JP2020107411A - Separator having fine pattern, wound body, and nonaqueous electrolyte battery and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微細パタンを有するセパレータ、捲回体および非水電解質電池とその製造方法
等に関する。
The present invention relates to a separator having a fine pattern, a wound body, a non-aqueous electrolyte battery, a manufacturing method thereof, and the like.
近年の電子技術の発展又は環境技術への関心の高まりに伴い、様々な電気化学デバイスが用いられている。電気化学デバイスの代表例である非水電解質電池、特にチウムイオン二次電池は、従来、主として小型機器用電源として用いられていたが、近年では、大型機器用電源、例えば、ハイブリッド自動車用電源又は電気自動車用電源としても着目されている。
非水電解質電池の内部には、正極、セパレータ、及び負極の積層体又はかかる積層体を捲回した捲回物(以下「捲回型の電極体」と称する場合がある)が収容されている。このうちセパレータは、正負極間の直接的な接触を防ぎ、かつ、微多孔膜中に保持した非水電解質を通じてイオンを透過させる機能を有する。なお、セパレータは、捲回体(以下「セパ捲回体」と称する場合がある)の状態で使用、保管、及び輸送等されることが多い。
2. Description of the Related Art With the recent development of electronic technology or increasing interest in environmental technology, various electrochemical devices have been used. A non-aqueous electrolyte battery, which is a typical example of an electrochemical device, in particular, a tin-ion secondary battery has hitherto been mainly used as a power source for small devices, but in recent years, a power source for large devices, for example, a power source for hybrid vehicles or electricity. It is also drawing attention as a power source for automobiles.
Inside the non-aqueous electrolyte battery, a laminate of a positive electrode, a separator, and a negative electrode, or a wound product obtained by winding such a laminate (hereinafter may be referred to as “wound type electrode body”) is housed. .. Of these, the separator has a function of preventing direct contact between the positive and negative electrodes and a function of allowing ions to permeate through the non-aqueous electrolyte retained in the microporous membrane. Note that the separator is often used, stored, transported, or the like in the state of a wound body (hereinafter sometimes referred to as “separated wound body”).
ここで、非水電解質電池用のセパレータの少なくとも片面に、所定の目的に基づいた凹凸形状を設けることが提案されている。(例えば、特許文献1〜5参照)。
Here, it has been proposed to provide an uneven shape based on a predetermined purpose on at least one surface of a separator for a non-aqueous electrolyte battery. (See, for example,
捲回型の電極体又はセパ捲回体を作製するとき、積層体又はセパレータは張力を加えられながら捲回されるため、捲回数が増加するほど、積層体又はセパレータによって芯材が圧縮され易く、積層体又はセパレータと芯材との間の摩擦力が高められ易い。特に近年、電池の高容量化又は電池製造工程の効率化等の観点から、積層体又はセパレータの長尺化が望まれる場合が多く、捲回数も増加傾向にあるため摩擦力が高められ易い状況にある。
摩擦力が過度に高いと、捲回後の必要なタイミングで芯材を引き抜くとき、その引き抜き方向に積層体又はセパレータが共に引っ張られ、その結果、捲回型の電極体又はセパ捲回体がたけのこ状に突出(変形)してしまう場合がある。このような変形は、非水電解質電池の製造上の大きなロスを発生させる可能性が高い。
上記の状況の中、特許文献1〜5では、芯材の引き抜きによる捲回型の電極体又はセパ捲回体の変形を防止する観点について、検討がなされていなかった。
When a wound-type electrode body or a separate wound body is produced, the laminate or the separator is wound while being applied with tension. Therefore, as the number of windings increases, the core material is more easily compressed by the laminate or the separator. The frictional force between the laminate or the separator and the core material is easily increased. Particularly in recent years, from the viewpoint of increasing the capacity of the battery or increasing the efficiency of the battery manufacturing process, it is often desired to elongate the laminate or the separator, and the number of windings tends to increase, so the frictional force is likely to be increased. It is in.
When the frictional force is excessively high, when the core material is pulled out at a necessary timing after winding, the laminate or the separator is pulled together in the pulling direction, and as a result, the wound electrode body or the separation wound body is formed. It may project (deform) like a bamboo shoot. Such deformation is likely to cause a large loss in manufacturing the non-aqueous electrolyte battery.
Under the above circumstances,
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、芯材の引き抜きによる捲回型の電極体又はセパ捲回体の変形を防止することができる、セパレータを提供することを目的とする。また、本発明は、かかるセパレータを含む捲回体、及び非水電解質電池とその製造方法等を提供することも目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a separator that can prevent deformation of a wound electrode body or a separate wound body due to pulling out of a core material. .. Another object of the present invention is to provide a wound body including such a separator, a non-aqueous electrolyte battery, a manufacturing method thereof, and the like.
本発明者らは、上記の課題を解決するために検討を行い、以下の要件を具備することにより上記課題を解決できることを見出して本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下の通りである。 The present inventors have conducted studies to solve the above problems, and have completed the present invention by finding that the above problems can be solved by satisfying the following requirements. That is, the present invention is as follows.
[1]
非水電解質電池に用いられ、かつ、片面を内側にして捲回可能なセパレータであって、
摩擦力が900gf以下となる少なくとも一つの低摩擦領域を有し、
前記片面の面積に占める前記低摩擦領域の面積の割合が、0.01%以上10%以下である、セパレータ。
[2]
前記低摩擦領域における摩擦力が300gf以上である、[1]に記載のセパレータ。
[3]
前記セパレータは、前記低摩擦領域の周囲に、摩擦力が900gfを超える高摩擦領域を有し、
前記低摩擦領域の摩擦力と高摩擦領域と摩擦力との差が10gf以上600gf以下である、[1]又は[2]に記載のセパレータ。
[4]
前記低摩擦領域は、前記セパレータの前記流れ方向(MD)の長さを基準として、前記セパレータの前記流れ方向(MD)の端部から10%以内の端部領域を含む、[1]〜[3]のいずれか1項に記載のセパレータ。
[5]
前記低摩擦領域は、前記片面を内側にして前記セパレータを捲回したときに最内に位置する最内領域を含む、[1]〜[4]のいずれか1項に記載のセパレータ。
[6]
前記低摩擦領域が凹凸領域で構成されている、[1]〜[5]のいずれか1項に記載のセパレータ。
[7]
[1]〜[6]のいずれか1項に記載のセパレータを繰り返し単位として捲回した、捲回体。
[8]
正極、[1]〜[6]のいずれか1項に記載のセパレータ、及び負極が積層された積層体又は前記積層体を捲回した捲回物と、非水電解質とを含む、非水電解質電池。
[9]
非水電解質電池に用いられ、かつ、片面を内側にして捲回可能なセパレータを製造する方法であって、
原反を用意する工程;及び、
摩擦力が900gf以下となる少なくとも一つの低摩擦領域を、前記原反の片面の面積に占める前記低摩擦領域の面積の割合が0.01%以上10%以下となるように物理的に形成し、前記セパレータを製造する工程を含む、セパレータの製造方法。
[10]
[9]に記載の方法によって製造した前記セパレータを用いて非水電解質電池を製造する工程を含む、非水電解質電池の製造方法。
[11]
非水電解質電池に用いられ、かつ、片面を内側にして捲回可能なセパレータを製造するための製造装置であって、
摩擦力が900gf以下となる少なくとも一つの低摩擦領域を、原反の片面の面積に占める前記低摩擦領域の面積の割合が0.01%以上10%以下となるように物理的に形成し、前記セパレータを製造する、セパレータの製造装置。
[12]
請求項11に記載の装置を備え、前記セパレータを用いて非水電解質電池を製造する、非水電解質電池の製造装置。
[1]
A separator that is used in a non-aqueous electrolyte battery and that can be wound with one side facing inward,
It has at least one low friction area where the friction force is 900 gf or less,
The ratio of the area of the low-friction region to the area of the one surface is 0.01% or more and 10% or less.
[2]
The separator according to [1], wherein the frictional force in the low friction region is 300 gf or more.
[3]
The separator has a high friction area around the low friction area, the friction force of which exceeds 900 gf.
The separator according to [1] or [2], wherein the difference between the frictional force in the low frictional region and the frictional force in the high frictional region is 10 gf or more and 600 gf or less.
[4]
The low friction region includes an end region within 10% from an end in the flow direction (MD) of the separator, based on the length in the flow direction (MD) of the separator, [1] to [1]. [3] The separator according to any one of [3].
[5]
The said low friction area|region is a separator as described in any one of [1]-[4] including the innermost area|region located in the innermost side, when the said one surface is turned inside, and the said separator is wound.
[6]
The separator according to any one of [1] to [5], wherein the low-friction region is composed of an uneven region.
[7]
A wound body obtained by winding the separator according to any one of [1] to [6] as a repeating unit.
[8]
A non-aqueous electrolyte containing a positive electrode, a separator according to any one of [1] to [6], and a laminate in which a negative electrode is laminated or a wound product obtained by winding the laminate, and a non-aqueous electrolyte. battery.
[9]
Used in a non-aqueous electrolyte battery, and a method for producing a windable separator with one side inside,
A step of preparing a raw fabric; and
At least one low-friction region having a friction force of 900 gf or less is physically formed so that the ratio of the area of the low-friction region to the area of one side of the original fabric is 0.01% or more and 10% or less. A method for manufacturing a separator, including the step of manufacturing the separator.
[10]
A method for producing a non-aqueous electrolyte battery, comprising the step of producing a non-aqueous electrolyte battery using the separator produced by the method described in [9].
[11]
Used in a non-aqueous electrolyte battery, and a manufacturing apparatus for manufacturing a separator that can be wound with one side inside,
At least one low-friction region having a friction force of 900 gf or less is physically formed so that the ratio of the area of the low-friction region to the area of one side of the raw fabric is 0.01% or more and 10% or less, A separator manufacturing apparatus for manufacturing the separator.
[12]
A non-aqueous electrolyte battery manufacturing apparatus, comprising the apparatus according to
本発明によれば、低摩擦領域が最内に位置するようにセパレータを捲回することで、セパレータと芯材とが隣接する領域に低摩擦領域を位置させることができる。このため、たとえ捲回数が増加しても、セパレータと芯材との摩擦力を比較的低い範囲に維持することができ、これにより、捲回後に芯材を容易に引き抜くことができ、その結果、芯材の引き抜きによるセパ捲回体の変形を防止することができる。しかも、本発明によれば、低摩擦領域の面積の割合が上記の範囲に抑えられているので、芯材よりも外側(各層同士が対向する領域)においては、各層同士の好適な摩擦を確保でき、これによっても、芯材の引き抜きによるセパ捲回体の変形を防止することができる。
また、本発明によれば、上記のセパレータを用いて捲回型の電極体を作製することで、たとえセパ捲回体からの芯材の引き抜きを予定しない場合であっても、その捲回型の電極体から芯材を引く抜くときには、捲回型の電極体の変形を防止することができる。
更に、本発明によれば、かかるセパレータを備えた、捲回体(セパ捲回体)、及び非水電解質電池とその製造方法等を提供することもできる。
According to the present invention, by winding the separator so that the low friction region is located at the innermost position, the low friction region can be positioned in a region where the separator and the core material are adjacent to each other. Therefore, even if the number of windings is increased, the frictional force between the separator and the core material can be maintained in a relatively low range, whereby the core material can be easily pulled out after winding, and as a result, It is possible to prevent the separation winding body from being deformed by pulling out the core material. Moreover, according to the present invention, the area ratio of the low-friction region is suppressed within the above range, so that in the outer side of the core material (the region where the layers face each other), suitable friction between the layers is secured. This can also prevent the deformation of the separation wound body due to the pulling out of the core material.
Further, according to the present invention, by producing a wound type electrode body using the above separator, even if the core material is not to be extracted from the separation wound body, the wound type When pulling out the core material from the electrode body, the deformation of the wound type electrode body can be prevented.
Furthermore, according to the present invention, it is also possible to provide a wound body (separated wound body) and a non-aqueous electrolyte battery including such a separator, a method for producing the same, and the like.
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「実施形態」という。)について説明する。以下の実施形態は、本発明の一態様であり、本発明を以下の実施形態のみに限定する趣旨ではない。従って、以下の実施形態は、本発明の要旨の範囲内で適宜変形して実施可能である。本明細書での「〜」とは、特に断りがない場合、その前後に記載される数値を上限値、及び下限値として含む意味である。図面に示される構成、例えば、縮尺、形状、及び長さ等は、発明を詳細に説明する関係上、誇張して示されている場合がある。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter, simply referred to as “embodiments”) will be described. The following embodiment is one aspect of the present invention, and does not purport to limit the present invention to the following embodiment. Therefore, the following embodiments can be appropriately modified and implemented within the scope of the gist of the present invention. Unless otherwise specified, the term “to” in the present specification means that the numerical values described before and after the “to” are included as the upper limit value and the lower limit value. The configurations illustrated in the drawings, such as the scale, the shape, and the length, may be exaggerated for the purpose of describing the invention in detail.
〔実施形態1〕
実施形態1は、非水電解質電池に用いられるセパレータである。セパレータは、基材と、基材の少なくとも片面に設けられるパタンとを備えている。この種のパタンは、マイクロメートル単位の長軸の長さを有するため、微細パタンとも呼ばれる。パタンは、主面の全部に設けられてもよく、主面の一部のみに設けられてもよい。また、互いに対向する主面の一方のみにパタンが設けられる態様と、主面の両方にパタンが設けられる態様とのいずれも、本発明の範囲に含まれる。基材が複数のパタンを含む場合、それらのパタンは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
本明細書での「主面」とは、基材の表面のうち、少なくとも3辺を有し、かつ最大面積を有する面を意味する。すなわち、本明細書での「主面」とは、非水電解質電池に組み込まれたときに正極又は負極と対向する面を意味する。
以下、実施形態1に関連する各種の要素について順次説明する。
[Embodiment 1]
In the present specification, the “main surface” means a surface having at least three sides and having the largest area among the surfaces of the base material. That is, the “main surface” in the present specification means a surface facing the positive electrode or the negative electrode when incorporated in the non-aqueous electrolyte battery.
Hereinafter, various elements related to the first embodiment will be sequentially described.
