〜180℃とすることが好ましく、120〜140℃となるようにすることがより好ましい。ポリオレフィン微多孔膜の熱閉塞温度(シャットダウン温度)が高すぎると、セパレータ1を用いた蓄電デバイスにおける内部短絡発生時の安全性が低下する。また、ポリオレフィン微多孔膜の熱閉塞温度が低すぎると、セパレータ1を用いた蓄電デバイスの通常使用での温度領域で微多孔が溶融して無孔化し、蓄電デバイス内での反応が停止してしまう。このため、蓄電デバイスの特性および使用環境に合わせて、基材2を形成しているポリオレフィン微多孔膜の熱閉塞温度を決定する。   The heat blocking temperature of the polyolefin microporous membrane forming the substrate 2 is preferably 110 to 180 ° C, and more preferably 120 to 140 ° C. If the heat blocking temperature (shutdown temperature) of the polyolefin microporous membrane is too high, the safety when an internal short circuit occurs in the electricity storage device using the separator 1 is lowered. In addition, if the thermal clogging temperature of the polyolefin microporous membrane is too low, the microporous material melts and becomes non-porous in the temperature range in normal use of the electricity storage device using the separator 1, and the reaction in the electricity storage device stops. End up. For this reason, the thermal clogging temperature of the polyolefin microporous film forming the substrate 2 is determined in accordance with the characteristics of the electricity storage device and the usage environment.

基材2を形成しているポリオレフィン微多孔膜の熱閉塞温度(シャットダウン温度)を170℃以上とするには、ポリオレフィン微多孔膜として、150℃以上の融点を有する材料を用いることが好ましい。150℃以上の融点を有するポリオレフィンとしては、ポリプロピレン(PP)が挙げられる。また、熱閉塞温度を150℃以下とするには、ポリオレフィン微多孔膜として、110℃〜140℃の範囲に融点を有するポリエチレン(PE)を用いることが好ましい。   In order to set the heat blocking temperature (shutdown temperature) of the polyolefin microporous membrane forming the substrate 2 to 170 ° C. or higher, it is preferable to use a material having a melting point of 150 ° C. or higher as the polyolefin microporous membrane. Examples of the polyolefin having a melting point of 150 ° C. or higher include polypropylene (PP). Moreover, in order to set the heat blocking temperature to 150 ° C. or lower, it is preferable to use polyethylene (PE) having a melting point in the range of 110 ° C. to 140 ° C. as the polyolefin microporous membrane.

基材2を形成しているポリオレフィン微多孔膜は、単層フィルムであってもよいし、多層フィルムであってもよい。基材2を形成しているポリオレフィン微多孔膜は、単層フィルムであることが好ましい。   The polyolefin microporous film forming the substrate 2 may be a single layer film or a multilayer film. The polyolefin microporous membrane forming the substrate 2 is preferably a single layer film.

基材2を形成しているポリオレフィン微多孔膜が単層フィルムである場合、例えば、以下に示す乾式法もしくは湿式法により作製できる。いずれの製法であっても、微多孔質フィルムは、少なくとも一方向に延伸することが好ましく、一軸延伸もしくは二軸延伸することが好ましい。ポリオレフィン微多孔膜としては、セパレータ1の高温での変形を抑制する観点から、乾式法を用いて一軸延伸で作製することが好ましい。   When the polyolefin microporous film forming the substrate 2 is a single layer film, it can be produced by, for example, the dry method or wet method shown below. In any production method, the microporous film is preferably stretched in at least one direction, and preferably uniaxially stretched or biaxially stretched. The polyolefin microporous membrane is preferably produced by uniaxial stretching using a dry method from the viewpoint of suppressing deformation of the separator 1 at a high temperature.

乾式法では、まず、ポリオレフィンレジンを融解し、フィルム状に押出してフィルムとする。次に、得られたフィルムをアニリーングし、低温で延伸することにより空孔の初期段階を形成する。その後、低温延伸したフィルムを、高温で延伸して微多孔を形成し、ポリオレフィン微多孔膜とする。   In the dry method, first, a polyolefin resin is melted and extruded into a film to form a film. Next, the obtained film is annealed and stretched at a low temperature to form an initial stage of pores. Thereafter, the film stretched at a low temperature is stretched at a high temperature to form micropores, thereby forming a polyolefin microporous membrane.

また、湿式法では、まず、炭化水素溶媒あるいは他の低分子量物質とポリオレフィンレジンとを混合し、加熱溶融したものをシート状に加工する。次に、得られたシートを、機械方向あるいは二軸方向に延伸する。その後、延伸したシートから、上記の炭化水素溶媒あるいは他の低分子量物質を揮発性溶媒で抽出する。このことによって微多孔を形成し、ポリオレフィン微多孔膜とする。   In the wet method, first, a hydrocarbon solvent or other low molecular weight substance and a polyolefin resin are mixed and heated and melted to form a sheet. Next, the obtained sheet is stretched in the machine direction or in the biaxial direction. Thereafter, the hydrocarbon solvent or other low molecular weight substance is extracted from the stretched sheet with a volatile solvent. This forms micropores to form a polyolefin microporous membrane.

基材2を形成しているポリオレフィン微多孔膜が多層フィルムである場合、例えば、以下に示す方法により作製できる。
上記の方法により作製した単層フィルムからなる複数枚のポリオレフィン微多孔膜を加熱して貼り合わせる方法や、Tダイを用いた共押出法によって微多孔質フィルムを作製する時点で複数枚のポリオレフィン微多孔膜を張り合わせる方法等が挙げられる。
When the polyolefin microporous film forming the substrate 2 is a multilayer film, it can be produced, for example, by the following method.
At the time of producing a microporous film by heating and laminating a plurality of polyolefin microporous membranes comprising a single layer film produced by the above method, or by coextrusion using a T-die, a plurality of polyolefin microporous films are produced. Examples include a method of laminating a porous film.

基材2を形成しているポリオレフィン微多孔膜が多層フィルムである場合、単層フィルムからなる融点の異なる複数枚のポリオレフィン微多孔膜を含むことにより、セパレータ1の耐熱性を調整できる。例えば、単層フィルムからなる150℃以上の融点を有するポリプロピレン(PP)微多孔膜と、単層フィルムからなる110℃〜140℃の範囲に融点を有するポリエチレン(PE)微多孔膜とを含む多層フィルムとすることができる。この場合、150℃の温度で、ポリエチレン(PE)微多孔膜の微多孔が溶融して無孔化しても、ポリプロピレン(PP)微多孔膜によってセパレータ1の形状を維持できる。ポリプロピレン(PP)微多孔膜とポリエチレン(PE)微多孔膜とからなる多層フィルムの好ましい例としては、ポリプロピレン微多孔膜/ポリエチレン微多孔膜/ポリプロピレン微多孔膜の順に積層された微多孔膜が挙げられる。   When the polyolefin microporous film forming the substrate 2 is a multilayer film, the heat resistance of the separator 1 can be adjusted by including a plurality of polyolefin microporous films having different melting points, which are single-layer films. For example, a multilayer including a polypropylene (PP) microporous membrane having a melting point of 150 ° C. or higher made of a single layer film and a polyethylene (PE) microporous membrane having a melting point in the range of 110 ° C. to 140 ° C. made of a single layer film. It can be a film. In this case, the shape of the separator 1 can be maintained by the polypropylene (PP) microporous membrane even when the micropores of the polyethylene (PE) microporous membrane are melted and made nonporous at a temperature of 150 ° C. Preferable examples of the multilayer film comprising a polypropylene (PP) microporous membrane and a polyethylene (PE) microporous membrane include microporous membranes laminated in the order of polypropylene microporous membrane / polyethylene microporous membrane / polypropylene microporous membrane. It is done.

図1に示すように、基材2の一方の面2aに設けられた表層3は、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物を含む。
表層3に含まれるリチウム塩化合物としては、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを体積比で3:7の割合で含有する非水溶媒中に、1モル/リットルの濃度でヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)を含む溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度が、0.003質量%以上2質量%以下であることが好ましい。上記の溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度は、0.003質量%以上が好ましく、0.004質量%以上がより好ましく、0.005質量%以上が更に好ましい。上記の溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度は2質量%以下が好ましく、0.4質量%以下がより好ましく、0.1質量%以下が更に好ましい。
As shown in FIG. 1, the surface layer 3 provided on one surface 2 a of the substrate 2 contains a lithium salt compound that releases lithium salt slowly in the non-aqueous electrolyte.
The lithium salt compound contained in the surface layer 3 is lithium hexafluorophosphate (LiPF) at a concentration of 1 mol / liter in a non-aqueous solvent containing ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate in a volume ratio of 3: 7. 6 ) The solubility at 25 ° C. with respect to the solubility measurement solution is preferably 0.003% by mass or more and 2% by mass or less. The solubility at 25 ° C. in the solubility measurement solution is preferably 0.003% by mass or more, more preferably 0.004% by mass or more, and further preferably 0.005% by mass or more. The solubility at 25 ° C. in the solubility measuring solution is preferably 2% by mass or less, more preferably 0.4% by mass or less, and still more preferably 0.1% by mass or less.

上記の溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度が0.003質量%以上2質量%以下であるリチウム塩化合物は、セパレータ1を用いた蓄電デバイスにおいて、非水電解液中にリチウム塩を徐放する。すなわち、上記の溶解度が0.003質量%以上であるので、非水電解液中に十分にリチウム塩化合物が溶出する。しかも、上記の溶解度が2質量%以下であるので、リチウム塩化合物から非水電解液中に溶出した成分が、長期間にわたって電解液中に放出される。したがって、リチウム塩が長期間で電解液中に放出されるため、蓄電デバイスにおける内部抵抗の上昇を抑制する、蓄電デバイスのサイクル特性を維持する、蓄電デバイスの安全性をより高める、などの機能を長期間奏することが可能となる。
一方、リチウム塩化合物の溶解度が0.003質量%以下の場合、リチウム塩の徐放がなされない、もしくはほとんどなされず、この結果、蓄電デバイスにおける内部抵抗の上昇を長期的に抑制する、蓄電デバイスのサイクル特性を長期的に維持する、蓄電デバイスの安全性をより高める、などの機能を奏することが難しくなる。
The lithium salt compound having a solubility at 25 ° C. in the solubility measuring solution of 0.003% by mass or more and 2% by mass or less in the electricity storage device using the separator 1 releases the lithium salt into the non-aqueous electrolyte. To do. That is, since the solubility is 0.003% by mass or more, the lithium salt compound is sufficiently eluted in the non-aqueous electrolyte. Moreover, since the solubility is 2% by mass or less, the components eluted from the lithium salt compound into the non-aqueous electrolyte are released into the electrolyte over a long period of time. Therefore, since lithium salt is released into the electrolyte over a long period of time, functions such as suppressing an increase in internal resistance of the electricity storage device, maintaining the cycle characteristics of the electricity storage device, and further improving the safety of the electricity storage device are provided. It is possible to play for a long time.
On the other hand, when the solubility of the lithium salt compound is 0.003% by mass or less, the lithium salt is not released or hardly released, and as a result, the increase in internal resistance of the electricity storage device is suppressed for a long time. It is difficult to achieve functions such as maintaining the cycle characteristics for a long period of time and improving the safety of the electricity storage device.

非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物としては、上記一般式(I)で表されるスルホン酸リチウム塩化合物、リン酸リチウム塩類化合物、カルボン酸リチウム塩化合物が挙げられる。
特に、スルホン酸リチウム化合物としてメタンスルホン酸リチウム、エタンスルホン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−2−スルホン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−3−スルホン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−4−スルホン酸リチウム、リン酸リチウムとしてフルオロリン酸リチウム(LiPO)、ジフルオロリン酸リチウム(LiPOF)、カルボン酸リチウムとして1,1’−ビフェニリル−2−カルボン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−3−カルボン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−4−カルボン酸リチウムが好ましい。
中でも、メタンスルホン酸リチウム、フルオロリン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−2−スルホン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−3−スルホン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−4−スルホン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−2−カルボン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−3−カルボン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−4−カルボン酸リチウムが特に好ましい。
一般式(I)で表されるスルホン酸リチウム塩化合物において、Rは、炭素数が1〜5のアルキル基、又は、炭素数が6〜12のアリール基を表す。上記Rを表すアルキル基およびアリール基は、置換基を有するものであってもよい。
一般式(I)におけるRは、炭素数が1〜4のアルキル基、又は、炭素数が6〜10のアリール基が好ましく、炭素数が1〜3のアルキル基、又は、炭素数が6〜8のアリール基がより好ましい。中でも特に炭素数1〜2のアルキル基が好ましい。
Examples of the lithium salt compound that gradually releases the lithium salt in the non-aqueous electrolyte include a sulfonic acid lithium salt compound, a lithium phosphate salt compound, and a carboxylic acid lithium salt compound represented by the above general formula (I).
In particular, lithium methanesulfonate, lithium ethanesulfonate, lithium 1,1′-biphenylyl-2-sulfonate, lithium 1,1′-biphenylyl-3-sulfonate, 1,1′-biphenylyl- Lithium 4-sulfonate, lithium fluorophosphate (LiPO 2 F 2 ), lithium difluorophosphate (Li 2 PO 3 F) as lithium phosphate, lithium 1,1′-biphenylyl-2-carboxylate as lithium carboxylate, Lithium 1,1′-biphenylyl-3-carboxylate and lithium 1,1′-biphenylyl-4-carboxylate are preferred.
Among them, lithium methanesulfonate, lithium fluorophosphate, lithium 1,1′-biphenylyl-2-sulfonate, lithium 1,1′-biphenylyl-3-sulfonate, lithium 1,1′-biphenylyl-4-sulfonate Particularly preferred are lithium 1,1′-biphenylyl-2-carboxylate, lithium 1,1′-biphenylyl-3-carboxylate, and lithium 1,1′-biphenylyl-4-carboxylate.
In the sulfonic acid lithium salt compound represented by the general formula (I), R represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. The alkyl group and aryl group representing R may have a substituent.
R in the general formula (I) is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. An aryl group of 8 is more preferred. Among these, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms is particularly preferable.

一般式(I)で表されるスルホン酸リチウム塩化合物の具体例としては、メタンスルホン酸リチウム、エタンスルホン酸リチウム、プロパン−1−スルホン酸リチウム、プロパン−2−スルホン酸リチウム、ブタン−1−スルホン酸リチウム、ブタン−2−スルホン酸リチウム、2−メチルプロパン−1−スルホン酸リチウム、2−メチルプロパン−2−スルホン酸リチウム、ペンタン−1−スルホン酸リチウム、3−メチルブタン−1−スルホン酸リチウム、2−メチルブタン−1−スルホン酸リチウム、ペンタン−2−スルホン酸リチウム、3−メチルブタン−2−スルホン酸リチウム、ペンタン−3−スルホン酸リチウム、ベンゼンスルホン酸リチウム、2−メチルベンゼンスルホン酸リチウム、3−メチルベンゼンスルホン酸リチウム、4−メチルベンゼンスルホン酸リチウム、4−エチルベンゼンスルホン酸リチウム、2,3−ジメチルベンゼンスルホン酸リチウム、2,4−ジメチルベンゼンスルホン酸リチウム、2,5−ジメチルベンゼンスルホン酸リチウム、2,6−ジメチルベンゼンスルホン酸リチウム、3,4−ジメチルベンゼンスルホン酸リチウム、3,5−ジメチルベンゼンスルホン酸リチウム、2−シクロヘキシルベンゼンスルホン酸リチウム、3−シクロヘキシルベンゼンスルホン酸リチウム、4−シクロヘキシルベンゼンスルホン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−2−スルホン酸リチウム、1,1’−ビフェニリル−3−スルホン酸リチウム、又は1,1’−ビフェニリル−4−スルホン酸リチウム、1,2−エタンジスルホン酸リチウム等が好適に挙げられる。これらの中でも、メタンスルホン酸リチウム、エタンスルホン酸リチウム、プロパン−1−スルホン酸リチウム、プロパン−2−スルホン酸リチウム、ベンゼンスルホン酸リチウム、又は4−メチルベンゼンスルホン酸リチウムが好ましく、メタンスルホン酸リチウム、エタンスルホン酸リチウム、プロパン−1−スルホン酸リチウム、又は1,2−エタンジスルホン酸リチウムが特に好ましい。   Specific examples of the lithium sulfonate compound represented by the general formula (I) include lithium methanesulfonate, lithium ethanesulfonate, lithium propane-1-sulfonate, lithium propane-2-sulfonate, and butane-1-. Lithium sulfonate, lithium butane-2-sulfonate, lithium 2-methylpropane-1-sulfonate, lithium 2-methylpropane-2-sulfonate, lithium pentane-1-sulfonate, 3-methylbutane-1-sulfonate Lithium, lithium 2-methylbutane-1-sulfonate, lithium pentane-2-sulfonate, lithium 3-methylbutane-2-sulfonate, lithium pentane-3-sulfonate, lithium benzenesulfonate, lithium 2-methylbenzenesulfonate Lithium 3-methylbenzenesulfonate Lithium 4-methylbenzenesulfonate, lithium 4-ethylbenzenesulfonate, lithium 2,3-dimethylbenzenesulfonate, lithium 2,4-dimethylbenzenesulfonate, lithium 2,5-dimethylbenzenesulfonate, 2,6- Lithium dimethylbenzenesulfonate, lithium 3,4-dimethylbenzenesulfonate, lithium 3,5-dimethylbenzenesulfonate, lithium 2-cyclohexylbenzenesulfonate, lithium 3-cyclohexylbenzenesulfonate, lithium 4-cyclohexylbenzenesulfonate, Lithium 1,1′-biphenylyl-2-sulfonate, lithium 1,1′-biphenylyl-3-sulfonate, lithium 1,1′-biphenylyl-4-sulfonate, lithium 1,2-ethanedisulfonate, etc. Preferably exemplified. Among these, lithium methanesulfonate, lithium ethanesulfonate, lithium propane-1-sulfonate, lithium propane-2-sulfonate, lithium benzenesulfonate, or lithium 4-methylbenzenesulfonate is preferable, and lithium methanesulfonate , Lithium ethanesulfonate, lithium propane-1-sulfonate, or lithium 1,2-ethanedisulfonate is particularly preferred.

スルホン酸リチウム塩化合物によって蓄電デバイスの内部抵抗の上昇を長期にわたり低減することができる。また、リン酸リチウム塩化合物によって蓄電デバイスのサイクル特性を長期間で維持することができる。また、カルボン酸リチウム塩化合物によって蓄電デバイスの過充電を防止することができ、安全性を高めることが可能となる。   The increase in internal resistance of the electricity storage device can be reduced over a long period of time by the lithium sulfonate compound. In addition, the cycle characteristics of the electricity storage device can be maintained for a long time by the lithium phosphate salt compound. Further, overcharge of the electricity storage device can be prevented by the lithium carboxylate compound, and safety can be improved.

リチウム塩化合物は、1種のみ用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。リチウム塩化合物は、上記のリチウム塩化合物の中でも、メタンスルホン酸リチウム、及びフルオロリン酸リチウムのいずれか1種以上を含むことが好ましい。
電解液への溶解度の観点から、リチウム塩化合物としては結合するリチウムイオンの価数が2価以下のものが好ましく、1価であることがより好ましい。リチウムイオンの価数が3価以上のリチウム塩化合物ではリチウム塩化合物が電解液に対して極端に溶けにくくなりすぎ、このために蓄電デバイスにおける内部抵抗の上昇を長期的に抑制する、蓄電デバイスのサイクル特性を長期的に維持する、蓄電デバイスの安全性をより高める、といった機能を奏することができなくなる。3価のリチウム塩化合物として、例えばリン酸三リチウムは、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを体積比で3:7の割合で含有する非水溶媒中に、1モル/リットルの濃度でヘキサフルオロリン酸リチウムを含む電解液(温度条件:25℃)に対する溶解度が25ppm以下である。そのため、リン酸三リチウムは、電解液に対してほとんど溶けず、このために上記の機能を奏することはない。これに対し、同様の電解液に対するメタンスルホン酸リチウムの溶解度は略80ppm、モノフルオロリン酸リチウムの溶解度は略90ppmであり、リチウム塩化合物が電解液内に徐放され、上記機能の緩効的な発現が可能となる。
Only one lithium salt compound may be used, or two or more lithium salt compounds may be mixed and used. The lithium salt compound preferably contains at least one of lithium methanesulfonate and lithium fluorophosphate among the above lithium salt compounds.
From the viewpoint of solubility in the electrolytic solution, the lithium salt compound preferably has a valence of lithium ions to be bonded of 2 or less, more preferably monovalent. A lithium salt compound having a valence of lithium ion of 3 or more becomes extremely difficult for the lithium salt compound to dissolve in the electrolyte, and for this reason, an increase in internal resistance of the electricity storage device is suppressed for a long time. Functions such as maintaining cycle characteristics for a long period of time and improving the safety of the electricity storage device cannot be achieved. As a trivalent lithium salt compound, for example, trilithium phosphate is hexafluorophosphorus at a concentration of 1 mol / liter in a non-aqueous solvent containing ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate in a volume ratio of 3: 7. The solubility with respect to the electrolyte containing lithium acid (temperature condition: 25 ° C.) is 25 ppm or less. For this reason, trilithium phosphate hardly dissolves in the electrolytic solution, and thus does not perform the above function. On the other hand, the solubility of lithium methanesulfonate in the same electrolyte solution is approximately 80 ppm, and the solubility of lithium monofluorophosphate is approximately 90 ppm. The lithium salt compound is gradually released into the electrolyte solution, and the above-described functions are slow. Expression is possible.

