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JP2016081586A - Porous layer - Google Patents

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JP2016081586A
JP2016081586A JP2014208646A JP2014208646A JP2016081586A JP 2016081586 A JP2016081586 A JP 2016081586A JP 2014208646 A JP2014208646 A JP 2014208646A JP 2014208646 A JP2014208646 A JP 2014208646A JP 2016081586 A JP2016081586 A JP 2016081586A
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filler component
porous layer
mass
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JP2014208646A
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村上 力
Tsutomu Murakami
力 村上
孝輔 倉金
Kosuke Kurakane
孝輔 倉金
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a porous layer capable of suppressing an increase in concentration of hydrofluoric acid in a nonaqueous electrolyte secondary battery.SOLUTION: There is provided a porous layer including an inorganic filler component having a calcium element content of 10 ppm by mass or more and 500 ppm by mass or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、多孔質層に関する。   The present invention relates to a porous layer.

リチウムイオン二次電池等の非水電解液二次電池は、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末等に用いる電池として広く使用されている。非水電解液二次電池は、内部短絡又は外部短絡により異常発熱することがある。異常発熱の際の安全性を確保するために、シャットダウン機能を有するセパレータが用いられる。シャットダウン機能を有するセパレータとしては、ポリオレフィン多孔質フィルムが用いられる。さらに、激しい異常発熱の際にも安全性を確保するセパレータとして、無機フィラーとバインダー樹脂と含む多孔質層を有するセパレータが提案されている。
特許文献1には、ポリオレフィン多孔質フィルムに、セルロースエーテルとアルミナ微粒子とを含む多孔質層が積層された積層多孔質フィルムが記載されている。
Non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion secondary batteries are widely used as batteries used in personal computers, mobile phones, portable information terminals, and the like. The non-aqueous electrolyte secondary battery may generate abnormal heat due to an internal short circuit or an external short circuit. In order to ensure safety during abnormal heat generation, a separator having a shutdown function is used. A polyolefin porous film is used as a separator having a shutdown function. Furthermore, a separator having a porous layer containing an inorganic filler and a binder resin has been proposed as a separator that ensures safety even in the case of severe abnormal heat generation.
Patent Document 1 describes a laminated porous film in which a porous layer containing cellulose ether and alumina fine particles is laminated on a polyolefin porous film.

特開2004−227972号公報JP 2004-227972 A

従来のセパレータを備える非水電解液二次電池では、電池内においてフッ化水素酸が副生することがあり、かかる副生したフッ化水素酸によって電池内の部材が腐食され電池特性が低下することがあった。   In a non-aqueous electrolyte secondary battery equipped with a conventional separator, hydrofluoric acid may be produced as a by-product in the battery, and the member in the battery is corroded by the by-produced hydrofluoric acid, resulting in deterioration of battery characteristics. There was a thing.

本発明は、以下の発明を含む。
[1]カルシウム元素の含有量が10質量ppm以上500質量ppm以下である無機フィラー成分、を含む多孔質層。
[2]前記多孔質層に含まれる固形分の合計100体積%に対する、前記無機フィラー成分の割合が50体積%を超える[1]に記載の多孔質層。
[3]さらに、バインダー樹脂を含み、前記バインダー樹脂100質量部に対する前記無機フィラー成分の含有量が100〜10000質量部である[1]又は[2]に記載の多孔質層。
[4]前記バインダー樹脂100質量部に対する前記無機フィラー成分の含有量が500〜10000質量部である[1]〜[3]のいずれかに記載の多孔質層。
[5]前記無機フィラー成分が金属酸化物を含む[1]〜[4]のいずれかに記載の多孔質層。
[6]基材多孔質フィルムの少なくとも片面に、[1]〜[5]のいずれかに記載の多孔質層を備えた積層多孔質フィルム。
[7][1]〜[5]のいずれかに記載の多孔層を備えたセパレータ。
[8][7]に記載のセパレータを含む非水電解液二次電池。
The present invention includes the following inventions.
[1] A porous layer containing an inorganic filler component having a calcium element content of 10 ppm to 500 ppm by mass.
[2] The porous layer according to [1], wherein a ratio of the inorganic filler component exceeds 50% by volume with respect to a total of 100% by volume of solids contained in the porous layer.
[3] The porous layer according to [1] or [2], further including a binder resin, wherein the content of the inorganic filler component with respect to 100 parts by mass of the binder resin is 100 to 10,000 parts by mass.
[4] The porous layer according to any one of [1] to [3], wherein the content of the inorganic filler component with respect to 100 parts by mass of the binder resin is 500 to 10,000 parts by mass.
[5] The porous layer according to any one of [1] to [4], wherein the inorganic filler component contains a metal oxide.
[6] A laminated porous film comprising the porous layer according to any one of [1] to [5] on at least one surface of the substrate porous film.
[7] A separator provided with the porous layer according to any one of [1] to [5].
[8] A non-aqueous electrolyte secondary battery including the separator according to [7].

本発明の多孔質層は、かかる多孔質層を備える非水電解液二次電池内におけるフッ化水素酸の濃度上昇を抑制することができる。   The porous layer of the present invention can suppress an increase in the concentration of hydrofluoric acid in a non-aqueous electrolyte secondary battery including such a porous layer.

非水電解液二次電池においては、六フッ化リン酸リチウム塩などのフッ素を含む電解質と、電極、セパレータ、及び電解液などの電池構成部材によって非水電解液二次電池内に持ち込まれた水と、の反応によってフッ化水素酸が生成することが知られている。
非水電解液二次電池作製時には、このような構成部材からの持ち込む水の量を少なくし、また、作製時の水の混入を防ぐために、電池構成部材を乾燥する及びドライ環境で電池作製を行う等の対応が行われている。
しかしながら、非水電解液二次電池内に持ち込まれる水分をゼロにすることは実質不可能であり、水とフッ素を含む電解質との反応によって、非水電解液二次電池内において少なからずフッ化水素酸が生成する。
本発明の多孔質層によれば、このようにして生成するフッ化水素酸の、電池内における濃度上昇を抑制することができる。
In a non-aqueous electrolyte secondary battery, it was brought into the non-aqueous electrolyte secondary battery by an electrolyte containing fluorine, such as lithium hexafluorophosphate, and battery components such as electrodes, separators, and electrolytes. It is known that hydrofluoric acid is produced by reaction with water.
When producing a non-aqueous electrolyte secondary battery, in order to reduce the amount of water brought in from such components, and to prevent mixing of water during production, the battery components are dried and the battery is produced in a dry environment. Actions to be taken are being taken.
However, it is virtually impossible to make the moisture brought into the non-aqueous electrolyte secondary battery zero, and there is a considerable amount of fluorination in the non-aqueous electrolyte secondary battery due to the reaction between water and the electrolyte containing fluorine. Hydrogen acid is produced.
According to the porous layer of the present invention, it is possible to suppress an increase in the concentration of hydrofluoric acid thus produced in the battery.

