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JP2012099370A - Separator for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Separator for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery Download PDF

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JP2012099370A
JP2012099370A JP2010246896A JP2010246896A JP2012099370A JP 2012099370 A JP2012099370 A JP 2012099370A JP 2010246896 A JP2010246896 A JP 2010246896A JP 2010246896 A JP2010246896 A JP 2010246896A JP 2012099370 A JP2012099370 A JP 2012099370A
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Japan
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separator
electrolyte secondary
secondary battery
polyolefin
stress
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JP2010246896A
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Takashi Yoshitomi
孝 吉冨
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator for nonaqueous electrolyte secondary battery in which tension fluctuation in the winding work during manufacture and occurrence of failures incident thereto, e.g. creases, streaks and rupture, are minimized, production efficiency is enhanced, and excellent cycle characteristics of shutdown and short circuit resistance are ensured.SOLUTION: The separator for nonaqueous electrolyte secondary battery comprises a polyolefin porous base material containing polyolefin and internally having pores, and a heat resistant porous layer containing a heat resistant resin provided at least on one side of the polyolefin porous base material. Under following conditions, average value of stress at a proof stress point in the longitudinal direction is 6-30 MPa, and average value of stress at a proof stress point in the width direction perpendicular to the longitudinal direction is 4-20 MPa. <conditions> tension rate: 20 mm/min, temperature: 25°C, humidity: 65%RH, sample size: width 1.0 cm, length 7 cm.

Description

本発明は、非水電解質二次電池用セパレータ及び非水電解質二次電池に関する。   The present invention relates to a separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery and a nonaqueous electrolyte secondary battery.

非水電解質電池、特に、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、高エネルギー密度であるため、携帯電話・ノートパソコンといった携帯用電子機器の主電源として広範に普及している。このリチウムイオン二次電池には、更なる高エネルギー密度化、安全性の向上が求められる一方、利用範囲の拡大に伴なって、安全性及び生産性の向上が課題となっている。   Non-aqueous electrolyte batteries, particularly non-aqueous electrolyte secondary batteries represented by lithium ion secondary batteries, have high energy density and are widely used as the main power source for portable electronic devices such as mobile phones and laptop computers. Yes. While this lithium ion secondary battery is required to have higher energy density and improved safety, improvement of safety and productivity has been an issue with the expansion of the range of use.

リチウムイオン二次電池は、正負極の間にセパレータを備えており、セパレータは発煙や発火等に対する安全性を確保するうえで重要な役割を担っている。とりわけリチウムイオン二次電池に高温時の物質透過を止めるシャットダウン機能を付与する観点から、ポリオレフィン、特にポリエチレンの多孔膜が用いられている。ところが、シャットダウン機能が働いた後に、電池温度がさらに上昇する場合がある。この場合、セパレータの溶融(いわゆるメルトダウン)が過度に進行すると、電池内部で短絡が生じ、これに伴なって大量の熱が発生して発煙・発火・爆発などといった危険性が高まることがある。   The lithium ion secondary battery includes a separator between the positive and negative electrodes, and the separator plays an important role in ensuring safety against fuming, ignition, and the like. In particular, a porous film of polyolefin, particularly polyethylene, is used from the viewpoint of providing a shutdown function for stopping permeation of a substance at a high temperature to a lithium ion secondary battery. However, the battery temperature may further increase after the shutdown function is activated. In this case, when the melting of the separator (so-called meltdown) proceeds excessively, a short circuit occurs inside the battery, and this may generate a large amount of heat, which may increase the risk of smoking, ignition, explosion, etc. .

そのため、このような状況に鑑み、ポリオレフィン多孔質基材の片面又は両面に、耐熱性樹脂を含む多孔質層を被覆したり、あるいは耐熱性樹脂の繊維からなる不織布を積層する等の技術が提案されている(例えば、特許文献1〜5参照)。これら技術によれば、耐熱性、ひいては耐短絡性に対してある程度の向上効果が期待できる。   Therefore, in view of such a situation, techniques such as coating a porous layer containing a heat-resistant resin on one side or both sides of a polyolefin porous substrate or laminating a nonwoven fabric made of fibers of a heat-resistant resin are proposed. (For example, see Patent Documents 1 to 5). According to these techniques, a certain degree of improvement effect can be expected with respect to heat resistance and, consequently, short circuit resistance.

特開2002−355938号公報JP 2002-355938 A 特開2005−209570号公報JP 2005-209570 A 特開2005−285385号公報JP 2005-285385 A 特開2000−030686号公報JP 2000-030686 A 特開2009−205959号公報JP 2009-205959 A

このように、基材として用いるポリオレフィンに耐熱性の樹脂を付設することにより、シャットダウン機能を持たせながら、耐熱性を向上させる技術が知られてはいるものの、実際には、セパレータの製造工程での捲回作業等の際にテンションを所定圧に保つことが難しく、製造適性に劣る場合がある。このような場合、セパレータに皺や折れ等の故障が発生しやすく、セパレータを組み込んで電池を作製する際に変形や密着性、寸法などの点で不具合を来しやすいため、所望とする電池特性を確保できない課題がある。   In this way, although the technology for improving the heat resistance while providing a shutdown function by attaching a heat resistant resin to the polyolefin used as the base material is known, in actuality, in the manufacturing process of the separator It may be difficult to keep the tension at a predetermined pressure during the winding operation or the like, and the manufacturing suitability may be inferior. In such a case, failure such as wrinkles or breakage is likely to occur in the separator, and it is easy to cause defects in terms of deformation, adhesion, dimensions, etc., when a battery is manufactured by incorporating the separator. There is a problem that cannot be secured.

そのため、製造時にセパレータに生じる異常が回避されれば、セパレータ起因の電池特性への影響は解消され、従来に比べてより安定した品質が保たれ、サイクル特性及び耐短絡性がより優れたものとなる。   Therefore, if an anomaly that occurs in the separator during manufacturing is avoided, the effect on the battery characteristics due to the separator is eliminated, more stable quality is maintained, and cycle characteristics and short-circuit resistance are better than before. Become.

本発明は、上記に鑑みなされたものであり、スリット工程などの製造時の捲回作業における張力変動及びそれに伴なう皺、筋、破断等の故障の発生が抑制され、生産効率が高く、シャットダウンのサイクル特性及び耐短絡性に優れた非水電解質二次電池用セパレータ、及び耐熱安定性に優れ、熱暴走や発火などが抑制された安全性の高い非水電解質二次電池を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above, and the occurrence of failure such as wrinkles, streaks, breakage and the like in the winding operation during the manufacturing process such as the slitting process is suppressed, and the production efficiency is high. To provide a non-aqueous electrolyte secondary battery separator with excellent shutdown cycle characteristics and short-circuit resistance, and a highly safe non-aqueous electrolyte secondary battery with excellent heat resistance and suppressed thermal runaway and ignition. It is an object to achieve this purpose.

前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<1> ポリオレフィンを含み、内部に細孔を有するポリオレフィン多孔質基材と、前記ポリオレフィン多孔質基材の少なくとも一方の側に設けられ、耐熱性樹脂を含む耐熱性多孔質層とを備え、下記の条件にて引っ張り処理を行なったときの、長手方向において測定される複数の耐力点での応力の平均値が6〜30MPaであり、前記長手方向に直交する幅方向において測定される複数の耐力点での応力の平均値が4〜20MPaである非水電解質二次電池用セパレータである。
<条件>
・引っ張り速度:20mm/分
・温度:25℃
・湿度:65%RH
・試料サイズ:幅1.0cm、長さ7cm
Specific means for achieving the above object are as follows.
<1> A polyolefin porous substrate containing polyolefin and having pores therein, and a heat-resistant porous layer provided on at least one side of the polyolefin porous substrate and containing a heat-resistant resin, The average value of stress at a plurality of proof stress points measured in the longitudinal direction when the tensile treatment is performed under the conditions of 6 to 30 MPa, and the proof stress measured in the width direction orthogonal to the longitudinal direction. This is a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery having an average value of stress at a point of 4 to 20 MPa.
<Condition>
・ Tensing speed: 20mm / min ・ Temperature: 25 ℃
・ Humidity: 65% RH
・ Sample size: width 1.0cm, length 7cm

<2> 前記長手方向及び前記幅方向における耐力点での応力の伸度が、それぞれ0.6〜3%である前記<1>に記載の非水電解質二次電池用セパレータである。   <2> The separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to <1>, wherein the elongation of stress at the proof stress in the longitudinal direction and the width direction is 0.6 to 3%, respectively.

<3> 正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置された前記<1>又は前記<2>に記載の非水電解質二次電池用セパレータとを備え、リチウムのドープ・脱ドープにより起電力を得る非水電解質二次電池である。   <3> A positive electrode, a negative electrode, and the non-aqueous electrolyte secondary battery separator according to <1> or <2> disposed between the positive electrode and the negative electrode, and lithium doping / dedoping This is a non-aqueous electrolyte secondary battery that obtains an electromotive force.

本発明によれば、スリット工程などの製造時の捲回作業における張力(テンション)変動及びそれに伴なう皺、筋、破断等の故障の発生が抑制され、生産効率が高く、シャットダウンのサイクル特性及び耐短絡性に優れた非水電解質二次電池用セパレータを提供することができる。また、
本発明によれば、耐熱安定性に優れ、熱暴走や発火などが抑制された安全性の高い非水電解質二次電池を提供することができる。
According to the present invention, fluctuations in tension (winding) in winding operations during manufacturing such as a slit process and the occurrence of failures such as wrinkles, streaks, and breaks are suppressed, production efficiency is high, and cycle characteristics of shutdown are achieved. And the separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries excellent in short circuit resistance can be provided. Also,
According to the present invention, it is possible to provide a highly safe non-aqueous electrolyte secondary battery that has excellent heat stability and thermal runaway and ignition are suppressed.

セパレータの変位と応力との関係から耐力点を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating a proof stress from the relationship between the displacement of a separator, and stress.

以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明は当該形態に制限されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   Hereinafter, although the form for implementing this invention is demonstrated in detail, this invention is not restrict | limited to the said form, Various deformation | transformation can be implemented within the range of the summary.

[非水電解質二次電池用セパレータ]
本発明の非水電解質二次電池用セパレータは、ポリオレフィンを含み、内部に細孔を有するポリオレフィン多孔質基材と、前記ポリオレフィン多孔質基材の少なくとも一方の側に設けられ、耐熱性樹脂を含む耐熱性多孔質層とを備え、下記の条件にて引っ張り処理を行なったときの、長手方向において測定される複数の耐力点での応力の平均値を6〜30MPaとし、前記長手方向に直交する幅方向において測定される複数の耐力点での応力の平均値を4〜20MPaとして構成されている。
<条件>
・引っ張り速度:20mm/分
・温度:25℃
・湿度:65%RH
・試料サイズ:幅1.0cm、長さ7cm
[Separator for non-aqueous electrolyte secondary battery]
The separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a polyolefin porous substrate having polyolefin therein and pores therein, and is provided on at least one side of the polyolefin porous substrate, and includes a heat resistant resin. When the tensile treatment is performed under the following conditions, the average value of stress at a plurality of proof stress points measured in the longitudinal direction is set to 6 to 30 MPa, and is orthogonal to the longitudinal direction. The average value of stress at a plurality of proof stress points measured in the width direction is 4 to 20 MPa.
<Condition>
・ Tensile speed: 20mm / min ・ Temperature: 25 ℃
・ Humidity: 65% RH
・ Sample size: width 1.0cm, length 7cm

本発明において、セパレータを引っ張る方法として、A&D社製の引っ張り試験機RTC−1225A(チャック長:5.0cm)を用いた処理が適用される。ここで、試料サイズは上記の通りであるが、試料厚については8〜30μm程度である。また、チャック間距離:5cm、チャック幅:1.0cmが好ましい。
引っ張り処理は、長尺状のセパレータからその長手方向又は幅方向においてそれぞれ任意に切り出した複数個のサンプル片を用い、各方向ごとに複数個の試料について引っ張り処理を行なった際の耐力点での応力を平均した平均値を、耐力点での応力として用いる。
In the present invention, as a method of pulling the separator, treatment using a tensile tester RTC-1225A (chuck length: 5.0 cm) manufactured by A & D is applied. Here, the sample size is as described above, but the sample thickness is about 8 to 30 μm. Further, a distance between chucks: 5 cm and a chuck width: 1.0 cm are preferable.
The pulling process uses a plurality of sample pieces arbitrarily cut from the long separator in the longitudinal direction or the width direction, and the tensile strength at the time of performing the pulling process on a plurality of samples in each direction. The average value obtained by averaging the stresses is used as the stress at the proof stress.

本発明においては、シャットダウン機能を有するポリオレフィン多孔質基材(以下、「基材」又は「多孔質基材」と略称することがある。)の片面又は両面に耐熱性多孔質層を付設した積層構造を有し、任意に切り出した複数個の試料の引っ張り処理を行なった際に耐力点が存在し、長手方向(MD:Machine Direction;以下「MD方向」と略記することがある。)及び幅方向(TD:Transverse Direction;以下「TD方向」と略記することがある。)のそれぞれの耐力点における応力が平均値で所定の範囲を満たすことで、耐力点での応力に対応する所定の比較的低いテンションで捲回した際に、スリット工程など捲回作業時に生じやすいテンション変動が抑えられ、このテンション変動に起因して捲回が不安定になって生じる皺や筋、膜破断等の膜異常の発生が抑制される。これにより、捲回不良を抑えつつ、効率良くロール化が行なえ、製造効率が向上する。すなわち、長尺状のセパレータの捲回作業は、MD方向とTD方向との間の応力バランスが長尺物を蛇行等なく安定的に捲回するのに重要である。
また、セパレータ捲回時のテンション変動が少ないため、セパレータ破断、捲回不良に伴なう膜異常(皺や折れなど)が抑制されることで、電池製造時には、セパレータにできた膜異常に起因する応力変動や例えば角型電池における角部での応力集中が防止される。これにより、シャットダウン機能のサイクル安定性に優れると共に、安定した耐熱性能が得られ、熱暴走や発火などの発生が回避され、従来に比べて安全性の高い非水電解質二次電池が得られる。
In the present invention, a laminate in which a heat-resistant porous layer is provided on one side or both sides of a polyolefin porous base material having a shutdown function (hereinafter sometimes referred to as “base material” or “porous base material”). When a plurality of specimens that have a structure and are arbitrarily cut out are subjected to a pulling process, a proof stress exists, and a longitudinal direction (MD: Machine Direction; hereinafter abbreviated as “MD direction”) and width. By comparing the stress at each proof stress point in the direction (TD: Transverse Direction; hereinafter abbreviated as “TD direction”) with an average value within a predetermined range, a predetermined comparison corresponding to the stress at the proof stress point Tension fluctuations that tend to occur during winding operations such as the slit process when winding with a low tension are suppressed, and films such as wrinkles, streaks, and film breaks that occur due to unstable winding due to this tension fluctuation Abnormal Occurrence is suppressed. Thereby, it can roll efficiently while suppressing winding failure, and manufacturing efficiency improves. That is, the winding operation of the long separator is important for the stress balance between the MD direction and the TD direction to wind the long object stably without meandering.
In addition, because there is little fluctuation in tension when winding the separator, membrane abnormalities (such as wrinkles and folds) due to separator breakage and winding failure are suppressed, resulting in abnormalities in the separator film during battery manufacturing. Stress fluctuations and stress concentration at the corners of, for example, a prismatic battery are prevented. As a result, the cycle stability of the shutdown function is excellent, a stable heat resistance performance is obtained, the occurrence of thermal runaway or ignition is avoided, and a non-aqueous electrolyte secondary battery that is safer than before can be obtained.