表層3中のリチウム塩化合物の含有量(塗布量)は、1m当たり0.1g以上であることが好ましい。この場合、セパレータ1を用いた蓄電デバイスにおける高温保存によるインピーダンスの上昇を抑制する効果がより高まるので好ましい。表層3中のリチウム塩化合物の含有量は、1m当たり10g以下であることが好ましい。この場合、表層3中のリチウム塩化合物の含有量が過度に多くなって、表層3の形状保持性が低下する懸念がなく好ましい。表層3中のリチウム塩化合物の含有量の下限は、1m当たり0.5g以上がより好ましく、1m当たり2g以上が更に好ましい。表層3中のリチウム塩化合物の含有量の上限は、1m当たり8g以下がより好ましく、1m当たり5g以下が更に好ましい。The content (coating amount) of the lithium salt compound in the surface layer 3 is preferably 0.1 g or more per 1 m 2 . In this case, since the effect which suppresses the raise of the impedance by the high temperature preservation | save in the electrical storage device using the separator 1 increases more, it is preferable. The content of the lithium salt compound in the surface layer 3 is preferably 10 g or less per 1 m 2 . In this case, there is no concern that the content of the lithium salt compound in the surface layer 3 is excessively increased and the shape retaining property of the surface layer 3 is lowered, which is preferable. The lower limit of the content of the lithium salt compounds in the surface layer 3 is more preferably more than 1 m 2 per 0.5g, more 2g per 1 m 2 is more preferable. The upper limit of the content of the lithium salt compounds in the surface layer 3, more preferably not more than 8g per 1 m 2, 1 m 2 per 5g or less is more preferable.

表層3は、高温での充電保存中などにセパレータ1が熱収縮することを防ぐため、耐熱性樹脂を更に含むことが好ましい。
耐熱性樹脂としては、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアミド、フッ素原子含有樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアミド、フッ素原子含有樹脂が好ましい。
耐熱性樹脂は、1種のみ用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
The surface layer 3 preferably further includes a heat resistant resin in order to prevent the separator 1 from being thermally contracted during charge storage at a high temperature.
Examples of the heat-resistant resin include polyphenylene sulfide, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyarylate, polyetherimide, polyamideimide, polyimide, polyamide, and fluorine atom-containing resin. Among these, polyamideimide, polyimide, polyamide, and fluorine atom-containing resin are preferable.
Only one kind of heat-resistant resin may be used, or two or more kinds may be mixed and used.

耐熱性樹脂として用いるポリアミドとしては、耐久性の観点から全芳香族ポリアミド(アラミド)が好ましく、パラ型又はメタ型の全芳香族ポリアミドがより好ましい。具体的には、パラ型のアラミドとして、汎用性や機械的物性等の観点から、コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドが更に好ましい。メタ型のアラミドとして、耐酸化還元性に優れるという観点から、ポリメタフェニレンイソフタルアミドが更に好ましい。   The polyamide used as the heat resistant resin is preferably a wholly aromatic polyamide (aramid) from the viewpoint of durability, and more preferably para-type or meta-type wholly aromatic polyamide. Specifically, as the para-type aramid, from the viewpoint of versatility and mechanical properties, copolyparaphenylene, 3,4′-oxydiphenylene, terephthalamide is more preferable. As the meta-type aramid, polymetaphenylene isophthalamide is more preferable from the viewpoint of excellent redox resistance.

耐熱性樹脂として用いるフッ素原子含有樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、又はフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとクロロトリフルオロエチレンとの共重合体等が挙げられる。これらの中でも、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、又はテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体が更に好ましい。   Examples of the fluorine atom-containing resin used as the heat-resistant resin include polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene, a copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene, or a fluoride. Examples thereof include a copolymer of vinylidene, hexafluoropropylene, and chlorotrifluoroethylene. Among these, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, or a copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene is more preferable.

表層3は、高温での充電保存中などにセパレータ1が熱収縮することを防ぐため、耐熱性粒子を更に含むことが好ましい。
耐熱性粒子としては、シリカ(SiO)、アルミナ(Al)、チタニア(TiO)、LiTi12、ジルコニア(ZrO)もしくはBaTiO等の酸化物、又はベーマイト(Al・3HO)等の水酸化物等が挙げられる。これらの中でも、シリカ(SiO)、アルミナ(Al)、LiTi12、ジルコニア(ZrO)、BaTiO、又はベーマイト(Al・3HO)が好ましく、シリカ(SiO)、アルミナ(Al)、LiTi12、BaTiO、又はベーマイト(Al・3HO)がより好ましい。特に、アルミナ(Al)、LiTi12、BaTiO、又はベーマイト(Al・3HO)が好ましく、ベーマイト(Al・3HO)又はLiTi12が最も好ましい。
耐熱性粒子は、1種のみ用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
The surface layer 3 preferably further includes heat-resistant particles in order to prevent the separator 1 from being thermally contracted during charge storage at a high temperature.
Examples of the heat-resistant particles include silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ), Li 4 Ti 5 O 12 , oxides such as zirconia (ZrO 2 ) or BaTiO 3 , or boehmite (Al 2 O 3 · 3H 2 O) and the like. Among these, silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), Li 4 Ti 5 O 12 , zirconia (ZrO 2 ), BaTiO 3 , or boehmite (Al 2 O 3 .3H 2 O) is preferable. (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), Li 4 Ti 5 O 12 , BaTiO 3 , or boehmite (Al 2 O 3 .3H 2 O) is more preferable. In particular, alumina (Al 2 O 3 ), Li 4 Ti 5 O 12 , BaTiO 3 , or boehmite (Al 2 O 3 .3H 2 O) is preferable, boehmite (Al 2 O 3 .3H 2 O) or Li 4 Ti. 5 O 12 is most preferred.
Only one kind of heat-resistant particles may be used, or two or more kinds may be used in combination.

表層3が耐熱性粒子を更に含む場合、耐熱性粒子がリチウム塩化合物を含む表面層を有していることが好ましい。表層3がリチウム塩化合物を含む表面層を有している耐熱性粒子を含む場合、このセパレータ1を有する蓄電デバイスでは、非水電解液中にリチウム塩が溶出しやすく、電極上にリチウムイオン伝導性の高い安定な被膜が容易に形成されるとともに、セパレータ1の熱収縮が効果的に抑制される。このため、高温保存によるインピーダンスの上昇がより効果的に抑制される。   When the surface layer 3 further contains heat-resistant particles, it is preferable that the heat-resistant particles have a surface layer containing a lithium salt compound. In the case where the surface layer 3 includes heat-resistant particles having a surface layer containing a lithium salt compound, in the electricity storage device having the separator 1, the lithium salt is likely to be eluted in the non-aqueous electrolyte, and the lithium ion conducts on the electrode. A highly reliable and stable film is easily formed, and the thermal contraction of the separator 1 is effectively suppressed. For this reason, an increase in impedance due to high temperature storage is more effectively suppressed.

リチウム塩化合物を含む表面層を有している耐熱性粒子は、例えば、以下に示す方法により作製できる。まず、リチウム塩化合物を水に溶解および/または分散させ、リチウム塩化合物溶液とする。次に、リチウム塩化合物溶液に耐熱性粒子を混合し、分散させ、混合溶液とする。その後、混合溶液を蒸発乾固させたり、スプレードライ法を用いたりして、混合溶液中の水を除去する。以上の工程により、リチウム塩化合物によって表面が薄膜状に被覆されている耐熱性粒子が得られる。   The heat-resistant particles having a surface layer containing a lithium salt compound can be produced, for example, by the method shown below. First, a lithium salt compound is dissolved and / or dispersed in water to obtain a lithium salt compound solution. Next, heat-resistant particles are mixed and dispersed in the lithium salt compound solution to obtain a mixed solution. Thereafter, the water in the mixed solution is removed by evaporating the mixed solution to dryness or using a spray drying method. Through the above steps, heat-resistant particles whose surfaces are coated with a lithium salt compound in a thin film form are obtained.

表層3が、リチウム塩化合物と耐熱性粒子とを含む場合、表層3中に含まれるリチウム塩化合物の含有量は、耐熱性粒子に対して10質量%以下であることが好ましく、9質量%以下であることがより好ましく、8質量%以下が更に好ましく、7質量%以下がより更に好ましい。リチウム塩化合物の含有量が多すぎた場合、基板2と表層3との間の密着強度に影響を及ぼす(密着強度が低下する)可能性があるため、上記の含有量とすることが望ましい。
また、表層3中に含まれるリチウム塩化合物の含有量は、耐熱性粒子に対して0.1質量%以上であることが好ましく、0.2質量%以上であることがより好ましく、0.3質量%以上であることが更に好ましい。このような含有量とすることで、蓄電デバイスにおける内部抵抗の上昇を長期的に抑制する、蓄電デバイスのサイクル特性を長期的に維持する、蓄電デバイスの安全性をより高める、などの機能を十分に発現させることができる。表層3中に含まれるリチウム塩化合物の含有量が、耐熱性粒子に対して10質量%であると、リチウム塩化合物および耐熱性粒子を十分に含む表層3を有するセパレータ1となる。このセパレータ1を有する蓄電デバイスでは、非水電解液中に十分にリチウム塩化合物が溶出し、電極上にリチウムイオン伝導性の高い安定な被膜が形成されるとともに、セパレータ1の熱収縮が効果的に抑制されるため、高温保存によるインピーダンスの上昇がより効果的に抑制される。
When the surface layer 3 contains a lithium salt compound and heat-resistant particles, the content of the lithium salt compound contained in the surface layer 3 is preferably 10% by mass or less, and 9% by mass or less with respect to the heat-resistant particles. It is more preferable that it is 8 mass% or less, and 7 mass% or less is still more preferable. When the content of the lithium salt compound is too large, it may affect the adhesion strength between the substrate 2 and the surface layer 3 (adhesion strength decreases), so the above content is desirable.
Further, the content of the lithium salt compound contained in the surface layer 3 is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, with respect to the heat-resistant particles, More preferably, it is at least mass%. By having such a content, functions such as suppressing the increase in internal resistance in the electricity storage device in the long term, maintaining the cycle characteristics of the electricity storage device in the long term, and further improving the safety of the electricity storage device are sufficient. Can be expressed. When the content of the lithium salt compound contained in the surface layer 3 is 10% by mass with respect to the heat-resistant particles, the separator 1 having the surface layer 3 sufficiently containing the lithium salt compound and the heat-resistant particles is obtained. In the electricity storage device having the separator 1, the lithium salt compound is sufficiently eluted in the non-aqueous electrolyte, and a stable coating with high lithium ion conductivity is formed on the electrode, and the thermal contraction of the separator 1 is effective. Therefore, an increase in impedance due to high-temperature storage is more effectively suppressed.

表層3の厚みは、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.3μm以上、更に好ましくは0.5μm以上である。また、表層3の厚みは、10μm以下、好ましくは8μm以下、より好ましくは6μm以下である。表層3の厚みが上記範囲にあると、蓄電デバイスにおける内部抵抗の上昇を長期的に抑制する、蓄電デバイスのサイクル特性を長期的に維持する、蓄電デバイスの安全性をより高める、などの効果を発現させることができる。表層3を厚くしすぎるとセパレータ全体が厚くなってしまうため蓄電デバイスの容量が比較的小さくなってしまい、また表層3を薄くしすぎると、リチウム塩化合物量が効果発現に十分な量とならないため、好ましくない。   The thickness of the surface layer 3 is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.3 μm or more, and further preferably 0.5 μm or more. Moreover, the thickness of the surface layer 3 is 10 micrometers or less, Preferably it is 8 micrometers or less, More preferably, it is 6 micrometers or less. When the thickness of the surface layer 3 is in the above range, effects such as suppressing the increase in internal resistance in the power storage device in the long term, maintaining the cycle characteristics of the power storage device in the long term, and improving the safety of the power storage device are obtained. Can be expressed. If the surface layer 3 is made too thick, the entire separator becomes thick, so that the capacity of the electricity storage device becomes relatively small. If the surface layer 3 is made too thin, the amount of the lithium salt compound is not sufficient for effect expression. It is not preferable.

表層3は、必要に応じて、表層3の形状を保持するために、結着材を含有していてもよい。結着材の具体例としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−エチルアクリレート共重合体などのエチレン−アクリル酸共重合体、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、フッ素系ゴム、スチレン−ブタジエンゴムなどのスチレンとブタジエンとの共重合体(SBR)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリN−ビニルアセトアミド、架橋アクリル樹脂、ポリウレタン、又はエポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、エチレン−エチルアクリレート共重合体などのエチレン−アクリル酸共重合体、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリN−ビニルアセトアミド、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、スチレンとブタジエンとの共重合体(SBR)、又はカルボキシメチルセルロース(CMC)が更に好ましい。   The surface layer 3 may contain a binder in order to maintain the shape of the surface layer 3 as necessary. Specific examples of the binder include ethylene-acrylic acid copolymers such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) and ethylene-ethyl acrylate copolymer, polytetrafluoroethylene (PTFE), and polyvinylidene fluoride (PVDF). ), Fluorinated rubber, styrene-butadiene copolymer such as styrene-butadiene rubber (SBR), carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxyethyl cellulose (HEC), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral (PVB), polyvinyl pyrrolidone (PVP), poly N-vinylacetamide, cross-linked acrylic resin, polyurethane, or epoxy resin. Among these, ethylene-acrylic acid copolymer such as ethylene-ethyl acrylate copolymer, polyvinylpyrrolidone (PVP), poly N-vinylacetamide, polyvinylidene fluoride (PVDF), copolymer of styrene and butadiene (SBR) ) Or carboxymethylcellulose (CMC) is more preferable.

リチウム塩化合物は、表層3中に均一に分散させてもよいが、局所的に偏在させてもよい。リチウム塩化合物を偏在させる場合は、表層3に耐熱性粒子を含有させ、この耐熱性粒子の周囲にリチウム塩化合物を偏在させるとよい。   The lithium salt compound may be uniformly dispersed in the surface layer 3, but may be locally unevenly distributed. When the lithium salt compound is unevenly distributed, the surface layer 3 may contain heat-resistant particles, and the lithium salt compound may be unevenly distributed around the heat-resistant particles.

表層3は、基板2に対する表層3の密着強度が0.3N/cm以上であることが好ましい。基板2に対する表層3の密着強度が0.3N/cm以上であると、耐熱性粒子が脱離することを低減することができる。このため、密着強度は基本的にはより高い方が好ましいが、高すぎるとセパレータ全体が硬くなりすぎて柔軟性が失われる傾向があるため、ある程度の密着強度とすることが望ましい。基板2に対する表層3の密着強度は、0.5N/cm以上がより好ましく、0.7N/cm以上が更に好ましく、1.0N/cm以上がより更に好ましい。基板2に対する表層3の密着強度は、20N/cm以下が好ましく、15N/cm以下がより好ましい。   The surface layer 3 preferably has an adhesion strength of the surface layer 3 to the substrate 2 of 0.3 N / cm or more. When the adhesion strength of the surface layer 3 to the substrate 2 is 0.3 N / cm or more, the detachment of the heat-resistant particles can be reduced. For this reason, the higher adhesion strength is basically preferable, but if it is too high, the whole separator becomes too hard and flexibility tends to be lost. The adhesion strength of the surface layer 3 to the substrate 2 is more preferably 0.5 N / cm or more, further preferably 0.7 N / cm or more, and further preferably 1.0 N / cm or more. The adhesion strength of the surface layer 3 to the substrate 2 is preferably 20 N / cm or less, and more preferably 15 N / cm or less.

基板2に対する表層3の密着強度は、例えばピール試験により測定することができる。ピール試験については後に詳しく記載するが、ピール試験では基板と表層との密着性を評価し、密着強度を基板からの表層の脱落のしにくさの指標とすることができる。基板に対する表層の密着強度が高いことで電池製造時に耐熱性粒子やリチウム塩化合物の脱落が低減でき、より安全性の高い蓄電デバイスの製造が可能となる。   The adhesion strength of the surface layer 3 to the substrate 2 can be measured by, for example, a peel test. The peel test will be described in detail later. In the peel test, the adhesion between the substrate and the surface layer can be evaluated, and the adhesion strength can be used as an index of the difficulty of removing the surface layer from the substrate. Since the adhesion strength of the surface layer to the substrate is high, dropout of the heat-resistant particles and the lithium salt compound can be reduced at the time of manufacturing the battery, and a safer power storage device can be manufactured.

基板2上に表層3が設けられたセパレータ1の形状安定性については、150℃環境下で1時間静置したときのMD方向(流れ方向)の寸法変化率とTD方向(直角方向)の寸法変化率とを乗じた寸法変化率が10%以下であることが好ましく、4%以下であることがより好ましい。このセパレータ全体の寸法変化率は3%以下が更に好ましく、2%以下がより更に好ましい。
セパレータ1の寸法変化率が10%以下であることにより、例えば150℃といった高温でも形状を安定して維持することができるため、短絡などが発生する危険性をより低くすることができる。
Regarding the shape stability of the separator 1 provided with the surface layer 3 on the substrate 2, the dimensional change rate in the MD direction (flow direction) and the dimension in the TD direction (perpendicular direction) when left at 150 ° C. for 1 hour. The dimensional change rate multiplied by the change rate is preferably 10% or less, and more preferably 4% or less. The dimensional change rate of the entire separator is more preferably 3% or less, and further preferably 2% or less.
When the dimensional change rate of the separator 1 is 10% or less, the shape can be stably maintained even at a high temperature of, for example, 150 ° C., so that the risk of a short circuit or the like can be further reduced.

150℃環境下で1時間静置したときのMD方向の寸法変化率は、好ましくは5%以下であり、より好ましくは4%以下であり、更に好ましくは3%以下、より更に好ましくは2%以下である。150℃環境下で1時間静置したときのMD方向の寸法変化率が上記範囲にあると、MD方向の形状安定性を高めることができ、例えばMD方向の収縮による短絡が発生する危険性を低減することができる。   The dimensional change rate in the MD direction when left at 150 ° C. for 1 hour is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, still more preferably 3% or less, and still more preferably 2%. It is as follows. When the dimensional change rate in the MD direction when left in a 150 ° C. environment for 1 hour is in the above range, the shape stability in the MD direction can be increased, and for example, there is a risk that a short circuit occurs due to shrinkage in the MD direction. Can be reduced.

150℃環境下で1時間静置したときのTD方向の寸法変化率は、好ましくは2%以下であり、より好ましくは1.5%以下であり、更に好ましくは1.0%以下であり、より更に好ましくは0.5%以下である。150℃環境下で1時間静置したときのTD方向の寸法変化率が上記範囲にあると、TD方向の形状安定性を顕著に高めることができ、例えばTD方向の収縮による短絡が発生する危険性を著しく低減することができる。   The dimensional change rate in the TD direction when left standing at 150 ° C. for 1 hour is preferably 2% or less, more preferably 1.5% or less, and further preferably 1.0% or less. More preferably, it is 0.5% or less. When the dimensional change rate in the TD direction when left in a 150 ° C. environment for 1 hour is in the above range, the shape stability in the TD direction can be remarkably increased. For example, a short circuit due to contraction in the TD direction may occur. Can be significantly reduced.

150℃環境下で1時間静置したときのMD方向の寸法変化率及び150℃環境下で1時間静置したときのTD方向の寸法変化率は、熱収縮率から算出されてもよい。熱収縮率は、セパレータが膨張することがあるため、絶対値を用いる。例えば、セパレータ1の寸法変化率は、150℃環境下で1時間静置したときのMD方向の熱収縮率の絶対値と150℃環境下で1時間静置したときのTD方向の熱収縮率の絶対値とを乗ずることにより測定されてもよい。150℃環境下で1時間静置したときのMD方向の熱収縮率の絶対値は、4%以下が好ましく、3%以下がより好ましく、2%以下が更に好ましい。150℃におけるTD方向の熱収縮率の絶対値は1.5%以下が好ましく、1.0%以下がより好ましく、0.5%以下が更に好ましい。   The dimensional change rate in the MD direction when left in a 150 ° C. environment for 1 hour and the dimensional change rate in a TD direction when left in a 150 ° C. environment for 1 hour may be calculated from the heat shrinkage rate. Since the separator may expand, the absolute value is used as the heat shrinkage rate. For example, the dimensional change rate of the separator 1 is the absolute value of the thermal shrinkage rate in the MD direction when left in a 150 ° C. environment for 1 hour and the thermal shrinkage rate in the TD direction when left in a 150 ° C. environment for 1 hour. May be measured by multiplying by the absolute value of. The absolute value of the heat shrinkage rate in the MD direction when left in a 150 ° C. environment for 1 hour is preferably 4% or less, more preferably 3% or less, and even more preferably 2% or less. The absolute value of the thermal contraction rate in the TD direction at 150 ° C. is preferably 1.5% or less, more preferably 1.0% or less, and still more preferably 0.5% or less.

