(57)【要約】【課題】本発明の目的は、電極との接着性を有し、かつ優れた電池特性を有する多孔複合フィルムを提供することにある。【解決手段】ポリオレフィンを含む多孔質基材を有し、前記多孔質基材の少なくとも片面に多孔質層を積層した、次のａ）〜ｄ）を満たす多孔複合フィルム。ａ）前記多孔質層がフッ素含有樹脂を含む。ｂ）前記多孔質層の表面に対する、前記表面を被覆しているフッ素含有樹脂の被覆部分の面積比率が、４０％以上、６０％以下である。ｃ）前記表面に対する、前記表面に形成されている前記多孔質層の孔の面積比率が、１０％以上、２５％以下である。ｄ）前記表面に対する、前記被覆部分の面積と前記孔の面積の合計面積比率が、５５％以上、８５％以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィンを含む多孔質基材を有し、前記多孔質基材の少なくとも片面に多孔質層を積層した、次のａ）〜ｄ）を満たす多孔複合フィルム。
ａ）前記多孔質層がフッ素含有樹脂を含む。
ｂ）前記多孔質層の表面に対する、前記表面を被覆しているフッ素含有樹脂の被覆部分の面積比率が、４０％以上、６０％以下である。
ｃ）前記表面に対する、前記表面に形成されている前記多孔質層の孔の面積比率が、１０％以上、２５％以下である。
ｄ）前記表面に対する、前記被覆部分の面積と前記孔の面積の合計面積比率が、５５％以上、８５％以下である。
【請求項２】
前記多孔質層が二酸化チタン、アルミナ及びベーマイトからなる群より選択された少なくとも一種を含む、請求項１に記載の多孔複合フィルム。
【請求項３】
前記フッ素含有樹脂が、フッ化ビニリデン単位を含む重合体である、請求項１又は２に記載の多孔複合フィルム。
【請求項４】
正極、負極及び前記正極と前記負極との間に介されたセパレータを含む電極組立体と、前記電極組立体を収容する電池ケースとを備えた電気化学素子であって、
前記セパレータが、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多孔複合フィルムである、電気化学素子。
【請求項５】
リチウム二次電池である、請求項４に記載の電気化学素子。
【請求項６】
前記電池ケースがパウチ型である、請求項４又は５に記載の電気化学素子。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の多孔複合フィルムを製造する方法であって、
フッ素含有樹脂を溶媒に溶解した塗工液を多孔質基材の少なくとも片面に塗工して塗膜を形成する塗布工程と、
前記塗膜が形成された多孔質基材を加湿された雰囲気にばく露する工程と、
前記溶媒を乾燥する工程を含む、多孔複合フィルムの製造方法。
【請求項８】
前記塗工液の粘度が、３ｃＰ以上、５０ｃＰ以下であり、前記塗膜の厚みが、２０μｍ以上、４０μｍ以下であり、前記雰囲気における絶対湿度量が１０ｇ/ｍ３以上、２５ｇ/ｍ３以下である、請求項７に記載の多孔複合フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔複合フィルム、電気化学素子、及び多孔複合フィルムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池のような二次電池は、スマートフォン、タブレット、携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯ゲーム機などのポータブルデジタル機器用途、電動工具、電動バイク、電動アシスト補助自転車などのポータブル機器用途、および電気自動車、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車などの自動車用途など、幅広く使用されている。
【０００３】
リチウムイオン電池は、一般的に、正極活物質を正極集電体に積層した正極と、負極活物質を負極集電体に積層した負極との間に、二次電池用セパレータと電解質が介在した構成を有している。
【０００４】
二次電池用セパレータとしては、ポリオレフィン系多孔質基材が用いられている。二次電池用セパレータに求められる特性としては、多孔構造中に電解液を含み、イオン移動を可能にする特性と、リチウムイオン電池が異常発熱した場合に、熱で溶融することで多孔構造が閉鎖され、イオン移動を停止させることで、発電を停止させるシャットダウン特性が挙げられる。
【０００５】
さらに、二次電池の製造工程において、電解液を含浸する前のセパレータと電極との接着性が求められている。これは、正極、セパレータ、負極を積層した積層体を運搬する際に、積層体を維持するため、捲回した正極、セパレータ、負極の積層体を円筒型、角型などの缶に挿入する場合、積層体を熱プレスしてから挿入するが、その際に形が崩れないようにするため、積層体を熱プレスすることで、より多くの積層体を缶の中に入れ、エネルギー密度を上げるため、さらにはラミネート型において、外装材に挿入した後に形状が変形しないようにするためである。
【０００６】
また一方では、リチウムイオン電池には、高出力化、長寿命化といった優れた電池特性も求められており、電池の生産性を低下させることなく、良好な電池特性を発現することが求められている。
【０００７】
これらの要求に対して、特許文献１では、ビニルアルコール系共重合体とアクリル系モノマーを主成分とする共重合性モノマーを重合してなる合成樹脂の水性エマルジョンを塗工したセパレータが開示されている。
【０００８】
このようなセパレータによれば、ドライヒートプレスによりセパレータと電極が良好に接着するため、電池製造歩留まりの向上が期待される。
【０００９】
特許文献２では、ポリフッ化ビニリデン系樹脂と、カルボン酸無水物および／又は単量体成分としてカルボン酸無水物を含む樹脂と、水酸基又はアミノ基を含有する樹脂を含む接着性多孔質層を有するセパレータが開示されている。
【００１０】
このようなセパレータにおいても、ドライヒートプレスによりセパレータと電極が良好に接着するため、電池製造歩留まりの向上が期待される。また、電解液含浸後も電極との良好な接着状態が維持されるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１６５５７８号
【特許文献２】特開２０１８−１６３８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載のセパレータでは、セパレータに水性エマルジョンを塗工することで、セパレータの表面孔が閉塞してしまう場合があった。その場合、せっかくドライヒートプレスによりセパレータと電極を接着させても、電池の内部抵抗を増加させてしまう。
【００１３】
また、特許文献２に記載のセパレータでは、電解液への適度な膨潤性を発現するために、カルボン酸無水物および／又は単量体成分としてカルボン酸無水物を含む樹脂と、水酸基又はアミノ基を含有する樹脂について高度な分子設計が必要であり、製造が困難であり高コストなものであった。
【００１４】
さらに、前述のとおり、二次電池の製造工程における熱プレス工程によって電極とセパレータの接着性が求められる。また優れた電池特性も求められており、接着性と電池特性の両立が必要である。
【００１５】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、水性エマルジョンの塗工及び高度な分子設計を必要とせず、電極との接着性を有し、かつ優れた電池特性を有する多孔複合フィルムを提供することである。