ここで、本発明にいう耐力点について図1を参照して説明する。
図1は、セパレータを引っ張って伸びる量(変位)を横軸とし、その変位を得るのに必要な引っ張り力(応力)を縦軸としたとき、セパレータに加える応力とその変位との関係を表し、この関係は実線で示す曲線で表される。このとき、原点を通ってこの曲線に接する接線を引き、1%に相当する変位分を、変位が大きくなる方向に平行移動させた直線が曲線と交わる点を耐力点と定義する。この耐力点での応力で引っ張って伸ばしたときの変位は、耐力点での応力で伸ばされた伸び量を意味し、この伸び量の、破断時における伸び量100に対する比率は伸度(%)を意味する。
Here, the proof stress referred to in the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 shows the relationship between the stress applied to the separator and its displacement, where the horizontal axis is the amount (displacement) of the separator that is stretched and the vertical axis is the tensile force (stress) required to obtain the displacement. This relationship is represented by a curve indicated by a solid line. At this time, a tangent line that touches the curve through the origin is drawn, and a point where a straight line obtained by translating a displacement corresponding to 1% in a direction in which the displacement increases is defined as a proof point. The displacement when stretched by stretching at the stress at the proof stress means the stretch amount stretched by the stress at the proof stress, and the ratio of the stretch amount to the stretch amount 100 at break is the elongation (%). Means.

本発明において、耐力点の応力の平均値が長手方向(MD方向)で30MPaを超え、又は幅方向(TD方向)で20MPaを超える場合、セパレータの伸びが小さいため、捲回時のテンション変動が急峻になってテンションの変動幅、回数が大きくなる現象が発生しやすく、ロール状に捲回したときに巻締め、巻き緩み等の変動が大きく生じ、セパレータの破断、皺、筋などの欠陥が発生する。
また、耐力点の応力の平均値が長手方向(MD方向)で6MPa未満、又は幅方向(TD方向)で4MPa未満である場合、多少のテンションをかけただけで、テンション変動でセパレータの弛みなどの異常が発生しやすく、結果として皺、筋などの欠陥が発生する。
In the present invention, when the average stress of the proof stress exceeds 30 MPa in the longitudinal direction (MD direction) or exceeds 20 MPa in the width direction (TD direction), the elongation of the separator is small. The phenomenon that the fluctuation range and number of times of tension become steep and increase in frequency is likely to occur, and when winding into a roll, fluctuations such as winding and loosening occur greatly, and defects such as breakage, wrinkles and streaks of the separator occur. appear.
In addition, when the average value of stress at the proof stress is less than 6 MPa in the longitudinal direction (MD direction) or less than 4 MPa in the width direction (TD direction), the slack of the separator due to tension fluctuations, etc., just by applying some tension. Abnormalities are likely to occur, resulting in defects such as wrinkles and streaks.

本発明においては、更に、標準偏差が耐力点応力の平均値に対して5%以下であることが好ましい。標準偏差が5%以下であることで、テンション変動が助長されて大きく振れるのを抑えることができる。これより、セパレータの品質がより向上し、電池製造にあたり所望とする電池特性が安定的に得られる。中でも、標準偏差はその平均値に対して4%以下であることがより好ましい。
標準偏差は、延伸時の延伸倍率を変化させることにより所望の程度に制御することができる。
In the present invention, the standard deviation is preferably 5% or less with respect to the average value of the proof stress. When the standard deviation is 5% or less, it is possible to prevent the fluctuation of tension from being promoted and greatly swinging. As a result, the quality of the separator is further improved, and desired battery characteristics can be stably obtained in battery manufacture. Among these, the standard deviation is more preferably 4% or less with respect to the average value.
The standard deviation can be controlled to a desired degree by changing the draw ratio at the time of drawing.

更には、耐力点の応力の平均値が、MD方向で30MPaを超え、TD方向で4MPaに満たない場合、あるいは逆にMD方向で6MPa未満で、TD方向で20MPaを超える場合には、セパレータとしての特性(物性)を発現できなかったり、更に蛇行などの捲回不良を起こす。このとき、標準偏差がその平均値に対して5%以下であることが好ましい。標準偏差が5%以下であることで、捲回不良が助長されるのを防ぐことができる。   Furthermore, when the average value of stress at the proof stress exceeds 30 MPa in the MD direction and less than 4 MPa in the TD direction, or conversely, less than 6 MPa in the MD direction and exceeds 20 MPa in the TD direction, The above characteristics (physical properties) cannot be expressed, and winding failure such as meandering is caused. At this time, the standard deviation is preferably 5% or less with respect to the average value. When the standard deviation is 5% or less, it is possible to prevent the winding failure from being promoted.

上記において、耐力点の応力の平均値は、MD方向とTD方向とにおける応力のバランスが捲回時のテンション変動に大きく影響するため、応力バランスが図れる各方向の応力範囲は場合により異なるが、例えば、MD方向での耐力点の応力の平均値は7〜25MPaの範囲が好ましく、TD方向での耐力点の応力の平均値は4.5〜15MPaの範囲であることが好ましい。   In the above, since the stress balance in the MD direction and the TD direction greatly affects the tension fluctuation during winding in the above, the stress range in each direction in which the stress balance can be achieved differs depending on the case. For example, the average value of stress at the proof stress in the MD direction is preferably in the range of 7 to 25 MPa, and the average value of stress at the proof stress in the TD direction is preferably in the range of 4.5 to 15 MPa.

また、耐力点での伸度、すなわち耐力点においてその応力で引っ張って伸ばされたときの伸び率(%;破断時の伸び量100に対する伸び量の百分率)は、0.6〜3%であることが好ましい。伸度が前記範囲内であると、テンション変動がより一層軽減される。具体的には、耐力点の伸度が3%以下であることで、捲回時のテンションでセパレータが伸張、変形しにくい。また、耐力点の伸度が0.6%以上であることで、テンション変動による捲回体の応力集中を起こしにくい。したがって、伸度を前記範囲にすることで、捲回をより精度良く行なうことができる。
中でも、耐力点での伸度は、同様の理由で0.7〜2%であることがより好ましい。
伸度は、ポリオレフィンの延伸条件等により制御することができる。
Further, the elongation at the proof point, that is, the elongation percentage when stretched by the stress at the proof point (%; percentage of the elongation amount with respect to the elongation amount 100 at break) is 0.6 to 3%. It is preferable. If the elongation is within the above range, the tension fluctuation is further reduced. Specifically, since the elongation at the proof stress is 3% or less, the separator is not easily stretched or deformed by the tension during winding. Moreover, when the elongation at the proof stress is 0.6% or more, it is difficult to cause stress concentration of the wound body due to the tension fluctuation. Therefore, the winding can be performed with higher accuracy by setting the elongation within the above range.
Among them, the elongation at the proof stress is more preferably 0.7 to 2% for the same reason.
The elongation can be controlled by the stretching conditions of the polyolefin.

本発明の非水電解質二次電池用セパレータにおけるMD方向及びTD方向での耐力点の制御は、例えば、ポリオレフィン多孔質基材の延伸倍率を制御する方法などにより所定の範囲を満たすように行なうことができる。
上記のうち、(1)延伸条件の制御により耐力点を制御する場合、延伸条件としては、MD方向の延伸倍率を4〜12倍とし、TD方向の延伸倍率を5〜20倍とする場合が好ましく、更には、MD方向の延伸倍率を5〜10倍とし、TD方向の延伸倍率を5〜15倍とする場合がより好ましい。
延伸温度は、90℃からポリオレフィンの融点までの範囲が好ましく、100℃から120℃の範囲がより好ましい。
The control of the proof stress in the MD direction and the TD direction in the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is performed so as to satisfy a predetermined range by, for example, a method of controlling the draw ratio of the polyolefin porous substrate. Can do.
Among the above, (1) when the yield strength is controlled by controlling the stretching conditions, the stretching conditions may be 4 to 12 times in the MD direction and 5 to 20 times in the TD direction. More preferably, the MD direction draw ratio is 5 to 10 times, and the TD direction draw ratio is 5 to 15 times.
The stretching temperature is preferably in the range from 90 ° C. to the melting point of the polyolefin, and more preferably in the range from 100 ° C. to 120 ° C.

上記の中でも、本発明の非水電解質二次電池用セパレータとしては、耐力点が存在し、MD方向における応力の平均値が7〜25MPaであって耐力点での伸度が0.7〜2%であり、TD方向における応力の平均値が4.5〜15MPaであって耐力点での伸度が0.7〜2%である場合が特に好適である。   Among the above, the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention has a proof stress, an average value of stress in the MD direction is 7 to 25 MPa, and an elongation at the proof stress is 0.7 to 2. It is particularly preferable that the average value of the stress in the TD direction is 4.5 to 15 MPa and the elongation at the proof stress is 0.7 to 2%.

以上により、本発明の非水電解質二次電池用セパレータは、耐力点の応力に対応して一定の低いテンションで、ロール捲回を安定的、効率的に行なえる利点を有する。このとき、セパレータのMD、TD方向につき、耐力点の応力のバラツキ、更には応力と伸度のバラツキが、標準偏差で10%以内の小さい範囲となる。そのため、捲回に際してテンション変動及びそれに伴なう応力変動が小さく抑えられ、より一層高速で効率よく捲回を実施できる利点を有するので、シャットダウン機能のサイクル特性のバラツキが抑制され、優れた耐熱性能が得られ、電池特性がより安定したものとなる。特に円筒型電池としたときに、耐短絡性をより高く保つことが可能である。   As described above, the separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention has an advantage that roll winding can be performed stably and efficiently with a constant low tension corresponding to the stress at the proof stress. At this time, the stress variation of the proof stress and the variation of the stress and the elongation in the MD and TD directions of the separator are within a small range within 10% as standard deviation. As a result, tension fluctuations and associated stress fluctuations during winding can be kept small, and the winding can be performed more quickly and efficiently, so variation in the cycle characteristics of the shutdown function is suppressed and excellent heat resistance performance. Is obtained, and the battery characteristics become more stable. In particular, when a cylindrical battery is used, the short circuit resistance can be kept higher.

(ポリオレフィン多孔質基材)
本発明の非水電解質二次電池用セパレータは、ポリオレフィンを含むポリオレフィン多孔質基材を設けて構成されている。多孔質基材としては、微多孔膜状、不織布状、紙状、その他三次元ネットーワーク状の多孔質構造を有した層を挙げることができるが、より優れた融着が実現できる点で、微多孔膜状の層であることが好ましい。ここで、微多孔膜状の層(以下、単に「微多孔膜」ともいう。)とは、内部に多数の微細孔を有し、これら微細孔が連結された構造となっており、一方の面から他方の面へと気体あるいは液体が通過可能となっている層をいう。
この微多孔膜は、130〜150℃で軟化し、多孔質の空隙が閉塞されてシャットダウン機能を発現し、かつ非水電解質電池の電解液に溶解しない多孔質基材であることが好ましい。
(Polyolefin porous substrate)
The separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is configured by providing a polyolefin porous substrate containing polyolefin. Examples of the porous substrate include microporous membranes, nonwoven fabrics, papers, and other layers having a porous structure of a three-dimensional network, but in terms of achieving better fusion, A microporous membrane-like layer is preferable. Here, the microporous film-like layer (hereinafter, also simply referred to as “microporous film”) has a structure in which a large number of micropores are connected and these micropores are connected to each other. A layer that allows gas or liquid to pass from one surface to the other.
The microporous membrane is preferably a porous substrate that softens at 130 to 150 ° C., closes the porous voids, exhibits a shutdown function, and does not dissolve in the electrolyte of the nonaqueous electrolyte battery.

本発明におけるポリオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン等のモノマーを重合して得られる重合体(ホモ重合体や共重合体、多段重合体等)が挙げられる。具体的には、ポリオレフィンとして、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、アタクティックポリプロピレン、ポリブテン、エチレンプロピレンラバー等を挙げることができる。これら重合体は、1種を単独で又は2種以上を併用することができる。   Examples of the polyolefin in the present invention include polymers obtained by polymerizing monomers such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, and 1-octene (homopolymers and copolymers). Polymer, multistage polymer, etc.). Specific examples of the polyolefin include low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultrahigh molecular weight polyethylene, isotactic polypropylene, atactic polypropylene, polybutene, and ethylene propylene rubber. it can. These polymers can be used alone or in combination of two or more.

ポリオレフィン多孔質基材は、主としてポリオレフィンで形成されている。ここで、「主として」とは、ポリオレフィンの多孔質基材中における割合が50質量%以上であることをいい、好ましくは70質量%以上であり、更に好ましくは90質量%以上であり、100質量%であってもよいことを意味する。   The polyolefin porous substrate is mainly formed of polyolefin. Here, “mainly” means that the proportion of polyolefin in the porous substrate is 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass. % May mean.

ポリオレフィンとしては、所望の目的により、単一種のポリオレフィンを用いてもよいし、複数種のポリオレフィンを混合使用してもよい。ポリオレフィンは、例えば、密度が0.94g/cmを超えるような高密度ポリエチレン、密度が0.94g/cmより低い低密度ポリエチレン、重量平均分子量が100万を超えるような超高分子量ポリエチレン等が挙げられる。
具体的には、例えば、シャットダウン挙動に重点をおいて、ポリオレフィンとして高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとの混合物を用いてもよい。また更に、強度などの機械的物性、耐短絡性又は突刺強度の向上に注目して、高密度ポリエチレンと超高分子量ポリエチレンとの混合物を用いてもよい。また更に、耐熱性に注目して、ポリエチレンとポリプロピレンの混合物等を使用することもできる。また、ポリオレフィン多孔質基材の融点を低下させる観点から、前記ポリオレフィンは、高密度ポリエチレンを含むことが好ましい。高密度ポリエチレンが、多孔質基材中のポリオレフィンに占める割合としては、好ましくは10質量%以上、更により好ましくは30質量%以上である。
As the polyolefin, a single type of polyolefin may be used or a plurality of types of polyolefins may be mixed and used depending on the desired purpose. Polyolefins, e.g., high density polyethylene such as density exceeds 0.94 g / cm 3, low low density polyethylene than the density is 0.94 g / cm 3, a weight average molecular weight 1,000,000 more than such ultra-high molecular weight polyethylene Is mentioned.
Specifically, for example, a mixture of high density polyethylene and low density polyethylene may be used as the polyolefin with emphasis on the shutdown behavior. Furthermore, a mixture of high-density polyethylene and ultra-high molecular weight polyethylene may be used by paying attention to improvement in mechanical properties such as strength, short circuit resistance or puncture strength. Furthermore, in view of heat resistance, a mixture of polyethylene and polypropylene can be used. Moreover, it is preferable that the said polyolefin contains a high density polyethylene from a viewpoint of reducing melting | fusing point of a polyolefin porous base material. The proportion of the high-density polyethylene in the polyolefin in the porous substrate is preferably 10% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more.