〔基材(原反)〕
基材としては、イオンの透過性が高く、かつ、正極と負極とを電気的に隔離する機能を有するもの、例えば、非水電解質電池に用いられる既知の微多孔膜を使用可能である。
具体的には、ポリオレフィン(ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等)、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、及びポリウレタン等のように、電池中の非水電解質に対して安定であり、かつ電気化学的に安定な材料で構成された微多孔膜又は不織布等を基材として用いることができる。
また、基材としては、好ましくは80℃以上(より好ましくは100℃以上)で、かつ好ましくは180℃以下(より好ましくは150℃以下)の温度において、その孔が閉塞する機能(すなわちシャットダウン機能)を有していることが好ましい。従って、基材には、融解温度、すなわち、JIS K 7121の規定に準じて示差走査熱量計(DSC)を用いて測定される融解温度範囲が、好ましくは80℃以上(より好ましくは100℃以上)、好ましくは180℃以下(より好ましくは150℃以下)であるポリオレフィンを含む微多孔膜又は不織布を用いることがより好ましい。この場合、基材となる微多孔膜又は不織布は、例えば、PEのみで構成されていてもよく、PPのみで構成されていてもよく、更には2種類以上の材料を含んでいてもよい。
なお、基材は、単数に限られず、複数の層を含むことができる。従って、基材は、PE製の微多孔膜とPP製の微多孔膜との積層体(PP/PE/PP三層積層体等)、PE製の微多孔膜とポリイミド製の微多孔膜との積層体等でもよい。
基材の代表例としては、ポリオレフィン微多孔膜、及びポリオレフィン微多孔膜の少なくとも片面に無機層を備えたもの等が挙げられる。
[Substrate (original)]
As the base material, a material having high ion permeability and having a function of electrically isolating the positive electrode and the negative electrode, for example, a known microporous membrane used in a non-aqueous electrolyte battery can be used.
Specifically, such as polyolefins (polyethylene (PE), polypropylene (PP), etc.), polyesters, polyimides, polyamides, polyurethanes, etc., are stable to the non-aqueous electrolyte in the battery and are electrochemically stable. A microporous membrane or a non-woven fabric composed of a stable material can be used as the substrate.
Further, the substrate has a function of closing its pores at a temperature of preferably 80° C. or higher (more preferably 100° C. or higher), and preferably 180° C. or lower (more preferably 150° C. or lower) (that is, a shutdown function). ) Are preferred. Therefore, the substrate has a melting temperature, that is, a melting temperature range measured using a differential scanning calorimeter (DSC) according to JIS K 7121, preferably 80° C. or higher (more preferably 100° C. or higher). ), and it is more preferable to use a microporous membrane or a nonwoven fabric containing a polyolefin having a temperature of 180°C or lower (more preferably 150°C or lower). In this case, the microporous membrane or the non-woven fabric as the base material may be composed of, for example, PE alone, PP alone, or may contain two or more kinds of materials.
The base material is not limited to a single material, and may include a plurality of layers. Therefore, the base material is a laminate of a microporous membrane made of PE and a microporous membrane made of PP (PP/PE/PP three-layer laminate, etc.), a microporous membrane made of PE and a microporous membrane made of polyimide. It may be a laminated body or the like.
Representative examples of the base material include a polyolefin microporous membrane, and a polyolefin microporous membrane having an inorganic layer on at least one surface.
(ポリオレフィン微多孔膜)
ポリオレフィン微多孔膜は、ポリオレフィン樹脂を含んで構成される。ポリオレフィン樹脂としては、特に限定されないが、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン等のホモポリマー、並びにこれらのコポリマー、多段ポリマー等を用いることができる。より具体的には、特に限定されないが、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、アタクティックポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダムコポリマー、ポリブテン、及びエチレンプロピレンラバー等が挙げられる。
なかでも、非水電解質電池への用途を想定した場合、ポリオレフィン樹脂としては、低融点、かつ高強度である、高密度ポリエチレンを主成分とする樹脂が好ましい。
(Polyolefin microporous membrane)
The polyolefin microporous film contains a polyolefin resin. The polyolefin resin is not particularly limited, and examples thereof include homopolymers of ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, and the like, and copolymers thereof, multistage polymers and the like. Can be used. More specifically, but not limited to, low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, isotactic polypropylene, atactic polypropylene, ethylene-propylene random copolymer, polybutene. , And ethylene propylene rubber.
Among them, when the application to a non-aqueous electrolyte battery is assumed, a resin having a low melting point and a high strength and having high density polyethylene as a main component is preferable as the polyolefin resin.
また、ポリプロピレンと、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂とを併用することがより好ましい。このようなポリオレフィン樹脂を用いることにより、セパレータの耐熱性がより向上する傾向にある。なお、ポリプロピレンの立体構造としては、特に限定されないが、例えば、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレン、及びアタクティックポリプロピレンが挙げられる。 It is more preferable to use polypropylene and a polyolefin resin other than polypropylene in combination. By using such a polyolefin resin, the heat resistance of the separator tends to be further improved. The three-dimensional structure of polypropylene is not particularly limited, and examples thereof include isotactic polypropylene, syndiotactic polypropylene, and atactic polypropylene.
ポリプロピレンの含有量としては、ポリオレフィン樹脂100質量%に対して、1〜35質量%が好ましく、3〜20質量%がより好ましく、4〜10質量%が更に好ましい。ポリプロピレンの含有量が上記の範囲内であることにより、より高い耐熱性とより良好なシャッダウン機能とを両立できる傾向にある。 As content of polypropylene, 1-35 mass% is preferable with respect to 100 mass% of polyolefin resin, 3-20 mass% is more preferable, 4-10 mass% is still more preferable. When the polypropylene content is within the above range, higher heat resistance and a better shutdown function tend to be compatible.
ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂としては、特に限定されないが、例えば、上記のものが挙げられ、なかでも、ポリエチレン、ポリブテン、及びエチレン−プロピレンランダムコポリマー等が好ましい。特に、シャットダウン特性の観点から、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、及び超高分子量ポリエチレン等がより好ましい。また、強度の観点から、JIS K 7112に従って測定した密度が0.93g/cm3以上であるポリエチレンも好ましい。
なお、ポリオレフィン樹脂は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
The polyolefin resin other than polypropylene is not particularly limited, but examples thereof include those mentioned above, and among them, polyethylene, polybutene, ethylene-propylene random copolymer and the like are preferable. In particular, low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, and ultrahigh molecular weight polyethylene are more preferable from the viewpoint of shutdown characteristics. From the viewpoint of strength, polyethylene having a density of 0.93 g/cm 3 or more measured according to JIS K 7112 is also preferable.
The polyolefin resins may be used alone or in combination of two or more.
ポリオレフィン樹脂の含有量としては、基材100質量%に対して、50質量%以上100質量%以下が好ましく、60質量%以上100質量%以下がより好ましく、70質量%以上100質量%以下が更に好ましい。ポリオレフィン樹脂の含有量が上記の範囲内であることにより、非水電解質電池用セパレータとして用いた場合のシャットダウン性能がより向上する傾向にある。 The content of the polyolefin resin is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 60% by mass or more and 100% by mass or less, and further preferably 70% by mass or more and 100% by mass or less with respect to 100% by mass of the base material. preferable. When the content of the polyolefin resin is within the above range, the shutdown performance tends to be further improved when used as a separator for a non-aqueous electrolyte battery.
ポリオレフィン樹脂の粘度平均分子量としては、3万以上1200万以下が好ましく、5万以上200万以下がより好ましく、10万以上100万以下が更に好ましい。粘度平均分子量が3万以上であることにより、溶融成形時のメルトテンションが大きくなり基材の成形性が良好になると共に、ポリマー同士の絡み合いにより基材がより高強度となる傾向にある。一方、粘度平均分子量が1200万以下であることにより、均一に溶融混練をすることが容易となり、シートの成形性、特に厚み安定性に優れる傾向にある。更に、粘度平均分子量が100万以下であることにより、温度上昇時に孔を閉塞し易く良好なシャットダウン機能が得られる傾向にある。なお、例えば、粘度平均分子量100万未満のポリオレフィンを単独で用いる代わりに、粘度平均分子量200万のポリオレフィンと粘度平均分子量27万のポリオレフィンの混合物であって、その粘度平均分子量が100万未満となるポリオレフィン樹脂混合物を用いてもよい。 The viscosity average molecular weight of the polyolefin resin is preferably from 30,000 to 12,000,000, more preferably from 50,000 to 2,000,000, still more preferably from 100,000 to 1,000,000. When the viscosity average molecular weight is 30,000 or more, the melt tension at the time of melt molding becomes large, the moldability of the base material becomes good, and the base material tends to have higher strength due to the entanglement of the polymers. On the other hand, when the viscosity average molecular weight is 12,000,000 or less, it becomes easy to uniformly melt and knead, and the sheet tends to be excellent in moldability, particularly in thickness stability. Further, when the viscosity average molecular weight is 1,000,000 or less, pores are likely to be clogged when the temperature rises, and a good shutdown function tends to be obtained. Note that, for example, instead of using a polyolefin having a viscosity average molecular weight of less than 1,000,000 alone, it is a mixture of a polyolefin having a viscosity average molecular weight of 2,000,000 and a polyolefin having a viscosity average molecular weight of 270,000, and the viscosity average molecular weight is less than 1,000,000. A polyolefin resin mixture may be used.
基材は、任意の添加剤を含有することができる。添加剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン樹脂以外のポリマー;無機粒子;樹脂微粒子;フェノール系、リン系、イオウ系等の酸化防止剤;ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類;紫外線吸収剤;光安定剤;帯電防止剤;防曇剤;着色顔料等が挙げられる。 The substrate can contain any additive. The additives are not particularly limited, but include, for example, polymers other than polyolefin resins; inorganic particles; resin fine particles; phenol-based, phosphorus-based, sulfur-based antioxidants, etc.; metal soaps such as calcium stearate and zinc stearate; Examples thereof include ultraviolet absorbers, light stabilizers, antistatic agents, antifogging agents, and coloring pigments.
基材に無機粒子、及び/又は樹脂微粒子を含有させる場合には、上記のポリオレフィン微多孔膜中に、無機粒子、及び/又は樹脂微粒子を含有させればよい。 When the substrate contains inorganic particles and/or resin fine particles, the polyolefin microporous film may contain inorganic particles and/or resin fine particles.
無機粒子としては、好ましくは、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ストロンチウム、酸化バナジウム、SiO2−MgO(ケイ酸マグネシウム)、SiO2−CaO(ケイ酸カルシウム)、ハイドロタルサイト、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸ランタン、炭酸セリウム、塩基性チタン酸塩、塩基性ケイチタン酸塩、塩基性酢酸銅、塩基性硫酸鉛、層状複水酸化物(Mg−Alタイプ、Mg−Feタイプ、Ni−Feタイプ、Li−Alタイプ)、層状複水酸化物−アルミナシリカゲル複合体、ベーマイト、アルミナ、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化鉄、オキシ水酸化鉄、ヘマタイト、酸化ビスマス、酸化スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウム等の陰イオン吸着材、リン酸ジルコニウム、リン酸チタニウム、アパタイト、非塩基性チタン酸塩、ニオブ酸塩、ニオブ・チタン酸塩等の陽イオン吸着材、ゼオライト、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、石膏、硫酸バリウム等の炭酸塩、及び硫酸塩、アルミナ三水和物(ATH)、ヒュームドシリカ、沈殿シリカ、ジルコニア、及びイットリア等の酸化物系セラミックス、窒化ケイ素、窒化チタン、及び窒化ホウ素等の窒化物系セラミックス、シリコンカーバイド、カオリナイト、タルク、ディカイト、ナクライト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、アメサイト、ベントナイト等の層状シリケート、アスベスト、ケイ藻土、ガラス繊維、合成層状シリケート、例えば、雲母又はフルオロ雲母、及びホウ酸亜鉛から成る群から選択される。これらは1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 The inorganic particles are preferably sodium oxide, potassium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, strontium oxide, vanadium oxide, SiO 2 —MgO (magnesium silicate), SiO 2 —CaO( Calcium silicate), hydrotalcite, sodium carbonate, potassium carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, barium carbonate, lanthanum carbonate, cerium carbonate, basic titanate, basic silicotitanate, basic copper acetate, basic sulfuric acid Lead, layered double hydroxide (Mg-Al type, Mg-Fe type, Ni-Fe type, Li-Al type), layered double hydroxide-alumina silica gel composite, boehmite, alumina, zinc oxide, lead oxide, Anion adsorbent such as iron oxide, iron oxyhydroxide, hematite, bismuth oxide, tin oxide, titanium oxide, zirconium oxide, zirconium phosphate, titanium phosphate, apatite, non-basic titanate, niobate, niobium -Cationic adsorbents such as titanates, zeolites, calcium sulfate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, gypsum, carbonates such as barium sulfate, and sulfates, alumina trihydrate (ATH), fumed silica, precipitated silica , Oxide ceramics such as zirconia and yttria, nitride ceramics such as silicon nitride, titanium nitride and boron nitride, silicon carbide, kaolinite, talc, dikite, nacrite, halloysite, pyrophyllite, montmorillonite, sericite , Amethite, layered silicates such as bentonite, asbestos, diatomaceous earth, glass fibers, synthetic layered silicates such as mica or fluoromica, and zinc borate. These may be used alone or in combination of two or more.
樹脂微粒子としては、耐熱性、及び電気絶縁性を有し、非水電解質に対して安定であり、かつ非水電解質電池の作動電圧範囲において酸化還元され難い、電気化学的に安定な樹脂で構成されることが好ましい。このような樹脂微粒子を形成するための樹脂としては、スチレン樹脂(ポリスチレン等)、スチレン−ブタジエンゴム、アクリル樹脂(ポリメチルメタクリレート等)、ポリアルキレンオキシド(ポリエチレンオキシド等)、フッ素樹脂(ポリフッ化ビニリデン等)、及びこれらの誘導体から成る群から選ばれる少なくとも1種の樹脂の架橋体、尿素樹脂、並びにポリウレタン等が例示できる。樹脂微粒子は、上記で例示された樹脂を1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。また、樹脂微粒子は、必要に応じて、樹脂に添加されることができる既知の添加剤、例えば、酸化防止剤等を含有してもよい。 As resin fine particles, it is made of an electrochemically stable resin that has heat resistance and electrical insulation properties, is stable to non-aqueous electrolytes, and is difficult to undergo redox in the operating voltage range of non-aqueous electrolyte batteries. Preferably. As the resin for forming such resin fine particles, styrene resin (polystyrene etc.), styrene-butadiene rubber, acrylic resin (polymethylmethacrylate etc.), polyalkylene oxide (polyethylene oxide etc.), fluororesin (polyvinylidene fluoride). Etc.) and a cross-linked product of at least one resin selected from the group consisting of derivatives thereof, urea resins, polyurethane and the like. As the resin fine particles, the resins exemplified above may be used alone or in combination of two or more. Further, the resin fine particles may contain a known additive that can be added to the resin, such as an antioxidant, if necessary.
