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WO2017179215A1 - 多孔質セパレータ長尺、その捲回体、その製造方法及びリチウムイオン電池 - Google Patents

多孔質セパレータ長尺、その捲回体、その製造方法及びリチウムイオン電池 Download PDF

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Publication number
WO2017179215A1
WO2017179215A1 PCT/JP2016/062186 JP2016062186W WO2017179215A1 WO 2017179215 A1 WO2017179215 A1 WO 2017179215A1 JP 2016062186 W JP2016062186 W JP 2016062186W WO 2017179215 A1 WO2017179215 A1 WO 2017179215A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
separator
porous separator
upper blade
long
slit
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/062186
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
朋彰 大関
正照 千原
大三郎 屋鋪
Original Assignee
住友化学株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友化学株式会社 filed Critical 住友化学株式会社
Priority to KR1020197001917A priority Critical patent/KR20190009843A/ko
Priority to JP2016544632A priority patent/JP6122224B1/ja
Priority to CN201811017097.1A priority patent/CN109273648A/zh
Priority to PCT/JP2016/062186 priority patent/WO2017179215A1/ja
Priority to KR1020177015600A priority patent/KR101943243B1/ko
Priority to CN201680001607.9A priority patent/CN107529344B/zh
Priority to KR1020167013978A priority patent/KR101748100B1/ko
Priority to US15/312,924 priority patent/US20190027727A1/en
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Definitions

  • the present invention relates to a slit porous separator long used for a battery such as a lithium ion battery, a porous separator wound body having the porous separator long wound around a core, and a method for producing a porous separator long And a lithium ion battery including a porous separator obtained by cutting a long porous separator into a predetermined length.
  • the raw material of the separator used for the lithium ion battery is slit (cut) along the longitudinal direction of the raw material to obtain a plurality of long separators having a predetermined slit width in a direction perpendicular to the longitudinal direction. Can do.
  • Each of the long separators is wound around a core and supplied to a battery manufacturing process as a separator winding body.
  • each separator is cut into a predetermined length in a direction perpendicular to the slit width. And used as a separator.
  • the slit side surface in the separator is long, it becomes the side surface of the battery separator, and its shape is important.
  • Patent Document 1 in a separator including a base material layer and an inorganic layer, when the separator is bent, the side surface of the separator is formed in a tapered shape in order to prevent the inorganic layer from peeling from the base material layer. It is described to do.
  • Patent Document 2 describes that a photosensitive material is cut at a right angle by using a shear cut method (also referred to as a shear cut method).
  • a separator in general, in a wound battery, a separator is wound between a positive electrode and a negative electrode together with the positive electrode and the negative electrode in MD (machine direction: longitudinal direction of the separator) and wound. After the material and the separator are inserted into the cylindrical container, the electrolytic solution is injected from the side surface direction of the battery separator corresponding to the slit side surface of the separator.
  • the electrolyte solution is injected from one side surface of the two side surfaces facing each other of the battery separator, and the other side surface is in contact with the bottom surface of the cylindrical container.
  • the side surface on which the electrolyte solution is injected has a side surface shape with good electrolyte solution injection characteristics (liquid absorption), and the side surface in contact with the bottom surface of the cylindrical container holds the electrolyte solution.
  • a side separator with good characteristics (liquid retention) realizes a battery separator that satisfies both electrolyte injection characteristics (liquid absorption) and electrolyte retention characteristics (liquid retention). It is possible to do.
  • Patent Document 1 describes that both side surfaces of a separator are formed in a tapered shape in order to suppress separation of the inorganic layer from the base material layer, and electrolyte injection characteristics (liquid absorption) Alternatively, no attention is paid to improving the retention characteristics (liquid retention) of the electrolytic solution.
  • Patent Document 2 describes that a photosensitive material is cut at right angles on both sides using a shear-cut method. Electrolytic solution injection characteristics (liquid absorption) or electrolytic solution retention are described. No attention is paid to improving the characteristics (liquid retention).
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is a porous separator length that satisfies both good injection characteristics (liquid absorbency) of an electrolytic solution and good holding characteristics (liquid retention) of an electrolytic solution. It aims at providing the manufacturing method of a long scale and a porous separator long.
