特許7355946セパレータ、その製造方法およびそれに関連する二次電池、電池モジュール、電池パックならびに装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-25
(45)【発行日】2023-10-03
(54)【発明の名称】セパレータ、その製造方法およびそれに関連する二次電池、電池モジュール、電池パックならびに装置
(51)【国際特許分類】
H01M 50/451 20210101AFI20230926BHJP
H01M 50/443 20210101ALI20230926BHJP
H01M 50/434 20210101ALI20230926BHJP
H01M 50/426 20210101ALI20230926BHJP
H01M 50/417 20210101ALI20230926BHJP
H01M 50/42 20210101ALI20230926BHJP
H01M 50/489 20210101ALI20230926BHJP
H01M 50/403 20210101ALI20230926BHJP
H01M 50/463 20210101ALI20230926BHJP
H01M 50/494 20210101ALI20230926BHJP
H01M 50/414 20210101ALI20230926BHJP
【ＦＩ】
H01M50/451
H01M50/443 C
H01M50/443 M
H01M50/434
H01M50/426
H01M50/417
H01M50/42
H01M50/489
H01M50/403 D
H01M50/463 A
H01M50/443 E
H01M50/494
H01M50/414
H01M50/443 B
【請求項の数】
26
(21)【出願番号】P 2022553658
(86)(22)【出願日】2020-11-30
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-21
(86)【国際出願番号】 CN2020132950
(87)【国際公開番号】W WO2022110222
(87)【国際公開日】2022-06-02
【審査請求日】2022-09-06
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】513196256
【氏名又は名称】寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．２，Ｘｉｎｇａｎｇ Ｒｏａｄ，Ｚｈａｎｇｗａｎ Ｔｏｗｎ，Ｊｉａｏｃｈｅｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｎｉｎｇｄｅ Ｃｉｔｙ，Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ ３５２１００
(74)【代理人】
【識別番号】100159329
【弁理士】
【氏名又は名称】三縄 隆
(72)【発明者】
【氏名】程 ▲叢▼
(72)【発明者】
【氏名】洪 ▲海▼▲藝▼
(72)【発明者】
【氏名】▲蘭▼ 媛媛
(72)【発明者】
【氏名】▲楊▼ 建瑞
(72)【発明者】
【氏名】柳 娜
(72)【発明者】
【氏名】金 ▲海▼族
【審査官】式部 玲
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１６０７９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／１９５９８８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１６－０１１８９７９（ＫＲ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／１７５２９２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１１１１９２９９９（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ ５０／４５１
Ｈ０１Ｍ ５０／４４３
Ｈ０１Ｍ ５０／４３４
Ｈ０１Ｍ ５０／４２６
Ｈ０１Ｍ ５０／４１７
Ｈ０１Ｍ ５０／４２
Ｈ０１Ｍ ５０／４８９
Ｈ０１Ｍ ５０／４０３
Ｈ０１Ｍ ５０／４６３
Ｈ０１Ｍ ５０／４９４
Ｈ０１Ｍ ５０／４１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材と、前記基材の少なくとも１つの表面に設置されるコーティングとを含み、
前記コーティングは無機粒子と有機粒子とを含み、前記有機粒子は、前記無機粒子に嵌めこまれ、かつ前記コーティングの表面に突起を形成する第１の有機粒子を含み、
前記第１の有機粒子は二次粒子であり、前記第１の有機粒子の数平均粒子径≧１３μｍであり、前記第１の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率≦１０％であるセパレータ。
【請求項2】
前記第１の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率は０．５％～８％である請求項１に記載のセパレータ。
【請求項3】
前記第１の有機粒子の数平均粒子径は１５μｍ～２５μｍである請求項１～２のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項4】
前記第１の有機粒子は、含フッ素アルキル基モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、アルキレン基モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、不飽和ニトリル系モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、アルキレンオキサイド系モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、および前記各ホモポリマーまたはコポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む請求項１～３のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項5】
前記第１の有機粒子は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリビニリデンフルオライド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキサイド、異なる含フッ素アルキル基モノマー単位のコポリマー、含フッ素アルキル基モノマー単位とアルキレン基モノマー単位とのコポリマー、含フッ素アルキル基モノマー単位とアクリル酸系モノマー単位とのコポリマー、含フッ素アルキル基モノマー単位とアクリレート系モノマー単位とのコポリマー、および前記各ホモポリマーまたはコポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む請求項１～４のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項6】
前記第１の有機粒子は、ビニリデンフルオライド－トリフルオロエチレンコポリマー、ビニリデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、ビニリデンフルオライド－トリフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、ビニリデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレン－アクリル酸コポリマー、ビニリデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレン－アクリレートコポリマー、および前記コポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む請求項１～５のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項7】
前記セパレータは、（１）前記コーティングにおける前記第１の有機粒子の質量百分率≧１２％であることと、
（２）前記コーティングにおける前記無機粒子の質量百分率≦８０％であることとのうちの少なくとも１つを満たす請求項１～６のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項8】
前記コーティングは、前記無機粒子に嵌めこまれ、かつ前記コーティングの表面に突起を形成する第２の有機粒子をさらに含み、前記第２の有機粒子は、一次粒子である請求項１～７のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項9】
前記第２の有機粒子の数平均粒子径は、２μｍ～８μｍである請求項８に記載のセパレータ。
【請求項10】
前記コーティングにおける前記第２の有機粒子の質量百分率は、前記コーティングにおける前記第１の有機粒子の質量百分率より小さい請求項８～９のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項11】
前記コーティングにおける前記第２の有機粒子の質量百分率≦８％である請求項８～１０のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項12】
前記第２の有機粒子は、アクリレート系モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、アクリル酸系モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、スチレン系モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、ポリウレタン系化合物、ゴム系化合物および前記各ホモポリマーまたはコポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む請求項８～１１のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項13】
前記第２の有機粒子は、アクリレート系モノマー単位－スチレン系モノマー単位のコポリマー、アクリル酸系モノマー単位－スチレン系モノマー単位のコポリマー、アクリル酸系モノマー単位－アクリレート系モノマー単位－スチレン系モノマー単位のコポリマー、スチレン系モノマー単位－不飽和ニトリル系モノマー単位のコポリマー、スチレン系モノマー単位－アルキレン基モノマー単位－不飽和ニトリル系モノマー単位のコポリマー、および前記コポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む請求項８～１２のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項14】
前記第２の有機粒子は、アクリル酸ブチル－スチレンコポリマー、ブチルメタクリレート－イソオクチルメタクリレートコポリマー、イソオクチルメタクリレート－スチレンコポリマー、メタクリレート－メタクリル酸－スチレンコポリマー、アクリル酸メチル－イソオクチルメタクリレート－スチレンコポリマー、ブチルメタクリレート－イソオクチルメタクリレート－スチレンコポリマー、スチレン－アクリロニトリルコポリマー、スチレン－ブタジエン－アクリロニトリルコポリマー、アクリル酸メチル－スチレン－アクリロニトリルコポリマー、イソオクチルメタクリレート－スチレン－アクリロニトリルコポリマー、スチレン－酢酸ビニルコポリマー、スチレン－酢酸ビニル－ピロリドンコポリマー、および上記コポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む請求項８～１３のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項15】
前記第１の有機粒子および第２の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率の合計≦１５％である請求項８－１４のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項16】
前記第１の有機粒子と前記第２の有機粒子とのコーティング表面における面積被覆率の比は、１：１～２０：１である請求項８～１５のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項17】
前記無機粒子は、ベーマイト（γ－ＡｌＯＯＨ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、二酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、チタン酸ジルコニウム（ＳｒＴｉＯ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）のうちの１種または複数種を含む請求項１～１６のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項18】
前記セパレータは、（１）、前記セパレータの透気度が１００ｓ／１００ｍＬ～３００ｓ／１００ｍＬであることと、