無機粒子又は樹脂微粒子の形態としては、板状、鱗片状、針状、柱状、球状、多面体状、及び塊状等のいずれの形態であってもよい。上記形態を有する無機粒子又は樹脂微粒子は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。透過性向上の観点からは複数の面から成る多面体状が好ましい。 The form of the inorganic particles or resin fine particles may be any of plate-like, scale-like, needle-like, columnar, spherical, polyhedral, and lump-like forms. The inorganic particles or resin fine particles having the above-mentioned form may be used alone or in combination of two or more kinds. From the viewpoint of improving the transparency, a polyhedral shape having a plurality of surfaces is preferable.
無機粒子又は樹脂微粒子の粒子径としては、その平均粒子径(D50)が、0.1μm〜4.0μmであることが好ましく、0.2μm〜3.5μmであることがより好ましく、0.4μm〜3.0μmであることが更に好ましい。このような範囲内に平均粒子径を調整することで高温での熱収縮がより抑制される傾向にある。 The average particle diameter (D50) of the inorganic particles or resin particles is preferably 0.1 μm to 4.0 μm, more preferably 0.2 μm to 3.5 μm, and 0.4 μm. More preferably, it is about 3.0 μm. By adjusting the average particle diameter within such a range, heat shrinkage at high temperature tends to be further suppressed.
これらの添加剤の合計含有量としては、基材100質量部に対して、20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、5質量部以下が更に好ましい。合計含有量の下限値は、特に制限されるものではなく、例えば、基材100質量部に対して、0質量部を超えることができる。 The total content of these additives is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, still more preferably 5 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the base material. The lower limit of the total content is not particularly limited, and can be, for example, more than 0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base material.
少なくとも片面に無機層を備えるポリオレフィン微多孔膜も、本発明が想定する基材の範囲に含まれる。このような基材を用いた場合、少なくとも片面に無機の被覆層が形成されたセパレータが構成される。
ポリオレフィン微多孔膜の、パタンが形成される面に無機層が設けられてもよく、パタンが形成される面とは反対側の面に無機層が設けられていてもよい。また、パタンが形成される面のうち、パタンに重なるように無機層が設けられてもよく、パタンに重ならないように無機層が設けられてもよい。
ただ、ポリオレフィン微多孔膜に無機層が設けられる場合、その無機層は、パタンが形成される面のうちパタンに重ならないように設けられることが好ましく、パタンが形成される面とは反対側の面に設けられることがより好ましい。
A polyolefin microporous membrane having an inorganic layer on at least one surface is also included in the scope of the base material envisioned by the present invention. When such a base material is used, a separator having an inorganic coating layer formed on at least one surface is formed.
An inorganic layer may be provided on the surface of the polyolefin microporous film on which the pattern is formed, or an inorganic layer may be provided on the surface opposite to the surface on which the pattern is formed. Further, on the surface on which the pattern is formed, the inorganic layer may be provided so as to overlap the pattern, or the inorganic layer may be provided so as not to overlap the pattern.
However, when an inorganic layer is provided on the polyolefin microporous film, the inorganic layer is preferably provided so as not to overlap the pattern among the surfaces on which the pattern is formed, and the inorganic layer on the side opposite to the surface on which the pattern is formed. More preferably, it is provided on the surface.
(無機層)
無機層としては、特に限定されないが、例えば、無機フィラーと樹脂製バインダを含むものが挙げられる。
このうち、無機フィラーとしては、上記で無機粒子として例示したものを好ましく用いることができる。なかでも、電気化学的安定性、及び微多孔膜の耐熱特性を向上させる観点から、アルミナ、ベーマイト等の酸化アルミニウム化合物;又はカオリナイト、ディカイト、ナクライト、ハロイサイト、パイロフィライト等のイオン交換能を持たないケイ酸アルミニウム化合物が好ましい。酸化アルミニウム化合物としては、水酸化酸化アルミニウムが好ましい。イオン交換能を持たないケイ酸アルミニウム化合物としては、安価で入手も容易なため、カオリン鉱物で主に構成されているカオリンが好ましい。カオリンには湿式カオリン、及びこれを焼成処理した焼成カオリンがあるが、焼成カオリンは焼成処理の際に結晶水が放出されるのに加え、不純物が除去されるので、電気化学的安定性の点で特に好ましい。
(Inorganic layer)
The inorganic layer is not particularly limited, and examples thereof include those containing an inorganic filler and a resin binder.
Among these, as the inorganic filler, those exemplified above as the inorganic particles can be preferably used. Among them, aluminum oxide compounds such as alumina and boehmite, or ion exchange capacities such as kaolinite, dikite, nacrite, halloysite and pyrophyllite, from the viewpoint of improving electrochemical stability and heat resistance of the microporous membrane. Aluminum silicate compounds that do not have are preferred. Aluminum hydroxide oxide is preferable as the aluminum oxide compound. As the aluminum silicate compound having no ion exchange ability, kaolin mainly composed of kaolin minerals is preferable because it is inexpensive and easily available. Kaolin includes wet kaolin and calcined kaolin obtained by calcining it. Calcined kaolin releases impurities in addition to water of crystallization during the calcining process, so that it has electrochemical stability. Is particularly preferable.
無機フィラーの形状としては、特に限定されないが、例えば、板状、鱗片状、針状、柱状、球状、多面体状、及び塊状等が挙げられ、上記形状を有する無機フィラーを複数種組み合わせて用いてもよい。なかでも、複数の面からなる多面体状、柱状、紡錘状が好ましい。このような無機フィラーを用いることにより、透過性がより向上する傾向にある。 The shape of the inorganic filler is not particularly limited, and examples thereof include a plate shape, a scale shape, a needle shape, a columnar shape, a spherical shape, a polyhedral shape, and a lump shape. Good. Among them, a polyhedron shape having a plurality of surfaces, a columnar shape, and a spindle shape are preferable. By using such an inorganic filler, the permeability tends to be further improved.
無機フィラーの含有量としては、無機層100質量%に対して、50質量%以上100質量%未満が好ましく、70質量%以上99.99質量%以下がより好ましく、80質量%以上99.9質量%以下が更に好ましく、90質量%以上99質量%以下が特に好ましい。無機フィラーの含有量が上記の範囲内であることにより、無機フィラーの結着性、耐熱性、及び多層の微多孔膜とした場合における透過性等がより向上する傾向にある。 As content of an inorganic filler, with respect to 100 mass% of an inorganic layer, 50 mass% or more and less than 100 mass% are preferable, 70 mass% or more and 99.99 mass% or less are more preferable, 80 mass% or more and 99.9 mass%. % Or less is more preferable, and 90% by mass or more and 99% by mass or less is particularly preferable. When the content of the inorganic filler is within the above range, the binding property of the inorganic filler, the heat resistance, and the permeability in the case of a multilayer microporous film tend to be further improved.
樹脂製バインダとしては、特に限定されないが、非水電解質に対して不溶であり、かつリチウムイオン二次電池の使用範囲で電気化学的に安定なものを用いることが好ましい。このような樹脂製バインダとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等の含フッ素樹脂;フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等の含フッ素ゴム;スチレン−ブタジエン共重合体、及びその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、及びその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、及びその水素化物、メタクリル酸エステル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンラバー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のゴム類;エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体;ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエステル等の融点、及び/又はガラス転移温度が180℃以上の樹脂等が挙げられる。 The resin binder is not particularly limited, but it is preferable to use one that is insoluble in the non-aqueous electrolyte and is electrochemically stable in the range of use of the lithium ion secondary battery. The resin binder is not particularly limited, but examples thereof include polyolefins such as polyethylene and polypropylene; fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene; vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymerization Fluorine-containing rubber such as polymer and ethylene-tetrafluoroethylene copolymer; styrene-butadiene copolymer, and its hydride, acrylonitrile-butadiene copolymer, and its hydride, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, and Its hydride, methacrylic acid ester-acrylic acid ester copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, ethylene propylene rubber, polyvinyl alcohol, rubbers such as polyvinyl acetate; ethyl cellulose, Cellulose derivatives such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose; resins having a melting point and/or glass transition temperature of 180° C. or higher such as polyphenylene ether, polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyetherimide, polyamideimide, polyamide and polyester. Etc.
樹脂製バインダとしてポリビニルアルコールを用いる場合、そのケン化度は、85%以上100%以下が好ましく、90%以上100%以下がより好ましく、95%以上100%以下が更に好ましく、99%以上100%以下が特に好ましい。PVAのケン化度が85%以上であることにより、セパレータの短絡する温度(ショート温度)が向上し、より良好な安全性能が得られる傾向にある。 When polyvinyl alcohol is used as the resin binder, the saponification degree is preferably 85% or more and 100% or less, more preferably 90% or more and 100% or less, further preferably 95% or more and 100% or less, and 99% or more 100%. The following are particularly preferred. When the degree of saponification of PVA is 85% or more, the temperature at which the separator short-circuits (short-circuit temperature) is improved, and better safety performance tends to be obtained.
ポリビニルアルコールの重合度としては、200以上5,000以下が好ましく、300以上4,000以下がより好ましく、500以上3,500以下が更に好ましい。重合度が200以上であることにより、少量のポリビニルアルコールで焼成カオリン等の無機フィラーを無機層に強固に結着でき、無機層の力学的強度を維持しながら基材の透気度増加を抑えることができる傾向にある。また、重合度が5,000以下であることにより、塗布液を調製する際のゲル化等を防止できる傾向にある。 The polymerization degree of polyvinyl alcohol is preferably 200 or more and 5,000 or less, more preferably 300 or more and 4,000 or less, and further preferably 500 or more and 3,500 or less. When the degree of polymerization is 200 or more, a small amount of polyvinyl alcohol can firmly bond the inorganic filler such as calcined kaolin to the inorganic layer, and suppress the increase in air permeability of the base material while maintaining the mechanical strength of the inorganic layer. Tend to be able to. Further, when the degree of polymerization is 5,000 or less, gelation or the like tends to be prevented when the coating liquid is prepared.
樹脂製バインダとしては、樹脂製ラテックスバインダが好ましい。樹脂製ラテックスバインダを用いることにより、イオン透過性が低下し難く、高出力特性が得られ易い傾向にある。加えて、異常発熱時の温度上昇が速い場合においても、円滑なシャットダウン特性を示し、高い安全性が得られ易い傾向にある。 As the resin binder, a resin latex binder is preferable. By using the resin latex binder, the ion permeability is less likely to decrease and high output characteristics tend to be easily obtained. In addition, even if the temperature rises rapidly during abnormal heat generation, smooth shutdown characteristics are exhibited, and high safety tends to be obtained.
樹脂製ラテックスバインダとしては、特に限定されないが、例えば、電気化学的安定性と結着性を向上させる観点から、脂肪族共役ジエン系単量体、不飽和カルボン酸単量体、並びに、脂肪族共役ジエン系単量体、及び/又は不飽和カルボン酸単量体と脂肪族共役ジエン系単量体、及び/又は不飽和カルボン酸単量体と共重合可能な他の単量体とを乳化重合して得られるものが好ましい。乳化重合の方法としては、特に制限はなく、既知の方法を用いることができる。単量体、及びその他の成分の添加方法については特に制限されるものではなく、一括添加方法、分割添加方法、連続添加方法の何れも採用することができ、また、一段重合、二段重合又は多段階重合等の何れも採用することができる。 The resin latex binder is not particularly limited, but for example, from the viewpoint of improving electrochemical stability and binding property, an aliphatic conjugated diene monomer, an unsaturated carboxylic acid monomer, and an aliphatic binder. Emulsifying a conjugated diene monomer and/or unsaturated carboxylic acid monomer and an aliphatic conjugated diene monomer and/or another monomer copolymerizable with the unsaturated carboxylic acid monomer Those obtained by polymerization are preferred. The emulsion polymerization method is not particularly limited, and a known method can be used. The addition method of the monomer and other components is not particularly limited, and any one of a batch addition method, a divided addition method, and a continuous addition method can be adopted, and one-step polymerization, two-step polymerization or Any of multi-step polymerization and the like can be adopted.
脂肪族共役ジエン系単量体としては、特に限定されないが、例えば、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3ブタジエン、2−クロル−1,3−ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、置換、及び側鎖共役ヘキサジエン類等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。上記のなかでも、特に1,3−ブタジエンが好ましい。 The aliphatic conjugated diene-based monomer is not particularly limited, but examples thereof include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3 butadiene, and 2-chloro-1. , 3-butadiene, substituted linear conjugated pentadienes, substituted and side chain conjugated hexadienes, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among the above, 1,3-butadiene is particularly preferable.
不飽和カルボン酸単量体としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のモノ又はジカルボン酸(無水物)等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。上記のなかでも、特にアクリル酸、メタクリル酸が好ましい。 The unsaturated carboxylic acid monomer is not particularly limited, and examples thereof include mono- or dicarboxylic acids (anhydrides) such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid and itaconic acid. These may be used alone or in combination of two or more. Among the above, acrylic acid and methacrylic acid are particularly preferable.
脂肪族共役ジエン系単量体、及び/又は不飽和カルボン酸単量体と共重合可能な他の単量体としては、特に限定されないが、例えば、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単量体、不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体、ヒドロキシアルキル基を含有する不飽和単量体、不飽和カルボン酸アミド単量体等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
なかでも、特に不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体が好ましい。不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体としては、特に限定されないが、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、ジメチルマレエート、ジエチルマレエート、ジメチルイタコネート、モノメチルフマレート、モノエチルフマレート、2−エチルヘキシルアクリレート等が挙げられ、これらは1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。上記のなかでも、特にメチルメタクリレートが好ましい。
なお、これらの単量体に加えて様々な品質、及び物性を改良するために、上記以外の単量体成分を更に用いることもできる。
Other monomers copolymerizable with the aliphatic conjugated diene-based monomer and/or the unsaturated carboxylic acid monomer are not particularly limited, but include, for example, aromatic vinyl-based monomers and vinyl cyanide. Examples thereof include system monomers, unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomers, hydroxyalkyl group-containing unsaturated monomers and unsaturated carboxylic acid amide monomers. These may be used alone or in combination of two or more.
Of these, unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomers are particularly preferable. The unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomer is not particularly limited, and examples thereof include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, glycidyl methacrylate, dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dimethyl maleate, diethyl. Examples thereof include maleate, dimethyl itaconate, monomethyl fumarate, monoethyl fumarate, and 2-ethylhexyl acrylate. These may be used alone or in combination of two or more. Among the above, methyl methacrylate is particularly preferable.
In addition to these monomers, in order to improve various quality and physical properties, monomer components other than the above may be further used.