<多孔質層>
本発明の多孔質層(以下、B層ということがある)は、単独でセパレータとして使用されてもよいし、その他の層と積層されてセパレータとして使用されてもよい。中でも、基材多孔質フィルム(以下、A層ということがある)の少なくとも片面にB層が積層された積層多孔質フィルムが、セパレータとして好適に使用される。
<Porous layer>
The porous layer of the present invention (hereinafter sometimes referred to as B layer) may be used alone as a separator, or may be laminated with other layers and used as a separator. Among these, a laminated porous film in which a B layer is laminated on at least one surface of a substrate porous film (hereinafter also referred to as A layer) is suitably used as a separator.

B層が含む無機フィラー成分に含まれるカルシウム元素の含有量は10質量ppm以上500質量ppm以下であり、好ましくは、300質量ppm以下である。カルシウム元素の含有量が10質量ppm以上であると、非水電解液二次電池内におけるフッ化水素酸の濃度上昇を十分に抑制することができる。一方、500質量ppmを超えると、電解液の分解やゲル化が促進される虞がある。   Content of the calcium element contained in the inorganic filler component which B layer contains is 10 mass ppm or more and 500 mass ppm or less, Preferably, it is 300 mass ppm or less. When the content of the calcium element is 10 mass ppm or more, an increase in the concentration of hydrofluoric acid in the nonaqueous electrolyte secondary battery can be sufficiently suppressed. On the other hand, when it exceeds 500 mass ppm, there exists a possibility that decomposition | disassembly and gelatinization of electrolyte solution may be accelerated | stimulated.

無機フィラー成分に含まれるカルシウム元素の含有量は、JIS R 9301に従って、加圧硫酸分解後にICP発光分析を行うことによって測定することができる。   The content of calcium element contained in the inorganic filler component can be measured by performing ICP emission analysis after pressure sulfuric acid decomposition according to JIS R 9301.

無機フィラー成分のカルシウム元素の含有量の測定は、無機フィラーを洗浄してから行うのが好ましい。かかる洗浄方法としては、例えば、無機フィラーを、ジエチルカーボネート(DEC)に浸漬する方法、N-メチル―2−ピロリドン(NMP)に浸漬する方法、イオン交換水に浸漬する方法等が挙げられる。これらの方法を繰り返してもよいし、組み合わせてもよい。
またこれらの方法は、粉の状態の無機フィラーに対して行ってもよいし、多孔層又は積層多孔質フィルム等に成形した後の無機フィラーに行ってもよい。
The measurement of the calcium element content of the inorganic filler component is preferably performed after washing the inorganic filler. Examples of the cleaning method include a method of immersing an inorganic filler in diethyl carbonate (DEC), a method of immersing in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), a method of immersing in ion exchange water, and the like. These methods may be repeated or combined.
Moreover, these methods may be performed on the inorganic filler in a powder state, or may be performed on the inorganic filler after being formed into a porous layer or a laminated porous film.

無機フィラー成分には1種類以上の無機フィラーが含まれる。無機フィラーとしては、タルク、クレー、カオリン、シリカ、ハイドロタルサイト、珪藻土、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、アルミナ、マイカ、ゼオライト、ガラス、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化カルシウム等が挙げられる。
無機フィラーとしては、耐熱性及び化学的安定性の点から、金属酸化物が好ましい。
The inorganic filler component includes one or more inorganic fillers. Inorganic fillers include talc, clay, kaolin, silica, hydrotalcite, diatomaceous earth, magnesium carbonate, barium carbonate, magnesium sulfate, barium sulfate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium oxide, titanium oxide, alumina, mica, zeolite , Glass, calcium carbonate, calcium sulfate, calcium oxide and the like.
The inorganic filler is preferably a metal oxide from the viewpoint of heat resistance and chemical stability.

無機フィラー成分のカルシウム元素の含有量は、前記無機フィラーを組み合わせることによって調整することができる。すなわち、カルシウム元素の含有量が高い無機フィラーと、カルシウム元素の含有量が低い無機フィラーとを適当な割合で混合することによって、無機フィラー成分のカルシウム元素の含有量を10質量ppm以上500質量ppm以下に調整すればよい。   Content of the calcium element of an inorganic filler component can be adjusted by combining the said inorganic filler. That is, by mixing an inorganic filler having a high calcium element content and an inorganic filler having a low calcium element content in an appropriate ratio, the calcium element content of the inorganic filler component is 10 mass ppm or more and 500 mass ppm. Adjust to the following.

B層に含まれる無機フィラー成分の割合は、B層に含まれる固形分の合計100体積%に対して、50体積%を超え、70体積%以上であることが好ましく、90体積%以上であることがより好ましい。本明細書において固形分とは、25℃大気圧下において固体の物質のことをいう。   The ratio of the inorganic filler component contained in the B layer exceeds 50% by volume, preferably 70% by volume or more, and 90% by volume or more, with respect to the total 100% by volume of the solid content contained in the B layer. It is more preferable. In this specification, solid content means a substance which is solid at 25 ° C. and atmospheric pressure.

B層は好ましくはバインダー樹脂を含む。バインダー樹脂とは、無機フィラー同士を結着させる性能を有する樹脂である。さらに、B層に含まれるバインダー樹脂の種類及び含有量を選択することで、B層は、接着層又は耐熱層等として機能することができる。B層がA層に積層された積層多孔質フィルムにおいては、B層によって、該積層多孔質フィルムに電極との接着性や、A層の融点以上での加熱形状維持性、等の機能を付与することができる。以下、B層の具体的な例として、接着層と耐熱層を挙げるが、B層はこれらに限定されるものではない。   The B layer preferably contains a binder resin. The binder resin is a resin having the ability to bind inorganic fillers. Further, by selecting the type and content of the binder resin contained in the B layer, the B layer can function as an adhesive layer or a heat-resistant layer. In the laminated porous film in which the B layer is laminated on the A layer, the B layer gives the laminated porous film functions such as adhesion to the electrode and maintaining the heated shape above the melting point of the A layer. can do. Hereinafter, specific examples of the B layer include an adhesive layer and a heat-resistant layer, but the B layer is not limited thereto.

B層が接着層である場合、正極と負極とを該B層を備えるセパレータを介して積層して得られる非水電解液二次電池は、セパレータと正極との間、及びセパレータと負極との間を、それぞれ該B層により良好に接合することができる。   When the B layer is an adhesive layer, the non-aqueous electrolyte secondary battery obtained by laminating the positive electrode and the negative electrode via a separator having the B layer is provided between the separator and the positive electrode and between the separator and the negative electrode. The gaps can be satisfactorily bonded to the respective B layers.

