的照片中選擇10張照片，測量10張照片中所有纖維的直徑，計算直徑的平均值，從而獲得所述纖維的平均直徑。
[0069](2)光澤度計:
[0070]使用光澤度計(PG-ΠΜ，由NIPPON DENSH0KU INDUSTRIES C0.，LTD.制造)測定無紡布的60°光澤度。在無紡布的每個TD方向和MD方向上，隨機地在5個位點進行測量。將在總共10個位點的測量結(jié)果的平均值定義為該無紡布的光澤度。
[0071][正極的制作]
[0072]正極材料的糊劑通過以下制備:將25.5g鈷酸鋰(LiCoO^ )粉末、1.5g乙炔黑、3gPVdF和27g N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合均勻。將所得的糊劑涂布在厚度為20 μ m的鋁箔上并干燥。將該箔片沖切成15_的直徑并加壓，由此制造負極。
[0073][負極的制作]
[0074]將15g人造石墨、0.16g乙炔黑、0.8gPVdF和11.2g N-甲基吡咯烷酮(NMP)的混合物涂布在厚度為20 μ m的銅箔上，并干燥。將該箔片沖切成15mm的直徑，然后加壓，由此制造負極。
[0075][非水系電解質(zhì)的制備]
[0076]電解液通過以下制備:添加并溶解六氟磷酸鋰(LiPF6)至碳酸亞乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)以體積比為3:7的混合溶劑中，使得電解質(zhì)濃度為1.2M/L。
[0077][實施例1]
[0078](層壓隔膜Al的制作)
[0079]將平均纖維直徑為15 μπι的芯鞘型纖維(芯:聚丙烯，鞘:聚乙烯)和平均纖維直徑為5 μπι的纖維素纖維，以90:10的重量比通過濕式造紙法造紙，從而生產(chǎn)厚度為20 μπι和基重為4g/m2的無紡布a。將平均纖維直徑I ym的聚丙烯極細纖維以與無紡布a的質(zhì)量相等的量層壓在無紡布a上，接著在135°C和IMPa下加熱壓縮(熱層壓法)，由此生產(chǎn)層壓隔膜Al。隔膜Al具有厚度22ym和基重8g/m2。當將無紡布單獨在135°C和IMPa下加熱壓縮時，其在60°的JIS標準(JIS Z 8741)的光澤度為4。
[0080]含隔膜Al的鋰離子二次電池具有短路率0%，和初始放電容量140mAh/g，這是極尚的。
[0081][實施例2]
[0082](層壓隔膜A2的制作)
[0083]將平均纖維直徑I ym的聚丙烯極細纖維以無紡布a質(zhì)量的1/2的量層壓在無紡布a上，接著通過在135°C和IMPa下加熱壓縮(熱層壓法)，由此生產(chǎn)層壓隔膜A2。隔膜A2具有厚度22 μ m和基重6g/m2。
[0084]含隔膜A2的鋰離子二次電池具有短路率0%，和初始放電容量140mAh/g，這是極尚的。
[0085][實施例3]
[0086](層壓隔膜BI的制作)
[0087]將平均纖維直徑為15 μπι的芯鞘型纖維(芯:聚丙烯，鞘:聚乙烯)和平均纖維直徑為5 μπι的纖維素纖維，以85:15的重量比通過濕式造紙法造紙，從而生產(chǎn)厚度為30 μπι和基重為6g/m2的無紡布b。將平均纖維直徑I ym的聚丙烯極細纖維以無紡布b質(zhì)量的1/3倍的量層壓在無紡布b上，接著在135°C和1.5MPa下加熱壓縮(熱層壓法)，由此生產(chǎn)層壓隔膜BI。隔膜BI具有厚度24ym和基重8g/m2。當將無紡布b單獨在135°C和IMpa下加熱壓縮時，其60°的JIS標準(JIS Z 8741)的光澤度為11。
[0088]含隔膜BI的鋰離子二次電池具有短路率0%，和初始放電容量140mAh/g，這是極尚的。
[0089][實施例4]
[0090](層壓隔膜Cl的制作)
[0091]將平均纖維直徑為15 μπι的芯鞘型纖維(芯:聚丙烯，鞘:聚乙烯)和平均纖維直徑為5 μπι的纖維素纖維，以85:15的重量比通過濕式造紙法造紙，從而生產(chǎn)厚度為34 μπι和基重為8g/m2的無紡布C。將平均纖維直徑I μ m的聚丙烯極細纖維以無紡布c質(zhì)量的1/3倍的量層壓在無紡布c上，接著在135°C和1.5MPa下加熱壓縮(熱層壓法)，由此生產(chǎn)層壓隔膜Cl。隔膜Cl具有厚度25ym和基重llg/m2。當將無紡布c單獨在135°C和1.5MPa下加熱壓縮時，60°的JIS標準(JIS Z 8741)的光澤度為15。
[0092]含隔膜Cl的鋰離子二次電池具有短路率0%，和初始放電容量140mAh/g，這是極尚的。
[0093][比較例I]
[0094](單層隔膜al的制作)
[0095]將無紡布a在135°C和IMPa下加熱壓縮(熱層壓法)，從而生產(chǎn)單層隔膜al，具有厚度18μπι，基重4g/m2，60。的JIS標準(JIS Z 8741)光澤度為4。
[0096]含隔膜al的鋰離子二次電池具有短路率100%，隔膜al不足以作為隔膜。
