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鋰離子電池隔板的制作方法

文檔序號:11179453閱讀:975來源:國知局
鋰離子電池隔板的制造方法與工藝
本發(fā)明涉及鋰離子電池隔板。
背景技術
:在鋰離子電池(以下存在簡稱為“電池”的情況)中,為了防止極板間的接觸,使用了鋰離子電池隔板(以下存在簡稱為“隔板”的情況)。鋰離子電池通過以下過程來制造。首先,將由正極以及負極和隔板重疊卷繞而得到的卷繞體、或者由正極以及負極和隔板層疊而得到的層疊體等的組裝體插入到外包裝件中。然后,將外包裝件的開口部封閉后,從注液口填充電解液。最后,對注液口進行密封。對于電解液的注液而言,必須使電解液浸透到由正極以及負極和隔板構成的整個組裝體。但是,正極以及負極與隔板之間的間隙非常窄。因此,為了使電解液充分浸透到整個組裝體,很花費時間。對于該問題,作為電解液的填充方法,除了利用自然落下的注液方法以外,還存在利用離心力、減壓或者真空來縮短注液時間的注液方法。但是,正在尋求更進一步的注液性的效率化。在專利文獻1中,通過使隔板表面粗糙化,從而提高電解液的浸透性。但是,隔板表面的粗糙化通過摩擦處理來進行,因此存在工序變得繁雜這樣的課題。在先技術文獻專利文獻專利文獻1:jp特開平6-333550號公報技術實現要素:本發(fā)明的課題在于,提供一種不使用繁雜的工序就能夠制造、電解液的吸液性優(yōu)異、而且在使用該隔板制造電池時,能夠實現注液性的效率化的隔板。上述課題通過下述手段得到了解決。(1)一種鋰離子電池隔板,包含無紡布基材和賦予在所述無紡布基材的無機粒子層,在所述無機粒子層的表面具有槽。(2)根據上述(1)所述的鋰離子電池隔板,包含所述鋰離子電池隔板的鋰離子電池的規(guī)定的電解液注液方向與所述槽所成的角度為-70°~+70°。(3)根據上述(1)或(2)所述的鋰離子電池隔板,所述無機粒子層僅被賦予在所述無紡布基材的一面。(4)根據上述(1)或(2)所述的鋰離子電池隔板,所述無機粒子層被賦予在所述無紡布基材的兩面。(5)根據上述(1)~(4)中任一項所述的鋰離子電池隔板,所述無機粒子層包含平均粒徑為0.5μm以上且4.0μm以下的無機粒子。(6)根據上述(1)~(4)中任一項所述的鋰離子電池隔板,所述無機粒子層包含平均粒徑為0.5μm以上且小于3.0μm的無機粒子。(7)根據上述(1)~(4)中任一項所述的鋰離子電池隔板,所述無機粒子層具有包含平均粒徑為2.0μm以上且4.0μm以下的無機粒子的無機粒子層a、和包含平均粒徑為0.5μm以上且小于2.0μm的無機粒子的無機粒子層b。(8)根據上述(7)所述的鋰離子電池隔板,具有在所述無紡布基材的一面依次層疊了所述無機粒子層a和所述無機粒子層b的構成。(9)根據上述(7)所述的鋰離子電池隔板,具有賦予在所述無紡布基材的一面的所述無機粒子層a、和賦予在所述無紡布基材的另一面上的所述無機粒子層b。(10)根據上述(1)~(9)中任一項所述的鋰離子電池隔板,所述無機粒子層包含從由鋁化合物以及鎂化合物構成的組中選擇的一種以上的無機粒子。(11)根據上述(1)~(9)中任一項所述的鋰離子電池隔板,所述無機粒子層包含鎂化合物。(12)根據上述(10)或(11)所述的鋰離子電池隔板,所述鎂化合物為氫氧化鎂。(13)根據上述(1)~(12)中任一項所述的鋰離子電池隔板,所述無紡布基材包含原纖化耐熱性纖維。(14)根據上述(13)所述的鋰離子電池隔板,所述原纖化耐熱性纖維的變法游離度為300ml以下。變法游離度:除了使用線徑0.14mm、孔徑0.18mm的80目金屬網作為篩板、以及將試樣濃度設定為0.1%之外,遵循jisp8121-2進行測量而得到的值。(15)根據上述(13)或(14)所述的鋰離子電池隔板,所述原纖化耐熱性纖維為原纖化全芳香族聚酰胺纖維。發(fā)明效果根據本發(fā)明,能夠獲得不使用繁雜的工序便可得到電解液的吸液性優(yōu)異的隔板的效果、以及在使用該隔板來制造電池時能夠實現注液性的效率化的效果。附圖說明圖1是用于說明隔板上的注液方向與槽所成的角度的示意圖。圖2是示出在無機粒子層的表面具有槽的隔板的一例的概略剖視圖。1鋰離子電池隔板2槽的頭頂部3注液方向4注液方向與槽的角度(銳角)5注液方向與槽的角度(鈍角)11槽12無機粒子層13無紡布基材14槽的高度15無機粒子層的高度具體實施方式本發(fā)明的隔板的特征在于,包含無紡布基材和賦予在無紡布基材的無機粒子層,并且,在無機粒子層的表面具有槽。賦予在無紡布基材的無機粒子層,通過在無紡布基材的表面,賦予包含無機粒子的液體(以下存在記為“涂敷液”的情況)并進行干燥而得到。無機粒子層既可以僅賦予在無紡布基材的一面,也可以賦予在無紡布基材的兩面。此外,無機粒子層既可以是單層,也可以是多層。在多層的情況下,各層所包含的無機粒子可以相同。但是,各層所包含的無機粒子的種類、平均粒徑、形狀等也可以彼此不同。作為無機粒子,能夠使用二氧化硅;α-氧化鋁、β-氧化鋁、γ-氧化鋁等的氧化鋁;勃姆石等的氧化鋁水和物;氫氧化鋁;氫氧化鎂、氧化鎂等的鎂化合物;氧化鈣等。這些當中,在相對于用于鋰離子電池的電解質的穩(wěn)定性高這方面,優(yōu)選從由氧化鋁、氧化鋁水和物、氫氧化鋁等的鋁化合物、以及鎂化合物構成的組中選擇的1種以上的無機粒子。此外,在抑制與電解液的反應這方面以及吸液性也效率化這方面,更優(yōu)選鎂化合物,進一步優(yōu)選氫氧化鎂。為了獲得能夠通過毛細管現象來使電解液的吸液性效率化的效果,無機粒子層優(yōu)選包含平均粒徑為0.5μm以上且4.0μm以下的無機粒子。通過無機粒子的平均粒徑為0.5μm以上且4.0μm以下,從而吸液性變得容易效率化。無機粒子的平均粒徑更優(yōu)選為3.7μm以下,進一步優(yōu)選為3.5μm以下,特別優(yōu)選為小于3.0μm。此外,更優(yōu)選為,無機粒子層具有:包含平均粒徑為2.0μm以上且4.0μm以下的無機粒子的無機粒子層a、和包含平均粒徑為0.5μm以上且小于2.0μm的無機粒子的無機粒子層b。