  • the porous separator long is a porous separator long, in which the porous separator is slit along the longitudinal direction of the original, An upper blade and a lower blade that are rotatable in different directions, wherein the upper blade is formed in a space formed between the lower blades adjacent to each other in a transverse direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • the length of the porous separator slit by the first and second slit portions contacting one side includes a first side surface and a second side surface facing each other in the transverse direction, and the first side surface is ,
  • One of the first and second slit portions is a side surface formed by the upper blade and the space portion, and the second side surface is the other side of the first and second slit portions.
  • the upper blade is a side formed by the lower blade in contact.
  • the long porous separator has a first side surface formed by the upper blade and the space portion, and the first and second slits in one of the first and second slit portions. In the other part, it has the 2nd side surface formed by the said upper blade and the lower blade which the said upper blade contacts.
  • the raw material of the porous separator When the raw material of the porous separator is slit by the first and second slit portions, it is slit by the upper blade and the space portion. The hole is hardly damaged. On the other hand, in the second side surface that is slit and formed by the upper blade and the lower blade with which the upper blade contacts, the hole is damaged when being slit.
  • the first side surface and the second side surface of the long porous separator differ greatly in the degree to which the holes are damaged. Therefore, the first side surface has good electrolyte injection characteristics (liquid absorbing property). ), And the second side surface is a side surface having good electrolyte retention characteristics (liquid retention).
  • the long porous separator of the present invention is a long porous separator having a first side surface and a second side surface facing each other in a transverse direction orthogonal to the longitudinal direction,
  • the first side surface is a flat surface having an inclination
  • the second side surface is a curved surface.
  • the long porous separator has a first side surface formed of a plane having an inclination and a second side surface formed of a curved surface.
  • the second side surface made of a curved surface When the second side surface made of a curved surface is formed, the second side surface of the long porous separator is stretched, so that the holes around the second side surface are damaged.
  • the first side surface of the long porous separator is formed of a flat surface having an inclination, the hole is hardly damaged around the first side surface.
  • the first side surface and the second side surface of the long porous separator differ greatly in the degree to which the holes are damaged. Therefore, the first side surface has good electrolyte injection characteristics (liquid absorbing property). ), And the second side surface is a side surface having good electrolyte retention characteristics (liquid retention).
  • the long porous separator of the present invention is a long porous separator having a first side surface and a second side surface facing each other in a transverse direction orthogonal to the longitudinal direction,
  • the closing ratio of the holes on the first side surface is smaller than the closing ratio of the holes on the second side surface.
  • the blocking ratio of the holes on the first side surface is smaller than the blocking ratio of the holes on the second side surface.
  • the first side surface of the long porous separator is a side surface having a good electrolyte injection property (liquid absorption), and the second side surface has a good electrolyte solution holding property (liquid holding property). It becomes the side.
  • the method for producing a long porous separator according to the present invention includes a slitting step of slitting the raw material of the porous separator along the longitudinal direction of the raw material.
  • the lower blade includes an upper blade and a lower blade that are rotatable in different directions, and the upper blade is adjacent to each other in a transverse direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • using the first and second slit portions that contact one of the adjacent lower blades In the space formed between the first side surface and the first side surface facing each other in the transverse direction of the porous separator length, using the first and second slit portions that contact one of the adjacent lower blades.
  • the first side surface is a side surface formed by the upper blade and the space portion in one of the first and second slit portions
  • the second side surface is the first side surface.
  • it is characterized by a side formed by the lower blade the upper blade and the upper blade is in contact.
  • a porous separator length and a porous separator length that satisfy both good electrolyte solution injection properties (liquid absorbency) and good electrolyte solution retention properties (liquid retention properties) A manufacturing method can be provided.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the cross-sectional structure of a lithium ion secondary battery. It is a schematic diagram which shows the detailed structure of the lithium ion secondary battery shown by FIG. It is a schematic diagram which shows the other structure of the lithium ion secondary battery shown by FIG.