また、本発明の目的は、当該多孔複合フィルムをセパレータとして用いた電気化学素子、及び当該多孔複合フィルムの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の構成を満たす。
＜１＞ポリオレフィンを含む多孔質基材を有し、前記多孔質基材の少なくとも片面に多孔質層を積層した、次のａ）〜ｄ）を満たす多孔複合フィルム。
ａ）前記多孔質層がフッ素含有樹脂を含む。
ｂ）前記多孔質層の表面に対する、前記表面を被覆しているフッ素含有樹脂の被覆部分の面積比率が、４０％以上、６０％以下である。
ｃ）前記表面に対する、前記表面に形成されている前記多孔質層の孔の面積比率が、１０％以上、２５％以下である。
ｄ）前記表面に対する、前記被覆部分の面積と前記孔の面積の合計面積比率が、５５％以上、８５％以下である。
＜２＞前記多孔質層が二酸化チタン、アルミナ及びベーマイトからなる群より選択された少なくとも一種を含む、＜１＞に記載の多孔複合フィルム。
＜３＞前記フッ素含有樹脂が、フッ化ビニリデン単位を含む重合体である、＜１＞又は＜２＞に記載の多孔複合フィルム。
＜４＞正極、負極及び前記正極と前記負極との間に介されたセパレータを含む電極組立体と、前記電極組立体を収容する電池ケースとを備えた電気化学素子であって、
前記セパレータが、＜１＞〜＜３＞のいずれか一つに記載の多孔複合フィルムである、電気化学素子。
＜５＞リチウム二次電池である、＜４＞に記載の電気化学素子。
＜６＞前記電池ケースがパウチ型である、＜４＞又は＜５＞に記載の電気化学素子。
＜７＞＜１＞〜＜３＞のいずれか一つに記載の多孔複合フィルムを製造する方法であって、
フッ素含有樹脂を溶媒に溶解した塗工液を多孔質基材の少なくとも片面に塗工して塗膜を形成する塗布工程と、
前記塗膜が形成された多孔質基材を加湿された雰囲気にばく露する工程と、
前記溶媒を乾燥する工程を含む、多孔複合フィルムの製造方法。
＜８＞前記塗工液の粘度が、３ｃＰ以上、５０ｃＰ以下であり、前記塗膜の厚みが、２０μｍ以上、４０μｍ以下であり、前記雰囲気における絶対湿度量が１０ｇ/ｍ３以上、２５ｇ/ｍ３以下である、＜７＞に記載の多孔複合フィルムの製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の多孔複合フィルムは、正極、負極及び該正極と負極との間に介されたセパレータとを含む電極組立体と、前記電極組立体を収容する電池ケースとを備えた電気化学素子のセパレータとして好適である。
【００１８】
すなわち、多孔質層の表面のフッ素含有樹脂および孔の存在状態が特定の範囲であることから、ドライヒートプレスによる電極との接着性に優れ、電池の製造工程において電極と位置ずれしにくくなり、電池の製造歩留りを向上させることができると同時に、優れた電池特性を発現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の好ましい実施形態における多孔複合フィルムの表面ＳＥＭ−ＥＤＸである。
【図２】本発明の好ましい実施形態における多孔複合フィルムの表面ＳＥＭ−ＥＤＸについて画像処理したものである。（ａ）の白色部分はフッ素含有樹脂が被覆している部分を示し、（ｂ）の白色部分は孔を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を詳しく説明する。本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されるべきものではなく、本発明の技術的思想に符合する意味と概念に沿って解釈されるべきものである。
【００２１】
（多孔質基材）
本発明の多孔複合フィルムは、多孔質基材を有する。
多孔質基材は、ポリオレフィンを含む必要がある。特に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、及びポリペンテン等で形成された多孔質基材を使用することが好ましい。
【００２２】
多孔質基材の形態としては、フィルム形態や不織布形態をすべて使用できる。多孔質基材の厚さは特に制限されないが、５〜５０μｍが好ましく、多孔質基材に存在する細孔のサイズは０．０１〜５０μｍが好ましく、多孔質基材の空孔率は１０〜９５％であることが好ましい。このような厚み、細孔のサイズ、空孔率を有することにより、十分な機械的強度と絶縁性が得られ、また十分なイオン電導性を得ることが出来る。
【００２３】
なお、ここで細孔のサイズとは、ＪＩＳ Ｋ３８３２やＡＳＴＭ Ｆ３１６−８６に記載のあるバブルポイント法（ハーフドライ法）に準じて測定された貫通孔径である。
【００２４】
また、ここで空孔率とは、構成材料がａ、ｂ・・・、ｎからなり、構成材料の質量がＷａ、Ｗｂ・・・、Ｗｎ（ｇ・ｃｍ２）であり、それぞれの真密度がｄａ、ｄｂ・・・、ｄｎ（ｇ／ｃｍ３）で、着目する膜厚をｔ（ｃｍ）としたとき、以下の式（１）で求められる値（ε（％））である。
ε＝｛１−（Ｗａ／ｄａ＋Ｗｂ／ｄｂ＋・・・＋Ｗｎ／ｄｎ）／ｔ｝×１００・・・（１）
【００２５】
（多孔質層）
多孔質基材の少なくとも片面には、多孔質層が積層している。多孔質層は、フッ素含有樹脂を含むことが必要であり、好ましくは無機粒子も含んでいる。
【００２６】
本発明では、前述のごとく多孔質基材は、ポリオレフィンを含む。しかし、ポリオレフィンを含む多孔質基材は、材料的特性と延伸を含む製造工程上の特性によって１００℃以上の温度で激しい熱収縮挙動を見せる。本発明では、この熱収縮挙動を抑制するため、多孔質基材の少なくとも片面に、上述した多孔質層を有する。
【００２７】
多孔質層が無機粒子を含む場合は、フッ素含有樹脂は無機粒子が互いに結着された状態を維持できるように、これらを互いに付着（すなわち、フッ素含有樹脂が無機粒子の間を連結及び固定）させている。多孔質層に含まれる無機粒子は、実質的に互いに接触した状態で充填された構造として存在し、無機粒子が実質的に互いに接触された状態で形成される空き空間が多孔質層の気孔になる。
【００２８】
（フッ素含有樹脂）
多孔質層に含まれるフッ素含有樹脂としては、フッ化ビニリデンの単独重合体（即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（ポリフッ化ビニリデン共重合体）；これらの混合物；が挙げられる。
【００２９】
フッ化ビニリデンと共重合可能なモノマーとしては、例えば、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニル、トリクロロエチレン等が挙げられ、１種類又は２種類以上を用いることができる。
【００３０】
中でも、電極に対する接着性および多孔質層を適度に強固にできる観点から、ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体およびＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体が好ましい。
なお、ここで言う「ＶＤＦ」はフッ化ビニリデン単量体成分を、「ＨＦＰ」はヘキサフルオロプロピレン単量体成分を、「ＣＴＦＥ」はクロロトリフルオロエチレン単量体成分を指しており、例えば「ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体」とはフッ化ビニリデン単量体成分及びヘキサフルオロプロピレン単量体成分を有するポリフッ化ビニリデン系樹脂を意味している。
【００３１】