作為具有無機粒子層a和無機粒子層b的隔板的例子,可以列舉具有在無紡布基材的一面依次層疊有無機粒子層a和無機粒子層b的構成的隔板(8)、具有在無紡布基材的一面依次層疊有無機粒子層b和無機粒子層a的構成的隔板、以及具有賦予在無紡布基材的一面而成的無機粒子層a和賦予在另一面上而成的無機粒子層b的隔板(9)。其中,進一步優(yōu)選隔板(8)以及(9)。為了獲得能夠通過毛細管現象來使電解液的吸液性效率化的效果,無機粒子層a中的無機粒子的平均粒徑更優(yōu)選為2.2μm以上且3.7μm以下,進一步優(yōu)選為2.5μm以上且3.5μm以下。此外,無機粒子層b中的無機粒子的平均粒徑更優(yōu)選為0.5μm以上且1.5μm以下,進一步優(yōu)選為0.5μm以上且1.3μm以下,特別優(yōu)選為0.5μm以上且1.0μm以下。無機粒子層以及涂敷液除了包含無機粒子以外,還能夠包含粘合劑樹脂。作為能夠使用的粘合劑樹脂的例子,能夠列舉苯乙烯-丁二烯樹脂、丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸酯樹脂、聚偏二氟乙烯等的氟樹脂等、各種合成樹脂。本發(fā)明中的平均粒徑,是指根據基于激光衍射法的粒度分布測量而求取的體積基準中值粒徑(d50)。此外,作為在無機粒子層以及涂敷液中,除了無機粒子以及粘合劑樹脂以外,根據需要還能夠混合的添加劑的例子,也能夠列舉聚丙烯酸、羧甲基纖維素鈉等的分散劑;羥乙基纖維素、羧甲基纖維素鈉、聚環(huán)氧乙烷等的增粘劑;潤濕劑;防腐劑;消泡劑等。在本發(fā)明中,無機粒子層的絕對干燥涂敷量優(yōu)選為5g/m2以上且30g/m2以下,進一步優(yōu)選為10g/m2以上且20g/m2以下。通過絕對干燥涂敷量為5g/m2以上,從而無紡布基材表面容易被無機粒子層充分包覆,因而容易防止內部短路。此外,通過絕對干燥涂敷量為30g/m2以下,從而能夠抑制內部電阻的上升。具有無機粒子層a和無機粒子層b的隔板中的無機粒子層a的絕對干燥涂敷量優(yōu)選為2.0g/m2以上且10.0g/m2以下,更優(yōu)選為2.5g/m2以上且8.0g/m2以下,進一步優(yōu)選為3.0g/m2以上且6.0g/m2以下。具有無機粒子層a和無機粒子層b的隔板中的無機粒子層b的絕對干燥涂敷量優(yōu)選為2.5g/m2以上且10.0g/m2以下,更優(yōu)選為3.0g/m2以上且8.5g/m2以下,進一步優(yōu)選為3.5g/m2以上且7.0g/m2以下。通過無機粒子層a的絕對干燥涂敷量為2.0g/m2以上,并且無機粒子層b的絕對干燥涂敷量為2.5g/m2以上,從而無紡布基材表面容易被無機粒子層充分包覆,容易防止內部短路。此外,通過無機粒子層a以及無機粒子層b的絕對干燥涂敷量為10.0g/m2以下,從而能夠抑制內部電阻的上升。無機粒子層a的涂敷量相比于無機粒子層b的涂敷量,優(yōu)選為相同或更少。在無機粒子層a的涂敷量多于無機粒子層b的涂敷量的情況下,平均粒徑比較大的無機粒子的含有量增多。由此,隔板的厚度有時變厚。無機粒子層a以及無機粒子層b的涂敷量的比率(=無機粒子層a的涂敷量/無機粒子層b的涂敷量),優(yōu)選為0.23以上且1.00以下,更優(yōu)選為0.33以上且小于0.95,進一步優(yōu)選為0.43以上且小于0.90。通過無機粒子層a以及無機粒子層b的涂敷量的比率為0.23以上且1.00以下,從而隔板不會變得過厚,并且不易產生針孔。在本發(fā)明中,作為形成無紡布基材的纖維,可例示由聚丙烯、聚乙烯等的聚烯烴;聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、以及聚萘二甲酸乙二醇酯等的聚酯;聚丙烯腈等的丙烯酸;6,6尼龍、6尼龍等的聚酰胺等當中的1種以上的合成樹脂構成,并且未被原纖化的合成樹脂短纖維。在這些當中,出于耐熱性、低吸濕性等理由,優(yōu)選使用聚酯纖維或聚丙烯纖維。此外,除了所述合成樹脂短纖維以外,優(yōu)選為還包含原纖化耐熱性纖維。通過包含原纖化耐熱性纖維,從而能夠抑制涂敷液對無紡布基材的過度的浸透。因此,槽的形成變得容易。而且,通過原纖化耐熱性纖維,能夠賦予隔板更高的耐熱性。此外,無紡布基材也可以包含木漿、麻漿、棉漿等的各種纖維素紙漿;人造絲、萊賽爾等的纖維素基再生纖維等。在本發(fā)明中,合成樹脂短纖維的纖維直徑優(yōu)選處于1μm以上且8μm以下的范圍。通過為1μm以上,從而容易抑制內部電阻的上升。此外,通過為8μm以下,從而所賦予的涂敷液難以從無紡布基材脫落。合成樹脂短纖維既可以是由單一的樹脂構成的纖維(單纖維),也可以是由兩種以上的樹脂構成的復合纖維。此外,本發(fā)明的無紡布基材既可以包含一種合成樹脂短纖維,也可以包含兩種以上的合成樹脂短纖維的組合。作為復合纖維的例子,可以列舉芯鞘型、偏芯型、并列型、海島型、橙子型、以及雙金屬復合型。合成樹脂短纖維的纖維長度優(yōu)選為1mm以上且10mm以下,更優(yōu)選為1mm以上且5mm以下。在纖維長度超過10mm的情況下,有時會出現質地不良。另一方面,在纖維長度小于1mm的情況下,無紡布基材的機械強度降低,在形成無機粒子層時存在無紡布基材破損的情況。作為本發(fā)明中所使用的原纖化耐熱性纖維的示例,可以列舉由全芳香族聚酰胺、全芳香族聚酯、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚-p-亞苯基苯并二噻唑、聚-p-亞苯基苯并二惡唑、聚四氟乙烯等的耐熱性樹脂構成的原纖化纖維。這些當中,由于與電解液的親和性較高、容易原纖化,因而優(yōu)選全芳香族聚酰胺。本發(fā)明中的原纖化耐熱性纖維的變法游離度為0~300ml,優(yōu)選為0~200ml,進一步優(yōu)選為0~100ml。若變法游離度超過300ml,則原纖化耐熱性纖維的干纖維的纖維寬度較粗,存在難以減薄無紡布基材的厚度的情況。進而,由于與粘合劑纖維等其他纖維的粘接點減少,因此存在無紡布基材的強度下降情況、以及難以抑制涂敷液對無紡布基材的過度浸透的情況。在本發(fā)明中,所謂變法游離度,是指除了使用線徑0.14mm、孔徑0.18mm的80目金屬網作為篩板、以及將試樣濃度設定為0.1質量%之外,其他遵循jisp8121-2來進行測量而得到的值。