[0097][比較例2]
[0098](單層隔膜bl的制作)
[0099]將無紡布b在135°C和1.5MPa下加熱壓縮(熱層壓法)，從而生產(chǎn)單層隔膜bl，具有厚度22ym，基重6g/m2，60°的JIS標準(JIS Z 8741)光澤度為11。
[0100]含隔膜bl的鋰離子二次電池具有短路率100%，隔膜bl不足以作為隔膜。
[0101][比較例3]
[0102](單層隔膜Cl的制作)
[0103]將無紡布c在135°C和1.5MPa下加熱壓縮(熱層壓法)，從而生產(chǎn)單層隔膜cl，具有厚度23ym，基重8g/m2，60°的JIS標準(JIS Z 8741)光澤度為15。
[0104]含隔膜Cl的鋰離子二次電池具有短路率50%。
[0105][比較例4]
[0106](層壓隔膜A3的制作)
[0107]將平均纖維直徑I ym的聚丙烯極細纖維以無紡布a質(zhì)量的1/6倍的量層壓在無紡布a上，接著在135°C和IMPa下加熱壓縮(熱層壓法)，由此生產(chǎn)層壓隔膜A3。隔膜A3具有厚度22 μ m和基重5g/m2。
[0108]含隔膜A3的鋰離子二次電池具有短路率100%，隔膜A3不足以作為隔膜。
[0109][電池的制作，電池試驗]
[0110]將在加熱壓縮后具有彼此不同的60° JIS標準(JIS Z 8741)光澤度的無紡布用作隔膜，以生產(chǎn)2032硬幣型電池(每個N = 5)。將所述電池通過以下來評價:在截止電壓4.15V下通過恒定電流(0.1C)/恒定電壓進行充電。圖1示出了不含極細纖維的單獨無紡布的60° JIS標準(JIS Z 8741)光澤度和含有該無紡布的電池的短路率及初始放電容量之間的關(guān)系。圖2示出了不含極細纖維的單獨無紡布的60° JIS標準(JIS Z 8741)光澤度和復合無紡布的短路率及電池初始放電容量之間的關(guān)系。
【主權(quán)項】
1.一種鋰離子二次電池用隔膜，其包括下述物質(zhì)的復合體:無紡布，其具有基重2至20g/m2，由具有5至40 μ m平均纖維直徑的熱塑性材料的纖維形成；以及極細纖維，其具有平均纖維直徑Iym以下，量為所述無紡布質(zhì)量的1/5至3倍，所述復合體在以下條件下進行加熱壓縮處理后具有10至40 μ m的厚度，所述條件使得如果僅將所述無紡布進行加熱壓縮處理，則所述無紡布具有3至30范圍內(nèi)的在60°下根據(jù)JIS標準JIS Z 8741測量的光澤度，以及10至40 μm的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池用隔膜，其中所述熱塑性材料為選自由以下組成的組的至少一種熱塑性材料:聚烯烴、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚丙烯腈和聚乙烯醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子二次電池用隔膜，其中所述無紡布由含有熱塑性材料作為鞘組分的芯鞘型復合纖維形成，或由所述芯鞘型復合纖維和熱塑性材料的其它纖維形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子二次電池用隔膜，其中所述芯鞘型復合纖維的芯組分和鞘組分分別是聚丙烯和聚乙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的鋰離子二次電池用隔膜，其中所述加熱壓縮處理在100至300°C的溫度下和0.5至3MPa的壓力下進行。
【專利摘要】提供一種鋰離子二次電池用隔膜，其解決不適于在鋰離子二次電池中使用的無紡布隔膜的缺點，盡管薄也不短路，并且具有優(yōu)良的電解液保持性和倍率特性。所述鋰離子二次電池用隔膜由復合體形成，所述復合體由下述物質(zhì)形成：無紡布，其具有基重2-20g/m2，由具有5-40μm平均纖維直徑的熱塑性材料形成的纖維形成；以及極細纖維，其具有平均纖維直徑1μm以下，量為無紡布質(zhì)量的1/5-3倍，所述復合體在以下條件下進行加熱壓縮處理后具有10-40μm的厚度：其中如果將無紡布單獨進行加熱壓縮處理，所述無紡布在60°下根據(jù)JIS Z 8741測量的光澤度在3-30的范圍內(nèi)，其厚度為10-40μm。
【IPC分類】D04H1-541, D04H1-4374, H01M2-16, D01F8-06
【公開號】CN104603981
【申請?zhí)枴緾N201380045629
【發(fā)明人】小西宏明, 小丸篤雄, 鶴田祐二
【申請人】吉坤日礦日石能源株式會社
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年5月21日
【公告號】EP2869362A1, US20150255768, WO2014002648A1