表層3は、例えば、以下に示す方法により形成できる。
まず、上記のリチウム塩化合物を、1−メチル−2−ピロリドン(NMP)等の有機溶媒や水などの溶媒に、分散及び溶解させて、リチウム塩化合物含有スラリーとする。リチウム塩化合物含有スラリーは、リチウム塩化合物と溶媒の他に、必要に応じて耐熱性樹脂、耐熱性粒子、結着材から選ばれる1種以上を含むものであってもよい。
次に、リチウム塩化合物含有スラリーを、例えば、卓上コータ、グラビアコーター、ナイフコーター、リバースロールコーター、及びダイコーターなど公知の塗工装置を用いて、基材2の一方の面2aに塗布し、乾燥させる。以上の工程により、表層3が形成される。
The surface layer 3 can be formed by the method shown below, for example.
First, the lithium salt compound is dispersed and dissolved in an organic solvent such as 1-methyl-2-pyrrolidone (NMP) or a solvent such as water to obtain a lithium salt compound-containing slurry. The lithium salt compound-containing slurry may contain, in addition to the lithium salt compound and the solvent, one or more selected from a heat-resistant resin, heat-resistant particles, and a binder as necessary.
Next, the lithium salt compound-containing slurry is applied to one surface 2a of the substrate 2 using a known coating device such as a table coater, a gravure coater, a knife coater, a reverse roll coater, and a die coater, dry. The surface layer 3 is formed by the above process.

本実施形態では、図1に示すように、基材2の一方の面2aに表層3が設けられているセパレータ1を例に挙げて説明したが、本実施形態のセパレータは、基材2の両面に表層3が設けられているものであってもよい。
このようなセパレータは、例えば、上述した方法により、基材2の一方の面2aに表層3が設けられているセパレータ1を形成した後、上述した表層3を設ける方法と同様にして、基材2の他方の面に表層3を設ける方法により形成できる。また、例えば、上述した方法と同様にして、上記のリチウム塩化合物含有スラリーを作成し、リチウム塩化合物含有スラリー中に基材2を浸漬した後、余分なリチウム塩化合物含有スラリーを除去する方法により形成してもよい。
In the present embodiment, as illustrated in FIG. 1, the separator 1 in which the surface layer 3 is provided on one surface 2 a of the base material 2 has been described as an example. The surface layer 3 may be provided on both sides.
Such a separator is formed in the same manner as in the method of providing the surface layer 3 after forming the separator 1 having the surface layer 3 provided on the one surface 2a of the substrate 2 by the method described above. 2 can be formed by a method of providing the surface layer 3 on the other surface. Also, for example, in the same manner as described above, the above-described lithium salt compound-containing slurry is prepared, and after the base material 2 is immersed in the lithium salt compound-containing slurry, the excess lithium salt compound-containing slurry is removed. It may be formed.

また、本実施形態では、図1に示すように、基材2の一方の面2aに接して表層3が設けられているセパレータ1を例に挙げて説明したが、本実施形態のセパレータは、図2に示すように、基材2と表層3との間に熱収縮緩和層4を有していてもよい。
図2は、本実施形態のセパレータの他の例を説明するための断面模式図である。図2に示す熱収縮緩和層4は、耐熱性粒子および/または耐熱性樹脂を含む。耐熱性粒子および耐熱性樹脂としては、それぞれ、上述した表層3に含有する場合と同じものを用いることができる。熱収縮緩和層4は、形状を保持するために、必要に応じて、上述した表層3に含有する場合と同じ結着材を含有していてもよい。
Further, in the present embodiment, as illustrated in FIG. 1, the separator 1 in which the surface layer 3 is provided in contact with one surface 2a of the base material 2 has been described as an example. As shown in FIG. 2, a heat shrinkage relaxation layer 4 may be provided between the substrate 2 and the surface layer 3.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the separator of the present embodiment. The heat shrinkage relaxation layer 4 shown in FIG. 2 includes heat resistant particles and / or heat resistant resin. As the heat-resistant particles and the heat-resistant resin, the same particles as those contained in the surface layer 3 described above can be used. In order to maintain the shape, the heat shrinkage relaxation layer 4 may contain the same binder as that contained in the surface layer 3 described above, if necessary.

図2に示すセパレータ10を有する蓄電デバイスでは、セパレータ10が表層3を有することによって電極上にリチウムイオン伝導性の高い安定な被膜が形成されるとともに、セパレータ10の熱収縮緩和層4によってセパレータ10の熱収縮が効果的に抑制され、好ましい。   In the electricity storage device having the separator 10 shown in FIG. 2, the separator 10 has the surface layer 3, so that a stable coating with high lithium ion conductivity is formed on the electrode, and the separator 10 has the heat shrinkage relaxation layer 4. The heat shrinkage is effectively suppressed, which is preferable.

また、本実施形態では、図1に示すように、基材2の一方の面2aに接して表層3が設けられているセパレータ1を例に挙げて説明したが、本実施形態のセパレータは、図3に示すように、基材2の他方の面2bに、熱収縮緩和層5を有していてもよい。
図3は、本実施形態のセパレータの他の例を説明するための断面模式図である。図3に示す熱収縮緩和層5は、耐熱性粒子および/または耐熱性樹脂を含む。耐熱性粒子および耐熱性樹脂としては、それぞれ、上述した表層3に含有する場合と同じものを用いることができる。熱収縮緩和層5は、形状を保持するために、必要に応じて、上述した表層3に含有する場合と同じ結着材を含有していてもよい。
Further, in the present embodiment, as illustrated in FIG. 1, the separator 1 in which the surface layer 3 is provided in contact with one surface 2a of the base material 2 has been described as an example. As shown in FIG. 3, the other surface 2 b of the substrate 2 may have a heat shrinkage relaxation layer 5.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the separator of the present embodiment. The heat shrinkage relaxation layer 5 shown in FIG. 3 includes heat resistant particles and / or heat resistant resin. As the heat-resistant particles and the heat-resistant resin, the same particles as those contained in the surface layer 3 described above can be used. In order to maintain the shape, the heat shrinkage relaxation layer 5 may contain the same binder as that contained in the surface layer 3 described above, if necessary.

図3に示すセパレータ11を有する蓄電デバイスでは、セパレータ11が表層3を有することによって電極上にリチウムイオン伝導性の高い安定な被膜が形成されるとともに、セパレータ11の熱収縮緩和層5によってセパレータ11の熱収縮が効果的に抑制され、好ましい。   In the electricity storage device having the separator 11 shown in FIG. 3, the separator 11 has the surface layer 3, so that a stable coating with high lithium ion conductivity is formed on the electrode, and the separator 11 has the heat shrinkage relaxation layer 5. The heat shrinkage is effectively suppressed, which is preferable.

本実施形態では、基材2の一方の面2aに接して表層3が設けられているセパレータ1を例に挙げて説明したが、本実施形態のセパレータは、表層3が第1塗布膜6と第2塗布膜7とを有していてもよい。第1塗布膜6は、基材2の少なくとも一方の面2aに形成し、第2塗布膜7は、第1塗布膜6の表面に形成することが好ましい。第1塗布膜及び第2塗布膜は、上述した表層3に含有するものと同じものを用いることができるが、第2塗布膜7のリチウム塩化合物は、ビフェニル基含有リチウム塩を含むことが好ましい。第2塗布膜7にビフェニル基含有リチウム塩を含む場合、すなわち、ビフェニル基含有リチウム塩を表層3の表面側に偏析させた場合、電解液中により早くビフェニル基含有リチウム塩が溶け出してガスを発生させることが可能となる。これによりリチウムイオン電池に備えられたCID機構を迅速に作動させることが可能となり、安全性をより高めることが可能となる。   In the present embodiment, the separator 1 in which the surface layer 3 is provided in contact with the one surface 2a of the base material 2 has been described as an example. However, in the separator of the present embodiment, the surface layer 3 has the first coating film 6 and The second coating film 7 may be included. The first coating film 6 is preferably formed on at least one surface 2 a of the substrate 2, and the second coating film 7 is preferably formed on the surface of the first coating film 6. Although the same thing as what is contained in the surface layer 3 mentioned above can be used for a 1st coating film and a 2nd coating film, it is preferable that the lithium salt compound of the 2nd coating film 7 contains a biphenyl group containing lithium salt. . When the second coating film 7 contains a biphenyl group-containing lithium salt, that is, when the biphenyl group-containing lithium salt is segregated to the surface side of the surface layer 3, the biphenyl group-containing lithium salt dissolves earlier in the electrolyte solution and the gas is released. Can be generated. As a result, the CID mechanism provided in the lithium ion battery can be quickly operated, and the safety can be further improved.

図4は、本実施形態のセパレータの他の例を作製するための概略説明図である。図4に示す表層3の作製方法では、第1ヘッド30により基材2の少なくとも一方の面2aに第1塗布膜6を形成し、第2ヘッド31により第1塗布膜6の表面に第2塗布膜7を形成する逐次塗工によって、第1塗布膜6と第2塗布膜7とを有する表層3を形成する。第1ヘッド30と第2ヘッド31との距離は第1塗布膜6及び第2塗布膜7の乾燥工程の条件により適宜定めることが好ましい。また第1塗布膜6及び第2塗布膜7は一括して形成してもよい。
なお、本実施形態の形成方法では、第1塗布膜6を形成する前に、リチウム塩化合物を含まない第3塗布膜を形成しても良い。この場合、第3ヘッドにより基材2の少なくとも一方の面2aに第3塗布膜を形成した後、第1ヘッド30及び第2ヘッド31により第1塗布膜6及び第2塗布膜7を形成する。第3塗布膜としては、上述した熱収縮緩和層4に含有するものと同じものを用いることができる。
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram for producing another example of the separator of the present embodiment. In the method for producing the surface layer 3 shown in FIG. 4, the first coating film 6 is formed on at least one surface 2 a of the substrate 2 by the first head 30, and the second coating 31 is formed on the surface of the first coating film 6 by the second head 31. The surface layer 3 having the first coating film 6 and the second coating film 7 is formed by sequential coating for forming the coating film 7. It is preferable that the distance between the first head 30 and the second head 31 is appropriately determined according to the drying process conditions of the first coating film 6 and the second coating film 7. Moreover, you may form the 1st coating film 6 and the 2nd coating film 7 collectively.
In the formation method of the present embodiment, a third coating film that does not contain a lithium salt compound may be formed before the first coating film 6 is formed. In this case, after the third coating film is formed on at least one surface 2 a of the substrate 2 by the third head, the first coating film 6 and the second coating film 7 are formed by the first head 30 and the second head 31. . As a 3rd coating film, the same thing as what is contained in the heat shrink relaxation layer 4 mentioned above can be used.

図4に示す塗工態様は一例であるが、リチウム塩化合物を混合した表層を基材上に設けるとき、リチウム塩化合物を表層に均一に分散させる、耐熱性フィラーの周囲に偏在させる、あるいは表層のうち基材側ではなく外側に偏在させたりすることで、基材に対する表層の密着強度を比較的強く保つことができ、粉落ちなどの問題が発生することを回避することができる。また、リチウム塩化合物を添加してもバインダ(結着材)の接着作用を阻害することはなく、150℃におけるセパレータの寸法変化率を10%以下、好ましくは7%以下に抑えることが可能となる。   The coating mode shown in FIG. 4 is an example, but when a surface layer mixed with a lithium salt compound is provided on a substrate, the lithium salt compound is uniformly dispersed on the surface layer, unevenly distributed around the heat-resistant filler, or the surface layer. By making it unevenly distributed outside the base material side among them, the adhesive strength of the surface layer with respect to the base material can be kept relatively strong, and problems such as powder falling can be avoided. Further, even when a lithium salt compound is added, the adhesive action of the binder (binder) is not hindered, and the dimensional change rate of the separator at 150 ° C. can be suppressed to 10% or less, preferably 7% or less. Become.

本実施形態のセパレータの好適な具体例として、以下に示す(A)〜(G)のものが挙げられる。なお、本発明の一実施形態に係るセパレータは、基材の少なくとも一方の面に、表層を有するものであればよく、以下に示す(A)〜(G)のものに限定されない。   Specific examples of the separator of the present embodiment include the following (A) to (G). In addition, the separator which concerns on one Embodiment of this invention should just have a surface layer in the at least one surface of a base material, and is not limited to the thing of (A)-(G) shown below.

(A)基材2の少なくとも一方の面2aに、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物のみからなる表層3を有するもの。
(B)基材2の少なくとも一方の面2aに、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物と結着材とからなる表層3を有するもの。
(C)基材2の少なくとも一方の面2aに、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物と耐熱性粒子と結着材とからなる表層3を有するもの。
(A) What has the surface layer 3 which consists only of the lithium salt compound which releases lithium salt slowly in a non-aqueous electrolyte in the at least one surface 2a of the base material 2. FIG.
(B) What has the surface layer 3 which consists of a lithium salt compound and binder which release lithium salt slowly in a non-aqueous electrolyte in the at least one surface 2a of the base material 2. FIG.
(C) One having a surface layer 3 composed of a lithium salt compound that slowly releases a lithium salt in a non-aqueous electrolyte, heat-resistant particles, and a binder on at least one surface 2a of the substrate 2.

(D)基材2の少なくとも一方の面2aに、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物を含む表面層を有する耐熱性粒子と結着材とからなる表層3を有するもの。
(E)基材2の少なくとも一方の面2aに、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物と、耐熱性樹脂とからなる表層3を有するもの。
(D) having at least one surface 2a of the substrate 2 having a surface layer 3 composed of heat-resistant particles having a surface layer containing a lithium salt compound that releases lithium salt in a non-aqueous electrolyte and a binder. .
(E) What has the surface layer 3 which consists of a lithium salt compound which releases lithium salt slowly in a non-aqueous electrolyte, and a heat resistant resin in the at least one surface 2a of the base material 2.

(F)基材2の一方の面2aに上記(A)〜(D)の表層3が形成され、他方の面に耐熱性粒子および/または耐熱性樹脂を含む熱収縮緩和層が形成されているもの。
(G)基材2の一方の面2aと上記(A)〜(D)の表層3との間に、耐熱性粒子および/または耐熱性樹脂を含む熱収縮緩和層が形成されているもの。
(F) The surface layer 3 of the above (A) to (D) is formed on one surface 2a of the substrate 2, and the heat shrinkage relaxation layer containing heat resistant particles and / or heat resistant resin is formed on the other surface. What
(G) A heat shrinkage relaxation layer containing heat resistant particles and / or heat resistant resin is formed between one surface 2a of the substrate 2 and the surface layer 3 of the above (A) to (D).

上記の(A)〜(G)の中でも、(C)〜(G)が好ましく、(C)または(D)が更に好ましい。
(C)〜(G)のセパレータを有する蓄電デバイスでは、非水電解液中にリチウム塩が溶出し、電極上にリチウムイオン伝導性の高い安定な被膜が形成されるとともに、セパレータの熱収縮が効果的に抑制されるため、高温保存によるインピーダンスの上昇がより効果的に抑制される。特に、(C)または(D)セパレータを有する蓄電デバイスでは、高温保存によるインピーダンスの上昇を抑制する効果が顕著である。
Among the above (A) to (G), (C) to (G) are preferable, and (C) or (D) is more preferable.
In the electricity storage device having the separators (C) to (G), the lithium salt is eluted in the non-aqueous electrolyte, and a stable coating with high lithium ion conductivity is formed on the electrode. Since it is effectively suppressed, an increase in impedance due to high-temperature storage is more effectively suppressed. In particular, in the electricity storage device having the (C) or (D) separator, the effect of suppressing an increase in impedance due to high temperature storage is remarkable.

本実施形態のセパレータ1は、蓄電デバイス用のものであり、ポリオレフィン多孔膜からなる基材2と、基材2の少なくとも一方の面2aに設けられ、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物を含む表層3とを有する。したがって、本実施形態のセパレータ1を有する蓄電デバイスは、高温保存によるインピーダンスの上昇が十分に抑制されたものとなる。   The separator 1 according to this embodiment is for an electricity storage device, and is provided on a base material 2 made of a polyolefin porous film and at least one surface 2a of the base material 2, and releases lithium salt into the nonaqueous electrolytic solution gradually. And a surface layer 3 containing a lithium salt compound. Therefore, the electrical storage device having the separator 1 of the present embodiment is a device in which an increase in impedance due to high temperature storage is sufficiently suppressed.

〔蓄電デバイス〕
本実施形態の蓄電デバイスは、対向する電極間に介在する上述したいずれかのセパレータと、少なくともセパレータに含浸された非水電解液とを有する。非水電解液は、液体状であってもよいし、ゲル化されたものであってもよい。
本実施形態の蓄電デバイスとしては、例えば、下記の第1〜第4の蓄電デバイスが挙げられる。第1〜第4の蓄電デバイスの中でも、非水電解液中の電解質塩としてリチウム塩を使用する第1の蓄電デバイス(リチウム電池)又は第4の蓄電デバイス(リチウムイオンキャパシタ)が好ましく、第1の蓄電デバイスがより好ましい。第1の蓄電デバイスは、リチウム二次電池用であることが更に好ましい。
[Power storage device]
The electricity storage device of the present embodiment includes any of the separators described above interposed between opposing electrodes, and at least a non-aqueous electrolyte impregnated in the separator. The non-aqueous electrolyte may be in a liquid form or gelled.
As an electrical storage device of this embodiment, the following 1st-4th electrical storage device is mentioned, for example. Among the first to fourth power storage devices, the first power storage device (lithium battery) or the fourth power storage device (lithium ion capacitor) using a lithium salt as the electrolyte salt in the non-aqueous electrolyte is preferable. The electricity storage device is more preferable. More preferably, the first power storage device is for a lithium secondary battery.

〔第1の蓄電デバイス(リチウム電池)〕
第1の蓄電デバイスは、リチウム電池である。本明細書においてリチウム電池とは、リチウム一次電池及びリチウム二次電池の総称である。また、本明細書において、リチウム二次電池という用語は、いわゆるリチウムイオン二次電池も含む概念として用いる。
本実施形態のリチウム電池は、正極と、負極と、正極と負極との間に介在する上述したいずれかセパレータと、少なくともセパレータに含浸された非水電解液とを有する。
[First power storage device (lithium battery)]
The first power storage device is a lithium battery. In this specification, the lithium battery is a general term for a lithium primary battery and a lithium secondary battery. In this specification, the term lithium secondary battery is used as a concept including a so-called lithium ion secondary battery.
The lithium battery of this embodiment has a positive electrode, a negative electrode, any of the separators interposed between the positive electrode and the negative electrode, and at least a nonaqueous electrolytic solution impregnated in the separator.

本実施形態では、セパレータとして、上述した実施形態のいずれかのセパレータを用いる。セパレータとして、基材の一方の面にのみリチウム塩化合物を含む表層が設けられているものを用いる場合、表層は、正極および負極のどちらと対向して配置されていてもよい。基材の一方の面にのみ表層が設けられているセパレータを用いる場合、正極近傍のリチウム塩化合物濃度が高い方が、より早い段階から被膜形成に寄与し、高温保存によるインピーダンスの上昇がより一層抑制されたものとなるので、表層が、正極と対向して配置されていることが好ましい。
本実施形態のリチウム電池のセパレータには、後述する非水電解液が含浸されている。
In this embodiment, any separator of the above-described embodiment is used as a separator. In the case of using a separator provided with a surface layer containing a lithium salt compound only on one surface of the substrate, the surface layer may be disposed to face either the positive electrode or the negative electrode. When using a separator provided with a surface layer only on one side of the substrate, a higher lithium salt compound concentration in the vicinity of the positive electrode contributes to film formation from an earlier stage, and further increases in impedance due to high-temperature storage. Since it becomes what was suppressed, it is preferable that the surface layer is arrange | positioned facing the positive electrode.
The lithium battery separator of the present embodiment is impregnated with a non-aqueous electrolyte described later.

本実施形態のリチウム電池では、正極、負極及び非水電解液等のセパレータ以外の部材は、特に制限なく使用できる。
〔正極〕
正極は、集電体と、集電体上に形成した正極合剤層とからなる。正極合剤層は、正極活物質と導電剤と結着材とを含む。
正極の集電体としては、例えば、アルミニウム箔やステンレス製のラス板等を用いることができる。
In the lithium battery of this embodiment, members other than the separator, such as the positive electrode, the negative electrode, and the nonaqueous electrolyte, can be used without particular limitation.
[Positive electrode]
The positive electrode includes a current collector and a positive electrode mixture layer formed on the current collector. The positive electrode mixture layer includes a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder.
As the positive electrode current collector, for example, an aluminum foil, a stainless lath plate, or the like can be used.

正極活物質としては、リチウム含有複合金属酸化物およびリチウム含有オリビン型リン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
リチウム含有複合金属酸化物としては、例えば、コバルト、マンガン、及びニッケルからなる群より選ばれる一種又は二種以上とリチウムとの複合金属酸化物が使用される。このようなリチウム含有複合金属酸化物は、正極活物質として一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
The positive electrode active material preferably contains at least one selected from the group consisting of lithium-containing composite metal oxides and lithium-containing olivine-type phosphates.
As the lithium-containing composite metal oxide, for example, a composite metal oxide of lithium and one or more selected from the group consisting of cobalt, manganese, and nickel is used. Such lithium-containing composite metal oxides can be used singly or in combination of two or more as the positive electrode active material.