原纖化耐熱性纖維的質量加權平均纖維長度優(yōu)選為0.02mm以上且1.00mm以下。此外,原纖化耐熱性纖維的長度加權平均纖維長度優(yōu)選為0.02mm以上且0.50mm以下。在平均纖維長度比優(yōu)選范圍短的情況下,存在原纖化耐熱性纖維從無紡布基材脫落的情況。在平均纖維長度比優(yōu)選的范圍長的情況下,存在難以減薄無紡布基材的厚度的情況。在原纖化耐熱性纖維具有上述的質量加權平均纖維長度和長度加權平均纖維長度的情況下,即使在無紡布基材所包含的原纖化耐熱性纖維的含有率較少的情況下,在原纖化耐熱性纖維之間或者原纖化耐熱性纖維與合成樹脂短纖維之間,也會形成基于纖維的致密的網絡結構。因此,容易得到能夠提高強度、能夠減薄厚度、能夠容易地抑制涂敷液對無紡布基材的過度浸透的無紡布基材。在本發(fā)明中,原纖化耐熱性纖維的質量加權平均纖維長度以及長度加權平均纖維長度,是通過使用kajaanifiberlabv3.5(metsoautomation社制)在投影纖維長度(proj)模式下進行測量而得到的、質量加權平均纖維長度(l(w))以及長度加權平均纖維長度(l(1))。原纖化耐熱性纖維的平均纖維寬度優(yōu)選為0.5μm以上且20.0μm以下,更優(yōu)選為3.0μm以上且16.0μm以下,進一步優(yōu)選為5.0μm以上且15.0μm以下。在平均纖維寬度超過20.0μm的情況下,存在難以減薄無紡布基材的厚度的情況。此外,在平均纖維寬度小于0.5μm的情況下,存在從無紡布基材脫落的情況。在本發(fā)明中,原纖化耐熱性纖維的平均纖維寬度,是通過使用kajaanifiberlabv3.5(metsoautomation社制)進行測量而得到的纖維寬度(fiberwidth)。原纖化耐熱性纖維能夠通過使用磨漿機、打漿機、粉碎機、磨碎裝置、由高速的旋轉刀刃來提供剪切力的旋轉式均化器、在高速旋轉的圓筒的內刀刃與固定的外刀刃之間產生剪切力的雙圓筒式的高速均化器、通過基于超聲波的沖擊來進行微細化的超聲波破碎機、或者通過對纖維懸濁液施加至少20mpa的壓力差來使其通過小徑的節(jié)流孔而成為高速,使其沖撞而急減速,從而對纖維施加剪切力以及切斷力的高壓均化器等,對耐熱纖維進行處理而得到。在無紡布基材包含原纖化耐熱性纖維的情況下,相對于無紡布基材所包含的全部纖維成分,原纖化耐熱性纖維的含有率優(yōu)選為1.0質量%以上且小于5.0質量%,更優(yōu)選為2.0質量%以上,進一步優(yōu)選為3.0質量%以上。此外,原纖化耐熱性纖維的含有率優(yōu)選為小于4.5質量%。在原纖化耐熱性纖維的含有率為5.0質量%以上的情況下,存在為了減薄無紡布基材的厚度而碾壓無紡布基材變得困難的情況,或者存在拉伸強度惡化的情況。另一方面,在原纖化耐熱性纖維的含有率小于1.0質量%的情況下,與不包含原纖化耐熱性纖維的無紡布基材相比較,槽的形成容易度并無變化。在無紡布基材包含原纖化耐熱性纖維的情況下,相對于無紡布基材所包含的全部纖維成分,合成樹脂短纖維的含有率優(yōu)選為90.0質量%以上,更優(yōu)選為92.0質量%以上,進一步優(yōu)選為94.0質量%以上,特別優(yōu)選為超過95.0質量%。此外,合成樹脂短纖維的含有率優(yōu)選為99.0質量%以下,更優(yōu)選為98.0質量%以下,進一步優(yōu)選為96.0質量%以下。在合成樹脂短纖維超過99.0質量%的情況下,與不包含原纖化耐熱性纖維的無紡布基材相比較,槽的形成容易度并無變化。另一方面,在合成樹脂短纖維小于90.0質量%的情況下,在降低無紡布基材的基重的情況下,由于機械強度降低,因此有時在形成無機粒子層時無紡布基材會破損。在本發(fā)明中,無紡布基材的基重優(yōu)選為5~30g/m2,更優(yōu)選為6~20g/m2。通過基重為5g/m2以上,從而容易得到無紡布基材的均勻性。此外,通過基重為30g/m2以下,從而容易得到適于鋰離子電池隔板的厚度。另外,無紡布基材的厚度優(yōu)選為7~45μm。若無紡布基材的厚度在該范圍,則在涂敷后容易得到適于鋰離子電池隔板的厚度。作為制造無紡布基材的方法,可以例示紡粘法、熔噴法、靜電紡紗法、濕式法等各種制造方法。在這些方法中,由于能夠得到薄且致密的結構,因此優(yōu)選濕式法。作為對纖維間進行接合的方法,可以例示化學粘合法、熱熔接法等各種方法。在這些方法中,因為能夠得到表面平滑的無紡布基材,所以優(yōu)選熱熔接法。在本發(fā)明中,作為在無機粒子層的表面形成槽的方法,可以例示凹版涂敷。通過凹版涂敷,與摩擦處理等相比較,能夠簡單地形成槽。具體而言,用于凹版涂敷的凹版輥的形狀只要能夠在無機粒子層形成槽,則并無特別限定。但是,優(yōu)選具有斜線狀的槽的凹版輥。由此,具有槽的涂敷層被賦予到無紡布基材,并被干燥。由此,在無機粒子層的表面形成槽。凹版輥的材質并無特別限定。為了提高凹版輥的耐摩耗性,凹版輥表面優(yōu)選通過鍍硬鉻或者氧化鉻等金屬氧化物熱噴涂來進行表面處理。為了在無機粒子層的表面形成槽,涂敷液的b型粘度優(yōu)選為500mpa·s以上。通過b型粘度為500mpa·s以上,從而能夠容易地得到本發(fā)明的隔板。若涂敷液的b型粘度低于500mpa·s,則在從涂敷液被賦予到無紡布基材到干燥的期間中,槽流平而失去槽,所以不能獲得本發(fā)明的效果。另外,b型粘度是在25℃、spindleno.2、12rpm下,使用b型粘度計(東京計器制,型式bl),基于jisk7117;1999進行測量而得到的值。涂敷液的b型粘度優(yōu)選為600mpa·s以上,進一步優(yōu)選為700mpa·s以上。若涂敷液的b型粘度處于該范圍,則能夠進一步抑制涂敷液的流平,槽的形成會變得容易。若涂敷液的b型粘度超過3000mpa·s,則涂敷本身就很困難。向具有本發(fā)明的鋰離子電池隔板的鋰離子電池注入電解液時的規(guī)定的注液方向與槽所成的角度優(yōu)選為-70°~+70°。只要注液角在該范圍,就會更容易達成注液性的效率提高的效果。圖1是用于說明隔板1中的注液方向與槽所成的角度以及頭頂部間的間隔的示意圖。