JP5718911B2 - ポリオレフィンナノフィラメント多孔質シートからなる電池用セパレータ - Google Patents
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Description
ν={2(P1―P2)/ρ}1/2
ここで、ρはエアー密度。
P1が大気圧で、P2を負圧にしていった場合の、オリフィス出口の流速と、その音速換算を表1に示す。本発明において、このオリフィス出口の風速は、340m/sec(15℃での音速)以上であることが好ましく、365m/sec以上であることがさらに好ましい。
λ=(do/d)2
6:電解液、 7:パッキン、 8:蓋。
11:原フィラメント供給室、 12:延伸室、 13:バルブ、14:配管、
15:気圧計、 16:バルブ、 17:配管、 18:気圧計、
19:ポリオレフィン原フィラメント、 20:リール、 21:コーム、
22、23:繰出ニップロール、 24:オリフィス、
25:炭酸ガスレーザー発振装置、 26:レーザービーム、
27:パワーメータ、 28:延伸されたフィラメント、 29:コンベア、
30:ポリオレフィン多孔質シート、 31:負圧吸引室、 32:赤外線ランプ、
33:熱風ノズル、 34:ゴムロール、 35:加熱ロール、
36:ゴムロール、 37:ポリオレフィンナノフィラメント多孔質シート、
38:巻取ロール。
41:ポリオレフィン原フィラメント、 42:オリフィス、 43:延伸室、
44:炭酸ガスレーザー発振装置、 45:レーザービーム、
47:延伸されたフィラメント、 48:巻取装置、 49:巻取架台、
50:巻取管、 51:多孔質シート、 52:捕集ガイド、
53、54、55:位置微調整架台。
Claims (13)
- 平均フィラメント径が1μm未満のポリオレフィンフィラメント群から構成され、かつ該フィラメントが10万倍以上の倍率に延伸されている多孔質シートからなる電池用セパレータであることを特徴とする、ポリオレフィンナノフィラメント多孔質シートからなる電池用セパレータ。
- 前記電池がリチウムイオン2次電池であることを特徴とする、請求項1記載のポリオレフィンナノフィラメント多孔質シートからなる電池用セパレータ。
- 前記フィラメントの示差熱分析測定による結晶化度が50%以上であることを特徴とする、請求項1記載のポリオレフィンナノフィラメント多孔質シートからなる電池用セパレータ。
- 前記多孔質シートが、融点−30℃以上で熱処理されていることを特徴とする、請求項1記載のポリオレフィンナノフィラメント多孔質シートとからなる電池用セパレータ。
- 平均フィラメント径が1μm未満のポリオレフィンフィラメント群から構成されている該ポリオレフィンナノフィラメントが、
原フィラメント群がP1気圧下において送出手段によって一定速度で送り出されて行く工程と、
該原フィラメント群がオリフィス中を通過して、P2気圧下(P1>P2)の延伸室へ導かれる工程と、
該延伸室において、該オリフィスを通過してきた該原フィラメント群が、炭酸ガスレーザービームを照射されることによって加熱され、P1からP2の気圧差によって生ずる該オリフィスからの気体の流れによって生ずる牽引力によって延伸される工程と、
延伸されたフィラメント群を集積する工程と、
によって製造され、
かつ、該気体のオリフィス出口における速度が音速以上である延伸フィラメントの製造方法によって製造されていることを特徴とする、ポリオレフィンナノフィラメント多孔質シートからなる電池用セパレータ。 - A.多孔質シート製造工程
a.ポリオレフィンポリマーからなる原フィラメント群が、P1気圧下において送出手段によって一定速度で送り出されて行く工程と、
b.該原フィラメント群がオリフィス中を通過して、P2気圧下(P1>P2)の延伸室へ導かれる工程と、
c.該延伸室において、該オリフィスを通過してきた該原フィラメント群が、炭酸ガスレーザービームを照射されることによって加熱され、P1からP2の気圧差によって生ずる該オリフィスからの気体の流れによって生ずる牽引力によって延伸される工程と、
d.延伸されたフィラメント群を集積する工程と、
によって製造される多孔質シート製造工程、
B.前処理工程
a.前記多孔質シートが、融点−30℃以上で熱処理される工程、
b.前記多孔質シートが、薬剤によって表面処理される工程、
c.前記多孔質シートが電池形状に合わせて、一定サイズに切断される工程、
の内の少なくとも一つの工程からなる前処理工程、
C.前記前処理された多孔質シートを、電池に組み込む工程、
のA、B、C工程からなる、ポリオレフィンナノフィラメント多孔質シートからなる電池用セパレータの製造方法。 - 前記P1が大気圧であり、前記P2が負圧であることを特徴とする、請求項6記載のポリオレフィンナノフィラメント多孔質シートからなる電池用セパレータの製造方法。
- 前記原フィラメント群がオリフィス中を通過して、P2気圧下(P1>P2)の延伸室へ導かれる工程において、オリフィス出口における風速が、音速以上であることを特徴とする、請求項6記載のポリオレフィンナノフィラメント多孔質シートからなる電池用セパレータの製造方法。
- 前記延伸され集積されたフィラメントが、10万倍以上の倍率で延伸されていることを特徴とする、請求項6記載のポリオレフィンナノフィラメント多孔質シートからなる電池用セパレータの製造方法。
- 前記延伸されたナノフィラメント群の集積が、前記延伸室内で走行しているコンベアによって行われることを特徴とする、請求項6記載のポリオレフィンナノフィラメント多孔質シートからなる電池用セパレータの製造方法。
- 前記延伸されたフィラメント群の集積が、前記延伸室内の巻取機の回転軸を中心に巻き取られ、該回転軸の外側に、該延伸されたフィラメント群が降下してくる巾に対応した巾を持ち、該回転軸に沿って湾曲している壁を有する捕集ガイドによってフィラメント群等を有効に回転軸に巻きつけるのを補助することを特徴とする、請求項6記載のポリオレフィンナノフィラメント多孔質シートからなる電池用セパレータの製造方法。
- 正極、セパレータ、電解質溶液および負極を含むリチウムイオン電池において、該セパレータとして請求項1のセパレータを用いてなることを特徴とする、リチウムイオン二次電池。
- 正極、セパレータ、電解質溶液および負極を含むリチウムイオン電池において、該セパレータとして請求項6の製造方法によって製造されたセパレータを用いてなることを特徴とする、リチウムイオン二次電池。
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