リチウム含有複合金属酸化物としては、例えば、LiCoO、LiCo1−x(但し、Mは、Sn、Mg、Fe、Ti、Al、Zr、Cr、V、Ga、Zn、及びCuからなる群より選ばれる1種又は2種以上の元素、0.001≦x≦0.05)、LiMn、LiNiO、LiCo1−xNi(0.01<x<1)、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3、LiNi0.5Co0.2Mn0.3、LiNi0.8Mn0.1Co0.1、LiNi0.8Co0.15Al0.05、LiMnOとLiMO(Mは、Co、Ni、Mn、Fe等の遷移金属)との固溶体、及びLiNi0.5Mn1.5からなる群より選ばれる1種以上が挙げられる。上記のリチウム含有複合金属酸化物は、LiCoOとLiMn、LiCoOとLiNiO、LiMnとLiNiOのように2種以上用いてもよい。Examples of the lithium-containing composite metal oxide include LiCoO 2 , LiCo 1-x M x O 2 (where M is Sn, Mg, Fe, Ti, Al, Zr, Cr, V, Ga, Zn, and Cu). One or two or more elements selected from the group consisting of 0.001 ≦ x ≦ 0.05, LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , LiCo 1-x Ni x O 2 (0.01 <x <1 LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 , LiNi 0. 8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 , a solid solution of Li 2 MnO 3 and LiMO 2 (M is a transition metal such as Co, Ni, Mn, Fe), and LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 1 or more types selected from the group consisting of It is. Two or more of the above lithium-containing composite metal oxides may be used such as LiCoO 2 and LiMn 2 O 4 , LiCoO 2 and LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 and LiNiO 2 .

リチウム含有オリビン型リン酸塩としては、鉄、コバルト、ニッケル、及びマンガンからなる群より選ばれる一種又は二種以上を含むものが好ましい。具体例としては、LiFePO、LiCoPO、LiNiPO、及びLiMnPOからなる群より選ばれる一種又は二種以上が挙げられる。これらの中でも、LiFePO又はLiMnPOが好ましい。As a lithium containing olivine type phosphate, what contains 1 type, or 2 or more types chosen from the group which consists of iron, cobalt, nickel, and manganese is preferable. Specific examples include one or more selected from the group consisting of LiFePO 4 , LiCoPO 4 , LiNiPO 4 , and LiMnPO 4 . Among these, LiFePO 4 or LiMnPO 4 is preferable.

上記のリチウム含有オリビン型リン酸塩の一部は、他元素で置換してもよい。具体的には、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、又はマンガンの一部を、Co、Mn、Ni、Mg、Al、B、Ti、V、Nb、Cu、Zn、Mo、Ca、Sr、W、及びZr等からなる群より選ばれる一種又は二種以上の元素で置換してもよい。
また、リチウム含有オリビン型リン酸塩としては、上記の置換してもよい元素を含有する化合物や炭素材料で被覆したものを用いてもよい。
また、リチウム含有オリビン型リン酸塩は、例えば、上記のリチウム含有複合金属酸化物と混合して用いることもできる。
A part of the lithium-containing olivine-type phosphate may be substituted with another element. Specifically, for example, a part of iron, cobalt, nickel, or manganese is changed to Co, Mn, Ni, Mg, Al, B, Ti, V, Nb, Cu, Zn, Mo, Ca, Sr, W, And one or more elements selected from the group consisting of Zr and the like may be substituted.
Moreover, as a lithium containing olivine type phosphate, you may use what was coat | covered with the compound and carbon material containing said element which may be substituted.
Moreover, lithium containing olivine type | mold phosphate can also be mixed with said lithium containing composite metal oxide, and can be used, for example.

正極の導電剤は、化学変化を起こさない電子伝導材料であればよく特に制限はない。例えば、正極に用いる導電剤としては、天然黒鉛(鱗片状黒鉛等)、人造黒鉛等のグラファイト、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、及びサーマルブラックからなる群より選ばれる一種又は二種以上のカーボンブラック等が挙げられ、グラファイトとカーボンブラックを適宜混合して用いてもよい。
正極合剤層中の導電剤の含有量は、1〜10質量%が好ましく、特に2〜5質量%が好ましい。
The conductive agent for the positive electrode is not particularly limited as long as it is an electron conductive material that does not cause a chemical change. For example, the conductive agent used for the positive electrode is selected from the group consisting of natural graphite (such as flake graphite), graphite such as artificial graphite, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black. One type or two or more types of carbon black may be used, and graphite and carbon black may be appropriately mixed and used.
1-10 mass% is preferable and, as for content of the electrically conductive agent in a positive mix layer, 2-5 mass% is especially preferable.

結着材としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、スチレンとブタジエンの共重合体(SBR)、アクリロニトリルとブタジエンの共重合体(NBR)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、エチレンプロピレンジエンターポリマー等が挙げられる。   As binders, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), styrene-butadiene copolymer (SBR), acrylonitrile-butadiene copolymer (NBR), carboxymethylcellulose (CMC), ethylene And propylene diene terpolymer.

正極合剤層(正極の集電体を除く部分)の密度は、通常は1.5g/cm以上である。正極合剤層の密度は、リチウム電池の容量をさらに高めるため、好ましくは2g/cm以上であり、より好ましくは、3g/cm以上であり、更に好ましくは、3.6g/cm以上である。なお、正極合剤層の密度は、4g/cm以下が好ましい。The density of the positive electrode mixture layer (the portion excluding the current collector of the positive electrode) is usually 1.5 g / cm 3 or more. In order to further increase the capacity of the lithium battery, the density of the positive electrode mixture layer is preferably 2 g / cm 3 or more, more preferably 3 g / cm 3 or more, and still more preferably 3.6 g / cm 3 or more. It is. The density of the positive electrode mixture layer is preferably 4 g / cm 3 or less.

正極は、例えば、以下に示す方法により作製できる。すなわち、正極活物質と導電剤と結着材とを混合し、1−メチル−2−ピロリドン等の高沸点溶剤を加えて混練して正極合剤とする。その後、正極合剤を集電体上に塗布して、乾燥、加圧成型し、50℃〜250℃程度の温度で、2時間程度真空下で加熱処理することにより、正極合剤層を形成する。
以上の工程により正極が得られる。
The positive electrode can be produced, for example, by the method shown below. That is, a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder are mixed, and a high boiling point solvent such as 1-methyl-2-pyrrolidone is added and kneaded to obtain a positive electrode mixture. After that, the positive electrode mixture is applied onto the current collector, dried, pressure-molded, and heated at a temperature of about 50 ° C. to 250 ° C. for about 2 hours under vacuum to form a positive electrode mixture layer. To do.
The positive electrode is obtained by the above steps.

〔負極〕
負極は、集電体と、集電体上に形成した負極合剤層とからなる。負極合剤層は、負極活物質と導電剤と結着材とを含む。
導電剤、結着材としては、上記の正極に用いる場合と同じものを用いることができる。
負極の集電体としては、例えば、銅箔等を用いることができる。
[Negative electrode]
The negative electrode includes a current collector and a negative electrode mixture layer formed on the current collector. The negative electrode mixture layer includes a negative electrode active material, a conductive agent, and a binder.
As the conductive agent and the binder, the same materials as those used for the positive electrode can be used.
As the negative electrode current collector, for example, a copper foil or the like can be used.

負極活物質としては、リチウム金属やリチウム合金、及びリチウムを吸蔵及び放出することが可能な炭素材料〔易黒鉛化炭素、(002)面の面間隔が0.37nm以上の難黒鉛化炭素、(002)面の面間隔が0.34nm以下の黒鉛等〕、スズ(単体)、スズ化合物、ケイ素(単体)、ケイ素化合物、又はLiTi12等のチタン酸リチウム化合物等を一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。Examples of the negative electrode active material include lithium metal and lithium alloy, and carbon materials capable of inserting and extracting lithium [graphitizable carbon, non-graphitizable carbon having a (002) plane spacing of 0.37 nm or more, ( 002) graphite having an interplanar spacing of 0.34 nm or less], tin (elemental), tin compound, silicon (elemental), silicon compound, or lithium titanate compound such as Li 4 Ti 5 O 12 Alternatively, two or more kinds can be used in combination.

これらの中でも、リチウムイオンの吸蔵及び放出能力において、人造黒鉛や天然黒鉛等の高結晶性の炭素材料を使用することが好ましく、(002)面の面間隔(d002)が0.340nm(ナノメータ)以下、特に0.335〜0.337nmである黒鉛型結晶構造を有する炭素材料を使用することが好ましい。
特に、複数の扁平状の黒鉛質微粒子が互いに非平行に集合又は結合した塊状構造を有する人造黒鉛粒子や、圧縮力、摩擦力、剪断力等の機械的作用を繰り返し与え、鱗片状天然黒鉛を球形化処理した粒子を用いることが好ましい。
Among these, it is preferable to use a highly crystalline carbon material such as artificial graphite or natural graphite in terms of the ability to occlude and release lithium ions, and the (002) plane spacing (d002) is 0.340 nm (nanometer). Hereinafter, it is particularly preferable to use a carbon material having a graphite type crystal structure of 0.335 to 0.337 nm.
In particular, artificial graphite particles having a massive structure in which a plurality of flat graphite fine particles are assembled or bonded non-parallel to each other, and mechanical action such as compressive force, frictional force, shearing force, etc. are repeatedly given, and scaly natural graphite is It is preferable to use spheroidized particles.

負極は、負極合剤層(負極の集電体を除く部分)の密度が1.5g/cm以上となるように加圧成形したときの負極合剤層のX線回折測定から得られる、黒鉛結晶の(110)面のピーク強度I(110)と(004)面のピーク強度I(004)との比I(110)/I(004)が、0.01以上であることが好ましい。上記ピーク強度の比I(110)/I(004)は、0.05以上がより好ましく、0.1以上が更に好ましい。また、過度に処理し過ぎて結晶性が低下すると、リチウム電池の放電容量が低下する場合がある。したがって、上記ピーク強度の比I(110)/I(004)は、0.5以下が好ましく、0.3以下がより好ましい。The negative electrode is obtained from the X-ray diffraction measurement of the negative electrode mixture layer when pressure-molded so that the density of the negative electrode mixture layer (the portion excluding the negative electrode current collector) is 1.5 g / cm 3 or more. The ratio I (110) / I (004) of the peak intensity I (110) of the (110) plane and the peak intensity I (004) of the (004) plane of the graphite crystal is preferably 0.01 or more. The peak intensity ratio I (110) / I (004) is more preferably 0.05 or more, and still more preferably 0.1 or more. Further, when the crystallinity is lowered due to excessive treatment, the discharge capacity of the lithium battery may be lowered. Accordingly, the peak intensity ratio I (110) / I (004) is preferably 0.5 or less, and more preferably 0.3 or less.

負極活物質としてのリチウムを吸蔵及び放出可能な金属化合物としては、Si、Ge、Sn、Pb、P、Sb、Bi、Al、Ga、In、Ti、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ag、Mg、Sr、又はBa等の金属元素を少なくとも一種含有する化合物が挙げられる。これらの金属化合物は、単体、合金、酸化物、窒化物、硫化物、硼化物、又はリチウムとの合金等、何れの形態で用いてもよいが、単体、合金、酸化物、リチウムとの合金の何れかが高容量化できるので好ましい。中でも、Si、Ge、及びSnからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を含有する金属化合物が好ましく、Si及びSnからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を含む金属化合物がより好ましい。これらの金属化合物を用いることにより、リチウム電池を高容量化できる。   Examples of metal compounds capable of inserting and extracting lithium as the negative electrode active material include Si, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Al, Ga, In, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn. , Ag, Mg, Sr, or a compound containing at least one metal element such as Ba. These metal compounds may be used in any form such as simple substance, alloy, oxide, nitride, sulfide, boride, or alloy with lithium, but simple substance, alloy, oxide, alloy with lithium Any of these is preferable because the capacity can be increased. Among these, a metal compound containing at least one element selected from the group consisting of Si, Ge, and Sn is preferable, and a metal compound containing at least one element selected from the group consisting of Si and Sn is more preferable. By using these metal compounds, the capacity of the lithium battery can be increased.

負極合剤層(負極の集電体を除く部分)の密度は、通常は1.1g/cm以上である。負極合剤層の密度は、リチウム電池の容量をさらに高めるため、好ましくは1.5g/cm以上であり、より好ましくは1.7g/cm以上である。なお、負極合剤層の密度は、2g/cm以下が好ましい。The density of the negative electrode mixture layer (portion excluding the negative electrode current collector) is usually 1.1 g / cm 3 or more. The density of the negative electrode mixture layer is preferably 1.5 g / cm 3 or more, and more preferably 1.7 g / cm 3 or more in order to further increase the capacity of the lithium battery. The density of the negative electrode mixture layer is preferably 2 g / cm 3 or less.

負極は、例えば、以下に示す方法により作製できる。すなわち、負極活物質と導電剤と結着材とを混合し、1−メチル−2−ピロリドン等の高沸点溶剤を加えて混練して負極合剤とする。その後、負極合剤を集電体上に塗布して、乾燥、加圧成型し、50℃〜250℃程度の温度で、2時間程度真空下で加熱処理し、負極合剤層を形成する。以上の工程により負極が得られる。   The negative electrode can be produced, for example, by the method shown below. That is, a negative electrode active material, a conductive agent, and a binder are mixed, and a high boiling point solvent such as 1-methyl-2-pyrrolidone is added and kneaded to obtain a negative electrode mixture. Thereafter, the negative electrode mixture is applied onto the current collector, dried and pressure-molded, and heat-treated at a temperature of about 50 ° C. to 250 ° C. for about 2 hours under vacuum to form a negative electrode mixture layer. A negative electrode is obtained by the above process.

〔非水電解液〕
非水電解液は、非水溶媒と、非水溶媒に溶解されている電解質塩とからなる。非水電解液は、従来公知の方法により、非水溶媒に電解質塩を溶解することにより得られる。
[Non-aqueous electrolyte]
The nonaqueous electrolytic solution is composed of a nonaqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the nonaqueous solvent. The nonaqueous electrolytic solution can be obtained by dissolving an electrolyte salt in a nonaqueous solvent by a conventionally known method.

〔非水溶媒〕
非水溶媒としては、環状カーボネート、鎖状エステル、ラクトン、エーテル、又はアミド等が挙げられる。これらの中でも、広い温度範囲で電気化学特性が相乗的に向上するため、非水溶媒として、鎖状エステルが含まれることが好ましく、鎖状カーボネートが含まれることが更に好ましく、環状カーボネートと鎖状カーボネートの両方が含まれることが最も好ましい。
なお、本明細書において「鎖状エステル」なる用語は、鎖状カーボネート及び鎖状カルボン酸エステルを含む概念として用いる。
[Non-aqueous solvent]
Examples of non-aqueous solvents include cyclic carbonates, chain esters, lactones, ethers, or amides. Among these, in order to synergistically improve the electrochemical characteristics in a wide temperature range, it is preferable that the non-aqueous solvent includes a chain ester, more preferably a chain carbonate, and a cyclic carbonate and a chain carbonate. Most preferably, both carbonates are included.
In the present specification, the term “chain ester” is used as a concept including a chain carbonate and a chain carboxylic acid ester.

環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、1,2−ブチレンカーボネート、2,3−ブチレンカーボネート、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン(FEC)、トランスもしくはシス−4,5−ジフルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン(以下、両者を総称して「DFEC」という)、ビニレンカーボネート(VC)、ビニルエチレンカーボネート(VEC)、又は4−エチニル−1,3−ジオキソラン−2−オン(EEC)等が挙げられる。これらの中でも、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン、ビニレンカーボネート、又は4−エチニル−1,3−ジオキソラン−2−オン(EEC)が更に好ましい。   Examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one (FEC), trans or Cis-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one (hereinafter collectively referred to as “DFEC”), vinylene carbonate (VC), vinyl ethylene carbonate (VEC), or 4-ethynyl-1 , 3-dioxolan-2-one (EEC) and the like. Among these, ethylene carbonate, propylene carbonate, 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one, vinylene carbonate, or 4-ethynyl-1,3-dioxolan-2-one (EEC) is more preferable.

非水溶媒として、ビニレンカーボネート(VC)等の炭素−炭素多重結合を有する環状カーボネート、又は4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン(FEC)等のフッ素原子を有する環状カーボネートを使用すると、リチウム電池における高温保存によるインピーダンスの上昇を抑制する効果がより高まるので好ましい。
炭素−炭素多重結を有する環状カーボネートとしては、VC、VEC、又はEECが好ましく、VCがより好ましい。
フッ素原子を有する環状カーボネートとしては、FEC又はDFECが好ましい。
非水溶媒として、炭素−炭素多重結を有する環状カーボネートとフッ素原子を有する環状カーボネートの両方を含むと、リチウム電池における高温保存によるインピーダンスの上昇を抑制する効果が一段と高まるので好ましい。
When a cyclic carbonate having a carbon-carbon multiple bond such as vinylene carbonate (VC) or a cyclic carbonate having a fluorine atom such as 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one (FEC) is used as the non-aqueous solvent. It is preferable because the effect of suppressing an increase in impedance due to high-temperature storage in a lithium battery is further increased.
As the cyclic carbonate having a carbon-carbon multiple bond, VC, VEC, or EEC is preferable, and VC is more preferable.
As the cyclic carbonate having a fluorine atom, FEC or DFEC is preferable.
When the non-aqueous solvent includes both a cyclic carbonate having a carbon-carbon multiple bond and a cyclic carbonate having a fluorine atom, the effect of suppressing an increase in impedance due to high-temperature storage in a lithium battery is further enhanced.

炭素−炭素多重結合を有する環状カーボネートおよび/またはフッ素原子を有する環状カーボネートの含有量は、非水溶媒の総体積に対して、好ましくは0.07体積%以上、より好ましくは0.2体積%以上、更に好ましくは0.7体積%以上である。また、その上限は、非水溶媒の総体積に対して、好ましくは7体積%以下、より好ましくは4体積%以下、更に好ましくは2.5体積%以下である。   The content of the cyclic carbonate having a carbon-carbon multiple bond and / or the cyclic carbonate having a fluorine atom is preferably 0.07% by volume or more, more preferably 0.2% by volume, based on the total volume of the nonaqueous solvent. As mentioned above, More preferably, it is 0.7 volume% or more. Moreover, the upper limit is preferably 7% by volume or less, more preferably 4% by volume or less, and still more preferably 2.5% by volume or less with respect to the total volume of the nonaqueous solvent.

鎖状エステルとしては、メチルエチルカーボネート(MEC)、メチルプロピルカーボネート(MPC)、メチルイソプロピルカーボネート(MIPC)、メチルブチルカーボネート、もしくはエチルプロピルカーボネート等の非対称鎖状カーボネート、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジプロピルカーボネート、もしくはジブチルカーボネート等の対称鎖状カーボネート、ピバリン酸メチル、ピバリン酸エチル、もしくはピバリン酸プロピル等のピバリン酸エステル、又はプロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、もしくは酢酸プロピル等の鎖状カルボン酸エステルが好適に挙げられる。   Examples of chain esters include asymmetric chain carbonates such as methyl ethyl carbonate (MEC), methyl propyl carbonate (MPC), methyl isopropyl carbonate (MIPC), methyl butyl carbonate, and ethyl propyl carbonate, dimethyl carbonate (DMC), and diethyl carbonate. (DEC), symmetric chain carbonates such as dipropyl carbonate or dibutyl carbonate, pivalate esters such as methyl pivalate, ethyl pivalate, or propyl pivalate, or methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, acetic acid A chain carboxylic acid ester such as methyl, ethyl acetate, or propyl acetate is preferred.

これらの鎖状エステルの中でも、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、プロピオン酸メチル、酢酸メチル、又は酢酸エチル等のメチル基を有する鎖状エステルが好ましく、特にメチル基を有する鎖状カーボネートが好ましい。   Among these chain esters, chain esters having a methyl group such as dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, methyl butyl carbonate, methyl propionate, methyl acetate, or ethyl acetate are preferred, particularly A chain carbonate having a methyl group is preferred.

非水溶媒として、鎖状カーボネートを用いる場合には、二種以上を用いることが好ましい。さらに、非水溶媒として、対称鎖状カーボネートと非対称鎖状カーボネートの両方を含むことがより好ましく、対称鎖状カーボネートの含有量が非対称鎖状カーボネートより多く含まれると更に好ましい。
特に、対称鎖状カーボネートとして、ジメチルカーボネートが含まれることが好ましい。非対称鎖状カーボネートとして、メチル基を有するものを含むことが好ましく、メチルエチルカーボネートを含むことが特に好ましい。非水溶媒として、ジメチルカーボネート(DMC)およびメチルエチルカーボネート(MEC)の両方を含むと、リチウム電池における高温保存によるインピーダンスの上昇を抑制する効果が一段と高まるので好ましい。
When chain carbonate is used as the non-aqueous solvent, it is preferable to use two or more kinds. Furthermore, it is more preferable that the non-aqueous solvent includes both a symmetric chain carbonate and an asymmetric chain carbonate, and it is even more preferable that the content of the symmetric chain carbonate is greater than that of the asymmetric chain carbonate.
In particular, it is preferable that dimethyl carbonate is contained as the symmetric chain carbonate. The asymmetric chain carbonate preferably includes a methyl group, and particularly preferably includes methyl ethyl carbonate. It is preferable to include both dimethyl carbonate (DMC) and methyl ethyl carbonate (MEC) as the non-aqueous solvent because the effect of suppressing an increase in impedance due to high-temperature storage in a lithium battery is further enhanced.