ヘキサフルオロプロピレンおよびクロロトリフルオロエチレンをフッ化ビニリデンと共重合することで、ポリフッ化ビニリデン系樹脂の結晶性、耐熱性、電解液に対する耐溶解性などを適度な範囲に制御できる。
【００３２】
ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体においては、ＨＦＰ単量体成分のモル比が３〜３０％であり、且つ、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万〜１５０万であることが好ましい。共重合体の物性がかかる範囲であることにより、ドライヒートプレスを行った際のポリマー鎖の運動性が高く、電極表面の凹凸にポリマー鎖が入り込んでアンカー効果が発現し、電極に対する多孔質層の接着を向上させ得る。この観点から、ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体のＨＦＰ単量体成分のモル比は、５％以上がより好ましく、７％以上がさらに好ましい。
【００３３】
ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体のＨＦＰ単量体成分のモル比が３０％以下であると、電解液に溶解しにくく過度に膨潤することもないので、電池内部において電極と多孔質層との接着が保たれ得るし、孔部分を過度に埋めてしまうことがない。この観点から、ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体のＨＦＰ単量体成分のモル比は、２５％以下がより好ましい。
【００３４】
ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体のＭｗが１０万以上であると、多孔質層が電極との接着処理に耐え得る力学特性を確保でき、電極との接着が向上し得る。また、ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体のＭｗが１０万以上であると、電解液に溶解しにくいので、電池内部において電極と多孔質層との接着が保たれ易くなる。これらの観点から、ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体のＭｗは、２０万以上がより好ましい。
【００３５】
ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体のＭｗが１５０万以下であると、多孔質層の塗膜成形に用いられる塗工液の粘度が高くなり過ぎず成形性及び結晶形成がよくなり、多孔質層の表面性状の均一性が高くなり、その結果として、電極に対する接着性が良好となる。また、ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体のＭｗが１５０万以下であると、ドライヒートプレスを行った際のポリマー鎖の運動性が高くなり、電極表面の凹凸にポリマー鎖が入り込んでアンカー効果が発現し、電極に対する多孔質層の接着を向上させ得る。これらの観点から、ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体のＭｗは、１００万以下がより好ましく、５０万以下がさらに好ましい。
【００３６】
ＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体においては、ＣＴＦＥ単量体成分のモル比が５〜３０％であり、且つ、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万〜１５０万であることが好ましい。共重合体の物性がかかる範囲であることにより、ドライヒートプレスを行った際のポリマー鎖の運動性が高く、電極表面の凹凸にポリマー鎖が入り込んでアンカー効果が発現し、電極に対する多孔質層の接着を向上させ得る。また、強固な多孔質層を形成できる。この観点から、ＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体のＣＴＦＥ単量体成分のモル比は、７％以上がより好ましく、１０％以上がさらに好ましく、２０％以上が特に好ましい。
【００３７】
ＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体のＣＴＦＥ単量体成分のモル比が３０％以下であると、電解液に溶解しにくく過度に膨潤することもないので、電池内部において電極と多孔質層との接着が保たれ得るし、孔部分を過度に埋めてしまうことがない。
【００３８】
ＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体のＭｗが１０万以上であると、多孔質層が電極との接着処理に耐え得る力学特性を確保でき、電極との接着が向上し得る。また、ＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体のＭｗが１０万以上であると、電解液に溶解しにくいので、電池内部において多孔質層を強固なまま維持できる。これらの観点から、ＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体のＭｗは、１５万以上がより好ましく、２０万以上がさらに好ましい。
【００３９】
ＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体のＭｗが１５０万以下であると、多孔質層の塗膜成形に用いられる塗工液の粘度が高くなり過ぎず成形性及び結晶形成がよくなり、多孔質層の表面性状の均一性が高くなり、その結果として、電極に対する接着性が良好となる。また、ＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体のＭｗが１５０万以下であると、ドライヒートプレスを行った際のポリマー鎖の運動性が高くなり、電極表面の凹凸にポリマー鎖が入り込んでアンカー効果が発現し、電極に対する多孔質層の接着を向上させ得る。これらの観点から、ＶＤＦ−ＣＴＦＥ重合体のＭｗは、１００万以下がより好ましい。
【００４０】
ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）やＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体、ＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体を製造する方法としては、乳化重合や懸濁重合が挙げられる。また、共重合単位の含有量及び重量平均分子量を満足する市販の重合体を選択することも可能である。
【００４１】
（多孔質層表面を被覆しているフッ素含有樹脂の被覆部分の面積比率）
本発明では、多孔質層表面に対する、多孔質層表面を被覆しているフッ素含有樹脂の被覆部分の面積比率（以下、単に「被覆面積比率」と称することがある。）が、４０％以上、６０％以下であることが必要である。
【００４２】
上述したように、フッ素含有樹脂はドライヒートプレスを行った際に電極と接着する重要な要素である。したがって、被覆面積比率が４０％未満となると、ドライヒートプレスを行った際の電極との接着力が低下し、電池の製造工程において電極と位置ずれしやすくなり、電池の製造歩留りが低下する場合がある。一方、被覆面積比率が６０％を超えると、後述する孔面積が減ることを意味するため、レート特性を低下させる場合がある。
【００４３】
被覆面積比率は、電池の製造歩留り向上の観点から、４４％以上が好ましく、４８％以上がより好ましい。また、被覆面積比率は、孔面積減少抑制の観点から、５８％以下が好ましく、５５％以下がより好ましい。