（２）前記セパレータの横方向引張強度（ＭＤ）が１５００ｋｇｆ／ｃｍ２～３０００ｋｇｆ／ｃｍ２であることと、
（３）前記セパレータの縦方向引張強度（ＴＤ）が１０００ｋｇｆ／ｃｍ２～２５００ｋｇｆ／ｃｍ２であることと、
（４）前記セパレータの横方向破断伸びが５０％～２００％であることと、
（５）前記セパレータの縦方向破断伸びが５０％～２００％であることとのうちの１つまたは複数を満たす請求項１～１７のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項19】
前記無機粒子および前記有機粒子は、前記コーティングにおいて不均一なトンネル構造を形成する請求項１～１８のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項20】
任意の隣接する２つの無機粒子の間の間隔をＬ１とし、任意の隣接する無機粒子と有機粒子の間の間隔をＬ２とすると、Ｌ１＜Ｌ２である請求項１～１９のいずれか一項に記載のセパレータ。
【請求項21】
請求項１～２０のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法であって、少なくとも、
基材を提供するステップ（１）と、
無機粒子と、第１の有機粒子を含む有機粒子とを含む成分材料および溶媒を含むコーティングスラリーを提供するステップ（２）と、
ステップ（２）に記載のコーティングスラリーをステップ（１）に記載の基材の少なくとも片面に塗布してコーティングを形成し、乾燥させて前記セパレータを得るステップ（３）と、を含み、
前記セパレータは、基材と、前記基材の少なくとも１つの表面に設置されるコーティングとを含み、前記コーティングは無機粒子および有機粒子を含み、前記有機粒子は第１の有機粒子を含み、前記第１の有機粒子は前記無機粒子に嵌めこまれ、かつ前記無機粒子層の表面に突起を形成し、前記第１の有機粒子は二次粒子であり、前記第１の有機粒子の数平均粒子径≧１３μｍであり、前記第１の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率≦１０％である製造方法。
【請求項22】
前記ステップ（２）において、前記コーティングスラリーは、第２の有機粒子をさらに含み、前記第２の有機粒子は、一次粒子である請求項２１に記載の製造方法。
【請求項23】
前記第２の有機粒子は、前記成分材料の乾物重量の合計の８％以下である請求項２１～２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項24】
前記方法は、（１）ステップ（２）において、前記第１の有機粒子の添加質量が、前記成分材料の乾物重量の合計の１２％以上であることと、
（２）前記（２）ステップにおいて、コーティングスラリーの重量を基準として、前記コーティングスラリーの固形分含有量が２８％～４５％であることと、
（３）前記ステップ（３）において、前記塗布は、線数が１００ＬＰＩ～３００ＬＰＩのグラビアロールを含む塗布機を使用することと、
（４）前記ステップ（３）において、前記コーティングの速度が３０ｍ／ｍｉｎ～９０ｍ／ｍｉｎであることと、
（５）前記ステップ（３）において、前記塗布の線速度比が０．８～２．５であることと、
（６）前記ステップ（３）において、前記乾燥の温度が４０℃～７０℃であることと、
（７）前記ステップ（３）において、前記乾燥の時間が１０ｓ～１２０ｓであることとのうちの１つまたは複数を満たす請求項２１～２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
請求項１～２０のいずれか一項に記載のセパレータを含む二次電池。
【請求項26】
請求項２５に記載の二次電池を備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、電気化学の分野で使用されるセパレータおよびその製造方法に関し、セパレータを含む二次電池、およびそれに関連する電池モジュール、電池パックならびに装置に関する。
【背景技術】
【0002】
二次電池は軽量で、汚染がなく、記憶効果がないなどの突出した特徴を有するため、各種の消費類電子製品や電動車両に広く適用されている。
【0003】
新エネルギー業界の発展に伴い、ユーザは二次電池に対してより高い使用要求を提出している。例えば、二次電池のエネルギー密度は益々高く設計されているが、電池のエネルギー密度の向上は動力学的性能、電気化学的性能または安全性能などのバランスに不利である傾向にある。
【0004】
したがって、どのように電池にサイクル性能と安全性能を両立させるかは電池設計分野の重要な課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本願の目的は、セパレータを提供することであり、それを含む二次電池が良好なサイクル性能および安全性能を有することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本願の第１の態様は基材と、前記基材の少なくとも１つの表面に設置されるコーティングとを含むセパレータを提供する。前記コーティングは無機粒子と有機粒子とを含む。前記有機粒子は、前記無機粒子に嵌めこまれ、かつ前記コーティングの表面に突起を形成する第１の有機粒子を含む。前記第１の有機粒子は二次粒子であり、前記第１の有機粒子の数平均粒子径≧１３μｍである。前記第１の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率≦１０％である。
【0007】
従来技術に対して、本願は少なくとも以下のような有益な効果を備える。
【0008】
本願のセパレータは同じコーティングには無機粒子と第１の有機粒子を含み、かつ第１の有機粒子に対して特別な設計をし、両者の相互協力で、電池は比較的高いエネルギー密度の前提で、同時に良いサイクル性能と安全性能を両立することができる。
【0009】
本願の任意の実施形態において、コーティング表面における前記第１の有機粒子の面積被覆率は、０．５％～８％であり、任意選択的には、０．８％～５％である。第１の有機粒子の面積被覆率が所定範囲内にある場合、電池のサイクル性能および安全性能をさらに改善することができる。
【0010】
本願の任意の実施形態において、前記第１の有機粒子の数平均粒子径は１５μｍ～２５μｍである。第１の有機粒子の数平均粒子径は所定の範囲にある場合、電池のサイクル性能および安全性能をさらに改善することができる。
【0011】
本願の任意の実施形態において、前記第１の有機粒子は、含フッ素アルキル基モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、アルキレン基モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、不飽和ニトリル系モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、アルキレンオキサイド系モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、および前記各ホモポリマーまたはコポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含み、
本願の任意の実施形態において、前記第１の有機粒子は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリビニリデンフルオライド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキサイド、異なる含フッ素アルキル基モノマー単位のコポリマー、含フッ素アルキル基モノマー単位とビニル基モノマー単位とのコポリマー、含フッ素アルキル基モノマー単位とアクリル酸系モノマー単位とのコポリマー、含フッ素アルキル基モノマー単位とアクリレート系モノマー単位とのコポリマー、および前記各ホモポリマーまたはコポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む。
本願の任意の実施形態において、前記第１の有機粒子は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリビニリデンフルオライド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキサイド、異なる含フッ素アルキル基モノマー単位のコポリマー、含フッ素アルキル基モノマー単位とビニル基モノマー単位とのコポリマー、含フッ素アルキル基モノマー単位とアクリル酸系モノマー単位とのコポリマー、含フッ素アルキル基モノマー単位とアクリレート系モノマー単位とのコポリマー、および前記各ホモポリマーまたはコポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む。
【0012】
本願の任意の実施形態において、前記第１の有機粒子は、ビニリデンフルオライド－トリフルオロエチレンコポリマー、ビニリデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、ビニリデンフルオライド－トリフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、ビニリデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレン－アクリル酸コポリマー、ビニリデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレン－アクリレートコポリマー、および前記コポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む。
【0013】
本願の任意の実施形態において、前記コーティングにおける前記第１の有機粒子の質量百分率≧１２％であり、任意選択的に、前記コーティングにおける前記第１の有機粒子の質量百分率は１５％～２５％である。
【0014】
本願の任意の実施形態において、前記コーティングにおける前記無機粒子の質量百分率≦８０％であり、任意選択的には、前記コーティングにおける前記無機粒子の質量百分率は６５％～７５％である。
【0015】
本願の任意の実施形態において、前記コーティングは、前記無機粒子に嵌めこまれ、かつ前記コーティングの表面に突起を形成する第２の有機粒子をさらに含み、前記第２の有機粒子は、一次粒子である。
【0016】
本願の任意の実施形態において、前記第２の有機粒子の数平均粒子径は２μｍ～８μｍである。任意選択的には、前記第２の有機粒子の数平均粒子径は、２．５μｍ～６μｍである。
【0017】
本願の任意の実施形態において、前記コーティングにおける前記第２の有機粒子の質量百分率は、前記コーティングにおける前記第１の有機粒子の質量百分率より小さい。
【0018】
本願の任意の実施形態において、前記コーティングにおける前記第２の有機粒子の質量百分率≦８％であり、任意選択的には、前記コーティングにおける前記第２の有機粒子の質量百分率は、２％～６％である。
【0019】
本願の任意の実施形態において、前記第１の有機粒子および前記第２の有機粒子の、コーティング表面における面積被覆率の合計≦１５％であり、任意選択的には、前記第１の有機粒子および第２の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率の合計は、１％～８％である。
【0020】
本願の任意の実施形態において、前記第１の有機粒子と前記第２の有機粒子とのコーティング表面における面積被覆率の比は、１：１～２０：１であり、任意選択的には、２：１～１０：１である。
【0021】
本願の任意の実施形態において、前記第２の有機粒子は、アクリレート系モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、アクリル酸系モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、スチレン系モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、ポリウレタン系化合物、ゴム系化合物、および以上に記載の各ホモポリマーまたはコポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む。
【0022】
本願の任意の実施形態において、前記第２の有機粒子は、アクリレート系モノマー単位－スチレン系モノマー単位のコポリマー、アクリル酸系モノマー単位－スチレン系モノマー単位のコポリマー、アクリル酸系モノマー単位－アクリレート系モノマー単位－スチレン系モノマー単位のコポリマー、スチレン系モノマー単位－不飽和ニトリル系モノマー単位のコポリマー、スチレン系モノマー単位－アルキレン基モノマー単位－不飽和ニトリル系モノマー単位のコポリマー、および上記コポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む。
【0023】