B層が耐熱層である場合、該B層を備えるセパレータは、高温での形状安定性に優れ、A層の融点以上の温度での加熱形状維持特性に優れる。   When the B layer is a heat-resistant layer, the separator provided with the B layer is excellent in shape stability at a high temperature and excellent in heat shape maintaining characteristics at a temperature equal to or higher than the melting point of the A layer.

B層が接着層である場合、バインダー樹脂としては、正極及び負極との接着性に優れ、電池の電解液に対して不溶であり、また、その電池の使用範囲内で電気的に安定である樹脂であることが好ましい。かかる樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン系樹脂等が挙げられる。ポリフッ化ビニリデン系樹脂としては、フッ化ビニリデンの単独重合体(すなわちポリフッ化ビニリデン)、フッ化ビニリデンと他の共重合可能なモノマーとの共重合体、及びこれらの混合物等が挙げられる。   When layer B is an adhesive layer, the binder resin has excellent adhesion to the positive electrode and the negative electrode, is insoluble in the battery electrolyte, and is electrically stable within the battery usage range. A resin is preferred. Examples of such resins include polyvinylidene fluoride resins. Examples of the polyvinylidene fluoride resin include a homopolymer of vinylidene fluoride (that is, polyvinylidene fluoride), a copolymer of vinylidene fluoride and another copolymerizable monomer, and a mixture thereof.

B層が耐熱層である場合、バインダー樹脂としては、耐熱性に優れ、電池の電解液に対して不溶であり、また、その電池の使用範囲で電気化学的に安定である樹脂が好ましい。かかる樹脂としては、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリテトラフルオロエチレン及びポリフッ化ビニリデン系樹脂等の含フッ素樹脂;エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等の含フッ素ゴム;スチレン−ブタジエン共重合体及びその水素化物、メタクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル重合体等のゴム類;ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、アラミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルアミド、ポリエステル等の融点やガラス転移温度が180℃以上の樹脂;ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、セルロースエーテル、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリメタクリル酸等の水溶性高分子;等が挙げられる。
上記重合体の中でも、水溶性高分子は、プロセスや環境負荷の点で好ましい。水溶性高分子の中でも、セルロースエーテル、ポリビニルアルコール及びアルギン酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、特にセルロースエーテルが好ましい。
セルロースエーテルとして具体的には、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、シアンエチルセルロース、オキシエチルセルロース等が挙げられ、化学的な安定性に優れたCMC、HECが好ましく、特にCMCが好ましい。
When the B layer is a heat-resistant layer, the binder resin is preferably a resin that has excellent heat resistance, is insoluble in the battery electrolyte, and is electrochemically stable within the battery usage range. Examples of such resins include polyolefins such as polyethylene and polypropylene; fluorine-containing resins such as polytetrafluoroethylene and polyvinylidene fluoride resins; fluorine-containing rubbers such as ethylene-tetrafluoroethylene copolymers; styrene-butadiene copolymers and the like Rubbers such as hydrides, methacrylate copolymers, acrylonitrile-acrylate copolymers, styrene-acrylate copolymers, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate-versaic acid vinyl polymers; polyphenylene ethers, Polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, aramid, polyetherimide, polyamideimide, polyetheramide, polyester and other resins having a melting point and glass transition temperature of 180 ° C. or higher; polyvinyl alcohol Le, polyethylene glycol, cellulose ethers, sodium alginate, polyacrylic acid, polyacrylamide, water-soluble polymers such as polymethacrylic acid, and the like.
Among the above polymers, water-soluble polymers are preferable in terms of process and environmental load. Among the water-soluble polymers, at least one selected from the group consisting of cellulose ether, polyvinyl alcohol and sodium alginate is preferable, and cellulose ether is particularly preferable.
Specific examples of the cellulose ether include carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxyethyl cellulose (HEC), carboxyethyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, cyanethyl cellulose, oxyethyl cellulose, and the like. CMC and HEC excellent in chemical stability are preferable. In particular, CMC is preferable.

B層に含まれるバインダー樹脂の割合は、B層に含まれる重合体の合計100体積%に対して、50体積%を超え、70体積%以上であることが好ましく、90体積%以上であることがより好ましく、95体積%以上であることがさらに好ましい。   The ratio of the binder resin contained in the B layer is more than 50% by volume, preferably 70% by volume or more, and 90% by volume or more, with respect to the total 100% by volume of the polymer contained in the B layer. Is more preferable, and it is further more preferable that it is 95 volume% or more.

B層は、バインダー樹脂の他に、B層の機能を損なわない範囲で、他の成分を含んでいてもよい。他の成分として、例えば、微粒子、分散剤、可塑剤、pH調製剤、重合体等が挙げられる。   In addition to the binder resin, the B layer may contain other components as long as the function of the B layer is not impaired. Examples of other components include fine particles, a dispersant, a plasticizer, a pH adjuster, and a polymer.

バインダー樹脂100質量部に対する無機フィラー成分の含有量は、好ましくは100〜10000質量部であり、より好ましくは500〜10000質量部であり、さらに好ましくは1000〜5000質量部である。バインダー樹脂100質量部に対して無機フィラー成分を100質量部以上含むことで非水電解液二次電池内におけるフッ化水素酸の濃度上昇をより抑制することができ、無機フィラー成分を500質量部以上含むことでフッ化水素酸の生成をさらに抑制することができる。バインダー樹脂100質量部に対する無機フィラー成分の含有量が10000質量部以下であると、B層から無機フィラーが剥がれる粉落ちが起き難い。   The content of the inorganic filler component with respect to 100 parts by mass of the binder resin is preferably 100 to 10000 parts by mass, more preferably 500 to 10000 parts by mass, and still more preferably 1000 to 5000 parts by mass. By containing 100 parts by mass or more of the inorganic filler component with respect to 100 parts by mass of the binder resin, the concentration increase of hydrofluoric acid in the non-aqueous electrolyte secondary battery can be further suppressed, and the inorganic filler component is 500 parts by mass. By including the above, the production of hydrofluoric acid can be further suppressed. If the content of the inorganic filler component with respect to 100 parts by mass of the binder resin is 10000 parts by mass or less, powder falling off of the inorganic filler from the B layer hardly occurs.

B層の空隙率は通常30〜90体積%であり、好ましくは40〜85体積%である。B層が有する空隙の孔径は、孔を球形に近似したときの球の直径として3μm以下が好ましく、1μm以下がさらに好ましい。孔径の平均の大きさが3μm以下であると、非水電解液二次電池を製造した場合に、正極や負極の主成分である炭素粉やその小片が脱落しても短絡しにくい。   The porosity of B layer is 30-90 volume% normally, Preferably it is 40-85 volume%. The pore diameter of the voids in the B layer is preferably 3 μm or less, more preferably 1 μm or less, as the diameter of the sphere when the hole is approximated to a sphere. When the average pore size is 3 μm or less, when a non-aqueous electrolyte secondary battery is manufactured, even if the carbon powder, which is the main component of the positive electrode or the negative electrode, or a small piece thereof falls off, it is difficult to short-circuit.

