JP2018037312A - セパレータ捲回体、セパレータ捲回体の製造方法およびラベル検査方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の実施の一形態について、図1〜図9に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施形態では、本発明に係る非水電解液二次電池用セパレータがセパレータ巻芯に捲回されてなるセパレータ捲回体の一例について説明する。
リチウムイオン二次電池の構成について、図1〜3に基づいて説明する。リチウムイオン二次電池に代表される非水電解液二次電池は、エネルギー密度が高く、それゆえ、現在、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末などの機器、自動車、航空機などの移動体に用いる電池として、また、電力の安定供給に資する定置用電池として広く使用されている。
セパレータ12は、リチウムイオン二次電池1の正極であるカソード11と、その負極であるアノード13との間に、これらに挟持されるように配置される。セパレータ12は、カソード11とアノード13との間を分離しつつ、これらの間におけるリチウムイオンの移動を可能にする。セパレータ12は、その材料として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンなどが用いられる。
図3は、他の構成のリチウムイオン二次電池1の各状態における様子を示す模式図である。図3の(a)は、通常の様子を示し、図3の(b)は、リチウムイオン二次電池1が急激に昇温したときの様子を示す。
リチウムイオン二次電池1のセパレータ12および耐熱セパレータ12aの製造は特に限定されるものではなく、公知の方法を利用して行うことができる。以下では、セパレータ12(耐熱セパレータ12a)の原料である多孔質フィルムがその材料として主にポリエチレンを含む場合を仮定して説明する。しかし、多孔質フィルムが他の材料を含む場合でも、同様の製造工程により、セパレータ12(耐熱セパレータ12a)を製造することができる。
まず、コア5の構成について、図5に基づいて説明する。図5の(a)は、コア5を示す側面図であり、図5の(b)は、図5の(a)に示されるコア5にセパレータが捲回されたセパレータ捲回体の一例を示す側面図である。なお、図5の(b)では、コア5に耐熱セパレータ12aが捲回されたセパレータ捲回体6を例示している。
図6の(a)は、本実施形態に係るセパレータ捲回体7を示す斜視図であり、図6の(b)は、図6の(a)に示される多層ラベル8の一部を拡大した拡大図である。
このように、本実施形態に係るセパレータ捲回体7は、コア5と、コア5の外周面54に捲回される耐熱セパレータ12aと、耐熱セパレータ12aの外層面14に貼付される多層ラベル8とを含み、第2フィルム基材82が第1フィルム基材81から剥離可能になっている。
図9は、本実施形態に係るセパレータ捲回体の変形例を示す斜視図である。図9に示されるように、セパレータ捲回体70は、コア5、耐熱セパレータ12a、多層ラベル8、および留めシール9を含む。
本発明の他の実施の一形態について、図10および図13に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施形態では、上記の実施形態で説明したセパレータ捲回体7の製造方法の一例について説明する。
図10は、本実施形態に係るセパレータ捲回体7の製造方法の概略を示すフロー図である。コア5に捲回される耐熱セパレータ12aは、セパレータ12に機能層として耐熱層4が積層された構成である。耐熱セパレータ12aは、ローラーなどの搬送系によって搬送されるセパレータ12の原反を基材として、その表面に耐熱層4を形成した後、製品幅にスリットすることにより得られる。
第1検査工程S1は、耐熱セパレータ12aの基材となるセパレータ原反に欠陥が生じているか否かについて、次工程に先立ち検査を行う工程である。
塗工工程S2は、第1検査工程S1にて検査したセパレータ原反に耐熱層4の塗料(材料)を塗工する工程である。塗工工程S2では、セパレータ原反の一方の面のみに塗工を行ってもよいし、両面に塗工を行ってもよい。
析出工程S3は、塗工工程S2にて塗工した塗料を固化させる工程である。塗料がアラミド塗料である場合には、例えば、塗工面に水蒸気を与え、湿度析出によりアラミドを固化させる。
洗浄工程S4は、析出工程S3にて塗料を固化したセパレータ原反(以下、耐熱セパレータ原反と称する場合がある。)を洗浄する工程である。耐熱層4がアラミド耐熱層である場合には、洗浄液として、例えば、水、水系溶液、アルコール系溶液が好適に用いられる。
乾燥工程S5は、洗浄工程S4にて洗浄した耐熱セパレータ原反を乾燥させる工程である。乾燥の方法は、特には限定されず、例えば、加熱されたロールに耐熱セパレータ原反を接触させる方法や、耐熱セパレータ原反に熱風を吹き付ける方法など、種々の方法を用いることができる。
