技术摘要:
本发明提供:包含无机粒子、有机聚合物粘合剂、和醚化度1.10以上且2.00以下的羧甲基纤维素或其盐的锂离子电池用隔板用涂液;或者无机粒子包含亚麻籽油吸油量为30~80(g/100g)的氢氧化镁的锂离子电池用隔板用涂液;以及在基材上具有由这些涂液形成的涂层的安全性高、且内 全部
背景技术:
在锂离子电池(以下,有时将“锂离子电池”简写为“电池”)中使用用于防止正负极 之间接触的锂离子电池用隔板。 由聚乙烯或聚丙烯构成的以往被用作锂离子电池用隔板(以下,有时将“锂离子电 池用隔板”简写为“隔板”)的多孔膜,耐热性低,在安全上存在着严重的问题。即,将所述多 孔膜用作隔板的电池,在由于内部短路等原因而在电池内部产生局部发热的情况下,可能 存在下述的问题:发热部位周围的隔板收缩而使内部短路进一步扩大,且失控地发热会导 致着火、破裂等严重的事件。 针对这样的问题,提出了含有氧化铝或勃姆石等无机粒子的隔板(参照专利文献1 ~4)。该隔板由多孔膜、无纺布等基材和包含无机粒子的涂层构成。 在制造含有无机粒子的隔板的情况下,在用于设置涂层的涂液中,由于无机粒子 再凝集,会存在下述的问题:观察到无机粒子的沉淀、或者观察到涂液的粘度变化,涂液容 易变得不稳定,在隔板上产生涂布不均。 另外,在含有无机粒子的隔板内,作为不诱发电解液分解的有利的隔板,提出了无 机粒子为氧化镁或氢氧化镁的隔板(参照专利文献5和6)。 另一方面,随着近年来的电池的能量密度的提高,期望具有特别高的耐热性的隔 板。隔板所要求的耐热性是指,被称为“熔体完整性(Melt Integrity)”的、即使在高温下形 状稳定性也高、且不丧失将电池的正负极电分离的功能的性质(参照非专利文献1)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2008-4439号公报; 专利文献2:日本特开2013-133418号公报; 专利文献3:日本特开2014-229406号公报; 专利文献4:日本特表2013-541128号公报; 专利文献5:日本特开2012-134024号公报; 专利文献6:国际公开第2016/043142号小册子; 非专利文献 非专利文献1:佐藤登他监修、“リチウムイオン電池的高安全技術と材料≪普及版≫、 Safety Technologies and Materials for Lithium-ion Batteries ≪Popular Edition ≫” 普及版、株式会社CMC出版、2014年9月9日发行、第145页。 3 CN 111615765 A 说 明 书 2/14 页
技术实现要素:
发明所要解决的课题 本发明的课题在于提供锂离子电池用隔板用涂液,其在制造由基材和包含无机粒子的 涂层构成的锂离子电池用隔板时,可通过提高用于设置涂层的涂液的稳定性来提高隔板的 生产率。还在于提供将该涂液涂布于基材上而得到的安全性高、且内阻低的隔板。 另外,在于提供隔板,其是由基材和包含氢氧化镁作为无机粒子的涂层构成的隔 板,即使在基材热熔融的情况下,也具有极高的形状稳定性。 用于解决课题的手段 本发明人为了解决上述课题进行反复深入研究的结果,发现了下述手段。 (1) 锂离子电池用隔板用涂液,其特征在于,其是用于制造由基材和包含无机粒 子的涂层构成的锂离子电池用隔板的锂离子电池用隔板用涂液,该涂液包含无机粒子、有 机聚合物粘合剂、和醚化度1.10以上且2.00以下的羧甲基纤维素或其盐。 (2) 上述(1)所述的锂离子电池用隔板用涂液,其中,相对于100质量份的无机粒 子,醚化度1.10以上且2.00以下的羧甲基纤维素或其盐的含量为0.1质量份以上且低于2.0 质量份。 (3) 上述(1)或(2)所述的锂离子电池用隔板用涂液,其中,无机粒子为氢氧化镁。 (4) 上述(3)所述的锂离子电池用隔板用涂液,其中,氢氧化镁的亚麻籽油吸油量 为30~80(g/100g)。 (5) 上述(1)~(4)中任一项所述的锂离子电池用隔板用涂液,其中,基材为无纺 布。 (6) 锂离子电池用隔板,其特征在于,其是由基材和设置于该基材的至少1面上的 涂层构成的锂离子电池用隔板,该涂层包含无机粒子、有机聚合物粘合剂、和醚化度1.10以 上且2.00以下的羧甲基纤维素或其盐。 (7) 上述(6)所述的锂离子电池用隔板,其中,相对于100质量份的无机粒子,醚化 度1.10以上且2.00以下的羧甲基纤维素或其盐的含量为0.1质量份以上且低于2.0质量份。 (8) 上述(6)或(7)所述的锂离子电池用隔板,其中,无机粒子为氢氧化镁。 (9) 上述(8)所述的锂离子电池用隔板,其中,氢氧化镁的亚麻籽油吸油量为30~ 80(g/100g)。 (10) 上述(6)~(9)中任一项所述的锂离子电池用隔板,其中,基材为无纺布。 (11) 锂离子电池用隔板用涂液,其特征在于,其是用于制造由基材和包含无机粒 子的涂层构成的锂离子电池用隔板的锂离子电池用隔板用涂液,无机粒子包含亚麻籽油吸 油量为30~80(g/100g)的氢氧化镁。 (12) 上述(11)所述的锂离子电池用隔板用涂液,其中,基材为无纺布。 (13) 锂离子电池用隔板,其特征在于,其是由基材和设置于该基材的至少1面上 涂层构成的锂离子电池用隔板,该涂层包含亚麻籽油吸油量为30~80(g/100g)的氢氧化镁。 (14) 上述(13)所述的锂离子电池用隔板,其中,基材为无纺布。 发明效果 根据本发明,在制造由基材和包含无机粒子的涂层构成的锂离子电池用隔板时,通过 在用于设置涂层的包含无机粒子的锂离子电池用隔板用涂液中含有对酸或碱的耐性高、醚 4 CN 111615765 A 说 明 书 3/14 页 化度1.10以上且2.00以下的羧甲基纤维素或其盐,可有效地抑制无机粒子的再凝集。其结 果,可提高涂液的稳定性,能够以显著高的生产率制造安全性高、且内阻低的锂离子电池用 隔板。 另外,在含有亚麻籽油吸油量为30~80(g/100g)的氢氧化镁作为无机粒子的情况 下,即使在基材热熔融的情况下形状稳定性也优异,因此可制成安全性特别高的锂离子电 池用隔板。
本发明提供:包含无机粒子、有机聚合物粘合剂、和醚化度1.10以上且2.00以下的羧甲基纤维素或其盐的锂离子电池用隔板用涂液;或者无机粒子包含亚麻籽油吸油量为30~80(g/100g)的氢氧化镁的锂离子电池用隔板用涂液;以及在基材上具有由这些涂液形成的涂层的安全性高、且内 全部
背景技术:
在锂离子电池(以下,有时将“锂离子电池”简写为“电池”)中使用用于防止正负极 之间接触的锂离子电池用隔板。 由聚乙烯或聚丙烯构成的以往被用作锂离子电池用隔板(以下,有时将“锂离子电 池用隔板”简写为“隔板”)的多孔膜,耐热性低,在安全上存在着严重的问题。即,将所述多 孔膜用作隔板的电池,在由于内部短路等原因而在电池内部产生局部发热的情况下,可能 存在下述的问题:发热部位周围的隔板收缩而使内部短路进一步扩大,且失控地发热会导 致着火、破裂等严重的事件。 针对这样的问题,提出了含有氧化铝或勃姆石等无机粒子的隔板(参照专利文献1 ~4)。该隔板由多孔膜、无纺布等基材和包含无机粒子的涂层构成。 在制造含有无机粒子的隔板的情况下,在用于设置涂层的涂液中,由于无机粒子 再凝集,会存在下述的问题:观察到无机粒子的沉淀、或者观察到涂液的粘度变化,涂液容 易变得不稳定,在隔板上产生涂布不均。 另外,在含有无机粒子的隔板内,作为不诱发电解液分解的有利的隔板,提出了无 机粒子为氧化镁或氢氧化镁的隔板(参照专利文献5和6)。 另一方面,随着近年来的电池的能量密度的提高,期望具有特别高的耐热性的隔 板。隔板所要求的耐热性是指,被称为“熔体完整性(Melt Integrity)”的、即使在高温下形 状稳定性也高、且不丧失将电池的正负极电分离的功能的性质(参照非专利文献1)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2008-4439号公报; 专利文献2:日本特开2013-133418号公报; 专利文献3:日本特开2014-229406号公报; 专利文献4:日本特表2013-541128号公报; 专利文献5:日本特开2012-134024号公报; 专利文献6:国际公开第2016/043142号小册子; 非专利文献 非专利文献1:佐藤登他监修、“リチウムイオン電池的高安全技術と材料≪普及版≫、 Safety Technologies and Materials for Lithium-ion Batteries ≪Popular Edition ≫” 普及版、株式会社CMC出版、2014年9月9日发行、第145页。 3 CN 111615765 A 说 明 书 2/14 页
