KRI、電界紡糸法で、Liイオン2次電池用セパレータに使えるポリエチレンアロイ化ナノファイバ不織布を作製
KRIは繊維径が100nm程度のポリエチレンアロイ化ナノファイバ不織布を電界紡糸法で作ることに成功した。Liイオン2次電池用セパレータに使えると期待している。
Liイオン2次電池用のセパレータには、性能だけでなく安全性も高めることが求められる。現在はポリオレフィンの多孔質フィルムが主流である。フィルム自身が高温で融けることでLiイオン2次電池にシャットダウン性能を与えることができる。ただし、フィルムそのものが大きく変形する(メルトダウン)ことが問題点として挙げられている。
一方、性能や安全性の面で優れたLiイオン2次電池のセパレータを形成する手法として、電界紡糸法によるナノファイバ不織布が注目されている。電界紡糸法というのは数10kVの電位差をもつ電場中にポリマーの溶液をスプレーすることにより、直径がnmオーダーの微細な繊維(ナノファイバ)を形成させる方法であり、不織布状の膜ができる。
KRIは、電界紡糸法によるナノファイバ不織布の形成技術を持っているが、今までポリオレフィンでは実現していなかった。今回、ポリエチレンを含むポリマアロイ材料を電界紡糸することでナノファイバ不織布を造ることに成功した。これにより、ポリエチレン成分がシャットダウン性を与えると同時に、ナノファイバ形状であることが電池性能の向上につながり、高性能かつ安全性の高い次世代Liイオン2次電池用セパレータを開発できる。
電界紡糸法では一工程で不織布状の多孔質膜ができる。従来のポリオレフィン多孔質膜では、樹脂を膜状に成形する工程と所定の孔を開ける工程の二つが必須である。両者を比べると電界紡糸法の方が工程数が少なくコストを下げることができる。また電界紡糸法では、セパレータを別部品として重ねるのでなく、電極上に直接形成できるようになり、さらに安くすることも期待できる。