  • (A) is a schematic diagram which shows the structure of the slit apparatus which slits the original fabric of a separator
  • (b) is a figure which shows a mode that the original fabric of a separator is slit by several slit length by a slit device.
  • (A) is a figure which shows the cutting apparatus of the shear cut system with which the slit apparatus shown by FIG.
  • (b) is a figure which shows the slit part with which the cutting apparatus of the shear cut system was equipped.
  • C is a figure which shows a mode that the raw material of a separator is slit by the slit part. It is a figure which shows the shape of the left-right edge part of a separator long. It is a figure which shows the shape of the right-and-left end part near B surface of a separator long. It is a figure for demonstrating the state of the hole in the left-right side surface of a separator long. It is a figure for demonstrating the evaluation method of the injection
  • Non-aqueous electrolyte secondary batteries represented by lithium ion secondary batteries have high energy density, and are therefore currently used for mobile devices such as personal computers, mobile phones, personal digital assistants, automobiles, airplanes, etc.
  • a battery it is widely used as a stationary battery that contributes to the stable supply of electric power.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross-sectional configuration of a lithium ion secondary battery 1.
  • the lithium ion secondary battery 1 includes a cathode 11, a separator 12, and an anode 13.
  • An external device 2 is connected between the cathode 11 and the anode 13 outside the lithium ion secondary battery 1. Then, electrons move in the direction A when the lithium ion secondary battery 1 is charged, and in the direction B when the lithium ion secondary battery 1 is discharged.
  • the separator 12 is disposed between the cathode 11 that is the positive electrode of the lithium ion secondary battery 1 and the anode 13 that is the negative electrode thereof so as to be sandwiched between them.
  • the separator 12 is a porous film that allows lithium ions to move between the cathode 11 and the anode 13 while separating them.
  • the separator 12 includes, for example, polyolefin such as polyethylene and polypropylene as its material.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a detailed configuration of the lithium ion secondary battery 1 shown in FIG. 1, where (a) shows a normal configuration, and (b) shows a temperature rise of the lithium ion secondary battery 1. (C) shows a state when the temperature of the lithium ion secondary battery 1 is rapidly increased.
  • the separator 12 is provided with a large number of holes P.
  • the lithium ions 3 of the lithium ion secondary battery 1 can come and go through the holes P.
  • the lithium ion secondary battery 1 may be heated due to an overcharge of the lithium ion secondary battery 1 or a large current caused by a short circuit of an external device.
  • the separator 12 is melted or softened, and the hole P is closed. Then, the separator 12 contracts. Thereby, since the movement of the lithium ion 3 stops, the above-mentioned temperature rise also stops.
  • the separator 12 when the temperature of the lithium ion secondary battery 1 is rapidly increased, the separator 12 is rapidly contracted. In this case, as shown in FIG. 2C, the separator 12 may be broken. And since the lithium ion 3 leaks from the destroyed separator 12, the movement of the lithium ion 3 does not stop. Therefore, the temperature rise continues.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing another configuration of the lithium ion secondary battery 1 shown in FIG. 1, where (a) shows a normal configuration, and (b) shows that the lithium ion secondary battery 1 is abruptly changed. The state when the temperature is raised is shown.
  • the separator 12 may be a heat-resistant separator including a porous film 5 and a heat-resistant layer 4.
  • the heat-resistant layer 4 is laminated on one surface of the porous film 5 on the cathode 11 side.
  • the heat-resistant layer 4 may be laminated on one surface of the porous film 5 on the anode 13 side, or may be laminated on both surfaces of the porous film 5.
  • the heat-resistant layer 4 is also provided with holes similar to the holes P. Usually, the lithium ions 3 move through the holes P and the holes of the heat-resistant layer 4.
  • the heat resistant layer 4 includes, for example, wholly aromatic polyamide (aramid resin) as a material thereof.
  • the heat-resistant layer 4 assists the porous film 5. Therefore, the shape of the porous film 5 is maintained. Therefore, the porous film 5 is melted or softened, and the holes P are only blocked. Thereby, since the movement of the lithium ion 3 is stopped, the above-described overdischarge or overcharge is also stopped. Thus, destruction of the separator 12 is suppressed.
