技术摘要：
本发明提供锂离子二次电池间隔件用组合物，其含有具有功能性官能团且分子量为50000以下的第1化合物、和液体介质，第1化合物的含有比例为40质量％以下，表面张力为15mN/m以上且30mN/m以下；以及锂离子二次电池间隔件用双组分组合物，其包含含有第1化合物和第1液体介质的 全部
背景技术：
锂离子二次电池具有小型、轻质、且能量密度高、进而能够反复充放电的特性，被 用于广泛的用途中。而且，锂离子二次电池通常具有正极、负极和隔离正极与负极以防止正 极与负极之间的短路的间隔件等电池构件。 在此，近年来，为了使锂离子二次电池进一步高性能化，积极进行间隔件等电池构 件的改良。具体而言，例如在专利文献1中，记载了在由树脂制的微多孔膜形成的间隔件基 材上，设置包含重金属捕捉化合物的多孔膜层而成的间隔件。而且提出了如下技术：通过使 用该间隔件，能够通过间隔件捕捉在二次电池的充放电时在电解液中溶出的过渡金属离 子，防止过渡金属离子导致的锂离子二次电池的循环特性降低和安全性降低。 现有技术文献 专利文献 专利文献1：国际公开第2013/147006号。
技术实现要素：
发明要解决的问题 然而，在上述现有技术中，将具有金属捕捉能力等期望的功能的化合物配合到设 置在间隔件基材上的多孔膜，赋予间隔件金属捕捉能力等期望的功能，这样只能够使间隔 件的表层部(多孔膜部分)发挥期望的功能，不能够使间隔件高效地发挥期望的功能。 因此，需求开发能够使间隔件高效地发挥金属捕捉能力等期望的功能的技术。 用于解决问题的方案 本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究。然后，本发明人构想，通过使由树 脂制的微多孔膜形成的间隔件基材的细孔内担载具有可发挥金属捕捉能力等期望的功能 的官能团(以下有时称作“功能性官能团”)的物质，能够使间隔件基材整体发挥期望的功 能，使具有该间隔件基材的间隔件高效地发挥期望的功能。因此，本发明人进一步反复研 究，发现：如果使用以规定的比例含有具有功能性官能团的规定的化合物和液体介质、且表 面张力在规定的范围内的组合物，则能够使间隔件基材的细孔内良好地担载具有功能性官 能团的物质，使间隔件高效地发挥期望的功能，以至完成了本发明。 即，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的锂离子二次电池间隔件用 组合物的特征在于，含有具有功能性官能团且分子量为50000以下的第1化合物和液体介 质，上述第1化合物的含有比例为40质量％以下，表面张力为15mN/m以上且30mN/m以下。像 4 CN 111602266 A 说 明 书 2/25 页 这样，如果使其以规定的比例含有具有功能性官能团和规定的分子量的第1化合物，并且使 表面张力的大小在规定的范围内，则在使间隔件基材含浸锂离子二次电池间隔件用组合物 时，能够将具有功能性官能团的化合物良好地导入间隔件基材的细孔内。因此，能够使间隔 件基材的细孔内良好地担载具有功能性官能团的物质，能够使间隔件高效地发挥期望的功 能。 在此，本发明的锂离子二次电池间隔件用组合物优选上述功能性官能团包含至少 1种酸性官能团。如果功能性官能团包含酸性官能团，则能够赋予间隔件金属捕捉能力。 此外，本发明的锂离子二次电池间隔件用组合物优选上述液体介质包含水。如果 液体介质含有水，则能够进一步提高间隔件的功能。 进而，本发明的锂离子二次电池间隔件用组合物优选：进一步含有分子量为50000 以下且能够与上述第1化合物反应的第2化合物，上述第1化合物的含有比例和上述第2化合 物的含有比例的合计为40质量％以下。如果使其以规定的比例含有能够与第1化合物反应 的具有规定的分子量的第2化合物，则在使间隔件基材含浸锂离子二次电池间隔件用组合 物时，能够将第1化合物和第2化合物良好地导入间隔件基材的细孔内，使其反应，使间隔件 基材的细孔内牢固地担载具有功能性官能团的物质。而且，如果使间隔件基材的细孔内牢 固地担载具有功能性官能团的物质，则能够得到循环特性优异的锂离子二次电池。 此外，本发明的锂离子二次电池间隔件用组合物优选上述第2化合物包含至少1种 碱性官能团。如果第2化合物包含碱性官能团，则能够使间隔件基材的细孔内牢固地担载具 有功能性官能团的物质。而且，如果使间隔件基材的细孔内牢固地担载具有功能性官能团 的物质，则能够得到循环特性优异的锂离子二次电池。 此外，本发明的锂离子二次电池间隔件用组合物优选：上述第1化合物包含分子量 为3000以上的高分子化合物，上述第2化合物为使上述高分子化合物彼此交联的交联剂。