(57)【要約】本発明は、不織布の製造時に不織布形成繊維を有機バインダー高分子化合物溶液に紡糸することで、繊維自体がバインダー高分子で被覆される不織布、このような不織布を分離膜基材として使用する電気化学素子、及び前記不織布の製造方法に関し、直径０．００１〜１０μｍの気孔が形成されることによりリチウムイオンの円滑な移動を確保し、かつ、分離膜に求められる機械的物性を備え、電気化学素子用分離膜としての不織布の使用において別途の接着層適用工程が不要であるため、分離膜の製造工程が単純化する効果を奏する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機バインダー高分子化合物で被覆されている繊維を備えた、不織布。
【請求項２】
直径０．００１〜１０μｍの気孔が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の不織布。
【請求項３】
前記有機バインダー高分子化合物が、アクリル系粘着性化合物、ゴム系粘着性化合物、シリコーン系粘着性化合物、及びビニルエーテル系粘着性化合物から選択された一種または二種以上の混合物であることを特徴とする、請求項１に記載の不織布。
【請求項４】
前記繊維が、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド、熱可塑性ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、及びこれらの共重合体から選択された一種または二種以上の混合物から紡糸されたものであることを特徴とする、請求項１に記載の不織布。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の不織布を基材として備えてなる、電気化学素子用分離膜。
【請求項６】
電気化学素子であって、
正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に介在された分離膜と、及び電解質とを備えてなり、
前記分離膜が、請求項５に記載の分離膜である、電気化学素子。
【請求項７】
前記電気化学素子が、リチウム二次電池であることを特徴とする、請求項６に記載の電気化学素子。
【請求項８】
不織布を使用した分離膜の製造方法であって、
紡糸された繊維を有機バインダー高分子化合物溶液に浸漬する段階を含んでなる、分離膜の製造方法。
【請求項９】
有機バインダー高分子化合物溶液で被覆された繊維を１００〜２００℃の温度、及び、１０〜５００ＭＰａの圧力条件でカレンダリングする段階を更に含んでなることを特徴とする、請求項８に記載の分離膜の製造方法。
【請求項１０】
前記繊維が、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド、熱可塑性ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、及びこれらの共重合体から選択された一種または二種以上の混合物を紡糸して得られたことを特徴とする、請求項８に記載の分離膜の製造方法。
【請求項１１】
前記バインダー高分子化合物溶液が、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラハイドロフラン、１，４‐ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、クロロホルム、塩化メチレン、１，２‐ジクロロエタン、１，１，１‐トリクロロエタン、１，１，２‐トリクロロエタン、１，１，２‐トリクルロロエテン、１，２，３‐卜リクロロプロパン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロパノール、ブタノール、ｔ‐ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルカルビトール、エチルカルビトール、プロピルカルビトール、ブチルカルビトール、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、３‐メトキシブチルアセテート、３‐メチル‐３‐メトキシブチルアセテート、エチル‐３‐エトキシプロピオネート、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ブチルアセテート、プロピルアセテート、及びエチルアセテートからなる群より選択された一種または二種以上の混合物である溶媒中に、アクリル系粘着性化合物、ゴム系粘着性化合物、シリコーン系粘着性化合物またはビニルエーテル系粘着性化合物が溶解されているものであることを特徴とする、請求項８に記載の分離膜の製造方法。
【請求項１２】
前記バインダー高分子化合物溶液の粘度が、１〜１００ｃＰであることを特徴とする、請求項１１に記載の分離膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機バインダー高分子化合物で被覆されている繊維から形成された不織布、このような不織布を分離膜基材として含む電気化学素子、及び前記不織布の製造方法に関し、より詳しくは、紡糸されたウェブ（ｗｅｂ）繊維を有機バインダー高分子化合物溶液に浸漬することで繊維自体を有機バインダー高分子化合物で被覆し、前記有機バインダー高分子化合物で被覆された繊維から形成された不織布を分離膜基材として使用した電気化学素子に関する。