鎖状エステルの含有量は、特に制限されないが、非水溶媒の総体積に対して、60〜90体積%の範囲で用いるのが好ましい。該含有量が60体積%以上であると、非水電解液の粘度が高くなりすぎず、好ましい。また、該含有量が90体積%以下であると、非水電解液の電気伝導度が低下して、リチウム電池における高温保存によるインピーダンスの上昇を抑制する効果が低下するおそれが少なく、好ましい。   The content of the chain ester is not particularly limited, but it is preferably used in the range of 60 to 90% by volume with respect to the total volume of the nonaqueous solvent. When the content is 60% by volume or more, the viscosity of the nonaqueous electrolytic solution does not become too high, which is preferable. Moreover, when the content is 90% by volume or less, the electric conductivity of the nonaqueous electrolytic solution is lowered, and there is little possibility that the effect of suppressing an increase in impedance due to high-temperature storage in a lithium battery is reduced, which is preferable.

鎖状カーボネート中における対称鎖状カーボネートの占める体積の割合は、51体積%以上が好ましく、55体積%以上がより好ましい。その上限は、95体積%以下であることがより好ましく、85体積%以下であると更に好ましい。鎖状カーボネート中における対称鎖状カーボネートの占める体積の割合が51体積%以上95体積%以下であると、リチウム電池における高温保存によるインピーダンスの上昇を抑制する効果が一段と高まるので好ましい。   The volume ratio of the symmetric chain carbonate in the chain carbonate is preferably 51% by volume or more, and more preferably 55% by volume or more. The upper limit is more preferably 95% by volume or less, and still more preferably 85% by volume or less. It is preferable that the proportion of the volume occupied by the symmetric chain carbonate in the chain carbonate is 51% by volume or more and 95% by volume or less because the effect of suppressing an increase in impedance due to high-temperature storage in the lithium battery is further enhanced.

環状カーボネートと鎖状エステルの割合は、環状カーボネート:鎖状エステル(体積比)が10:90〜45:55が好ましく、15:85〜40:60がより好ましく、20:80〜35:65が特に好ましい。   The ratio between the cyclic carbonate and the chain ester is preferably 10:90 to 45:55, more preferably 15:85 to 40:60, and 20:80 to 35:65. Particularly preferred.

非水溶媒は、適切な物性を達成するために、上記の非水溶媒を2種以上混合して使用することが好ましい。2種以上の非水溶媒の組合せとしては、例えば、環状カーボネートと鎖状カーボネートとの組合せ、環状カーボネートと鎖状カルボン酸エステルとの組合せ、環状カーボネートとラクトンとの組合せ、環状カーボネートと鎖状カーボネートとラクトンとの組合せ、又は環状カーボネートと鎖状カーボネートと鎖状カルボン酸エステルとの組み合わせ等が挙げられる。   In order to achieve appropriate physical properties, it is preferable to use a mixture of two or more of the above nonaqueous solvents. Examples of combinations of two or more kinds of non-aqueous solvents include a combination of a cyclic carbonate and a chain carbonate, a combination of a cyclic carbonate and a chain carboxylic acid ester, a combination of a cyclic carbonate and a lactone, and a cyclic carbonate and a chain carbonate. And a combination of a lactone and a cyclic carbonate, a chain carbonate, and a chain carboxylic acid ester.

〔電解質塩〕
電解質塩としては、非水溶媒に溶解する各種リチウム塩を用いることが出来る。リチウム塩としては、例えば、LiPF、LiPO、LiPOF、LiBF、もしくはLiClO等の無機リチウム塩、LiN(SOF)、LiN(SOCFもしくはLiN(SO等のリチウムイミド塩、(CF(SONLi、(CF(SONLi等の環状のフッ化アルキレン鎖を有するリチウム塩、LiSOCH、LiSO、もしくはFSOLi等のSO基もしくはSO基を有するリチウム塩、又はビス(オキサラト)ボレート(LiBOB)、リチウムジフルオロ(オキサラト)ボレート(LiDFOB)、もしくはリチウムテトラフルオロ(オキサラト)ホスフェート(LiTFOP)等のオキサレート錯体をアニオンとするリチウム塩などが挙げられる。リチウム塩としては、これらの一種又は二種以上を混合して使用できる。
[Electrolyte salt]
As the electrolyte salt, various lithium salts that are soluble in a non-aqueous solvent can be used. Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiPO 2 F 2 , Li 2 PO 3 F, LiBF 4 , or LiClO 4, an inorganic lithium salt, LiN (SO 2 F) 2 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 or Lithium imide salt such as LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 , lithium having a cyclic fluorinated alkylene chain such as (CF 2 ) 2 (SO 2 ) 2 NLi, (CF 2 ) 3 (SO 2 ) 2 NLi Salt, lithium salt having SO 3 group or SO 4 group such as LiSO 4 CH 3 , LiSO 4 C 2 H 5 , or FSO 3 Li, or bis (oxalato) borate (LiBOB), lithium difluoro (oxalato) borate (LiDFOB) Or lithium tetrafluoro (oxalato) phosphate (LiTFOP) Lithium salts to the rate complexes with anions. As lithium salt, these 1 type, or 2 or more types can be mixed and used.

これらの中でも、LiPF、LiPO、LiPOF、LiBF、LiN(SOF)、LiN(SOCF、LiSOCH、及びFSOLiからなる群より選ばれる一種又は二種以上が好ましく、LiPF、LiPO、LiBF、LiN(SOF)、LiSOCH、及びFSOLiからなる群より選ばれる一種又は二種以上が更に好ましく、LiPFが最も好ましい。Among these, the group consisting of LiPF 6 , LiPO 2 F 2 , Li 2 PO 3 F, LiBF 4 , LiN (SO 2 F) 2 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiSO 4 CH 3 , and FSO 3 Li. 1 type or 2 types or more selected from LiPF 6 , LiPO 2 F 2 , LiBF 4 , LiN (SO 2 F) 2 , LiSO 4 CH 3 , and FSO 3 Li are preferably used. Is more preferred, and LiPF 6 is most preferred.

電解質塩として二種以上のリチウム塩を用いる場合、これらのリチウム塩の好適な組み合わせとしては、LiPFを含み、更にLiPO、LiN(SOF)、LiSOCH、及びFSOLiからなる群より選ばれる一種又は二種以上を含むことが好ましい。このような電解質塩を含む非水電解液では、セパレータにリチウム塩化合物が含まれていることと、電解質塩としてLiPFとともに上記リチウム塩が含まれることとの相乗効果により、電極上にリチウムイオン伝導性の高い安定な被膜を形成する。このため、リチウム電池における高温保存によるインピーダンスの上昇を抑制する効果が一段と高まり、好ましい。When two or more lithium salts are used as the electrolyte salt, suitable combinations of these lithium salts include LiPF 6 , and further include LiPO 2 F 2 , LiN (SO 2 F) 2 , LiSO 4 CH 3 , and FSO. It is preferable to include one or more selected from the group consisting of 3 Li. In such a non-aqueous electrolyte containing an electrolyte salt, a lithium ion compound is contained in the separator and a lithium ion on the electrode is caused by a synergistic effect of the lithium salt being contained together with LiPF 6 as the electrolyte salt. A highly conductive and stable film is formed. For this reason, the effect which suppresses the raise of the impedance by the high temperature storage in a lithium battery increases further, and it is preferable.

リチウム塩の濃度は、非水溶媒に対して、0.3モル/リットル以上が好ましく、0.7モル/リットル以上がより好ましく、1.1モル/リットル以上が更に好ましい。リチウム塩の濃度は、非水溶媒に対して、2.5モル/リットル以下が好ましく、2.0モル/リットル以下がより好ましく、1.6モル/リットル以下が更に好ましい。   The concentration of the lithium salt is preferably 0.3 mol / liter or more, more preferably 0.7 mol / liter or more, and still more preferably 1.1 mol / liter or more with respect to the nonaqueous solvent. The concentration of the lithium salt is preferably 2.5 mol / liter or less, more preferably 2.0 mol / liter or less, and still more preferably 1.6 mol / liter or less with respect to the nonaqueous solvent.

電解質塩としてLiPF以外のリチウム塩を含む場合、LiPF以外のリチウム塩が非水溶媒中に占める割合は、0.001モル/リットル以上であることが好ましい。この場合、セパレータにリチウム塩化合物が含まれていることによる効果と相俟って、蓄電デバイスにおける高温保存によるインピーダンスの上昇を抑制する効果が一段と高まるので好ましく、1.0モル/リットル以下であると、高温保存によるインピーダンスの上昇を抑制する効果が低下する懸念が少ないので好ましい。When a lithium salt other than LiPF 6 is included as the electrolyte salt, the proportion of the lithium salt other than LiPF 6 in the non-aqueous solvent is preferably 0.001 mol / liter or more. In this case, coupled with the effect of the lithium salt compound contained in the separator, the effect of suppressing an increase in impedance due to high temperature storage in the electricity storage device is further enhanced, and is preferably 1.0 mol / liter or less. And there is little concern that the effect of suppressing the increase in impedance due to high temperature storage is reduced, which is preferable.

LiPF以外のリチウム塩が非水溶媒中に占める割合は、より好ましくは0.01モル/リットル以上、特に好ましくは0.03モル/リットル以上、最も好ましくは0.04モル/リットル以上である。その上限は、より好ましくは0.5モル/リットル以下、特に好ましくは0.2モル/リットル以下である。The proportion of the lithium salt other than LiPF 6 in the non-aqueous solvent is more preferably 0.01 mol / liter or more, particularly preferably 0.03 mol / liter or more, and most preferably 0.04 mol / liter or more. . The upper limit is more preferably 0.5 mol / liter or less, and particularly preferably 0.2 mol / liter or less.

本実施形態のリチウム電池では、電池内の内圧上昇に対する対策として、電池蓋に安全弁を設けたり、電池缶やガスケット等の部材に切り込みを入れたりする方法を採用できる。また、過充電防止の安全対策として、電池内の内圧を感知して電流を遮断する電流遮断機構を電池蓋に設けてもよい。
また、本実施形態のリチウム電池においては、電池構造に特に限定はなく、コイン型電池、円筒型電池、角型電池、又はラミネート電池等を適用できる。
In the lithium battery according to the present embodiment, as a countermeasure against an increase in internal pressure in the battery, a method of providing a safety valve on the battery lid or cutting a member such as a battery can or a gasket can be employed. Further, as a safety measure for preventing overcharge, the battery lid may be provided with a current interruption mechanism that senses the internal pressure in the battery and interrupts the current.
In the lithium battery of this embodiment, the battery structure is not particularly limited, and a coin-type battery, a cylindrical battery, a square battery, a laminate battery, or the like can be applied.

本実施形態のリチウム電池は、基材の少なくとも一方の面に、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物を含む表層を有するセパレータを有する。このため、高温保存によるインピーダンスの上昇を十分に抑制できる。具体的には、4.2Vの充電上限電圧にて60℃で2週間保存する高温保存前後での抵抗増加率が120%以下となる。このように本実施形態のリチウム電池では、高温保存前後の抵抗変化が小さいため、性能を劣化させることなく、充放電できる。   The lithium battery of the present embodiment has a separator having a surface layer containing a lithium salt compound that slowly releases a lithium salt in a non-aqueous electrolyte on at least one surface of a substrate. For this reason, an increase in impedance due to high temperature storage can be sufficiently suppressed. Specifically, the resistance increase rate before and after high-temperature storage at a charge upper limit voltage of 4.2 V for 2 weeks at 60 ° C. is 120% or less. Thus, in the lithium battery of this embodiment, since the resistance change before and behind high temperature storage is small, it can charge / discharge without degrading performance.

本実施形態のリチウム電池では、例えば、放電終止電圧を2.8V以下に設定でき、更に2.5V、2.0Vの低電圧に設定することもできる。なお、本実施形態のリチウム電池では、充放電の電流値については特に限定されないが、通常0.1〜30Cの範囲で使用できる。また、本実施形態のリチウム電池は、−40〜100℃、好ましくは−10〜80℃で充放電できる。   In the lithium battery of the present embodiment, for example, the end-of-discharge voltage can be set to 2.8 V or lower, and can be set to low voltages of 2.5 V and 2.0 V. In addition, in the lithium battery of this embodiment, although it does not specifically limit about the electric current value of charging / discharging, it can be normally used in 0.1-30C. Moreover, the lithium battery of this embodiment can be charged / discharged at -40-100 degreeC, Preferably it is -10-80 degreeC.

〔第2の蓄電デバイス(電気二重層キャパシタ)〕
第2の蓄電デバイスは、電解液と電極界面の電気二重層容量を利用してエネルギーを貯蔵する電気二重層キャパシタである。この蓄電デバイスに用いられる最も典型的な電極活物質は、活性炭である。二重層容量は、概ね表面積に比例して増加する。本実施形態では、セパレータとして、上述した実施形態のいずれかのセパレータを用いる。
[Second power storage device (electric double layer capacitor)]
The second power storage device is an electric double layer capacitor that stores energy by using an electric double layer capacity at the interface between the electrolyte and the electrode. The most typical electrode active material used for this electricity storage device is activated carbon. Double layer capacity increases roughly in proportion to surface area. In this embodiment, any separator of the above-described embodiment is used as a separator.

〔第3の蓄電デバイス〕
第3の蓄電デバイスは、電極のドープ/脱ドープ反応を利用してエネルギーを貯蔵する蓄電デバイス(キャパシタ)である。この蓄電デバイスに用いられる電極活物質として、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化銅等の金属酸化物や、ポリアセン、ポリチオフェン誘導体等のπ共役高分子が挙げられる。これらの電極活物質を用いたキャパシタは、電極のドープ/脱ドープ反応にともなうエネルギー貯蔵が可能である。本実施形態では、セパレータとして、上述した実施形態のいずれかのセパレータを用いる。
[Third power storage device]
The third power storage device is a power storage device (capacitor) that stores energy using electrode doping / dedoping reactions. Examples of the electrode active material used in this power storage device include metal oxides such as ruthenium oxide, iridium oxide, tungsten oxide, molybdenum oxide, and copper oxide, and π-conjugated polymers such as polyacene and polythiophene derivatives. Capacitors using these electrode active materials can store energy associated with electrode doping / dedoping reactions. In this embodiment, any separator of the above-described embodiment is used as a separator.

〔第4の蓄電デバイス(リチウムイオンキャパシタ)〕
第4の蓄電デバイスは、リチウムイオンキャパシタ(LIC)である。リチウムイオンキャパシタでは、負極であるグラファイト等の炭素材料へのリチウムイオンのインターカレーションを利用して、エネルギーを貯蔵する。正極としては、例えば、活性炭電極と電解液との間の電気二重層を利用したものや、π共役高分子電極のドープ/脱ドープ反応を利用したもの等が挙げられる。電解液には、LiPF等のリチウム塩が少なくとも含まれる。本実施形態では、セパレータとして、上述した実施形態のいずれかのセパレータを用いる。
[Fourth storage device (lithium ion capacitor)]
The fourth power storage device is a lithium ion capacitor (LIC). In a lithium ion capacitor, energy is stored by intercalation of lithium ions into a carbon material such as graphite as a negative electrode. Examples of the positive electrode include those using an electric double layer between an activated carbon electrode and an electrolytic solution, those using a π-conjugated polymer electrode doping / dedoping reaction, and the like. The electrolytic solution contains at least a lithium salt such as LiPF 6 . In this embodiment, any separator of the above-described embodiment is used as a separator.

以下、本発明の具体的な実施例について説明する。本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. The present invention is not limited to these examples.

「セパレータの製造」
<ポリオレフィン微多孔膜(A−1):PP/PE/PP三層膜:乾式>
[PP原反の製膜]
吐出幅1000mm、吐出リップ開度2mmのTダイを使用し、重量平均分子量が470,000、分子量分布が7.8、融点が161℃のポリプロピレン樹脂を、Tダイ温度200℃で溶融押出した。吐出フィルムは90℃の冷却ロ−ルに導かれ、37.2℃の冷風が吹きつけられて冷却された後、40m/min.で引き取った。得られた未延伸ポリプロピレンフィルム(未延伸PP原反)の膜厚は5.2μmであった。また、未延伸PP原反の厚みに対する変動係数(C.V.)は、0.016であった。
"Manufacture of separators"
<Polyolefin microporous membrane (A-1): PP / PE / PP three-layer membrane: dry type>
[PP film formation]
Using a T die having a discharge width of 1000 mm and a discharge lip opening of 2 mm, a polypropylene resin having a weight average molecular weight of 470,000, a molecular weight distribution of 7.8, and a melting point of 161 ° C. was melt extruded at a T die temperature of 200 ° C. The discharged film was guided to a cooling roll at 90 ° C. and cooled by blowing cold air at 37.2 ° C., and then 40 m / min. I picked it up. The film thickness of the obtained unstretched polypropylene film (unstretched PP original fabric) was 5.2 μm. The coefficient of variation (CV) with respect to the thickness of the unstretched PP original fabric was 0.016.

[PE原反の製膜]
吐出幅1000mm、吐出リップ開度2mmのTダイを使用し、重量平均分子量が320,000、分子量分布が7.8、密度が0.961g/cm、融点が133℃、メルトインデックス0.31の高密度ポリエチレンを、Tダイ温度173℃で溶融押出した。
吐出フィルムは115℃の冷却ロ−ルに導かれ、39℃の冷風を吹きつけて冷却した後、20m/min.で引き取った。得られた未延伸ポリエチレンフィルム(未延伸PE原反)の膜厚は9.4μmであった。 また、未延伸PE原反の厚みに対する変動係数(C.V.)は、0.016であった。
[PE film formation]
Using a T-die with a discharge width of 1000 mm and a discharge lip opening of 2 mm, a weight average molecular weight of 320,000, a molecular weight distribution of 7.8, a density of 0.961 g / cm 3 , a melting point of 133 ° C., a melt index of 0.31 The high density polyethylene was melt extruded at a T die temperature of 173 ° C.
The discharged film was led to a 115 ° C. cooling roll, cooled by blowing cold air of 39 ° C., and then 20 m / min. I picked it up. The film thickness of the obtained unstretched polyethylene film (unstretched PE original fabric) was 9.4 μm. The coefficient of variation (CV) with respect to the thickness of the unstretched PE original fabric was 0.016.

[ラミネート工程]
このようにして製造した未延伸PP原反と未延伸PE原反とを使用し、ポリエチレンフィルムの両面をポリプロピレンフィルムで挟んだサンドイッチ構成の三層の積層フィルムを以下のようにして製造した。
三組の原反ロ−ルサンドから、未延伸PP原反と未延伸PE原反を、それぞれ速度6.5m/min.で巻き出し、加熱ロ−ルに導き、ロール温度147℃のロールにて熱圧着した後、同速度で30℃の冷却ロ−ルに導き、巻き取った。巻出し張力はPP原反が5.0kg、PE原反が3.0kgであった。得られた三層の積層フィルムは、膜厚19.6μmで、下記の方法により測定したPPフィルムとPEフィルムとの剥離強度は54.7g/15mmであった。
[Lamination process]
Using the unstretched PP original fabric and the unstretched PE original fabric thus produced, a three-layer laminated film having a sandwich structure in which both sides of the polyethylene film were sandwiched between polypropylene films was produced as follows.
An unstretched PP raw fabric and an unstretched PE raw fabric were each fed at a speed of 6.5 m / min. The film was unwound and led to a heating roll, and after thermocompression bonding with a roll having a roll temperature of 147 ° C., it was led to a cooling roll at 30 ° C. at the same speed and wound. The unwinding tension was 5.0 kg for PP and 3.0 kg for PE. The obtained three-layer laminated film had a film thickness of 19.6 μm, and the peel strength between the PP film and PE film measured by the following method was 54.7 g / 15 mm.

[剥離強度測定]
三層の積層フィルムからTD方向(直角方向):15mm、MD方向(流れ方向):200mmの試験片を、TD方向中心部、両端部(端部より10mm内側)、各A面(三層の積層フィルムの一方の面)、B面(三層の積層フィルムの他方の面)、合計6点のサンプルを採取した。ORIENTEC社製引張試験機(RTC−1210A)にて、層間剥離強度を測定した。測定条件は、100Nのロードセルを用い、チャック間距離50mm、クロスヘッドスピード50mm/min.の条件とした。また、予め試験片の測定接着面の一部を剥がした測定試料を作成し、引張試験機にT状態にセットした。剥離開始後、120mm、140mm、160mm、180mm、200mm剥離時における試験片の剥離強度を測定し、その平均値を剥離強度として評価した。
[Peel strength measurement]
TD direction (perpendicular direction): 15 mm, MD direction (flow direction): 200 mm test piece from three layers laminated film, TD direction center, both ends (10 mm inside from the end), each A side (three layers) A total of 6 samples were collected, one side of the laminated film) and B side (the other side of the three-layer laminated film). The delamination strength was measured with a tensile tester (RTC-1210A) manufactured by ORIENTEC. Measurement conditions were as follows: a load cell of 100N was used, the distance between chucks was 50 mm, and the crosshead speed was 50 mm / min. Conditions. Moreover, the measurement sample which peeled off one part of the measurement adhesive surface of a test piece was created previously, and it set to the T state in the tensile tester. After the start of peeling, the peeling strength of the test piece at 120 mm, 140 mm, 160 mm, 180 mm, and 200 mm peeling was measured, and the average value was evaluated as the peeling strength.