如 果在锂离子二次电池间隔件用组合物包含高分子化合物作为第1化合物的情况下，再使其 含有使高分子化合物彼此交联的交联剂来作为第2化合物，则能够在间隔件基材的细孔内 使高分子化合物彼此交联，能够使间隔件基材的细孔内牢固地担载具有功能性官能团的物 质(高分子化合物的交联物)。而且，如果使间隔件基材的细孔内牢固地担载具有功能性官 能团的物质，则能够得到循环特性优异的锂离子二次电池。 进而，本发明的锂离子二次电池间隔件用组合物优选：上述第1化合物和上述第2 化合物包含在分子内具有1个以上烯属不饱和键的聚合性化合物，并且锂离子二次电池间 隔件用组合物进一步含有聚合引发剂。如果在第1化合物和第2化合物包含聚合性化合物的 情况下，使锂离子二次电池间隔件用组合物含有聚合引发剂，则能够使第1化合物和第2化 合物在间隔件基材的细孔内聚合，能够使间隔件基材的细孔内牢固地担载具有功能性官能 团的物质(第1化合物与第2化合物的聚合物)。而且，如果使间隔件基材的细孔内牢固地担 载具有功能性官能团的物质，则能够得到循环特性优异的锂离子二次电池。 此外，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的锂离子二次电池间隔件 用双组分组合物的特征在于，其包含含有第1化合物和第1液体介质的第1组分、以及含有第 2化合物和第2液体介质的第2组分，上述第1化合物具有功能性官能团且分子量为50000以 下，上述第2化合物能够与第1化合物反应，且分子量为50000以下，上述第1组分以40质量％ 以下的比例包含上述第1化合物，且表面张力为15mN/m以上且30mN/m以下，上述第2组分以 5 CN 111602266 A 说 明 书 3/25 页 40质量％以下的比例包含上述第2化合物，且表面张力为15mN/m以上且30mN/m以下。像这 样，如果使用以规定的比例含有具有功能性官能团和规定的分子量的第1化合物和表面张 力的大小在规定的范围内的第1组分、以及、以规定的比例含有能够与第1化合物反应且具 有规定的分子量的第2化合物和表面张力的大小在规定的范围内的第2组分，则能够将第1 化合物和第2化合物良好地导入至间隔件基材的细孔内，使其反应。因此，能够使间隔件基 材的细孔内良好地担载具有功能性官能团的物质，能够使间隔件高效地发挥期望的功能。 在此，本发明的锂离子二次电池间隔件用双组分组合物优选：上述第1化合物的功 能性官能团包含至少1种酸性官能团，上述第2化合物具有至少1种碱性官能团。如果第1化 合物的功能性官能团包含酸性官能团，则能够赋予间隔件金属捕捉能力。此外，如果在第1 化合物的功能性官能团包含酸性官能团的情况下使第2化合物具有碱性官能团，则能够使 间隔件基材的细孔内牢固地担载具有酸性官能团的物质。而且，如果使间隔件基材的细孔 内良好地担载具有功能性官能团的物质，则能够得到循环特性优异的锂离子二次电池。 而且，本发明的锂离子二次电池间隔件用双组分组合物优选上述第1液体介质和 上述第2液体介质包含水。如果第1液体介质和第2液体介质含有水，则能够进一步提高间隔 件的功能。 此外，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的锂离子二次电池用间隔 件的制造方法的特征在于，包含如下工序：使由树脂制的微多孔膜形成的间隔件基材含浸 上述的锂离子二次电池间隔件用组合物中的任一种的工序；干燥含浸了上述锂离子二次电 池间隔件用组合物的间隔件基材的工序。像这样，如果在含浸上述的锂离子二次电池间隔 件用组合物后进行干燥，则能够将具有功能性官能团的化合物良好地导入至间隔件基材的 细孔内。因此，能够使间隔件基材的细孔内良好地担载具有功能性官能团的物质，能够使间 隔件高效地发挥期望的功能。 进而，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的锂离子二次电池用间隔 件的制造方法的特征在于，是使用上述的锂离子二次电池间隔件用双组分组合物中的任一 种来进行的锂离子二次电池用间隔件的制造方法，包括如下工序：第一工序，使由树脂制的 微多孔膜形成的间隔件基材含浸上述第1组分和上述第2组分中的一者；第二工序，干燥含 浸了上述第1组分和上述第2组分中的一者的间隔件基材；第三工序，在上述第二工序之后， 使干燥的上述间隔件基材含浸上述第1组分和上述第2组分中的另一者；第四工序，干燥含 浸了上述第1组分和上述第2组分中的另一者的间隔件基材。