【０００２】
本出願は、２０１２年１１月３０日出願の韓国特許出願第１０−２０１２−０１３８４９４号、及び２０１３年１１月２９日出願の韓国特許出願第１０−２０１３−０１４７４０２に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
近年、エネルギー貯蔵技術に対する関心が高まりつつある。携帯電話、カムコーダー、及びノートパソコン、さらには電気自動車のエネルギーまで適用分野が拡がるとともに、電気化学素子の研究と開発に対する努力が次第に具体化されている。電気化学素子はこのような面で最も注目される分野であり、その中でも充放電可能な二次電池の開発に関心が寄せられ、最近はこのような電池の開発において、容量密度及び比エネルギーを向上させるために、新たな電極と電池の設計に対する研究開発が行われている。
【０００４】
１９９０年代の初めに開発されたリチウム二次電池は、水溶液電解液を用いるニッケル‐水素、ニッケル‐カドミウム、硫酸‐鉛電池などの従来型電池に比べて作動電圧が高くエネルギー密度が格段に高いという長所から、現在使用されている二次電池のうち最も脚光を浴びている。
【０００５】
二次電池は、通常、正極、負極、正極と負極との間に介在される分離膜及び電解液から構成され、その中でも分離膜は二次電池の寿命を決める重要な要素の一つとして正極と負極とを電気的に絶縁させる役割をし、分離膜としては、イオンの透過性が高く機械的強度に優れ、電気化学素子の電解液に対して長期的な安定性を有するものが望ましい。
【０００６】
分離膜として使用される素材のうち、ポリオレフィン系素材や耐熱性素材をフィルムや不織布などの形態で加工して分離膜として使用する方案が研究されてきたが、その中でも不織布は、低コストであるという長所にもかかわらず、 直径が比較的に大きい気孔のためその使用が制限されてきた。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の一態様では、不織布を構成する繊維自体が粘着性または接着力を有する不織布及びその製造方法を提供することを目的とする。また、比較的に小径の気孔が形成されている前記不織布基材分離膜、及び前記不織布の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の一態様によれば、有機バインダー高分子化合物で被覆されている繊維から形成された不織布が提供される。
前記不織布には、直径０．００１〜１０μｍの気孔が形成され得る。
【０００９】
前記有機バインダー高分子化合物は、アクリル系粘着性化合物、ゴム系粘着性化合物、シリコーン系粘着性化合物、及びビニルエーテル系粘着性化合物から選択された一種または二種以上の混合物であり得る。
【００１０】
前記繊維は、ポリウレタン、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン系樹脂；ポリアミド；熱可塑性ポリウレタン；ポリエチレンテレフタレート；ナイロン；及びこれらの共重合体から選択された一種または二種以上の混合物から紡糸によって形成された繊維であり得る。
前記不織布は、電気化学素子用分離膜基材として使用され得る。
【００１１】
本発明の他の様態によれば、正極、負極、正極と負極との間に介在された分離膜及び電解質を含む電気化学素子において、前記分離膜が上述した分離膜である電気化学素子が提供される。
前記電気化学素子は、リチウム二次電池であり得る。
【００１２】
本発明の更に他の様態によれば、不織布を使用した分離膜の製造方法において、紡糸された繊維を有機バインダー高分子化合物溶液に浸漬する段階を含む分離膜の製造方法が提供される。
【００１３】
有機バインダー高分子化合物溶液で被覆された繊維を１００〜２００℃の温度、及び１０〜５００ＭＰａの圧力条件でカレンダリング（ｃａｌｅｎｄａｒｉｎｇ）する段階を更に含むことができる。
【００１４】
前記繊維は、ポリウレタン、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン系樹脂；ポリアミド；熱可塑性ポリウレタン；ポリエチレンテレフタレート；ナイロン；及びこれらの共重合体から選択された一種または二種以上の混合物を紡糸して得られた繊維であり得る。
【００１５】
前記有機バインダー高分子化合物溶液は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラハイドロフラン、１，４‐ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、クロロホルム、塩化メチレン、１，２‐ジクロロエタン、１，１，１‐トリクロロエタン、１，１，２‐トリクロロエタン、１，１，２‐トリクロロエテン、１，２，３‐卜リクロロプロパン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロパノール、ブタノール、ｔ‐ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルカルビトール、エチルカルビトール、プロピルカルビトール、ブチルカルビトール、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、３‐メトキシブチルアセテート、３‐メチル‐３‐メトキシブチルアセテート、エチル‐３‐エトキシプロピオネート、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ブチルアセテート、プロピルアセテート、及びエチルアセテートからなる群より選択された一種または二種以上の混合物である溶媒中に、アクリル系粘着性化合物、ゴム系粘着性化合物、シリコーン系粘着性化合物またはビニルエーテル系粘着性化合物が溶解されている溶液であり得る。