樹脂製バインダの平均粒径としては、50〜800nmが好ましく、60〜700nmがより好ましく、80〜500nmが更に好ましい。樹脂製バインダの平均粒径が50nm以上であることにより、無機層をポリオレフィン微多孔膜の少なくとも片面に積層した際、イオン透過性が低下し難く、高出力特性が得られ易い傾向にある。加えて、異常発熱時の温度上昇が速い場合においても、円滑なシャットダウン特性を示し、高い安全性が得られ易い傾向にある。樹脂製バインダの平均粒径が800nm以下であることにより、良好な結着性を発現し、多層の微多孔膜とした場合に熱収縮が良好となり安全性に優れる傾向にある。なお、樹脂製バインダの平均粒径は、重合時間、重合温度、原料組成比、原料投入順序、pH等を調整することで制御することが可能である。 The average particle size of the resin binder is preferably 50 to 800 nm, more preferably 60 to 700 nm, and even more preferably 80 to 500 nm. When the average particle diameter of the resin binder is 50 nm or more, when the inorganic layer is laminated on at least one surface of the microporous polyolefin membrane, ion permeability is unlikely to be lowered and high output characteristics tend to be easily obtained. In addition, even if the temperature rises rapidly during abnormal heat generation, smooth shutdown characteristics are exhibited, and high safety tends to be obtained. When the average particle diameter of the resin binder is 800 nm or less, good binding properties are exhibited, and when a multilayer microporous film is formed, heat shrinkage becomes good and safety tends to be excellent. The average particle size of the resin binder can be controlled by adjusting the polymerization time, the polymerization temperature, the raw material composition ratio, the raw material feeding order, the pH and the like.
無機層の層厚としては、1〜50μmが好ましく、1.5〜20μmがより好ましく、2〜10μmが更に好ましく、3〜10μmがより更に好ましく、3〜7μmが特に好ましい。無機層の層厚が1μm以上であることにより、基材の耐熱性、及び絶縁性がより向上する傾向にある。また、無機層の層厚が50μm以下であることにより、電池容量と透過性がより向上する傾向にある。 The layer thickness of the inorganic layer is preferably 1 to 50 μm, more preferably 1.5 to 20 μm, further preferably 2 to 10 μm, further preferably 3 to 10 μm, and particularly preferably 3 to 7 μm. When the layer thickness of the inorganic layer is 1 μm or more, the heat resistance and insulating property of the base material tend to be further improved. Moreover, when the layer thickness of the inorganic layer is 50 μm or less, the battery capacity and the permeability tend to be further improved.
無機層の層密度としては、0.5〜2.0g/cm3が好ましく、0.7〜1.5g/cm3がより好ましい。無機層の層密度が0.5g/cm3以上であることにより、高温での熱収縮率が良好となる傾向にある。また、無機層の層密度が2.0g/cm3以下であることにより、透気度がより低下する傾向にある。 The layer density of the inorganic layer is preferably 0.5~2.0g / cm 3, 0.7~1.5g / cm 3 is more preferable. When the layer density of the inorganic layer is 0.5 g/cm 3 or more, the heat shrinkage rate at high temperature tends to be good. Further, when the layer density of the inorganic layer is 2.0 g/cm 3 or less, the air permeability tends to be further reduced.
〔セパレータ〕
セパレータは、上記の基材を含んで構成される。セパレータの空孔率は、非水電解質の保持量を確保してイオン透過性を良好にするために、セパレータの乾燥した状態で、30%以上であることが好ましく、40%以上であることがより好ましい。一方、セパレータの強度の確保と内部短絡の防止の観点から、セパレータの空孔率は、セパレータの乾燥した状態で、80%以下であることが好ましく、70%以下であることがより好ましい。なお、セパレータの空孔率Po(%)は、上記で説明された凹又は凸形状のパタンの高さを含むセパレータの厚み、面積当たりの質量、及び構成成分の密度から、下記式:
Po={1−(m/t)/(Σai・ρi)}×100
{式中、aiは、全体の質量を1としたときの成分iの比率であり、ρiは、成分iの密度(g/cm3)であり、mは、セパレータの単位面積当たりの質量(g/cm2)であり、かつtは、セパレータの厚み(cm)である。}
を用いて各成分iについての総和を求めることにより計算できる。
(Separator)
The separator includes the above-mentioned base material. The porosity of the separator is preferably 30% or more, and preferably 40% or more, in a dried state of the separator, in order to secure a holding amount of the non-aqueous electrolyte and improve ion permeability. More preferable. On the other hand, from the viewpoint of ensuring the strength of the separator and preventing an internal short circuit, the porosity of the separator in the dried state of the separator is preferably 80% or less, and more preferably 70% or less. The porosity Po (%) of the separator is calculated by the following formula from the thickness of the separator including the height of the concave or convex pattern described above, the mass per area, and the density of the constituents:
Po={1-(m/t)/(Σa i ·ρ i )}×100
{In the formula, a i is the ratio of the component i when the total mass is 1, ρ i is the density (g/cm 3 ) of the component i, and m is the unit area of the separator. Mass (g/cm 2 ) and t is the thickness (cm) of the separator. }
It can be calculated by calculating the total sum for each component i using.
また、セパレータの透気度は、10秒/100cc以上500秒/100cc以下であることが好ましく、より好ましくは20秒/100cc以上450秒/100cc以下であり、更に好ましくは30秒/100cc以上450秒/100cc以下である。透気度が10秒/100cc以上であることにより、セパレータを非水電解質電池に用いた際の自己放電がより少なくなる傾向にある。また、透気度が500秒/100cc以下であることにより、より良好な充放電特性が得られる傾向にある。 The air permeability of the separator is preferably 10 seconds/100 cc or more and 500 seconds/100 cc or less, more preferably 20 seconds/100 cc or more and 450 seconds/100 cc or less, and further preferably 30 seconds/100 cc or more 450. Seconds/100 cc or less. When the air permeability is 10 seconds/100 cc or more, self-discharge tends to be further reduced when the separator is used in a non-aqueous electrolyte battery. Further, when the air permeability is 500 seconds/100 cc or less, better charge/discharge characteristics tend to be obtained.
セパレータは、その少なくとも片面に、有機の被覆層が形成されていてもよい。すなわち、セパレータは、所望により、接着層を含んで構成されてもよい。接着層は熱可塑性ポリマーを含む。接着層のセパレータにおける位置については、セパレータの表面に形成されていれば特に限定されない。接着層は、セパレータの少なくとも片面の全部に配置されてもよく、一部のみに配置されてもよい。接着層において、熱可塑性ポリマーを含む部分と熱可塑性ポリマーを含まない部分とが海島状に存在していてもよい。ただ、接着層は、パタンを有する主面とは反対側の主面に形成されていることが好ましい。 An organic coating layer may be formed on at least one surface of the separator. That is, the separator may include an adhesive layer, if desired. The adhesive layer comprises a thermoplastic polymer. The position of the adhesive layer on the separator is not particularly limited as long as it is formed on the surface of the separator. The adhesive layer may be arranged on all of at least one surface of the separator, or may be arranged on only a part thereof. In the adhesive layer, the portion containing the thermoplastic polymer and the portion not containing the thermoplastic polymer may exist in a sea-island shape. However, it is preferable that the adhesive layer is formed on the main surface opposite to the main surface having the pattern.
〔低摩擦領域(微細パタン)〕
図1は、片面11を内側にして捲回可能な、上記のセパレータ10の構成例を示している。図中、セパレータ10の流れ方向MDと、流れ方向MDに垂直な垂直方向TDとが、矢印によって表されている。セパレータ10は、摩擦力が900gf以下となる少なくとも一つの低摩擦領域12を有し、その片面11の面積に占める低摩擦領域12の面積の割合(100×低摩擦領域12の面積/片面11の面積)は、0.01%以上10%以下である。
[Low friction area (fine pattern)]
FIG. 1 shows an example of the configuration of the
図1に示すセパレータ10を芯材Cにより捲回することで、セパ捲回体1が得られる。図2は、得られたセパ捲回体1を、芯材Cの軸心方向(セパ捲回体1の径方向)に沿って切断したときに現れる断面の構成例を示している。なお、セパレータ10を芯材Cにより捲回する、とは、芯材Cの外面に沿ってセパレータ10を巻き付ける、という意味である。このため、理論上、セパ捲回体1の軸心は、芯材Cの軸心とはほぼ一致する。
By winding the
図1に示すセパレータ10(セパレータ10に形成されるパタン領域)を繰り返し単位として捲回することによっても、セパ捲回体1を作製することができる。ここで言う、繰り返し単位として捲回、には、セパレータ10に形成されるパタン領域を繰り返し単位として有するセパレータ(すなわち、セパレータ10に形成されるパタン領域が、流れ方向MDに繰り返し配置された長尺のセパレータ)を捲回することのみならず、互いに独立した図1に示すセパレータ10を複数回に亘って捲回することも含む。すなわち、芯材Cに捲回されるセパレータ10は、その全てが連続している必要はなく、一部が不連続であってもよい。セパレータ10に形成されるパタン領域を繰り返し単位として捲回する場合、この繰り返し数は限定されず、また、複数の異なる繰り返し単位が組合されても構わない。芯材Cについては、後述するように、既知のものを使用可能であるため、図1〜図2を含めて各図に表される芯材Cの構成(形状又は大きさ等)はあくまで一例に過ぎない。
The
実施形態1によれば、低摩擦領域12が最内に位置するようにセパレータ10を捲回することで、セパレータ10と芯材Cとが隣接する領域に低摩擦領域12を位置させることができる。このため、たとえ捲回数が増加しても、セパレータ10と芯材Cとの間の摩擦力(図2中、矢印F1参照)を比較的低い範囲に維持することができ、低摩擦領域を有しない場合と比較して、芯材Cの引き抜きに要する力(図2中、矢印F0参照)を低下させることができる。よって、実施形態1によれば、捲回後に芯材Cを容易に引き抜くことができ、その結果、芯材Cの引き抜きによるセパ捲回体1の変形を防止することができる。
According to the first embodiment, by winding the
しかも、実施形態1によれば、低摩擦領域12の面積の割合が上記の範囲に抑えられているので、芯材Cよりも外側の領域(各層同士が対向する領域)において、各層同士の好適な摩擦を確保できる。よって、セパレータ10が低摩擦領域12を有するとしても、芯材Cの引き抜きに抵抗する抗力(図2中、矢印F2参照)を好適に確保でき、これによっても、芯材Cの引き抜きによるセパ捲回体1の変形を防止することができる。
Moreover, according to the first embodiment, the area ratio of the low-
後述するように、セパレータ10を用いて、正極、セパレータ、及び負極の積層体が巻回された捲回物(捲回型の電極体)を構成することもできる。捲回型の電極体の最内を構成するセパレータ(すなわち、芯材Cの外周に接するセパレータ)としてセパレータ10を用いることで、捲回型の電極体から芯材Cを引き抜く場合も、上記に準じた理由により、芯材Cの引き抜きによる捲回型の電極体の変形を防止することができる。
As described below, the
セパレータは、例えば、片面11における、セパレータ10の流れ方向MDの長さLを二等分する仮想線VL(図1中、一点鎖線)を挟んだ少なくとも一方の領域11aに、上記の低摩擦領域12を有する。
仮想線VLは、垂直方向TDに沿った直線であり、セパレータ10の流れ方向MDの長さLを二等分する。このうち、長さLは、例えば、セパレータ10の流れ方向MDの両端に位置する各辺の、垂直方向TDの各中点同士を結んだ線分の長さによって与えられる。仮想線VLを挟んだ一方(図1中、左側の領域)は、一方の領域11aとされ、他方(図1中、右側の領域)は、他方の領域11bとされている。
The separator has, for example, the above-mentioned low friction region in at least one
The virtual line VL is a straight line along the vertical direction TD, and divides the length L of the
低摩擦領域12は、少なくとも一方の領域11aに設けられている。実施形態1では、低摩擦領域12が一方の領域11aに偏在するように(一方の領域11aにおける低摩擦領域の面積が、他方の領域11bにおける低摩擦領域の面積よりも大きくなるように)、セパレータ10を形成した。より具体的には、低摩擦領域12を、一方の領域11aのみに設け、他方の領域11bには設けないようにした。このような構成によれば、各層同士が対向する領域に位置する低摩擦領域12の割合を抑えることができる。その結果、芯材Cの引き抜きに抵抗する抗力(図中、矢印F2参照)を好適に確保し易くなり、ひいては、芯材Cの引き抜きによるセパ捲回体1の変形を防止し易くなる。
ただ、本発明は上記の例に限定されず、一方の領域11aと他方の領域11bとの両方に低摩擦領域12が設けられてもよく、このとき、両者で低摩擦領域12の面積が等しくされてもよい。一方の領域11aと他方の領域11bとの両者に低摩擦領域12が設けられる場合、低摩擦領域12の配置は、仮想線VLを挟んで対称でも非対称でもよい。
The
However, the present invention is not limited to the above example, and the
低摩擦領域12における摩擦力の上限は、870gf以下が好ましく、850gf以下がより好ましく、820gf以下が更に好ましい。上限が上記の値であることにより、捲回後に芯材Cを容易に引き抜き易くなり、その結果、芯材Cの引き抜きによるセパ捲回体1の変形を防止し易くなる。
一方、低摩擦領域12の摩擦力の下限は、400gf以上が好ましく、500gf以上がより好ましく、600gf以上が更に好ましい。下限が上記の値であることにより、セパレータ10と芯材Cとの必要最低限の摩擦力を確保し易くなり、これにより、例えば、セパ捲回体1から芯材Cが意図せず脱落してしまうことを回避し易くなる。
The upper limit of the frictional force in the
On the other hand, the lower limit of the frictional force of the
低摩擦領域12は、複数の凹形状のパタン13が集合した、凹凸領域(パタン領域)で構成されている。低摩擦領域12が上記のパタン領域として構成されることで、低摩擦領域12が最内に位置するようにセパレータ10を芯材Cに捲回したとき、セパレータ10と芯材Cとの接触面積を小さくすることができるため、セパレータ10と芯材Cとの間の摩擦力を比較的低い範囲に維持することができる。
パタン13の形状、数、及び配列等は、本発明の範囲において限定されない。パタン13は、単数であってもよく、また、ライン・アンド・スペース状であってもよい。図1では、低摩擦領域12におけるパタン13は、所定のピッチで規則正しく格子状に配置されているが、この例に限定されず、格子状とライン・アンド・スペース状とを組み合わせたパタン配置であってもよい。また、片面11に低摩擦領域12が複数設けられる場合、各々の低摩擦領域12におけるパタン構造又はパタン配置は、同一であってもよいし異なってもよい。
ただ、パタン13は凹形状であることが好ましい。仮に凸形状のパタンが形成されると、その凸形状の高さの分だけ、捲回したときに隙間が生じ易くなる。よって、凹形状のパタン13であれば、より高密度にセパレータ10を捲回し易くなる。
The low-
The shape, number, arrangement, etc. of the
However, the
片面11の面積に占める低摩擦領域12の面積の割合(100×低摩擦領域12の面積/片面11の面積)の下限は、0.50%以上が好ましく、1.00%以上がより好ましく、2.00%以上が更に好ましい。下限が上記の値であることにより、低摩擦領域12が最内に位置するようにセパレータ10を芯材Cに捲回したとき、セパレータ10と芯材Cとの接触面積を十分に小さくすることができため、セパレータ10と芯材Cとの間の摩擦力を比較的低い範囲に十分に維持することができる。
一方、この割合の上限は、8.0%以下であることが好ましく、7.0%以下であることがより好ましく、6.0%以下であることが更に好ましい。上限が上記の値であることにより、各層同士が対向する領域に位置する低摩擦領域2の割合を十分に抑えることができる。
The lower limit of the ratio of the area of the
On the other hand, the upper limit of this ratio is preferably 8.0% or less, more preferably 7.0% or less, and further preferably 6.0% or less. When the upper limit is the above value, the ratio of the