本願の任意の実施形態において、前記第２の有機粒子は、アクリル酸ブチル－スチレンコポリマー、ブチルメタクリレート－イソオクチルメタクリレートコポリマー、イソオクチルメタクリレート－スチレンコポリマー、メタクリレート－メタクリル酸－スチレンコポリマー、アクリル酸メチル－イソオクチルメタクリレート－スチレンコポリマー、アクリル酸ブチル－イソオクチルアクリレート－スチレンコポリマー、アクリル酸ブチル－イソオクチルメタクリレート－スチレンコポリマー、ブチルメタクリレート－イソオクチルメタクリレート－スチレンコポリマー、ブチルメタクリレート－イソオクチルアクリレート－スチレンコポリマー、スチレン－アクリロニトリルコポリマー、スチレン－ブタジエン－アクリロニトリルコポリマー、アクリル酸メチル－スチレン－アクリロニトリルコポリマー、イソオクチルメタクリレート－スチレン－アクリロニトリルコポリマー、スチレン－酢酸ビニルコポリマー、スチレン－酢酸ビニル－ピロリドンコポリマー、および前記コポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む。
【0024】
本願の任意の実施形態において、前記無機粒子は、ベーマイト（γ－ＡｌＯＯＨ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、二酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、チタン酸ジルコニウム（ＳｒＴｉＯ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）のうちの１種または複数種を含む。
【0025】
本願の任意の実施形態において、前記セパレータの透気度は１００ｓ／１００ｍＬ～３００ｓ／１００ｍＬであり、任意選択的には、前記セパレータの透気度は１５０ｓ／１００ｍＬ～２５０ｓ／１００ｍＬである。
【0026】
本願の任意の実施形態において、前記セパレータの横方向引張強度（ＭＤ）は、１５００ｋｇｆ／ｃｍ２～３０００ｋｇｆ／ｃｍ２であり、任意選択的には、前記セパレータの横方向引張強度は１８００ｋｇｆ／ｃｍ２～２５００ｋｇｆ／ｃｍ２である。
【0027】
本願の任意の実施形態において、前記セパレータの縦方向引張強度（ＴＤ）は、１０００ｋｇｆ／ｃｍ２～２５００ｋｇｆ／ｃｍ２であり、任意選択的には、前記セパレータの縦方向引張強度は１４００ｋｇｆ／ｃｍ２～２０００ｋｇｆ／ｃｍ２である。
【0028】
本願の任意の実施形態において、前記セパレータの横方向破断伸びは５０％～２００％であり、任意選択的には、前記セパレータの横方向破断伸びは１００％～１５０％である。
【0029】
本願の任意の実施形態において、前記セパレータの縦方向破断伸びは５０％～２００％であり、任意選択的には、前記セパレータの縦方向破断伸びは１００％～１５０％である。
【0030】
本願の任意の実施形態において、前記無機粒子および前記有機粒子は、前記コーティングにおいて不均一なトンネル構造を形成する。
【0031】
本願の任意の実施形態において、任意の隣接する２つの無機粒子間の間隔をＬ１とし、任意の隣接する無機粒子と有機粒子との間隔をＬ２とすると、Ｌ１＜Ｌ２である。
【0032】
第２の態様では、本願は、セパレータを製造する方法を提供し、前記方法は、少なくとも
基材を提供するステップ（１）と、
無機粒子と、第１の有機粒子を含む有機粒子とを含む成分材料および溶媒を含むコーティングスラリーを提供するステップ（２）と、
ステップ（２）に記載のコーティングスラリーをステップ（１）に記載の基材の少なくとも片面に塗布してコーティングを形成し、乾燥させて前記セパレータを得るステップ（３）と、を含み、
前記セパレータは、基材と、前記基材の少なくとも１つの表面に形成されるコーティングと、を含み、前記コーティングは無機粒子および有機粒子を含み、前記有機粒子は第１の有機粒子を含み、前記第１の有機粒子は前記無機粒子に嵌めこまれ、かつ前記無機粒子層の表面に突起を形成し、前記第１の有機粒子は二次粒子であり、前記第１の有機粒子の数平均粒子径≧１３μｍであり、前記第１の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率≦１０％である。
基材を提供するステップ（１）と、
無機粒子と、第１の有機粒子を含む有機粒子とを含む成分材料および溶媒を含むコーティングスラリーを提供するステップ（２）と、
ステップ（２）に記載のコーティングスラリーをステップ（１）に記載の基材の少なくとも片面に塗布してコーティングを形成し、乾燥させて前記セパレータを得るステップ（３）と、を含み、
前記セパレータは、基材と、前記基材の少なくとも１つの表面に形成されるコーティングと、を含み、前記コーティングは無機粒子および有機粒子を含み、前記有機粒子は第１の有機粒子を含み、前記第１の有機粒子は前記無機粒子に嵌めこまれ、かつ前記無機粒子層の表面に突起を形成し、前記第１の有機粒子は二次粒子であり、前記第１の有機粒子の数平均粒子径≧１３μｍであり、前記第１の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率≦１０％である。
【0033】
本願の任意の実施形態において、前記ステップ（２）において、前記コーティングスラリーは、第２の有機粒子をさらに含み、前記第２の有機粒子は、一次粒子である。
【0034】
本願の任意の実施形態において、前記ステップ（２）において、前記第２の有機粒子は、前記成分材料の乾物重量の合計の８％以下であり、任意選択的には、２％～６％である。
【0035】
本願の任意の実施形態において、前記ステップ（２）において、前記第１の有機粒子の添加質量は前記成分材料の乾物重量の合計の１２％以上であり、任意選択的には、１２％～３０％である。
【0036】
本願の任意の実施形態において、前記ステップ（２）において、コーティングスラリーの重量を基準として、前記コーティングスラリーの固形分含有量は２８％～４５％であり、任意選択的には、３０％～３８％である。
【0037】
本願の任意の実施形態において、前記塗布は、１００ＬＰＩ～３００ＬＰＩ、任意選択的には１２５ＬＰＩ～１９０ＬＰＩの線数を有するグラビアロールを含む塗布機を使用する。
【0038】
本願の任意の実施形態において、前記ステップ（３）において、前記塗布の速度は、３０ｍ／ｍｉｎ～９０ｍ／ｍｉｎ、任意選択的には５０ｍ／ｍｉｎ～７０ｍ／ｍｉｎである。
【0039】
本願の任意の実施形態において、前記ステップ（３）において、前記塗布の線速度比は０．８～２．５であり、任意選択的には０．８～１．５である。
【0040】
本願の任意の実施形態において、前記ステップ（３）において、前記乾燥温度は４０℃～７０℃であり、任意選択的には５０℃～６０℃である。
【0041】
本願の任意の実施形態において、前記ステップ（３）において、前記乾燥時間は１０ｓ～１２０ｓであり、任意選択的には２０ｓ～８０ｓである。
【0042】
本願の第３の態様は、本願の第１の態様のセパレータ、または本願の第２の態様の方法によって製造されるセパレータを含む二次電池を提供する。
【0043】
本願の第４の態様は、本願の第３の態様の二次電池を含む電池モジュールを提供する。
【0044】
本願の第５の態様は、本願の第４の態様の電池モジュールを含む電池パックを提供する。
【0045】
本願の第６の態様は、本願の第３の態様の二次電池、本願の第４の態様の電池モジュール、または本願の第５の態様の電池パックのうちの少なくとも１つを含む装置を提供する。
【0046】
本願の技術案をより明確に説明するために、以下、本願に用いられる図面を簡単に説明する。明らかに、以下に記載の図面は本願のいくつかの実施形態に過ぎず、当業者にとって、創造的な労働を費やさない前提で、図面に基づいて他の図面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1-1】本願のセパレータの一実施形態のコーティング構造の概略図である。
【図1-2】本願のセパレータの別の実施形態のコーティング構造の概略図である。
【図2】本願のセパレータの一実施形態の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の写真である。
【図3】本願のセパレータの一実施形態のイオン研磨断面形状（ＣＰ）の写真である。
【図4-1】本願のセパレータの一実施形態の構成概略図である。
【図4-2】本願のセパレータの別の実施形態を示す構成概略図である。
【図5】二次電池の一実施形態の概略図である。
【図7】電池モジュールの一実施形態の概略図である。
【図8】電池パックの一実施形態の概略図である。
【図10】二次電池が電源として使用される装置の一実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0048】
以下では具体的な実施形態を参照しながら、本願をさらに説明する。これらの具体的な実施形態は本願を説明するためのものにすぎず、本願の範囲を限定するものではないと理解されよう。
【0049】
簡潔にするために、本明細書はいくつかの数値範囲のみを具体的に開示する。但し、任意の下限は、任意の上限と組み合わせて、明記しない範囲を形成することができる。また、任意の下限は、他の下限と組み合わせて、明記しない範囲を形成することができ、同様に任意の上限は、他の上限と組み合わせて、明記しない範囲を形成することができる。また、個別に開示された各点または単一の数値自体は、下限または上限として、任意の他の点または単一の数値と組み合わせて或いは他の下限または上限と組み合わせて明記しない範囲を形成することができる。
【0050】
なお、本明細書の記載において、特に説明しない限り、「以上」、「以下」は本数を含み、「１種または複数種」のうちの「複数種」は２種および２種以上を意味する。
【0051】
本明細書の記載において、特に説明しない限り、用語「または（ｏｒ）」は包括的なものである。すなわち、［Ａまたは（ｏｒ）Ｂ］というフレーズは、「Ａ、ＢまたはＡとＢの両方」を意味する。より具体的には、Ａが真（または存在する）でありかつＢが偽（または存在しない）である条件と、Ａが偽（または存在しない）であり、Ｂが真（または存在する）である条件と、また、ＡとＢが共に真（または存在する）である条件のいずれかも「ＡまたはＢ」を満たしている。
【0052】
特に説明しない限り、本願で使用される用語は、当業者に通常理解される公知の意味を有する。特に説明しない限り、本願で言及された各パラメータの数値は、当分野でよく使われる各種の測定方法（例えば、本願の実施例に記載の方法）で測定することができる。
【0053】
特に明記しない限り、本願における操作方法は、室温大気圧で実施される。
【0054】
二次電池
二次電池とは、電池の放電後に充電により活物質を活性化させて使用し続けることができる電池をいう。
二次電池とは、電池の放電後に充電により活物質を活性化させて使用し続けることができる電池をいう。
【0055】
二次電池は、通常、正極板、負極板、セパレータおよび電解質を備えている。電池の充放電過程において、活性イオンは正極板と負極板との間に往復して挿入や脱離をする。セパレータは正極板と負極板との間に設けられ、隔離の効果を果たす。電解質は、正極板と負極板との間でイオンを伝導する役割を果たす。
【0056】
［セパレータ］
本願に係るセパレータは、基材と、前記基材の少なくとも１つの表面に設置されるコーティングとを含むセパレータを提供する。前記コーティングは無機粒子と有機粒子とを含む。前記有機粒子は、前記無機粒子に嵌めこまれ、かつ前記コーティングの表面に突起を形成する第１の有機粒子を含む。前記第１の有機粒子は二次粒子であり、前記第１の有機粒子の数平均粒子径≧１３μｍである。前記第１の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率≦１０％である。
本願に係るセパレータは、基材と、前記基材の少なくとも１つの表面に設置されるコーティングとを含むセパレータを提供する。前記コーティングは無機粒子と有機粒子とを含む。前記有機粒子は、前記無機粒子に嵌めこまれ、かつ前記コーティングの表面に突起を形成する第１の有機粒子を含む。前記第１の有機粒子は二次粒子であり、前記第１の有機粒子の数平均粒子径≧１３μｍである。前記第１の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率≦１０％である。
【0057】
なお、有機粒子の数平均粒子径とは、セパレータコーティングにおいて、有機粒子数で統計する有機粒子の粒子径の算術平均値を意味する。有機粒子の粒子径とは、有機粒子上の最も離れた２点間の距離を意味する。
【0058】
コーティング表面における有機粒子の面積被覆率とは、コーティングの総面積に対する有機粒子の面積の比を意味する。
【0059】
いかなる理論にも束縛されないが、本願のセパレータは同じコーティングにおいて無機粒子と特定の第１の有機粒子を含み、無機粒子層と有機粒子層の２つのコーティングを有するセパレータと比較して、セパレータの全体の厚さを大幅に減少させ、それによって電池のエネルギー密度を向上させる。また、有機粒子と無機粒子は特殊なコーティング構造を形成し、無機粒子と有機粒子との間に十分かつ不均一に分布するトンネル構造を形成することができ、イオン伝送通路の滑らかさを保証し、それにより電池に良好なサイクル性能を持たせる。また、第１の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率は特定の範囲内にあり、電池が通常の動作環境（例えば４５℃以下）にあるとき、コーティングにおける第１の有機粒子が電解液中で膨潤した後に緻密なゲル膜を形成することを効果的に回避することができ、イオンの輸送を容易にするためにセパレータが適度な細孔を有することを保証し、それにより電池のサイクル性能をさらに改善する。特に、電池が高温動作環境（例えば１００℃以上）にあるとき、特定の面積被覆率の第１の有機粒子は高温で適当なゲル膜構造を形成し、イオン拡散通路を急速に減少させ、熱拡散の時間を遅延させ、それにより電池の安全性能を効果的に改善する。