前記有機バインダー高分子化合物溶液は、１〜１００ ｃＰ（ｃｅｎｔｉｐｏｉｓｅ）の粘度を有し得る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明で製造された不織布を構成する繊維は有機バインダー高分子で被覆され、前記不織布を基材とする分離膜には、より小さな直径を有する気孔、例えば直径０．００１〜１０μｍの気孔が形成され得る。したがって、リチウムイオンの円滑な移動が確保される一方、不織布基材分離膜の問題点として指摘されてきた機械的物性の問題も解消することができる。
また、電気化学素子用分離膜としての不織布の使用において、別途の接着層を形成する必要がないため、分離膜の製造工程が単純化する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来技術による不織布の製造方法を概略的に示した図である。
【図２】従来技術による不織布の製造方法を概略的に示した図である。
【図３】従来技術による不織布の製造方法を概略的に示した図である。
【図４】本発明による不織布の製造方法を概略的に示した図である。
【図５】本発明による不織布の製造方法を概略的に示した図である。
【図６】本発明による不織布の製造方法を概略的に示した図である。
【図７】本発明によって製造された不織布を３０００倍拡大して撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、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てはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００１９】
本明細書において、「不織布」とは繊維に製織工程を加えず、平行または任意の方向に配列し、繊維が互いに絡むように機械的に処理して得られたものを意味する。
【００２０】
本発明で使用される不織布は、電気化学素子用分離膜として使用可能な素材から製造されたウェブ不織布である。このような不織布は、一定水準の強度を維持し、かつ伸縮性が高く、多孔性を有し、透湿防水性であることを特徴とする。
本発明における「ウェブ繊維」及び「繊維」は、紡糸されて不織布を形成する繊維を称する。
【００２１】
本発明で不織布を形成する繊維の非制限的な例としては、ポリウレタン、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン系樹脂；ポリアミド；熱可塑性ポリウレタン；ポリエチレンテレフタレート；ナイロン；及びこれらの共重合体から選択された一種または二種以上の混合物が挙げられる。また、本発明における不織布を形成する物質は二種以上の素材から製造され得、同種のフィラメント繊維の外に、異種のフィラメント繊維、望ましくは、例えば二成分繊維のように少なくとも一つのポリオレフィン成分を含む異種のフィラメント繊維から製造され得る。
【００２２】
本発明の一態様による不織布の製造方法は、紡糸後の繊維を有機バインダー高分子化合物溶液に浸漬する工程を含むことができれば特に制限されず、非制限的な例として、抄紙法を利用した湿式紡糸法が挙げられる。紡糸条件は特に制限されず、当業界で通常利用する条件であり得る。
【００２３】
通常、紡糸された繊維の直径は２０μｍ未満であり、例えば０．５〜１８μｍまたは１〜１５μｍであり得る。繊維の横断面は、一般に円形や楕円形、表面にしわが形成された形態、小さなストリップ形態、三角形または多角形などの多様な形態であり得る。
繊維は５〜２０ｇ／ｍ2の単位面積当たり重量を有し得るが、これらに制限されることはない。
【００２４】
本発明の一態様による不織布繊維は、有機バインダー高分子化合物で被覆されている。その一例が図７に示されているが、矢印で示すように有機バインダー高分子化合物で繊維が被覆されていることが確認できる。前記有機バインダー高分子化合物で繊維自体が被覆されているため、前記繊維から形成された不織布に別途の接着層や接着剤などを適用しなくても、不織布自体が粘着性または接着力を有するようになる。
【００２５】
一例として、有機バインダー高分子化合物で被覆された繊維から形成された分離膜を正極と負極との間に介在させ、８０〜１５０℃の熱及び圧力を加えてラミネートすれば、別途の接着層が含まれていないにもかかわらず、分離膜と電極とが接着でき、このとき接着力の水準は１０〜１００ｇｆ／２５ｍｍである。ここで、「接着力」とは、分離膜を１００ｍｍ／ｍｉｎで１８０°方向に引張したとき測定された力を意味する。
