專利名稱：芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜、和使用該膜而成的電容器用及電池用隔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜，特別是涉及適合作為電容器、電池等蓄電裝置的隔板使用的芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜。
背景技術(shù)：
鋰離子電容器等的電容器，由于輸出密度、安全性、循環(huán)特性優(yōu)異、且長(zhǎng)壽命，所以適合用于以風(fēng)力發(fā)電組件的緩沖用途為代表的、各種機(jī)器的輔助電源、再生能量的存儲(chǔ)等用途。電容器用隔板，通常在制造工序中為了除去水分而進(jìn)行熱處理，要提高質(zhì)量和生產(chǎn)性就需要提高該處理溫度。此外，例如在安裝到電路基板之際，需要經(jīng)過利用回流焊法的 軟釬焊工序，這就要求更高的耐熱化。進(jìn)而，從電容器的高輸出化方面考慮，要求隔板同時(shí)滿足低電阻、能夠薄膜化的特性。另一方面，鋰離子二次電池等的非水系二次電池對(duì)高容量化、高輸出化、大型化、以及隨之的安全性提高的要求越來越高，因而，需要隔板的高耐熱化、低電阻化、薄膜化。針對(duì)耐熱化的要求，提出了在由聚烯烴等的低熔點(diǎn)樹脂形成的微多孔膜的一面或兩面上設(shè)置耐熱層的隔板(例如專利文獻(xiàn)I)。但這種隔板在具有關(guān)閉功能的另一面，不能承受隨著電池的大型化、搭載單電池?cái)?shù)的增多而在高溫氣氛下的使用，存在電池制造時(shí)的熱處理工序不能為高溫等的課題。進(jìn)而，由于與單層膜的耐熱隔板相比，耐熱性差，所以異常發(fā)熱時(shí)的熱收縮容易在端部引起短路，該問題隨著電池的大型化、即隔板的大面積化而變得更加顯著。而且由于是疊層體，所以通常難以薄膜化。于是，由于芳香族聚酰胺實(shí)質(zhì)上不具有熔點(diǎn)，且耐熱性高，所以提出了將由芳香族聚酰胺纖維形成的無紡布或紙狀片單獨(dú)在隔板中使用(例如專利文獻(xiàn)21)。但對(duì)無紡布、紙狀片而言，工業(yè)上難以制造具有50 μπι以下的薄薄的厚度、且具有充分強(qiáng)度的均勻的無紡布、紙狀片。另一方面，為了降低隔板的電阻，不僅是薄膜、高透氣性，還提高隔板和電解液的親和性是有效的，專利文獻(xiàn)5中提出了通過對(duì)由芳香族聚酰胺等形成的無紡布實(shí)施等離子體處理來賦予親和性的隔板。但用等離子體處理法時(shí)，隨著時(shí)間變長(zhǎng)，親水性容易變?nèi)?，而且存在以下問題沒有改良到膜內(nèi)部的孔表面，此外，等離子體照射使分子鏈被切斷，膜的強(qiáng)度降低等。如上所述，迫切需要能夠薄膜化的、高耐熱、高透氣性、且與電解液親和性良好的隔板?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I:日本特開2001 - 23600號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開平5 - 335005號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開平7 - 37571號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特開平7 - 78608號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5:日本特開2003 - 347166號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供能夠解決上述課題、能夠薄膜化的耐熱性優(yōu)異、高透氣性、且與電解液的親和性良好的、以芳香族聚酰胺作為構(gòu)成成分的多孔質(zhì)膜和使用該多孔質(zhì)膜的電容器用及電池用隔板。用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明具有以下特征。(I). 一種芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜，含有芳香族聚酰胺和親水性聚合物，親水性聚合物的含量相對(duì)于芳香族聚酰胺100質(zhì)量份為12 50質(zhì)量份，該芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜的葛爾萊透氣度為O. 5^300秒/100ml，200°C下的長(zhǎng)度方向和寬度方向的熱收縮率都為一O. 5 I. 0%。(2).如上述(I)所述的芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜，親水性聚合物的含量相對(duì)于芳香族聚酰胺100質(zhì)量份為15 50質(zhì)量份，葛爾萊透氣度為O. 