【0060】
図１－１に示すように、前記セパレータは、基材（Ａ）と、第１の有機粒子（Ｂ１）および無機粒子（Ｂ２）を含むコーティング（Ｂ）とを含み、第１の有機粒子（Ｂ１）は二次粒子であり、かつ第１の有機粒子は前記無機粒子（Ｂ２）によって形成された無機粒子層に嵌めこまれ、前記無機粒子層の表面に突起を形成する。
【0061】
本願人は鋭意研究を重ねた結果、本願のセパレータが、上記の設計条件を満たした上で、下記の条件の１つまたは複数をさらに選択的に満たした場合に、二次電池の性能をさらに改善できることを発見した。
【0062】
いくつかの実施形態において、コーティング表面における前記第１の有機粒子の面積被覆率は、０．５％～１０％、任意選択的には０．５％～８％であり、例えば、コーティング表面における前記第１の有機粒子の面積被覆率は、０．５～７％、０．５％～５％、０．５％～３％、０．８％～１０％、０．８％～８％、０．８％～６％、０．８％～５％、０．８％～２．５％、１％～８％、１％～６％、１％～３％、１．５％～１０％、１．５％～５．５％、１．５％～３．５％、１．５％～２．５％、１．８％～５．５％、１．８％～３．５％、２％～１０％、４％～８％であってもよい。第１の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率が所定範囲内にある場合、電池のサイクル性能および安全性能をさらに改善することができる。
【0063】
いくつかの実施形態において、前記第１の有機粒子の数平均粒子径は１５μｍ～２５μｍであってもよい。第１の有機粒子の数平均粒子径が所定の範囲内にあると、有機粒子間に十分な空隙を存在させることができ、電解液中で有機粒子が膨潤しても十分なイオン伝送通路を形成することができ、それにより、電池のサイクル性能をさらに向上させることができる。
【0064】
前記有機粒子の数平均粒子径とは、セパレータのコーティングにおいて、有機粒子数で統計する有機粒子の粒子径の算術平均値を意味する。
【0065】
いくつかの実施形態において、前記第１の有機粒子は、含フッ素アルキル基モノマー単位のホモポリマー又はコポリマー、アルキレン基モノマー単位のホモポリマー又はコポリマー、不飽和ニトリル系モノマー単位のホモポリマー又はコポリマー、アルキレンオキサイド系モノマー単位のホモポリマー又はコポリマー、及び前記各ホモポリマー又はコポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む。
【0066】
いくつかの実施形態において、前記含フッ素アルキル基モノマー単位は、ジフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンのうちの１種または複数種から選択することができる。
【0067】
いくつかの実施形態において、前記アルキレン基モノマー単位は、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレンなどのうちの１種または複数種から選択することができる。
【0068】
いくつかの実施形態において、前記不飽和ニトリル系モノマー単位は、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのうちの１種または複数種から選択することができる。
【0069】
いくつかの実施形態において、前記アルキレンオキサイド系モノマー単位は、エチレンオキシド、プロピレンオキシドなどのうちの１種または複数種から選択することができる。
【0070】
いくつかの実施形態において、前記第１の有機粒子は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリビニリデンフルオライド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキサイド、異なる含フッ素アルキル基モノマー単位のコポリマー、含フッ素アルキル基モノマー単位とビニル基モノマー単位とのコポリマー、含フッ素アルキル基モノマー単位とアクリル酸系モノマー単位とのコポリマー、含フッ素アルキル基モノマー単位とアクリレート系モノマー単位とのコポリマー、および前記各ホモポリマーまたはコポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む。
【0071】
いくつかの実施形態において、前記第１の有機粒子は、ビニリデンフルオライド－トリフルオロエチレンコポリマー、ビニリデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、ビニリデンフルオライド－トリフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、ビニリデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレン－アクリル酸コポリマー、ビニリデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレン－アクリレートコポリマー、および前記コポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む。
【0072】
いくつかの実施形態において、前記第１の有機粒子の数平均分子量は３０万～８０万、例えば４０万～６５万である。
【0073】
いくつかの実施形態において、前記無機粒子は、ベーマイト（γ－ＡｌＯＯＨ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、二酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、チタン酸ジルコニウム（ＳｒＴｉＯ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）のうちの１種または複数種を含むことができる。例えば、前記無機粒子は、ベーマイト（γ－ＡｌＯＯＨ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）のうちの１種または複数種を含むことができる。
【0074】
いくつかの実施形態において、前記無機粒子の体積平均粒子径Ｄｖ５０≦２．５μｍである。例えば、前記無機粒子の体積平均粒子径は０．５μｍ～２．５μｍ、１．５μｍ～２．５μｍ、０．３μｍ～０．７μｍなどであってもよい。無機粒子の体積平均粒子径が所定範囲内に制御されると、セパレータが良好なサイクル性能および安全性能の前提で、電池の体積エネルギー密度を向上させることを確保することができる。
【0075】
いくつかの実施形態において、前記コーティングにおける第１の有機粒子の質量百分率≧１２％であり、例えば、前記コーティングにおける前記第１の有機粒子の質量百分率は、１２％～３０％、１５％～２５％である。
【0076】
いくつかの実施形態において、前記コーティングにおける前記無機粒子の質量百分率≦８０％であり、例えば、前記コーティングにおける前記無機粒子の質量百分率は６５％～７５％である。
【0077】
適当な第１の有機粒子と無機粒子の含有量を選択することによって、両者に良好な協同作用を発揮させ、セパレータが安全性能を保証する前提で、さらに適当なトンネル構造を有すると同時に、セパレータの軽質化を実現することを確保し、それによって電池のエネルギー密度をさらに改善する。
【0078】
いくつかの実施形態において、前記コーティングは、前記無機粒子に嵌めこまれ、かつ前記コーティングの表面に突起を形成する第２の有機粒子をさらに含み、前記第２の有機粒子は、一次粒子である。コーティング中に第２の有機粒子も含まれる場合、電池の安全性能をさらに改善することができる。
【0079】
なお、有機粒子の形状（一次粒子および二次粒子）は、当該技術分野において周知の意味を有する。一次粒子とは、凝集状態になっていない粒子をいう。二次粒子とは、２個以上の一次粒子の凝集により形成される凝集状態の粒子を意味する。
【0080】
図１－２に示すように、前記セパレータは、基材（Ａ）と、第１の有機粒子（Ｂ１）、無機粒子（Ｂ２）、および第２の有機粒子（Ｂ３）を含むコーティング（Ｂ）とを含み、第１の有機粒子（Ｂ１）は二次粒子であり、第２の有機粒子（Ｂ３）は一次粒子であり、第１の有機粒子（Ｂ１）および第２の有機粒子（Ｂ３）はいずれも前記無機粒子（Ｂ２）によって形成された無機粒子層に嵌めこまれ、前記無機粒子層の表面に突起を形成する。
【0081】
いくつかの実施形態において、前記第２の有機粒子の数平均粒子径は２μｍ～８μｍである。例えば、前記第２の有機粒子の数平均粒子径は、２．５μｍ～８μｍ、２．５μｍ～６μｍ、３．０μｍ～５．５μｍであってもよい。本発明者らは、第２の有機粒子の数平均粒子径が所定範囲内にある場合、電池のサイクル性能および安全性能をさらに向上させることができることを研究によって見出した。本発明者らは、第２の有機粒子の数平均粒子径が小さすぎる場合（例えば、２μｍより小さい）、それが電解液中で膨潤してゲル膜構造を形成しやすく、電池が正常に動作しているとき、イオン伝送通路を遮断し、これにより電池のサイクル性能に影響することを多くの研究により見出した。第２の有機粒子の数平均粒子径が大きすぎる場合（例えば、８μｍを超える）、それが電池製造のホットプレスプロセスの後、セパレータと電極板との間に過度に強固な接着が生じ、電解液の濡れ不良を引き起こし、それにより、電池のサイクル性能に影響する可能性がある。
【0082】
いくつかの実施形態において、前記第２の有機粒子は、アクリレート系モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、アクリル酸系モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、スチレン系モノマー単位のホモポリマーまたはコポリマー、ポリウレタン系化合物、ゴム系化合物および前記各ホモポリマーまたはコポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含むことができる。
【0083】
本願の任意の実施形態において、前記第２の有機粒子は、アクリレート系モノマー単位－スチレン系モノマー単位のコポリマー、アクリル酸系モノマー単位－スチレン系モノマー単位のコポリマー、アクリル酸系モノマー単位－アクリレート系モノマー単位－スチレン系モノマー単位のコポリマー、スチレン系モノマー単位－不飽和ニトリル系モノマー単位のコポリマー、スチレン系モノマー単位－アルキレン基モノマー単位－不飽和ニトリル系モノマー単位のコポリマー、および上記コポリマーの変性化合物のうちの１種または複数種を含む。
【0084】
いくつかの実施形態において、前記アクリレート系モノマー単位は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソオクチルメタクリレートなどのうちの１種または複数種から選択することができる。
【0085】
いくつかの実施形態において、前記アクリル酸系モノマー単位は、アクリル酸、メタクリル酸などのうちの１種または複数種から選択することができる。
【0086】
いくつかの実施形態において、前記スチレン系モノマー単位は、スチレン、メチルスチレンなどのうちの１種または複数種から選択することができる。
【0087】
いくつかの実施形態において、前記不飽和ニトリル系モノマー単位は、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのうちの１種または複数種から選択することができる。
【0088】
いくつかの実施形態において、前記第２の有機粒子は、アクリル酸ブチル－スチレンコポリマー、ブチルメタクリレート－イソオクチルメタクリレートコポリマー、イソオクチルメタクリレート－スチレンコポリマー、メタクリレート－メタクリル酸－スチレンコポリマー、アクリル酸メチル－イソオクチルメタクリレート－スチレンコポリマー、アクリル酸ブチル－イソオクチルアクリレート－スチレンコポリマー、アクリル酸ブチル－イソオクチルメタクリレート－スチレンコポリマー、ブチルメタクリレート－イソオクチルメタクリレート－スチレンコポリマー、ブチルメタクリレート－イソオクチルアクリレート－スチレンコポリマー、スチレン－アクリロニトリルコポリマー、スチレン－ブタジエン－アクリロニトリルコポリマー、アクリル酸メチル－スチレン－アクリロニトリルコポリマー、イソオクチルメタクリレート－スチレン－アクリロニトリルコポリマー、スチレン－酢酸ビニルコポリマー、スチレン－酢酸ビニル－ピロリドンコポリマー、および前記各材料の変性化合物のうちの１種または複数種を含むことができる。
【0089】
前記各ホモポリマーまたはコポリマーの変性化合物とは、各ホモポリマーまたはコポリマーにおけるモノマー単位と、特定官能基含有モノマー単位とを共重合して得られる変性化合物を意味する。例えば、含フッ素アルキル基モノマー単位とカルボキシル基含有官能基の化合物とを共重合して変性化合物などを得ることができる。
【0090】
いくつかの実施形態において、第２の有機粒子の数平均分子量は１万～１０万、例えば２万～８万である。
【0091】