また、ポリオレフィンとして、カルボキシル基及び/又はカルボン酸誘導体由来の基を有する変性ポリオレフィンも好適である。変性ポリオレフィンの例として、三菱化学社製の「モディック」(登録商標)、三井化学社製の「アドマー」(登録商標)などの商品名で市販されているものが挙げられ、具体的な例として三菱化学(株)製の「モディック−AP H511」、「モディック−AP L503」などが例示される。
この場合、耐熱性多孔質層に用いられる耐熱性樹脂として、アラミドを、とりわけ末端基としてアミノ基を30〜70当量/ton−polymerのアラミドを選択することより、前記変性ポリオレフィンとの間の化学的親和力により多孔質基材との間の接着力がより向上する。このようなアラミドとしては、上市されているコーネックス(帝人テクノプロダクツ社製)やノーメックス(デュポン社製)等が挙げられる。
Further, as the polyolefin, a modified polyolefin having a carboxyl group and / or a group derived from a carboxylic acid derivative is also suitable. Examples of modified polyolefins include those commercially available under the trade names such as “Modic” (registered trademark) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation and “Admer” (registered trademark) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. Examples thereof include “Modic-AP H511” and “Modic-AP L503” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
In this case, by selecting aramid as the heat-resistant resin used for the heat-resistant porous layer, particularly 30-70 equivalents / ton-polymer aramid of the amino group as a terminal group, the chemistry with the modified polyolefin is selected. The adhesive force between the porous substrate and the porous substrate is further improved by the mechanical affinity. Examples of such aramid include Cornex (manufactured by Teijin Techno Products) and Nomex (manufactured by DuPont).

中でも、多孔質基材の膜強度及び/又はセパレータの強度を高くする観点から、高密度ポリエチレン及び中密度ポリエチレンが好ましく用いられる。それらは、一種単独であるいは複数種の混合物として用いることができる。多孔質基材の透過性や機械的強度を向上させる観点から、ポリエチレンを単独で用いることも好ましい。   Among these, high-density polyethylene and medium-density polyethylene are preferably used from the viewpoint of increasing the film strength of the porous substrate and / or the strength of the separator. They can be used singly or as a mixture of plural kinds. From the viewpoint of improving the permeability and mechanical strength of the porous substrate, it is also preferable to use polyethylene alone.

さらに セパレータのスリット性を向上させる観点から、多孔質基材は、重量平均分子量(ダルトン)が70万以上、好ましくは80万〜500万の超高分子量ポリエチレンを、多孔質基材の全質量に対して好ましくは5〜90質量%、より好ましくは10〜90質量%、更に好ましくは20〜80質量%含む態様が好ましい。
また更に、多孔質基材の膜強度及び/又はセパレータの強度を向上させる観点から、多孔質基材は、重量平均分子量(ダルトン)が70万以上、好ましくは80万〜300万の超高分子量ポリエチレンを、多孔質基材の全質量に対して好ましくは5質量%以上90質量%以下の範囲で含む態様が好ましい。
Furthermore, from the viewpoint of improving the slit property of the separator, the porous base material has an ultrahigh molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight (Dalton) of 700,000 or more, preferably 800,000 to 5,000,000, to the total mass of the porous base material. On the other hand, an embodiment containing 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 90% by mass, and still more preferably 20 to 80% by mass is preferable.
Furthermore, from the viewpoint of improving the film strength of the porous base material and / or the strength of the separator, the porous base material has an ultrahigh molecular weight of 700,000 or more, preferably 800,000 to 3,000,000 in weight average molecular weight (Dalton). An embodiment in which polyethylene is contained in a range of preferably 5% by mass to 90% by mass with respect to the total mass of the porous substrate is preferable.

ポリオレフィンの重量平均分子量(ダルトン)としては、5万以上が好ましく、より好ましくは10万以上である。上限としては、1000万が望ましく、より好ましくは300万である。重量平均分子量が前記範囲内であると、多孔質基材あるいはセパレータの機械特性(破断強度、傷つき性など)を向上させることができる。
ここで、複数のポリオレフィンが用いられる場合は、各々のポリオレフィンについて測定される重量平均分子量を前記範囲内とする。
なお、ポリオレフィンの重量平均分子量(ダルトン)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(以下、GPCともいう。)により測定し、ポリスチレン換算して表した分子量である。
The weight average molecular weight (Dalton) of the polyolefin is preferably 50,000 or more, more preferably 100,000 or more. The upper limit is preferably 10 million, more preferably 3 million. When the weight average molecular weight is within the above range, the mechanical properties (breaking strength, scratch resistance, etc.) of the porous substrate or the separator can be improved.
Here, when several polyolefin is used, let the weight average molecular weight measured about each polyolefin be in the said range.
The weight average molecular weight (Dalton) of polyolefin is a molecular weight measured by gel permeation chromatography (hereinafter also referred to as GPC) and expressed in terms of polystyrene.

前記重量平均分子量が5万(ダルトン)以上であることで、熱延伸する際のメルトテンションを高く維持し、良好な製膜性が確保され、又は良好な絡み合いが付与される点から、ポリオレフィン多孔質基材の強度を高めることができる。一方、重量平均分子量が1000万(ダルトン)以下であることで、製膜時にポリオレフィン溶液を調製する場合に、均一な溶液調製が行なえ、膜の成形性、特に膜の厚みの均一さを向上させることができる。さらに重量平均分子量を300万(ダルトン)以下とすることは、成形された膜の均一性の向上、及び延伸テンションの低下の観点より好ましい。   Since the weight average molecular weight is not less than 50,000 (Dalton), the melt tension at the time of hot stretching is maintained high, good film-forming properties are ensured, or good entanglement is imparted. The strength of the quality base material can be increased. On the other hand, when the polyolefin solution is prepared at the time of film formation, the weight average molecular weight is 10 million (Dalton) or less, so that uniform solution preparation can be performed and the film formability, particularly the film thickness uniformity is improved. be able to. Furthermore, it is preferable that the weight average molecular weight is 3 million (Dalton) or less from the viewpoint of improving the uniformity of the formed film and reducing the stretching tension.

ポリオレフィン多孔質基材の厚みは、5〜25μmが好ましく、さらに好ましくは5〜20μmである。ポリオレフィン多孔質基材の厚みは、5μm以上であると、シャットダウン機能が良好であり、25μm以下であると、耐熱性多孔質層も加えた非水電解質二次電池用セパレータとした際にセパレータの厚みが大きくなりすぎず、高電気容量化が実現できる範囲を保てる。   The thickness of the polyolefin porous substrate is preferably 5 to 25 μm, more preferably 5 to 20 μm. When the thickness of the polyolefin porous substrate is 5 μm or more, the shutdown function is good, and when the thickness is 25 μm or less, when the separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery including a heat-resistant porous layer is used, The thickness does not become too large, and the range where high electric capacity can be realized can be maintained.

ポリオレフィン多孔質基材の空孔率は、透過性、機械強度及びハンドリング性の観点から、30〜80%であることが好ましい。空隙率が30%以上では、透過性、電解液の保持量が適当である。空隙率が80%以下では、膜に成形したときの基材としての機械強度が保て、またシャットダウン機能を応答性よく機能させることができる。空孔率は、更に好ましくは40〜60%である。   The porosity of the polyolefin porous substrate is preferably 30 to 80% from the viewpoints of permeability, mechanical strength, and handling properties. When the porosity is 30% or more, the permeability and the amount of electrolyte retained are appropriate. When the porosity is 80% or less, the mechanical strength as a base material when formed into a film can be maintained, and the shutdown function can be made to function with good responsiveness. The porosity is more preferably 40 to 60%.

ポリオレフィン多孔質基材のガーレ値(JIS P8117)は、機械強度と膜抵抗をバランス良く得る観点から、50〜500sec/100ccであることが好ましい。
ポリオレフィン多孔質基材の膜抵抗は、非水電解質二次電池の負荷特性の観点から、0.5〜5ohm・cmであることが好ましい。
ポリオレフィン多孔質基材の突刺強度は、250g以上であることが好ましい。突刺強度が250g以上であると、非水電解質電池を作製した場合に、電極の凹凸や衝撃等に対する耐性に優れ、セパレータへのピンホール等の発生が防止され、非水電解質二次電池の短絡をより効果的に回避することができる。
ポリオレフィン多孔質基材の引張強度は、10N以上であることが好ましい。引張強度が10N以上であると、非水電解質二次電池を作製するにあたり、セパレータに損傷を与えないようにセパレータを良好に捲回することができる点で好ましい。
The Gurley value (JIS P8117) of the polyolefin porous substrate is preferably 50 to 500 sec / 100 cc from the viewpoint of obtaining a good balance between mechanical strength and membrane resistance.
The membrane resistance of the polyolefin porous substrate is preferably 0.5 to 5 ohm · cm 2 from the viewpoint of the load characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery.
The puncture strength of the polyolefin porous substrate is preferably 250 g or more. When the puncture strength is 250 g or more, when a non-aqueous electrolyte battery is produced, it has excellent resistance to electrode irregularities and impacts, prevents the occurrence of pinholes and the like in the separator, and short-circuits the non-aqueous electrolyte secondary battery. Can be avoided more effectively.
The tensile strength of the polyolefin porous substrate is preferably 10 N or more. A tensile strength of 10 N or more is preferable in that the separator can be wound well so as not to damage the separator in producing the nonaqueous electrolyte secondary battery.

ポリオレフィン多孔質基材は、MD方向及びTD方向のいずれも、破断強度は10N以上であることが好ましく、破断伸度は50%を超えることが好ましい。
破断強度が10N以上であると共に破断伸度が50%を超えた範囲とすることで、非水電解質二次電池を製造するにあたってセパレータを捲回する際に、セパレータに損傷を与えないようにセパレータを良好に捲き回すことができるだけでなく、シャットダウン機能のサイクル特性の変動が抑えられる。
破断強度は、セパレータを引張って伸ばしたときに破断するときの力をいい、破断伸度は、セパレータを引張って伸ばしたときに伸びた伸び量をいう。
The polyolefin porous substrate preferably has a breaking strength of 10 N or more in both the MD direction and the TD direction, and the breaking elongation is preferably more than 50%.
By making the breaking strength 10N or more and the elongation at break exceeding 50%, the separator is not damaged when the separator is wound when manufacturing the non-aqueous electrolyte secondary battery. As a result, the fluctuation of the cycle characteristic of the shutdown function can be suppressed.
The breaking strength refers to the force when the separator is broken and stretched, and the breaking elongation refers to the amount of elongation when the separator is stretched and stretched.

〜ポリオレフィン多孔質基材の製造法〜
上述したポリオレフィン多孔質基材の製造法に、特に制限は無いが、具体的には例えば以下の(1)〜(6)の工程を含む方法で製造できる。
-Polyolefin porous substrate manufacturing method-
Although there is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of the polyolefin porous base mentioned above, Specifically, it can manufacture by the method including the process of the following (1)-(6), for example.

(1)ポリオレフィン溶液の調製
所定の量比のポリオレフィンを溶剤に溶解させた溶液を調整する。このとき、溶剤を混合して溶液を調製しても構わない。溶剤としては、例えば、パラフィン、流動パラフィン、パラフィン油、鉱油、ひまし油、テトラリン、エチレングリコール、グリセリン、デカリン、トルエン、キシレン、ジエチルトリアミン、エチルジアミン、ジメチルスルホキシド、ヘキサン等が挙げられる。ポリオレフィン溶液中のポリオレフィンの濃度は、1〜35質量%が好ましく、より好ましくは10〜30質量%である。ポリオレフィン溶液の濃度が1質量%以上であると、冷却ゲル化して得られるゲル状成形物が溶媒で高度に膨潤しないように維持できるため変形しにくく、取扱い性が良好である。一方、35質量%以下である、押し出しの際の圧力が抑えられるため、吐出量を維持することが可能で生産性に優れる。また、押し出し工程での配向が進みにくく、延伸性や均一性が確保するのに有利である。また、ポリオレフィン溶液は、異物除去のため、濾過使用することが好ましい。濾過装置、フィルターの形状、様式などに特に制限はなく、従来公知の装置、様式を使用することができる。この場合のフィルターの穴径(濾過径)としては、濾過性の観点より1μm以上50μm以下が好ましい。穴径が50μm以下であると、濾過性に優れ、異物の除去効率が良好である。また、穴径が1μm以上であると、良好な濾過性が得られ、生産性を高く維持することができる。
(1) Preparation of polyolefin solution A solution in which polyolefin of a predetermined quantitative ratio is dissolved in a solvent is prepared. At this time, a solvent may be mixed to prepare a solution. Examples of the solvent include paraffin, liquid paraffin, paraffin oil, mineral oil, castor oil, tetralin, ethylene glycol, glycerin, decalin, toluene, xylene, diethyltriamine, ethyldiamine, dimethyl sulfoxide, hexane, and the like. The concentration of the polyolefin in the polyolefin solution is preferably 1 to 35% by mass, more preferably 10 to 30% by mass. When the concentration of the polyolefin solution is 1% by mass or more, the gel-like molded product obtained by cooling gelation can be maintained so as not to be highly swollen with a solvent, so that it is difficult to be deformed and the handleability is good. On the other hand, since the pressure during extrusion, which is 35% by mass or less, can be suppressed, the discharge amount can be maintained and the productivity is excellent. In addition, the alignment in the extrusion process is difficult to proceed, which is advantageous for ensuring stretchability and uniformity. The polyolefin solution is preferably used for filtration to remove foreign substances. There are no particular limitations on the filtration device, filter shape, mode, etc., and conventionally known devices and modes can be used. In this case, the hole diameter (filtration diameter) of the filter is preferably 1 μm or more and 50 μm or less from the viewpoint of filterability. When the hole diameter is 50 μm or less, the filterability is excellent and the foreign matter removal efficiency is good. Further, when the hole diameter is 1 μm or more, good filterability can be obtained, and productivity can be maintained high.

(2)ポリオレフィン溶液の押出
調製した溶液を一軸押出機、もしくは二軸押出機で混練し、融点以上かつ融点+60℃以下の温度でTダイもしくはIダイで押し出す。好ましくは二軸押出機を用いる。そして、押し出した溶液をチルロール又は冷却浴に通過させて、ゲル状組成物を形成する。この際、ゲル化温度以下に急冷しゲル化することが好ましい。特に、溶媒として揮発性溶媒と不揮発性溶媒とを組み合わせて用いた場合、結晶パラメータを制御するという観点から、ゲル状組成物の冷却速度は30℃/分以上であることが好ましい。
(2) Extrusion of polyolefin solution The prepared solution is kneaded with a single screw extruder or a twin screw extruder, and extruded with a T die or an I die at a temperature not lower than the melting point and not higher than the melting point + 60 ° C. A twin screw extruder is preferably used. Then, the extruded solution is passed through a chill roll or a cooling bath to form a gel composition. At this time, it is preferable to rapidly cool below the gelation temperature to cause gelation. In particular, when a volatile solvent and a non-volatile solvent are used in combination as the solvent, the cooling rate of the gel composition is preferably 30 ° C./min or more from the viewpoint of controlling the crystal parameters.

(3)脱溶媒処理
次いで、ゲル状組成物から溶媒を除去する。揮発性溶剤を使用する場合、予熱工程も兼ねて加熱等により蒸発させゲル状組成物から溶媒を除くこともできる。また、不揮発性溶媒の場合は、圧力をかけて絞り出すなどして溶媒を除くことができる。なお、溶媒は完全に除く必要はない。
(3) Desolvation treatment Next, the solvent is removed from the gel composition. When a volatile solvent is used, the solvent can also be removed from the gel composition by evaporating by heating or the like, which also serves as a preheating step. In the case of a non-volatile solvent, the solvent can be removed by squeezing out under pressure. The solvent need not be completely removed.