B層の厚みは、その機能にもよるが、通常0.1μm以上15μm以下であり、好ましくは1μm以上10μm以下である。B層の厚みが10μm以下であると、B層を備える非水電解液二次電池を製造した場合に、良好な負荷特性が発現しやすく、0.1μm以上であるとB層の機能が発現し易い。
なお、例えばB層がA層の両面に形成される場合等、複数のB層を備えるセパレータの場合は、B層の厚みは複数のB層全ての合計厚みとする。
Although the thickness of B layer is based also on the function, it is 0.1 micrometer or more and 15 micrometers or less normally, Preferably it is 1 micrometer or more and 10 micrometers or less. When the thickness of the B layer is 10 μm or less, when a non-aqueous electrolyte secondary battery including the B layer is manufactured, good load characteristics are easily expressed, and when the thickness is 0.1 μm or more, the function of the B layer is expressed. Easy to do.
In the case of a separator having a plurality of B layers, for example, when the B layer is formed on both surfaces of the A layer, the thickness of the B layer is the total thickness of all the plurality of B layers.

<基材多孔質フィルム>
A層は、その内部に連結した細孔を有す構造を有し、一方の面から他方の面に気体や液体が透過可能である。
<Substrate porous film>
The A layer has a structure having pores connected to the inside thereof, and gas and liquid can pass from one surface to the other surface.

基材多孔質フィルムとしては、ポリオレフィン多孔質フィルム、並びに、ポリエチレンテレフタレート若しくはセルロースからなる不織布等が挙げられる。中でも、電池の異常発熱時に溶融して無孔化する(シャットダウン機能)ことができるポリオレフィン多孔質フィルムが好ましい。   Examples of the substrate porous film include a polyolefin porous film and a nonwoven fabric made of polyethylene terephthalate or cellulose. Among these, a polyolefin porous film that can be melted to become nonporous (shutdown function) when the battery is abnormally heated is preferable.

A層に含まれる固形分に対するポリオレフィンの割合は、通常50体積%を超え、70体積%以上であることが好ましく、90体積%以上であることがより好ましく、95体積%以上であることがさらに好ましい。   The ratio of the polyolefin to the solid content contained in the layer A is usually more than 50% by volume, preferably 70% by volume or more, more preferably 90% by volume or more, and more preferably 95% by volume or more. preferable.

A層に含まれるポリオレフィンは、A層及びA層を含む積層多孔質フィルム全体の強度が高くなるという点で、重量平均分子量が5×105〜15×106の高分子量ポリオレフィンを含むことが好ましい。 The polyolefin contained in the A layer may contain a high molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 5 × 10 5 to 15 × 10 6 in that the strength of the entire laminated porous film including the A layer and the A layer is increased. preferable.

ポリオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン等のオレフィンを重合した高分子量の単独重合体又は共重合体が挙げられる。これらの中でもエチレンを主体とする重量平均分子量100万以上の高分子量ポリエチレンが好ましい。   Examples of the polyolefin include high molecular weight homopolymers or copolymers obtained by polymerizing olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, and 1-hexene. Among these, high molecular weight polyethylene mainly having ethylene and having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more is preferable.

A層は、A層の機能を損なわない範囲で、他の成分を含んでいてもよい。他の成分として、例えば、微粒子、分散剤、可塑剤、pH調製剤、重合体等が挙げられる。   The A layer may contain other components as long as the function of the A layer is not impaired. Examples of other components include fine particles, a dispersant, a plasticizer, a pH adjuster, and a polymer.

A層の膜厚は、B層の膜厚によって異なるが、4μm以上40μm以下が好ましく、7μm以上30μm以下がより好ましい。   The thickness of the A layer varies depending on the thickness of the B layer, but is preferably 4 μm or more and 40 μm or less, and more preferably 7 μm or more and 30 μm or less.

A層の空隙率は、20〜80体積%が好ましく、より好ましくは30〜70体積%である。上記範囲であると、イオン透過性に優れ、積層多孔質フィルムを非水電解液二次電池用セパレータとして用いた際に、優れた特性を示す。   The porosity of the A layer is preferably 20 to 80% by volume, more preferably 30 to 70% by volume. It is excellent in ion permeability as it is the said range, and when the laminated porous film is used as a separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery, excellent characteristics are exhibited.

A層の空隙の孔径は、優れたイオン透過性を有し、かつ正極や負極からの粒子の入り込みを防止できる点で、孔を球形に近似したときの球の直径として3μm以下が好ましく、1μm以下がさらに好ましい。   The pore diameter of the void in the A layer is preferably 3 μm or less as the diameter of the sphere when the hole is approximated to a sphere in that it has excellent ion permeability and can prevent particles from entering from the positive electrode or the negative electrode. The following is more preferable.

A層の目付としては、積層多孔質フィルムの強度、膜厚、ハンドリング性及び重量、さらには、積層多孔質フィルムを電池のセパレータとして用いた場合の電池の重量エネルギー密度や体積エネルギー密度を高くすることができる点で、通常、4g/m〜15g/mであり、好ましくは5g/m〜12g/mである。 As the basis weight of the layer A, the strength, film thickness, handling property and weight of the laminated porous film, and further, the weight energy density and volume energy density of the battery when the laminated porous film is used as a battery separator are increased. in that it can usually from 4g / m 2 ~15g / m 2 , preferably 5g / m 2 ~12g / m 2 .

A層の製法としては、例えば、熱可塑性樹脂に可塑剤を加えてフィルム成形した後、該可塑剤を適当な溶媒で除去する方法(特開平7−29563号公報参照)、及び熱可塑性樹脂に微粒子を加えてフィルム成型した後、該微粒子を除去する方法(特開2002−69221号公報参照)等が挙げられる。   As a method for producing the A layer, for example, a method of adding a plasticizer to a thermoplastic resin to form a film, and then removing the plasticizer with an appropriate solvent (see JP-A-7-29563), and a thermoplastic resin Examples thereof include a method of removing fine particles after adding fine particles to form a film (see JP 2002-69221 A).

<A層の少なくとも片面にB層を積層する方法>
A層の少なくとも片面にB層を積層させる方法としては、A層とB層とを別々に作製し貼合する方法、B層の成分と媒体とを含む塗工液(以下、B液と記すことがある。)を作製し、A層上に塗布し媒体を除去する方法が挙げられ、B液を作製し、A層上に塗布し媒体を除去する方法が簡便であり好ましい。
<Method of laminating layer B on at least one side of layer A>
As a method of laminating the B layer on at least one surface of the A layer, a method of separately preparing and bonding the A layer and the B layer, a coating liquid containing the component of the B layer and the medium (hereinafter referred to as B liquid) And a method of removing the medium by applying it on the A layer, and a method of preparing the B liquid and applying it on the A layer to remove the medium is preferable.