  • the production of the heat-resistant separator of the lithium ion secondary battery 1 is not particularly limited, and can be performed using a known method.
  • the porous film 5 mainly contains polyethylene as the material is assumed and demonstrated.
  • the separator 12 can be manufactured by the same manufacturing process.
  • a plasticizer is added to a thermoplastic resin to form a film, and then the plasticizer is removed with an appropriate solvent.
  • a plasticizer is added to a thermoplastic resin to form a film, and then the plasticizer is removed with an appropriate solvent.
  • the porous film 5 is formed from a polyethylene resin containing ultrahigh molecular weight polyethylene, it can be produced by the following method.
  • This method includes (1) a kneading step of kneading ultrahigh molecular weight polyethylene and an inorganic filler such as calcium carbonate to obtain a polyethylene resin composition, and (2) a rolling step of forming a film using the polyethylene resin composition. (3) Removal step of removing the inorganic filler from the film obtained in the step (2), and (4) Stretching step of obtaining the porous film 5 by stretching the film obtained in the step (3). including.
  • a large number of micropores are provided in the film by the removing process.
  • the micropores of the film stretched by the stretching process become the above-described holes P.
  • the porous film 5 which is a polyethylene microporous film having a predetermined thickness and air permeability is formed.
  • 100 parts by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene, 5 to 200 parts by weight of a low molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 10,000 or less, and 100 to 400 parts by weight of an inorganic filler may be kneaded.
  • the heat-resistant layer 4 is formed on the surface of the porous film 5 in the coating process.
  • an aramid / NMP (N-methyl-pyrrolidone) solution (coating solution) is applied to the porous film 5 to form the heat-resistant layer 4 which is an aramid heat-resistant layer.
  • the heat-resistant layer 4 may be provided only on one side of the porous film 5 or on both sides.
  • the method for applying the coating solution to the porous film 5 is not particularly limited as long as it is a method that enables uniform wet coating, and a conventionally known method can be employed.
  • a capillary coating method, a spin coating method, a slit die coating method, a spray coating method, a dip coating method, a roll coating method, a screen printing method, a flexographic printing method, a bar coater method, a gravure coater method, a die coater method, etc. Can do.
  • the thickness of the heat-resistant layer 4 can be controlled by adjusting the thickness of the coating wet film and the solid content concentration in the coating liquid.
  • a resin film, a metal belt, a drum, or the like can be used as a support for fixing or transporting the porous film 5 during coating.
  • the separator 12 heat resistant separator in which the heat resistant layer 4 is laminated on the porous film 5 can be manufactured.
  • the manufactured separator is wound around a cylindrical core.
  • the object manufactured with the above manufacturing method is not limited to a heat-resistant separator. This manufacturing method does not need to include a coating process.
  • the object to be manufactured is a separator having no heat-resistant layer.
  • the heat-resistant separator or the separator having no heat-resistant layer (hereinafter referred to as “separator”) preferably has a width (hereinafter referred to as “product width”) suitable for application products such as the lithium ion secondary battery 1.
  • product width a width suitable for application products such as the lithium ion secondary battery 1.
  • the separator is manufactured such that its width is equal to or greater than the product width. This is called the separator web.
  • the “separator width” which means the length in the direction substantially perpendicular to the longitudinal direction and the thickness direction of the separator is used as the product width. Cut (slit) to make the separator long.
  • a wide separator before slitting is referred to as a “separator raw material”, and a separator whose width is slit to a product width is particularly referred to as “separator long”.
  • the slit means to cut the raw material of the separator along the longitudinal direction (film flow direction in manufacturing, MD: Machine direction), and the cut means the transverse direction of the separator (TD: transverse). direction)).
  • the transverse direction (TD) means a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction (MD) of the separator and the thickness direction.
  • Embodiment 1 (Configuration of slitting device) 4A is a schematic diagram showing a configuration of the slit device 6 including the shear-cut type cutting device 7, and FIG. 4B is a diagram of the separator (porous separator) by the slit device 6. It is a figure which shows a mode that original fabric 120 is slit by several separator long (porous separator long) 12a * 12b.