[延伸工程]
この三層の積層フィルムに対し、125℃に加熱された熱風循環オ−ブン(熱処理ゾーン:オーブン1)中で熱処理を行った。次いで、熱処理した積層フィルムを、冷延伸ゾーンにて、35℃に保持されたニップロ−ル間で18%(初期延伸倍率)に低温延伸した。
供給側のロ−ル速度は2.8m/min.であった。低温延伸した積層フィルムを、引き続き130℃に加熱された熱延伸ゾーン(オーブン2)にて、ロ−ル周速差を利用してロ−ラ間で190%(最大延伸倍率)になるまで熱延伸した。その後、熱延伸した積層フィルムを、引き続き125%(最終延伸倍率)まで熱緩和し、熱固定ゾーン(オーブン3)にて、133℃にて熱固定し、連続的にポリオレフィン微多孔膜(A−1)を製造した。
[Stretching process]
The three-layer laminated film was subjected to heat treatment in a hot air circulation oven (heat treatment zone: oven 1) heated to 125 ° C. Next, the heat-treated laminated film was stretched at a low temperature of 18% (initial stretching ratio) between nip rolls maintained at 35 ° C. in a cold stretching zone.
The roll speed on the supply side is 2.8 m / min. Met. The laminated film that has been stretched at a low temperature is subsequently heated in a heat stretching zone (oven 2) heated to 130 ° C. until the roller reaches 190% (maximum stretching ratio) using the difference in the peripheral speed of the roll. Stretched. Thereafter, the heat-stretched laminated film was thermally relaxed to 125% (final draw ratio), and heat-set at 133 ° C. in a heat-setting zone (oven 3). 1) was produced.

このようにして得られたポリオレフィン微多孔膜(A−1)(試料)の下記の方法により測定した厚みは、20μmであり、透気度は、310sec/100mlであった。また、ポリオレフィン微多孔膜(A−1)(試料)の下記の方法により測定した両面の表面粗さ(Ra)の平均値(Ra(ave))は0.18μm、圧縮弾性率は112MPaであった。   The polyolefin microporous membrane (A-1) (sample) thus obtained had a thickness measured by the following method of 20 μm and an air permeability of 310 sec / 100 ml. In addition, the average value (Ra (ave)) of the surface roughness (Ra) of both surfaces of the polyolefin microporous membrane (A-1) (sample) measured by the following method was 0.18 μm, and the compression modulus was 112 MPa. It was.

[膜厚測定]
試料より、MD方向50mmの全幅にわたるテープ状の試験片を5枚用意した。5枚の試験片を重ね、測定点が25点になるように等間隔に、ファインプリューフ社製電気マイクロメーター(ミリトロン 1240 触針5mmφ(フラット面、針圧 0.75N))を用いて厚みを測定し、その平均値を厚みとした。
[Film thickness measurement]
Five tape-like test pieces were prepared from the sample over the entire width of 50 mm in the MD direction. Five test pieces are stacked, and using an electric micrometer (Millitron 1240 stylus 5 mmφ (flat surface, stylus pressure 0.75 N)) manufactured by Finepreuf Co., Ltd. at equal intervals so that the measurement points are 25 points. The average value was taken as the thickness.

[透気度(ガーレ値)の測定]
試料より、MD方向80mmの全幅の試験片を採取した。試験片のTD方向中央部と左右の端部(端面から50mm内側)の3点について、B型ガーレ式デンソメーター(株式会社東洋精機社製)を用いて、JIS P8117に準じて、透気度の測定を行った。3点の平均値をガーレ値として評価した。
[Measurement of air permeability (Gurley value)]
A test piece having a full width of 80 mm in the MD direction was taken from the sample. Air permeability according to JIS P8117, using a B-type Gurley type densometer (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) at three points of the center in the TD direction and the left and right ends (inside 50 mm from the end face) of the test piece. Was measured. The average value of 3 points was evaluated as the Gurley value.

[表面粗さ]
菱化システムズ社製の白色干渉計(Vertscan 3.0)を用い、対物レンズを×5倍の条件下で、試料の表面(一方の面)について、MD方向1270μm、TD方向960μmの範囲の画像を採取した。採取した画像のMD方向、任意の2箇所について線分析を行い、表面粗さ(Ra)を計測した。また、試料の裏面(他方の面)について同様に表面粗さ(Ra)を計測し、試料の表面と裏面の平均値をRa(ave)として評価した。
[Surface roughness]
Using a white interferometer (Vertscan 3.0) manufactured by Ryoka Systems Co., Ltd., with the objective lens at a magnification of x5, an image in the range of 1270 μm in the MD direction and 960 μm in the TD direction on the sample surface (one surface) Were collected. Line analysis was performed on the MD direction of the collected image and two arbitrary locations, and the surface roughness (Ra) was measured. Moreover, the surface roughness (Ra) was similarly measured about the back surface (the other surface) of the sample, and the average value of the front surface and the back surface of the sample was evaluated as Ra (ave).

[圧縮弾性率]
試料から、50mm角のサンプルを複数採取して積層し、厚み5mmの積層サンプルを作製した。積層サンプルに直径10mmの金属円柱を押し当て、ORIENTEC.RTC−1250Aにて、500Nのロードセルを用い、チャックロスヘッドスピード0.5mm/min.の条件にて圧縮方向の応力−ひずみ曲線を作成した。応力−ひずみ曲線の傾きが一定になった部分の傾きから、圧縮弾性率を算出した。
応力とは、単位面積(mm)当たりの圧縮荷重(N)=圧縮の応力(N/mm)であり、単位はMPaである。例えば、直径10mmの金属円柱で100Nの荷重を加えた場合の応力は、100N/(5mm×5mm×π)≒1.27MPaである。ひずみとは、圧縮の応力を加えた際に変形した変位量を、初期厚み(5mm)で除した値であり、単位は無い。例えば、試験により初期の厚みである5mmから4.8mmに変形した場合、変位量は、0.2mmであり、ひずみ量は、0.2mm/5mm=0.04となる。
[Compressive modulus]
A plurality of 50 mm square samples were collected from the sample and laminated to prepare a laminated sample having a thickness of 5 mm. A metal cylinder having a diameter of 10 mm was pressed against the laminated sample, and ORIENTEC. In RTC-1250A, a 500 N load cell was used, and a chuck loss head speed of 0.5 mm / min. A stress-strain curve in the compression direction was created under the conditions described above. The compressive elastic modulus was calculated from the slope of the portion where the slope of the stress-strain curve became constant.
The stress is compression load (N) per unit area (mm 2 ) = compression stress (N / mm 2 ), and the unit is MPa. For example, the stress when a load of 100 N is applied to a metal cylinder having a diameter of 10 mm is 100 N / (5 mm × 5 mm × π) ≈1.27 MPa. The strain is a value obtained by dividing the amount of displacement deformed when compressive stress is applied by the initial thickness (5 mm), and there is no unit. For example, when the initial thickness is deformed from 5 mm to 4.8 mm by the test, the displacement amount is 0.2 mm, and the strain amount is 0.2 mm / 5 mm = 0.04.

<ポリオレフィン微多孔膜(A−2):PP単層膜:乾式>
ポリオレフィン微多孔膜(A−1)を製造する際に使用した未延伸PP原反に対し、ポリオレフィン微多孔膜(A−1)を製造する際と同様の延伸工程を行うことによって、ポリオレフィン微多孔膜(A−2)を得た。
ポリオレフィン微多孔膜(A−2)の厚みは、20μmであり、透気度は、220sec/100mlであった。また、両面の表面粗さ(Ra)の平均値(Ra(ave))は、0.13μm、圧縮弾性率は、137MPaであった。
<Polyolefin microporous membrane (A-2): PP monolayer membrane: dry type>
By subjecting the unstretched PP raw fabric used in producing the polyolefin microporous membrane (A-1) to the same stretching process as in producing the polyolefin microporous membrane (A-1), polyolefin microporous A membrane (A-2) was obtained.
The polyolefin microporous membrane (A-2) had a thickness of 20 μm and an air permeability of 220 sec / 100 ml. Moreover, the average value (Ra (ave)) of the surface roughness (Ra) of both surfaces was 0.13 μm, and the compression elastic modulus was 137 MPa.

<ポリオレフィン微多孔膜(A−3):PE単層膜:湿式>
ポリエチレン樹脂と可塑剤としての流動パラフィンとを、二軸押出機に供給し、溶融混練して、ポリエチレン溶液を調製した。得られたポリエチレン溶液を、Tダイから所定の温度で押し出し、冷却ロールで巻き取りながらゲル状のシートを成形した。このゲル状のシートを、2軸延伸することによって、薄膜フィルムを得た。
<Polyolefin microporous membrane (A-3): PE monolayer membrane: wet>
A polyethylene resin and liquid paraffin as a plasticizer were supplied to a twin screw extruder and melt kneaded to prepare a polyethylene solution. The obtained polyethylene solution was extruded from a T-die at a predetermined temperature, and a gel-like sheet was formed while being wound with a cooling roll. A thin film was obtained by biaxially stretching this gel sheet.

得られた薄膜フィルムをヘキサンで洗浄し、薄膜フィルムから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うことで、薄膜フィルムを微多孔化した。以上の工程により、ポリオレフィン微多孔膜(A−3)を得た。
ポリオレフィン微多孔膜(A−3)の厚みは、20μmであり、透気度は、270sec/100mlであった。また、両面の表面粗さ(Ra)の平均値(Ra(ave))は、0.42μm、圧縮弾性率は、68MPaであった。
The obtained thin film was washed with hexane, and liquid paraffin remaining from the thin film was extracted and removed, followed by drying and heat treatment to make the thin film microporous. Through the above steps, a polyolefin microporous membrane (A-3) was obtained.
The polyolefin microporous membrane (A-3) had a thickness of 20 μm and an air permeability of 270 sec / 100 ml. Moreover, the average value (Ra (ave)) of the surface roughness (Ra) on both sides was 0.42 μm, and the compression modulus was 68 MPa.

このようにして得られたポリオレフィン微多孔膜(A−1)〜(A−3)を用いて、実施例1〜23、比較例1〜3のセパレータを作成した。
表1に、実施例1〜23、比較例1〜3のセパレータの断面模式図を示す。表1において、符号2はポリオレフィン微多孔膜、符号21はリチウム塩化合物、符号22は耐熱性粒子、符号23は耐熱性樹脂、符号24はリチウム塩化合物を含む表面層を有する耐熱性粒子を示す。
実施例20〜23では表1中の符号21、22、24が混在し、リチウム塩化合物が耐熱性粒子の周囲に偏在している割合が多かった。実施例19は実施例5、16、20〜23と同様の構造を有するように基板上に塗工した。
Separators of Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared using the polyolefin microporous membranes (A-1) to (A-3) thus obtained.
In Table 1, the cross-sectional schematic diagram of the separator of Examples 1-23 and Comparative Examples 1-3 is shown. In Table 1, 2 is a polyolefin microporous membrane, 21 is a lithium salt compound, 22 is a heat-resistant particle, 23 is a heat-resistant resin, and 24 is a heat-resistant particle having a surface layer containing a lithium salt compound. .
In Examples 20-23, the codes | symbols 21, 22, and 24 in Table 1 were mixed, and the ratio with which the lithium salt compound was unevenly distributed around the heat resistant particle was large. Example 19 was coated on the substrate so as to have the same structure as Examples 5, 16, 20-23.

Figure 0006436248
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「実施例1、11、18」
リチウム塩化合物としてのメタンスルホン酸リチウム粉末と、結着材としてのポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを、メタンスルホン酸リチウム:PVDF(質量比)=95:5の混合比で混合し、混合物とした。得られた混合物を、溶媒としての1−メチル−2−ピロリドンに分散もしくは溶解させることにより、塗工用のスラリー(C−1)を得た。
"Examples 1, 11, and 18"
Lithium methanesulfonate powder as a lithium salt compound and polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder were mixed at a mixing ratio of lithium methanesulfonate: PVDF (mass ratio) = 95: 5 to obtain a mixture. . The obtained mixture was dispersed or dissolved in 1-methyl-2-pyrrolidone as a solvent to obtain a slurry (C-1) for coating.

得られたスラリー(C−1)を、表2に示す1m辺りのメタンスルホン酸リチウムの塗布量(Li塩化合物塗布量)となるように、卓上コータを用いてポリオレフィン微多孔膜(A−1)の一方の面に塗布し、乾燥後に熱延伸処理することで表層を形成し、実施例1のセパレータを得た。実施例1と同様にして、実施例11、18のセパレータを得た。
実施例1、11、18のセパレータは、上記の膜厚測定方法により測定した表層の厚みが2μmであった。
The obtained slurry (C-1) was coated with a microporous polyolefin membrane (A-) using a desktop coater so that the coating amount of lithium methanesulfonate per 1 m 2 shown in Table 2 (Li salt compound coating amount) was obtained. The surface layer was formed by applying to one side of 1) and heat-treating after drying to obtain the separator of Example 1. The separators of Examples 11 and 18 were obtained in the same manner as Example 1.
The separators of Examples 1, 11, and 18 had a surface layer thickness of 2 μm as measured by the film thickness measurement method described above.

[密着強度]
密着強度はピール試験によって測定した。幅20mm長さ50mmで切り出したセパレータサンプルの表層に粘着テープ(コクヨ製T−225)を貼り、試験用のサンプルを作製した。ピール試験機(日本電産シンポ株式会社製FGS−100VC)を用いて剥離速度300mm/min、T型剥離)にて基板と表層との剥離強度を測定し、測定開始から測定終了までの間で経時的に測定し、測定平均値(N/cm)を密着強度とした。
[Adhesion strength]
The adhesion strength was measured by a peel test. An adhesive tape (Kokuyo T-225) was attached to the surface layer of a separator sample cut out with a width of 20 mm and a length of 50 mm to prepare a test sample. The peel strength between the substrate and the surface layer was measured with a peel tester (Nidec Sympo Co., Ltd. FGS-100VC, peel rate 300 mm / min, T-type peel), and from the start of measurement to the end of measurement. Measurement was made over time, and the measurement average value (N / cm) was defined as the adhesion strength.

[熱収縮率]
試料の両側より10mm内側から、試験片(200×200mm)を採取した。各試験片の幅方向(TD)及び長さ方向(MD)に標点間距離180mmの標点を各1ヶ所中央部に記入し、標点間寸法を鋼尺にて測定した。標点間距離を記入した試料を紙に挟み、ヤマト科学製、熱風循環式 型式:DK−43にて150℃環境下に1時間静置した。この後に試料を取り出して室温にて放冷し、標点間距離を鋼尺にて測定した。
熱収縮率は加熱前標点間距離をL1(mm)、加熱後の標点間距離をL2(mm)とし以下の式により算出した。
熱収縮率=(L1−L2)/L1×100
[Heat shrinkage]
A test piece (200 × 200 mm) was taken from the inside 10 mm from both sides of the sample. A gauge point with a distance between the gauge points of 180 mm was entered in the center of each test piece in the width direction (TD) and length direction (MD) of each test piece, and the dimension between the gauge points was measured with a steel scale. A sample in which the distance between the gauge points was recorded was sandwiched between papers, and left for 1 hour in an environment of 150 ° C. in a hot air circulation type model: DK-43 manufactured by Yamato Kagaku. Thereafter, the sample was taken out and allowed to cool at room temperature, and the distance between the gauge points was measured with a steel rule.
The heat shrinkage rate was calculated by the following equation, assuming that the distance between the pre-heating marks was L1 (mm) and the distance between the marks after heating was L2 (mm).
Thermal contraction rate = (L1-L2) / L1 × 100

[寸法変化率]
MD方向の熱収縮率の絶対値、およびTD方向の熱収縮率の絶対値とを乗じた値を寸法変化率として算出した。
[Dimensional change rate]
A value obtained by multiplying the absolute value of the thermal shrinkage rate in the MD direction and the absolute value of the thermal shrinkage rate in the TD direction was calculated as the dimensional change rate.

〔リチウム塩化合物の溶解度の測定〕
実施例1のセパレータの表層を形成する際に使用したリチウム塩化合物としてのメタンスルホン酸リチウムについて、下記の溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度を、以下に示す方法により測定した。
エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを体積比で3:7の割合で含有する非水溶媒中に、1モル/リットルの濃度でヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)を含む溶解度測定用溶液を調製した。
[Measurement of solubility of lithium salt compound]
About the lithium methanesulfonate as a lithium salt compound used when forming the surface layer of the separator of Example 1, the solubility at 25 ° C. in the following solubility measuring solution was measured by the method shown below.
A solution for measuring solubility containing lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) at a concentration of 1 mol / liter in a non-aqueous solvent containing ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate in a volume ratio of 3: 7 was prepared. .

そして、25℃の溶解度測定用溶液に、リチウム塩化合物を加えて超音波を30分照射し、リチウム塩化合物が飽和するまで溶解させ、飽和溶液を得た。その後、飽和溶液を、フィルターを用いて濾過し、飽和溶液中に溶解せずに残ったリチウム塩化合物を除去した。得られた濾液を適宜希釈し、イオンクロマトグラフィーを用いて濾液中のリチウム塩化合物の濃度を測定し、溶解度を算出した。
その結果、メタンスルホン酸リチウムの溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度は、0.0075質量%であった。
Then, a lithium salt compound was added to the solution for measuring solubility at 25 ° C., and ultrasonic waves were applied for 30 minutes to dissolve the lithium salt compound until saturated, thereby obtaining a saturated solution. Thereafter, the saturated solution was filtered using a filter, and the lithium salt compound remaining without being dissolved in the saturated solution was removed. The obtained filtrate was appropriately diluted, the concentration of the lithium salt compound in the filtrate was measured using ion chromatography, and the solubility was calculated.
As a result, the solubility at 25 ° C. in the solubility measurement solution of lithium methanesulfonate was 0.0075% by mass.

Figure 0006436248
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Figure 0006436248
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「実施例2、3」
スラリー(C−1)を、表2に示すメタンスルホン酸リチウムの塗布量(Li塩化合物塗布量)となるように、ポリオレフィン微多孔膜(A−1)の一方の面に塗布したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2、3のセパレータを得た。
実施例2のセパレータは、表層の厚みが0.7μmであった。
また、実施例3のセパレータは、表層の厚みが5μmであった。
"Examples 2 and 3"
Except that the slurry (C-1) was applied to one surface of the polyolefin microporous membrane (A-1) so as to be the coating amount of lithium methanesulfonate (Li salt compound coating amount) shown in Table 2. The separators of Examples 2 and 3 were obtained in the same manner as Example 1.
The separator of Example 2 had a surface layer thickness of 0.7 μm.
The separator of Example 3 had a surface layer thickness of 5 μm.

「実施例4」
耐熱性粒子としてのベーマイト粉末と結着材としてのPVDFとを、ベーマイト:PVDF(質量比)=95:5の混合比で混合し、溶媒としての1−メチル−2−ピロリドンに分散もしくは溶解させることにより、塗工用のスラリー(C−2)を得た。
スラリー(C−2)を、卓上コータを用いて実施例1のセパレータにおけるポリオレフィン微多孔膜(A−1)の他方の面に塗布し、乾燥することで熱収縮緩和層を形成し、実施例4のセパレータを得た。
実施例4のセパレータは、熱収縮緩和層の厚みが4μmであった。
Example 4
Boehmite powder as heat-resistant particles and PVDF as a binder are mixed at a mixing ratio of boehmite: PVDF (mass ratio) = 95: 5 and dispersed or dissolved in 1-methyl-2-pyrrolidone as a solvent. As a result, a slurry (C-2) for coating was obtained.
The slurry (C-2) was applied to the other surface of the polyolefin microporous membrane (A-1) in the separator of Example 1 using a desktop coater and dried to form a heat shrinkage relaxation layer. 4 separators were obtained.
In the separator of Example 4, the thickness of the heat shrinkage relaxation layer was 4 μm.

「実施例5」
メタンスルホン酸リチウム粉末とベーマイト粉末と結着材としてのPVDFとを、メタンスルホン酸リチウム:ベーマイト:PVDF(質量比)=40:55:5の混合比で混合し、混合物とした。混合する際は、メタンスルホン酸リチウムとベーマイト粉末とを先に混ぜた後にPVDFを混合した。得られた混合物を、溶媒としての1−メチル−2−ピロリドンに分散もしくは溶解させることにより、塗工用のスラリー(C−3)を得た。
"Example 5"
Lithium methanesulfonate powder, boehmite powder, and PVDF as a binder were mixed at a mixing ratio of lithium methanesulfonate: boehmite: PVDF (mass ratio) = 40: 55: 5 to obtain a mixture. When mixing, PVDF was mixed after mixing lithium methanesulfonate and boehmite powder first. The obtained mixture was dispersed or dissolved in 1-methyl-2-pyrrolidone as a solvent to obtain a slurry (C-3) for coating.

得られたスラリー(C−3)を、表2に示す1m辺りのメタンスルホン酸リチウムの塗布量(Li塩化合物塗布量)となるように、卓上コータを用いてポリオレフィン微多孔膜(A−1)の一方の面に塗布し、乾燥することで表層を形成し、実施例5のセパレータを得た。
実施例5のセパレータは、表層の厚みが5μmであった。密着強度は0.6N/cmであり、寸法変化率は6.1%(MD方向熱収縮率4.0%、TD方向熱収縮率1.5%)であった。
The obtained slurry (C-3) was coated with a microporous polyolefin membrane (A-) using a desktop coater so that the coating amount of lithium methanesulfonate per 1 m 2 shown in Table 2 (Li salt compound coating amount) was obtained. The surface layer was formed by applying on one surface of 1) and drying to obtain the separator of Example 5.
The separator of Example 5 had a surface layer thickness of 5 μm. The adhesion strength was 0.6 N / cm, and the dimensional change rate was 6.1% (MD direction thermal shrinkage 4.0%, TD direction thermal shrinkage 1.5%).