上記の通り、低摩擦領域12は、凹形状のパタン領域として構成されている。パタン領域以外の領域には、凹形状のパタン13は形成されていない。このため、パタン領域以外の領域が、低摩擦領域12よりも摩擦力の大きい、高摩擦領域14として構成されている。このように、本実施形態では、低摩擦領域12の周囲に高摩擦領域14が位置する構成、言い換えれば、低摩擦領域12が高摩擦領域14によって挟まれている構成が実現されている。
As described above, the
なお、本明細書中、「摩擦力」は、セパレータ10と芯材Cとの間の摩擦力である。従って、低摩擦領域12の摩擦力は、例えば、低摩擦領域12が最内に位置するようにセパレータ10を芯材Cに捲回してセパ捲回体を作製し、このセパ捲回体から芯材Cを軸芯方向に引き抜くときに生じる摩擦力である。また、高摩擦領域14の摩擦力は、例えば、高摩擦領域14が最内に位置するようにセパレータ10を芯材Cに捲回してセパ捲回体を作製し、このセパ捲回体から芯材Cを軸芯方向に引き抜くときに生じる摩擦力である。芯材Cは、後述するように従来既知のものを好適に用いることができる。摩擦力は、そのような従来既知の芯材Cを用いて、後述する手法により測定可能である。
In the present specification, the “friction force” is the friction force between the
ここで、セパレータ10は、低摩擦領域12の周囲に、摩擦力が900gfを超える高摩擦領域14を有し、低摩擦領域12の摩擦力と高摩擦領域14の摩擦力との差が10gf以上600gf以下であることが好ましい。このような構成によれば、低摩擦領域12の摩擦力と高摩擦領域14の摩擦力との差を有意に確保することができる。よって、たとえ捲回数が増加しても、捲回後に芯材Cを容易に引き抜き易くなり、かつ、芯材Cの引き抜きによるセパ捲回体1の変形を防止し易くなる。
Here, the
高摩擦領域14の摩擦力の下限は、910gf以上が好ましく、930gf以上がより好ましく、940gf以上が更に好ましい。下限が上記の値であることにより、各層同士が対向する領域において、各層同士の好適な摩擦を確保し易くなる。
一方、高摩擦領域14の摩擦力の上限は、1000gf以下が好ましく、970gf以下がより好ましく、960gf以下が更に好ましい。上限が上記の値であることにより、摩擦力が過度に高められるのに起因してセパ捲回体からセパレータ10を好適に引き出すのが困難になる事態を回避し易くなる。
The lower limit of the frictional force of the
On the other hand, the upper limit of the frictional force of the
低摩擦領域12の摩擦力と高摩擦領域14の摩擦力との差の下限は、30gf以上が好ましく、40gf以上がより好ましく、50gf以上が更に好ましい。下限が上記の範囲であることにより、低摩擦領域12の摩擦力と高摩擦領域14の摩擦力との差を有意に確保することができ、その結果、本発明による効果が得られ易くなる。
低摩擦領域12の摩擦力と高摩擦領域14の摩擦力との差の上限は、500gf以下が好ましく、400gf以下がより好ましく、300gf以下が更に好ましい。上限が上記の範囲であることにより、低摩擦領域12の摩擦力が過度に小さくなる状況又は高摩擦領域14の摩擦力が過度に大きくなる状況を回避することができ、その結果、本発明による効果が得られ易くなる。
The lower limit of the difference between the frictional force of the
The upper limit of the difference between the frictional force of the
図1中、セパレータの流れ方向MDにおける、一方の領域11aの端部が、一方の端部15aとして、他方の領域11bの端部が、他方の端部15bとして表されている。
低摩擦領域12は、セパレータ10の流れ方向MDの長さLを基準として、セパレータ10の流れ方向MDの一方の端部15aから10%以内の端部領域16を含むことが好ましい。つまり、セパレータ10の一方の端部15aから、流れ方向MDに沿って0.1×L以内の領域が端部領域16とされ、この端部領域16に、低摩擦領域12の少なくとも一部が含まれることが好ましい。
中でも、端部領域16は、一方の端部15aから9%以内の領域であることが好ましく、7%以内の領域であることがより好ましく、5%以内の領域であることが好ましい。端部領域16が上記の範囲であることにより、低摩擦領域14が最内に位置するようにセパレータ10を芯材Cに捲回してセパ捲回体を作製し易くなる。
一方、端部領域16は、一方の端部15aから1%以上の領域であることが好ましく、2%以上の領域であることがより好ましく、3%以上の領域であることが好ましい。端部領域16が上記の範囲であることにより、端部領域16と低摩擦領域12とを重複させ易くなり、また、端部領域16において十分な面積の低摩擦領域12を形成し易くなる。
特に、端部領域16の少なくとも半分が低摩擦領域12に含まれることが好ましく、端部領域16の全てが低摩擦領域12に含まれることが好ましい。別の観点からは、低摩擦領域12の少なくとも半分が端部領域16に含まれることも好ましく、低摩擦領域12の全てが端部領域16に含まれることも好ましい。
In FIG. 1, the end of one
The low-
Above all, the
On the other hand, the
In particular, it is preferable that at least half of the
図3は、片面11を内側にしてセパレータ10を捲回するときの構成例を示す斜視図である。図中、一方の端部15aから開始してセパレータ10を芯材Cに巻回したとき、芯材Cの外周に接する領域(すなわち、セパ捲回体1の最内)が、最内領域17として表されている。低摩擦領域12は、片面11を内側にしてセパレータ10を捲回したときに最内に位置する最内領域17を含むことが好ましい。このような構成によれば、セパレータ10を芯材Cに捲回するとき、低摩擦領域12を最内に確実に位置させることができる。
特に、最内領域17の少なくとも半分が低摩擦領域12に含まれることが好ましく、最内領域17の全てが低摩擦領域12に含まれることが好ましい。別の観点からは、低摩擦領域12の少なくとも半分が最内領域17に含まれることも好ましく、低摩擦領域12の全てが最内領域17に含まれることも好ましい。
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example when the
In particular, it is preferable that at least half of the
なお、図1〜図3では、セパレータ10の一対の長辺が流れ方向MDに沿っており、セパレータ10の一対の短辺が垂直方向TDに沿っている構成を例に挙げて説明した。ただ、セパレータの製造条件等によっては、セパレータ10の一対の短辺が垂直方向TDに沿い、セパレータ10の一対の長辺が流れ方向MDに沿う場合があり、この場合でも本発明は適用可能である。
1 to 3, the pair of long sides of the
(摩擦力の測定手法)
まず、低摩擦領域の摩擦力の測定手法について説明する。はじめに、測定対象となるセパレータを、約45mm幅にスリットし捲回する。得られた捲回体からセパレータを引き出し、芯材Cは直径3mmで、中心を通るように半分に分けられる構造をしており、中心のクリップ部(ノッチ部)を、その引き出したセパレータに挟み込む。このとき、芯材Cの外周に低摩擦領域を接触させるようにする。また、必要に応じて、セパレータの自由端側の不要な部分をカットする。その後、芯材Cに対して捲回体側から350gfの引っ張り力を付与しながら、芯材Cを回転させる。このとき、自由端となっている端部側を解放させ、芯材Cによる捲回に巻き込ませる。
(Friction force measurement method)
First, a method of measuring the frictional force in the low friction region will be described. First, the separator to be measured is slit into a width of about 45 mm and wound. The separator is drawn out from the obtained wound body, and the core material C has a diameter of 3 mm and is divided into halves so as to pass through the center, and the central clip portion (notch portion) is sandwiched between the drawn separators. .. At this time, the low friction region is brought into contact with the outer periphery of the core material C. In addition, unnecessary parts on the free end side of the separator are cut as necessary. Then, the core C is rotated while applying a tensile force of 350 gf to the core C from the wound body side. At this time, the end side which is the free end is released and is wound into the winding by the core material C.
芯材Cを回転し続け、セパ捲回体の直径が約10mmとなったところで、セパレータを切断すると共に、捲回が解除されないようにセパ捲回体の周囲にテープを張る。その後、セパ捲回体を上下からクランプ部材で挟み込み、このセパ捲回体から芯材Cの半分を引き抜く。このとき、芯材Cの引き抜きに要する力の最大値を測定し、この最大値が、セパレータと芯材Cとの間の摩擦力となる。測定は、複数回(例えば5回)行って、低摩擦領域の摩擦力としてその平均値を採用することができる。芯材Cの材質はSUS304であり、表面はNo.2Bで仕上げられたものを用いる。 The core material C is continuously rotated, and when the diameter of the separation wound body reaches about 10 mm, the separator is cut and a tape is stretched around the separation wound body so that the winding is not released. Then, the separate winding body is sandwiched between the clamp members from above and below, and half of the core material C is pulled out from the separate winding body. At this time, the maximum value of the force required to pull out the core material C is measured, and this maximum value becomes the frictional force between the separator and the core material C. The measurement can be performed multiple times (for example, 5 times), and the average value thereof can be adopted as the frictional force in the low friction region. The material of the core material C is SUS304, and the surface is No. The one finished in 2B is used.
高摩擦領域の摩擦力を測定するには、芯材Cに設けられたクリップ部(ノッチ部)をセパレータに挟み込むとき、芯材Cの外周に、高摩擦領域のみを接触させるようにして、以降は上記と同様に測定すればよい。同様に、測定は、複数回(例えば5回)行って、高摩擦領域の摩擦力としてその平均値を採用することができる。
なお、ここではセパ捲回体を用いて説明したが、捲回型の電極体を用いるときも、上記と同様の手法によって摩擦力を測定することができる。
In order to measure the frictional force in the high friction area, when the clip portion (notch portion) provided in the core material C is sandwiched between the separators, only the high friction area is brought into contact with the outer periphery of the core material C, and thereafter, Can be measured in the same manner as above. Similarly, the measurement can be performed a plurality of times (for example, 5 times), and the average value thereof can be adopted as the frictional force in the high friction region.
Although the description has been given using the separate winding body here, the friction force can be measured by the same method as above when using the winding type electrode body.
〔セパレータの製造方法〕
図4は、本実施形態に係る、セパレータの製造方法(以下、単に「本実施形態に係る製造方法」と略する場合がある)の一例を示すフローチャートである。本実施形態に係る製造方法は、非水電解質電池に用いられ、かつ、片面を内側にして捲回可能なセパレータを製造する方法であり、基材(原反)を用意する工程S10と、原反の片面の面積に低摩擦領域を物理的に形成する工程S20とを含む。
[Method of manufacturing separator]
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a separator manufacturing method according to the present embodiment (hereinafter, may be simply referred to as “manufacturing method according to the present embodiment”). The manufacturing method according to the present embodiment is a method for manufacturing a separator that is used in a non-aqueous electrolyte battery and that can be wound with one side facing inward. And a step S20 of physically forming a low friction region on the opposite side surface.
(基材を用意する工程S10)
工程S10は、基材を製造する工程を含むことができる。基材を製造する方法としては、ポリオレフィン樹脂等を含む組成物(以下、「樹脂組成物」ともいう。)と可塑剤とを溶融混練してシート状に成形した後、場合により延伸した後、可塑剤を抽出することにより多孔化させる方法;樹脂組成物を溶融混練して高ドロー比で押出した後、熱処理と延伸によって樹脂結晶界面を剥離させることにより多孔化させる方法;樹脂組成物と無機充填材とを溶融混練してシート状に成形した後、延伸によって樹脂と無機充填材との界面を剥離させることにより多孔化させる方法;樹脂組成物の溶解後、樹脂に対する貧溶媒に浸漬させ樹脂を凝固させると同時に溶剤を除去することにより多孔化させる方法等が行われる。
(Step S10 of preparing a base material)
Step S10 may include a step of manufacturing a base material. As a method for producing the substrate, a composition containing a polyolefin resin or the like (hereinafter, also referred to as "resin composition") and a plasticizer are melt-kneaded to form a sheet, and after stretching, if necessary, Method of making porous by extracting plasticizer; Method of making resin composition melt-kneaded and extruding at a high draw ratio, and then making it porous by peeling the resin crystal interface by heat treatment and stretching; Resin composition and inorganic A method in which a filler is melted and kneaded to form a sheet, and then the interface between the resin and the inorganic filler is peeled by stretching to make the resin porous; after the resin composition is dissolved, the resin is immersed in a poor solvent for the resin. For example, a method of making the particles porous by removing the solvent at the same time as solidifying.
基材が無機層を有する場合において、無機層の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、微多孔膜の少なくとも片面に、無機フィラーと樹脂製バインダとを含む塗布液を塗布して無機層を形成する方法を挙げることができる。 When the substrate has an inorganic layer, the method for forming the inorganic layer is not particularly limited, for example, at least one surface of the microporous membrane, an inorganic layer by applying a coating liquid containing an inorganic filler and a resin binder There may be mentioned a method of forming.
無機フィラーと樹脂製バインダとを塗布液の溶媒に分散させる方法については、特に限定されないが、例えば、ボールミル、ビーズミル、遊星ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、コロイドミル、アトライター、ロールミル、高速インペラー分散、ディスパーザー、ホモジナイザー、高速衝撃ミル、超音波分散、撹拌羽根等による機械撹拌等が挙げられる。 The method of dispersing the inorganic filler and the resin binder in the solvent of the coating liquid is not particularly limited, for example, ball mill, bead mill, planetary ball mill, vibrating ball mill, sand mill, colloid mill, attritor, roll mill, high-speed impeller dispersion, Examples thereof include a disperser, a homogenizer, a high-speed impact mill, ultrasonic dispersion, mechanical stirring with a stirring blade and the like.
塗布液を基材に塗布する方法については、特に限定されないが、例えば、グラビアコーター法、小径グラビアコーター法、リバースロールコーター法、トランスファロールコーター法、キスコーター法、ディップコーター法、ナイフコーター法、エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、スクイズコーター法、キャストコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法等が挙げられる。 The method of applying the coating liquid to the substrate is not particularly limited, for example, gravure coater method, small diameter gravure coater method, reverse roll coater method, transfer roll coater method, kiss coater method, dip coater method, knife coater method, air The doctor coater method, the blade coater method, the rod coater method, the squeeze coater method, the cast coater method, the die coater method, the screen printing method, the spray coating method and the like can be mentioned.