  • a description will be given by taking as an example a raw material 12O of a separator in which a wholly aromatic polyamide (aramid resin) is laminated as a heat-resistant layer 4 on one surface of a porous film 5.
  • the separator 12O may be a porous film 5 that does not include the heat-resistant layer 4, and is provided with the heat-resistant layer 4 on both sides of the porous film 5. There may be.
  • the slit device 6 includes a cylindrically-shaped unwinding roller 63 that is rotatably supported, a plurality of rollers 64, 65, 68U, 68L, 69U, and 69L, Touch roller 81U, second touch roller 81L, first arm 82U, second arm 82L, first winding auxiliary roller 83U, second winding auxiliary roller 83L, first winding roller 70U, second winding roller 70L, A cutting device 7 is provided.
  • a cylindrical core c around which a separator raw sheet 120 is wound is fitted to the unwinding roller 63.
  • the separator 12O is unwound from the core c through the path U or L.
  • it is unwound by the path L.
  • route L since it conveys by using the A surface of the raw material 120 of a separator as an upper surface, it unwinds by the path
  • the A surface is a surface facing the surface of the porous film 5 that contacts the heat resistant layer 4
  • the B surface is a surface facing the surface of the heat resistant layer 4 that contacts the porous film 5. It is.
  • the separator roll 12O thus unwound is conveyed to the cutting device 7 via the roller 64 and the roller 65, and as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), by the cutting device 7. It is slit into a plurality of long separators 12a and 12b.
  • FIG. 5A is a diagram showing a shear cutting type cutting device 7 provided in the slit device 6 shown in FIG. 4, and FIG. 5B is a slit portion provided in the cutting device 7.
  • FIG. 5C is a diagram illustrating a state in which the raw material 120 of the separator is slit by the slit portion S provided in the cutting device 7.
  • the shear cutting type cutting device 7 includes a cylindrical lower shaft 66 and an upper shaft 67 that are rotatably supported in different directions. A plurality (eight in the present embodiment) of upper blades 67 a that are round blades are attached to the upper shaft 67. As shown in FIG. 5 (b), a plurality of upper blades 67a, which are round blades, are inserted into each of a plurality (eight in the present embodiment) of space portions provided on the lower shaft 66. The As shown in FIG. 5A, the shear cut type cutting device 7 includes a plurality of (eight in the present embodiment) slit portions S.
  • each of the slit portions S provided in the shear-cut type cutting device 7 is mutually connected with the upper blade 67a in the transverse direction (TD) perpendicular to the longitudinal direction (MD). It has an adjacent lower blade 66a and a space 66b formed between the adjacent lower blades 66a. The lower blade 66a and the space 66b are provided on the lower shaft 66.
  • the upper blade 67a is inserted in the space part 66b, and contacts the side surface of the lower blade 66a on the left side in the drawing in the two adjacent lower blades 66a.
  • the cutting edge portion of the upper blade 67a has a flat portion 67b and an inclined portion 67c, and the flat portion 67b is a portion in contact with the lower blade 66a.
  • the inclined portion 67c is a portion that faces the flat portion 67b, and is a portion that is inclined so that the blade edge portion of the upper blade 67a gradually becomes sharper toward the tip.
  • the upper blade 67a is a single blade
  • the upper blade 67a may be a return blade or the like.
  • each of the long separators 12a and 12b is opposed to the upper blade 67a (specifically, the inclined portion 67c of the upper blade 67a).
  • the first side surface 12c formed by the space 66b, and the second side surface 12d formed by the upper blade 67a (specifically, the flat portion 67b of the upper blade 67a) and the lower blade 66a in contact with the upper blade 67a. Are formed.
  • the upper blade 67a enters from the A surface which is the surface facing the heat-resistant layer 4 in the porous film 5.
  • the present invention is not limited to this.
  • the plurality of separator lengths 12a and 12b slit by the plurality of slit portions S provided in the cutting device 7 are part 12a of the plurality of separator lengths 12a and 12b as shown in FIG. Is wound around each cylindrical core u (bobbin) fitted to the first winding roller 70U via the roller 68U, the roller 69U and the first winding auxiliary roller 83U.