「実施例6」
スラリー(C−2)を、卓上コータを用いてポリオレフィン微多孔膜(A−1)の一方の面に塗布し、乾燥することで熱収縮緩和層を形成した。次いで、スラリー(C−1)を、表2に示す1m辺りのメタンスルホン酸リチウムの塗布量となるように、卓上コータを用いて熱収縮緩和層上に塗布し、乾燥することで表層を形成し、実施例6のセパレータを得た。
実施例6のセパレータは、熱収縮緩和層の厚みが4μmであり、表層の厚みが2μmであった。密着強度は1.6N/cmであり、寸法変化率は3.3%(MD方向熱収縮率2.7%、TD方向熱収縮率1.2%)であった。
"Example 6"
The slurry (C-2) was applied to one surface of the polyolefin microporous membrane (A-1) using a desktop coater and dried to form a heat shrinkage relaxation layer. Next, the slurry (C-1) was applied on the heat shrinkage relaxation layer using a desktop coater so that the amount of lithium methanesulfonate per 1 m 2 shown in Table 2 was applied, and dried to dry the surface layer. The separator of Example 6 was obtained.
In the separator of Example 6, the thickness of the heat shrinkage relaxation layer was 4 μm, and the thickness of the surface layer was 2 μm. The adhesion strength was 1.6 N / cm, and the dimensional change rate was 3.3% (MD direction heat shrinkage rate 2.7%, TD direction heat shrinkage rate 1.2%).

「実施例7」
スラリー(C−2)を、卓上コータを用いて実施例5のセパレータにおけるポリオレフィン微多孔膜(A−1)の他方の面に塗布し、乾燥することで熱収縮緩和層を形成し、実施例7のセパレータを得た。
実施例7のセパレータは、熱収縮緩和層の厚みが4μmであった。密着強度は1.5N/cmであり、寸法変化率は3.2%(MD方向熱収縮率2.8%、TD方向熱収縮率1.1%)であった。
"Example 7"
The slurry (C-2) was applied to the other surface of the polyolefin microporous membrane (A-1) in the separator of Example 5 using a desktop coater, and dried to form a heat shrinkage relaxation layer. 7 separator was obtained.
In the separator of Example 7, the thickness of the heat shrinkage relaxation layer was 4 μm. The adhesion strength was 1.5 N / cm, and the dimensional change rate was 3.2% (MD direction thermal shrinkage rate 2.8%, TD direction thermal shrinkage rate 1.1%).

「実施例8」
メタンスルホン酸リチウム粉末とベーマイト粉末とを、メタンスルホン酸リチウム:ベーマイト(質量比)=40:60の混合比で混合し混合物とした。混合の手順は実施例5と同様とした。得られた混合物に水を加え、混合物中のメタンスルホン酸リチウムを水に溶解させてスラリーとした。得られたスラリー中の水を、スプレードライ法を用いて蒸発させた。このことにより、表面が、メタンスルホン酸リチウムによって均一な薄膜状に被覆されているベーマイトを得た。
"Example 8"
Lithium methanesulfonate powder and boehmite powder were mixed at a mixing ratio of lithium methanesulfonate: boehmite (mass ratio) = 40: 60 to obtain a mixture. The mixing procedure was the same as in Example 5. Water was added to the obtained mixture, and lithium methanesulfonate in the mixture was dissolved in water to form a slurry. Water in the resulting slurry was evaporated using a spray drying method. As a result, boehmite whose surface was coated in a uniform thin film with lithium methanesulfonate was obtained.

得られたメタンスルホン酸リチウムを含む表面層を有しているベーマイトと、結着材としてのポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを、メタンスルホン酸リチウムを含む表面層を有しているベーマイト:PVDF(質量比)=95:5の混合比で混合し、混合物とした。得られた混合物を、溶媒としての1−メチル−2−ピロリドンに分散もしくは溶解させることにより、塗工用のスラリー(C−4)を得た。   The obtained boehmite having a surface layer containing lithium methanesulfonate, and polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder, boehmite having a surface layer containing lithium methanesulfonate: PVDF ( (Mass ratio) = 95: 5 The mixture was mixed to obtain a mixture. The obtained mixture was dispersed or dissolved in 1-methyl-2-pyrrolidone as a solvent to obtain a slurry (C-4) for coating.

得られたスラリー(C−4)を、表2に示す1m辺りのメタンスルホン酸リチウムの塗布量(Li塩化合物塗布量)となるように、卓上コータを用いてポリオレフィン微多孔膜(A−1)の一方の面に塗布し、乾燥することで表層を形成し、実施例8のセパレータを得た。
実施例8のセパレータは、表層の厚みが5μmであった。密着強度は0.8N/cmであり、寸法変化率は5.3%(MD方向熱収縮率3.5%、TD方向熱収縮率1.5%)であった。
The obtained slurry (C-4) was coated with a microporous polyolefin membrane (A-) using a desktop coater so that the coating amount of lithium methanesulfonate per 1 m 2 shown in Table 2 (Li salt compound coating amount) was obtained. The surface layer was formed by applying on one side of 1) and drying to obtain the separator of Example 8.
The separator of Example 8 had a surface layer thickness of 5 μm. The adhesion strength was 0.8 N / cm, and the dimensional change rate was 5.3% (MD direction thermal shrinkage rate 3.5%, TD direction thermal shrinkage rate 1.5%).

「実施例9」
スラリー(C−3)に含まれるベーマイト粉末をアラミド樹脂粉末に代えたこと以外は、実施例5と同様にして、実施例9のセパレータを得た。
実施例9のセパレータは、表層の厚みが5μmであった。
"Example 9"
A separator of Example 9 was obtained in the same manner as in Example 5 except that the boehmite powder contained in the slurry (C-3) was replaced with an aramid resin powder.
The separator of Example 9 had a surface layer thickness of 5 μm.

「実施例10」
スラリー(C−2)に含まれるベーマイト粉末をアラミド樹脂粉末に代えたスラリーを用いて熱収縮緩和層を形成したこと以外は、実施例6と同様にして、実施例10のセパレータを得た。
実施例10のセパレータは、熱収縮緩和層の厚みが4μmであり、表層の厚みが2μmであった。
"Example 10"
A separator of Example 10 was obtained in the same manner as in Example 6 except that the heat shrinkage relaxation layer was formed using a slurry in which the boehmite powder contained in the slurry (C-2) was replaced with an aramid resin powder.
In the separator of Example 10, the thickness of the heat shrinkage relaxation layer was 4 μm, and the thickness of the surface layer was 2 μm.

「実施例12」
ポリオレフィン微多孔膜(A−1)に代えて、ポリオレフィン微多孔膜(A−2)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして実施例12のセパレータを得た。
「実施例13」
ポリオレフィン微多孔膜(A−1)に代えて、ポリオレフィン微多孔膜(A−3)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして実施例13のセパレータを得た。
"Example 12"
A separator of Example 12 was obtained in the same manner as Example 1 except that the polyolefin microporous film (A-2) was used instead of the polyolefin microporous film (A-1).
"Example 13"
A separator of Example 13 was obtained in the same manner as Example 1 except that the polyolefin microporous film (A-3) was used instead of the polyolefin microporous film (A-1).

「実施例14」
スラリー(C−2)に含まれるベーマイト粉末をアルミナ粉末に代えたスラリーを用いて熱収縮緩和層を形成したこと以外は、実施例4と同様にして、実施例14のセパレータを得た。
実施例14のセパレータは、熱収縮緩和層の厚みが5μmであった。
"Example 14"
A separator of Example 14 was obtained in the same manner as in Example 4 except that the heat shrinkage relaxation layer was formed using a slurry in which the boehmite powder contained in the slurry (C-2) was replaced with alumina powder.
In the separator of Example 14, the thickness of the heat shrinkage relaxation layer was 5 μm.

「実施例15」
スラリー(C−2)に含まれるベーマイト粉末をLiTi12粉末に代えたスラリーを用いて熱収縮緩和層を形成したこと以外は、実施例4と同様にして、実施例15のセパレータを得た。
実施例15のセパレータは、熱収縮緩和層の厚みが6μmであった。
"Example 15"
The separator of Example 15 in the same manner as in Example 4 except that the heat shrinkage relaxation layer was formed using a slurry in which the boehmite powder contained in the slurry (C-2) was replaced with Li 4 Ti 5 O 12 powder. Got.
In the separator of Example 15, the thickness of the heat shrinkage relaxation layer was 6 μm.

「実施例16」
スラリー(C−3)に含まれるベーマイト粉末をLiTi12粉末に代えたスラリーを用いて表層を形成したこと以外は、実施例5と同様にして、実施例16のセパレータを得た。
実施例16のセパレータは、表層の厚みが6μmであった。
"Example 16"
The separator of Example 16 was obtained in the same manner as in Example 5 except that the surface layer was formed using a slurry in which the boehmite powder contained in the slurry (C-3) was replaced with Li 4 Ti 5 O 12 powder. .
The separator of Example 16 had a surface layer thickness of 6 μm.

「実施例17」
ベーマイト粉末に代えてLiTi12粉末を用い、表面がメタンスルホン酸リチウムによって均一な薄膜状に被覆されているベーマイトと同様にして、表面がメタンスルホン酸リチウムによって均一な薄膜状に被覆されているLiTi12を得た。
"Example 17"
Li 4 Ti 5 O 12 powder is used instead of boehmite powder, and the surface is coated with lithium methanesulfonate in a uniform thin film in the same manner as boehmite whose surface is coated with lithium methanesulfonate. Li 4 Ti 5 O 12 was obtained.

そして、スラリー(C−4)に含まれるメタンスルホン酸リチウムを含む表面層を有しているベーマイトを、メタンスルホン酸リチウムを含む表面層を有しているLiTi12に代えたスラリーを用いて、実施例8と同様にして、表層を形成し、実施例17のセパレータを得た。
実施例17のセパレータは、表層の厚みが5μmであった。
Then, a boehmite having a surface layer containing methane lithium sulfonic acid contained in the slurry (C-4), was replaced with Li 4 Ti 5 O 12 having a surface layer comprising lithium methanesulfonate slurries Was used in the same manner as in Example 8 to form a surface layer, whereby a separator of Example 17 was obtained.
The separator of Example 17 had a surface layer thickness of 5 μm.

「実施例19」
1,1’−ビフェニリル−4−カルボン酸リチウムとベーマイト粉末と結着材としてのPVDFとを、1,1’−ビフェニリル−4−カルボン酸リチウム:ベーマイト:PVDF(質量比)=4:91:5の混合比で混合し、混合物とした。得られた混合物を、溶媒としての1−メチル−2−ピロリドンに分散もしくは溶解させることにより、塗工用のスラリー(D−3)を得た。スラリー(D−3)を、1,1’−ビフェニリル−4−カルボン酸リチウムの塗布量が0.4g/mとなるように、卓上コータを用いてポリオレフィン微多孔膜(A−1)の一方の面に塗布し、乾燥/熱処理させることで表層を形成し、実施例19のセパレータを得た。
実施例19のセパレータは、表層の厚みが5μmであった。密着強度は1.4N/cmであり、寸法変化率は3.4%(MD方向熱収縮率2.8%、TD方向熱収縮率1.2%)であった。
実施例19のセパレータをリチウムイオン電池に組み込むことにより、電解液中により早く上記カルボン酸リチウムが溶け出してガスを発生させることが可能となる。これによりリチウムイオン電池に備えられたCID機構を迅速に作動させることが可能となり、安全性をより高めることができる。
"Example 19"
Lithium 1,1′-biphenylyl-4-carboxylate, boehmite powder, and PVDF as a binder are lithium 1,1′-biphenylyl-4-carboxylate: boehmite: PVDF (mass ratio) = 4: 91: The mixture was mixed at a mixing ratio of 5 to obtain a mixture. The obtained mixture was dispersed or dissolved in 1-methyl-2-pyrrolidone as a solvent to obtain a slurry (D-3) for coating. The slurry (D-3) was coated with the polyolefin microporous membrane (A-1) using a desktop coater so that the coating amount of lithium 1,1′-biphenylyl-4-carboxylate was 0.4 g / m 2 . The separator was applied to one surface and dried / heat treated to form a surface layer, whereby a separator of Example 19 was obtained.
The separator of Example 19 had a surface layer thickness of 5 μm. The adhesion strength was 1.4 N / cm, and the dimensional change rate was 3.4% (MD direction thermal shrinkage 2.8%, TD direction thermal shrinkage 1.2%).
By incorporating the separator of Example 19 into the lithium ion battery, the lithium carboxylate dissolves earlier in the electrolytic solution and gas can be generated. As a result, the CID mechanism provided in the lithium ion battery can be quickly operated, and the safety can be further improved.

「実施例20」
メタンスルホン酸リチウム粉末とベーマイト粉末と結着材としてのPVDFとを、メタンスルホン酸リチウム:ベーマイト:PVDF(質量比)=4:91:5の混合比で混合し、混合物とした。混合の手順は実施例5と同様とした。得られた混合物を、溶媒としての1−メチル−2−ピロリドンに分散もしくは溶解させることにより、塗工用のスラリー(D−1)を得た。
得られたスラリー(D−1)を、表3に示す1m辺りのメタンスルホン酸リチウムの塗布量(Li塩化合物塗布量)となるように、卓上コータを用いてポリオレフィン微多孔膜(A−1)の一方の面に塗布し、乾燥することで表層を形成し、実施例20のセパレータを得た。
実施例20のセパレータは、表層の厚みが5μmであった。密着強度は0.7N/cmであり、寸法変化率は5.8%(MD方向熱収縮率が3.6%;TD方向熱収縮率1.6%)であった。
"Example 20"
Lithium methanesulfonate powder, boehmite powder, and PVDF as a binder were mixed at a mixing ratio of lithium methanesulfonate: boehmite: PVDF (mass ratio) = 4: 91: 5 to obtain a mixture. The mixing procedure was the same as in Example 5. The obtained mixture was dispersed or dissolved in 1-methyl-2-pyrrolidone as a solvent to obtain a slurry (D-1) for coating.
The resulting slurry (D-1) was coated with a microporous polyolefin membrane (A-) using a desktop coater so that the coating amount of lithium methanesulfonate per 1 m 2 shown in Table 3 (Li salt compound coating amount) was obtained. The separator was applied to one surface of 1) and dried to form a surface layer, whereby a separator of Example 20 was obtained.
The separator of Example 20 had a surface layer thickness of 5 μm. The adhesion strength was 0.7 N / cm, and the dimensional change rate was 5.8% (MD direction thermal contraction rate was 3.6%; TD direction thermal contraction rate was 1.6%).

「実施例21」
メタンスルホン酸リチウム粉末とモノフルオロリン酸リチウム粉末とベーマイト粉末と結着材としてのPVDFとを、メタンスルホン酸リチウム:モノフルオロリン酸リチウム:ベーマイト:PVDF(質量比)=3:1:91:5の混合比で混合し、混合物とした。混合の手順はメタンスルホン酸リチウム粉末とモノフルオロリン酸リチウム粉末とベーマイト粉末とを先に混ぜた後にPVDFを混合した。得られた混合物を、溶媒としての1−メチル−2−ピロリドンに分散もしくは溶解させることにより、塗工用のスラリー(D−2)を得た。
得られたスラリー(D−2)を、表3に示す1m辺りのLi塩化合物塗布量となるように、卓上コータを用いてポリオレフィン微多孔膜(A−1)の一方の面に塗布し、乾燥/熱処理することで表層を形成し、実施例21のセパレータを得た。
実施例21のセパレータは、表層の厚みが5μmであった。密着強度は0.7N/cmであり、寸法変化率は6.2%(MD方向熱収縮率が3.6%;TD方向熱収縮率1.7%)であった。
"Example 21"
Lithium methanesulfonate powder, lithium monofluorophosphate powder, boehmite powder, and PVDF as a binder, lithium methanesulfonate: lithium monofluorophosphate: boehmite: PVDF (mass ratio) = 3: 1: 91: The mixture was mixed at a mixing ratio of 5 to obtain a mixture. As a mixing procedure, lithium methanesulfonate powder, lithium monofluorophosphate powder, and boehmite powder were first mixed, and then PVDF was mixed. The obtained mixture was dispersed or dissolved in 1-methyl-2-pyrrolidone as a solvent to obtain a slurry (D-2) for coating.
The obtained slurry (D-2) was applied to one surface of the polyolefin microporous membrane (A-1) using a tabletop coater so that the Li salt compound application amount per 1 m 2 shown in Table 3 was obtained. The surface layer was formed by drying / heat treatment, and the separator of Example 21 was obtained.
The separator of Example 21 had a surface layer thickness of 5 μm. The adhesion strength was 0.7 N / cm, and the dimensional change rate was 6.2% (MD direction thermal shrinkage rate: 3.6%; TD direction thermal shrinkage rate: 1.7%).

「実施例22」
混合物の比率をメタンスルホン酸リチウム:モノフルオロリン酸リチウム:ベーマイト:PVDF(質量比)=2:2:91:5に代えたスラリーを用いて表層を形成したこと以外は、実施例21と同様にして、実施例22のセパレータを得た。密着強度は0.8N/cmであり、寸法変化率は5.6%(MD方向熱収縮率が3.7%;TD方向熱収縮率1.5%)であった。実施例22のセパレータを用いて作製したリチウムイオン二次電池のサイクル特性も良好であった。
"Example 22"
Except that the surface layer was formed using a slurry in which the ratio of the mixture was changed to lithium methanesulfonate: lithium monofluorophosphate: boehmite: PVDF (mass ratio) = 2: 2: 91: 5, the same as in Example 21 Thus, a separator of Example 22 was obtained. The adhesion strength was 0.8 N / cm, and the dimensional change rate was 5.6% (MD direction thermal shrinkage was 3.7%; TD direction thermal shrinkage was 1.5%). The cycle characteristics of the lithium ion secondary battery produced using the separator of Example 22 were also good.

「実施例23」
混合物の比率をメタンスルホン酸リチウム:モノフルオロリン酸リチウム:ベーマイト:PVDF(質量比)=1:3:91:5に代えたスラリーを用いて表層を形成したこと以外は、実施例21と同様にして、実施例23のセパレータを得た。密着強度は0.7N/cmであり、寸法変化率は6.8%(MD方向熱収縮率が3.8%;TD方向熱収縮率1.8%)であった。実施例23のセパレータを用いて作製したリチウムイオン二次電池のサイクル特性も良好であった。
実施例21~23のセパレータをリチウムイオン電池に組み込むことにより、電解液中に長期にわたりフルオロリン酸リチウムを徐放することが可能となる。これによりリチウムイオン電池のサイクル特性を長期的に維持することが可能となる。
"Example 23"
Except that the surface layer was formed using a slurry in which the ratio of the mixture was changed to lithium methanesulfonate: lithium monofluorophosphate: boehmite: PVDF (mass ratio) = 1: 3: 91: 5, the same as in Example 21 Thus, a separator of Example 23 was obtained. The adhesion strength was 0.7 N / cm, and the dimensional change rate was 6.8% (MD direction thermal shrinkage was 3.8%; TD direction thermal shrinkage was 1.8%). The cycle characteristics of the lithium ion secondary battery produced using the separator of Example 23 were also good.
By incorporating the separators of Examples 21 to 23 into the lithium ion battery, lithium fluorophosphate can be gradually released into the electrolytic solution over a long period of time. This makes it possible to maintain the cycle characteristics of the lithium ion battery for a long period of time.

「比較例1、2」
セパレータとして、ポリオレフィン微多孔膜(A−1)を用いた。
"Comparative Examples 1 and 2"
A polyolefin microporous membrane (A-1) was used as a separator.

「比較例3」
スラリー(C−1)に含まれるメタンスルホン酸リチウム粉末を硫酸リチウム粉末に代えたスラリーを用いて表層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例3のセパレータを得た。
比較例3のセパレータは、表層の厚みが2μmであった。
“Comparative Example 3”
A separator of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface layer was formed using a slurry in which the lithium methanesulfonate powder contained in the slurry (C-1) was replaced with lithium sulfate powder.
The separator of Comparative Example 3 had a surface layer thickness of 2 μm.

〔リチウム塩化合物の溶解度の測定〕
セパレータの表層を形成する際に使用した実施例20〜23のモノフルオロリン酸リチウム、比較例3の硫酸リチウムについて、上記の溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度を、上述したメタンスルホン酸リチウムの溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度と同様にして求めた。
その結果、モノフルオロリン酸リチウムの溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度は、0.009質量%であった。硫酸リチウムの溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度は、0.0010質量%未満であった。
[Measurement of solubility of lithium salt compound]
Regarding the lithium monofluorophosphate of Examples 20 to 23 used in forming the surface layer of the separator and the lithium sulfate of Comparative Example 3, the solubility at 25 ° C. with respect to the above-mentioned solution for measuring the solubility was determined by the above-described lithium methanesulfonate. The solubility was determined in the same manner as the solubility at 25 ° C. in the solubility measurement solution.
As a result, the solubility at 25 ° C. in the solution for measuring the solubility of lithium monofluorophosphate was 0.009% by mass. The solubility at 25 ° C. in the solution for measuring the solubility of lithium sulfate was less than 0.0010% by mass.