いくつかの実施形態において、前記コーティングにおける前記第２の有機粒子の質量百分率は、前記コーティングにおける前記第１の有機粒子の質量百分率より小さい。
【0092】
いくつかの実施形態において、前記コーティングにおける前記第２の有機粒子の質量百分率≦８％であり、例えば、２％～８％、２％～６％、３％～６．５％であってもよい。
【0093】
いくつかの実施形態において、前記第１の有機粒子および前記第２の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率の合計が≦２０％、任意選択的に≦１５％である。任意選択的には、前記第１の有機粒子および前記第２の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率の合計は、１％～２０％、１％～１６％、１％～１３％、１％～８％、２％～１５％、２％～１０％、２．５％～１２％、３％～１８％、３．５％～９％、４．５％～１５％、４．５％～８％である。第１の有機粒子および前記第２の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率の合計が前記範囲内にある場合、電池のサイクル性能および安全性能をさらに改善することができる。
【0094】
いくつかの実施形態において、前記第１の有機粒子と前記第２の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率の比は、１：１～２０：１であり、任意選択的には、２：１～１０：１，３：１－５：１である。前記比が上記範囲内にある場合、第１の有機粒子と第２の有機粒子の含有量を最適に一致させることができ、それにより、電池のエネルギー密度とサイクル性能をさらに向上させることができる。第１の有機粒子の含有量が多すぎると、電池のエネルギー密度に影響する可能性がある。第２の有機粒子の含有量が多すぎると、電池のサイクル性能に影響する可能性がある。
【0095】
いくつかの実施例に基づき、前記コーティングは、その他の有機化合物をさらに含むことができ、例えば、耐熱性を改善するポリマー（単に「耐熱接着剤」ともいう）、分散剤、湿潤剤、その他の種類のバインダーなどを含んでいてもよい。上記の他の有機化合物は、コーティングにおいていずれも非粒子状物質である。本願は、前記の他の有機化合物の種類について特に限定せず、良好な改善性能を有する任意の公知材料を選んで用いることができる。
【0096】
本願において、前記基材の材質は特に制限されず、任意の公知の良好な化学的安定性および機械的安定性を有する基材、例えば、ガラス繊維、不織布、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリビニリデンフルーランドのうちの１種または複数種を選択することができる。前記基材は、単層フィルムであってもよいし、多層複合フィルムであってもよい。前記基材が多層複合フィルムである場合、各層の材料は同一であってもよいし、異なってもよい。
【0097】
いくつかの実施形態において、前記基材の厚さは、≦１０μｍである。例えば、前記基材の厚さは、５μｍ～１０μｍ、５μｍ～９μｍ、７μｍ～９μｍであってもよい。前記基材の厚さが所定範囲内に制御されるとき、電池の倍率性能および安全性能を確保する前提で、電池のエネルギー密度をさらに向上させることができる。
【0098】
いくつかの実施形態において、単位面積当たりのセパレータにおける片面のコーティング重量は、≦３．０ｇ／ｍ２であり、例えば、単位面積当たりのセパレータにおける片面のコーティング重量は、１．５ｇ／ｍ２～３．０ｇ／ｍ２、１．５ｇ／ｍ２～２．５ｇ／ｍ２、１．８ｇ／ｍ２～２．３ｇ／ｍ２であってもよい。単位面積あたりのセパレータにおける片面のコーティングの重量を所定の範囲に制御することで、電池サイクル性能および安全性能を確保した前提で、電池のエネルギー密度をさらに向上させることができる。
【0099】
いくつかの実施形態において、前記セパレータの透気度は、１００ｓ／１００ｍＬ～３００ｓ／１００ｍＬであってもよい。例えば、前記セパレータの透気度は、１５０ｓ／１００ｍＬ～２５０ｓ／１００ｍＬ、１７０ｓ／１００ｍＬ～２２０ｓ／１００ｍＬであってもよい。
【0100】
いくつかの実施形態において、前記セパレータの縦方向引張強度（ＴＤ）は１０００ｋｇｆ／ｃｍ２～２５００ｋｇｆ／ｃｍ２であってもよい。例えば、前記セパレータの縦方向引張強度は１４００ｋｇｆ／ｃｍ２～２０００ｋｇｆ／ｃｍ２であってもよい。
【0101】
いくつかの実施形態において、前記セパレータの縦方向破断伸びは５０％～２００％であってもよく、例えば、前記セパレータの縦方向破断伸びは１００％～１５０％であってもよい。
【0102】
いくつかの実施形態において、前記セパレータの横方向引張強度（ＭＤ）は、１５００ｋｇｆ／ｃｍ２～３０００ｋｇｆ／ｃｍ２であってもよい。例えば、前記セパレータの横方向引張強度は１８００ｋｇｆ／ｃｍ２～２５００ｋｇｆ／ｃｍ２であってもよい。
【0103】
いくつかの実施形態において、任意選択的に、前記セパレータの横方向破断伸びは５０％～２００％であってもよい。例えば、前記セパレータの横方向破断伸びは１００％～１５０％であってもよい。
【0104】
いくつかの実施形態において、前記無機粒子と前記有機粒子は、前記コーティングにおいて、不均一なトンネル構造を形成している。
【0105】
いくつかの実施形態において、任意の隣接する２つの無機粒子間の間隔をＬ１とし、任意の隣接する無機粒子と有機粒子との間隔をＬ２とすると、Ｌ１＜Ｌ２である。
【0106】
関連パラメータの試験方法
いくつかの実施例によれば、コーティング表面における有機粒子の面積被覆率は、当該技術分野において既知の装置および方法を用いて試験することができる。一例として、コーティング表面における第１の有機粒子の面積被覆率は、以下の方法に従って試験することができる：セパレータ上に一定のサイズの測定サンプル（例えば、長さ×幅＝５０ｍｍ×１００ｍｍ）を任意に選択し、該測定サンプルの面積を計算してＳと記す。走査型電子顕微鏡（例えばＺＥＩＳＳ Ｓｉｇｍａ ３００）を使用して、例えば、ＪＹ／Ｔ０１０－１９９６を参照して、測定サンプルから複数の異なる測定領域（例えば、１０個）を任意に選択して、一定の拡大倍率（例えば、１０００倍）で、該測定領域のＳＥＭ画像を取得する。
いくつかの実施例によれば、コーティング表面における有機粒子の面積被覆率は、当該技術分野において既知の装置および方法を用いて試験することができる。一例として、コーティング表面における第１の有機粒子の面積被覆率は、以下の方法に従って試験することができる：セパレータ上に一定のサイズの測定サンプル（例えば、長さ×幅＝５０ｍｍ×１００ｍｍ）を任意に選択し、該測定サンプルの面積を計算してＳと記す。走査型電子顕微鏡（例えばＺＥＩＳＳ Ｓｉｇｍａ ３００）を使用して、例えば、ＪＹ／Ｔ０１０－１９９６を参照して、測定サンプルから複数の異なる測定領域（例えば、１０個）を任意に選択して、一定の拡大倍率（例えば、１０００倍）で、該測定領域のＳＥＭ画像を取得する。
【0107】
測定領域における有機粒子が二次粒子形態である場合には、該有機粒子の面積（なお、有機粒子が不規則的な形状である場合には、当該有機粒子を外接円処理し、当該外接円の面積を当該有機粒子の面積とする）を統計し、各測定領域における第１の有機粒子の面積の合計を統計してＳ１と記す。コーティング表面における第１の有機粒子の面積被覆率＝Ｓ１／Ｓ×１００％である。
【0108】
試験結果の正確さを確保するために、複数の測定サンプル（例えば、５つ）を繰り返して上記試験を行うことができ、各測定サンプルの面積被覆率の平均値を最終的試験結果として取る。
【0109】
第２の有機粒子の面積被覆率も同様に上記の方法で試験する。
【0110】
図２は本願のセパレータの一実施形態の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の写真である。以上に記載の方法に従って、コーティング表面における有機粒子の面積被覆率の大きさを算出することができる。
【0111】
いくつかの実施例に基づき、有機粒子の粒子径と数平均粒子径は当分野で知られている機器および方法で測定することができる。例えば、走査型電子顕微鏡（例えばＺＥＩＳＳ Ｓｉｇｍａ ３００）を用いて、例えばＪＹ／Ｔ０１０－１９９６を参照し、セパレータのＳＥＭ画像を取得する。例として、以下のような方法によって測定することができる。セパレータ上で任意に１つの長さ×幅＝５０ｍｍ×１００ｍｍの測定サンプルを採取し、測定サンプル中で複数の測定領域（例えば５つ）をランダムに採取し、一定の拡大倍率（例えば、第１の有機粒子を測定した場合は５００倍、第２の有機粒子を測定した場合は１０００倍）で、各測定領域における各有機粒子の粒子径を読み取る（すなわち、有機粒子上の最も離れる２点間の距離を当該有機粒子の粒子径として取る）、すなわち、本願に記載の有機粒子の粒子径である。各測定領域における有機粒子の数および粒子径の数値を統計し、各測定領域における有機粒子の粒子径の算術平均値を取り、このサンプルにおける有機粒子の数平均粒子径である。測定結果の正確性を確保するために、複数のサンプル（例えば１０個）を取って上記測定を行い、各サンプルの平均値を取って最終的な測定結果とすることができる。
【0112】
いくつかの実施例によれば、有機粒子の形状は、当該技術分野において既知の装置および方法を用いて試験することができる。例えば、走査型電子顕微鏡（例えばＺＥＩＳＳ Ｓｉｇｍａ ３００）を使用して試験を行うことができる。例として、以下のようなステップによって、操作することができる。まずセパレータを一定のサイズの被測定サンプル（例えば、６ｍｍ×６ｍｍ）に裁断し、２枚の導電伝熱シート（例えば銅箔）で被測定サンプルを挟み、被測定サンプルとシートとの間に粘着剤（例えば両面テープ）で粘着して固定し、一定の質量（例えば４００ｇ程度）の歪取り鉄ブロックで一定の時間（例えば１ｈ）押さえ、被測定サンプルと銅箔との間の隙間を小さくすればするほど好ましく、続いてはさみでエッジを切り揃え、導電性粘着剤を有するサンプル台に粘着し、サンプルがサンプル台のエッジから少し突出すればよい。次にサンプル台をサンプルホルダに入れてロックして固定し、アルゴンイオン断面研磨装置（例えば、ＩＢ－１９５００ＣＰ）の電源を入れて真空引き（例、１０Ｐａ～４Ｐａ）をし、アルゴンガスの流量（例えば、０．１５ＭＰａ）、電圧（例えば、８ＫＶ）および研磨時間（例えば、２時間）を設定し、サンプル台を揺動モードに調整して、研磨を開始し、研磨終了後、走査型電子顕微鏡（例、ＺＥＩＳＳ Ｓｉｇｍａ ３００）を用いてサンプルのインオン研磨断面形状（ＣＰ）の写真を得る。
【0113】
図３は本願の実施例に係るセパレータのイオン研磨断面形状（ＣＰ）の写真である。図３から分かるように、セパレータのコーティングは、第１の有機粒子と第２の有機粒子の両方を含む。第１の有機粒子は、複数の一次粒子からなる二次粒子であり、不規則な非中実球断面である。第２の有機粒子の非凝集体の一次粒子は、中実球の断面である。
【0114】
いくつかの実施形態に基づき、有機粒子の物質の種類は、当分野で知られている機器および方法を使用して測定することができる。例えば、材料の赤外線スペクトルを測定して、それに含まれる特徴的なピークを決定することによって、物質の種類を特定することができる。具体的には、当分野で公知されている器具および方法で有機粒子に対して、赤外分光分析を行い、例えば、ＧＢ／Ｔ６０４０～２００２赤外線分光分析方法通則によって、米国ニコレット（ｎｉｃｏｌｅｔ）社のＩＳ１０フーリエ変換赤外線分光器などの赤外線分光器を用いて、測定することができる。
【0115】
いくつかの実施形態に基づき、無機粒子の体積平均粒子径Ｄｖ５０は、当分野で公知されている意味であり、当分野で知られている器具および方法を使用することによって測定することができる。例えば、ＧＢ／Ｔ１９０７７～２０１６レーザー回折式粒度分布法を参照し、レーザー粒度分析計（たとえば、Ｍａｓｔｅｒ Ｓｉｚｅ ３０００）を使用して測定できる。
【0116】
いくつかの実施例に基づき、セパレータの透気度、横引張強度（ＭＤ）、縦引張強度（ＴＤ）、横方向破断伸び、縦方向破断伸びは、いずれも当分野で公知されている意味を有し、当分野で知られている方法で計測することができる。例えば、いずれもＧＢ／Ｔ ３６３６３-２０１８規格に基づき測定することができる。
【0117】
いくつかの実施例に基づき、任意の隣接する２つの無機粒子間の間隔とは、セパレータのＳＥＭ図像において、コーティングから、隣接する２つの無機粒子（無機粒子が不規則な形状である場合、この粒子に対して、外接円処理を行うことができる）を任意に取り、両無機粒子の中心間距離を、両無機粒子間の間隔として測定し、Ｌ１とする。
【0118】
いくつかの実施例に基づき、任意の隣接する無機粒子と有機粒子との間隔とは、セパレータのＳＥＭ図像において、コーティングから、隣接する１つの無機粒子と１つの有機粒子（無機粒子または有機粒子が不規則な形状である場合、この粒子に対して外接円処理を行うことができる）を任意に取り、この無機粒子とこの有機粒子との中心間距離を無機粒子と有機粒子との間隔として測定し、Ｌ２とする。上記有機粒子は、第１の有機粒子を取ってもよいし、第２の有機粒子を取ってもよい。
【0119】