【００４４】
なお、被覆面積比率は、実施例の項に後述する通り、取得した表面ＳＥＭ−ＥＤＸ画像（図１）を画像処理することにより求めることができる（図２（ａ）白色の部分がフッ素含有樹脂の被覆部分である。）。
【００４５】
（多孔質層表面に形成されている多孔質層の孔の面積比率）
本発明では、多孔質層表面に対する、多孔質層表面に形成されている多孔質層の孔の面積比率（以下、単に「孔面積比率」と称することがある。）が、１０％以上、２５％以下であることが必要である。
【００４６】
孔部分は、イオンが優先的に流れる流路であるため、この存在は電池特性、特にレート特性発現に重要な役割を担う。そのため、孔面積比率が１０％未満であると、レート特性が低下する場合がある。また、孔面積比率が２５％を超えると、前述したフッ素含有樹脂の被覆面積が減ることを意味するため、ドライヒートプレスを行った際の電極との接着力が低下し、電池の製造工程において電極と位置ずれしやすくなり、電池の製造歩留りが低下する場合がある。
【００４７】
孔面積比率は、レート特性が低下するのを防ぐ観点から、１４％以上が好ましく、１６％以上がより好ましい。また、孔面積比率は、電池の製造歩留り向上の観点から、２３％以下が好ましく、２０％以下がより好ましい。
【００４８】
なお、孔面積比率は、実施例の項に後述する通り、取得した表面ＳＥＭ−ＥＤＸ画像（図１）を画像処理することにより求めることができる（図２（ｂ）白色の部分が孔である。）。
【００４９】
（多孔質層表面のフッ素含有樹脂の被覆部分の面積と孔の面積の合計面積比率）
本発明では、多孔質層表面のフッ素含有樹脂の被覆部分の面積と孔の面積の合計面積比率（以下、単に「合計面積比率」と称することがある。）が、５５％以上、８５％以下であることが必要である。これを言い換えると、後述する手法で表面ＳＥＭ−ＥＤＸ画像を画像処理したときに、フッ素含有樹脂の被覆部分でも孔部分でもない領域の面積比率が、１５％以上、４５％以下であることを意味する。
【００５０】
当該領域がかかる範囲で存在することにより、電極との接着性とレート特性を維持しながら、電池の長期特性（サイクル特性）が良化することを見出し、本発明にたどり着いたものである。メカニズムは必ずしも明確ではないが、当該領域は電極との接着には寄与せず、且つ優先的なイオン流路とならないが、イオンの流れを適度に阻害・周辺領域に分散させ、電流の局所的な集中を防いでいるものと考えられる。
【００５１】
合計面積比率は、電極との接着性とレート特性、さらにはサイクル特性を維持する観点から、６０％以上、８０％以下であることが好ましく、６６％以上、７５％以下であることがより好ましい。
【００５２】
なお、合計面積比率は、前述の被覆面積比率と孔面積比率の和である。（図２（ａ）白色の部分の面積と図２（ｂ）白色の部分の面積の和が、フッ素含有樹脂の被覆部分の面積と孔部分の面積の合計である。）。
【００５３】
（無機粒子）
本発明では、多孔質層の強度を担保するため、多孔質層中に無機粒子を含むことが好ましい。無機粒子としては、電気化学的に安定さえしていれば特に制限されない。
即ち、本発明で使用できる無機粒子は、使用される電気化学素子の作動電圧範囲（例えば、Ｌｉ／Ｌｉ＋基準で０〜５Ｖ）で酸化及び／又は還元反応が起きないものであれば特に制限されないが、リン酸カルシウム、非晶性シリカ、結晶性のガラスフィラー、カオリン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、シリカーアルミナ複合酸化物粒子、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン、マイカ、ベーマイト等が挙げられる。特に、フッ素含有樹脂の結晶成長性、コスト、入手のしやすさから二酸化チタン、アルミナ、ベーマイトからなる群から選ばれる１種以上を含むことが好適である。
無機粒子の形状は真球形状、略球形状、板状が挙げられるが特に限定されない。
【００５４】
無機粒子の含有量の下限は、フッ素含有樹脂と無機粒子との合計に対して、５０質量％以上が好ましく、より好ましくは７０質量％以上であり、上限は９０質量％以下が好ましい。無機粒子の含有量がこの範囲であると、多孔質層の強度が適度に保たれる。
【００５５】
無機粒子の平均粒径は、多孔質基材の細孔のサイズの１．５倍以上、５０倍以下であることが好ましい。より好ましくは２．０倍以上、２０倍以下である。無機粒子の平均粒径が上記好ましい範囲内であると、バインダー高分子と無機粒子が混在した状態でセパレータの細孔を塞ぐことなく透気抵抗度を維持し、さらに電池組み立て工程において前記粒子が脱落し、電池の重大な欠陥を招くのを防ぐ。
【００５６】
（多孔質層の物性）
多孔質層の膜厚は、多孔質基材の片面当たり２〜１０μｍが好ましく、より好ましくは３〜８μｍ、さらに好ましくは４〜６μｍである。本発明においては、後述する製法を採用することにより、フッ素含有樹脂が多孔質層の表面に偏在したうえで、前述の通りフッ素含有樹脂の被覆部分・孔部分・どちらでもない部分が混在する構成となっている。そのため、多孔質基材の片面あたり膜厚が２μｍ以上であれば、前述したフッ素含有樹脂の被覆部分・孔部分・どちらでもない部分の効果が十分に発現できる。多孔質基材の片面あたり膜厚が１０μｍ以下であれば、巻き嵩を抑えることができ、今後、進むであろう電池の高容量化に適する。
【００５７】
（多孔複合フィルムの物性）
本発明の多孔複合フィルムの透気度は、１００秒／１００ｃｍ３以上１，０００秒／１００ｃｍ３以下であることが好ましい。より好ましくは、２００秒／１００ｃｍ３以上１，０００秒／１００ｃｍ３以下である。さらに好ましくは、４００秒／１００ｃｍ３以上１，０００秒／１００ｃｍ３以下である。透気度が１，０００秒／１００ｃｍ３以下であると、十分なイオン移動性が得られ、電池特性を向上させることができる。透気度が１００秒／１００ｃｍ３以上であると、十分な力学特性が得られる。
【００５８】
（多孔複合フィルムの製造方法）
本発明の多孔複合フィルムの製造方法について説明する。
１．多孔質基材の製造
本発明で用いられる、ポリオレフィンを含む多孔質基材の製造方法としては、所望の特性を有する多孔質基材が製造できれば、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、例えば、日本国特許第２１３２３２７号明細書及び日本国特許第３３４７８３５号公報、国際公開第２００６／１３７５４０号等に記載された方法を用いることができる。具体的には、下記の工程（ｉ）〜（ｖ）を含むことが好ましい。
【００５９】
（ｉ）ポリオレフィンと成膜用溶剤とを溶融混練し、ポリオレフィン溶液を調製する工程
（ｉｉ）前記ポリオレフィン溶液を押出し、冷却しゲル状シートを形成する工程
（ｉｉｉ）前記ゲル状シートを延伸する第１の延伸工程
（ｉｖ）前記延伸後のゲル状シートから成膜用溶剤を除去する工程
（ｖ）前記成膜用溶剤除去後のシートを乾燥する工程
以下、各工程についてそれぞれ説明する。
【００６０】
（ｉ）ポリオレフィン溶液の調製工程
ポリオレフィンに、それぞれ適当な成膜用溶剤を添加した後、溶融混練し、ポリオレフィン溶液を調製する。溶融混練方法として、例えば日本国特許第２１３２３２７号明細書及び日本国特許第３３４７８３５号公報に記載の二軸押出機を用いる方法を利用することができる。溶融混練方法は公知であるので説明を省略する。
【００６１】