(4)ゲル状組成物の延伸
前記脱溶媒処理に引き続いて、ゲル状組成物を延伸する。ここで、延伸処理の前に弛緩処理を行なってもよい。延伸処理は、ゲル状成形物を加熱し、通常のテンター法、ロール法、圧延法もしくはこれらの方法の組み合わせによって所定の倍率で2軸延伸する。2軸延伸は、同時又は逐次のいずれであってもよい。また、縦多段延伸や3段延伸、4段延伸とすることもできる。
延伸温度は、90℃以上、ポリオレフィンの融点未満の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは100〜120℃である。加熱温度が融点未満である場合は、ゲル状成形物が溶解し難いために延伸を良好に行なえる。また、加熱温度が90℃以上である場合、ゲル状成形物の軟化が充分に行なわれるため、延伸時に破膜しにくく、高倍率の延伸が行なえる。
また、延伸倍率は、原反の厚さによって異なるが、1軸方向で少なくとも2倍以上、好ましくは4〜20倍で行なうことが好ましい。特に、本発明の効果が奏される観点からは、延伸倍率が機械方向(MD方向)に4〜10倍、また機械方向に垂直方向(TD方向)に6〜15倍であることが好ましい。さらに充放電のサイクル安定性、耐短絡性を好適に高める観点より、延伸速度を1%/秒以上200%/秒以下とすることが好ましい。1%/秒以上の範囲に延伸速度を維持すると良好な生産性が得られ、工業的生産に適する。かかる観点から、延伸速度はより好ましくは、150%/秒〜5%/秒、さらに好ましくは100%/秒〜10%/秒が選択される。延伸後、必要に応じて熱固定を行ない、熱寸法安定性を持たせる。延伸、熱固定をさらに2段あるいはそれ以上繰返すことにより熱収縮性を抑制し、耐短絡性をより好適に高めることができる。かかる観点から、このときのMD及び/又はTD方向の延伸性倍率は、1.5〜3倍と比較的低いことが好ましい。
(4) Stretching of the gel-like composition Following the solvent removal treatment, the gel-like composition is stretched. Here, a relaxation treatment may be performed before the stretching treatment. In the stretching treatment, the gel-like molded product is heated and biaxially stretched at a predetermined magnification by a normal tenter method, roll method, rolling method, or a combination of these methods. Biaxial stretching may be simultaneous or sequential. Moreover, it can also be set as longitudinal multistage extending | stretching, 3-stage extending | stretching, and 4-stage extending | stretching.
The stretching temperature is preferably in the range of 90 ° C. or higher and lower than the melting point of polyolefin, more preferably 100 to 120 ° C. When the heating temperature is lower than the melting point, the gel-like molded product is difficult to dissolve, so that the stretching can be performed satisfactorily. Further, when the heating temperature is 90 ° C. or higher, the gel-like molded product is sufficiently softened, so that it is difficult to break the film during stretching, and stretching at a high magnification can be performed.
Moreover, although a draw ratio changes with thickness of a raw fabric, it is preferable to carry out at least 2 times or more in a uniaxial direction, Preferably it is 4 to 20 times. In particular, from the viewpoint of the effect of the present invention, the draw ratio is preferably 4 to 10 times in the machine direction (MD direction) and 6 to 15 times in the direction perpendicular to the machine direction (TD direction). Further, from the viewpoint of suitably improving charge / discharge cycle stability and short-circuit resistance, the stretching speed is preferably set to 1% / second or more and 200% / second or less. When the stretching speed is maintained in the range of 1% / second or more, good productivity can be obtained, which is suitable for industrial production. From this viewpoint, the stretching speed is more preferably selected from 150% / second to 5% / second, more preferably from 100% / second to 10% / second. After stretching, heat setting is performed as necessary to provide thermal dimensional stability. By repeating the stretching and heat setting two more steps or more, the heat shrinkability can be suppressed and the short-circuit resistance can be improved more suitably. From this viewpoint, it is preferable that the drawability ratio in the MD and / or TD direction at this time is relatively low, 1.5 to 3 times.

(5)溶剤の抽出・除去
延伸後のゲル状組成物を抽出溶剤に浸漬して、溶媒を抽出する。抽出溶剤としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、デカリン、テトラリンなどの炭化水素、塩化メチレン、四塩化炭素、メチレンクロライドなどの塩素化炭化水素、三フッ化エタンなどのフッ化炭化水素、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類など易揮発性のものを用いることができる。これらの溶剤は、ポリオレフィン組成物の溶解に用いた溶媒に応じて適宜選択し、単独でもしくは二種以上を混合して用いることができる。溶媒の抽出は、多孔質基材中の溶媒を1質量%未満にまで除去する。
(5) Extraction and removal of solvent The stretched gel composition is immersed in an extraction solvent to extract the solvent. Examples of the extraction solvent include hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, cyclohexane, decalin, and tetralin, chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride, carbon tetrachloride, and methylene chloride, and fluorinated hydrocarbons such as ethane trifluoride, Easily volatile compounds such as ethers such as diethyl ether and dioxane can be used. These solvents are appropriately selected according to the solvent used for dissolving the polyolefin composition, and can be used alone or in admixture of two or more. Solvent extraction removes the solvent in the porous substrate to less than 1% by weight.

(6)微多孔膜のアニール
微多孔膜をアニールにより熱セットする。アニールは、熱収縮率の観点より、80〜150℃の温度領域で実施することが好ましい。本発明においては、引っ張り処理において所定の耐力点の応力、伸度を実現するため、アニール温度を、好ましくは80〜140℃、より好ましくは90〜135℃の範囲としてアニールを行なう。アニール時間は、熱収縮率の低減の観点からは、1分以上が好ましく、より好ましくは1分〜1時間であり、また多孔質基材の変形を抑制する観点からは、一定長での長時間アニールが好ましい。熱収縮をより大きく低減させるためには、アニール時間を1〜5時間程度に延長することも可能である。
(6) Annealing of microporous film The microporous film is heat-set by annealing. The annealing is preferably performed in the temperature range of 80 to 150 ° C. from the viewpoint of the heat shrinkage rate. In the present invention, annealing is carried out at an annealing temperature of preferably 80 to 140 ° C., more preferably 90 to 135 ° C. in order to realize stress and elongation at a predetermined proof stress point in the tensile treatment. The annealing time is preferably 1 minute or more, more preferably 1 minute to 1 hour, from the viewpoint of reducing the heat shrinkage rate, and from a viewpoint of suppressing deformation of the porous substrate, the annealing time is a long length. Time annealing is preferred. In order to further reduce the heat shrinkage, the annealing time can be extended to about 1 to 5 hours.

(耐熱性多孔質層)
本発明の非水電解質二次電池用セパレータは、前記ポリオレフィン多孔質基材の少なくとも一方の側に設けられ、耐熱性樹脂を含む耐熱性多孔質層を設けて構成されている。この耐熱性多孔質層は、微多孔膜状、不織布状、紙状、その他三次元ネットーワーク状の多孔質構造を有した層を挙げることができるが、より優れた耐熱性が得られる点で、微多孔膜状の層であることが好ましい。「微多孔膜状の層」とは、内部に多数の微細孔を有し、これら微細孔が連結された構造となっており、一方の面から他方の面へと気体あるいは液体が通過可能となった層をいう。
ここでの「耐熱性」とは、200℃未満の温度領域で溶融ないし分解等を起こさない性状をいう。
(Heat resistant porous layer)
The separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries of the present invention is provided on at least one side of the polyolefin porous substrate, and is provided with a heat resistant porous layer containing a heat resistant resin. Examples of the heat-resistant porous layer include microporous film-like, nonwoven fabric-like, paper-like, and other layers having a three-dimensional network-like porous structure, but more excellent heat resistance can be obtained. The layer is preferably a microporous membrane. A “microporous membrane layer” has a structure in which a large number of micropores are connected to each other and these micropores are connected, and gas or liquid can pass from one surface to the other. The layer that became.
Here, “heat resistance” refers to a property that does not cause melting or decomposition in a temperature range of less than 200 ° C.

−耐熱性樹脂−
耐熱性多孔質層を構成する耐熱性樹脂としては、融点200℃以上の結晶性高分子、あるいは融点を有しないが分解温度が200℃以上の高分子が適当であり、好ましくは全芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、及びセルロースからなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂が挙げられる。
-Heat resistant resin-
As the heat-resistant resin constituting the heat-resistant porous layer, a crystalline polymer having a melting point of 200 ° C. or higher or a polymer having no melting point but having a decomposition temperature of 200 ° C. or higher is suitable, and preferably a wholly aromatic polyamide , Polyimide, polyamideimide, polysulfone, polyketone, polyetherketone, polyetherimide, and at least one resin selected from the group consisting of cellulose.

耐熱性樹脂は、ホモポリマーであってもよく、柔軟性の発揮など所望の目的に合わせて若干の共重合成分を含有することも可能である。すなわち、例えば全芳香族ポリアミドにおいては、例えば少量の脂肪族成分を共重合することも可能である。
さらに、耐熱性樹脂は、電解質溶液に対して不溶性であり、耐久性が高いことから全芳香族ポリアミドが好適であり、また、多孔質層を形成しやすく耐酸化還元性に優れるという観点から、メタ型全芳香族ポリアミドであるポリメタフェニレンイソフタルアミドがさらに好適である。
The heat-resistant resin may be a homopolymer, and may contain some copolymer components in accordance with a desired purpose such as exhibiting flexibility. That is, for example, in a wholly aromatic polyamide, it is possible to copolymerize a small amount of an aliphatic component, for example.
Furthermore, the heat-resistant resin is insoluble in the electrolyte solution and highly durable because it is highly durable. From the viewpoint of easily forming a porous layer and excellent in redox resistance, More preferred is polymetaphenylene isophthalamide, which is a meta-type wholly aromatic polyamide.

本発明において、繰返し充放電によるサイクル特性、耐短絡性、更には加熱時のセパレータの寸法安定性の点から、耐熱性樹脂の分子量は、特定範囲とすることが好ましい。この特定範囲は、樹脂の種類、とりわけ繰返し単位の分子量に依存して若干異なるが、該樹脂の融液あるいは濃厚溶液において高分子の絡み合いが観測される程度の平均重合度(以下、単に重合度と略記することがある。)あるいはそれより若干高い重合度とすることが好ましい。
具体的には、数平均分子量(Mn;ダルトン)が0.1万〜10万の、比較的低い重合度であることが好ましい。更には全芳香族ポリアミドにおいては0.2万〜8万の範囲が好ましく、より好ましくは0.2万〜7万の範囲、さらに好ましくは0.3万〜5万の範囲である。耐熱性樹脂の数平均分子量(Mn)が0.1万(ダルトン)以上であると、耐熱性多孔質層の強度を保ち、剥離を防ぐことができる。Mnが10万(ダルトン)以下であると、ポリオレフィン多孔質基材との界面応力が低く保たれ、セパレータの表面性を高く維持することができる。
In the present invention, the molecular weight of the heat-resistant resin is preferably in a specific range from the viewpoint of cycle characteristics due to repeated charge and discharge, short circuit resistance, and dimensional stability of the separator during heating. This specific range varies slightly depending on the type of resin, especially the molecular weight of the repeating unit, but the average degree of polymerization (hereinafter simply referred to as the degree of polymerization) at which polymer entanglement is observed in the melt or concentrated solution of the resin. Or a degree of polymerization slightly higher than that.
Specifically, it is preferable that the number average molecular weight (Mn; Dalton) is a relatively low degree of polymerization of 10000 to 100,000. Furthermore, in the wholly aromatic polyamide, the range of 20,000 to 80,000 is preferable, the range of 20,000 to 70,000 is more preferable, and the range of 30,000 to 50,000 is more preferable. When the number average molecular weight (Mn) of the heat resistant resin is 10000 (Dalton) or more, the strength of the heat resistant porous layer can be maintained and peeling can be prevented. When Mn is 100,000 (Dalton) or less, the interfacial stress with the polyolefin porous substrate is kept low, and the surface property of the separator can be kept high.

耐熱性多孔質層は、前記ポリオレフィン多孔質基材の両面又は片面に形成することができるが、ハンドリング性、耐久性、及び熱収縮の抑制効果の観点から、ポリオレフィン多孔質基材の表裏両面に形成された形態が好ましい。   The heat-resistant porous layer can be formed on both sides or one side of the polyolefin porous substrate, but from the viewpoints of handling properties, durability, and the effect of suppressing thermal shrinkage, both sides of the polyolefin porous substrate are provided. The formed form is preferred.

なお、耐熱性多孔質層を基材上に固定するためには、耐熱性多孔質層を塗工法により基材上に直接形成する手法が好ましいが、これに限らず、別途製造した耐熱性多孔質層のシートを基材上に接着剤等を用いて接着する手法や、熱融着や圧着などの手法も採用することができる。   In order to fix the heat-resistant porous layer on the substrate, a method in which the heat-resistant porous layer is directly formed on the substrate by a coating method is preferable. A technique of adhering the quality layer sheet on the base material using an adhesive or the like, a technique such as heat fusion or pressure bonding can also be employed.

耐熱性多孔質層の厚みは、耐熱性多孔質層がポリオレフィン多孔質基材の両面に形成される場合は、耐熱性多孔質層の厚みの合計が3μm以上12μm以下であることが好ましく、また耐熱性多孔質層がポリオレフィン多孔質基材の片面にのみ形成される場合は、耐熱性多孔質層の厚みが3μm以上12μm以下であることが好ましい。このような厚みの範囲は、液枯れの防止効果の観点からも好ましい。   When the heat resistant porous layer is formed on both sides of the polyolefin porous substrate, the total thickness of the heat resistant porous layer is preferably 3 μm or more and 12 μm or less. When the heat resistant porous layer is formed only on one side of the polyolefin porous substrate, the thickness of the heat resistant porous layer is preferably 3 μm or more and 12 μm or less. Such a range of thickness is also preferable from the viewpoint of the effect of preventing liquid withering.

本発明における耐熱性多孔質層の空孔率は、液枯れの防止効果の観点から、30〜90%の範囲が好適である。より好ましくは30〜70%である。   The porosity of the heat-resistant porous layer in the present invention is preferably in the range of 30 to 90% from the viewpoint of the effect of preventing liquid withstand. More preferably, it is 30 to 70%.

−無機フィラー−
本発明における耐熱性多孔質層は、無機フィラーの少なくとも一種が含まれていることが好ましい。無機フィラーとしては、特に限定はないが、具体的にはアルミナ、チタニア、シリカ、ジルコニアなどの金属酸化物、炭酸カルシウムなどの金属炭酸塩、リン酸カルシウムなどの金属リン酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物などが好適に用いられる。このような無機フィラーは、不純物の溶出や耐久性の観点から結晶性の高いものが好ましい。
-Inorganic filler-
The heat-resistant porous layer in the present invention preferably contains at least one inorganic filler. The inorganic filler is not particularly limited, but specifically, metal oxides such as alumina, titania, silica, zirconia, metal carbonates such as calcium carbonate, metal phosphates such as calcium phosphate, aluminum hydroxide, hydroxide A metal hydroxide such as magnesium is preferably used. Such an inorganic filler is preferably highly crystalline from the viewpoints of impurity elution and durability.

中でも、無機フィラーとしては、200〜400℃において吸熱反応を生じるものが好ましい。このような特性を有する無機フィラーとしては、特に限定されないが、金属水酸化物、硼素塩化合物、又は粘土鉱物等からなる無機フィラーであって、200〜400℃において吸熱反応を生じるものが挙げられる。具体的には、例えば、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム、アルミン酸カルシウム、ドーソナイト、硼酸亜鉛等が挙げられ、これらは一種単独で又は2種以上を組みあわせて用いることができる。また、これらの難燃性の無機フィラーには、アルミナやジルコニア、シリカ、マグネシア、チタニア等の金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属炭酸塩などの他の無機フィラーを適宜混合して用いることもできる。   Especially, as an inorganic filler, what produces an endothermic reaction in 200-400 degreeC is preferable. Although it does not specifically limit as an inorganic filler which has such a characteristic, The inorganic filler which consists of a metal hydroxide, a boron salt compound, or a clay mineral etc., Comprising: What produces an endothermic reaction in 200-400 degreeC is mentioned. . Specific examples include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium aluminate, dosonite, zinc borate and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. In addition, these flame retardant inorganic fillers are appropriately mixed with other inorganic fillers such as metal oxides such as alumina, zirconia, silica, magnesia, and titania, metal nitrides, metal carbides, and metal carbonates. You can also.