媒体は、溶媒又は分散媒であり、B層の成分が均一かつ安定に溶解又は分散させることができる媒体あればよい。媒体としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、アセトン、トルエン、キシレン、ヘキサン、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等が挙げられる。媒体は単独で用いても、相溶する範囲で複数混合して用いてもよい。   The medium is a solvent or a dispersion medium, and any medium that can uniformly or stably dissolve or disperse the components of the B layer may be used. Examples of the medium include water, alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, acetone, toluene, xylene, hexane, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and the like. The medium may be used alone or in combination as long as it is compatible.

B液をA層に塗布する塗布方法は、均一にウェットコーティングできる方法であれば特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができる。塗布方法としては、例えば、キャピラリーコート法、スピンコート法、スリットダイコート法、スプレーコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、バーコーター法、グラビアコーター法、ダイコーター法等が挙げられる。   The application method for applying the B liquid to the A layer is not particularly limited as long as it can uniformly wet coat, and a conventionally known method can be adopted. Examples of the coating method include a capillary coating method, a spin coating method, a slit die coating method, a spray coating method, a roll coating method, a screen printing method, a flexographic printing method, a bar coater method, a gravure coater method, and a die coater method. .

B層の厚さはB液の塗布量、及びB液中のバインダー樹脂の濃度等を調節することによって制御することができる。通常、A層へのB液の塗布、及びA層に塗布したB液からの媒体の除去は、A層を搬送しながら、連続して行われる。このようにすることで、A層が長尺であっても、連続的にA層とB層を積層することが可能である。   The thickness of the B layer can be controlled by adjusting the coating amount of the B liquid, the concentration of the binder resin in the B liquid, and the like. Usually, the application of the B liquid to the A layer and the removal of the medium from the B liquid applied to the A layer are continuously performed while conveying the A layer. By doing in this way, even if A layer is long, it is possible to laminate A layer and B layer continuously.

B液を得る方法としては、均質なB液を得ることができる方法であれば、特に限定されない。好ましくは、機械攪拌法、超音波分散法、高圧分散法、メディア分散法等の方法が挙げられる。中でも無機フィラーをより均一に分散させることが容易であるという点で、高圧分散法が好ましい。その際の混合順序も、沈殿物が発生する等特段の問題がない限り、バインダー樹脂と無機フィラーとを一度に媒体に添加して混合してもよいし、任意の順番で媒体に添加して混合してもよいし、それぞれを媒体に溶解又は分散した後に混合してもよい。   The method for obtaining the liquid B is not particularly limited as long as it is a method capable of obtaining a homogeneous liquid B. Preferably, methods such as a mechanical stirring method, an ultrasonic dispersion method, a high pressure dispersion method, and a media dispersion method are used. Among these, the high-pressure dispersion method is preferable because it is easy to disperse the inorganic filler more uniformly. As long as there is no particular problem such as the occurrence of precipitates, the mixing order at that time may be mixed by adding the binder resin and the inorganic filler to the medium at one time, or may be added to the medium in any order. They may be mixed, or may be mixed after each is dissolved or dispersed in a medium.

A層上に塗布したB液からの媒体の除去は乾燥が簡便であり好ましい。乾燥方法としては、例えば、自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥等が挙げられ、加熱乾燥が好ましい。使用する媒体にも依存するが、乾燥温度は30〜80℃であることが好ましく、50〜80℃がより好ましい。30℃以上であれば十分な乾燥速度が得られ、80℃以下であれば、外観が良好な積層多孔質フィルムが得られる。   Removal of the medium from the B liquid applied on the A layer is preferable because drying is simple. Examples of the drying method include natural drying, air drying, heat drying, reduced pressure drying, and the like, and heat drying is preferable. Although depending on the medium to be used, the drying temperature is preferably 30 to 80 ° C, more preferably 50 to 80 ° C. If it is 30 degreeC or more, sufficient drying speed will be obtained, and if it is 80 degrees C or less, the lamination | stacking porous film with a favorable external appearance will be obtained.

積層多孔質フィルム全体(A層+B層)の厚みは、通常5〜50μmであり、好ましくは8〜40μmであり、特に好ましくは9〜30μmである。積層多孔質フィルム全体の厚みが5μm以下であると、積層多孔質フィルムをセパレータとして用いて非水電解液二次電池を製造した場合に、内部短絡による初期不良が生じやすく、また50μm以上であると、該電池の容量が小さくなる傾向にある。   The thickness of the entire laminated porous film (A layer + B layer) is usually 5 to 50 μm, preferably 8 to 40 μm, and particularly preferably 9 to 30 μm. When the thickness of the entire laminated porous film is 5 μm or less, when a nonaqueous electrolyte secondary battery is produced using the laminated porous film as a separator, an initial failure due to an internal short circuit is likely to occur, and the thickness is 50 μm or more. And the capacity of the battery tends to be small.

積層多孔質フィルムには、A層とB層以外の、例えば、耐熱膜、接着膜、保護膜等の多孔膜が本発明の目的を損なわない範囲で含まれていてもよい。   The laminated porous film may contain a porous film other than the A layer and the B layer, for example, a heat resistant film, an adhesive film, a protective film and the like as long as the object of the present invention is not impaired.

積層多孔質フィルムは、電池、特にはリチウム二次電池等の非水電解液二次電池のセパレータとして好適に使用することができる。   The laminated porous film can be suitably used as a separator for a battery, particularly a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium secondary battery.

非水電解液二次電池用セパレータを用いて非水電解液二次電池を製造すると、高い負荷特性を有し、セパレータは優れたシャットダウン機能を発揮し、優れた非水電解液二次電池となる。   When a non-aqueous electrolyte secondary battery is manufactured using a non-aqueous electrolyte secondary battery separator, the separator has high load characteristics, the separator exhibits an excellent shutdown function, and an excellent non-aqueous electrolyte secondary battery Become.

<非水電解液二次電池>
非水電解液二次電池は通常、セパレータ、電極(正極及び負極)、及び非水電解液を備える。非水電解液二次電池としては、例えば、正極及び負極の両極においてリチウムの酸化及び還元が行われ、電気エネルギーを貯蔵及び放出する電池であるリチウムイオン二次電池が挙げられる。
<Nonaqueous electrolyte secondary battery>
A nonaqueous electrolyte secondary battery usually includes a separator, electrodes (a positive electrode and a negative electrode), and a nonaqueous electrolyte. Examples of the non-aqueous electrolyte secondary battery include a lithium ion secondary battery that is a battery in which oxidation and reduction of lithium are performed at both the positive electrode and the negative electrode to store and release electric energy.