上記間隔は当分野で知られている器具で測定することができる。例えば、走査型電子顕微鏡で測定することができる。例として、任意の隣接する無機粒子と有機粒子との間隔Ｌ２は以下の方法によって測定することができる。セパレータを縦×横＝５０ｍｍ×１００ｍｍのサンプルに製造し、走査型電子顕微鏡（例えば、ＺＥＩＳＳ Ｓｉｇｍａ３００）を用いて、セパレータを測定する。ＪＹ／Ｔ０１０－１９９６を参照して測定することができる。サンプルから領域をランダムに選択し、走査測定を行い、一定の拡大倍率（例えば、３０００倍）で、セパレータのＳＥＭ図像を取得し、ＳＥＭ図像において、隣接する１つの無機粒子と１つの有機粒子（無機粒子または有機粒子は不規則体である場合、この粒子に対して外接円処理を行うことができる）を任意に選択し、無機粒子（またはその外接円）の中心と有機粒子（またはその外接円）の中心との距離を計測し、本願に記載の隣接する無機粒子と有機粒子との間隔であり、Ｌ２とする。測定結果の正確性を確保するために、サンプルにおいて複数組の隣接する粒子（例えば１０組）を取って上記測定を繰り返し、各組の測定結果の平均値を最終的な結果とする。
【0120】
同様に、任意の隣接する２つの無機粒子間の間隔Ｌ１についても、上記方法で、測定することができる。
【0121】
本願はまた、少なくとも、
基材を提供するステップ（１）と、
機粒子と、第１の有機粒子を含む有機粒子とを含む成分材料および溶媒を含むコーティングスラリーを提供するステップ（２）と、
ステップ（２）に記載のコーティングスラリーをステップ（１）に記載の基材の少なくとも一側に塗布し、コーティングを形成し、乾燥させ、前記セパレータを得るステップ（３）とを含む上記のセパレータを製造するための方法を提供し、
前記セパレータは、基材と、前記基材の少なくとも１つの表面に形成されるコーティングと、を含み、前記コーティングは無機粒子および有機粒子を含み、前記有機粒子は第１の有機粒子を含み、前記第１の有機粒子は前記無機粒子に嵌めこまれ、かつ前記無機粒子層の表面に突起を形成し、前記第１の有機粒子は二次粒子であり、前記第１の有機粒子の数平均粒子径≧１３μｍであり、前記第１の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率≦１０％である。
基材を提供するステップ（１）と、
機粒子と、第１の有機粒子を含む有機粒子とを含む成分材料および溶媒を含むコーティングスラリーを提供するステップ（２）と、
ステップ（２）に記載のコーティングスラリーをステップ（１）に記載の基材の少なくとも一側に塗布し、コーティングを形成し、乾燥させ、前記セパレータを得るステップ（３）とを含む上記のセパレータを製造するための方法を提供し、
前記セパレータは、基材と、前記基材の少なくとも１つの表面に形成されるコーティングと、を含み、前記コーティングは無機粒子および有機粒子を含み、前記有機粒子は第１の有機粒子を含み、前記第１の有機粒子は前記無機粒子に嵌めこまれ、かつ前記無機粒子層の表面に突起を形成し、前記第１の有機粒子は二次粒子であり、前記第１の有機粒子の数平均粒子径≧１３μｍであり、前記第１の有機粒子のコーティング表面における面積被覆率≦１０％である。
【0122】
コーティングの性質または成分は、セパレータにおいて上記したものと同じ定義を有する。
【0123】
前記コーティングは、前記基材の片面のみに設けてもよいし、前記基材の両面に設けてもよい。
【0124】
図４－１に示すように、セパレータは基材（Ａ）とコーティング（Ｂ）とを含み、前記コーティング（Ｂ）は前記基材（Ａ）の片面のみに設けられている。
【0125】
図４－２に示すように、セパレータは基材（Ａ）とコーティング（Ｂ）とを含み、前記コーティング（Ｂ）は前記基材（Ａ）の両面ともに設けられている。
【0126】
本願の実施例は、前記基材の材質に対して特別な制限がなく、任意の公知の良好な化学的安定性および機械的安定性を有する基材、例えば、ガラス繊維、不織布、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリビニリデンフルーランドの１種または複数種を選択することができる。前記基材は、単層フィルムであってもよいし、多層複合フィルムであってもよい。前記基材が多層複合フィルムである場合、各層の材料は同一であってもよいし、異なってもよい。
【0127】
いくつかの実施形態において、ステップ（２）において、前記溶媒は水であってもよく、例えば、脱イオン水である。
【0128】
いくつかの実施形態において、ステップ（２）において、前記成分材料は、前述の第２の有機粒子をさらに含むことができる。第２の有機粒子の各パラメータは、前述の内容を参照することができ、ここでは説明を省略する。
【0129】
いくつかの実施形態において、ステップ（２）において、前記成分材料は、他の有機化合物、例えば、耐熱性を改善するポリマー、分散剤、湿潤剤、他の種類のバインダーなどを含んでもよい。上記の他の有機化合物は、コーティングにおいていずれも非粒子状物質である。本願は、上記の他の有機化合物の種類について、特に限定せず、良好な改善性能を有する任意の公知材料を選んで用いることができる。
【0130】
いくつかの実施形態においては、ステップ（２）において、溶媒に成分材料を加えて均一に攪拌してコーティングスラリーを得る。
【0131】
いくつかの実施形態において、ステップ（２）において、前記第１の有機粒子の添加質量は、前記成分材料の乾物重量の合計の１２％以上であり、例えば、１２％～３０％、１５％～３０％、１５％～２５％、１５％～２０％、１６％～２２％である。
【0132】
いくつかの実施形態において、ステップ（２）において、前記第２の有機粒子の添加質量は、前記成分材料の乾物重量の合計の８％以下であり、例えば、２％～１０％、２％～６％、３％～７％、３％～５％である。
【0133】
なお、成分材料が固形である場合、成分材料の乾物重量は、この成分材料の添加質量である。成分材料が懸濁液、エマルジョンまたは溶液である場合、成分材料の乾物重量は、この成分材料の添加質量とこの成分材料の固形分含有率との積である。前記成分材料の乾物総重量は、各成分材料の乾物重量の合計である。
【0134】
いくつかの実施形態において、ステップ（２）において、コーティングスラリーの固形分含有率を２８％～４５％に制御することができ、例えば、３０％～３８％であってもよく、コーティングスラリーの重量ベースである。コーティングスラリーの固形分含有率が上記範囲にある場合、コーティングの膜面問題および塗布ムラの発生確率を効果的に低減することができ、電池のサイクル性能および安全性能のさらなる改善が図れる。
【0135】
いくつかの実施形態において、ステップ（３）において、前記塗布は塗布機を用いて行われる。
【0136】
本願の実施例において、塗布機の型式は特に限定されず、市販の塗布機を用いることができる。
【0137】
いくつかの実施形態において、ステップ（３）において、前記塗布は転写塗布、回転スプレー、浸漬塗布などのプロセスを用いることができ、例えば、前記塗布には、転写塗布が用いられる。
【0138】
いくつかの実施形態において、前記塗布機はグラビアロールを含み、前記グラビアロールは、コーティングスラリーを基材に転移するために使用される。
【0139】
いくつかの実施形態において、前記グラビアロールの線数は、１００ＬＰＩ～３００ＬＰＩであってもよく、例えば、１２５ＬＰＩ～１９０ＬＰＩ（ＬＰＩは線／インチである）であってもよい。グラビアロールの線数が上記範囲にある場合、第１の有機粒子と第２の有機粒子の数を制御することに寄与し、セパレータのサイクル性能および安全性能のさらなる改善が図れる。
【0140】
いくつかの実施形態において、ステップ（３）において、前記塗布の速度は３０ｍ／ｍｉｎ～９０ｍ／ｍｉｎに、例えば、５０ｍ／ｍｉｎ～７０ｍ／ｍｉｎに制御することができる。塗布速度が上記範囲内にある場合、前記無機粒子層の厚さに対する比が所定の範囲内に制御されるように、前記突起の平均高さを調整するのに役立ち、また、コーティングの膜面問題を効果的に減少させ、コーティング不均一の確率を低下させ、それによって電池のサイクル性能と安全性能をさらに改善することができる。
【0141】
いくつかの実施形態において、ステップ（３）において、前記塗布の線速度比は０．８～２．５に制御することができ、例えば、０．８～１．５、１．０～１．５であってもよい。
【0142】
いくつかの実施形態において、ステップ（３）において、前記乾燥の温度は、４０℃～７０℃であってもよく、例えば、５０℃～６０℃であってもよい。
【0143】
いくつかの実施形態において、ステップ（３）において、前記乾燥の時間は、１０ｓ～１２０ｓであってもよく、例えば、２０ｓ～８０ｓ、２０ｓ～４０ｓであってもよい。
【0144】
上記の各プロセスパラメータを所定の範囲に制御することにより、本願に係るセパレータの使用性能をさらに改善することができる。当業者は実際の生産状況に基づき、上記１つまたは複数のプロセスパラメータを選択的には、調節制御することができる。
【0145】
前記無機粒子および前記有機粒子は、二次電池の性能をさらに改善するために、選択可能には、さらに上記した各パラメータ条件のうちの１つまたは複数を満たす。ここでは説明を省略する。
【0146】
上記基材、第１の有機粒子および第２の有機粒子は、いずれも市販されるものである。
【0147】
本願に係るセパレスタットの製造方法は、一回の塗布によってコーティングを製造し、セパレータの生産プロセスフローを大幅に簡単化し、また、上記方法で製造されたセパレータを電池に適用して、電池のサイクル性能および安全性能を効果的に改善することができる。
【0148】
［正極板］
二次電池では、前記正極板は、通常、正極集電体と、正極集電体に設けられ正極活物質を含む正極膜層とを有している。
二次電池では、前記正極板は、通常、正極集電体と、正極集電体に設けられ正極活物質を含む正極膜層とを有している。
【0149】
前記正極集電体としては、通常の金属箔片や複合集電体を用いることができる（金属材料を高分子基材に設けて複合集電体とすることができる）。例として、正極集電体は、アルミニウム箔を用いることができる。
【0150】
前記正極活物質の具体的な種類は限定されず、二次電池の正極に適用可能で当分野で知られている活物質を採用することができ、当業者は実際の要求に応じて選択することができる。
【0151】
例として、前記正極活物質は、リチウム遷移金属酸化物、オリビン型リチウム含有リン酸塩、およびこれらのそれぞれの変性化合物のうちの１種または複数種を含むことができるが、これらに限定されない。リチウム遷移金属酸化物の例としては、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケルコバルト酸リチウム、マンガンコバルト酸リチウム、ニッケルマンガン酸リチウム、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム、ニッケルコバルトアルミニウム酸リチウム、およびこれらの変性化合物のうちの１種または複数種を含むことができるが、これらに限定されない。オリビン型リチウム含有リン酸塩の例としては、リン酸鉄リチウム、リン酸鉄リチウムと炭素との複合材料、リン酸マンガンリチウム、リン酸マンガンリチウムと炭素との複合材料、リン酸マンガン鉄リチウム、リン酸マンガン鉄リチウムと炭素との複合材料、およびこれらの変性化合物のうちの１種または複数種を含むことができるが、これらに限定されない。これらの材料は商業的ルートから入手可能である。
【0152】
いくつかの実施形態において、前記各材料の変性化合物は、材料に対してドーピング変性および／または表面被覆変性を行ったものであってもよい。
【0153】
前記正極膜層はまた、一般的には、バインダー、導電剤、および他の任意選択的な補助剤を任意選択的に含む。
【0154】
例として、導電剤は超伝導カーボン、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンドット、カーボンナノチューブ、Ｓｕｐｅｒ Ｐ（ＳＰ）、グラフェンおよびカーボンナノファイバーのうちの１種または複数種であってもよい。
【0155】
例として、バインダーはスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、水性アクリル樹脂（ｗａｔｅｒ－ｂａｓｅｄ ａｃｒｙｌｉｃ ｒｅｓｉｎ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン－酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）およびポリビニルブチラール（ＰＶＢ）のうちの１種または複数種であってもよい。
【0156】
［負極板］
この二次電池では、前記負極板は、通常、負極集電体と、負極集電体に設けられ負極活物質を含む負極膜層とを有している。
この二次電池では、前記負極板は、通常、負極集電体と、負極集電体に設けられ負極活物質を含む負極膜層とを有している。
【0157】
前記負極集電体としては、通常の金属箔片や複合集電体を用いることができる（例えば、金属材料を高分子基材に設けて複合集電体とすることができる）。例として、負極集電体は、アルミニウム箔を用いることができる。
【0158】