  • each of the other part 12b of the plurality of long separators 12a and 12b has a cylindrical shape that is fitted to the second winding roller 70L via the roller 68L, the roller 69L, and the second winding auxiliary roller 83L.
  • the separator length 12a * 12b wound up in roll shape is called separator winding body 12U * 12L.
  • the separators 12a and 12b are wound so that the A surface of the separators 12a and 12b faces the outside and the B surface faces the inside.
  • the separator web 120 is moved along the longitudinal direction (MD) of the separator web in the transverse direction (TD) of the separator web.
  • MD longitudinal direction
  • TD transverse direction
  • the separator web 120 is moved along the longitudinal direction (MD) of the separator web in the transverse direction (TD) of the separator web.
  • the number of long separators 12a and 12b that are formed by slitting the original fabric 12O depends on the size of the separator 12O and the width of the separators 12a and 12b. Needless to say, you can. In the present embodiment, long separators at both ends slit by the eight slit portions S are not used.
  • the number of long separators wound around each cylindrical core u (bobbin) fitted to the first winding roller 70U and the cylindrical shape fitted to the second winding roller 70L may be the same.
  • Winding club Four cores u are detachably attached to the first winding roller 70U (winding portion) according to the number of the four odd-numbered separator lengths 12a. Similarly, three cores l are detachably attached to the second winding roller 70L (winding portion) according to the number of the three even-numbered separator lengths 12b.
  • the first winding roller 70U rolls the separator 12a by rotating in the direction of the arrow in FIG. 4 (a) together with the core u (winding step). ).
  • the core u can be removed from the first winding roller 70U together with the separator 12a wound around the core u.
  • the second winding roller 70L is wound in the direction of the arrow in FIG. 4A together with the core l to wind the separator length 12b (winding step).
  • the core l can be removed from the second winding roller 70L together with the separator length 12b wound around the core l.
  • the first touch roller 81U and the second touch roller 81L provided in the slit device 6 shown in FIG. 4A are rotatably provided (fixed) at one end of the first arm 82U and the second arm 82L, respectively.
  • the first arm 82U and the second arm 82L can rotate around the rotation shafts 84U and 84L (shafts) at the other ends (in the direction of the arrow in FIG. 4A).
  • the first winding auxiliary roller 83U is disposed between the first touch roller 81U and the rotation shaft 84U of the first arm 82U, and is rotatably fixed to the first arm 82U.
  • the second winding auxiliary roller 83L is disposed between the second touch roller 81L and the rotation shaft 84L of the second arm 82L, and is rotatably fixed to the second arm 82L.
  • first and second touch rollers 81U and 81L press the wound separator lengths 12a and 12b to the winding surfaces (surfaces) of the separator winding bodies 12U and 12L, respectively.
  • the first and second touch rollers 81U and 81L respectively press the separators 12a and 12b by their own weights.
  • wrinkles and the like are suppressed from occurring in the wound separator lengths 12a and 12b.
  • the position of 1st and 2nd touch roller 81U * 81L changes (displaces) so that a winding surface may be touched.
  • FIG. 6 is a view showing the shapes of the left and right end portions of the separators 12a and 12b slit from the separator original 120O.
  • FIG. 6A shows a case where the separator long 12a and 12b are cut along the transverse direction (TD) in the case where the A surface of the separator long 12a and 12b is the upper surface and the B surface is the lower surface. It is a figure which shows the shape of a right-and-left end part.
  • FIG. 6 shows the case where the separator lengths 12a and 12b are cut along the transverse direction (TD) when the B surface of the separator lengths 12a and 12b is the upper surface and the A surface is the lower surface. It is a figure which shows the shape of a right-and-left end part.
  • the first side surface (right end portion) 12c in FIG. 6B is a side surface formed by the upper blade 67a and the space portion 66b shown in FIG. 5C, and the second side surface (left end portion). ) 12d is a side surface formed by the upper blade 67a shown in FIG. 5C and the lower blade 66a with which the upper blade 67a contacts.
  • FIG. 6D is a diagram observing the shape of the second side surface (left end portion) 12d.