<電極>
電極は、通常、電極活物質及び必要に応じて導電材が、集電体の少なくとも一方の面に、結着剤を介して塗布されたものである。
電極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる活物質が挙げられる。電極活物質には正極活物質と負極活物質とがあり、電極活物質として正極活物質を備える電極が正極であり、負極活物質を備える電極が負極である。
<Electrode>
In the electrode, an electrode active material and, if necessary, a conductive material are usually applied to at least one surface of a current collector via a binder.
Examples of the electrode active material include active materials capable of inserting and extracting lithium ions. The electrode active material includes a positive electrode active material and a negative electrode active material. An electrode including a positive electrode active material as an electrode active material is a positive electrode, and an electrode including a negative electrode active material is a negative electrode.

正極活物質としては、リチウム、鉄、コバルト、ニッケル及びマンガンからなる群から選ばれる少なくとも1種類の金属を含有する金属複合酸化物等が挙げられ、好ましくは、LiMO(但し、Mは1種以上の遷移金属、好ましくはCo、MnまたはNiの少なくとも一種を表し、1.10>x>0.05である)、又は、Li(式中、Mは1種以上の遷移金属、好ましくはMnを表し、1.10>x>0.05である。
)を含んだ正極活物質であり、具体的にはLiCoO、LiNiO、LiNiCo(1−y)(式中、1.10>x>0.05、1>y>0である。)、LiMnで表される正極活物質等が挙げられる。
Examples of the positive electrode active material include a metal composite oxide containing at least one metal selected from the group consisting of lithium, iron, cobalt, nickel, and manganese. Preferably, Li x MO 2 (where M is One or more transition metals, preferably represents at least one of Co, Mn or Ni, and 1.10>x> 0.05) or Li x M 2 O 4 (wherein M is one or more) Of transition metals, preferably Mn, with 1.10>x> 0.05.
), Specifically, LiCoO 2 , LiNiO 2 , Li x Ni y Co (1-y) O 2 (where 1.10>x> 0.05, 1>y> 0), and a positive electrode active material represented by LiMn 2 O 4 .

負極活物質としては、各種の珪素酸化物(SiO等)、炭素質物質、金属複合酸化物等が挙げられ、好ましくは、アモルファスカーボン、グラファイト、天然黒鉛、MCMB、ピッチ系炭素繊維、ポリアセンなどの炭素質材料;A(式中、AはLi、MはCo、Ni、Al、Sn及びMnから選択された少なくとも一種、Oは酸素原子を表し、x、y、zはそれぞれ1.10≧x≧0.05、4.00≧y≧0.85、5.00≧z≧1.5の範囲の数である。)で表される金属複合酸化物が挙げられる。 Examples of the negative electrode active material include various silicon oxides (SiO 2 and the like), carbonaceous materials, metal composite oxides, etc., preferably amorphous carbon, graphite, natural graphite, MCMB, pitch-based carbon fiber, polyacene, and the like. A x M y O Z (wherein A is Li, M is at least one selected from Co, Ni, Al, Sn and Mn, O represents an oxygen atom, x, y and z are The numbers are in the range of 1.10 ≧ x ≧ 0.05, 4.00 ≧ y ≧ 0.85, and 5.00 ≧ z ≧ 1.5.).

導電材としては、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、活性炭等の導電性カーボン;天然黒鉛、熱膨張黒鉛、鱗状黒鉛、膨張黒鉛等の黒鉛系導電材;気相成長炭素繊維等の炭素繊維;アルミニウム、ニッケル、銅、銀、金、白金等の金属微粒子あるいは金属繊維;酸化ルテニウムあるいは酸化チタン等の導電性金属酸化物;及びポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアセン等の導電性高分子等が挙げられる。
少量で効果的に導電性が向上する点で、カーボンブラック、アセチレンブラック及びケッチェンブラックが好ましい。
As the conductive material, conductive carbon such as graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, activated carbon, etc .; graphite-based conductive material such as natural graphite, thermally expanded graphite, scale-like graphite, expanded graphite; vapor grown carbon fiber, etc. Carbon fiber; metal fine particles or metal fiber such as aluminum, nickel, copper, silver, gold, platinum; conductive metal oxide such as ruthenium oxide or titanium oxide; and high conductivity such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polyacene Molecule and the like.
Carbon black, acetylene black and ketjen black are preferred in that the conductivity is effectively improved with a small amount.

導電材の含有量は、電極活物質100質量部に対して0〜50質量部が好ましく、0〜30質量部がより好ましい。   0-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of electrode active materials, and, as for content of an electrically conductive material, 0-30 mass parts is more preferable.

集電体の材料としては、ニッケル、アルミニウム、チタン、銅、金、銀、白金、アルミニウム合金又はステンレス等の金属;炭素素材又は活性炭繊維に、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、銅、スズ、鉛又はこれらの合金をプラズマ溶射又はアーク溶射することによって形成されたもの;及び、ゴム又はスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体(SEBS)など樹脂に導電材を分散させた導電性フィルム等が挙げられる。   Current collector materials include metals such as nickel, aluminum, titanium, copper, gold, silver, platinum, aluminum alloys or stainless steel; carbon materials or activated carbon fibers, nickel, aluminum, zinc, copper, tin, lead or these And an electrically conductive film in which a conductive material is dispersed in a resin such as rubber or styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer (SEBS).

集電体の形状としては、箔、平板状、メッシュ状、ネット状、ラス状、パンチング状若しくはエンボス状であるもの又はこれらを組み合わせたもの(例えば、メッシュ状平板など)等が挙げられる。
集電体表面にエッチング処理により凹凸を形成させてもよい。
Examples of the shape of the current collector include a foil, a flat plate, a mesh, a net, a lath, a punching or an emboss, or a combination thereof (for example, a mesh flat).
Concavities and convexities may be formed on the surface of the current collector by etching.