ここで、非水電解質二次電池では、正極の分解に伴なう発熱が最も危険と考えられており、この分解は300℃近傍で起こる。このため、吸熱反応の発生温度が200℃〜400℃の範囲であれば、非水電解質二次電池の発熱を防ぐ上で有効である。例えば、水酸化アルミニウムやドーソナイト、アルミン酸カルシウムは、200〜300℃の範囲において脱水反応が起こり、また、水酸化マグネシウムや硼酸亜鉛は300〜400℃の範囲において脱水反応が起こるため、これらの無機フィラーの少なくとも一種を用いることが好ましい。
特に、無機フィラーは、難燃性の向上効果、ハンドリング性、除電効果、電池の耐久性改善効果等の観点から、金属水酸化物を用いた態様が好ましい。中でも、無機フィラーは、水酸化アルミニウム又は水酸化マグネシウムが好ましい。
Here, in the non-aqueous electrolyte secondary battery, heat generation accompanying the decomposition of the positive electrode is considered to be the most dangerous, and this decomposition occurs in the vicinity of 300 ° C. For this reason, if the generation | occurrence | production temperature of an endothermic reaction is the range of 200 to 400 degreeC, it is effective in preventing the heat_generation | fever of a nonaqueous electrolyte secondary battery. For example, aluminum hydroxide, dawsonite, and calcium aluminate undergo a dehydration reaction in the range of 200 to 300 ° C, and magnesium hydroxide and zinc borate undergo a dehydration reaction in the range of 300 to 400 ° C. It is preferable to use at least one filler.
In particular, the inorganic filler is preferably in the form of using a metal hydroxide from the viewpoints of flame retardant improvement effect, handling property, static elimination effect, battery durability improvement effect, and the like. Among these, the inorganic filler is preferably aluminum hydroxide or magnesium hydroxide.

無機フィラーの平均粒子径は、高温時の耐短絡性や成形性等の観点から、0.1〜2μmの範囲が好ましい。前記観点から、より好ましくは0.1μm〜1.5μm、更に好ましくは0.15μm〜1μmである。   The average particle diameter of the inorganic filler is preferably in the range of 0.1 to 2 μm from the viewpoints of short circuit resistance at high temperature and moldability. From the said viewpoint, More preferably, they are 0.1 micrometer-1.5 micrometers, More preferably, they are 0.15 micrometer-1 micrometer.

耐熱性多孔質層中における無機フィラーの含有量としては、耐熱性向上効果、透過性及びハンドリング性の観点から、50〜95質量%であることが好ましい。   As content of the inorganic filler in a heat resistant porous layer, it is preferable that it is 50-95 mass% from a heat resistant improvement effect, a viewpoint of permeability and handling property.

なお、耐熱性多孔質層中の無機フィラーは、耐熱性多孔質層が微多孔膜状である場合は耐熱性樹脂に捕捉された状態で存在しており、耐熱性多孔質層が不織布等の場合は構成繊維中に存在するか、樹脂などのバインダーにより不織布表面等に固定されていればよい。   In addition, the inorganic filler in the heat resistant porous layer is present in a state of being trapped by the heat resistant resin when the heat resistant porous layer is in the form of a microporous film, and the heat resistant porous layer is a nonwoven fabric or the like. In such a case, it may be present in the constituent fibers or fixed to the nonwoven fabric surface or the like with a binder such as a resin.

〜耐熱性多孔質層の製造法〜
本発明の非水電解質二次電池用セパレータの製造法は、上述した構成の本発明のセパレータが製造できれば特に限定されるものではなく、耐熱性多孔質層については例えば下記(1)〜(5)の工程を経て製造することが可能である。
~ Method for producing heat-resistant porous layer ~
The method for producing the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is not particularly limited as long as the separator of the present invention having the above-described configuration can be produced. For the heat resistant porous layer, for example, the following (1) to (5) It is possible to manufacture through the process of).

(1)塗工用スラリーの作製
耐熱性樹脂を溶剤に溶かし、塗工用スラリーを作製する。溶剤は、耐熱性樹脂を溶解するものであればよく、特に限定はないが、具体的には極性溶剤が好ましく、例えばN−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。また、当該溶剤はこれらの極性溶剤に加えて耐熱性樹脂に対して貧溶剤となる溶剤も加えることができる。このような貧溶剤を適用することでミクロ相分離構造が誘発され、耐熱性多孔質層を形成する上で多孔化が容易となる。貧溶剤としては、アルコールの類が好適であり、特にグリコールのような多価アルコールが好適である。塗工用スラリー中の耐熱性樹脂の濃度は4〜9質量%が好ましい。また必要に応じ、これに無機フィラーを分散させて塗工用スラリーとする。塗工用スラリー中に無機フィラーを分散させるに当たって、無機フィラーの分散性が好ましくないときは、無機フィラーをシランカップリング剤などで表面処理し、分散性を改善する手法も適用可能である。
(1) Preparation of coating slurry A heat-resistant resin is dissolved in a solvent to prepare a coating slurry. The solvent is not particularly limited as long as it dissolves the heat-resistant resin, but specifically, a polar solvent is preferable, and examples thereof include N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, and dimethylsulfoxide. Moreover, the said solvent can add the solvent used as a poor solvent with respect to heat resistant resin in addition to these polar solvents. By applying such a poor solvent, a microphase separation structure is induced and the formation of a heat-resistant porous layer is facilitated. As the poor solvent, alcohols are preferable, and polyhydric alcohols such as glycol are particularly preferable. The concentration of the heat-resistant resin in the coating slurry is preferably 4 to 9% by mass. Moreover, an inorganic filler is disperse | distributed to this as needed, and it is set as the slurry for coating. In dispersing the inorganic filler in the coating slurry, when the dispersibility of the inorganic filler is not preferable, a method of improving the dispersibility by surface-treating the inorganic filler with a silane coupling agent or the like is also applicable.

(2)スラリーの塗工
スラリーをポリオレフィン多孔質基材の少なくとも一方の表面に塗工する。ポリオレフィン多孔質基材の両面に耐熱性多孔質層を形成する場合は、基材の両面に同時に塗工することが、工程の短縮という観点で好ましい。塗工用スラリーを塗工する方法としては、ナイフコーター法、グラビアコーター法、スクリーン印刷法、マイヤーバー法、ダイコーター法、リバースロールコーター法、インクジェット法、スプレー法、ロールコーター法などが挙げられる。この中でも、塗膜を均一に形成するという観点において、リバースロールコーター法が好適である。ポリオレフィン多孔質基材の両面に同時に塗工する場合は、例えば、ポリオレフィン多孔質基材を一対のマイヤーバーの間に通すことで多孔質基材の両面に過剰な塗工用スラリーを塗布し、これを一対のリバースロールコーターの間に通して過剰なスラリーを掻き落すことで精密計量するという方法が挙げられる。
また、スラリーは、微細異物除去のため、塗工に先立って濾過使用することが好ましい。濾過装置、フィルターの形状、設置位置は、特に制限はなく、従来公知の装置、フィルターを所定の位置に設置して使用することができる。フィルターの穴径(濾過径)としては、1μm以上100μm以下であることが好ましい。穴径が100μm以下であると、濾過性に優れ、異物の除去効率が良好である。また、穴径が1μm以上であると、良好な濾過性が得られ、生産性を高く維持することができる。
(2) Coating of slurry The slurry is coated on at least one surface of the polyolefin porous substrate. When forming a heat resistant porous layer on both surfaces of a polyolefin porous substrate, it is preferable from a viewpoint of shortening of a process to apply simultaneously on both surfaces of a substrate. Examples of the method for coating the slurry for coating include a knife coater method, a gravure coater method, a screen printing method, a Meyer bar method, a die coater method, a reverse roll coater method, an ink jet method, a spray method, and a roll coater method. . Among these, the reverse roll coater method is preferable from the viewpoint of uniformly forming a coating film. When simultaneously applying to both sides of the polyolefin porous substrate, for example, by applying the polyolefin porous substrate between a pair of Meyer bars, apply an excess coating slurry on both sides of the porous substrate, There is a method in which this is passed between a pair of reverse roll coaters to scrape off excess slurry and precisely weighed.
The slurry is preferably filtered prior to coating to remove fine foreign matters. There are no particular limitations on the shape of the filtration device and the filter, and the installation position, and a conventionally known device and filter can be installed and used at a predetermined position. The hole diameter (filtration diameter) of the filter is preferably 1 μm or more and 100 μm or less. When the hole diameter is 100 μm or less, the filterability is excellent and the foreign matter removal efficiency is good. Further, when the hole diameter is 1 μm or more, good filterability can be obtained, and productivity can be maintained high.

(3)スラリーの凝固
スラリーが塗工された基材を、前記耐熱性樹脂を凝固させることが可能な凝固液で処理することにより、耐熱性樹脂を凝固させて、耐熱性樹脂からなる耐熱性多孔質層を形成する。凝固に際し、多孔質基材のMD方向、TD方向の変形を抑えることが好ましい。多孔質基材の変形を抑制することで、耐熱性樹脂層を均一に形成し、耐力点の応力、伸度の調節をより好適に行なえる。具体的には、塗工用スラリーを塗工した基材に一定の張力を付加する方法、両端をチャックで把持する方法、好ましくはTD方向に一定の低張力を付加する方法などが例示される。
凝固液で処理する方法としては、塗工用スラリーを塗工した基材に対して凝固液をスプレーで吹き付ける方法や、当該基材を凝固液の入った浴(凝固浴)中に浸漬する方法などが挙げられる。ここで、凝固浴を設置する場合は、塗工装置の下方に設置することが好ましい。凝固液としては、当該耐熱性樹脂を凝固できるものであれば特に限定されないが、水、又は、スラリーに用いた溶剤に水を適当量混合させたものが好ましい。ここで、水の混合量は凝固液に対して40〜80質量%が好適である。水の量が40質量%以上であると、耐熱性樹脂を凝固するのに必要な時間がより短く抑えられ、凝固が良好に行なえ、耐力点での応力、伸度が大きくなりすぎない範囲に調節することができる。また、水の量が80質量%以下であると、凝固液と接触する耐熱性樹脂層の表面の凝固が速くなり過ぎず、表面が良好に多孔化されて結晶化が適度に進行するために強度を維持でき、耐力点の応力、伸度を高く保つことができる。さらに、溶剤回収においてコストが低く抑えられる。
(3) Solidification of slurry The heat resistance of the heat-resistant resin is obtained by coagulating the heat-resistant resin by treating the substrate coated with the slurry with a coagulation liquid capable of coagulating the heat-resistant resin. A porous layer is formed. In solidification, it is preferable to suppress deformation of the porous substrate in the MD direction and the TD direction. By suppressing the deformation of the porous substrate, the heat resistant resin layer can be formed uniformly, and the stress at the proof stress and the elongation can be adjusted more suitably. Specifically, a method of applying a constant tension to the substrate coated with the coating slurry, a method of gripping both ends with a chuck, preferably a method of applying a constant low tension in the TD direction, etc. .
As a method of treating with the coagulating liquid, a method of spraying the coagulating liquid on the substrate coated with the coating slurry, or a method of immersing the substrate in a bath (coagulating bath) containing the coagulating liquid. Etc. Here, when installing a coagulation bath, it is preferable to install it below the coating apparatus. The coagulation liquid is not particularly limited as long as it can coagulate the heat-resistant resin, but water or a solution obtained by mixing an appropriate amount of water with the solvent used in the slurry is preferable. Here, the mixing amount of water is preferably 40 to 80% by mass with respect to the coagulating liquid. If the amount of water is 40% by mass or more, the time required for solidifying the heat-resistant resin can be kept shorter, the solidification can be performed well, and the stress and elongation at the proof stress point do not become too large. Can be adjusted. In addition, when the amount of water is 80% by mass or less, the surface of the heat-resistant resin layer in contact with the coagulation liquid is not solidified too quickly, and the surface is well porous and the crystallization proceeds appropriately. The strength can be maintained, and the stress and elongation at the proof stress can be kept high. Furthermore, the cost for solvent recovery can be kept low.

(4)凝固液の除去
凝固液を水洗することによって除去する。
(5)乾燥
シートから水を乾燥して除去する。乾燥方法は特に限定されないが、乾燥温度は50〜90℃が好適であり、熱収縮による寸法変化が起こらないようにするために、ロールに接触させるような方法、あるいはセパレータの両端をチャック等で把持する方法などを適用することが好ましい。乾燥処理において、MD方向、TD方向の変形を抑制することにより、耐熱性樹脂層を均一性の高い厚みが得られ、均一性の高い結晶化が可能で上記のような物性を好適に達成することができる。
(4) Removal of coagulating liquid The coagulating liquid is removed by washing with water.
(5) Drying Dry and remove water from the sheet. The drying method is not particularly limited, but the drying temperature is preferably 50 to 90 ° C., and in order to prevent dimensional change due to heat shrinkage, a method of contacting the roll, or both ends of the separator with a chuck or the like. It is preferable to apply a gripping method or the like. In the drying process, by suppressing the deformation in the MD direction and the TD direction, the heat-resistant resin layer can be obtained with a highly uniform thickness, and can be crystallized with a high degree of uniformity, so that the above-described physical properties are suitably achieved. be able to.

乾燥処理時間は、セパレータの熱収縮率の観点より、好ましくは2分〜5時間、さらに好ましくは5分〜3時間が選択される。また、乾燥、熱処理を常圧以下の雰囲気で実施することも好ましい。このときの処理時間は、1分〜10時間の範囲で適宜選択することができる。   The drying treatment time is preferably 2 minutes to 5 hours, more preferably 5 minutes to 3 hours, from the viewpoint of the thermal contraction rate of the separator. It is also preferable to carry out drying and heat treatment in an atmosphere at atmospheric pressure or lower. The processing time at this time can be suitably selected in the range of 1 minute to 10 hours.

本発明の非水電解質二次電池用セパレータのシャットダウン温度は、130〜155℃であることが好ましい。シャットダウン温度が130℃以上であると、メルトダウンが低温で発生する現象を防ぐことができ、安全上の点で好ましい。また、シャットダウン温度が155℃以下であると、電池に搭載したときの各種素材の高温時における安全機能が期待できる。シャットダウン温度は、好ましくは135〜150℃である。   The shutdown temperature of the nonaqueous electrolyte secondary battery separator of the present invention is preferably 130 to 155 ° C. When the shutdown temperature is 130 ° C. or higher, the phenomenon that meltdown occurs at a low temperature can be prevented, which is preferable in terms of safety. Moreover, when the shutdown temperature is 155 ° C. or lower, it is possible to expect a safety function at various temperatures when the various materials are mounted on the battery. The shutdown temperature is preferably 135 to 150 ° C.