  • FIG. 6D shows the separator length when the B surface of the long separators 12a and 12b is the upper surface and the A surface is the lower surface. It is the figure which observed the shape of the 1st side surface (right side edge part) 12c at the time of cut
  • the first side surface (right end portion) 12c formed by the upper blade 67a (specifically, the inclined portion 67c of the upper blade 67a) and the space portion 66b shown in FIG.
  • the (left end) 12d is a curved surface.
  • FIG. 7 is a diagram showing the shapes of the left and right end portions of the separators 12a and 12b near the B surface.
  • the upper blade 67a is a surface facing the surface in contact with the heat resistant layer 4 in the porous film 5 in order to prevent the heat resistant layer 4 from peeling off. Therefore, the second side surface (left end portion) 12d protrudes to the B surface (second surface) side.
  • the upper blade 67a is opposed to the surface in contact with the heat resistant layer 4 in the porous film 5 in order to prevent the heat resistant layer 4 from peeling off.
  • the first side surface (right end portion) from the inside of the A surface to the outside of the B surface in the transverse direction (TD) due to the influence of the inclined portion 67c of the upper blade 67a. 12c is formed. Accordingly, in the first side surface (right end portion) 12c, there is a portion protruding in the transverse direction (TD) near the B surface, and the transverse direction of the A surface (first surface) of the long separators 12a and 12b.
  • the width of (TD) is smaller than the width in the transverse direction (TD) of the B surface (second surface) (see FIG. 6B).
  • FIG. 8 is a view for explaining the state of the holes in the first side surface (right end portion) 12c and the second side surface (left end portion) 12d of the long separators 12a and 12b.
  • FIG. 8 is a figure which shows the observation position of 12d of 2nd side surfaces (left side edge part) of separator length 12a * 12b.
  • the holes in the second side surface (left end portion) 12d of the long separators 12a and 12b are damaged at the time of slitting, and many of the holes are blocked.
  • the second side surface (left end portion) 12d of the long separators 12a and 12b is composed of an upper blade 67a (specifically, a flat portion 67b of the upper blade 67a) and a lower blade 66a with which the upper blade 67a contacts. This is considered to be formed by being cut while being stretched.
  • FIG. 8 is a figure which shows the observation position of the 1st side surface (right side edge part) 12c of separator length 12a * 12b.
  • the holes in the first side surfaces (right end portions) 12c of the long separators 12a and 12b are hardly damaged at the time of slitting, and there are almost no closed holes.
  • first side surfaces (right end portions) 12c of the long separators 12a and 12b are cut and formed by the upper blade 67a (specifically, the inclined portion 67c of the upper blade 67a) and the space portion 66b. It is believed that there is.
  • occlusion ratio of the hole in the 1st side surface (right side edge part) 12c of separator length 12a * 12b is smaller than the obstruction
  • the closed ratio of the holes is (number of closed holes / total number of holes) in a predetermined size region of the first side surface or the second side surface of the separators 12a and 12b. It is a ratio.
  • FIG. 9 shows the first side surface (right end portion) 12c ′ and the second side surface (left end portion) of the separators 12a ′ and 12b ′ wound in a roll shape in the separator winding bodies 12U ′ and 12L ′. It is a figure for demonstrating the evaluation method of the injection
  • FIG. 9A shows a separator winding in which separators 12a ′ and 12b ′ having a first side surface (right end portion) 12c ′ and a second side surface (left end portion) 12d ′ are wound in a roll shape. It is a figure which shows body 12U '* 12L'.
  • ethanol (electrolyte solution) of the separator wound bodies 12U ′ and 12L ′ is disposed on the first side surface (right end portion) 12c ′ of the separators 12a ′ and 12b ′ with a disposable pipette.
  • a drop of (simulated) was dropped and the time until complete absorption was measured.
  • the separator winding bodies 12U ′ and 12L ′ are turned upside down, and the second side surfaces (left end portions) of the separator long 12a ′ and 12b ′ of the separator winding bodies 12U ′ and 12L ′.
  • a drop of ethanol was dropped with a disposable pipette, and the time until complete absorption was measured.