注液方向與槽所成的角度4以及角度5通過測量注液方向3的連續(xù)線與槽的頭頂部2的連續(xù)線所成的角度來求取。在注液方向與槽所成的角度中,存在符號4(銳角:±90°~0°)和符號5(鈍角:±90°~180°)。但是,本發(fā)明中的注液方向與槽所成的角度是符號4(銳角)。即,本發(fā)明中的注液方向與槽所成的角度處于±90°~0°的范圍。另外,所謂“-”,意味著該角度相對于注液方向位于右側,所謂“+”,意味著該角度相對于注液方向位于左側。例如圖1的角度4為“+”。圖2是示出在無機粒子層12的表面具有槽11的隔板的一例的概略剖視圖。槽的高度14相對于無機粒子層的高度的比例,優(yōu)選為15的0.1%以上且99.0%以下。在該比例為0.1%以上時,與沒有槽11的隔板相比較,電解液的吸液性提高。在該比例大于99.0%的情況下,在槽11的底部,存在無紡布基材13未被無機粒子層12充分包覆的情況。另外,在由賦予到無紡布基材13的涂敷液來形成無機粒子層12的情況下,無機粒子層12的一部分會浸透到無紡布基材13內。在此,所謂“無機粒子層的高度”,是指不包含浸透到無紡布基材13內的部分的無機粒子層12的高度。槽的間隔以及槽的數量都沒有特別限制。另外,注液方向與槽所成的角度、槽的高度、槽的間隔、槽的數量等能夠通過改變凹版輥的形狀、涂敷速度、凹版輥的旋轉速度、涂敷液的b型粘度等來進行調整。另外,鋰離子電池通過如下方式來制造:將由正極、隔板以及負極構成的電極群組裝到電池單元中,接下來,向單元中注入電解液后,對電解液的注入口進行密封。作為電極群的結構,層疊型結構以及卷繞型結構這兩種為主流。在任意一種結構中,在大多情況下,都是夾著隔板1的沿著機器方向(machinedirection;md、流動方向、縱向或者長邊方向)的端面,使正極以及負極的端面露出。然后,通過從這些端面?zhèn)茸⑷腚娊庖?,從而能夠使注入速度比較快。因此,沿著隔板1的機器方向的端面?zhèn)瘸蜃⑷肟?。結果,一般地,圖1所示的注液方向3成為隔板1的交叉方向(crossdirection;cd、橫向)。在本發(fā)明中,隔板的基重優(yōu)選為10~60g/m2,更優(yōu)選為16~40g/m2。在基重為10g/m2以上時,容易得到均勻性,此外容易防止內部短路。此外,通過基重為60g/m2以下,從而容易得到適于鋰離子電池隔板的厚度。另外,隔板的厚度優(yōu)選為10~60μm。本發(fā)明中的鋰離子電池意味著鋰離子二次電池或者鋰離子聚合物二次電池。鋰離子電池的負極活性物質沒有任何限制。但是,優(yōu)選為,使用對鋰離子進行吸貯以及釋放時的平衡電位為1v(vsli+/li)以下的負極活性物質。通過使用這樣的負極活性物質,從而能夠得到正負極間的電位差較大即能儲存的能量較大的電池。作為滿足該條件的可使用的負極活性物質的示例,能夠列舉石墨、硬碳、低結晶性碳、對石墨涂布了非晶質碳的石墨、碳納米管、或者它們的混合物等碳質材料。此外,不僅能夠使用碳系材料,還能夠使用含有si、sn或者n等的負極材料。作為正極活性物質,只要是能夠可逆地對鋰離子進行吸貯以及釋放的物質,則并無特別限定。作為示例,可以列舉鈷酸鋰(licoo2)、鎳酸鋰(linio2)、尖晶石型錳酸鋰(limn2o4)、由通式:linixcoymnzo2(x+y+z=1)表示的復合金屬氧化物、以及鋰釩化合物(liv2o5)、橄欖石型limpo4(其中,m表示co、ni、mn或fe)的復合金屬氧化物。鋰離子電池能夠通過以下過程來制造。首先,將在正極以及負極之間配置有隔板的狀態(tài)下,對正極以及負極和隔板進行重疊卷繞而得到卷繞體、或者由正極以及負極和隔板層疊而得到的層疊體等的組裝體插入到外包裝件中。然后,封閉了外包裝件的開口部之后,從注液口填充電解液。最后,密封注液口。通過使用在賦予到無紡布基材的無機粒子層的表面具有槽的本發(fā)明的隔板、以及優(yōu)選為制作組裝體使得注液方向與槽所成的角度4成為±70°~0°,從而能夠縮短電解液的注液所需的時間。鋰離子電池的電解液通常含有作為電解質的鋰鹽以及作為主溶劑的碳酸酯作為必須的成分,并根據需要,還包含0~20質量%的脂肪酸酯等輔助溶劑、用于改善電池特性的添加劑等。關于作為電解質的鋰鹽,最通常的是六氟磷酸鋰(lipf6)。但是,也存在使用四氟硼酸鋰(libf4)等的情況。關于作為主溶劑的碳酸酯,主要使用碳酸丙二酯、碳酸乙二酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯或者碳酸甲乙酯。在使用輔助溶劑的情況下,一般使用乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯等脂肪酸酯。作為添加劑,使用碳酸亞乙烯酯、丙烷磺內酯等。作為主溶劑的碳酸酯對于各種物質的溶解性相互類似。因此,溶解于1種碳酸酯的物質大多情況下,也溶解于其他碳酸酯或者它們的混合溶劑。此外,電解液也可以是還包含聚乙二醇、其衍生物、聚甲基丙烯酸衍生物、聚硅氧烷、其衍生物、或者聚偏二氟乙烯等的凝膠?!緦嵤├恳韵铝信e實施例對本發(fā)明進行說明。但是,本發(fā)明并不受這些實施例的任何限定。另外,在實施例中,如無特別說明,則%以及份全都是質量基準。此外,涂敷量是絕對干燥涂敷量。進而,注液方向是隔板的cd(橫向)。無紡布基材a的制作通過碎漿機使纖度0.06dtex(平均纖維直徑2.4μm)且纖維長度3mm的定向結晶化聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)系短纖維40質量份、纖度0.1dtex(平均纖維直徑3.0μm)且纖維長度3mm的定向結晶化pet系短纖維20質量份、和纖度0.2dtex(平均纖維直徑4.3μm)且纖維長度3mm的單一成分型粘合劑用pet系短纖維(軟化點120℃、熔點230℃)40質量份分散在水中,從而調制出濃度1質量%的均勻的抄制用漿料。利用傾斜型抄紙機,通過濕式法對該抄制用漿料進行了抄制。通過135℃的圓筒干燥器,使粘合劑用pet系短纖維進行粘接,從而顯現了無紡布強度。以此方式,得到了基重12g/m2的無紡布。