本発明の非水電解質二次電池用セパレータにおいて、ポリオレフィン多孔質基材の厚みに対する耐熱性多孔質層の厚みの合計の比率は、10〜80%の範囲であることが好ましい。厚みの合計が10%以上であると、耐短絡性の向上が図れる。逆に、厚みの合計が80%以下であると、セパレータの急速な伸張が期待でき、セパレータに破断を起こさせ易くなる。すなわち、耐短絡性を有効に発現させることができる。
上記の点から、ポリオレフィン多孔質基材の厚みに対する耐熱性多孔質層の厚みの合計の比率は、好ましくは15〜70%の範囲であり、より好ましくは20〜60%の範囲であり、さらに好ましくは25〜50%の範囲である。
In the nonaqueous electrolyte secondary battery separator of the present invention, the total ratio of the thickness of the heat-resistant porous layer to the thickness of the polyolefin porous substrate is preferably in the range of 10 to 80%. When the total thickness is 10% or more, the short circuit resistance can be improved. On the contrary, when the total thickness is 80% or less, rapid expansion of the separator can be expected, and the separator is easily broken. That is, the short circuit resistance can be effectively expressed.
From the above points, the ratio of the total thickness of the heat-resistant porous layer to the thickness of the polyolefin porous substrate is preferably in the range of 15 to 70%, more preferably in the range of 20 to 60%. Preferably it is 25 to 50% of range.

本発明の非水電解質二次電池用セパレータは、ポリオレフィン多孔質基材と、該ポリオレフィン多孔質基材の少なくとも片面に(好ましくは塗布により)配置された、耐熱性樹脂を含む耐熱性多孔質層とを備えており、非水電解質二次電池のエネルギー密度の観点から、セパレータ全体の厚みは30μm以下であることが好ましい。
本発明の非水電解質二次電池用セパレータにおいて、耐熱性樹脂層が塗布により形成される場合、耐熱性樹脂層はポリオレフィン多孔質基材とより緊密に接着され、多孔質基材の熱収縮などによる変形をより効果的に抑制すると共に、耐力点での応力及び伸度を非水電解質二次電池を構成するのに好適な範囲とすることができる。
The separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention includes a polyolefin porous substrate, and a heat resistant porous layer containing a heat resistant resin, which is disposed (preferably by coating) on at least one surface of the polyolefin porous substrate. From the viewpoint of the energy density of the nonaqueous electrolyte secondary battery, the thickness of the entire separator is preferably 30 μm or less.
In the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, when the heat resistant resin layer is formed by coating, the heat resistant resin layer is more closely bonded to the polyolefin porous substrate, and the heat shrinkage of the porous substrate, etc. The deformation and the elongation at the proof stress can be made within a suitable range for constituting the nonaqueous electrolyte secondary battery.

本発明の非水電解質二次電池用セパレータの空孔率は、透過性、機械強度、及びハンドリング性の観点から、30〜70%であることが好ましい。更に好ましくは、空孔率は40%〜60%である。
本発明の非水電解質二次電池用セパレータのガーレ値(JIS P8117)は、機械強度と膜抵抗のバランスが良くなるという観点から、100〜500sec/100ccであることが好ましい。
本発明の非水電解質二次電池用セパレータの膜抵抗は、非水電解質二次電池の負荷特性の観点から、1.5〜10ohm・cmであることが好ましい。
本発明の非水電解質二次電池用セパレータの突刺強度は、250〜1000gであることが好ましい。突刺強度が250g以上であると、非水電解質電池を作製した場合に、電極の凹凸や衝撃等に対する耐性に優れ、セパレータへのピンホール等の発生が防止され、非水電解質二次電池の短絡をより効果的に回避することができる。
本発明の非水電解質二次電池用セパレータは、MD方向、TD方向のいずれも、破断強度は10N以上、破断伸度は50%以上であることが好ましい。破断強度が10N以上であると共に破断伸度が50%以上であると、非水電解質二次電池を作製するにあたって長尺のセパレータを捲回する際に、セパレータの破損を回避しやすい。
本発明の非水電解質二次電池用セパレータの105℃における熱収縮率は、0.6〜3%であることが好ましい。熱収縮率がこの範囲にあるとき、非水電解質二次電池用セパレータの形状安定性とシャットダウン特性のバランスがとれたものとなる。熱収縮率は、更に好ましくは0.7〜2%である。
The porosity of the nonaqueous electrolyte secondary battery separator of the present invention is preferably 30 to 70% from the viewpoints of permeability, mechanical strength, and handling properties. More preferably, the porosity is 40% to 60%.
The Gurley value (JIS P8117) of the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is preferably 100 to 500 sec / 100 cc from the viewpoint of improving the balance between mechanical strength and membrane resistance.
The membrane resistance of the nonaqueous electrolyte secondary battery separator of the present invention is preferably 1.5 to 10 ohm · cm 2 from the viewpoint of load characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery.
The puncture strength of the nonaqueous electrolyte secondary battery separator of the present invention is preferably 250 to 1000 g. When the puncture strength is 250 g or more, when a non-aqueous electrolyte battery is produced, it has excellent resistance to electrode irregularities and impacts, prevents the occurrence of pinholes and the like in the separator, and short-circuits the non-aqueous electrolyte secondary battery. Can be avoided more effectively.
The separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention preferably has a breaking strength of 10 N or more and a breaking elongation of 50% or more in both the MD direction and the TD direction. When the breaking strength is 10 N or more and the breaking elongation is 50% or more, it is easy to avoid breakage of the separator when winding a long separator in producing a nonaqueous electrolyte secondary battery.
The thermal shrinkage rate at 105 ° C. of the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is preferably 0.6 to 3%. When the thermal contraction rate is within this range, the shape stability and shutdown characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery separator are balanced. The thermal contraction rate is more preferably 0.7 to 2%.

[非水電解質二次電池]
本発明の非水電解質二次電池は、リチウムのドープ・脱ドープにより起電力を得る非水電解質二次電池であって、上述した構成の非水電解質二次電池用セパレータを用いたことを特徴とする。非水電解質二次電池は、負極と正極とがセパレータを介して対向配置されている電池要素に電解液が含浸され、これが外装に封入された構造となっている。
[Nonaqueous electrolyte secondary battery]
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is a non-aqueous electrolyte secondary battery that obtains an electromotive force by doping or dedoping lithium, and uses the non-aqueous electrolyte secondary battery separator having the above-described configuration. And The non-aqueous electrolyte secondary battery has a structure in which a battery element in which a negative electrode and a positive electrode are opposed to each other with a separator interposed therebetween is impregnated with an electrolytic solution and sealed in an exterior.

負極は、負極活物質、導電助剤及びバインダーからなる負極合剤が、集電体上に成形された構造となっている。負極活物質としては、リチウムを電気化学的にドープすることが可能な材料が挙げられ、例えば炭素材料、シリコン、アルミニウム、スズ、ウッド合金などが挙げられる。特にセパレータによる液枯れ防止効果を活かすという観点では、負極活物質としては、リチウムを脱ドープする過程における体積変化率が3%以上となるものを用いることが好ましい。負極活物質としては、例えばSn、SnSb、AgSn、人造黒鉛、グラファイト、Si、SiO、V等が挙げられる。導電助剤は、アセチレンブラック、ケッチェンブラックといった炭素材料が挙げられる。バインダーは有機高分子からなり、例えばポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。集電体には、銅箔、ステンレス箔、ニッケル箔などを用いることが可能である。 The negative electrode has a structure in which a negative electrode mixture comprising a negative electrode active material, a conductive additive and a binder is formed on a current collector. Examples of the negative electrode active material include materials capable of electrochemically doping lithium, and examples thereof include carbon materials, silicon, aluminum, tin, and wood alloys. In particular, from the viewpoint of utilizing the effect of preventing the liquid withering by the separator, it is preferable to use a negative electrode active material having a volume change rate of 3% or more in the process of dedoping lithium. Examples of the negative electrode active material include Sn, SnSb, Ag 3 Sn, artificial graphite, graphite, Si, SiO, V 5 O 4 and the like. Examples of the conductive assistant include carbon materials such as acetylene black and ketjen black. The binder is made of an organic polymer, and examples thereof include polyvinylidene fluoride and carboxymethyl cellulose. As the current collector, a copper foil, a stainless steel foil, a nickel foil, or the like can be used.

正極は、正極活物質、導電助剤及びバインダーからなる正極合剤が、集電体上に成形された構造となっている。正極活物質としては、リチウム含有遷移金属酸化物等が挙げられ、具体的にはLiCoO、LiNiO、LiMn0.5Ni0.5、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3、LiMn、LiFePO、LiCo0.5Ni0.5、LiAl0.25Ni0.75等が挙げられる。特にセパレータによる液枯れ防止効果を活かすという観点では、正極活物質としては、リチウムを脱ドープする過程における体積変化率が1%以上となるものを用いることが好ましい。正極活物質としては、例えば、LiMn、LiCoO、LiNiO、LiCo0.5Ni0.5、LiAl0.25Ni0.75等が挙げられる。導電助剤はアセチレンブラック、ケッチェンブラックといった炭素材料が挙げられる。バインダーは有機高分子からなり、例えばポリフッ化ビニリデンなどが挙げられる。集電体にはアルミ箔、ステンレス箔、チタン箔などを用いることが可能である。 The positive electrode has a structure in which a positive electrode mixture comprising a positive electrode active material, a conductive additive and a binder is formed on a current collector. Examples of the positive electrode active material include lithium-containing transition metal oxides. Specifically, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 0.5 Ni 0.5 O 2 , LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 Examples include O 2 , LiMn 2 O 4 , LiFePO 4 , LiCo 0.5 Ni 0.5 O 2 , LiAl 0.25 Ni 0.75 O 2, and the like. In particular, from the viewpoint of utilizing the effect of preventing the liquid withering by the separator, it is preferable to use a positive electrode active material having a volume change rate of 1% or more in the process of dedoping lithium. Examples of the positive electrode active material include LiMn 2 O 4 , LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiCo 0.5 Ni 0.5 O 2 , LiAl 0.25 Ni 0.75 O 2 and the like. Examples of the conductive assistant include carbon materials such as acetylene black and ketjen black. The binder is made of an organic polymer, and examples thereof include polyvinylidene fluoride. As the current collector, aluminum foil, stainless steel foil, titanium foil, or the like can be used.

電解液は、リチウム塩を非水系溶媒に溶解した構成である。リチウム塩としては、LiPF、LiBF、LiClOなどが挙げられる。非水系溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、ビニレンカーボネートなどが挙げられ、これらは単独で用いても混合して用いてもよい。 The electrolytic solution has a structure in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent. Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 and the like. Examples of the non-aqueous solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, γ-butyrolactone, vinylene carbonate, and the like. These may be used alone or in combination.

外装材は、金属缶又はアルミラミネートパック等が挙げられる。電池の形状は角型、円筒型、コイン型などがあるが、本発明のセパレータはいずれの形状においても好適に適用することが可能である。   Examples of the exterior material include a metal can or an aluminum laminate pack. The shape of the battery includes a square shape, a cylindrical shape, a coin shape, and the like, but the separator of the present invention can be suitably applied to any shape.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Unless otherwise specified, “part” is based on mass.

[測定方法]
本実施例における各値は、以下の方法に従って求めた。
(1)引っ張り処理、及び耐力点(応力、伸度等)
非水電解質二次電池用セパレータから、長さ7cm×幅1.0cmのサイズのサンプル片を、MD方向及びTD方向にそれぞれ10個(n=10)を切り出し、下記に示す引っ張り条件にしたがって10個のサンプル片について引っ張り処理を行なった。その結果から図1に示すように応力と変位との関係を示すグラフを作成して耐力点を求め、そのときの応力、伸度、標準偏差を算出した。
<引っ張り条件>
・引っ張り試験機:RTC−1225A(A&D社製)
・チャック長:5.0cm
・引っ張り速度:20mm/分
・温度:25℃
・湿度:65%RH
・試料サイズ:幅1.0cm、長さ7cm
[Measuring method]
Each value in this example was determined according to the following method.
(1) Tensile treatment and proof stress (stress, elongation, etc.)
Ten sample pieces (n = 10) in the MD direction and the TD direction were cut out from the nonaqueous electrolyte secondary battery separator each having a size of 7 cm in length and 1.0 cm in width, and 10 according to the tension conditions shown below. A tensile treatment was performed on each sample piece. From the result, as shown in FIG. 1, a graph showing the relationship between stress and displacement was created to determine the proof stress, and the stress, elongation, and standard deviation at that time were calculated.
<Tensioning conditions>
・ Tensile testing machine: RTC-1225A (manufactured by A & D)
・ Chuck length: 5.0cm
・ Tensing speed: 20mm / min ・ Temperature: 25 ℃
・ Humidity: 65% RH
・ Sample size: width 1.0cm, length 7cm

(2)ポリオレフィンの分子量
ポリオレフィンの重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定した。
試料15mgに、GPC測定用移動相20mlを加え、145℃で完全に溶解し、ステンレス製焼結フィルター(孔径:1.0μm)で濾過した。濾液400μlを装置に注入して測定に供し、試料の重量平均分子量、数平均分子量を求めた。
・装置:ゲル浸透クロマトグラフ Alliance GPC2000型(Waters製)
・カラム:TSKgel GMH6−HT×2+TSKgel GMH6−HT×2(東ソー(株)製)
・カラム温度:140℃、
・移動相:o−ジクロロベンゼン
・検出器:示差屈折計(RI)
・分子量較正:単分散ポリスチレン(東ソー(株)製)
(2) Molecular weight of polyolefin The weight average molecular weight and number average molecular weight of polyolefin were measured by gel permeation chromatography (GPC).
20 ml of a mobile phase for GPC measurement was added to 15 mg of the sample and completely dissolved at 145 ° C., followed by filtration with a stainless steel sintered filter (pore diameter: 1.0 μm). 400 μl of the filtrate was injected into the apparatus for measurement, and the weight average molecular weight and number average molecular weight of the sample were determined.
-Apparatus: Gel permeation chromatograph Alliance GPC2000 (manufactured by Waters)
Column: TSKgel GMH6-HT × 2 + TSKgel GMH6-HT × 2 (manufactured by Tosoh Corporation)
Column temperature: 140 ° C
・ Mobile phase: o-dichlorobenzene ・ Detector: Differential refractometer (RI)
・ Molecular weight calibration: monodisperse polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)

(3)膜厚
非水電解質二次電池用セパレータの厚み(ポリオレフィン微多孔膜及び耐熱性多孔質層の合計厚み)及びポリオレフィン微多孔膜の厚みを、接触式の膜厚計(ミツトヨ社製)にて20点測定し、これを平均することにより求めた。ここで、接触端子は、底面が直径0.5cmの円柱状のものを用いた。
(4)空孔率
非水電解質二次電池用セパレータ及びポリオレフィン微多孔膜の空孔率は、下記式から求めた。
ε={1−Ws/(ds・t)}×100
ここで、ε:空孔率(%)、Ws:目付(g/m)、ds:真密度(g/cm)、t:膜厚(μm)である。
(5)ガーレ値
非水電解質二次電池用セパレータ及びポリオレフィン微多孔膜のガーレ値は、JIS P8117に従って求めた。
(3) Film thickness The thickness of the non-aqueous electrolyte secondary battery separator (total thickness of the polyolefin microporous film and heat-resistant porous layer) and the thickness of the polyolefin microporous film are determined by a contact-type film thickness meter (manufactured by Mitutoyo Corporation). It was determined by measuring 20 points and averaging them. Here, the contact terminal used was a cylindrical one having a bottom surface of 0.5 cm in diameter.
(4) Porosity The porosity of the nonaqueous electrolyte secondary battery separator and the polyolefin microporous membrane was determined from the following formula.
ε = {1-Ws / (ds · t)} × 100
Here, ε: porosity (%), Ws: basis weight (g / m 2 ), ds: true density (g / cm 3 ), and t: film thickness (μm).
(5) Gurley value The Gurley value of the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery and the polyolefin microporous membrane was determined according to JIS P8117.