塗布後に塗布膜から溶媒を除去する方法については、微多孔膜に悪影響を及ぼさない方法であれば特に限定はなく、例えば、微多孔膜を固定しながらその融点以下の温度にて乾燥する方法又は低温で減圧乾燥する方法等が挙げられる。微多孔膜の流れ方向MD方向の収縮応力を制御する観点から、乾燥温度、及び巻取り張力等を適宜調整することが好ましい。 The method of removing the solvent from the coating film after coating is not particularly limited as long as it does not adversely affect the microporous film, for example, a method of drying at a temperature below its melting point while fixing the microporous film or Examples include a method of drying under reduced pressure at a low temperature. From the viewpoint of controlling the shrinkage stress in the flow direction MD direction of the microporous membrane, it is preferable to appropriately adjust the drying temperature, the winding tension, and the like.
塗布液を基材に塗布する方法については、特に限定されないが、例えば、グラビアコーター法、小径グラビアコーター法、リバースロールコーター法、トランスファロールコーター法、キスコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法、転写法等が挙げられる。より具体的には、基材にロールを用いて塗工し乾燥することで微細パタンを形成することができる。 The method of applying the coating liquid to the substrate is not particularly limited, for example, gravure coater method, small diameter gravure coater method, reverse roll coater method, transfer roll coater method, kiss coater method, die coater method, screen printing method, spray A coating method, a transfer method and the like can be mentioned. More specifically, a fine pattern can be formed by coating a base material with a roll and drying.
なお、上記の工程S10について、基材を製造する工程を含む例を説明したが、工程S10において基材を製造することは必須ではない。工程S10では、次の工程S20に使用可能な基材を用意できればよく、従って、製造後の基材を他から確保するようにしてもよい。 In addition, although the example including the step of manufacturing the base material has been described in the above step S10, it is not essential to manufacture the base material in step S10. In step S10, it suffices if a base material that can be used in the next step S20 can be prepared. Therefore, the manufactured base material may be secured from another.
(低摩擦領域を形成する工程S20)
低摩擦領域を物理的に形成する工程S20では、上記の工程S10で用意した原反を用いる。摩擦力が900gf以下となる少なくとも一つの低摩擦領域を原反に対して物理的に形成し、セパレータを製造する。このとき、原反の片面の面積に占める低摩擦領域の面積の割合が0.01%以上10%以下となるように、低摩擦領域を形成する。低摩擦領域は、例えば、原反の流れ方向MDの長さを二等分する仮想線を挟んだ少なくとも一方の領域に形成することができる。
(Step S20 of forming a low friction area)
In the step S20 of physically forming the low friction region, the original fabric prepared in the above step S10 is used. At least one low-friction region having a friction force of 900 gf or less is physically formed on the original fabric to manufacture a separator. At this time, the low-friction region is formed so that the ratio of the area of the low-friction region to the area of one side of the original fabric is 0.01% or more and 10% or less. The low friction region can be formed, for example, in at least one region sandwiching a virtual line that bisects the length of the original fabric in the flow direction MD.
本実施形態に係る製造方法は、上記の通り、凹形状のパタン領域(低摩擦領域)を物理的に形成する。これによれば、例えば、セパレータの表面を化学的に処理することによってセパレータの摩擦力を低減させる場合と異なり、化学物質が残存するおそれが生じない。従って、セパレータを用いて非水電解質電池を構成したとき、そのような化学物質に起因して電池特性に悪影響が生じる事態を回避することができる。 As described above, the manufacturing method according to the present embodiment physically forms the concave pattern area (low friction area). According to this, unlike the case where the frictional force of the separator is reduced by chemically treating the surface of the separator, for example, there is no possibility that the chemical substance remains. Therefore, when a non-aqueous electrolyte battery is constructed using the separator, it is possible to avoid a situation in which the battery characteristics are adversely affected by such a chemical substance.
低摩擦領域を物理的に形成する手法としては、所定のロール(例えば、所定のエンボス加工ロール、及び所定の弾性バックアップロール)を用いる手法;所定のプレート(例えば、所定のエンボス加工プレート、及び所定の弾性バックアッププレート)を用いる手法等が挙げられる。
ロールを用いる手法と、プレートを用いる手法とのいずれも、セパレータに対して押圧力を付与することで、セパレータに低摩擦領域を形成することができる。例えば、ロールを用いる場合、エンボス加工ロールと弾性バックアップロールとの間にセパレータを通過させることで、低摩擦領域を形成することができる。また、プレートを用いる場合、エンボス加工プレートと弾性バックアッププレートとでセパレータをプレスすることで、低摩擦領域を形成することができる。
ただ、低摩擦領域を物理的に形成する手法は上記の例に限定されず、例えば、セパレータに押圧力を付与するための形成部材はロール又はプレートに限定されない。低摩擦領域を形成するのに、ロールを用いる手法とプレートを用いる手法とを組み合わせてもよい。
As a method of physically forming the low-friction region, a method of using a predetermined roll (for example, a predetermined embossing roll and a predetermined elastic backup roll); a predetermined plate (for example, a predetermined embossing plate, and a predetermined plate) The method of using the elastic backup plate of No. 1) and the like can be mentioned.
In both the method using a roll and the method using a plate, a low friction region can be formed in the separator by applying a pressing force to the separator. For example, when using a roll, a low friction area|region can be formed by making a separator pass between an embossing roll and an elastic backup roll. When a plate is used, the low friction area can be formed by pressing the separator with the embossed plate and the elastic backup plate.
However, the method of physically forming the low-friction region is not limited to the above example, and for example, the forming member for applying the pressing force to the separator is not limited to the roll or the plate. The method using a roll and the method using a plate may be combined to form the low friction region.
エンボス加工ロール又はエンボス加工プレートの凹凸に対応して、セパレータに凹形状のパタン領域(低摩擦領域)が形成される。従って、ロール又はプレートの凹凸構造を変更することにより、片面の面積に占める低摩擦領域の面積の割合を調節可能である。ロール又はプレートにおける、凸形状の密度が高ければ高いほど、セパレータに形成される凹形状のパタンの密度が高くなる。 A concave pattern area (low friction area) is formed on the separator corresponding to the unevenness of the embossing roll or the embossing plate. Therefore, by changing the concavo-convex structure of the roll or the plate, the ratio of the area of the low friction region to the area of one surface can be adjusted. The higher the density of the convex shape on the roll or plate, the higher the density of the concave pattern formed on the separator.
また、ロール又はプレートにより、セパレータに対して押圧力を付与している間だけ、セパレータに凹形状のパタン領域(低摩擦領域)が形成されることになる。従って、例えば、セパレータに対して昇降可能なロール又はプレートであれば、その昇降のタイミングを調節することによっても、片面の面積に占める低摩擦領域の面積の割合を調節可能である。セパレータに対して押圧力を付与している期間が長いほど、また、セパレータに対して押圧力を付与している頻度が高いほど、セパレータに形成される低摩擦領域の割合が大きくなる。 In addition, a concave pattern area (low friction area) is formed in the separator only while the pressing force is applied to the separator by the roll or the plate. Therefore, for example, in the case of a roll or plate that can be raised and lowered with respect to the separator, the ratio of the area of the low friction region to the area of one surface can be adjusted by adjusting the timing of raising and lowering. The longer the pressing force is applied to the separator and the more frequently the pressing force is applied to the separator, the greater the proportion of the low friction region formed in the separator.
また、ロール又はプレートによりセパレータに付与する押圧力に応じて、セパレータに形成される凹形状のパタンの形状を調節でき、ひいては、低摩擦領域の構造を調節可能になる。セパレータに対する押圧力が大きいほど、セパレータに形成される凹形状のパタンが広く、かつ、深く形成され易い。
また、流れ方向MD又は垂直方向TDに移動可能なロール又はエンボスであれば、セパレータに対する低摩擦領域の形成位置をも調整可能である。
Further, the shape of the concave pattern formed on the separator can be adjusted according to the pressing force applied to the separator by the roll or the plate, and by extension, the structure of the low friction region can be adjusted. The greater the pressing force on the separator, the wider and deeper the concave pattern formed on the separator.
Further, if the roll or the embossing is movable in the flow direction MD or the vertical direction TD, the formation position of the low friction region with respect to the separator can be adjusted.
更に、ロール又はプレートによりセパレータに押圧力を付与していないときの、セパレータの流れ速度が大きいほど、互いに隣り合う低摩擦領域間の距離が長くなる。つまり、かかるセパレータの流れ速度が大きいほど、セパレータに形成されるパタン領域の、繰り返し単位が長くなる。 Furthermore, when the pressing force is not applied to the separator by the roll or the plate, the higher the flow velocity of the separator, the longer the distance between the low friction regions adjacent to each other. That is, the higher the flow velocity of the separator, the longer the repeating unit of the pattern region formed in the separator.
上記より、低摩擦領域を形成する工程S20は、例えば、ロール又はプレートによってセパレータに押圧力を付与する工程S25の前に、ロール又はプレートの位置を調節する工程(低摩擦領域の形成位置を調節する工程S21)と、ロール又はプレートによりセパレータに付与する、低摩擦領域を形成するための押圧力を調節する工程S22と、ロール又はプレートの昇降タイミングを調節し、低摩擦領域の形成割合を調節する工程S23と、セパレータの流れ速度を調節する工程S24とを含むことが好ましい。
このような工程S21〜工程S24を含むことで、所望の割合又は構成を有する低摩擦領域をセパレータに対して精度よく形成し易くなる。ただ、工程S21〜工程S24の各々は省略可能であり、また、これらの順番は上記に限定されず適宜入れ替え可能である。
From the above, in the step S20 of forming the low friction area, for example, before the step S25 of applying the pressing force to the separator by the roll or the plate, the step of adjusting the position of the roll or the plate (adjusting the formation position of the low friction area). Step S21), and step S22 of adjusting the pressing force applied to the separator by the roll or plate to form the low friction area, and adjusting the lifting timing of the roll or plate to adjust the formation ratio of the low friction area. It is preferable to include the step S23 of performing and the step S24 of adjusting the flow velocity of the separator.
By including such steps S21 to S24, it becomes easy to accurately form a low friction region having a desired ratio or configuration on the separator. However, each of step S21 to step S24 can be omitted, and their order is not limited to the above, and they can be appropriately replaced.
セパレータは、工程S20のいずれの箇所で切断されてもよい。所定の長さに切断されたセパレータに低摩擦領域を形成するようにしてもよく、一方、所定の繰り返し単位に従って低摩擦両機を形成した後に切断し、各セパレータを作製してもよい。また、セパレータは、工程S20の後、切断されず、再び捲回されてもよい。
低摩擦領域を所定の繰り返し単位で有するセパ捲回体は、その状態で使用、保管、及び輸送等が可能である。低摩擦領域を所定の繰り返し単位で有するセパ捲回体をいったん作製してしまえば、次回再び低摩擦領域を形成する手間を省くことができるため、所望のセパレータを容易に提供することができるようになる。
なお、工程S20の後は、例えば、得られたセパレータを用いて、非水電解質電池を製造する工程S30を行うことができる。
The separator may be cut at any place in step S20. The low-friction region may be formed in the separator cut into a predetermined length, while the low-friction machine may be formed in accordance with a predetermined repeating unit and then cut to produce each separator. Further, the separator may be wound again without being cut after the step S20.
The separated wound body having a low friction region in a predetermined repeating unit can be used, stored, transported, and the like in that state. Once a separation wound body having a low friction region in a predetermined repeating unit is manufactured, it is possible to save the trouble of forming the low friction region again next time, so that a desired separator can be easily provided. become.
After step S20, for example, step S30 of manufacturing a non-aqueous electrolyte battery can be performed using the obtained separator.
〔セパレータの製造装置〕
図5は、本実施形態に係る、セパレータの製造装置(以下、単に「本実施形態に係る製造装置」と略する場合がある)100の構成例を示す模式図である。本実施形態に係る製造装置100は、上記のセパレータを製造するための装置である。かかる製造装置100は、摩擦力が900gf以下となる少なくとも一つの低摩擦領域を、原反に対して物理的に形成する。低摩擦領域は、例えば、原反の流れ方向MDの長さを二等分する仮想線を挟んだ少なくとも一方の領域に形成することができる。
[Separator manufacturing equipment]
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration example of a separator manufacturing apparatus (hereinafter, may be simply referred to as “manufacturing apparatus according to this embodiment”) 100 according to the present embodiment. The
製造装置100は、低摩擦領域形成部110を備えて構成されている。低摩擦領域形成部110は、セパレータに低摩擦領域を物理的に形成する形成部120と、形成部120の動作を制御する制御部200と、を備えて構成されている。
このうち、形成部120は、セパレータに対して、低摩擦領域を形成するための押圧力を付与するための部材を用いることができ、例えば、上記のロール又はプレートを用いることができる。図5では、形成部120として、エンボス加工ロール121、及び弾性バックアップロール122が表されている。
The
Of these, the forming
制御部200は、マイクロコンピュータを中心に構成されており、マイクロコンピュータによるプログラムの実行によって各部(各回路)が実現されている。制御部200には、種々の制御プログラム又はデータ情報が予め記憶されたROM(メモリ)、各部による制御結果が記憶される記憶部、及び各種の制御時間を計測するためのタイマカウンタ等が設けられている。
また、制御部200の入力側には、図示しないものの、各種のセンサ類が接続されている。センサ類としては、例えば、セパレータの流れ速度を検出するための速度センサ、セパレータに対する形成部120の位置又は高さを検出するための位置センサ又は高さセンサ、及びセパレータに対する形成部120の押圧力を検出するための圧力センサ等が挙げられる。
The
Although not shown, various sensors are connected to the input side of the
制御部200は、セパ捲回体を作製するための総合的な制御を行う。
例えば、制御部200は、上記のセンサ類から入力される情報に基づき、形成部120をセパレータに対して昇降させるタイミングを演算する。また、制御部200は、上記のセンサ類から入力される情報に基づき、形成部120をセパレータに押圧するときの押圧力を演算する。また、制御部200は、上記のセンサ類から入力される情報に基づき、形成部120の流れ方向MD又は垂直方向TDの移動量を演算する。更に、制御部200は、上記のセンサ類から入力される情報に基づき、セパレータの流れ速度を演算する。
そして、制御部200は、上記のセンサ類から入力される情報、及び上記の演算結果等に基づき、形成部120によりセパレータに押圧力を付与し、低摩擦領域を形成する。
The
For example, the
Then, the
本実施形態に係る製造装置100により、セパ捲回体1は以下の通りに作製される。
まず、セパレータを捲回した捲回体(セパレータ供給部130)からセパレータが引き出され、引き出されたセパレータが芯材Cに接続される。芯材Cは、スピンドル部140に回転可能に支持されており、制御部200によって芯材Cの回転が制御される。芯材Cによってセパレータが捲回される。
With the
First, the separator is drawn out from the wound body (separator supply unit 130) wound with the separator, and the drawn separator is connected to the core material C. The core material C is rotatably supported by the
また、制御部200により所定の切断部(図示せず)の動作が制御され、セパレータ供給部130とスピンドル部140との間でセパレータが切断される。セパレータは、芯材Cが回転している最中に切断されてもよいし、芯材Cの回転が停止した後に切断されてもよい。
Further, the operation of a predetermined cutting unit (not shown) is controlled by the
ここで、制御部200は、上記のセンサ類から入力される情報に基づき、形成部120の動作を制御して、セパレータに低摩擦領域を形成する。特に、本実施形態に係る製造装置100では、片面の面積に占める低摩擦領域の面積の割合が、0.01%以上10%以下となるように、低摩擦領域を形成する。これにより、スピンドル部140において得られるセパ捲回体1からは、芯材Cは容易に引き抜くことができ、かつ、芯材Cの引き抜きによるセパ捲回体の変形を防止することができる。
制御部200は、セパレータ供給部130から引き出されたセパレータが芯材Cに接続される前に低摩擦領域を形成してもよく、引き出されたセパレータが芯材Cに接続された後に低摩擦領域を形成してもよい。
Here, the
The
本実施形態において、セパレータに付与される押圧力(例えば、エンボス加工ロール121と弾性バックアップロール122とにより挟まれるセパレータの圧力)は、例えば、0.1MPa以上10MPa以下である。また、セパレータに対してロール又はプレートが昇降するストローク量は、例えば、30mm以内である。また、セパレータの流れ速度は、例えば、20m/min以内である。
これらの条件を満たすことで、より好適に、低摩擦領域をセパレータに形成できるようになる。
In the present embodiment, the pressing force applied to the separator (for example, the pressure of the separator sandwiched between the
By satisfying these conditions, the low friction region can be formed in the separator more preferably.