5^100秒/100ml。(3).如上述(I)或(2)所述的芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜，膜厚為2 30μπι。(4).如上述(1) (3)的任一項(xiàng)所述的芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜，電解液保持率為400 700%。(5).如上述(1Γ(4)的任一項(xiàng)所述的芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜，親水性聚合物為重均分子量20萬 200萬的聚乙烯基吡咯烷酮。(6). 一種電容器用隔板，使用上述(1Γ(5)的任一項(xiàng)所述的芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜而成。(7). 一種電容器，使用上述(6)所述的電容器用隔板而成。(8). 一種電池用隔板，使用上述(1Γ(5)的任一項(xiàng)所述的芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜。(9). 一種電池，使用上述⑶所述的電池用隔板而成。
根據(jù)本發(fā)明，能夠得到下文中說明的、在回流焊和熱處理等高溫的制造工序、高溫氣氛中使用、進(jìn)而異常發(fā)熱時(shí)，具有充分的耐熱性，膜薄、高透氣性、且與電解液親和性良好的多孔質(zhì)膜，其作為耐熱低電阻隔板適合用作鋰離子電容器、雙電層電容器等的電容器用隔板、鋰離子二次電池等的電池用隔板等。
具體實(shí)施例方式作為可以在本發(fā)明中使用的芳香族聚酰胺，優(yōu)選例如具有下式⑴和/或式(2)所示的重復(fù)單元的芳香族聚酰胺。式(I):
~(-NH~Ar-)一NHCOAr!—CO-)~式⑵
權(quán)利要求
1.一種芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜，含有芳香族聚酰胺和親水性聚合物，親水性聚合物的含量相對(duì)于芳香族聚酰胺100質(zhì)量份為12 50質(zhì)量份，該芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜的葛爾萊透氣度為0. 5 300秒/100ml，200°C下的長(zhǎng)度方向和寬度方向的熱收縮率都為一 0. 5^1. 0%。
2.如權(quán)利要求I所述的芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜，親水性聚合物的含量相對(duì)于芳香族聚酰胺100質(zhì)量份為15 50質(zhì)量份，葛爾萊透氣度為0. 5^100秒/100ml。
3.如權(quán)利要求I或2所述的芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜，膜厚為2 30u m。
4.如權(quán)利要求廣3的任一項(xiàng)所述的芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜，電解液保持率為400 700%。
5.如權(quán)利要求r4的任一項(xiàng)所述的芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜，親水性聚合物為重均分子量20萬 200萬的聚乙烯基吡咯烷酮。
6.一種電容器用隔板，使用權(quán)利要求廣5的任一項(xiàng)所述的芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜而成。
7.一種電容器，使用權(quán)利要求6所述的電容器用隔板而成。
8.—種電池用隔板，使用權(quán)利要求廣5的任一項(xiàng)所述的芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜而成。
9.一種電池，使用權(quán)利要求7所述的電池用隔板而成。
全文摘要
本發(fā)明要提供一種與電解液親和性良好、高耐熱、膜薄、高透氣性的以芳香族聚酰胺為構(gòu)成成分的多孔質(zhì)膜。于是，本發(fā)明提供了一種芳香族聚酰胺多孔質(zhì)膜，其含有芳香族聚酰胺和親水性聚合物，親水性聚合物的含量相對(duì)于芳香族聚酰胺100質(zhì)量份為12~50質(zhì)量份，膜厚為2~30μm，葛爾萊透氣度為0.5~300秒/100ml，200℃下的長(zhǎng)度方向和寬度方向的熱收縮率均為－0.5~1.0%。
文檔編號(hào)H01G9/02GK102712778SQ20108006172
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者佃明光, 沢本敦司, 西原健太 申請(qǐng)人:東麗株式會(huì)社