(6)膜抵抗
ポリオレフィン微多孔膜の膜抵抗は、以下の方法で求めた。
サンプルを2.6cm×2.0cmのサイズに切り出す。非イオン性界面活性剤(花王社製のエマルゲン210P)3質量%を溶解したメタノール溶液(メタノール:和光純薬工業社製)に切り出したサンプルを浸漬し、風乾する。厚さ20μmのアルミ箔を2.0cm×1.4cmに切り出し、リードタブを付ける。このアルミ箔を2枚用意して、アルミ箔間に切り出したサンプルをアルミ箔が短絡しないように挟む。サンプルに1MのLiBFにプロピレンカーボネート(PC)/エチレンカーボネート(EC)の混合溶媒(PC/EC=1/1[質量比])を配合した電解液(キシダ化学社製)を含浸させる。これをアルミラミネートパック中にタブがアルミパックの外に出るようにして減圧封入する。このようなセルをアルミ箔中にセパレータが1枚、2枚、3枚となるようにそれぞれ作製する。該セルを20℃の恒温槽中に入れ、交流インピーダンス法で振幅10mV、周波数100kHzにて該セルの抵抗を測定する。測定されたセルの抵抗値をセパレータの枚数に対してプロットし、このプロットを線形近似し、傾きを求める。この傾きに電極面積である2.0cm×1.4cmを乗じてセパレータ1枚当たりの膜抵抗(ohm・cm)を求めた。
(6) Membrane resistance The membrane resistance of the polyolefin microporous membrane was determined by the following method.
Cut the sample to a size of 2.6 cm × 2.0 cm. A sample cut out in a methanol solution (methanol: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in which 3% by mass of a nonionic surfactant (Emulgen 210P manufactured by Kao Corporation) is dissolved is immersed in air and dried. An aluminum foil with a thickness of 20 μm is cut into 2.0 cm × 1.4 cm, and a lead tab is attached. Two aluminum foils are prepared, and a sample cut between the aluminum foils is sandwiched so that the aluminum foils are not short-circuited. The sample is impregnated with an electrolytic solution (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) in which 1M LiBF 4 is mixed with a mixed solvent of propylene carbonate (PC) / ethylene carbonate (EC) (PC / EC = 1/1 [mass ratio]). This is sealed under reduced pressure in an aluminum laminate pack so that the tab comes out of the aluminum pack. Such cells are prepared so that there are one, two, and three separators in the aluminum foil, respectively. The cell is placed in a constant temperature bath at 20 ° C., and the resistance of the cell is measured by an AC impedance method at an amplitude of 10 mV and a frequency of 100 kHz. The measured resistance value of the cell is plotted against the number of separators, and this plot is linearly approximated to obtain the slope. The film resistance (ohm · cm 2 ) per separator was determined by multiplying the inclination by 2.0 cm × 1.4 cm which is the electrode area.

(7)突刺強度
非水電解質二次電池用セパレータ及びポリオレフィン微多孔膜の突刺強度は、カトーテック社製KES−G5ハンディー圧縮試験器を用いて、針先端の曲率半径0.5mm、突刺速度2mm/secの条件で突刺試験を行ない、最大突刺荷重を突刺強度とした。ここでサンプルはφ11.3mmの穴があいた金枠(試料ホルダー)にシリコンゴム製のパッキンも一緒に挟み固定した。
(8)熱収縮率
非水電解質二次電池用セパレータ及びポリオレフィン微多孔膜の熱収縮率は、サンプルのMD、TD方向につき、105℃で1時間加熱して測定し、その値を平均することにより求めた。
(9)引張強度
ポリオレフィン微多孔膜の引張強度は、10mm×100mmに切り出したサンプルを、引張試験機(A&D社製、RTC−1225A)を用い、ロードセル荷重5kgf、チャック間距離50mmの条件で測定した。
(7) Puncture strength The puncture strength of the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery and the polyolefin microporous membrane was measured using a KES-G5 handy compression tester manufactured by Kato Tech Co., Ltd., with a radius of curvature of 0.5 mm and a puncture speed of 2 mm. The puncture test was conducted under the conditions of / sec, and the maximum puncture load was defined as the puncture strength. Here, the sample was fixed by sandwiching a silicone rubber packing in a metal frame (sample holder) having a hole of φ11.3 mm.
(8) Heat shrinkage rate The heat shrinkage rate of the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery and the polyolefin microporous membrane is measured by heating at 105 ° C. for 1 hour in the MD and TD directions of the sample, and averaging the values. Determined by
(9) Tensile strength The tensile strength of the polyolefin microporous membrane was measured on a sample cut into 10 mm x 100 mm using a tensile tester (manufactured by A & D, RTC-1225A) under the conditions of a load cell load of 5 kgf and a distance between chucks of 50 mm. did.

(10)捲回性
非水電解質二次電池用セパレータの捲回性は、皆藤製作所(株)製の捲回機KMW−2BYを使用し、非水電解質二次電池用セパレータの捲回速度を50mm/秒に調節してセパレータが捲回された状態を目視により判定した。判定は、下記の基準にしたがって行なった。評価は、長さ60cmのモデル電極を使用し、非水電解質二次電池用セパレータを長さ50cmのサイズに成形して行なった。
<基準>
◎:筋、皺などの欠陥の発生が認めづらい程度であり、良好であった。
○:筋、皺などの欠陥の発生が微かに認められたが、実用上支障のない程度(合格)であった。
×:筋、皺などの欠陥が明白に現れており、実用上支障を来す程度(不合格)であった。
(10) Winding property The winding property of the separator for the nonaqueous electrolyte secondary battery is determined by using a winding machine KMW-2BY manufactured by Minato Seisakusho Co., Ltd. The state in which the separator was wound by adjusting to 50 mm / second was judged visually. The determination was made according to the following criteria. The evaluation was performed by using a model electrode having a length of 60 cm and forming a separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery into a size having a length of 50 cm.
<Standard>
A: Defects such as streaks and wrinkles were hardly recognized and were good.
○: The occurrence of defects such as streaks and wrinkles was slightly recognized, but it was in a practically unaffected level (passed).
X: Defects such as streaks and wrinkles clearly appeared, and were in a practically troublesome state (failed).

(11)スリット性
非水電解質二次電池用セパレータのスリット性は、西村製作所(株)製のスリッターTH4Cを使用し、走行速度60m/分にてスリット、ロールを目視により観察して評価した。評価は、皺、筋、巻きズレの発生が顕著であった場合を不良(×)、皺、筋、巻きズレの発生がないか、あるいは微かに認められるが実用上支障のない場合を合格(○)、皺、筋、巻きズレの発生が認めづらい場合を良好合格(◎)として判定した。
(11) Slit property The slit property of the non-aqueous electrolyte secondary battery separator was evaluated by using a slitter TH4C manufactured by Nishimura Seisakusho Co., Ltd. and visually observing the slit and roll at a running speed of 60 m / min. In the evaluation, when the occurrence of wrinkles, streaks and winding deviations was remarkable, the result was poor (×), and when wrinkles, streaks and winding deviations were not found or were slightly recognized, there was no problem in practical use ( ○), the case where it was difficult to recognize the occurrence of wrinkles, streaks, and winding deviation was judged as a good pass (().

(12)シャットダウン温度
ポリオレフィン微多孔膜のシャットダウン温度(SD温度)は、以下の方法で求めた。
ポリメタフェニレンイソフタルアミド層を両面に設置したポリオレフィン微多孔膜から直径φ19mmの円形のサンプルを打ち抜き、得られたサンプルを、非イオン性界面活性剤(花王社製、エマルゲン210P)を3質量%溶解したメタノール溶液(メタノール:和光純薬工業社製)に浸漬し、風乾した。このサンプルを、電極板として用いた直径φ15.5mmの円形の2枚のステンレス鋼板(SUS板)の間に中心を合わせて挟んだ。次に、サンプルに1MのLiBFにプロピレンカーボネート(PC)/エチレンカーボネート(EC)の混合溶媒(PC/EC=1/1[質量比])を配合した電解液(キシダ化学社製)を含浸させて、2032型コインセルに封入した。コインセルからリード線をとり、熱電対を付けてオーブンの中に入れた。昇温速度1.6℃/分で昇温させ、同時に交流インピーダンス法で振幅10mV、周波数100kHzにて該セルの抵抗を測定した。抵抗値が、10ohm・cm以上となった温度をシャットダウン温度とした。
(12) Shutdown temperature The shutdown temperature (SD temperature) of the polyolefin microporous membrane was determined by the following method.
A circular sample having a diameter of 19 mm is punched out from a polyolefin microporous membrane having polymetaphenylene isophthalamide layers on both sides, and 3% by mass of the obtained sample is dissolved with a nonionic surfactant (Emulgen 210P, manufactured by Kao Corporation). Was immersed in a methanol solution (methanol: Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and air-dried. This sample was sandwiched between two circular stainless steel plates (SUS plates) having a diameter of 15.5 mm used as electrode plates. Next, the sample was impregnated with an electrolytic solution (made by Kishida Chemical Co., Ltd.) in which 1M LiBF 4 was mixed with a mixed solvent of propylene carbonate (PC) / ethylene carbonate (EC) (PC / EC = 1/1 [mass ratio]). And sealed in a 2032 type coin cell. I took the lead from the coin cell, put a thermocouple, and put it in the oven. The temperature of the cell was increased at a temperature increase rate of 1.6 ° C./min, and the resistance of the cell was measured at the same time by the AC impedance method at an amplitude of 10 mV and a frequency of 100 kHz. The temperature at which the resistance value was 10 3 ohm · cm 2 or more was defined as the shutdown temperature.

(13)充放電のサイクル特性
コバルト酸リチウム(LiCoO、日本化学工業社製)粉末89.5質量部、アセチレンブラック4.5質量部、及びポリフッ化ビニリデン(PVdF;以下同様)が乾燥質量で6質量部となる量のPVdFの6質量%N−メチル−2−ピロリドン(NMP;以下同様)溶液を用い、正極剤ペーストを作製した。得られたペーストを、厚さ20μmのアルミ箔上に塗布し、乾燥した後、プレスして厚さ97μmの正極を得た。
次に、負極活物質としてメソフェーズカーボンマイクロビーズ(MCMB、大阪瓦斯化学社製)粉末87質量部と、アセチレンブラック3質量部、及びPVdFが乾燥質量で6質量部となる量のPVdFの6質量%NMP溶液を用い、負極剤ペーストを作製した。得られたペーストを、厚さ18μmの銅箔上に塗布し、乾燥した後、プレスして厚さ90μmの負極を作製した。
上記で得た正極と負極との間に、以下の実施例及び比較例で作製したセパレータを挟み、これに電解液を含浸させて、初期容量が4.5mAh程度のボタン電池(CR2032)10個を作製した。このとき、1MのLiPF6にエチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とメチルエチルカーボネート(MEC)との混合溶媒(EC/DEC/MEC=1/2/1[質量比])を配合した電解液を用いた。
作製したボタン電池に対して、充電電圧4.2V、放電電圧2.75Vの充放電を繰返し、100サイクル目の放電容量を初期容量で除して、充放電を繰返したときの容量保持率の平均値及び変動幅(%)をサイクル特性として評価した。
評価では、容量保持率が85%以上の場合、変動幅が7%以下の場合を各々実用上問題ないと判断して「○(合格)」と判定し、容量保持率が85%未満の場合、変動幅が7%を超える場合を各々実用上支障を来たすと判断して「×(不合格)」と判定した。
(13) Charging / discharging cycle characteristics 89.5 parts by mass of lithium cobalt oxide (LiCoO 2 , manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.), 4.5 parts by mass of acetylene black, and polyvinylidene fluoride (PVdF; hereinafter the same) are in dry mass. A positive electrode paste was prepared using a 6 mass% N-methyl-2-pyrrolidone (NMP; hereinafter the same) solution of PVdF in an amount of 6 parts by mass. The obtained paste was applied onto an aluminum foil having a thickness of 20 μm, dried, and then pressed to obtain a positive electrode having a thickness of 97 μm.
Next, 87 mass parts of mesophase carbon microbeads (MCMB, manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.) as negative electrode active material, 3 mass parts of acetylene black, and 6 mass% of PVdF in an amount such that PVdF is 6 mass parts by dry mass. An NMP solution was used to produce a negative electrode agent paste. The obtained paste was applied on a copper foil having a thickness of 18 μm, dried, and then pressed to prepare a negative electrode having a thickness of 90 μm.
10 button batteries (CR2032) having an initial capacity of about 4.5 mAh are sandwiched between the positive electrode and the negative electrode obtained above, and separators prepared in the following examples and comparative examples are impregnated with an electrolyte. Was made. At this time, 1 M LiPF 6 was blended with a mixed solvent of ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC) and methyl ethyl carbonate (MEC) (EC / DEC / MEC = 1/2/1 [mass ratio]). An electrolytic solution was used.
The produced button battery was repeatedly charged and discharged at a charge voltage of 4.2 V and a discharge voltage of 2.75 V, the discharge capacity at the 100th cycle was divided by the initial capacity, and the capacity retention rate when the charge and discharge were repeated The average value and the fluctuation range (%) were evaluated as cycle characteristics.
In the evaluation, when the capacity retention rate is 85% or more, when the fluctuation range is 7% or less, it is judged that there is no practical problem, and it is judged as “◯ (pass)”, and the capacity retention rate is less than 85% The cases where the fluctuation range exceeded 7% were judged to be practically hindered, and “x (failed)” was judged.

(14)耐短絡性
前記(13)と同様のボタン電池を10個試作し、4.2Vまで充電した後、オーブンに入れて5kgの錘をのせた。この状態で電池温度が2℃/分で昇温するようにオーブンを設定し、150℃まで昇温した後、1時間保持した。このとき、150℃近傍で急激な電池電圧の低下が確認されたものがあった場合、耐短絡性は不良(×)と評価し、150℃において全ての電池の電圧に大きな変化がなかった場合、耐短絡性は良好(○)と評価した。
(14) Short circuit resistance Ten button batteries similar to the above (13) were prototyped, charged to 4.2 V, and then placed in an oven to place a 5 kg weight. In this state, the oven was set so that the battery temperature was raised at 2 ° C./min, and the temperature was raised to 150 ° C. and then held for 1 hour. At this time, when there was a battery voltage drop suddenly confirmed at around 150 ° C, the short-circuit resistance was evaluated as poor (x), and there was no significant change in the voltage of all the batteries at 150 ° C. The short circuit resistance was evaluated as good (◯).

(参考例1):界面重合法によるポリ(メタフェニレンテレフタルアミド)の重合
イソフタル酸クロライド160.5gをテトラヒドロフラン1120mlに溶解し、撹拌しながら、メタフェニレンジアミン85.2gをテトラヒドロフラン1120mlに溶解した溶液を、細流として徐々に加えていくと白濁した乳白色の溶液が得られた。撹拌を約5分間継続した後、更に撹拌しながら炭酸ソーダ167.6g及び食塩317gを3400mlの水に溶かした水溶液を速やかに加え、5分間撹拌した。反応系は、数秒後に粘度が増大した後、再び低下し、白色の懸濁液が得られた。これを静置し、分離した透明な水溶液層を取り除き、ろ過することによって、ポリ(メタフェニレンイソフタルアミド)(以下、PMIAと略記することがある。)の白色重合体185.3gを得た。得られたPMIAの数平均分子量は、2.0万であった。
(Reference Example 1): Polymerization of poly (metaphenylene terephthalamide) by the interfacial polymerization method 160.5 g of isophthalic acid chloride was dissolved in 1120 ml of tetrahydrofuran, and a solution of 85.2 g of metaphenylenediamine in 1120 ml of tetrahydrofuran was stirred. When gradually added as a trickle, a cloudy milky white solution was obtained. Stirring was continued for about 5 minutes, and then an aqueous solution in which 167.6 g of sodium carbonate and 317 g of sodium chloride were dissolved in 3400 ml of water was rapidly added while stirring for 5 minutes. The reaction system increased in viscosity after a few seconds and then decreased again to obtain a white suspension. This was left standing, the separated transparent aqueous solution layer was removed, and filtration was performed to obtain 185.3 g of a white polymer of poly (metaphenylene isophthalamide) (hereinafter sometimes abbreviated as PMIA). The number average molecular weight of the obtained PMIA was 20,000.