上記の通り、セパ捲回体は、図1に示すセパレータ10(セパレータ10に形成されるパタン領域)を繰り返し単位として有することができる。
実施形態1の応用例として、正極、セパレータ10、及び負極の積層体を捲回した捲回物(捲回型の電極体)を作製することもできる。捲回型の電極体の最内を構成するセパレータ(すなわち、芯材Cの外周に接するセパレータ)として、上記のセパレータ10を用いることで、捲回型の電極体から芯材Cを引き抜く場合も、上記に準じた理由により、芯材Cの引き抜きによる捲回型の電極体の変形を防止することができる。
As described above, the separated winding body can have the separator 10 (pattern region formed on the separator 10) shown in FIG. 1 as a repeating unit.
As an application example of the first embodiment, a wound product (a wound electrode body) in which a laminate of a positive electrode, a
〔実施形態2〕
実施形態2は、セパ捲回体である。かかるセパ捲回体は、上記の低摩擦領域を形成したセパレータを、芯材により捲回することで得ることができる。セパ捲回体は、上記のセパレータ(セパレータに形成されるパタン領域)を繰り返し単位とし、これを捲回することによっても得ることができる。
[Embodiment 2]
The second embodiment is a separate winding body. Such a separation wound body can be obtained by winding the separator having the above-mentioned low friction region with a core material. The separation wound body can also be obtained by winding the above separator (the pattern region formed on the separator) as a repeating unit.
芯材の直径は、通常使用可能な直径であれば良いため、特に限定されないが、2インチ以上が好ましく、より好ましくは3インチ以上、更に好ましくは6インチ以上である。セパ捲回体の生産性の観点から、芯材の直径は、10インチ以下に設定することができる。 The diameter of the core material is not particularly limited as long as it is a diameter that can be usually used, but is preferably 2 inches or more, more preferably 3 inches or more, and further preferably 6 inches or more. From the viewpoint of the productivity of the separated wound body, the diameter of the core material can be set to 10 inches or less.
芯材の材質は特に限定されない。紙、ABS樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、及び塩化ビニル樹脂のいずれかを含んでよい。なかでも樹脂であることが好ましく、ABS樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、及び塩化ビニル樹脂のいずれかを含んでよい。 The material of the core material is not particularly limited. It may include any of paper, ABS resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyester resin, and vinyl chloride resin. Of these, a resin is preferable and may include any of an ABS resin, a polyethylene resin, a polypropylene resin, a polystyrene resin, a polyester resin, and a vinyl chloride resin.
セパレータの巻長は、特に限定されないが、電池を作製する場合の生産性の観点から、300m以上が好ましく、より好ましくは400m以上、更に好ましくは500m以上である。セパレータの巻長は、ロールの生産性の観点から、5000m以下であることができる。
また、芯材の断面形状は限定されず、真円状、扁平状、及び矩形状の何れでもよい。
Although the winding length of the separator is not particularly limited, it is preferably 300 m or more, more preferably 400 m or more, and further preferably 500 m or more from the viewpoint of productivity in manufacturing a battery. The winding length of the separator may be 5000 m or less from the viewpoint of roll productivity.
Further, the cross-sectional shape of the core material is not limited, and may be any of a perfect circle shape, a flat shape, and a rectangular shape.
〔実施形態3〕
実施形態3は、正極、上記のセパレータ、及び負極が積層された積層体又はその積層体を捲回した捲回物(捲回型の電極体)と、非水電解質とを含む、非水電解質電池である。非水電解質電池の形態としては、スチール缶、アルミニウム缶等を外装缶として用いた筒形(例えば、角筒形、円筒形等)等が挙げられる。また、金属を蒸着したラミネートフィルムを外装体として用いて、非水電解質電池を構成することもできる。非水電解質電池の代表例として、リチウムイオン二次電池が挙げられる。
[Embodiment 3]
The third embodiment includes a non-aqueous electrolyte including a laminate in which the positive electrode, the separator, and the negative electrode are laminated or a wound product (a wound electrode body) obtained by winding the laminate, and a non-aqueous electrolyte. It is a battery. Examples of the form of the non-aqueous electrolyte battery include a tubular shape (for example, a rectangular tubular shape, a cylindrical shape, etc.) using a steel can, an aluminum can, or the like as an outer can. In addition, a non-aqueous electrolyte battery can be constructed by using a laminated film having a metal deposited thereon as an exterior body. A lithium-ion secondary battery is a typical example of the non-aqueous electrolyte battery.
〔正極〕
正極は、正極活物質と、導電材と、結着材と、集電体とを含むことが好ましい。
[Positive electrode]
The positive electrode preferably includes a positive electrode active material, a conductive material, a binder, and a current collector.
正極に含まれ得る正極活物質としては、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵、及び放出可能な既知のものを用いることができる。なかでも、正極活物質としては、リチウムを含む材料が好ましい。正極活物質としては、例えば、
下記一般式(1):
で表される酸化物;
下記一般式(2):
で表される層状酸化物;
下記一般式(3):
で表されるスピネル型酸化物;
下記一般式(4):
で表される、Liが過剰な層状の酸化物正極活物質;
下記一般式(7):
で表されるオリビン型正極活物質;及び
下記一般式(8):
The following general formula (1):
Oxide represented by:
The following general formula (2):
A layered oxide represented by:
The following general formula (3):
A spinel oxide represented by:
The following general formula (4):
A layered oxide positive electrode active material having an excess of Li,
The following general formula (7):
And an olivine-type positive electrode active material represented by the following general formula (8):
なお、正極を形成するために、本技術分野で既知の導電材、結着材、及び集電体を用いてもよい。 Note that a conductive material, a binder, and a current collector known in this technical field may be used to form the positive electrode.
また、正極の正極合剤層において、正極活物質の含有量を87質量%〜99質量%に調整し、導電助剤の含有量を0.5質量%〜10質量%に調整し、かつ/又はバインダの含有量を0.5質量%〜10質量%に調整することが好ましい。 Further, in the positive electrode mixture layer of the positive electrode, the content of the positive electrode active material is adjusted to 87% by mass to 99% by mass, the content of the conductive additive is adjusted to 0.5% by mass to 10% by mass, and/ Alternatively, the content of the binder is preferably adjusted to 0.5% by mass to 10% by mass.
〔負極〕
負極は、負極活物質と、結着材と、集電体とを含むことが好ましい。
[Negative electrode]
The negative electrode preferably contains a negative electrode active material, a binder, and a current collector.
負極に含まれ得る負極活物質としては、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵、及び放出可能な既知の物質を用いることができる。このような負極活物質としては、特に限定されないが、例えば、黒鉛粉末、メソフェーズ炭素繊維、及びメソフェーズ小球体等の炭素材料;並びに金属、合金、酸化物、及び窒化物が好ましい。これらは1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 As the negative electrode active material that can be included in the negative electrode, a known substance that can electrochemically store and release lithium ions can be used. The negative electrode active material is not particularly limited, but for example, carbon materials such as graphite powder, mesophase carbon fibers, and mesophase spherules; and metals, alloys, oxides, and nitrides are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
負極に含まれ得る結着材としては、負極活物質、負極に含まれ得る導電材、及び負極に含まれ得る集電体のうち少なくとも2つを結着できる既知の材料を用いることができる。このような結着材としては、特に限定されないが、例えば、カルボキシメチルセルロース、スチレン−ブタジエンの架橋ゴムラテックス、アクリル系ラテックス、及びポリフッ化ビニリデンが好ましい。これらは1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 As the binder that can be included in the negative electrode, a known material that can bind at least two of the negative electrode active material, the conductive material that can be included in the negative electrode, and the current collector that can be included in the negative electrode can be used. The binder is not particularly limited, but for example, carboxymethyl cellulose, styrene-butadiene crosslinked rubber latex, acrylic latex, and polyvinylidene fluoride are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
負極に含まれ得る集電体としては、特に限定されないが、例えば、銅、ニッケル、及びステンレス等の金属箔;エキスパンドメタル;パンチメタル;発泡メタル;カーボンクロス;並びにカーボンペーパーが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 The current collector that may be included in the negative electrode is not particularly limited, but examples thereof include metal foils such as copper, nickel, and stainless steel; expanded metal; punched metal; foam metal; carbon cloth; and carbon paper. These may be used alone or in combination of two or more.
また、負極に係る負極合剤層においては、負極活物質の含有量を88質量%〜99質量%に調整し、かつ/又はバインダの含有量を0.5質量%〜12質量%に調整することが好ましく、導電助剤を用いる場合には、導電助剤の含有量を0.5質量%〜12質量%に調整することが好ましい。 Further, in the negative electrode mixture layer related to the negative electrode, the content of the negative electrode active material is adjusted to 88% by mass to 99% by mass, and/or the content of the binder is adjusted to 0.5% to 12% by mass. It is preferable that when the conductive additive is used, the content of the conductive additive is adjusted to 0.5% by mass to 12% by mass.
〔非水電解質〕
非水電解質としては、例えば、リチウム塩を有機溶媒に溶解した溶液(非水電解液)が用いられる。リチウム塩としては、特に限定されず、既知のものを用いることができる。このようなリチウム塩としては、特に限定されないが、例えば、LiPF6(六フッ化リン酸リチウム)、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、Li2SiF6、LiOSO2CkF2k+1〔式中、kは1〜8の整数である〕、LiN(SO2CkF2k+1)2〔式中、kは1〜8の整数である〕、LiPFn(CkF2k+1)6-n〔式中、nは1〜5の整数であり、かつkは1〜8の整数である〕、LiPF4(C2O4)、及びLiPF2(C2O4)2が挙げられる。これらのなかでも、LiPF6が好ましい。LiPF6を用いることにより、高温時においても電池特性、及び安全性により優れる傾向にある。これらのリチウム塩は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
非水電解質に用いられる非水溶媒としては、特に限定されず、既知のものを用いることができる。非水溶媒としては、例えば、非プロトン性極性溶媒が挙げられる。
[Non-aqueous electrolyte]
As the non-aqueous electrolyte, for example, a solution (non-aqueous electrolytic solution) in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent is used. The lithium salt is not particularly limited, and known ones can be used. Such a lithium salt is not particularly limited, but for example, LiPF 6 (lithium hexafluorophosphate), LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , Li 2 SiF 6 , LiOSO 2 C k F 2k+1 [formula In the formula, k is an integer of 1 to 8], LiN(SO 2 C k F 2k+1 ) 2 [wherein, k is an integer of 1 to 8], LiPF n (C k F 2k+1 ) 6-n [In the formula, n is an integer of 1 to 5 and k is an integer of 1 to 8], LiPF 4 (C 2 O 4 ), and LiPF 2 (C 2 O 4 ) 2 To be Of these, LiPF 6 is preferable. By using LiPF 6 , the battery characteristics and safety tend to be superior even at high temperatures. These lithium salts may be used alone or in combination of two or more.
The non-aqueous solvent used for the non-aqueous electrolyte is not particularly limited, and known ones can be used. Examples of the non-aqueous solvent include aprotic polar solvents.
非プロトン性極性溶媒としては、特に限定されないが、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、2,3−ブチレンカーボネート、1,2−ペンチレンカーボネート、2,3−ペンチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、及び4,5−ジフルオロエチレンカーボネート等の環状カーボネート;γープチロラクトン、及びγーバレロラクトン等のラクトン;スルホラン等の環状スルホン;テトラヒドロフラン、及びジオキサン等の環状エーテル;エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロビルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、ジブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、及びメチルトリフルオロエチルカーボネート等の鎖状カーボネート;アセトニトリル等のニトリル;ジメチルエーテル等の鎖状エーテル;プロピオン酸メチル等の鎖状カルボン酸エステル;並びにジメトキシエタン等の鎖状エーテルカーボネート化合物が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 The aprotic polar solvent is not particularly limited, but for example, ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate. Cyclic carbonates such as trifluoromethylethylene carbonate, fluoroethylene carbonate, and 4,5-difluoroethylene carbonate; lactones such as γ-ptyrolactone and γ-valerolactone; cyclic sulfones such as sulfolane; cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; ethyl Chain carbonates such as methyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isoprovir carbonate, dipropyl carbonate, methyl butyl carbonate, dibutyl carbonate, ethyl propyl carbonate, and methyl trifluoroethyl carbonate; nitriles such as acetonitrile; Examples thereof include chain ethers such as dimethyl ether; chain carboxylic acid esters such as methyl propionate; and chain ether carbonate compounds such as dimethoxyethane. These may be used alone or in combination of two or more.