ポリオレフィン溶液中、ポリオレフィンと成膜用溶剤との配合割合は、特に限定されないが、ポリオレフィン２０〜３０質量部に対して、成膜溶剤７０〜８０質量部であることが好ましい。ポリオレフィンと成膜用溶剤との配合割合が上記範囲内であると、ポリオレフィン溶液を押し出す際にダイ出口でスウェルやネックインが防止でき、押出し成形体（ゲル状成形体）の成形性及び自己支持性が良好となる。
【００６２】
（ｉｉ）ゲル状シートの形成工程
ポリオレフィン溶液を押出機からダイに送給し、シート状に押し出す。同一又は異なる組成の複数のポリオレフィン溶液を、押出機から一つのダイに送給し、そこで層状に積層し、シート状に押出してもよい。
【００６３】
押出方法はフラットダイ法及びインフレーション法のいずれでもよい。押出し温度は１４０〜２５０℃が好ましく、押出速度は０．２〜１５ｍ／分が好ましい。ポリオレフィン溶液の各押出量を調節することにより、膜厚を調節することができる。押出方法としては、例えば日本国特許第２１３２３２７号明細書及び日本国特許第３３４７８３５号公報に開示の方法を利用することができる。
【００６４】
得られた押出し成形体を冷却することによりゲル状シートを形成する。ゲル状シートの形成方法として、例えば日本国特許第２１３２３２７号明細書及び日本国特許第３３４７８３５号公報に開示の方法を利用することができる。冷却は少なくともゲル化温度までは５０℃／分以上の速度で行うのが好ましい。冷却は２５℃以下まで行うのが好ましい。冷却により、成膜用溶剤によって分離されたポリオレフィンのミクロ相を固定化することができる。冷却速度が上記範囲内であると結晶化度が適度な範囲に保たれ、延伸に適したゲル状シートとなる。冷却方法としては冷風、冷却水等の冷媒に接触させる方法、冷却ロールに接触させる方法等を用いることができるが、冷媒で冷却したロールに接触させて冷却させることが好ましい。
【００６５】
（ｉｉｉ）第１の延伸工程
次に、得られたゲル状シートを少なくとも一軸方向に延伸する。ゲル状シートは成膜用溶剤を含むので、均一に延伸できる。ゲル状シートは、加熱後、テンター法、ロール法、インフレーション法、又はこれらの組合せにより所定の倍率で延伸するのが好ましい。延伸は一軸延伸でも二軸延伸でもよいが、二軸延伸が好ましい。二軸延伸の場合、同時二軸延伸、逐次延伸及び多段延伸（例えば、同時二軸延伸及び逐次延伸の組合せ）のいずれでもよい。
【００６６】
本工程における延伸倍率（面積延伸倍率）は、９倍以上が好ましく、１６倍以上がより好ましく、２５倍以上が特に好ましい。また、機械方向（ＭＤ）及び幅方向（ＴＤ）での延伸倍率は、互いに同じでも異なってもよい。なお、本工程における延伸倍率とは、本工程直前のゲル状シートを基準として、次工程に供される直前の微多孔性基材の面積延伸倍率のことをいう。
【００６７】
本工程の延伸温度は、ポリオレフィンの結晶分散温度（Ｔｃｄ）〜Ｔｃｄ＋３０℃の範囲内にするのが好ましく、Ｔｃｄ＋５℃〜Ｔｃｄ＋２８℃の範囲内にするのがより好ましく、Ｔｃｄ＋１０℃〜Ｔｃｄ＋２６℃の範囲内にするのが特に好ましい。例えば、ポリエチレンの場合は、延伸温度を９０〜１４０℃とするのが好ましく、より好ましくは１００〜１３０℃にする。結晶分散温度（Ｔｃｄ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ４０６５による動的粘弾性の温度特性測定により求められる。
【００６８】
以上のような延伸により、例えばポリオレフィンとしてポリエチレンを用いた場合、ポリエチレンラメラ間に開裂が起こり、ポリエチレン相が微細化し、多数のフィブリルが形成される。フィブリルは三次元的に不規則に連結した網目構造を形成し、ゲル状シートは微多孔質基材となる。延伸により機械的強度が向上するとともに細孔が拡大するが、適切な条件で延伸を行うと、貫通孔径を制御し、さらに薄い膜厚でも高い空孔率を有することが可能となる。
【００６９】
所望の物性に応じて、膜厚方向に温度分布を設けて延伸してもよく、これにより機械的強度に優れた微多孔性基材が得られる。その方法の詳細は日本国特許第３３４７８５４号公報に記載されている。
【００７０】
（ｉｖ）成膜用溶剤の除去工程
洗浄溶媒を用いて、成膜用溶剤の除去（洗浄）を行う。ポリオレフィン相は成膜用溶剤相と相分離しているので、成膜用溶剤を除去すると、微細な三次元網目構造を形成するフィブリルからなり、三次元的に不規則に連通する孔（空隙）を有する多孔質の膜が得られる。洗浄溶媒及びこれを用いた成膜用溶剤の除去方法は公知であるので説明を省略する。例えば日本国特許第２１３２３２７号明細書や特開２００２−２５６０９９号公報に開示の方法を利用することができる。
【００７１】
（ｖ）乾燥工程
成膜用溶剤を除去した微多孔性基材を、加熱乾燥法又は風乾法により乾燥する。乾燥温度はポリオレフィンの結晶分散温度（Ｔｃｄ）以下であることが好ましく、特にＴｃｄより５℃以上低いことが好ましい。
【００７２】
乾燥は、微多孔性基材を１００質量％（乾燥重量）として、残存洗浄溶媒が５質量％以下になるまで行うのが好ましく、３質量％以下になるまで行うのがより好ましい。残存洗浄溶媒が上記範囲内であると、さらに微多孔性基材の第２の延伸工程及び熱処理工程を行ったときに微多孔性基材の空孔率が維持され、透過性の悪化が抑制される。
【００７３】
２．塗工液の調製
塗工液の調製方法は、以下の工程（ａ１）を含む。また、塗工液の調製方法は、以下の工程（ｂ１）を含むことが好ましい。なお、以下の説明は、フッ素含有樹脂としてＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体とＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体用いる場合について説明したものである。
【００７４】
（ａ１）ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体とＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体を溶媒に溶解し塗工液を得る工程
（ｂ１）塗工液に無機粒子を添加し、混合する工程
【００７５】
（ａ１）塗工液を得る工程
溶媒はＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体とＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体を溶解でき、また後述する乾燥工程（ｃ２）にて除去可能なものであれば、特に限定されない。溶解性、揮発性の高さの観点から、溶媒はテトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、アセトンが好ましく、アセトンがより好ましい。
【００７６】
ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体とＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体を溶媒に加え、ディスパーなどで撹拌することで溶解させ、塗工液（フッ素含有樹脂溶液）を得る。
【００７７】
（ｂ１）無機粒子を添加する工程
上記で得られた塗工液に、撹拌しながら無機粒子を添加して一定の時間（例えば、約１時間）ディスパーなどで撹拌することで予備分散し、さらにビーズミルやペイントシェーカーを用いて粒子を分散させる工程（分散工程）を経て、塗工液に無機粒子を分散させる。
【００７８】