進而,使用由感應發(fā)熱夾套輥(金屬制熱輥)以及彈性輥構成的一壓區(qū)式熱壓光機,在熱輥溫度200℃、線壓力100kn/m、處理速度30m/分鐘的條件下對該無紡布進行了熱壓光處理。制作出厚度18μm的無紡布基材a。無紡布基材b的制作通過碎漿機使纖度0.06dtex(平均纖維直徑2.4μm)且纖維長度3mm的定向結晶化聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)系短纖維37質量份、纖度0.1dtex(平均纖維直徑3.0μm)且纖維長度3mm的定向結晶化pet系短纖維20質量份、和纖度0.2dtex(平均纖維直徑4.3μm)且纖維長度3mm的單一成分型粘合劑用pet系短纖維(軟化點120℃、熔點230℃)40質量份、以及通過使用高壓均化器對全芳香族聚酰胺纖維的紙漿狀物(平均纖維長度1.7mm、平均纖維直徑10μm)進行原纖化使得具有50ml的變法游離度而得到的原纖化耐熱性纖維3質量份分散在水中,從而調制出濃度1質量%的均勻的抄制用漿料。利用傾斜型抄紙機,通過濕式法對該抄制用漿料進行了抄制。通過135℃的圓筒干燥器,使粘合劑用pet系短纖維進行粘接,從而顯現了無紡布強度。以此方式,得到了基重12g/m2的無紡布。進而,使用由感應發(fā)熱夾套輥(金屬制熱輥)以及彈性輥構成的一壓區(qū)式熱壓光機,在熱輥溫度200℃、線壓力100kn/m,處理速度30m/分鐘的條件下對該無紡布進行了熱壓光處理。制作出厚度18μm的無紡布基材b。無紡布基材c的制作通過碎漿機使纖度0.06dtex(平均纖維直徑2.4μm)且纖維長度3mm的定向結晶化聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)系短纖維37質量份、纖度0.1dtex(平均纖維直徑3.0μm)且纖維長度3mm的定向結晶化pet系短纖維20質量份、和纖度0.2dtex(平均纖維直徑4.3μm)且纖維長度3mm的單一成分型粘合劑用pet系短纖維(軟化點120℃,熔點230℃)40質量份、以及通過使用高壓均化器對全芳香族聚酰胺纖維的紙漿狀物(平均纖維長度1.7mm、平均纖維直徑10μm)進行原纖化使得具有250ml的變法游離度而得到的原纖化耐熱性纖維3質量份分散在水中,從而調制出濃度1質量%的均勻的抄制用漿料,除此之外與無紡布基材b相同地制作了無紡布基材c。無紡布基材d的制作通過碎漿機使纖度0.06dtex(平均纖維直徑2.4μm)且纖維長度3mm的定向結晶化聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)系短纖維37質量份、纖度0.1dtex(平均纖維直徑3.0μm)且纖維長度3mm的定向結晶化pet系短纖維20質量份、和纖度0.2dtex(平均纖維直徑4.3μm)且纖維長度3mm的單一成分型粘合劑用pet系短纖維(軟化點120℃、熔點230℃)40質量份、以及通過使用高壓均化器對全芳香族聚酰胺纖維的紙漿狀物(平均纖維長度1.7mm、平均纖維直徑10μm)進行原纖化使得具有320ml的變法游離度而得到的原纖化耐熱性纖維3質量份分散在水中,從而調制出濃度1質量%的均勻的抄制用漿料,除此之外通過與無紡布基材b相同的方法而制作出無紡布基材d。涂敷液a的制作通過使作為無機粒子的包含粒徑0.7μm的凝聚的一次粒子的平均粒徑2.3μm的勃姆石的二次粒子”100份分散在于25℃下其1質量%水溶液具有200mpa·s的粘度的羧甲基纖維素鈉鹽的0.3%水溶液120份中,并充分進行攪拌,從而制作出勃姆石分散液。接著,混合于25℃下其1質量%水溶液具有7000mpa·s的粘度的羧甲基纖維素鈉鹽的0.5%水溶液200份并進行了攪拌。進而,通過混合以及攪拌45%苯乙烯/丁二烯共聚物的膠乳高分子15份作為粘合劑,從而制作出涂敷液。另外,涂敷液a的b型粘度為1000mpa·s。涂敷液b的制作除了使用了25℃下其1質量%水溶液具有7000mpa·s的粘度的羧甲基纖維素鈉鹽的0.5質量%水溶液120份以外,通過與涂敷液a相同的方法來制作了涂敷液b。另外,涂敷液b的b型粘度為400mpa·s。涂敷液b由于與涂敷液a相比粘度較低,因此未形成槽。涂敷液c的制作作為無機粒子而使用了平均粒徑0.1μm的氫氧化鎂100份,除此之外通過與涂敷液a相同的方法來制作了涂敷液c。另外,涂敷液c的b型粘度為1000mpa·s。涂敷液d的制作作為無機粒子而使用了平均粒徑0.5μm的氫氧化鎂100份,除此之外通過與涂敷液a相同的方法來制作了涂敷液d。另外,涂敷液d的b型粘度為1000mpa·s。涂敷液e的制作作為無機粒子而使用了平均粒徑2.0μm的氫氧化鎂100份,除此之外通過與涂敷液a相同的方法來制作了涂敷液e。另外,涂敷液e的b型粘度為1000mpa·s。涂敷液f的制作作為無機粒子而使用了平均粒徑3.0μm的氫氧化鎂100份,除此之外通過與涂敷液a相同的方法來制作了涂敷液f。另外,涂敷液f的b型粘度為1000mpa·s。實施例1在無紡布基材a的一面上,利用反向接觸(kissreverse)方式的凹版(gravure)涂布機(krg)來涂敷涂敷液a并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為16g/m2,由此制作了厚度36μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+40°。實施例2在無紡布基材a的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液a并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為16g/m2,由此制作了厚度36μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+70°。實施例3在無紡布基材a的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液a并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為16g/m2,由此制作了厚度36μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+15°。