第2検査工程S6は、乾燥工程S5にて乾燥させた耐熱セパレータ原反を検査する工程である。この検査を行う際、欠陥箇所を適宜マーキングすることで、耐熱セパレータ原反に欠陥が混入することを効果的に抑制することができる。
スリット工程S7は、第2検査工程S6にて検査した耐熱セパレータ原反を、所定の製品幅にスリット(切断)する工程である。具体的には、スリット工程S7では、耐熱セパレータ原反をリチウムイオン二次電池1などの応用製品に適した幅である製品幅にスリットする。
巻取工程S8は、スリット工程S7にて製品幅にスリットされた耐熱セパレータ12aを円筒形状のコア5に巻き取る工程である。これにより、ロール状に巻き取られた耐熱セパレータ12aおよびコア5の一体物であるセパレータ捲回体が得られる。
多層ラベル貼付工程S9は、スリット工程S7にてコア5に巻き取った耐熱セパレータ12aの製造情報を表示する多層ラベル8を貼付する工程である。本実施形態では、コア5の外周面54に捲回された耐熱セパレータ12aの端部15を跨ぐように、耐熱セパレータ12aの外層面14に多層ラベル8を貼付する。
多層ラベル検査工程(ラベル検査方法)S10は、多層ラベル貼付工程S9にて耐熱セパレータ12aに貼付した多層ラベル8を検査する工程である。多層ラベル検査工程S10では、耐熱セパレータ12aに多層ラベル8が適切に貼付されているか否かを目視またはセンサを用いて検査する。この時、多層ラベル8の第1フィルム基材81として青色などの着色フィルム基材を使用することにより、目視またはセンサによる検査が容易になる。
5 コア(セパレータ巻芯)
7,70 セパレータ捲回体
8 多層ラベル
9 留めシール
12 セパレータ
12a 耐熱セパレータ(非水電解液二次電池用セパレータ)
14 外層面
15 端部
54 外周面
55 内周面
81 第1フィルム基材(フィルム基材)
81a 表面
82 第2フィルム基材(フィルム基材)
83 カストリ部
84 QRコード(情報)
85 バーコード(情報)
S9 多層ラベル貼付工程
S10 多層ラベル検査工程
Claims (9)
- セパレータ巻芯と、
前記セパレータ巻芯の外周面に捲回される非水電解液二次電池用セパレータと、
前記非水電解液二次電池用セパレータの外層面に貼付される、複数のフィルム基材が積層された多層ラベルとを含み、
前記多層ラベルは、複数の前記フィルム基材の少なくとも一つが、他の前記フィルム基材から剥離可能になっていることを特徴とするセパレータ捲回体。 - 前記多層ラベルは、前記フィルム基材として、前記外周面に接着される第1フィルム基材と、当該第1フィルム基材に対して上層に剥離可能に積層され、前記非水電解液二次電池用セパレータに関する情報を表示する第2フィルム基材とを含み、
前記第2フィルム基材が積層される前記第1フィルム基材の表面の一部が露出していることを特徴とする請求項1に記載のセパレータ捲回体。 - 前記多層ラベルの一方の端部に、前記第1フィルム基材の前記表面の一部が露出したカストリ部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載のセパレータ捲回体。
- 前記第1フィルム基材の色と前記第2フィルム基材の色とが、互いに異なっていることを特徴とする請求項2または3に記載のセパレータ捲回体。
- 前記非水電解液二次電池用セパレータの色と前記第1フィルム基材の色とが、互いに異なっていることを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載のセパレータ捲回体。
- 前記多層ラベルは、前記外層面における前記非水電解液二次電池用セパレータの長手方向の端部を跨いで貼付されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のセパレータ捲回体。
- 前記外層面における前記非水電解液二次電池用セパレータの長手方向の端部を留める留めシールをさらに含むことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のセパレータ捲回体。
- 非水電解液二次電池用セパレータがセパレータ巻芯の外周面に捲回されてなるセパレータ捲回体の製造方法であって、
前記セパレータ巻芯の外周面に捲回された前記非水電解液二次電池用セパレータの外層面に、複数のフィルム基材が積層された多層ラベルを貼付する多層ラベル貼付工程を含み、
前記多層ラベルは、複数の前記フィルム基材の少なくとも一つが、他の前記フィルム基材から剥離可能になっていることを特徴とするセパレータ捲回体の製造方法。 - 非水電解液二次電池用セパレータがセパレータ巻芯の外周面に捲回されてなるセパレータ捲回体に貼付されるラベルを検査するラベル検査方法であって、
前記セパレータ巻芯の外周面に捲回された前記非水電解液二次電池用セパレータの外層面に、複数のフィルム基材が積層された多層ラベルが貼付されているか否かを検査する多層ラベル検査工程を含み、
前記多層ラベルは、複数の前記フィルム基材の少なくとも一つが、他の前記フィルム基材から剥離可能になっていることを特徴とするラベル検査方法。
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