結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系ポリマー;
ポリブタジエン、ポリイソプレン、イソプレン−イソブチレン共重合体、天然ゴム、スチレン−1,3−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、1,3−ブタジエン−イソプレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−1,3−ブタジエン−イソプレン共重合体、1,3−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−1,3−ブタジエン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−1,3−ブタジエン−イタコン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル−1,3−ブタジエン−メタクリル酸メチル−フマル酸共重合体、スチレン−1,3−ブタジエン−イタコン酸−メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−1,3−ブタジエン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−1,3−ブタジエン−イタコン酸−メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−1,3−ブタジエン−メタクリル酸メチル−フマル酸共重合体等のジエン系ポリマー;
エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアセテート共重合体、エチレン系アイオノマー、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、クロロスルホン化ポリエチレン等のオレフィン系ポリマー;
スチレン−エチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−プロピレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリル酸n−ブチル−イタコン酸−メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリル酸n−ブチル−イタコン酸−メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体等のスチレン系ポリマー;
ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、アクリレート−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸2−エチルヘキシル−アクリル酸メチル−アクリル酸−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート等のアクリレート系ポリマー;
ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド11、ポリアミド12、芳香族ポリアミド、ポリイミド等のポリアミド系又はポリイミド系ポリマー;
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のエステル系ポリマー;
カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシエチルメチルセルロース等のセルロース系ポリマー(これらのアンモニウム塩やアルカリ金属塩等の塩類を含む);
スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン・ブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン・ブロック共重合体、スチレン−イソプレン・ブロック共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン・ブロック共重合体等のブロック共重合体;
エチレン−塩化ビニル共重合体;エチレン−酢酸ビニル共重合体;及びその他メチルメタクリレート重合体等が挙げられる。
As the binder, a fluorine-based polymer such as polyvinylidene fluoride;
Polybutadiene, polyisoprene, isoprene-isobutylene copolymer, natural rubber, styrene-1,3-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, 1,3-butadiene-isoprene-acrylonitrile copolymer, styrene-1, 3-butadiene-isoprene copolymer, 1,3-butadiene-acrylonitrile copolymer, styrene-acrylonitrile-1,3-butadiene-methyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile-1,3-butadiene-itaconic acid copolymer Polymer, styrene-acrylonitrile-1,3-butadiene-methyl methacrylate-fumaric acid copolymer, styrene-1,3-butadiene-itaconic acid-methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-1,3-butadiene -Methacrylic acid Diene series such as methyl methacrylate copolymer, styrene-1,3-butadiene-itaconic acid-methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer, styrene-acrylonitrile-1,3-butadiene-methyl methacrylate-fumaric acid copolymer polymer;
Ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer, polystyrene, polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene ionomer, polyvinyl alcohol, vinyl acetate polymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, Olefin polymers such as chlorinated polyethylene, polyacrylonitrile, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, chlorosulfonated polyethylene;
Styrene-ethylene-butadiene copolymer, styrene-butadiene-propylene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-n-butyl acrylate-itaconic acid-methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer, styrene-acrylic acid n A styrenic polymer such as a butyl-itaconic acid-methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer;
Acrylate polymers such as polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polybutyl acrylate, acrylate-acrylonitrile copolymer, 2-ethylhexyl acrylate-methyl acrylate-acrylic acid-methoxypolyethylene glycol monomethacrylate;
Polyamide-based or polyimide-based polymers such as polyamide 6, polyamide 66, polyamide 11, polyamide 12, aromatic polyamide, polyimide;
Ester polymers such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate;
Cellulosic polymers such as carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, ethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, carboxyethylmethylcellulose (including salts such as ammonium salts and alkali metal salts thereof);
Styrene-butadiene block copolymer, styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer, styrene-isoprene block copolymer, styrene-ethylene-propylene-styrene block Block copolymers such as copolymers;
And ethylene-vinyl chloride copolymer; ethylene-vinyl acetate copolymer; and other methyl methacrylate polymers.

<非水電解液>
非水電解液としては、例えばフッ素原子を含むリチウム塩等の電解質を有機溶媒に溶解させた電解液が挙げられる。フッ素原子を含むリチウム塩としては、LiPF、LiAsF、LiSbF、LiBF、LiCFSO、LiN(SOCF、及びLiC(SOCF等が挙げられる。これらのリチウム塩は1種で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
<Non-aqueous electrolyte>
Examples of the nonaqueous electrolytic solution include an electrolytic solution in which an electrolyte such as a lithium salt containing a fluorine atom is dissolved in an organic solvent. Examples of the lithium salt containing a fluorine atom include LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , and LiC (SO 2 CF 3 ) 3 . These lithium salts may be used alone or in combination of two or more.

非水電解液に用いる有機溶媒としては、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、4−トリフルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン及び1,2−ジ(メトキシカルボニルオキシ)エタンなどのカーボネート類;
1,2−ジメトキシエタン、1,3−ジメトキシプロパン、ペンタフルオロプロピルメチルエーテル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルジフルオロメチルエーテル、テトラヒドロフラン及び2−メチルテトラヒドロフランなどのエーテル類;
ギ酸メチル、酢酸メチル及びγ−ブチロラクトンなどのエステル類;
アセトニトリル、ブチロニトリルなどのニトリル類;N,N−ジメチルホルムアミド及びN,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド類;
3−メチル−2−オキサゾリドンなどのカーバメート類;
スルホラン、ジメチルスルホキシド及び1,3−プロパンサルトンなどの含硫黄化合物;及び上記有機溶媒にフッ素置換基を導入したものが挙げられ、通常、これらのうちの2種以上を混合したものが用いられる。
Examples of the organic solvent used in the non-aqueous electrolyte include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, 4-trifluoromethyl-1,3-dioxolan-2-one, and 1,2-di (methoxy Carbonates such as carbonyloxy) ethane;
Ethers such as 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dimethoxypropane, pentafluoropropyl methyl ether, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl difluoromethyl ether, tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran;
Esters such as methyl formate, methyl acetate and γ-butyrolactone;
Nitriles such as acetonitrile and butyronitrile; Amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide;
Carbamates such as 3-methyl-2-oxazolidone;
Sulfur-containing compounds such as sulfolane, dimethyl sulfoxide and 1,3-propane sultone; and those obtained by introducing a fluorine substituent into the above organic solvent, and usually a mixture of two or more of these are used. .

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されない。
<無機フィラー成分の前処理>
無機フィラー成分を、ジエチルカーボネート(DEC)中で攪拌した後に濾過する操作を3回繰り返すことで無機フィラー成分を洗浄し、その後120℃で乾燥する。得られた無機フィラー成分を、N-メチル―2−ピロリドン(NMP)中で攪拌した後に濾過する操作を3回繰り返すことで無機フィラー成分をさらに洗浄し、その後120℃で乾燥する。得られた無機フィラー成分をイオン交換水中で攪拌した後に濾過する操作を3回繰り返すことで無機フィラー成分をさらに洗浄し、120℃で乾燥する。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
<Pretreatment of inorganic filler component>
The operation of filtering the inorganic filler component after stirring in diethyl carbonate (DEC) is repeated three times to wash the inorganic filler component, and then dried at 120 ° C. The operation of filtering the obtained inorganic filler component after stirring in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is repeated three times to further wash the inorganic filler component, and then drying at 120 ° C. The inorganic filler component is further washed by repeating the operation of stirring the obtained inorganic filler component in ion-exchanged water and then filtering three times, and drying at 120 ° C.

<無機フィラー成分の元素分析>
JIS R 9301に従って、加圧硫酸分解後にICP発光分析によってカルシウムの濃度を定量した。
<Elemental analysis of inorganic filler components>
According to JIS R 9301, the concentration of calcium was quantified by ICP emission analysis after pressure sulfuric acid decomposition.