【００２６】
ゴム系粘着性化合物の非制限的な例としては、合成ポリイソプレンゴム、スチレン‐イソプレン‐スチレンブロック共重合体、天然ゴム、ポリイソブチレン、ポリブテンなどが挙げられる。
【００２７】
アクリル系粘着性化合物の非制限的な例としては、ブチルアクリレート、イソノニルアクリレート、２‐エチルヘキシルアクリレートなどのアクリル酸エステル系モノマーの単独集合体または共重合体、もしくはこのようなアクリル酸エステル系モノマーと、アクリル酸、アクリル酸２‐ハイドロキシエチル、酢酸ビニルなどの他のモノマーとの共重合体などが挙げられる。
【００２８】
不織布を構成するウェブ繊維は、当業界で周知の工程を経て不織布基材として形成され得、不織布基材は単層だけでなく、多様な特性を提供するために必要に応じて多層構造で使用され得る。多層構造の場合、あらゆる種類の不織布基材が積層された構造だけでなく、他の多様なプラスチックフィルム、不織布、多孔性層などで積層される構造も含まれる。
【００２９】
不織布基材に形成される気孔の直径及び不織布基材の厚さは、繊維の直径、及び不織布の形成時に繊維が堆積する程度などによって変わり得るが、カレンダリング工程を通じて調節することができる。一態様において、不織布基材に形成される気孔は、Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｆｌｏｗ Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒで測定したとき０．００１〜１０μｍの直径を有し得、前記範囲の気孔直径を有する場合、リチウムイオンの円滑な移動が確保できる。
【００３０】
また、不織布基材の厚さは、０．１〜１００μｍまたは５〜５０μｍであり得る。不織布基材の厚さが前記範囲を満足する場合、弾性、作業性、耐久性、及び不要な体積増加の防止の面で望ましい。
不織布基材の通気度は、１〜１０ｓｅｃ／１００ｍＬであり得る。
本発明の他の態様は、多孔性ウェブ不織布の製造方法に関する。
【００３１】
従来の不織布の製造方法の一例が図１〜図３に概略的に示されている。これによれば、紡糸装置（ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）１を通じてウェブ繊維２を通常の溶液３に紡糸する段階（図１）；ウェブ２を乾燥させる段階（図２）；及び乾燥したウェブ２をカレンダリングロール４によってカレンダリングする段階（図３）を含む。ここで、「通常の溶液」とは、有機バインダー高分子化合物が含まれない溶液を意味する。その後、従来の方法で不織布に接着力を付与するためには、接着層を形成する段階が更に行われねばならない。
【００３２】
本発明の一態様による不織布の製造方法は、図４〜図６に概略的に示されている。これによれば、紡糸装置１を通じて紡糸されたウェブ繊維２をバインダー高分子化合物溶液５に浸漬する段階（図４）；バインダー高分子化合物の被膜６が形成されたウェブ２を乾燥させる段階（図５）；並びに乾燥したウェブ２が所望の気孔直径を有する温度及び圧力条件で、カレンダリングロール４によってカレンダリングする段階（図６）を含む。このようにして製造された不織布ウェブ繊維は、粘着性または接着力を有する。
【００３３】
本明細書で有機バインダー高分子化合物溶液は、溶媒にアクリル系粘着性化合物、ゴム系粘着性化合物、シリコーン系粘着性化合物、ビニルエーテル系粘着性化合物が含まれている溶液を意味する。溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラハイドロフラン、１，４‐ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、クロロホルム、塩化メチレン、１，２‐ジクロロエタン、１，１，１‐トリクロロエタン、１，１，２‐トリクロロエタン、１，１，２‐トリクロロエテン、１，２，３‐卜リクロロプロパン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロパノール、ブタノール、ｔ‐ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルカルビトール、エチルカルビトール、プロピルカルビトール、ブチルカルビトール、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、３‐メトキシブチルアセテート、３‐メチル‐３‐メトキシブチルアセテート、エチル‐３‐エトキシプロピオネート、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ブチルアセテート、プロピルアセテート、及びエチルアセテートからなる群より選択された一種または二種以上の混合物を使用することができるが、これらに限定されることはない。バインダー高分子化合物溶液は１〜１００ｃＰ（ｃｅｎｔｉｐｏｉｓｅ）水準の粘度を有することが、バインダー高分子化合物が繊維に均一に被覆されるという面で望ましい。
【００３４】