なお、（ａ１）または（ｂ１）の工程においては、本発明の目的を阻害しない範囲で添加剤や分散剤、他の高分子材料等を加えてもよい。
【００７９】
塗工液の粘度は、３ｃＰ以上、５０ｃＰ以下であることが好ましく、５ｃＰ以上、３５ｃＰ以下であることがより好ましく、８ｃＰ以上、２５ｃＰ以下であることがさらに好ましい。粘度が５０ｃＰを超えると、高速塗工に適さなくなり生産性が悪化する場合がある。また、物質移動速度が遅くなり、本発明で規定する表面構造をとりにくくなる場合がある。塗工液が低粘度であれば高速塗工に適するため好ましいが、例えば安定な塗膜形成の観点から３ｃＰを下回らないことが好ましい。
【００８０】
３．多孔質層の形成
多孔質層の形成方法は、次の工程を有することが好ましい。
（ａ２）塗工液を多孔質基材の少なくとも片面に塗工して塗膜を形成する工程
（ｂ２）塗膜が形成された多孔質基材を加湿された雰囲気にばく露する工程
（ｃ２）溶媒を乾燥する工程
【００８１】
（ａ２）塗工液を多孔質基材の少なくとも片面に塗工して塗膜を形成する工程
塗工液を多孔質基材に塗布する方法は、公知の方法が用いられる。例えば、ディップ・コート法、リバースロール・コート法、グラビア・コート法、キス・コート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアナイフコート法、マイヤーバーコート法、パイプドクター法、ブレードコート法およびダイコート法などが挙げられ、これらの方法を単独であるいは組み合わせて用いることができる。特に、粘度が３ｃＰ以上、５０ｃＰ以下の塗工液を連続的かつ例えば塗工速度５０ｍ／ｍｉｎ以上で高速塗工する場合は、リバースロール・コート法、マイヤーバーコート法、ダイコート法が好ましい。
【００８２】
上記塗膜の厚みは、２０μｍ以上、４０μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上、３８μｍ以下であることがより好ましく、２８μｍ以上、３６μｍ以下であることがさらに好ましい。
塗膜の厚みが２０μｍ以上であると、フッ素含有樹脂が多孔質層内部にとどまることなく表面に析出し、本発明で規定する表面構造をとりやすくなる。また、塗膜の厚みが４０μｍ以下であると、多孔質層が過度に厚くならず、多孔質層と多孔質基材との密着を確保できる。
【００８３】
（ｂ２）塗膜が形成された多孔質基材を加湿された雰囲気にばく露する工程
本発明においては、多孔質層の表面状態を制御するために、塗工液を塗布後、塗膜が形成された多孔質基材を加湿された雰囲気にばく露することが好ましい。
このときの温度は２５℃以上５５℃以下であることが好ましく、時間は２秒以上１０秒以下あることが好ましく、絶対湿度量は１０ｇ／ｍ３以上、２５ｇ／ｍ３以下であることが好ましい。これにより、多孔質層の表面状態を本発明の範囲に制御できる。
【００８４】
工程（ｂ２）によって多孔質層の表面状態を制御できるメカニズムは必ずしも定かではないが、以下のように考えられる。すなわち、揮発性の溶媒が吸湿（含水）することで、溶媒の蒸発速度を適度に遅くし、フッ素含有樹脂が多孔質層の表面に移動する時間を確保しているものと考えられ、また多孔質層表面のフッ素含有樹脂溶解度を下げ、適度に析出させていると考えられる。
【００８５】
このため、絶対湿度量が１０ｇ／ｍ３を下回ると、フッ素含有樹脂が表面に析出せず、多孔質層表面を被覆しているフッ素含有樹脂の面積が小さくなり、電極との接着性が低下する場合がある。また、多孔質層内部にフッ素含有樹脂が多く存在することにより、透気性も悪化し、レート特性が悪化する場合がある。一方、絶対湿度量が２５ｇ／ｍ３を超えると、多孔質層表面に過度にフッ素含有樹脂が析出するため、多孔質表面を被覆しているフッ素含有樹脂の被覆面積が大きくなりすぎ、電極との接着性は担保されるが電池特性（特にサイクル特性）が悪化する場合がある。
【００８６】
絶対湿度量は、電極との接着性の観点から、１５ｇ／ｍ３以上がより好ましく、１９ｇ／ｍ３以上がさらに好ましい。また、絶対湿度量は、電池特性の観点から、２４ｇ／ｍ３以下がより好ましく、２１ｇ／ｍ３以下がさらに好ましい。
【００８７】
（ｃ２）溶媒を乾燥する工程
溶媒を乾燥する方法は熱ロールによる乾燥法、送風による乾燥法、乾燥炉による乾燥法等が挙げられ、特に限定されないが、乾燥温度は２５℃以上５５℃以下であることが好ましい。乾燥温度が２５℃を下回ると溶媒の乾燥に時間を要し、生産性が悪化する場合がある。乾燥温度が５５℃を上回ると、多孔複合フィルムが過度に収縮してしまう場合がある。
【００８８】
（電気化学素子）
本発明の電気化学素子は、電極組立体と、電極組立体を収容する電池ケースとを備える。
電極組立体は、正極、負極、及び正極と負極との間に介されたセパレータを含む。
本発明の多孔複合フィルムは、上記セパレータに好適に用いることができる。
【００８９】
このような電気化学素子としては、例えば、一次電池、二次電池、電気二重層キャパシタ、アルミ電解コンデンサ等が挙げられる。
一次電池としては、例えば、マンガン乾電池、アルカリマンガン乾電池、フッ化黒鉛・リチウム電池、二酸化マンガン・リチウム電池、固体電解質電池、注水電池、熱電池等が挙げられる。
二次電池としては、例えば、リチウム二次電池、鉛蓄電池、ニッケル・カドニウム電池、ニッケル・水素電池、ニッケル・鉄蓄電池、酸化銀・亜鉛蓄電池、二酸化マンガン・リチウム二次電池、コバルト酸リチウム・炭酸系二次電池、バナジウム・リチウム二次電池等が挙げられる。
【００９０】
これらの中でも、長期に利用できることから、二次電池が好ましく、有機溶媒を利用することにより高エネルギー密度を実現しているリチウム二次電池がより好ましい。
【００９１】
電池ケースとしては、例えば、アルミニウム製のケース、内面がニッケルメッキされた鉄製のケース、アルミニウムラミネートフィルムからなるケース等を用いることができる。
【００９２】
電池ケースの形状は、パウチ型、円筒型、角型、コイン型等が挙げられる。これらの中でも、高エネルギー密度を実現でき、低コストで自由に形状を設計できることから、パウチ型が好ましい。
【００９３】
正極は、活物質、バインダー樹脂、および導電助剤からなる正極材が集電体上に積層されたものである。
活物質としては、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、Ｌｉ（ＮｉＣｏＭｎ）Ｏ２などの層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物、ＬｉＭｎ２Ｏ４などのスピネル型マンガン酸化物、およびＬｉＦｅＰＯ４などの鉄系化合物などが挙げられる。
【００９４】
バインダー樹脂としては、耐酸化性が高い樹脂を使用すればよい。具体的には、フッ素含有樹脂、アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂などが挙げられる。
導電助剤としては、カーボンブラック、黒鉛などの炭素材料などが挙げられる。
集電体としては、金属箔が好適であり、特にアルミニウムが用いられることが多い。
【００９５】
負極は、活物質およびバインダー樹脂からなる負極材が集電体上に積層されたものである。
活物質としては、人造黒鉛、天然黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボンなどの炭素材料、スズ、シリコンなどのリチウム合金系材料、リチウムなどの金属材料、およびチタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）などが挙げられる。