實施例4在無紡布基材a的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液a并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為16g/m2,由此制作了厚度36μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+80°。比較例1在無紡布基材a的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液b并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為16g/m2,由此制作了厚度36μm的隔板。由于涂敷液b的粘度較低,因此未形成槽。比較例2在無紡布基材a的一面上,利用模(die)涂布機來涂敷涂敷液a并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為16g/m2,由此制作了厚度36μm的隔板。槽并未形成。實施例5在無紡布基材b的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液a使得絕對干燥涂敷量成為16g/m2,由此制作了厚度36μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+15°。實施例6在無紡布基材b的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液d并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為16g/m2,由此制作了厚度34μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+15°。實施例7在無紡布基材c的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液a并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為16g/m2,由此制作了厚度36μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+15°。實施例8在無紡布基材d的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液a并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為16g/m2,由此制作了厚度36μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+15°。實施例9在無紡布基材a的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液c并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為16g/m2,由此制作了厚度33μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+15°。實施例10在無紡布基材a的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液e并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為16g/m2,由此制作了厚度35μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+15°。實施例11在無紡布基材a的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液f并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為16g/m2,由此制作了厚度37μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+15°。實施例12在無紡布基材a的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液a并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,接著,在無紡布基材a的另一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液a并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,由此制作了厚度35μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4在兩面均為+15°。實施例13在無紡布基材a的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液f并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,進而,在其上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液d并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,由此制作了厚度34μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+15°。