像这样，如果依次实施第一工 序～第四工序，则能够将第1化合物和第2化合物良好地导入至间隔件基材的细孔内，使其 反应。因此，能够使间隔件基材的细孔内良好地担载具有功能性官能团的物质，能够使间隔 件高效地发挥期望的功能。 在此，在本发明的锂离子二次电池用间隔件的制造方法中，上述间隔件基材的透 气度可以为10秒/100ccAir以上且1000秒/100ccAir以下。如果使用上述的锂离子二次电池 间隔件用组合物或锂离子二次电池间隔件用双组分组合物，那么，即使是透气度为1000秒/ 100ccAir以下的间隔件基材，也能够使间隔件基材的细孔内良好地担载具有功能性官能团 的物质。此外，如果使用透气度为10秒/100ccAir以上的间隔件基材，则能够抑制具有间隔 件的锂离子二次电池的内阻上升。 而且，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的锂离子二次电池的制造 6 CN 111602266 A 说 明 书 4/25 页 方法为具有正极、负极、间隔件和电解液的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，包含 使用上述的锂离子二次电池用间隔件的制造方法的任一种来制造间隔件的工序。像这样， 如果使用利用上述的锂离子二次电池用间隔件的制造方法制造的间隔件，则可得到具有优 异的性能的锂离子二次电池。 另外，在本发明中，“分子量”在分子量为2000以上的化合物的情况下，能够用凝胶 渗透色谱(GPC)作为重均分子量进行测定，在分子量小于2000的化合物的情况下，能够用液 相色谱-质谱法(LC/MS)、核磁共振法(NMR)或傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)确定化合物的 分子式，根据确定的分子式来算出。此外，在本发明中，“表面张力”能够在温度23℃使用平 板法(Wilhelmy法)进行测定。进而，在本发明中，“透气度”能够在温度25℃使用王研式透气 度·平滑度试验机进行测定。 发明效果 根据本发明，能够使间隔件基材的细孔内良好地担载具有功能性官能团的物质， 能够使间隔件高效地发挥金属捕捉能力等期望的功能。
本发明提供锂离子二次电池间隔件用组合物，其含有具有功能性官能团且分子量为50000以下的第1化合物、和液体介质，第1化合物的含有比例为40质量％以下，表面张力为15mN/m以上且30mN/m以下；以及锂离子二次电池间隔件用双组分组合物，其包含含有第1化合物和第1液体介质的 全部
背景技术：
锂离子二次电池具有小型、轻质、且能量密度高、进而能够反复充放电的特性，被 用于广泛的用途中。而且，锂离子二次电池通常具有正极、负极和隔离正极与负极以防止正 极与负极之间的短路的间隔件等电池构件。 在此，近年来，为了使锂离子二次电池进一步高性能化，积极进行间隔件等电池构 件的改良。具体而言，例如在专利文献1中，记载了在由树脂制的微多孔膜形成的间隔件基 材上，设置包含重金属捕捉化合物的多孔膜层而成的间隔件。而且提出了如下技术：通过使 用该间隔件，能够通过间隔件捕捉在二次电池的充放电时在电解液中溶出的过渡金属离 子，防止过渡金属离子导致的锂离子二次电池的循环特性降低和安全性降低。 现有技术文献 专利文献 专利文献1：国际公开第2013/147006号。
技术实现要素：
发明要解决的问题 然而，在上述现有技术中，将具有金属捕捉能力等期望的功能的化合物配合到设 置在间隔件基材上的多孔膜，赋予间隔件金属捕捉能力等期望的功能，这样只能够使间隔 件的表层部(多孔膜部分)发挥期望的功能，不能够使间隔件高效地发挥期望的功能。 因此，需求开发能够使间隔件高效地发挥金属捕捉能力等期望的功能的技术。 用于解决问题的方案 本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究。然后，本发明人构想，通过使由树 脂制的微多孔膜形成的间隔件基材的细孔内担载具有可发挥金属捕捉能力等期望的功能 的官能团(以下有时称作“功能性官能团”)的物质，能够使间隔件基材整体发挥期望的功 能，使具有该间隔件基材的间隔件高效地发挥期望的功能。因此，本发明人进一步反复研 究，发现：如果使用以规定的比例含有具有功能性官能团的规定的化合物和液体介质、且表 面张力在规定的范围内的组合物，则能够使间隔件基材的细孔内良好地担载具有功能性官 能团的物质，使间隔件高效地发挥期望的功能，以至完成了本发明。 