「リチウムイオン二次電池の製造」
このようにして得られた実施例1〜23、比較例1〜3のセパレータを用いて、以下に示す方法により、リチウムイオン二次電池を作製した。
"Manufacture of lithium ion secondary batteries"
Using the separators of Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 3 thus obtained, lithium ion secondary batteries were produced by the method shown below.

〔実施例1〜10、12〜17、比較例1、3、実施例19〜23〕
LiNi1/3Mn1/3Co1/3;94質量%と、アセチレンブラック(導電剤);3質量%とを混合し、予めポリフッ化ビニリデン(結着材);3質量%を1−メチル−2−ピロリドンに溶解させておいた溶液に加えて混合し、正極合剤ペーストを調製した。この正極合剤ペーストをアルミニウム箔(集電体)上の片面に塗布し、乾燥、加圧処理して所定の大きさに裁断し、帯状の正極を作製した。正極の集電体を除く部分(正極合剤層)の密度は3.6g/cmであった。
[Examples 1 to 10, 12 to 17, Comparative Examples 1 and 3, Examples 19 to 23]
LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 ; 94% by mass and acetylene black (conductive agent); 3% by mass are mixed, and polyvinylidene fluoride (binder); A positive electrode mixture paste was prepared by adding to and mixing with the solution dissolved in methyl-2-pyrrolidone. This positive electrode mixture paste was applied to one side of an aluminum foil (current collector), dried and pressurized, and cut into a predetermined size to produce a strip-like positive electrode. The density of the portion (positive electrode mixture layer) excluding the current collector of the positive electrode was 3.6 g / cm 3 .

また、人造黒鉛(d002=0.335nm、負極活物質);95質量%を、予めポリフッ化ビニリデン(結着材);5質量%を1−メチル−2−ピロリドンに溶解させておいた溶液に加えて混合し、負極合剤ペーストを調製した。この負極合剤ペーストを銅箔(集電体)上の片面に塗布し、乾燥、加圧処理して所定の大きさに切り抜き、負極を作製した。負極の集電体を除く部分(負極合剤層)の密度は1.5g/cmであった。また、負極合剤層のX線回折測定を行った結果、黒鉛結晶の(110)面のピーク強度I(110)と(004)面のピーク強度I(004)との比〔I(110)/I(004)〕は0.1であった。Further, artificial graphite (d002 = 0.335 nm, negative electrode active material); 95% by mass in a solution in which polyvinylidene fluoride (binder); 5% by mass was previously dissolved in 1-methyl-2-pyrrolidone. In addition, the mixture was mixed to prepare a negative electrode mixture paste. This negative electrode mixture paste was applied to one side of a copper foil (current collector), dried and pressurized, and cut into a predetermined size to produce a negative electrode. The density of the portion (negative electrode mixture layer) excluding the current collector of the negative electrode was 1.5 g / cm 3 . Further, as a result of X-ray diffraction measurement of the negative electrode mixture layer, the ratio of the peak intensity I (110) of the (110) plane of the graphite crystal to the peak intensity I (004) of the (004) plane [I (110) / I (004)] was 0.1.

エチレンカーボネート(EC)、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オン(FEC)、ビニレンカーボネート(VC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、ジメチルカーボネート(DMC)を、体積比25:3:2:30:40で混合した非水溶媒に、電解質塩としてLiPFを1.1mol/Lとなるように溶解し、非水電解液とした。Ethylene carbonate (EC), 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one (FEC), vinylene carbonate (VC), methyl ethyl carbonate (MEC), dimethyl carbonate (DMC) in a volume ratio of 25: 3: 2 In a non-aqueous solvent mixed at 30:40, LiPF 6 as an electrolyte salt was dissolved to 1.1 mol / L to obtain a non-aqueous electrolyte.

そして、上記の正極と、上記の負極との間に、表層を正極と対向させて(比較例1については表層なし)セパレータを配置して積層し、ラミネートフィルムからなる外装材に収容した。その後、外装材に非水電解液を加えて封止し、実施例1〜10、12〜17、19〜23、比較例1、3のラミネート型のリチウムイオン二次電池を作製した。   Then, a separator was placed between the positive electrode and the negative electrode with the surface layer facing the positive electrode (no surface layer in Comparative Example 1), and the separator was laminated and accommodated in an exterior material made of a laminate film. Then, the nonaqueous electrolyte solution was added to the exterior material and sealed, and the laminated lithium ion secondary batteries of Examples 1 to 10, 12 to 17, 19 to 23, and Comparative Examples 1 and 3 were produced.

〔実施例11〕
上記の正極と、上記の負極との間に、表層を負極と対向させてセパレータを配置して積層したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例11のラミネート型のリチウムイオン二次電池を作製した。
Example 11
The laminated lithium ion secondary of Example 11 is the same as Example 1 except that the separator is disposed and laminated with the surface layer facing the negative electrode between the positive electrode and the negative electrode. A battery was produced.

〔実施例18〕
非水電解液として、実施例1で使用した非水電解液のLiPFが1.1mol/Lであったところを、LiPF;1.1mol/L+LiPO;0.1mol/Lに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例18のラミネート型のリチウムイオン二次電池を作製した。
〔比較例2〕
非水電解液として、実施例1で使用した非水電解液のLiPFが1.1mol/Lであったところを、LiPF;1.1mol/L+LiPO;0.1mol/Lに変更したこと以外は、比較例1と同様にして、比較例2のラミネート型のリチウムイオン二次電池を作製した。
Example 18
As the non-aqueous electrolyte, the LiPF 6 of the non-aqueous electrolyte used in Example 1 was changed from 1.1 mol / L to LiPF 6 ; 1.1 mol / L + LiPO 2 F 2 ; 0.1 mol / L. A laminated lithium ion secondary battery of Example 18 was made in the same manner as Example 1 except that.
[Comparative Example 2]
As the non-aqueous electrolyte, the LiPF 6 of the non-aqueous electrolyte used in Example 1 was changed from 1.1 mol / L to LiPF 6 ; 1.1 mol / L + LiPO 2 F 2 ; 0.1 mol / L. A laminated lithium ion secondary battery of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that this was done.

このようにして作成した実施例1〜23、比較例1〜3のリチウムイオン二次電池について、以下に示す方法により高温保存特性を評価した。その結果を表2に示す。また、表2に、各リチウムイオン二次電池について、セパレータの表層中のLi化合物、Li化合物塗布量、ポリオレフィン微多孔膜、表層と対向する電極、耐熱性粒子または耐熱性樹脂、電解質塩を示す。表3にはさらに表層中のLi塩化物A、表層中のLi塩化物B、Li塩化率(A:B)を示す。   The high temperature storage characteristics of the lithium ion secondary batteries of Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 3 thus prepared were evaluated by the following method. The results are shown in Table 2. Table 2 shows the Li compound, Li compound coating amount, polyolefin microporous film, electrode facing the surface layer, heat resistant particles or heat resistant resin, and electrolyte salt in the surface layer of the separator for each lithium ion secondary battery. . Table 3 further shows Li chloride A in the surface layer, Li chloride B in the surface layer, and Li chloride rate (A: B).

〔高温保存特性の評価〕
<初期のインピーダンス測定>
25℃の恒温槽中、0.2Cの定電流及び定電圧で充電終止電圧3.72Vまで3時間充電し、その充電状態でインピーダンスを1kHzで測定した。
<高温保存後のインピーダンス測定>
初期のインピーダンスを測定した後、60℃の恒温槽中、0.2Cの定電流及び定電圧で充電終止電圧4.2Vまで3時間充電し、その充電状態で2週間保存を行った。保存後に0.2Cの定電流下で放電終止電圧2.7Vまで放電した。その後、0.2Cの定電流及び定電圧で充電終止電圧3.72Vまで3時間充電し、その充電状態でインピーダンスを1kHzで測定した。
[Evaluation of high-temperature storage characteristics]
<Initial impedance measurement>
In a constant temperature bath at 25 ° C., the battery was charged with a constant current and a constant voltage of 0.2 C for 3 hours to a charge end voltage of 3.72 V, and the impedance was measured at 1 kHz in the charged state.
<Impedance measurement after high temperature storage>
After measuring the initial impedance, the battery was charged in a constant temperature bath at 60 ° C. with a constant current and a constant voltage of 0.2 C for 3 hours to a charge end voltage of 4.2 V, and stored in the charged state for 2 weeks. After storage, the battery was discharged to a final discharge voltage of 2.7 V under a constant current of 0.2C. Thereafter, the battery was charged with a constant current and a constant voltage of 0.2 C for 3 hours to a charge end voltage of 3.72 V, and the impedance was measured at 1 kHz in the charged state.

このようにして測定した初期および高温保存後のインピーダンス測定の結果を用いて、下記の式により、高温保存によるインピーダンス増加率(%)を求めた。その結果を表2に示す。
インピーダンス増加率(%)=〔(高温保存後のインピーダンス−初期のインピーダンス)÷高温保存後のインピーダンス〕×100
The impedance increase rate (%) due to high-temperature storage was determined by the following equation using the results of the impedance measurement at the initial stage and after high-temperature storage thus measured. The results are shown in Table 2.
Impedance increase rate (%) = [(impedance after high temperature storage−initial impedance) ÷ impedance after high temperature storage] × 100

表2に示すように、実施例1〜18、20〜23のリチウムイオン二次電池は、比較例1〜3のリチウムイオン二次電池と比較して、高温保存によるインピーダンスの増加率が小さかった。
なお、実施例1〜18、20〜23において、セパレータの表層を形成する際に使用したメタンスルホン酸リチウムの溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度は、0.0075質量%である。実施例21〜23のセパレータの表層を形成する際に使用したモノフルオロリン酸リチウムの溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度は、0.009質量%である。よって、実施例1〜23において、セパレータの表層を形成する際に使用したリチウム塩化合物の溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度は、0.005質量%以上0.1質量%以下の範囲内である。また、比較例3のセパレータの表層を形成する際に使用した硫酸リチウムの溶解度測定用溶液に対する25℃での溶解度は、0.0010質量%未満である。このことから、実施例1〜23のリチウムイオン二次電池における高温保存によるインピーダンスの増加率が低いという効果は、非水電解液中にセパレータの表層からリチウム塩(メタンスルホン酸リチウム)が徐放されたためであると推定される。
As shown in Table 2, in the lithium ion secondary batteries of Examples 1 to 18, 20 to 23, the rate of increase in impedance due to high temperature storage was small as compared with the lithium ion secondary batteries of Comparative Examples 1 to 3. .
In Examples 1-18 and 20-23, the solubility at 25 ° C. with respect to the solution for measuring the solubility of lithium methanesulfonate used when forming the surface layer of the separator is 0.0075% by mass. The solubility at 25 ° C. with respect to the solution for measuring the solubility of lithium monofluorophosphate used when forming the surface layers of the separators of Examples 21 to 23 is 0.009% by mass. Therefore, in Examples 1 to 23, the solubility at 25 ° C. with respect to the solution for measuring the solubility of the lithium salt compound used in forming the surface layer of the separator is in the range of 0.005% by mass to 0.1% by mass. It is. Further, the solubility at 25 ° C. with respect to the solution for measuring the solubility of lithium sulfate used when forming the surface layer of the separator of Comparative Example 3 is less than 0.0010% by mass. From this, the effect that the increase rate of the impedance by the high temperature storage in the lithium ion secondary batteries of Examples 1 to 23 is low is that lithium salt (lithium methanesulfonate) is gradually released from the surface layer of the separator in the non-aqueous electrolyte. It is estimated that this is because

実施例1と、実施例4、6、7、10の結果から、セパレータが熱収縮緩和層を有することにより、より一層、高温保存によるインピーダンスの増加率が小さくなることが分かった。
実施例1と、実施例5、8、9の結果から、セパレータの表層が耐熱性樹脂または耐熱性粒子を含むことにより、より一層、高温保存によるインピーダンスの増加率が小さくなることが分かった。
From the results of Example 1 and Examples 4, 6, 7, and 10, it was found that the rate of increase in impedance due to high-temperature storage was further reduced when the separator had a heat shrinkage relaxation layer.
From the results of Example 1 and Examples 5, 8, and 9, it was found that when the surface layer of the separator contains a heat-resistant resin or heat-resistant particles, the rate of increase in impedance due to high-temperature storage is further reduced.

実施例1と、実施例11の結果から、正極と負極との間に、表層を正極と対向させてセパレータを配置することにより、より一層、高温保存によるインピーダンスの増加率が小さくなることが分かった。
実施例1と、実施例18の結果から、LiPFを含む非水電解液に更にLiPOを添加することにより、より一層、高温保存によるインピーダンスの増加率が小さくなることが分かった。
From the results of Example 1 and Example 11, it is found that the rate of increase in impedance due to high-temperature storage is further reduced by placing a separator between the positive electrode and the negative electrode with the surface layer facing the positive electrode. It was.
From the results of Example 1 and Example 18, it was found that the addition rate of LiPO 2 F 2 to the non-aqueous electrolyte containing LiPF 6 further reduced the increase rate of impedance due to high-temperature storage.

実施例20と、実施例21〜23の結果から、セパレータの表層が2種類のリチウム粉末を用いることにより、1種類のリチウム粉末を用いた場合よりも高温保存によるインピーダンスの増加が大きくなったが、表層中のLi塩比率を変更することでインピーダンスの増加が実施例20とほぼ同程度に小さくなることが分かった。   From the results of Example 20 and Examples 21 to 23, the surface layer of the separator used two types of lithium powder, but the increase in impedance due to high-temperature storage was greater than when one type of lithium powder was used. It was found that the increase in impedance was reduced to almost the same level as in Example 20 by changing the Li salt ratio in the surface layer.

本発明のセパレータを有する蓄電デバイスは、高温充電保存前後の抵抗変化を抑制する効果に優れる。特に、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、バッテリー電気自動車等に搭載されるリチウム二次電池等の蓄電デバイスのセパレータとして、本発明のセパレータを用いることで、高温充電保存前後の抵抗変化を抑制できる。   The electricity storage device having the separator of the present invention is excellent in the effect of suppressing resistance change before and after high-temperature charge storage. In particular, by using the separator of the present invention as a separator for an electricity storage device such as a lithium secondary battery mounted in a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, a battery electric vehicle, etc., resistance change before and after storage at high temperature charge is suppressed. it can.

1、10、11 セパレータ
2 基材
2a 一方の面
2b 他方の面
3 表層
4、5 熱収縮緩和層
6 第1塗布膜
7 第2塗布膜
30 第1ヘッド
31 第2ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 10, 11 Separator 2 Base material 2a One side 2b The other side 3 Surface layer 4, 5 Thermal contraction alleviation layer 6 1st coating film 7 2nd coating film 30 1st head 31 2nd head

Claims (7)

蓄電デバイス用のセパレータであって、
ポリオレフィン多孔膜からなる基材と、
前記基材の少なくとも一方の面に設けられ、非水電解液中にリチウム塩を徐放するリチウム塩化合物と耐熱性粒子とを含む表層と、を有し、
前記リチウム塩化合物は、前記表層のうち前記基材と反対側の外側に偏在している、または、前記耐熱性粒子を被覆しており、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを体積比で3:7の割合で含有する非水溶媒中に、1モル/リットルの濃度でヘキサフルオロリン酸リチウムを含む溶液に対する25℃における溶解度が、0.003質量%以上2質量%以下であり、前記基材に対する前記表層の密着強度が0.7N/cm以上であることを特徴とするセパレータ。
A separator for an electricity storage device,
A base material comprising a polyolefin porous membrane;
A surface layer that is provided on at least one surface of the base material and includes a lithium salt compound that slowly releases a lithium salt in a non-aqueous electrolyte and heat-resistant particles;
The lithium salt compound is unevenly distributed on the outer side of the surface layer opposite to the substrate, or covers the heat-resistant particles, and ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate are in a volume ratio of 3: 7. in a non-aqueous solvent containing at the rate of solubility at 25 ° C. at a concentration of 1 mole / liter for a solution containing lithium hexafluorophosphate state, and are 2 wt% or less than 0.003 wt%, said base material A separator characterized by having an adhesion strength of the surface layer to 0.7 N / cm or more .
前記表層中に含まれる前記リチウム塩化合物の含有量が前記耐熱性粒子に対して10質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載のセパレータ。 The separator according to claim 1 , wherein the content of the lithium salt compound contained in the surface layer is 10% by mass or less with respect to the heat-resistant particles. 150℃環境下で1時間静置したときのMD方向の寸法変化率に、150℃環境下で1時間静置したときのTD方向の寸法変化率を乗じた寸法変化率が10%以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のセパレータ。 The dimensional change rate obtained by multiplying the dimensional change rate in the MD direction when left in a 150 ° C. environment for 1 hour by the dimensional change rate in the TD direction when left in a 150 ° C. environment for 1 hour is 10% or less. The separator according to claim 1 or 2 , characterized by the above. 前記MD方向の寸法変化率が5%以下であり、
前記TD方向の寸法変化率が2%以下であることを特徴とする請求項に記載のセパレータ。
The dimensional change rate in the MD direction is 5% or less,
The separator according to claim 3 , wherein a dimensional change rate in the TD direction is 2% or less.
前記リチウム塩化合物の前記溶解度が、0.003質量%以上0.4質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載のセパレータ。   The separator according to claim 1, wherein the solubility of the lithium salt compound is 0.003% by mass or more and 0.4% by mass or less. 対向する電極間に介在する請求項1〜請求項のいずれか一項に記載のセパレータと、少なくとも前記セパレータに含浸された非水電解液とを有することを特徴とする蓄電デバイス。 An electrical storage device comprising: the separator according to any one of claims 1 to 5 interposed between opposing electrodes; and a nonaqueous electrolytic solution impregnated in at least the separator. 前記非水電解液が、LiPFを含み、更にLiPO、LiN(SOF)、LiSOCHおよびFSOLiからなる群より選ばれる一種又は二種以上を含むことを特徴とする請求項に記載の蓄電デバイス。 The non-aqueous electrolyte contains LiPF 6 and further contains one or more selected from the group consisting of LiPO 2 F 2 , LiN (SO 2 F) 2 , LiSO 4 CH 3 and FSO 3 Li. The power storage device according to claim 6 .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023547314A (en) * 2021-07-14 2023-11-10 ドンファエレクトロライト株式会社 Novel compound, secondary battery electrolyte containing the same, and secondary battery containing the same

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113498561B (en) * 2019-02-28 2024-05-07 松下知识产权经营株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2020140927A (en) * 2019-03-01 2020-09-03 三菱ケミカル株式会社 Non-aqueous electrolyte solution and energy device using it
KR102695900B1 (en) * 2020-05-21 2024-08-19 주식회사 엘지에너지솔루션 Method for quantifying dry defects of electrode slurry
CN116134671A (en) * 2020-09-07 2023-05-16 株式会社Lg新能源 Separator for electrochemical device and method for manufacturing same
WO2022195716A1 (en) * 2021-03-16 2022-09-22 昭和電工マテリアルズ株式会社 Separator, lithium ion secondary battery, and methods for producing same
CN117321812A (en) * 2021-07-20 2023-12-29 信越聚合物株式会社 Separator and method for manufacturing same
CN114243211A (en) * 2021-11-09 2022-03-25 中国计量大学 Separator for lithium battery and lithium battery capable of suppressing gas production
WO2024172104A1 (en) * 2023-02-16 2024-08-22 Enpower Japan株式会社 Battery structure, battery, method for producing electrode, method for producing battery structure, and method for producing battery
CN117254114A (en) * 2023-11-17 2023-12-19 宁德时代新能源科技股份有限公司 Battery monomer, preparation method thereof, battery comprising battery monomer and power utilization device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010104127A1 (en) * 2009-03-13 2010-09-16 日立マクセル株式会社 Separator for battery and nonaqueous-electrolyte battery using same
JP2011060481A (en) * 2009-09-08 2011-03-24 Panasonic Corp Nonaqueous electrolyte secondary battery
CN103262305B (en) * 2010-12-14 2015-11-25 协立化学产业株式会社 Battery electrode or separator surface protective agent composition, battery electrode or separator protected by it, and battery with the battery electrode or separator
CN103155216A (en) * 2011-10-03 2013-06-12 日立麦克赛尔株式会社 Heat-resistant porous film, separator for non-aqueous battery, and non-aqueous battery
JP5853639B2 (en) * 2011-11-25 2016-02-09 ソニー株式会社 Lithium ion battery, separator for lithium ion battery, battery pack, electronic device, electric vehicle, power storage device, and power system
JP6345915B2 (en) * 2012-09-07 2018-06-20 旭化成株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery separator and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2016503565A (en) * 2012-11-21 2016-02-04 ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) Electrochemical devices using separators coated with polymers and conductive salts
CN106165155A (en) * 2014-02-11 2016-11-23 康宁股份有限公司 Comprise the lithium ion battery of stable lithium composite particles
JP6137554B2 (en) * 2014-08-21 2017-05-31 トヨタ自動車株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery and separator for the battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023547314A (en) * 2021-07-14 2023-11-10 ドンファエレクトロライト株式会社 Novel compound, secondary battery electrolyte containing the same, and secondary battery containing the same
JP7417790B2 (en) 2021-07-14 2024-01-18 ドンファエレクトロライト株式会社 Novel compound, secondary battery electrolyte containing the same, and secondary battery containing the same

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