實施例14在無紡布基材a的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液d并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,進而,在其上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液f并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,由此制作了厚度34μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+15°。實施例15在無紡布基材a的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液f并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,接著,在無紡布基材a的另一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液d并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2從而制作了厚度33μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4在兩面均為+15°。實施例16在無紡布基材a的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液e并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,接著,在無紡布基材a的另一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液e并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,由此制作了厚度34μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4在兩面均為+15°。比較例3在無紡布基材a的一面上,利用模涂布機來涂敷涂敷液a并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,接著,在無紡布基材a的另一面上,利用模涂布機來涂敷涂敷液a并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,由此制作了厚度35μm的隔板。槽并未形成。實施例17在無紡布基材b的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液a并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,接著,在無紡布基材b的另一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液a并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,由此制作了厚度35μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4在兩面均為+15°。實施例18在無紡布基材b的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液f并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,進而,在其上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液d并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,由此制作了厚度34μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4為+15°。實施例19在無紡布基材b的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液f并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,接著,在無紡布基材b的另一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液d并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,由此制作了厚度33μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4在兩面均為+15°。實施例20在無紡布基材b的一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液e并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,接著,在無紡布基材b的另一面上,利用反向接觸方式的凹版涂布機來涂敷涂敷液e并進行干燥使得絕對干燥涂敷量成為8g/m2,從而制作了厚度34μm的隔板。注液方向與槽所成的角度4在兩面均為+15°。由實施例1~20制作的隔板都是通過凹版涂敷來制作,并且在其無機粒子層的表面具有槽,因此在干燥后不需要繁雜的后加工而具有均勻的形成的槽。另一方面,在比較例1中,涂敷液b的粘度較低,在無機粒子層的表面并未形成槽。在比較例2以及3中,由于取代反向接觸方式的凹版涂布機而使用了模涂布機,因此在無機粒子層的表面并未形成槽。<評價>[注液性]作為電解液,使用lipf6的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的7/3(容量比)混合溶劑溶液(1mol/l)。從所制作的隔板,切割出md50mm×cd100mm的試樣。將該試樣的cd100mm當中的下部5mm浸入到電解液中,使得該試樣的寬度md方向與上述電解液的液面彼此平行。然后,測量了電解液到達該試樣的距電解液面5mm的高度為止的時間作為注液性。該注液性的值越小,則評價為該隔板的注液性越良好。