バインダー高分子化合物溶液は、必要に応じて、グリセリン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどの多価アルコールに代表される可塑剤、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸架橋体、ポリビニルピロリドンなどの水溶性または吸水性の樹脂、ロジン系、テルペン系、石油系などの粘着付与剤、各種軟化剤、充填剤、顔料などの各種添加剤を更に含むことができる。
【００３５】
バインダー高分子化合物で被覆されたウェブ繊維は、当業界で通常の方式で４０〜１００℃の温度で１〜１０分間乾燥させることができる。乾燥温度が前記範囲内であると、短時間で乾燥が可能になり、繊維とバインダー高分子の溶融が防止されるため望ましい。
【００３６】
乾燥後、ウェブ繊維は１００〜２００℃の温度範囲でカレンダリングされ得る。カレンダリング温度が前記範囲を満足する場合、適切な不織布の引張強度と繊維間の間隔を得ることができ、紡糸された繊維とバインダー高分子の溶融を防止することができる。
【００３７】
また、カレンダリングの圧力は、１〜１０ｂａｒに設定され得る。カレンダリングの圧力が前記範囲を満足する場合、不織布の引張強度、繊維間の間隔及びローラーの耐久性の面で望ましい。
上述したように製造された不織布は、その用途が特に限定されないが、特に、電気化学素子の分離膜として使用することができる。
本発明の分離膜とともに適用される電極は特に制限されず、当業界で周知の方法によって電極活物質を電極集電体に結着させた形態で製造することができる。
【００３８】
前記電極活物質のうち正極活物質の非制限的な例としては、従来電気化学素子の正極として使用できる通常の正極活物質が使用可能であり、特にリチウムマンガン酸化物、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウム鉄酸化物、またはこれらを組み合わせたリチウム複合酸化物を使用することができる。
【００３９】
負極活物質の非制限的な例としては、従来電気化学素子の負極として使用できる通常の負極活物質が使用可能であり、特にリチウム金属またはリチウム合金、炭素、石油コークス（ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｃｏｋｅ）、活性化炭素（ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ）、グラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、またはその他炭素類などのようなリチウム吸着物質などが挙げられる。
【００４０】
正極集電体の非制限的な例としては、アルミニウム、ニッケルまたはこれらの組み合せによって製造されるホイルなどが挙げられ、負極集電体の非制限的な例としては、銅、金、ニッケルまたは銅合金、もしくはこれらの組み合せによって製造されるホイルなどが挙げられる。
【００４１】
本発明で使用することができる電解液は、Ａ+Ｂ-のような構造の電解質塩が電解液溶媒に溶解または解離されたものであり、電解質塩におけるＡ+はＬｉ+、Ｎａ+、Ｋ+のようなアルカリ金属陽イオンまたはこれらの組み合せからなるイオンを含み、Ｂ-はＰＦ6-、ＢＦ4-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＣｌＯ4-、ＡｓＦ6-、ＣＨ3ＣＯ2-、ＣＦ3ＳＯ3-、Ｎ（ＣＦ3ＳＯ2）2-、Ｃ（ＣＦ2ＳＯ2）3-のような陰イオンまたはこれらの組み合せからなるイオンを含み、電解質溶媒はプロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、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）、ジメチルスルホキサイド、アセトニトリル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、テトラハイドロフラン、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドン（ＮＭＰ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ‐ブチロラクトンまたはこれらの混合物からなる群より選択され得るが、これらに限定されることはない。
【００４２】
前記電解液の注入は、最終製品の製造工程及び求められる物性に応じて、電池製造工程のうち適宜な段階で行えばよい。すなわち、電池組立ての前または電池組立ての最終段階などにおいて注入すればよい。
本発明による電極は、必要に応じて、導電材、結着剤及び充填材などの成分を選択的に更に含むことができる。
前記導電材としては、アセチレンブラックやカーボンブラック類を使用できるが、これらに限定されることはない。
【００４３】
前記結着剤は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリアクリロニトリル、ニトリルゴム、ポリブタジエン、ポリスチレン、スチレンブタジエンゴム、多硫化ゴム、ブチルゴム、水素化スチレンブタジエンゴム、ニトロセルロース、及びカルボキシメチルセルロースからなる群より一種以上選択され得る。
【００４４】