技术实现要素:
发明所要解决的课题 本发明的课题在于提供锂离子电池用隔板用涂液,其在制造由基材和包含无机粒子的 涂层构成的锂离子电池用隔板时,可通过提高用于设置涂层的涂液的稳定性来提高隔板的 生产率。还在于提供将该涂液涂布于基材上而得到的安全性高、且内阻低的隔板。 另外,在于提供隔板,其是由基材和包含氢氧化镁作为无机粒子的涂层构成的隔 板,即使在基材热熔融的情况下,也具有极高的形状稳定性。 用于解决课题的手段 本发明人为了解决上述课题进行反复深入研究的结果,发现了下述手段。 (1) 锂离子电池用隔板用涂液,其特征在于,其是用于制造由基材和包含无机粒 子的涂层构成的锂离子电池用隔板的锂离子电池用隔板用涂液,该涂液包含无机粒子、有 机聚合物粘合剂、和醚化度1.10以上且2.00以下的羧甲基纤维素或其盐。 (2) 上述(1)所述的锂离子电池用隔板用涂液,其中,相对于100质量份的无机粒 子,醚化度1.10以上且2.00以下的羧甲基纤维素或其盐的含量为0.1质量份以上且低于2.0 质量份。 (3) 上述(1)或(2)所述的锂离子电池用隔板用涂液,其中,无机粒子为氢氧化镁。 (4) 上述(3)所述的锂离子电池用隔板用涂液,其中,氢氧化镁的亚麻籽油吸油量 为30~80(g/100g)。 (5) 上述(1)~(4)中任一项所述的锂离子电池用隔板用涂液,其中,基材为无纺 布。 (6) 锂离子电池用隔板,其特征在于,其是由基材和设置于该基材的至少1面上的 涂层构成的锂离子电池用隔板,该涂层包含无机粒子、有机聚合物粘合剂、和醚化度1.10以 上且2.00以下的羧甲基纤维素或其盐。 (7) 上述(6)所述的锂离子电池用隔板,其中,相对于100质量份的无机粒子,醚化 度1.10以上且2.00以下的羧甲基纤维素或其盐的含量为0.1质量份以上且低于2.0质量份。 (8) 上述(6)或(7)所述的锂离子电池用隔板,其中,无机粒子为氢氧化镁。 (9) 上述(8)所述的锂离子电池用隔板,其中,氢氧化镁的亚麻籽油吸油量为30~ 80(g/100g)。 (10) 上述(6)~(9)中任一项所述的锂离子电池用隔板,其中,基材为无纺布。 (11) 锂离子电池用隔板用涂液,其特征在于,其是用于制造由基材和包含无机粒 子的涂层构成的锂离子电池用隔板的锂离子电池用隔板用涂液,无机粒子包含亚麻籽油吸 油量为30~80(g/100g)的氢氧化镁。 (12) 上述(11)所述的锂离子电池用隔板用涂液,其中,基材为无纺布。 (13) 锂离子电池用隔板,其特征在于,其是由基材和设置于该基材的至少1面上 涂层构成的锂离子电池用隔板,该涂层包含亚麻籽油吸油量为30~80(g/100g)的氢氧化镁。 (14) 上述(13)所述的锂离子电池用隔板,其中,基材为无纺布。 发明效果 根据本发明,在制造由基材和包含无机粒子的涂层构成的锂离子电池用隔板时,通过 在用于设置涂层的包含无机粒子的锂离子电池用隔板用涂液中含有对酸或碱的耐性高、醚 4 CN 111615765 A 说 明 书 3/14 页 化度1.10以上且2.00以下的羧甲基纤维素或其盐,可有效地抑制无机粒子的再凝集。其结 果,可提高涂液的稳定性,能够以显著高的生产率制造安全性高、且内阻低的锂离子电池用 隔板。 另外,在含有亚麻籽油吸油量为30~80(g/100g)的氢氧化镁作为无机粒子的情况 下,即使在基材热熔融的情况下形状稳定性也优异,因此可制成安全性特别高的锂离子电 池用隔板。