【表1】無紡布基材涂敷液涂布機涂敷面角度°厚度μm注液性秒實施例1aakrg一面403635實施例2aakrg一面703638實施例3aakrg一面153620實施例4aakrg一面803648比較例1abkrg一面-3650比較例2aa模一面-3651實施例5bakrg一面153616實施例6bdkrg一面153414實施例7cakrg一面153617實施例8dakrg一面153619實施例9ackrg一面153316實施例10aekrg一面153515實施例11afkrg一面153723實施例12aa,akrg兩面153533實施例13af+dkrg一面153417實施例14ad+fkrg一面153419實施例15af,dkrg兩面153317實施例16ae,ekrg兩面153418比較例3aa,a模兩面-3553實施例17ba,akrg兩面153515實施例18bf+dkrg一面153416實施例19bf,dkrg兩面153313實施例20be,ekrg兩面153414根據實施例1~4和比較例1以及2的結果,實施例1~4的隔板在無機粒子層的表面具有槽,與在無機粒子層的表面沒有槽的比較例1以及2的隔板相比較,示出了良好的注液性。特別是實施例1~3的隔板由于注液方向與槽所成的角度為-70°~+70°,因此示出了更加良好的注液性。根據實施例3、5、7以及8的結果,無紡布基材包含原纖化耐熱性纖維的實施例5、7以及8的隔板與無紡布基材不包含原纖化耐熱性纖維的實施例3的隔板相比較,示出了良好的注液性。特別是,原纖化耐熱性纖維的變法游離度為300ml以下的實施例5以及7的隔板的注液性更加優(yōu)異。根據實施例5以及6的結果,相比于無機粒子為包含凝聚的粒徑0.7μm的一次粒子的、平均粒徑2.3μm的勃姆石(鋁化合物)的實施例5的隔板,無機粒子為平均粒徑0.5μm的氫氧化鎂(鎂化合物)的實施例6的隔板示出了良好的注液性。此外,根據實施例3以及10的結果,相比于無機粒子為包含凝聚的粒徑0.7μm的一次粒子的、平均粒徑2.3μm的勃姆石(鋁化合物)的實施例3的隔板,無機粒子為平均粒徑2.0μm的氫氧化鎂(鎂化合物)的實施例10的隔板示出了良好的注液性。根據實施例9~11和比較例1以及2的結果,由于實施例9~11的隔板在無機粒子層的表面具有槽,因此與在無機粒子層的表面沒有槽的比較例1以及2的隔板相比較,示出了良好的注液性。根據實施例9~11的結果,相比于無機粒子的平均粒徑小于0.5μm的實施例9的隔板、以及無機粒子的平均粒徑為3.0μm以上的實施例11,無機粒子的平均粒徑為0.5μm以上且小于3.0μm的實施例10的隔板示出了良好的注液性。根據實施例12、15以及16和比較例3的結果,包含賦予在無紡布基材的兩面的無機粒子層的隔板,在無機粒子層具有槽的情況下,也示出了良好的注液性。根據實施例13~15的結果,在無機粒子層具有包含平均粒徑為2.0μm以上且4.0μm以下的無機粒子的無機粒子層a和包含平均粒徑為0.5μm以上且小于2.0μm的無機粒子的無機粒子層b的隔板之中,相比于具有在無紡布基材的一面依次層疊有無機粒子層b和無機粒子層a的構成的實施例14的隔板,具有在無紡布基材的一面依次層疊有無機粒子層a和無機粒子層b的構成的實施例13的隔板、以及在無紡布基材的一面具有無機粒子層a而在另一面具有無機粒子層b的實施例15的隔板示出了良好的注液性。根據實施例12和實施例17的結果、實施例13和實施例18的結果、實施例15和實施例19的結果、以及實施例16和實施例20的結果,無紡布包含原纖化耐熱性纖維的實施例17~20的隔板與無紡布基材不包含原纖化耐熱性纖維的各自對應的實施例12、13、15以及16的隔板相比較,示出了良好的注液性。本發(fā)明也可以是以下的第1~15鋰離子電池隔板。上述第1鋰離子電池隔板的特征在于,在表面具有槽的鋰離子電池隔板中,該隔板包含無紡布基材和賦予在無紡布基材而成的無機粒子層,在無機粒子層的表面具有槽。上述第2鋰離子電池隔板,根據上述第1鋰離子電池隔板,其中,向使用鋰離子電池隔板而組裝的鋰離子電池中注入電解液時的注液方向與槽的角度為-70°~+70°。上述第3鋰離子電池隔板,根據上述第1或2鋰離子電池隔板,其中,無機粒子層僅被賦予在無紡布基材的一面。上述第4鋰離子電池隔板,根據上述第1或2鋰離子電池隔板,其中,無機粒子層被賦予在無紡布基材的兩面。上述第5鋰離子電池隔板,根據上述1~4中任一項鋰離子電池隔板,其中,無機粒子層包含平均粒徑為0.5μm以上且4.0μm以下的無機粒子。上述第6鋰離子電池隔板,根據上述1~4中任一項鋰離子電池隔板,其中,無機粒子層包含平均粒徑0.5μm以上且小于3.0μm的無機粒子。上述第7鋰離子電池隔板,根據上述1~4中任一項鋰離子電池隔板,其中,無機粒子層具有包含平均粒徑為2.0μm以上且4.0μm以下的無機粒子的無機粒子層a、和包含平均粒徑為0.5μm以上且小于2.0μm的無機粒子的無機粒子層b。上述第8鋰離子電池隔板,根據上述第7鋰離子電池隔板,其中,具有在無紡布基材的一面依次層疊了無機粒子層a和無機粒子層b的構成。上述第9鋰離子電池隔板,根據上述第7鋰離子電池隔板,其中,具有賦予在無紡布基材的一面而成的無機粒子層a和賦予在另一面上而成的無機粒子層b。上述第10鋰離子電池隔板,根據上述第1~9中任一項鋰離子電池隔板,其中,無機粒子層包含從鋁化合物以及鎂化合物的組中選擇的一種以上的無機粒子。上述第11鋰離子電池隔板,根據上述第1~9中任一項鋰離子電池隔板,其中,無機粒子層包含鎂化合物。上述第12鋰離子電池隔板,根據上述第10或11鋰離子電池隔板,其中,鎂化合物為氫氧化鎂。上述第13鋰離子電池隔板,根據上述第1~12中任一項鋰離子電池隔板,其中,無紡布基材包含原纖化耐熱性纖維。上述第14鋰離子電池隔板,根據上述第13鋰離子電池隔板,其中,原纖化耐熱性纖維的變法游離度為300ml以下。變法游離度:除了使用線徑0.14mm、孔徑0.18mm的80目金屬網作為篩板,并將試樣濃度設為0.1%之外,遵循jisp8121-2進行測量而得到的值。上述第15鋰離子電池隔板,根據上述第13或14鋰離子電池隔板,其中,原纖化耐熱性纖維為原纖化全芳香族聚酰胺纖維。作為本發(fā)明的應用實例,鋰離子電池隔板以及鋰離子聚合物電池隔板是適宜的。當前第1頁12
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