前記負極活物質の具体的な種類は限定されず、二次電池の負極に適用可能で当分野で知られている活物質を採用することができ、当業者は実際の要求に応じて選択することができる。例として、前記負極活物質は、人造黒鉛、天然黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン、ケイ素系材料および錫系材料のうちの１種または複数種を含むことができるが、これらに限定されない。前記ケイ素系材料は、単体ケイ素、ケイ素酸化物（例えば、一酸化ケイ素）、ケイ素炭素複合体、ケイ素窒素複合体、ケイ素合金のうちの１種または複数種から選択することができる。前記錫系材料は、単体錫、錫酸化物、錫合金のうちの１種または複数種から選択することができる。これらの材料は商業的ルートから入手可能である。
【0159】
いくつかの実施形態において、電池のエネルギー密度を増加させるために、前記負極活物質は、シリコン系材料を含むことができる。
【0160】
前記負極膜層はまた、一般的には、バインダー、導電剤、および他の任意選択的な補助剤を任意選択的に含む。
【0161】
例として、導電剤は超伝導カーボン、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンドット、カーボンナノチューブ、グラフェンおよびカーボンナノファイバーのうちの１種または複数種であってもよい。
【0162】
例として、バインダーはスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、水性アクリル樹脂（ｗａｔｅｒ－ｂａｓｅｄ ａｃｒｙｌｉｃ ｒｅｓｉｎ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン－酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）およびポリビニルブチラール（ＰＶＢ）のうちの１種または複数種であってもよい。
【0163】
例として、その他の選択可能な助剤としては、増粘・分散剤、（例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウムＣＭＣ－Ｎａ）、ＰＴＣサーミスタ材料などであってもよい。
【0164】
［電解液］
本願の実施形態は、正極板と負極板との間でイオンを伝導する役割を果たす電解質の選択に対して特に限定されない。電解質は、電解質塩および溶媒を含むことができる。
本願の実施形態は、正極板と負極板との間でイオンを伝導する役割を果たす電解質の選択に対して特に限定されない。電解質は、電解質塩および溶媒を含むことができる。
【0165】
一例として、電解質塩は、ＬｉＰＦ６（ヘキサフルオロリン酸リチウム）、ＬｉＢＦ４（テトラフルオロホウ酸リチウム）、ＬｉＣｌＯ４（過塩素酸リチウム）、ＬｉＡｓＦ６（ヘキサフルオロヒ素酸リチウム）、ＬｉＦＳＩ（ビスフルオロスルホニルイミドリチウム）、ＬｉＴＦＳＩ（ビストリフルオロメタンスルホニルイミドリチウム）、ＬｉＴＦＳ（トリフルオロメタンスルホン酸リチウム）、ＬｉＤＦＯＢ（ジフルオロ（オキサラト）ホウ酸リチウム）、ＬｉＢＯＢ（ビス（オキサラト）ホウ酸リチウム）、ＬｉＰＯ２Ｆ２（ジフルオロリン酸リチウム）、ＬｉＤＦＯＰ（リチウムジフルオロビス（オキサラト）ホスフェート）およびＬｉＴＦＯＰ（リチウムテトラフルオロ（オキサラト）ホスフェート）から選択される１種または複数種であってもよい。
【0166】
一例として、溶媒は、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、メチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、メチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）、エチルプロピルカーボネート（ＥＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）、ぎ酸メチル（ＭＦ）、酢酸メチル（ＭＡ）、酢酸エチル（ＥＡ）、酢酸プロピル（ＰＡ）、プロピオン酸メチル（ＭＰ）、プロピオン酸エチル（ＥＰ）、プロピオン酸プロピル（ＰＰ）、酪酸メチル（ＭＢ）、酪酸エチル（ＥＢ）、１，４－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、スルホン（ＳＦ）、ジメチルスルホン（ＭＳＭ）、メチルエチルスルホン（ＥＭＳ）及ジエチルスルホン（ＥＳＥ）から選択される１種または複数種であってもよい。
【0167】
いくつかの実施形態において、電解液には添加剤がさらに含まれる。例えば、添加剤は、負極被膜形成添加剤を含んでいてもよいし、正極被膜形成添加剤を含んでいてもよいし、電池の何らかの性能を改善できる添加剤、例えば、電池の過充電性能を改善する添加剤、電池の高温性能を改善する添加剤、電池の低温性能を改善する添加剤などを含んでいてもよい。
【0168】
いくつかの実施形態において、本願の二次電池は、リチウムイオン二次電池であってもよい。
【0169】
本願の実施例は、二次電池の形状について、特に限定せず、円筒形、角形、その他の任意の形状であってよい。図５は、一例としての角形構造の二次電池５である。
【0170】
いくつかの実施形態において、二次電池は、外装を含むことができる。この外装は、正極板、負極板および電解液をパッケージするためのものである。
【0171】
いくつかの実施形態において、図６を参照すると、外装は、筐体５１およびカバープレート５３を含むことができる。そのうち、ハウジング５１は底板および底板に接続される側板を含むことができ、底板と側板は囲んで収容室を形成する。ハウジング５１は、収容室に連通する開口を有し、蓋板５３は、前記収容室を閉塞するように前記開口に覆設可能である。
【0172】
正極板、負極板およびセパレータは、巻取工程または積層工程を経て電極アセンブリ５２を形成することができる。電極アセンブリ５２は、前記収容室に封入されている。電解液は、電極アセンブリ５２に浸み込んでいる。二次電池５に含まれる電極ユニット５２の数は、１つまたは複数であってもよく、必要に応じて調整することができる。
【0173】
いくつかの実施形態において、二次電池の外装は、硬質プラスチックシェル、アルミニウムシェル、スチールシェルなどの硬質シェルであってもよい。二次電池の外装は、軟包装でもよく、例えば、袋型軟包装である。軟包装の材質は、プラスチックであってもよく、例えば、ポリプロプレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）などのうちの１種または複数種を含むことができる。
【0174】
いくつかの実施形態において、二次電池は電池モジュールに組み立てられてもよく、電池モジュールに含まれる二次電池の数は複数であってもよく、具体的な数は電池モジュールの用途および容量に応じて調整してもよい。
【0175】
図７は、一例としての電池モジュール４である。図７を参照すると、電池モジュール４において、複数の二次電池５は、電池モジュール４の縦方向に沿って順に並べて設けられてもよい。もちろん、他の任意の方式で配列してもよい。さらに、この複数の二次電池５を締め具で固定してもよい。
【0176】
任意選択的には、電池モジュール４は、複数の二次電池５が収容される収容空間を有するハウジングを含んでもよい。
【0177】
いくつかの実施形態において、上記電池モジュールは、電池パックに組み立てられてもよく、電池パックに含まれる電池モジュールの数は、電池パックの用途および容量に応じて調整されてもよい。
【0178】
図８および図９は、一例としての電池パック１である。図８および図９を参照すると、電池パック１には、電池ケースと、電池ケースに設けられた複数の電池モジュール４とが含まれてもよい。電池ケースは上ケース２と下ケース３とを含み、上ケース２は下ケース３に覆設され、電池モジュール４を収容するための密閉空間を形成する。複数の電池モジュール４は任意の方式で電池ケースに配列することができる。
【0179】
［装置］
本願はまた、本願に記載の二次電池、電池モジュール、または電池パックのうちの少なくとも１つを含む装置を提供する。前記二次電池、電池モジュールまたは電池パックは、前記装置の電源として用いられてもよいし、前記装置のエネルギー蓄積ユニットとして用いられてもよい。前記装置は、モバイル機器（例、携帯電話、ノートパソコンなど）、電動車両（例えば、純電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、電動自転車、電動スクータ、電動ゴルフカート、電動トラックなど）、電車、船舶および衛星、エネルギ貯蔵システムなどであってもよいが、それらに限定されない。
本願はまた、本願に記載の二次電池、電池モジュール、または電池パックのうちの少なくとも１つを含む装置を提供する。前記二次電池、電池モジュールまたは電池パックは、前記装置の電源として用いられてもよいし、前記装置のエネルギー蓄積ユニットとして用いられてもよい。前記装置は、モバイル機器（例、携帯電話、ノートパソコンなど）、電動車両（例えば、純電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、電動自転車、電動スクータ、電動ゴルフカート、電動トラックなど）、電車、船舶および衛星、エネルギ貯蔵システムなどであってもよいが、それらに限定されない。
【0180】
前記装置は、その使用要求に応じて二次電池、電池モジュールまたは電池パックを選択することができる。
【0181】
図１０は一例としての装置である。この装置は純電気自動車、ハイブリッド電気自動車、またはプラグインハイブリッド電気自動車などである。この装置は二次電池に対する高出力および高エネルギー密度の要求を満たすために、電池パックまたは電池モジュールを用いることができる。
【0182】
別の例としての装置は、携帯電話、タブレットパソコン、ノートパソコンなどであってもよい。この装置は、一般に軽量化が求められており、二次電池を電源として採用することができる。
【0183】
以下には、実施例を参照して本発明の有益な効果をさらに説明する。
【0184】
実施例
本願が解決しようとする課題、技術的解決策および有益な効果をより明確にするために、以下、実施例および図面によって、本願をさらに詳細に説明する。明らかに、説明された実施例は本願のいくつかの実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。以下、少なくとも１つの例示的な実施例についての記載は、本質的に説明するためのものに過ぎず、決して本願およびその適用に対する如何なる限定でもない。本願の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をしない前提で得られる他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属するものである。
本願が解決しようとする課題、技術的解決策および有益な効果をより明確にするために、以下、実施例および図面によって、本願をさらに詳細に説明する。明らかに、説明された実施例は本願のいくつかの実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。以下、少なくとも１つの例示的な実施例についての記載は、本質的に説明するためのものに過ぎず、決して本願およびその適用に対する如何なる限定でもない。本願の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をしない前提で得られる他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属するものである。
【0185】
一、セパレータの製造
本願で使用される原材料は、いずれも市販されている。
本願で使用される原材料は、いずれも市販されている。
【0186】
例えば、基材は上海恩捷新材料有限公司から購入することができる。
【0187】
無機粒子は、壹石通材料科技股分有限公司から購入することができる。
【0188】
第１の有機粒子は、阿科瑪（常熟）化学有限公司から購入することができる。
【0189】
第２の有機粒子は、四川茵地楽科技有限公司から購入することができる。
【0190】
耐熱接着剤は四川茵地楽科学技術有限会社から購入することができる。
【0191】
湿潤剤は陶氏化学公司から購入することができる。
【0192】
分散剤は、常熟威怡科技有限公司から購入することができる。
【0193】
セパレータ１：
（１）ＰＥ基材を提供し、例えば、基材の厚さは７μｍであり、空隙率が４０％であり、
（２）コーティングスラリーを調製し、無機粒子のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、第１の有機粒子であるポリビニリデンフルオリド－ヘキサフルオロプロペンコポリマー（数平均分子量５５万）、耐熱接着剤であるアクリル酸－アクリロニトリルコポリマー、分散剤であるカルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ－Ｎａ）、および湿潤剤である有機ケイ素変性ポリエーテルを、６０：３０：８：１．５：０．５の質量比（乾物重量比）で溶媒脱イオン水に均一に混合して、コーティングスラリーの重量基準で３６％の固形分含有量のコーティングスラリーを得る。ここでは、無機粒子のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の体積平均粒子径Ｄｖ５０は１μｍであり、第１の有機粒子は二次粒子であり、且つ第１の有機粒子の数平均粒子径は１５μｍである。