即，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的锂离子二次电池间隔件用 组合物的特征在于，含有具有功能性官能团且分子量为50000以下的第1化合物和液体介 质，上述第1化合物的含有比例为40质量％以下，表面张力为15mN/m以上且30mN/m以下。像 4 CN 111602266 A 说 明 书 2/25 页 这样，如果使其以规定的比例含有具有功能性官能团和规定的分子量的第1化合物，并且使 表面张力的大小在规定的范围内，则在使间隔件基材含浸锂离子二次电池间隔件用组合物 时，能够将具有功能性官能团的化合物良好地导入间隔件基材的细孔内。因此，能够使间隔 件基材的细孔内良好地担载具有功能性官能团的物质，能够使间隔件高效地发挥期望的功 能。 在此，本发明的锂离子二次电池间隔件用组合物优选上述功能性官能团包含至少 1种酸性官能团。如果功能性官能团包含酸性官能团，则能够赋予间隔件金属捕捉能力。 此外，本发明的锂离子二次电池间隔件用组合物优选上述液体介质包含水。如果 液体介质含有水，则能够进一步提高间隔件的功能。 进而，本发明的锂离子二次电池间隔件用组合物优选：进一步含有分子量为50000 以下且能够与上述第1化合物反应的第2化合物，上述第1化合物的含有比例和上述第2化合 物的含有比例的合计为40质量％以下。如果使其以规定的比例含有能够与第1化合物反应 的具有规定的分子量的第2化合物，则在使间隔件基材含浸锂离子二次电池间隔件用组合 物时，能够将第1化合物和第2化合物良好地导入间隔件基材的细孔内，使其反应，使间隔件 基材的细孔内牢固地担载具有功能性官能团的物质。而且，如果使间隔件基材的细孔内牢 固地担载具有功能性官能团的物质，则能够得到循环特性优异的锂离子二次电池。 此外，本发明的锂离子二次电池间隔件用组合物优选上述第2化合物包含至少1种 碱性官能团。如果第2化合物包含碱性官能团，则能够使间隔件基材的细孔内牢固地担载具 有功能性官能团的物质。而且，如果使间隔件基材的细孔内牢固地担载具有功能性官能团 的物质，则能够得到循环特性优异的锂离子二次电池。 此外，本发明的锂离子二次电池间隔件用组合物优选：上述第1化合物包含分子量 为3000以上的高分子化合物，上述第2化合物为使上述高分子化合物彼此交联的交联剂。如 果在锂离子二次电池间隔件用组合物包含高分子化合物作为第1化合物的情况下，再使其 含有使高分子化合物彼此交联的交联剂来作为第2化合物，则能够在间隔件基材的细孔内 使高分子化合物彼此交联，能够使间隔件基材的细孔内牢固地担载具有功能性官能团的物 质(高分子化合物的交联物)。而且，如果使间隔件基材的细孔内牢固地担载具有功能性官 能团的物质，则能够得到循环特性优异的锂离子二次电池。 进而，本发明的锂离子二次电池间隔件用组合物优选：上述第1化合物和上述第2 化合物包含在分子内具有1个以上烯属不饱和键的聚合性化合物，并且锂离子二次电池间 隔件用组合物进一步含有聚合引发剂。如果在第1化合物和第2化合物包含聚合性化合物的 情况下，使锂离子二次电池间隔件用组合物含有聚合引发剂，则能够使第1化合物和第2化 合物在间隔件基材的细孔内聚合，能够使间隔件基材的细孔内牢固地担载具有功能性官能 团的物质(第1化合物与第2化合物的聚合物)。而且，如果使间隔件基材的细孔内牢固地担 载具有功能性官能团的物质，则能够得到循环特性优异的锂离子二次电池。 此外，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的锂离子二次电池间隔件 用双组分组合物的特征在于，其包含含有第1化合物和第1液体介质的第1组分、以及含有第 2化合物和第2液体介质的第2组分，上述第1化合物具有功能性官能团且分子量为50000以 下，上述第2化合物能够与第1化合物反应，且分子量为50000以下，上述第1组分以40质量％ 以下的比例包含上述第1化合物，且表面张力为15mN/m以上且30mN/m以下，上述第2组分以 5 CN 111602266 A 说 明 书 3/25 页 40质量％以下的比例包含上述第2化合物，且表面张力为15mN/m以上且30mN/m以下。像这 样，如果使用以规定的比例含有具有功能性官能团和规定的分子量的第1化合物和表面张 力的大小在规定的范围内的第1组分、以及、以规定的比例含有能够与第1化合物反应且具 有规定的分子量的第2化合物和表面张力的大小在规定的范围内的第2组分，则能够将第1 化合物和第2化合物良好地导入至间隔件基材的细孔内，使其反应。