バインダー樹脂としては、フッ素含有樹脂、アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂などが挙げられる。
集電体としては、金属箔が好適であり、特に銅箔が用いられることが多い。
【００９６】
本発明の電気化学素子は、電解液を含有することが好ましい。電解液は、二次電池等の電気化学素子の中で正極と負極との間でイオンを移動させる場となっており、電解質を有機溶媒にて溶解させた構成をしている。
【００９７】
電解質としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、およびＬｉＣｌＯ４などが挙げられるが、有機溶媒への溶解性、イオン電導度の観点からＬｉＰＦ６が好適に用いられている。
有機溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フルオロ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などが挙げられ、これらの有機溶媒を２種類以上混合して使用してもよい。
【００９８】
以下、電気化学素子の中でも好ましく用いられるリチウム二次電池の作製方法について説明する。
リチウム二次電池の作製方法としては、まず活物質と導電助剤をバインダー樹脂溶液中に分散して電極用塗布液を調製し、この塗布液を集電体上に塗工して、溶媒を乾燥させることで正極、負極がそれぞれ得られる。乾燥後の塗工膜の膜厚は５０μｍ以上５００μｍ以下とすることが好ましい。
【００９９】
得られた正極と負極の間にリチウム二次電池用セパレータを、それぞれの電極の活物質層と接するように配置し、アルミラミネートフィルム等の外装材に封入し、電解液を注入後、負極リードや安全弁を設置し、外装材を封止する。
このようにして得られたリチウム二次電池は、電極との接着性が高く、かつ優れた電池特性を有し、また、低コストでの製造が可能となる。
【実施例】
【０１００】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【０１０１】
［実施例１］
（塗工液の調製）
ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体（ＨＦＰ単量体成分のモル比７％、重量平均分子量２５万）２．６ｇ、ＶＤＦ−ＣＴＦＥ共重合体（ＣＴＦＥ単量体成分のモル２０％比、重量平均分子量２５万）０．７ｇを８３．８ｇのアセトンに添加し、ディスパーで撹拌し溶解させた。ここに、アルミナ（平均粒径０．５μｍ）１１ｇとベーマイト（平均粒径０．４μｍ）１．９ｇを添加し、ボールミル法を利用して無機物粉末を破砕及び分散して塗工液（スラリー）を製造した。
【０１０２】
得られた塗工液の粘度μ（ｃＰ）を、粘度計（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社製ＤＶ−Ｉ  ＰＲＩＭＥ）を用い、２５℃で測定した。
得られた塗工液の粘度は２０ｃＰであった。
【０１０３】
（多孔複合フィルムの製造）
厚さ９μｍのポリエチレン製多孔質基材を用意し、その片面に、バーコート法（松尾産業（株）製バーコーター＃１８、塗膜厚み３６μｍ）にて上記で得られた塗工液を塗布した。
塗布後速やかに温度４０℃、絶対湿度量１１ｇ／ｍ３の環境に４秒ばく露し、その後４５℃の温風にて送風乾燥することにより、多孔複合フィルムを得た。
【０１０４】
（電池の作製）
〈電解液の作製〉
エチレンカーボネート（ＥＣ）：メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）：ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）＝３：５：２（体積比）で混合した溶媒を調製した。当該溶媒に、ＬｉＰＦ６（ヘキサフルオロリン酸リチウム）とＶＣ（ビニレンカーボネート）を添加し、ＬｉＰＦ６濃度１．１５ｍｏｌ／Ｌ及びＶＣ濃度０．５質量％の電解液を調製した。
【０１０５】
〈正極の作製〉
コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）にアセチレンブラック黒鉛とポリフッ化ビニリデンとを加え、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に分散させてスラリーにした。このスラリーを、厚さ２０μｍの正極集電体用アルミニウム箔の両面に均一に塗布して乾燥して正極層を形成した。その後、ロールプレス機により圧縮成形して、集電体を除いた正極層の密度が３．６ｇ／ｃｍ３の帯状の正極を作製した。
【０１０６】
〈負極の作製〉
カルボキシメチルセルロースを１．０質量部含む水溶液を人造黒鉛９６．５質量部に加えて混合し、さらに固形分として１．０質量部のスチレンブタジエンラテックスを加えて混合して負極合剤含有スラリーを形成した。この負極合剤含有スラリーを、厚みが８μｍの銅箔からなる負極集電体の両面に均一に塗付して乾燥して負極層を形成した。その後、ロールプレス機により圧縮成形して、集電体を除いた負極層の密度が１．５ｇ／ｃｍ３の帯状の負極を作製した。
【０１０７】
〈電池の作製〉
上記の正極、実施例１で得られた多孔複合フィルム、及び上記の負極を積層した後、扁平状の巻回電極体（高さ２．２ｍｍ×幅３２ｍｍ×奥行３２ｍｍ）を作製した。このとき、多孔質層の塗工液が塗布されている面を正極側に対向させた。この扁平状の巻回電極体の各電極へ、シーラント付タブを溶接し、正極リード、負極リードとした。
【０１０８】
次に、扁平状の巻回電極体部分をアルミラミネートフィルムで挟み、一部開口部を残してシールし、これを真空オーブンにて６０℃で１２時間乾燥した。乾燥後、速やかに電解液を０．７５ｍＬ注液し、真空シーラーでシールした。
【０１０９】
続いて、得られた電池の充放電を実施した。充放電条件は３００ｍＡの電流値で、電池電圧４．３５Ｖまで定電流充電した後、電池電圧４．３５Ｖで１５ｍＡになるまで定電圧充電を行った。１０分の休止後、３００ｍＡの電流値で電池電圧３．０Ｖまで定電流放電を行い、１０分休止した。以上の充放電を３サイクル実施し、電池容量３００ｍＡｈの試験用二次電池（扁平捲回型電池セル）を作製した。
【０１１０】
実施例１の多孔複合フィルムについて、以下の測定を行った。結果を表１に示す。
【０１１１】
［測定法］
（多孔質基材、多孔複合フィルム、多孔質層の厚み）
接触式膜厚計（（株）ミツトヨ製「ライトマチック」（登録商標）ｓｅｒｉｅｓ３１８）を使用して各厚みを測定した。測定は、超硬球面測定子φ９．５ｍｍを用いて、加重０．０１Ｎの条件で２０点を測定し、得られた測定値の平均値を、多孔質基材または多孔複合フィルムの膜厚とした。
【０１１２】
多孔質層の厚みｔは、以下の式を用いて計算した。
ｔ＝多孔複合フィルムの厚み（ｔ１）−多孔質基材の厚み（ｔ２）
【０１１３】
（透気度）
１００ｍｍ×１００ｍｍサイズの多孔複合フィルム試料３枚からそれぞれ無作為に抽出した一箇所を選び、王研式透気度測定装置（旭精工（株）社製ＥＧ０１−５−１ＭＲ）を用いて、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１７（２００９）に準拠して測定し、その平均値を多孔複合フィルムの透気度（秒／１００ｃｍ３）とした。
【０１１４】
（被覆面積比率及び孔面積比率測定）
表面ＳＥＭ−ＥＤＸ画像を画像処理することにより測定した。詳細を以下に記載する。