本発明による電池は、当業界で周知の方法、例えば、電極活物質と結着剤を有機溶媒に分散させてスラリーを製造した後、それを電極集電体にコーティングし、乾燥及び圧着させて製造した後、前記正極と前記負極との間に分離膜を介在させて製造され得るが、これに限定されない。
【図１】
2015535896.tif 000003
【図２】
2015535896.tif 000004
【図３】
2015535896.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015535896.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月31日(2015.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機バインダー高分子化合物で被覆されている繊維を備えた、不織布。
【請求項２】
直径０．００１〜１０μｍの気孔が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の不織布。
【請求項３】
前記有機バインダー高分子化合物が、アクリル系粘着性化合物、ゴム系粘着性化合物、シリコーン系粘着性化合物、及びビニルエーテル系粘着性化合物から選択された一種または二種以上の混合物であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の不織布。
【請求項４】
前記繊維が、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド、熱可塑性ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、及びこれらの共重合体から選択された一種または二種以上の混合物から紡糸されたものであることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の不織布。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の不織布を基材として備えてなる、電気化学素子用分離膜。
【請求項６】
電気化学素子であって、
正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に介在された分離膜と、及び電解質とを備えてなり、
前記分離膜が、請求項５に記載の電気化学素子用分離膜である、電気化学素子。
【請求項７】
前記電気化学素子が、リチウム二次電池であることを特徴とする、請求項６に記載の電気化学素子。
【請求項８】
不織布を使用した分離膜の製造方法であって、
紡糸された繊維を有機バインダー高分子化合物溶液に浸漬する段階を含んでなる、分離膜の製造方法。
【請求項９】
有機バインダー高分子化合物溶液で被覆された繊維を１００〜２００℃の温度、及び、１０〜５００ＭＰａの圧力条件でカレンダリングする段階を更に含んでなることを特徴とする、請求項８に記載の分離膜の製造方法。
【請求項１０】
前記繊維が、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド、熱可塑性ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、及びこれらの共重合体から選択された一種または二種以上の混合物を紡糸して得られたことを特徴とする、請求項８又は９に記載の分離膜の製造方法。
【請求項１１】
前記バインダー高分子化合物溶液が、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラハイドロフラン、１，４‐ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、クロロホルム、塩化メチレン、１，２‐ジクロロエタン、１，１，１‐トリクロロエタン、１，１，２‐トリクロロエタン、１，１，２‐トリクルロロエテン、１，２，３‐卜リクロロプロパン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロパノール、ブタノール、ｔ‐ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルカルビトール、エチルカルビトール、プロピルカルビトール、ブチルカルビトール、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、３‐メトキシブチルアセテート、３‐メチル‐３‐メトキシブチルアセテート、エチル‐３‐エトキシプロピオネート、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ブチルアセテート、プロピルアセテート、及びエチルアセテートからなる群より選択された一種または二種以上の混合物である溶媒中に、アクリル系粘着性化合物、ゴム系粘着性化合物、シリコーン系粘着性化合物またはビニルエーテル系粘着性化合物が溶解されているものであることを特徴とする、請求項８〜１０の何れか一項に記載の分離膜の製造方法。
【請求項１２】
前記バインダー高分子化合物溶液の粘度が、１〜１００ｃＰであることを特徴とする、請求項１１に記載の分離膜の製造方法。
【国際調査報告】
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