非水電解質は、必要に応じて、その他の添加剤を含有してもよい。このような添加剤としては、特に限定されないが、例えば、上記に例示した以外のリチウム塩、不飽和結合含有カーボネート、ハロゲン原子含有カーボネート、カルボン酸無水物、硫黄原子含有化合物(例えば、スルフィド、ジスルフィド、スルホン酸エステル、スルフィト、スルフェート、スルホン酸無水物等)、ニトリル基含有化合物等が挙げられる。 The non-aqueous electrolyte may contain other additives as needed. Such additives are not particularly limited, for example, lithium salts other than those exemplified above, unsaturated bond-containing carbonates, halogen atom-containing carbonates, carboxylic acid anhydrides, sulfur atom-containing compounds (for example, sulfides, disulfides , Sulfonic acid esters, sulfites, sulfates, sulfonic anhydrides, etc.), nitrile group-containing compounds, and the like.
その他の添加剤の具体例は、以下のとおりである:
リチウム塩:例えば、モノフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウム、リチウムビス(オキサラト)ボレート、リチウムジフルオロ(オキサラト)ボレート、リチウムテトラフルオロ(オキサラト)ホスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェート等;
不飽和結合含有カーボネート:例えば、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート等;
ハロゲン原子含有カーボネート:例えば、フルオロエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート等;
カルボン酸無水物:例えば、無水酢酸、無水安息香酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等;
硫黄原子含有化合物:例えば、エチレンスルフィト、1,3−プロパンスルトン、1,3−プロペンスルトン、1,4−ブタンスルトン、エチレンスルフェート、ビニレンスルフェート等;
ニトリル基含有化合物:例えば、スクシノニトリル等。
Specific examples of other additives are as follows:
Lithium salt: For example, lithium monofluorophosphate, lithium difluorophosphate, lithium bis(oxalato)borate, lithium difluoro(oxalato)borate, lithium tetrafluoro(oxalato)phosphate, lithium difluorobis(oxalato)phosphate, etc.;
Unsaturated bond-containing carbonate: for example, vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, etc.;
Halogen atom-containing carbonate: for example, fluoroethylene carbonate, trifluoromethylethylene carbonate, etc.;
Carboxylic anhydrides: for example, acetic anhydride, benzoic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, etc.;
Sulfur atom-containing compound: For example, ethylene sulfite, 1,3-propane sultone, 1,3-propene sultone, 1,4-butane sultone, ethylene sulphate, vinylene sulphate and the like;
Nitrile group-containing compound: For example, succinonitrile and the like.
非水電解質が、上記で説明された他の添加剤を含むことにより、電池のサイクル特性がより向上する傾向にある。
なかでも、電池のサイクル特性を更に向上させるという観点から、ジフルオロリン酸リチウム、及びモノフルオロリン酸リチウムから成る群から選択される少なくとも1種が好ましい。ジフルオロリン酸リチウム、及びモノフルオロリン酸リチウムから成る群から選択される少なくとも1種の添加剤の含有量は、非水電解質100質量%に対して、0.001質量%以上が好ましく、0.005質量%以上がより好ましく、0.02質量%以上が更に好ましい。この含有量が0.001質量%以上であると、リチウムイオン二次電池のサイクル寿命がより向上する傾向にある。また、この含有量は、3質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましい。この含有量が3質量%以下であると、リチウムイオン二次電池のイオン伝導性がより向上する傾向にある。
非水電解質中のその他の添加剤の含有量は、例えば、31P−NMR、19F−NMR等のNMR測定により確認することができる。
When the non-aqueous electrolyte contains the other additive described above, the cycle characteristics of the battery tend to be further improved.
Among them, at least one selected from the group consisting of lithium difluorophosphate and lithium monofluorophosphate is preferable from the viewpoint of further improving the cycle characteristics of the battery. The content of at least one additive selected from the group consisting of lithium difluorophosphate and lithium monofluorophosphate is preferably 0.001% by mass or more based on 100% by mass of the non-aqueous electrolyte, and 0.1% by mass or more. 005 mass% or more is more preferable, and 0.02 mass% or more is still more preferable. When the content is 0.001% by mass or more, the cycle life of the lithium ion secondary battery tends to be further improved. Further, this content is preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less. When the content is 3% by mass or less, the ionic conductivity of the lithium ion secondary battery tends to be further improved.
The content of other additives in the non-aqueous electrolyte can be confirmed by NMR measurement such as 31 P-NMR and 19 F-NMR.
非水電解質中のリチウム塩の濃度は、0.5mol/L〜6.0mol/Lであることが好ましい。非水電解質の低粘度化の観点から、非水電解質中のリチウム塩の濃度は、0.9mol/L〜1.25mol/Lであることがより好ましい。リチウム塩の非水電解質中の濃度は目的に応じて選択することができる。
なお、非水電解質は、液体電解質であってもよく、固体電解質であってもよい。
The concentration of the lithium salt in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.5 mol/L to 6.0 mol/L. From the viewpoint of reducing the viscosity of the non-aqueous electrolyte, the concentration of the lithium salt in the non-aqueous electrolyte is more preferably 0.9 mol/L to 1.25 mol/L. The concentration of the lithium salt in the non-aqueous electrolyte can be selected according to the purpose.
The non-aqueous electrolyte may be a liquid electrolyte or a solid electrolyte.
〔実施形態4〕
実施形態4は、上記の低摩擦領域を形成したセパレータを用いた、非水電解質電池の製造装置、及び製造方法である。非水電解質電池を製造するには、所定の容器に、上記の通りに製造した捲回型の電極体を収容させ、電解液を注液すればよい。
ここで、捲回型の電極体を作製するのに、本発明に係るセパレータの製造方法又は製造装置を応用することができる。図6は、本実施形態に係る、非水電解質電池の製造装置600の構成例を示す模式図である。この製造装置600は、実施形態1に係る、セパレータの製造装置100を含んで構成されている。
[Embodiment 4]
Embodiment 4 is a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a non-aqueous electrolyte battery using the separator in which the above-mentioned low friction region is formed. In order to manufacture the non-aqueous electrolyte battery, the wound electrode body manufactured as described above may be housed in a predetermined container, and the electrolytic solution may be injected.
Here, the manufacturing method or manufacturing apparatus of the separator according to the present invention can be applied to manufacture the wound electrode body. FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration example of a
非水電解質電池の製造装置600では、セパレータ、正極板、及び負極板を、各々の供給部(セパレータ供給部130、正極板供給部300、及び負極板供給部400)から芯材Cに向けて供給しつつ、芯材Cを回転させてセパレータ、正極板、及び負極板を巻き取ることで、捲回型の電極体500を製造する。セパレータは、正極板、及び負極板の間の直接的な接触を防ぐよう、各電極の間に配されて捲回される。なお、セパレータ供給部130、正極板供給部300、及び負極板供給部400の各々は、例えば、セパレータ、正極板、及び負極板を各々捲回したロールを用いることができる。
In the non-aqueous electrolyte
捲回型の電極体の最内にセパレータ10が位置するように、セパレータ、正極板、セパレータ、及び負極板がこの順に配されて捲回される。そして、その捲回型の電極体500の最内を構成するセパレータに対して、上記の低摩擦領域が形成される。捲回型の電極体500の最内を構成するセパレータと芯材Cとの間に、セパレータに押圧力を付与するための形成部120(ロール又はプレート等)が配されて、かかる形成部120の動作が制御部200によって制御され、セパレータに所望の低摩擦領域が形成される。
The separator, the positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate are arranged and wound in this order so that the
図6では、図5の例と同様、形成部120として、エンボス加工ロール121、及び弾性バックアップロール122が表されている。捲回型の電極体500の最内を構成するセパレータが流れるラインに、エンボス加工ロール121、及び弾性バックアップロール122が配されている。具体的に、セパレータにおける、芯材Cに接触する側に、エンボス加工ロール121が配され、芯材Cに接触する側とは反対側に、弾性バックアップロール122が配されている。セパレータの、芯材Cに対向する面(電極に対向しない面)に低摩擦領域が形成され、その低摩擦領域が、芯材Cの外周に接するようにして、セパレータ、電極(例えば正極)、セパレータ、電極(例えば負極)の順に芯材Cに巻回される。
In FIG. 6, an
捲回型の電極体500の最内を構成するためのセパレータ供給部130として、低摩擦領域が予め形成されたセパ捲回体(例えば、上記のセパ捲回体1)を用いてもよい。この場合、捲回型の電極体500を作製するときに低摩擦領域を付与する手間が省かれる。
一方、捲回型の電極体500の作製時に、その最内を構成するセパレータに対して低摩擦領域を形成してもよい。この場合、捲回型の電極体500の最内を構成するセパレータを引き出す時の直進性を確保し易くなる。
As the
On the other hand, when the
〔他の実施形態〕
以上、本発明の一態様について説明したが、本発明は、上記の実施形態1〜4に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。
[Other Embodiments]
Although one aspect of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described first to fourth embodiments, and addition, omission, replacement, and others of the configuration are within the scope of the gist of the present invention. Can be changed.
例えば、本発明は、リチウムイオン二次電池を代表例とする非水電解質電池をはじめ、各種の蓄電デバイスに適用可能である。また、本発明は、携帯電子機器用の電源といった、比較的小型の蓄電デバイスはもちろん、住宅用蓄電システム等の電力貯蔵分野、及び電動車両分野等における電源といった、比較的大型の蓄電デバイスにも適用可能である。更に、本発明に係るセパレータは、リチウムイオンキャパシタにも適用可能である。 For example, the present invention is applicable to various power storage devices including a non-aqueous electrolyte battery typified by a lithium ion secondary battery. Further, the present invention is applicable not only to a relatively small power storage device such as a power supply for a portable electronic device, but also to a relatively large power storage device such as a power supply in a power storage field such as a residential power storage system and an electric vehicle field. Applicable. Furthermore, the separator according to the present invention can be applied to a lithium ion capacitor.
図7(a)〜(b)は、本発明に係る他の実施形態について説明するための図である。
図7(a)は、図1で説明したセパレータ10を繰り返し単位とした、長尺のセパレータ10Aである(図中、点線により、繰り返し単位としてのセパレータ10は表されている)。各セパレータ10は、低摩擦領域12が上記の割合で形成されており、その低摩擦領域12の周囲には、高摩擦領域13が配されている。実施形態1と同様、低摩擦領域12は、凹形状のパタン13が集合した、凹凸領域(パタン領域)として構成されている。このような長尺のセパレータ10Aを捲回することによっても、本発明に係るセパ捲回体が得られる。
7A and 7B are views for explaining another embodiment according to the present invention.
FIG. 7A shows a
上記の通り、パタンは、片面11のみに形成されてもよく、片面11とは反対側の面にも形成されてもよい。図7(b)は、低摩擦領域12が形成された片面11とは反対側の面に、凸形状のパタン18が形成されたセパレータ10Bである。実施形態1で説明したような、凹形状のパタン(低摩擦領域12)が形成される片面11とは反対側の面が平面状のセパレータ10のみならず、図7(b)に示されるような、低摩擦領域12が形成される片面11とは反対側の面に所定のパタンが形成されるセパレータも、本発明の範囲に含まれる。
As described above, the pattern may be formed only on the one
1 セパ捲回体
10,10A,10B セパレータ
11 片面
11a 一方の領域
11b 他方の領域
12 低摩擦領域
13 パタン(凹形状のパタン)
14 高摩擦領域
15a 一方の端部
15b 他方の端部
16 端部領域
17 最内領域
100 セパレータの製造装置
110 低摩擦領域形成部
120 形成部
121 エンボス加工ロール
122 弾性バックアップロール
130 セパレータ供給部
140 スピンドル部
200 制御部
300 正極板供給部
400 負極板供給部
500 捲回型の電極体
600 非水電解質電池の製造装置
MD 流れ方向
VL 仮想線
DESCRIPTION OF
14
Claims (12)
摩擦力が900gf以下となる少なくとも一つの低摩擦領域を有し、
前記片面の面積に占める前記低摩擦領域の面積の割合が、0.01%以上10%以下である、セパレータ。
A separator that is used in a non-aqueous electrolyte battery and that can be wound with one side facing inward,
It has at least one low friction area where the friction force is 900 gf or less,
The ratio of the area of the low-friction region to the area of the one surface is 0.01% or more and 10% or less.
The separator according to claim 1, wherein the frictional force in the low friction region is 300 gf or more.
前記低摩擦領域の摩擦力と高摩擦領域と摩擦力との差が10gf以上600gf以下である、請求項1又は請求項2に記載のセパレータ。
The separator has a high friction area around the low friction area, the friction force of which exceeds 900 gf.
The separator according to claim 1 or 2, wherein the difference between the frictional force in the low frictional region and the frictional force in the high frictional region is 10 gf or more and 600 gf or less.
The low friction region includes an end region within 10% from an end in the flow direction (MD) of the separator, based on a length in the flow direction (MD) of the separator. Item 5. The separator according to any one of items 3.
The separator according to any one of claims 1 to 4, wherein the low-friction region includes an innermost region located at the innermost side when the separator is wound with the one surface facing inward.
The separator according to any one of claims 1 to 5, wherein the low-friction region is composed of an uneven region.
A wound body obtained by winding the separator according to any one of claims 1 to 6 as a repeating unit.
A non-aqueous electrolyte containing a positive electrode, a separator according to any one of claims 1 to 6, and a laminate in which a negative electrode is laminated or a wound product obtained by winding the laminate, and a non-aqueous electrolyte. battery.
原反を用意する工程;及び、
摩擦力が900gf以下となる少なくとも一つの低摩擦領域を、前記原反の片面の面積に占める前記低摩擦領域の面積の割合が0.01%以上10%以下となるように物理的に形成し、前記セパレータを製造する工程を含む、セパレータの製造方法。
Used in a non-aqueous electrolyte battery, and a method for producing a windable separator with one side inside,
A step of preparing a raw fabric; and
At least one low-friction region having a friction force of 900 gf or less is physically formed so that the ratio of the area of the low-friction region to the area of one side of the original fabric is 0.01% or more and 10% or less. A method for manufacturing a separator, including the step of manufacturing the separator.
A method for producing a non-aqueous electrolyte battery, comprising the step of producing a non-aqueous electrolyte battery using the separator produced by the method according to claim 9.
摩擦力が900gf以下となる少なくとも一つの低摩擦領域を、原反の片面の面積に占める前記低摩擦領域の面積の割合が0.01%以上10%以下となるように物理的に形成し、前記セパレータを製造する、セパレータの製造装置。
Used in a non-aqueous electrolyte battery, and a manufacturing apparatus for manufacturing a separator that can be wound with one side inside,
At least one low-friction region having a friction force of 900 gf or less is physically formed so that the ratio of the area of the low-friction region to the area of one side of the raw fabric is 0.01% or more and 10% or less, A separator manufacturing apparatus for manufacturing the separator.
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