(参考例2):ポリオレフィン微多孔膜の作製
ハイゼックスミリオン340Mとハイゼックスミリオン030S(いずれも三井化学(株)製)を各々20/80の割合(質量比)になるように混合し、ポリオレフィン濃度が30質量%となるように流動パラフィン(松村石油研究所社製;スモイルP−350P;沸点480℃)とデカリンの混合溶媒中に溶解させ、孔径5μmのフィルターで濾過し、ポリオレフィン溶液を作製した。このポリオレフィン溶液の組成は、ポリオレフィン:流動パラフィン:デカリン=30:45:25(質量比)であった。
得られたポリオレフィン溶液を148℃でダイから押し出し、水浴中で冷却してゲル状テープ(ベーステープ)を作製した。このベーステープを60℃で8分、95℃で15分乾燥し、次いでベーステープを縦延伸、横延伸と逐次行なうことにより2軸延伸した。ここで、縦延伸では延伸倍率5.5倍、延伸温度90℃とし、横延伸では延伸倍率11.0倍、延伸温度105℃とし、面延伸倍率を60.5倍とした。横延伸の後は、125℃で熱固定を行なった。次に、これを塩化メチレン浴に浸漬し、流動パラフィンとデカリンを抽出した。その後、50℃で乾燥し、120℃でアニール処理することにより、ポリオレフィン微多孔膜を作製した。このとき、製膜、延伸、後処理の操作上、特に問題はなく、微多孔膜を良好に製造することができた。膜の特性を下記表1に示す。
(Reference Example 2): Preparation of polyolefin microporous membrane Hi-Zex Million 340M and Hi-Zex Million 030S (both manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) were mixed at a ratio (mass ratio) of 20/80, respectively. A polyolefin solution was prepared by dissolving in a mixed solvent of liquid paraffin (manufactured by Matsumura Oil Research Co., Ltd .; Smoyl P-350P; boiling point 480 ° C.) and decalin so as to be 30% by mass and filtering with a filter having a pore size of 5 μm. The composition of this polyolefin solution was polyolefin: liquid paraffin: decalin = 30: 45: 25 (mass ratio).
The obtained polyolefin solution was extruded from a die at 148 ° C. and cooled in a water bath to prepare a gel tape (base tape). The base tape was dried at 60 ° C. for 8 minutes and at 95 ° C. for 15 minutes, and then the base tape was biaxially stretched by sequentially performing longitudinal stretching and transverse stretching. Here, in the longitudinal stretching, the stretching ratio was 5.5 times and the stretching temperature was 90 ° C. In the transverse stretching, the stretching ratio was 11.0 times, the stretching temperature was 105 ° C, and the surface stretching ratio was 60.5 times. After transverse stretching, heat setting was performed at 125 ° C. Next, this was immersed in a methylene chloride bath to extract liquid paraffin and decalin. Then, it dried at 50 degreeC and annealed at 120 degreeC, and produced the polyolefin microporous film. At this time, there was no particular problem in the operations of film formation, stretching, and post-treatment, and the microporous film could be produced satisfactorily. The characteristics of the membrane are shown in Table 1 below.

(参考例3)
参考例2において、縦延伸と横延伸とをそれぞれ8倍、7.5倍にして面延伸倍率を60倍としたこと以外は、参考例2と同様にして、ポリオレフィン微多孔膜を作製した。このとき、製膜、延伸、後処理の操作上、特に問題はなく、微多孔膜を良好に製造することができた。膜の特性を下記表1に示す。
(Reference Example 3)
In Reference Example 2, a polyolefin microporous membrane was produced in the same manner as in Reference Example 2, except that the longitudinal stretching and the lateral stretching were 8 times and 7.5 times, respectively, and the surface stretching ratio was 60 times. At this time, there was no particular problem in the operations of film formation, stretching, and post-treatment, and the microporous film could be produced satisfactorily. The characteristics of the membrane are shown in Table 1 below.

(参考例4)
参考例2において、縦延伸と横延伸とをそれぞれ3.8倍、16倍にして面延伸倍率を60.8倍としたこと以外は、参考例2と同様にして、ポリオレフィン微多孔膜を作製した。このとき、製膜、延伸、後処理の操作上、特に問題はなく、微多孔膜を良好に製造することができた。膜の特性を下記表1に示す。
(Reference Example 4)
In Reference Example 2, a polyolefin microporous membrane was prepared in the same manner as Reference Example 2, except that the longitudinal stretching and lateral stretching were 3.8 times and 16 times, respectively, and the surface draw ratio was 60.8 times. did. At this time, there was no particular problem in the operations of film formation, stretching, and post-treatment, and the microporous film could be produced satisfactorily. The characteristics of the membrane are shown in Table 1 below.

(参考例5)
参考例2において、縦延伸と横延伸とをそれぞれ8倍、3.8倍にして面延伸倍率を30.4倍としたこと以外は、参考例2と同様にして、ポリオレフィン微多孔膜を作製した。このとき、製膜、延伸、後処理の操作上、特に問題はなく、微多孔膜を良好に製造することができた。膜の特性を下記表1に示す。
(Reference Example 5)
In Reference Example 2, a polyolefin microporous membrane was produced in the same manner as in Reference Example 2, except that the longitudinal stretching and the lateral stretching were 8 times and 3.8 times, respectively, and the surface stretching ratio was 30.4 times. did. At this time, there was no particular problem in the operations of film formation, stretching, and post-treatment, and the microporous film could be produced satisfactorily. The characteristics of the membrane are shown in Table 1 below.

(実施例1)
参考例1で得たPMIAと、平均粒子径0.8μmの水酸化アルミニウム(昭和電工社製;H−43M)とを、前記水酸化アルミニウムと前記PMIAとの量比が質量比で25:75となるように調整すると共に、PMIA濃度が5.5質量%となるように調整しながら、ジメチルアセトアミド(DMAc)とトリプロピレングリコール(TPG)の質量比が50:50である混合溶媒に混合し、塗工用スラリーを得た。
一対のマイヤーバー(番手#6)を、約20μmのクリアランスで対峙させた。マイヤーバーに、前記塗工用スラリーを適量のせ、進行方向と逆回転させつつ、一対のマイヤーバー間に参考例2のポリエチレン微多孔膜を通して、このポリエチレン微多孔膜の両面に塗工用スラリーを塗工した。塗工後のポリエチレン微多孔膜の両端をチャックで把持して、緩みがないようにし、塗工後のポリエチレン微多孔膜を、質量比で水:DMAc:TPG=50:25:25の凝固液(40℃)中に浸漬した。次いで、チャックで把持したまま、水洗・乾燥を行ない、ポリエチレン微多孔膜の両面(表裏面)に表裏各2μmの耐熱性多孔質層を形成し、非水電解質電池用セパレータとした。
Example 1
PMIA obtained in Reference Example 1 and aluminum hydroxide having an average particle diameter of 0.8 μm (made by Showa Denko KK; H-43M) are used in a mass ratio of 25:75 by mass ratio of the aluminum hydroxide and the PMIA. And adjusting to a PMIA concentration of 5.5% by mass while mixing with a mixed solvent having a mass ratio of dimethylacetamide (DMAc) and tripropylene glycol (TPG) of 50:50. A slurry for coating was obtained.
A pair of Meyer bars (count # 6) were opposed to each other with a clearance of about 20 μm. Put an appropriate amount of the slurry for coating on a Mayer bar and pass the polyethylene microporous film of Reference Example 2 between a pair of Mayer bars while rotating in the reverse direction of the traveling direction. Coated. The both ends of the polyethylene microporous film after coating are gripped with a chuck so as not to loosen, and the polyethylene microporous film after coating is coagulated with water: DMAc: TPG = 50: 25: 25 by mass ratio. It was immersed in (40 ° C.). Next, washing with water and drying were carried out while gripping with a chuck, and heat-resistant porous layers of 2 μm each on the front and back sides were formed on both surfaces (front and back surfaces) of the polyethylene microporous membrane, thereby forming a separator for a non-aqueous electrolyte battery.

得られたセパレータは、合計厚みが16μmであり、引っ張り処理にて耐力点を保有し、MD方向における耐力点応力は9MPa、TD方向における応力は5MPa、耐力点での伸度は、MD方向で1.2%、TD方向で1.0%、それらの標準偏差は、応力がMD4%、TD5%、伸度が10%以下であった。また、このセパレータのスリット性、捲回性はともに「◎」であった。
また、得られたセパレータの物性については、結果をまとめて下記表2に示す。
The obtained separator has a total thickness of 16 μm and possesses a proof stress by tensile treatment. The proof stress in the MD direction is 9 MPa, the stress in the TD direction is 5 MPa, and the elongation at the proof stress is in the MD direction. The stress was MD4%, TD5%, and the elongation was 10% or less. Further, the slit property and winding property of this separator were both “◎”.
Moreover, about the physical property of the obtained separator, a result is put together and it shows in following Table 2. FIG.

(実施例2)
実施例1において、参考例3のポリエチレン微多孔膜を用いた以外は、実施例1と同様にして非水電解質電池用セパレータを得た。得られたセパレータは、合計厚みが16μmであり、引っ張り処理にて耐力点を保有し、MD方向における耐力点応力は16MPa、TD方向における応力は6MPa、耐力点での伸度は、MD方向で1.1%、TD方向で0.9%、それらの標準偏差は、応力がMD5%、TD5%、伸度が10%以下であった。また、このセパレータのスリット性、捲回性はともに「○」であった。得られたセパレータの物性については、結果をまとめて下記表2に示す。
(Example 2)
In Example 1, a separator for a nonaqueous electrolyte battery was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyethylene microporous membrane of Reference Example 3 was used. The obtained separator has a total thickness of 16 μm and possesses a proof stress in the tensile treatment, the proof stress in the MD direction is 16 MPa, the stress in the TD direction is 6 MPa, and the elongation at the proof stress is in the MD direction. The standard deviation was 1.1%, 0.9% in the TD direction, and the stress was MD5%, TD5%, and the elongation was 10% or less. Further, the slit property and winding property of this separator were both “◯”. The physical properties of the obtained separator are summarized in Table 2 below.

(比較例1)
実施例1において、参考例4のポリエチレン微多孔膜を用いた以外は、実施例1と同様にして非水電解質電池用セパレータを得た。得られたセパレータは、合計厚みが16μmであり、引っ張り処理にて耐力点を保有し、MD方向における耐力点応力は7MPa、TD方向における応力は15MPa、耐力点での伸度は、MD方向で3.1%、TD方向で0.5%、それらの標準偏差は、応力がMD10%、TD6%、伸度が15%以下であった。また、このセパレータのスリット性、捲回性はともに「×」であった。得られたセパレータの物性については、結果をまとめて下記表2に示す。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a separator for a non-aqueous electrolyte battery was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyethylene microporous membrane of Reference Example 4 was used. The obtained separator has a total thickness of 16 μm and possesses a proof stress by tensile treatment. The proof stress in the MD direction is 7 MPa, the stress in the TD direction is 15 MPa, and the elongation at the proof stress is in the MD direction. 3.1%, 0.5% in the TD direction, and their standard deviations were stress of MD 10%, TD 6%, and elongation of 15% or less. Further, both the slit property and the winding property of this separator were “x”. The physical properties of the obtained separator are summarized in Table 2 below.

(比較例2)
実施例1において、参考例5のポリエチレン微多孔膜を用いた以外は、実施例1と同様にして非水電解質電池用セパレータを得た。得られたセパレータは、合計厚みが16μmであり、引っ張り処理にて耐力点を保有し、MD方向における耐力点応力は5MPa、TD方向における応力は3.5MPa、耐力点での伸度は、MD方向で2.8%、TD方向で3.5%、それらの標準偏差は、応力がMD10%、TD15%、伸度が15%以下であった。また、このセパレータのスリット性、捲回性はともに「×」であった。得られたセパレータの物性については、結果をまとめて下記表2に示す。
(Comparative Example 2)
In Example 1, a separator for a nonaqueous electrolyte battery was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyethylene microporous membrane of Reference Example 5 was used. The obtained separator has a total thickness of 16 μm and possesses a proof stress by tensile treatment. The proof stress in the MD direction is 5 MPa, the stress in the TD direction is 3.5 MPa, and the elongation at the proof stress is MD. The direction deviation was 2.8%, the TD direction was 3.5%, and the standard deviation was MD10%, TD15%, and elongation 15% or less. Further, both the slit property and the winding property of this separator were “x”. The physical properties of the obtained separator are summarized in Table 2 below.

前記表2に示すように、実施例では、比較例に比べて、リチウム二次電池としたときのサイクル特性及び耐短絡性により優れていた。   As shown in Table 2, the example was superior to the comparative example in cycle characteristics and short-circuit resistance when a lithium secondary battery was used.

本発明の非水電解質二次電池用セパレータは、良好なサイクル安定性と耐短絡性に優れており、生産効率も高く、リチウム電池用途に好適に利用できる。   The non-aqueous electrolyte secondary battery separator of the present invention is excellent in good cycle stability and short-circuit resistance, has high production efficiency, and can be suitably used for lithium battery applications.

Claims (3)

ポリオレフィンを含み、内部に細孔を有するポリオレフィン多孔質基材と、前記ポリオレフィン多孔質基材の少なくとも一方の側に設けられ、耐熱性樹脂を含む耐熱性多孔質層とを備え、下記の条件にて引っ張り処理を行なったときの、長手方向において測定される複数の耐力点での応力の平均値が6〜30MPaであり、前記長手方向に直交する幅方向において測定される複数の耐力点での応力の平均値が4〜20MPaである非水電解質二次電池用セパレータ。
<条件>
・引っ張り速度:20mm/分
・温度:25℃
・湿度:65%RH
・試料サイズ:幅1.0cm、長さ7cm
A polyolefin porous substrate containing polyolefin and having pores therein, and a heat-resistant porous layer provided on at least one side of the polyolefin porous substrate and containing a heat-resistant resin, satisfying the following conditions: The average value of stress at a plurality of proof stress points measured in the longitudinal direction when the tensile treatment is performed is 6 to 30 MPa, and at a plurality of proof stress points measured in the width direction orthogonal to the longitudinal direction. The separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries whose average value of stress is 4-20 Mpa.
<Condition>
・ Tensing speed: 20mm / min ・ Temperature: 25 ℃
・ Humidity: 65% RH
・ Sample size: width 1.0cm, length 7cm
前記長手方向及び前記幅方向における耐力点での応力の伸度が、それぞれ0.6〜3%である請求項1に記載の非水電解質二次電池用セパレータ。   The separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the elongation of stress at the proof stress in the longitudinal direction and the width direction is 0.6 to 3%, respectively. 正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置された請求項1又は請求項2に記載の非水電解質二次電池用セパレータとを備え、リチウムのドープ・脱ドープにより起電力を得る非水電解質二次電池。   A positive electrode, a negative electrode, and the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1 disposed between the positive electrode and the negative electrode, and obtaining an electromotive force by doping or dedoping of lithium. Non-aqueous electrolyte secondary battery.
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