【０１１５】
〈多孔質層表面ＳＥＭ−ＥＤＸ測定〉
多孔複合フィルム試料から０．５ｃｍ×０．５ｃｍの小片を切り出し、以下に示す条件にて、大気暴露下でセパレータ表面ＳＥＭ−ＥＤＸを、場所を変えて１０視野測定した。
【０１１６】
〈ＳＥＭ−ＥＤＸ測定条件〉
・測定装置ＳＥＭ：日立ハイテクノロジー製電解放出型走査型電子顕微鏡  ＦＥ−ＳＥＭ  Ｓ−４８００、ＥＤＸ：Ｂｒｕｋｅｒ  ＡＸＳ製  ＱＵＡＮＴＡＸ  ＦＬＡＴ  ＱＵＡＤ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｘｆｌａｓｈ  ５０６０ＦＱ
・加速電圧：３．５ｋＶ
・エミッション電流：１０μＡ
・測定倍率：２０００倍
・電子線入射角度：０°
・Ｘ線取出角度：３５°〜
・デッドタイム：１％
・マッピング元素：Ｆ
・測定画素数：６００×４５０ピクセル
・測定時間：６００ｓｅｃ．
・明るさ：最大輝度に達する画素がなく、明るさの平均値が輝度４０％〜６０％の範囲に入るように輝度及びコントラストを調整
【０１１７】
〈画像処理〉
上記で得られたＳＥＭ−ＥＤＸ画像について、画像解析ソフトＨＡＬＣＯＮ（Ｖｅｒ．１３．０，ＭＶｔｅｃ社製）にて読み込みを行い、輪郭強調（微分フィルタ（ｅｍｐｈａｓｉｚｅ、ローパスマスクの幅：３／ローパスマスクの高さ：３／コントラストの強調の強度：０．３）、エッジ強調フィルタ（ｓｈｏｃｋ＿ｆｉｌｔｅｒ、時間ステップ長：０．５／繰り返し回数：１／エッジ検出のタイプ：ｃａｎｎｙ／エッジ検出の平滑化：１）
の順で処理）を行った後、２値化した。
なお、輪郭強調に用いる微分フィルタの「ｅｍｐｈａｓｉｚｅ」、エッジ強調フィルタの「ｓｈｏｃｋ＿ｆｉｌｔｅｒ」はＨＡＬＣＯＮに含まれる画像処理フィルタである。
【０１１８】
２値化について、グレイ値に対する閾値の下限を１８０、上限を２５５に設定し、１８０以上の部分はフッ素含有樹脂（セラミック等のフィラーがある場合はそれを含む）が存在する部分とした。さらに、それらフッ素含有樹脂が存在している領域のグレイ値を２５５、その他の領域のグレイ値を０に置き換え、グレイ値２５５を持つ連続したピクセル同士を連結し、フッ素含有樹脂が存在する領域の面積を抽出後積算し、元画像の合計ピクセル数で除すことによって当該ＳＥＭ−ＥＤＸ画像におけるフッ素含有樹脂の被覆部分の面積比率を算出した。
【０１１９】
また、同一のＳＥＭ−ＥＤＸ画像について画像解析ソフトＨＡＬＣＯＮ（Ｖｅｒ．１３．０，ＭＶｔｅｃ社製）にて読み込みを行い、輪郭強調（微分フィルタ（ｅｍｐｈａｓｉｚｅ、ローパスマスクの幅：３／ローパスマスクの高さ：３／コントラストの強調の強度：０．３）、エッジ強調フィルタ（ｓｈｏｃｋ＿ｆｉｌｔｅｒ、時間ステップ長：０．５／繰り返し回数：１／エッジ検出のタイプ：ｃａｎｎｙ／エッジ検出の平滑化：１）の順で処理）を行った後、２値化した。
【０１２０】
２値化について、グレイ値に対する閾値の下限を０、上限を５０に設定し、５０以下の部分は孔になっている部分とした。さらに、それら孔になっている部分の領域のグレイ値を２５５、その他の領域のグレイ値を０に置き換え、グレイ値２５５を持つ連続したピクセル同士を連結し、孔になっている部分の領域の面積を抽出後積算し、元画像の合計ピクセル数で除すことによって当該ＳＥＭ−ＥＤＸ画像における孔の面積比率を算出した。
【０１２１】
上記の処理を得られたＳＥＭ−ＥＤＸ画像１０枚すべてについて行うことで、フッ素含有樹脂の被覆面積比率および孔面積比率の数値を各々１０個得た。これらの平均値をとったものを、測定した多孔複合フィルムのフッ素含有樹脂の被覆面積比率および孔面積比率とした。
【０１２２】
また、実施例１の多孔複合フィルム又は電池について、以下の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１２３】
（電極との接着力評価）
活物質がＬｉＣｏＯ２、バインダー樹脂がポリフッ化ビニリデン樹脂、導電助剤がアセチレンブラックとグラファイトの正極１５ｍｍ×１００ｍｍと、実施例１の多孔複合フィルムを、活物質と多孔質層が接触するように設置し、熱ロールプレス機にて０．５ＭＰａ、１００℃、０．２ｍ／分で熱プレスを行い、ピンセットを用いて手動で剥離させ、接着強度を後述する３段階にて評価を行った。
【０１２４】
接着強度の評価は、下記基準に基づき行った。
○：強い力で電極と多孔性フィルム側が剥離した。
△：やや強い力で電極と多孔性フィルムが剥離した。
×：弱い力で電極と多孔性フィルムが剥離した。
【０１２５】
（レート特性）
レート特性を下記手順にて試験を行い、放電容量維持率にて評価した。
上記で作製した扁平捲回型電池を用いて、２５℃の雰囲気下、０．５Ｃで放電したときの放電容量と、５Ｃで放電したときの放電容量とを測定し、｛（５Ｃでの放電容量）／（０．５Ｃでの放電容量）｝×１００で放電容量維持率を算出した。
【０１２６】
ここで、充電条件は０．５Ｃ、４．３５Ｖの定電流充電とし、放電条件は３．０Ｖの定電流放電とした。上記扁平捲回型電池を５個作製し、放電容量維持率が最大、最小となる結果を除去した３個の測定結果の平均を放電容量維持率とした。
【０１２７】
レート特性の評価は、下記基準に基づき行った。
○：放電容量維持率が６５％以上であった。
△：放電容量維持率が５５％以上６５％未満であった。
×：放電容量維持率が５５％未満であった。
【０１２８】
（サイクル特性）
上記で作製した扁平捲回型電池について、充放電測定装置を使用し、２５℃の雰囲気下、下記手順にて試験を行い、放電容量維持率を算出した。
【０１２９】
〈１〜３００サイクル目〉
充電、放電を１サイクルとし、充電条件を１Ｃ、４．３５Ｖの定電流充電、放電条件を１Ｃ、３．０Ｖの定電流放電とし、充放電を３００回行った。
【０１３０】
〈放電容量維持率の算出〉
（３００サイクル目の放電容量）／（１サイクル目の放電容量）×１００で放電容量維持率を算出した。作製した扁平捲回型電池セルについて５個試験を実施し、放電容量維持率が最大、最小となる結果を除去した３個の測定結果の平均を放電容量維持率とした。
【０１３１】
サイクル特性の評価は、下記基準に基づき行った。
○：放電容量維持率が７０％以上であった。
△：放電容量維持率が６０％以上７０％未満であった。
×：放電容量維持率が６０％未満であった。
【０１３２】
［実施例２〜５及び比較例１、２］
加湿雰囲気の条件を、表１に記載のとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして多孔複合フィルム及び電池を製造し、測定及び評価した。結果を表１に示す。
【０１３３】
［比較例３］
塗工液を塗布後速やかに４５℃の温風にて送風乾燥したこと、すなわち加湿雰囲気にばく露しなかったこと以外は、実施例１と同様にして多孔複合フィルム及び電池を製造し、測定及び評価した。結果を表１に示す。
【０１３４】
【表１】
2020161321.tif 000003
【０１３５】
表１から、実施例と比較例との対比から、多孔質層表面のフッ素含有樹脂被覆面積比率、孔面積比率、及び両者の合計面積比率が本発明で規定する範囲内であるものについて、電極との接着力が高いと同時に、レート特性やサイクル特性といった電池特性に優れていることがわかった。
【図１】
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【図２】
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