因此，能够使间隔件基 材的细孔内良好地担载具有功能性官能团的物质，能够使间隔件高效地发挥期望的功能。 在此，本发明的锂离子二次电池间隔件用双组分组合物优选：上述第1化合物的功 能性官能团包含至少1种酸性官能团，上述第2化合物具有至少1种碱性官能团。如果第1化 合物的功能性官能团包含酸性官能团，则能够赋予间隔件金属捕捉能力。此外，如果在第1 化合物的功能性官能团包含酸性官能团的情况下使第2化合物具有碱性官能团，则能够使 间隔件基材的细孔内牢固地担载具有酸性官能团的物质。而且，如果使间隔件基材的细孔 内良好地担载具有功能性官能团的物质，则能够得到循环特性优异的锂离子二次电池。 而且，本发明的锂离子二次电池间隔件用双组分组合物优选上述第1液体介质和 上述第2液体介质包含水。如果第1液体介质和第2液体介质含有水，则能够进一步提高间隔 件的功能。 此外，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的锂离子二次电池用间隔 件的制造方法的特征在于，包含如下工序：使由树脂制的微多孔膜形成的间隔件基材含浸 上述的锂离子二次电池间隔件用组合物中的任一种的工序；干燥含浸了上述锂离子二次电 池间隔件用组合物的间隔件基材的工序。像这样，如果在含浸上述的锂离子二次电池间隔 件用组合物后进行干燥，则能够将具有功能性官能团的化合物良好地导入至间隔件基材的 细孔内。因此，能够使间隔件基材的细孔内良好地担载具有功能性官能团的物质，能够使间 隔件高效地发挥期望的功能。 进而，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的锂离子二次电池用间隔 件的制造方法的特征在于，是使用上述的锂离子二次电池间隔件用双组分组合物中的任一 种来进行的锂离子二次电池用间隔件的制造方法，包括如下工序：第一工序，使由树脂制的 微多孔膜形成的间隔件基材含浸上述第1组分和上述第2组分中的一者；第二工序，干燥含 浸了上述第1组分和上述第2组分中的一者的间隔件基材；第三工序，在上述第二工序之后， 使干燥的上述间隔件基材含浸上述第1组分和上述第2组分中的另一者；第四工序，干燥含 浸了上述第1组分和上述第2组分中的另一者的间隔件基材。像这样，如果依次实施第一工 序～第四工序，则能够将第1化合物和第2化合物良好地导入至间隔件基材的细孔内，使其 反应。因此，能够使间隔件基材的细孔内良好地担载具有功能性官能团的物质，能够使间隔 件高效地发挥期望的功能。 在此，在本发明的锂离子二次电池用间隔件的制造方法中，上述间隔件基材的透 气度可以为10秒/100ccAir以上且1000秒/100ccAir以下。如果使用上述的锂离子二次电池 间隔件用组合物或锂离子二次电池间隔件用双组分组合物，那么，即使是透气度为1000秒/ 100ccAir以下的间隔件基材，也能够使间隔件基材的细孔内良好地担载具有功能性官能团 的物质。此外，如果使用透气度为10秒/100ccAir以上的间隔件基材，则能够抑制具有间隔 件的锂离子二次电池的内阻上升。 而且，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的锂离子二次电池的制造 6 CN 111602266 A 说 明 书 4/25 页 方法为具有正极、负极、间隔件和电解液的锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，包含 使用上述的锂离子二次电池用间隔件的制造方法的任一种来制造间隔件的工序。像这样， 如果使用利用上述的锂离子二次电池用间隔件的制造方法制造的间隔件，则可得到具有优 异的性能的锂离子二次电池。 另外，在本发明中，“分子量”在分子量为2000以上的化合物的情况下，能够用凝胶 渗透色谱(GPC)作为重均分子量进行测定，在分子量小于2000的化合物的情况下，能够用液 相色谱-质谱法(LC/MS)、核磁共振法(NMR)或傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)确定化合物的 分子式，根据确定的分子式来算出。此外，在本发明中，“表面张力”能够在温度23℃使用平 板法(Wilhelmy法)进行测定。进而，在本发明中，“透气度”能够在温度25℃使用王研式透气 度·平滑度试验机进行测定。 发明效果 根据本发明，能够使间隔件基材的细孔内良好地担载具有功能性官能团的物质， 能够使间隔件高效地发挥金属捕捉能力等期望的功能。