<フッ化水素酸の生成試験>
窒素ガスで充満されたグローブボックス内において、無機フィラー成分1.0gを、アルミニウム層とヒートシール層とが積層されてなる袋に入れ、さらにここに非水電解液2.0mL入れた。該非水電解液には、LiPF6を1mol/Lの濃度で含む、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートとので混合液(3:5:2(体積比))を用いた。当該袋をヒートシールすることによって、無機フィラーと非水電解液との混合サンプルを作製した。
当該混合サンプルを85℃の通風乾燥機に72時間静置し、その後、室温まで冷却した。窒素ガスで充満されたグローブボックス内において、遠心分離法によって、非水電解液と無機フィラーを分離し、分離された非水電解液中のフッ化水素酸の含有量を核磁気共鳴分光計(NMR)によって測定し定量した。
<Production test of hydrofluoric acid>
In a glove box filled with nitrogen gas, 1.0 g of an inorganic filler component was put in a bag in which an aluminum layer and a heat seal layer were laminated, and 2.0 mL of a nonaqueous electrolyte solution was further put therein. As the non-aqueous electrolyte, a mixed solution (3: 5: 2 (volume ratio)) of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate containing LiPF 6 at a concentration of 1 mol / L was used. The bag was heat sealed to prepare a mixed sample of an inorganic filler and a non-aqueous electrolyte.
The mixed sample was allowed to stand in a ventilated dryer at 85 ° C. for 72 hours, and then cooled to room temperature. In a glove box filled with nitrogen gas, the nonaqueous electrolyte and inorganic filler are separated by centrifugation, and the content of hydrofluoric acid in the separated nonaqueous electrolyte is measured by a nuclear magnetic resonance spectrometer ( NMR) and measured.

<実施例1>
無機フィラー成分には、上記の前処理を行った無機フィラー成分を用いた。当該無機フィラー成分のカルシウム元素の含有量は110ppmであった。上記の方法で、当該無機フィラーと、非水電解液との反応に伴うフッ化水素酸の発生量を測定した。結果を表1に示す。
<Example 1>
As the inorganic filler component, the inorganic filler component subjected to the above pretreatment was used. The content of calcium element in the inorganic filler component was 110 ppm. By the above method, the amount of hydrofluoric acid generated due to the reaction between the inorganic filler and the nonaqueous electrolytic solution was measured. The results are shown in Table 1.

<実施例2>
無機フィラー成分には、上記の前処理を行った無機フィラー成分を用いた。当該無機フィラー成分のカルシウム元素の含有量は74ppmであった。上記の方法で、当該無機フィラーと、非水電解液との反応に伴うフッ化水素酸の発生量を測定した。結果を表1に示す。
<Example 2>
As the inorganic filler component, the inorganic filler component subjected to the above pretreatment was used. The content of calcium element in the inorganic filler component was 74 ppm. By the above method, the amount of hydrofluoric acid generated due to the reaction between the inorganic filler and the nonaqueous electrolytic solution was measured. The results are shown in Table 1.

<実施例3>
無機フィラー成分には、上記の前処理を行った無機フィラー成分を用いた。当該無機フィラー成分のカルシウム元素の含有量は50ppmであった。上記の方法で、当該無機フィラーと、非水電解液との反応に伴うフッ化水素酸の発生量を測定した。結果を表1に示す。
<Example 3>
As the inorganic filler component, the inorganic filler component subjected to the above pretreatment was used. The content of calcium element in the inorganic filler component was 50 ppm. By the above method, the amount of hydrofluoric acid generated due to the reaction between the inorganic filler and the nonaqueous electrolytic solution was measured. The results are shown in Table 1.

<比較例1>
無機フィラー成分には、カルシウム元素の含有量は0.6ppmである無機フィラー成分を用いた。上記の方法で、当該無機フィラーと、非水電解液との反応に伴うフッ化水素酸の発生量を測定した。結果を表1に示す。
<Comparative Example 1>
As the inorganic filler component, an inorganic filler component having a calcium element content of 0.6 ppm was used. By the above method, the amount of hydrofluoric acid generated due to the reaction between the inorganic filler and the nonaqueous electrolytic solution was measured. The results are shown in Table 1.

Figure 2016081586
Figure 2016081586

カルシウム元素の含有量が10質量ppm以上500質量ppm以下である無機フィラー成分を用いた場合には、試験後の非水電解液中のフッ化水素酸の含有量が低いことが分かった。すなわち、このような無機フィラー成分を含む多孔質層を備えたセパレータを含む非水電解液二次電池によれば、非水電解液二次電池内におけるフッ化水素酸の濃度上昇を抑制することができる。   It was found that when the inorganic filler component having a calcium element content of 10 ppm to 500 ppm was used, the content of hydrofluoric acid in the non-aqueous electrolyte after the test was low. That is, according to the non-aqueous electrolyte secondary battery including the separator including the porous layer containing such an inorganic filler component, the increase in the concentration of hydrofluoric acid in the non-aqueous electrolyte secondary battery is suppressed. Can do.

Claims (8)

カルシウム元素の含有量が10質量ppm以上500質量ppm以下である無機フィラー成分、を含む多孔質層。   The porous layer containing the inorganic filler component whose content of calcium element is 10 mass ppm or more and 500 mass ppm or less. 前記多孔質層に含まれる固形分の合計100体積%に対する、前記無機フィラー成分の割合が50体積%を超える請求項1に記載の多孔質層。   The porous layer according to claim 1, wherein a ratio of the inorganic filler component exceeds 50% by volume with respect to a total of 100% by volume of solids contained in the porous layer. さらに、バインダー樹脂を含み、前記バインダー樹脂100質量部に対する前記無機フィラー成分の含有量が100〜10000質量部である請求項1又は2に記載の多孔質層。   Furthermore, the porous layer of Claim 1 or 2 which contains binder resin and content of the said inorganic filler component with respect to 100 mass parts of said binder resins is 100-10000 mass parts. 前記バインダー樹脂100質量部に対する前記無機フィラー成分の含有量が500〜10000質量部である請求項1〜3のいずれかに記載の多孔質層。   Content of the said inorganic filler component with respect to 100 mass parts of said binder resins is 500-10000 mass parts, The porous layer in any one of Claims 1-3. 前記無機フィラー成分が金属酸化物を含む請求項1〜4のいずれかに記載の多孔質層。   The porous layer according to claim 1, wherein the inorganic filler component contains a metal oxide. 基材多孔質フィルムの少なくとも片面に、請求項1〜5のいずれかに記載の多孔質層を備えた積層多孔質フィルム。   A laminated porous film comprising the porous layer according to any one of claims 1 to 5 on at least one side of the substrate porous film. 請求項1〜5のいずれかに記載の多孔層を備えたセパレータ。   The separator provided with the porous layer in any one of Claims 1-5. 請求項7に記載のセパレータを含む非水電解液二次電池。   A nonaqueous electrolyte secondary battery comprising the separator according to claim 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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