（３）ステップ（２）で調製したコーティングスラリーをＰＥ基材の２つの表面にロールコート方式で塗布し、乾燥、ストライプ化プロセスによりセパレータ１を得る。ここでは、塗布機のグラビアロールの線数は１９０ＬＰＩであり、塗布の速度は６０ｍ／ｍｉｎであり、塗布の線速度比は１．２であり、セパレータの単位面積当たりの片面コーティング重量は、２．３ｇ／ｍ２である。セパレータ１において、前記第１の有機粒子は、前記無機粒子層に嵌めこまれ、かつ前記無機粒子層の表面に突起が形成され、前記第１の有機粒子は、コーティングの表面における面積被覆率が１０％である。
（１）ＰＥ基材を提供し、例えば、基材の厚さは７μｍであり、空隙率が４０％であり、
（２）コーティングスラリーを調製し、無機粒子のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、第１の有機粒子であるポリビニリデンフルオリド－ヘキサフルオロプロペンコポリマー（数平均分子量５５万）、耐熱接着剤であるアクリル酸－アクリロニトリルコポリマー、分散剤であるカルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ－Ｎａ）、および湿潤剤である有機ケイ素変性ポリエーテルを、６０：３０：８：１．５：０．５の質量比（乾物重量比）で溶媒脱イオン水に均一に混合して、コーティングスラリーの重量基準で３６％の固形分含有量のコーティングスラリーを得る。ここでは、無機粒子のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の体積平均粒子径Ｄｖ５０は１μｍであり、第１の有機粒子は二次粒子であり、且つ第１の有機粒子の数平均粒子径は１５μｍである。
（３）ステップ（２）で調製したコーティングスラリーをＰＥ基材の２つの表面にロールコート方式で塗布し、乾燥、ストライプ化プロセスによりセパレータ１を得る。ここでは、塗布機のグラビアロールの線数は１９０ＬＰＩであり、塗布の速度は６０ｍ／ｍｉｎであり、塗布の線速度比は１．２であり、セパレータの単位面積当たりの片面コーティング重量は、２．３ｇ／ｍ２である。セパレータ１において、前記第１の有機粒子は、前記無機粒子層に嵌めこまれ、かつ前記無機粒子層の表面に突起が形成され、前記第１の有機粒子は、コーティングの表面における面積被覆率が１０％である。
【0194】
セパレータ２－１９および比較セパレータ１－３の製造方法は、セパレータ１と同様であるが、第１の有機粒子の数平均粒子径、種類と質量の比率を調整することで異なり、具体的には表１を参照する。
【0195】
セパレータ２０－３３の製造方法は、セパレータ１と同様であるが、コーティングにさらに第２の有機粒子を添加し、その数平均粒子径と種類を調整することで異なり、具体的には表２を参照する。
【0196】
二、電池の製造
実施例１
１．正極板の製造
正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２（ＮＣＭ５２３）、導電剤カーボンブラック（Ｓｕｐｅｒ Ｐ）、バインダーのポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）を質量比９６．２：２．７：１．１で適量の溶媒Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）に均一に混合して正極スラリーを得て、正極スラリーを正極集電体のアルミニウム箔上に塗布し、乾燥、冷間プレス、ストライプ化、切断等のプロセスにより正極板を得る。任意選択的には、正極板の片面の面密度は０．２０７ｍｇ／ｍｍ２であり、正極板の圧密密度は３．５ｇ／ｃｍ３である。
実施例１
１．正極板の製造
正極活物質ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２（ＮＣＭ５２３）、導電剤カーボンブラック（Ｓｕｐｅｒ Ｐ）、バインダーのポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）を質量比９６．２：２．７：１．１で適量の溶媒Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）に均一に混合して正極スラリーを得て、正極スラリーを正極集電体のアルミニウム箔上に塗布し、乾燥、冷間プレス、ストライプ化、切断等のプロセスにより正極板を得る。任意選択的には、正極板の片面の面密度は０．２０７ｍｇ／ｍｍ２であり、正極板の圧密密度は３．５ｇ／ｃｍ３である。
【0197】
２．負極板の製造
負極活物質の人造黒鉛、導電剤のカーボンブラック（Ｓｕｐｅｒ Ｐ）、バインダーのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびカルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ－Ｎａ）を質量比９６．４：０．７：１．８：１．１で適量の溶媒の脱イオン水に均一に混合して負極スラリーを得て、負極スラリーを負極集電体銅箔に塗布し、乾燥、冷間プレス、ストライプ化、切断等のプロセスにより負極板を得る。任意選択的には、負極板の片面の面密度は０．１２６ｍｇ／ｍｍ２であり、負極板の圧密密度は１．７ｇ／ｃｍ３である。
負極活物質の人造黒鉛、導電剤のカーボンブラック（Ｓｕｐｅｒ Ｐ）、バインダーのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびカルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ－Ｎａ）を質量比９６．４：０．７：１．８：１．１で適量の溶媒の脱イオン水に均一に混合して負極スラリーを得て、負極スラリーを負極集電体銅箔に塗布し、乾燥、冷間プレス、ストライプ化、切断等のプロセスにより負極板を得る。任意選択的には、負極板の片面の面密度は０．１２６ｍｇ／ｍｍ２であり、負極板の圧密密度は１．７ｇ／ｃｍ３である。
【0198】
３．セパレータ
セパレータは上記に製造されたセパレータ１を使用する。
セパレータは上記に製造されたセパレータ１を使用する。
【0199】
４．電解液の製造
エチレンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）を質量比３０：７０で混合して有機溶媒を得て、十分に乾燥した電解質塩ＬｉＰＦ６を上記混合溶媒に溶解し、電解質塩の濃度を１．０ｍｏｌ／Ｌとし、均一に混合して電解液を得る。
エチレンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）を質量比３０：７０で混合して有機溶媒を得て、十分に乾燥した電解質塩ＬｉＰＦ６を上記混合溶媒に溶解し、電解質塩の濃度を１．０ｍｏｌ／Ｌとし、均一に混合して電解液を得る。
【0200】
５．二次電池の製造
正極板、セパレータ、負極板を順に積み重ね、セパレータを正、負極板の間に介在させて隔離の役割を果たし、続いて巻き取って電極アセンブリを得、電極モジュールを外装に入れ、以上に製造した電解液を乾燥後の二次電池に注入し、真空パッケージ、静置、化成、整形等のプロセスによって二次電池を得る。
正極板、セパレータ、負極板を順に積み重ね、セパレータを正、負極板の間に介在させて隔離の役割を果たし、続いて巻き取って電極アセンブリを得、電極モジュールを外装に入れ、以上に製造した電解液を乾燥後の二次電池に注入し、真空パッケージ、静置、化成、整形等のプロセスによって二次電池を得る。
【0201】
実施例２－３３および比較例１－３の二次電池は、実施例１の二次電池の製造方法と類似しているが、異なるセパレータを用いた点で異なり、詳細は表１および表２を参照されたい。
【0202】
三、電池性能測定
１．４５℃サイクル性能
４５℃で、実施例および比較例で製造した二次電池を１Ｃ倍率で充電カットオフ電圧４．２Ｖまで定電流充電した後、定電圧で電流≦０．０５Ｃまで充電し、３０ｍｉｎ静置し、さらに０．３３Ｃ倍率で放電カットオフ電圧２．８Ｖまで定電流放電し、３０ｍｉｎ静置し、このときの電池容量Ｃ０を記録する。この方法で電池に対してサイクル充放電を１５００回行い、１５００回のサイクル後の電池容量をＣ１と記録する。
電池の４５℃でのサイクル容量維持率＝Ｃ１／Ｃ０×１００％
１．４５℃サイクル性能
４５℃で、実施例および比較例で製造した二次電池を１Ｃ倍率で充電カットオフ電圧４．２Ｖまで定電流充電した後、定電圧で電流≦０．０５Ｃまで充電し、３０ｍｉｎ静置し、さらに０．３３Ｃ倍率で放電カットオフ電圧２．８Ｖまで定電流放電し、３０ｍｉｎ静置し、このときの電池容量Ｃ０を記録する。この方法で電池に対してサイクル充放電を１５００回行い、１５００回のサイクル後の電池容量をＣ１と記録する。
電池の４５℃でのサイクル容量維持率＝Ｃ１／Ｃ０×１００％
【0203】
２．熱拡散性能
２５℃で、実施例および比較例で製造した二次電池を１Ｃレートで充電終止電圧４．２Ｖまで定電流充電し、その後電流≦０．０５Ｃまで定電圧充電し、１０ｍｉｎ静置し、続いて、電池表面に１枚の金属加熱板を密着させ、電池の非接触加熱板の位置にクランプで電池を締め付け、クランプと電池の間に３ｍｍの断熱パッドを入れ、電池が熱暴走するまで２００℃で恒温加熱する。電池に熱暴走が発生した時間を記録する。
２５℃で、実施例および比較例で製造した二次電池を１Ｃレートで充電終止電圧４．２Ｖまで定電流充電し、その後電流≦０．０５Ｃまで定電圧充電し、１０ｍｉｎ静置し、続いて、電池表面に１枚の金属加熱板を密着させ、電池の非接触加熱板の位置にクランプで電池を締め付け、クランプと電池の間に３ｍｍの断熱パッドを入れ、電池が熱暴走するまで２００℃で恒温加熱する。電池に熱暴走が発生した時間を記録する。
【0204】
３．Ｃｒａｃｋ ＳＯＨ性能テスト
２５℃で、実施例および比較例で製造した二次電池を０．５Ｃ倍率で充電カットオフ電圧４．２５Ｖまで定電流充電した後、定電圧で電流≦０．０５Ｃまで充電し、３０ｍｉｎ静置し、さらに０．３３Ｃ倍率で放電カットオフ電圧２．８Ｖまで定電流放電し、３０ｍｉｎ静置し、このときの電池容量Ｃ０を記録する。
２５℃で、実施例および比較例で製造した二次電池を０．５Ｃ倍率で充電カットオフ電圧４．２５Ｖまで定電流充電した後、定電圧で電流≦０．０５Ｃまで充電し、３０ｍｉｎ静置し、さらに０．３３Ｃ倍率で放電カットオフ電圧２．８Ｖまで定電流放電し、３０ｍｉｎ静置し、このときの電池容量Ｃ０を記録する。
【0205】
この方法に従って電池にサイクル充放電試験を行い、電池容量を、Ｃ０のベースで１％減衰させたときに、電池にＸ－ｒａｙ ＣＴ試験（Ｘ線コンピュータ断層スキャン）を行い、電池の正極板または負極板の角部で破断が観察されたときに、そのときの電池容量Ｃ１を記録する。
【0206】
Ｃｒａｃｋ ＳＯＨ＝Ｃ１／Ｃ０×１００％
測定された各実施例および比較例の電池性能は、表１および表２に示す。
測定された各実施例および比較例の電池性能は、表１および表２に示す。
【表1-1】
【表1-2】
【表1-3】
【表2-1】
【表2-2】
【表2-3】
【0207】
表１から分かるように、本願のセパレータを含む二次電池はいずれも優れたサイクル容量維持率、熱拡散性およびＣｒａｃｋ ＳＯＨ改善値を得る。例えば、得られた二次電池の１５００サイクル後のサイクル容量維持率は高くも９１．７％に達することができ、二次電池の熱拡散性能は、高くも５５９秒に達することができ、Ｃｒａｃｋ ＳＯＨ値は、高くも７０％を超えることができる。第１の有機粒子を単独で使用する場合、１３μｍ未満の粒子径を使用する比較例１および２は、二次電池のサイクル保持率および熱拡散時間において、いずれも本願のセパレータを含む二次電池よりも劣っている。同時に、本発明の数平均粒子径範囲の第１の有機粒子を使用しても、そのセパレータ中の質量の占める割合が大きすぎると、得られる二次電池のサイクル性能と安全性能がいずれも低下し、比較例３を参照されたい。
【0208】
表２から明らかなように、特定量、種類および数平均粒子径の範囲の第２の有機粒子をさらに加えることにより、得られるセパレータは、依然として二次電池の安全性能およびサイクル性能の要求を満たす。
【0209】
本発明者らはまた、本願の範囲内の無機粒子、第１の有機粒子および第２の有機粒子の他の使用量および材質、他の基材、他のコーティングプロセスパラメータおよび他のプロセス条件を用いて実験を行い、実施例１－３２と同様の電池のサイクル性能および安全性能を向上させる効果を得る。
【0210】
以上の内容は、本願の具体的な実施形態に過ぎないが、本願の保護範囲はこれに限定されず、当業者であれば、本願に開示された技術的範囲内に、様々な等価な変更や置き換えを容易に想到でき、これらの変更や置き換えは、いずれも本願の保護範囲に属するものである。したがって、本願の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲を基準とすべきである。
【符号の説明】
【0211】
１ 電池パック
２ 上ケース
３ 下ケース
４ 電池モジュール
５ 二次電池
５１ 筐体
５１ ハウジング
５２ 電極ユニット
５２ 電極アセンブリ
５３ カバープレート
２ 上ケース
３ 下ケース
４ 電池モジュール
５ 二次電池
５１ 筐体
５１ ハウジング
５２ 電極ユニット
５２ 電極アセンブリ
５３ カバープレート
【図1-1】
【図1-2】
【図2】
【図3】
【図4-1】
【図4-2】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】