  • separator winding bodies 12U ′ and 12L ′ are formed by slitting a raw film of a polyethylene film not provided with a heat-resistant layer along the longitudinal direction (MD) of the original film, and having a diameter of 3 inches. 200m of core u ⁇ l.
  • the core u ⁇ l is set up so that the first side surface (right end portion) 12c ′ or the second side surface (left end portion) 12d ′ formed by slitting is on top, and 25 ⁇ L of ethanol is added to the side surface using a disposable pipette. It was dripped.
  • the time T indicates the time until ethanol is absorbed from the side surface, and it can be said that the shorter the time is, the higher the liquid absorbency is.
  • FIG. 10 is a diagram showing the evaluation results of the injection characteristics of ethanol (simulation of electrolyte).
  • the ethanol on the first side surface (right end portion) 12c ′ is more than the ethanol on the second side surface (left end portion) 12d ′. It was absorbed quickly and disappeared. Even in the average value of 5 times, the difference was clear between 20 seconds and 25.9 seconds.
  • FIG. 11 is a figure for demonstrating the preparation method of the test piece for the retention property measurement of the electrolyte solution in a 1st side surface and a 2nd side surface
  • (b) of FIG. It is a figure for demonstrating the measuring method of the retention characteristic of the electrolyte solution in two side surfaces.
  • the test piece 12e for measuring the retention property of the electrolyte on the first side surface (right end portion) 12c ′ is a long porous separator made of slit polyethylene.
  • the first side surface (right end) 12c ′ is cut out with a cutter so as to be a test piece having a size of 3 cm (width) ⁇ 60 cm (length) with one side surface as the second side surface (left end) Part)
  • a test piece 12f for measuring the retention property of the electrolyte in 12d ' a long porous separator made of slit polyethylene is used, and 3 cm (width) having the second side face (left end part) 12d' as one side face. It cut out and produced using the cutter so that it might become a test piece of * 60cm (length) size.
  • test pieces 12e and 12f are placed so that the first side surface (right end portion) 12c ′ and the second side surface (left end portion) 12d ′ are on top.
  • the test pieces 12g and 12h are formed in a cylindrical shape by winding in the longitudinal direction.
  • test pieces 12g and 12h are made of polypropylene having an inner diameter of 6 mm and a length of 3 cm, with the upper side opened so that the first side surface (right end portion) 12c ′ and the second side surface (left end portion) 12d ′ are on top. It stored in the straw 15 which is a cylindrical container made from.
  • test pieces 12g and 12h were impregnated with ethanol using a pipette.
  • the amount of ethanol to be impregnated was calculated by the following formula (1).
  • Amount of ethanol to be impregnated (mL) film thickness (cm) of test piece ⁇ 3 cm (width) ⁇ 60 cm (length) ⁇ porosity of test piece Formula (1)
  • the said porosity was calculated by the following formula
  • Porosity (%) (1- (Test piece weight (g / m 2 ) / Test piece film thickness (m) / Test piece material density (g / m 3 )) ⁇ 100 Formula (2) After the test pieces 12g and 12h are impregnated with ethanol, the straw 15 is placed on the electronic balance 14 so that the first side face 12c ′ or the second side face 12d ′ of the test pieces 12g and 12h is on the upper side. Standing vertically, the electronic balance 14 was set to the zero point and allowed to stand for 5 minutes.
  • the weight loss (mg) was measured from the displayed value of the electronic balance 14. The measurement was performed 3 times and the average value was calculated.
  • the value of the weight reduction amount indicates the weight of ethanol volatilized from the side surfaces 12c 'and 12d' of the separators 12a 'and 12b'. It can be said that as this value is smaller, ethanol is less likely to volatilize and liquid retention is higher.
  • FIG. 12 is a diagram showing the evaluation results of the retention characteristics of ethanol (simulation of electrolyte).
  • the weight reduction amount of ethanol when the second side surface (left end portion) 12d ′ is turned up is the first side surface. (Right end) It was less than the weight loss of ethanol when 12c ′ was turned up. The difference was clear between 15 mg and 22 mg even in the average of three times.
  • the first side surfaces 12c and 12c ′ of the long separators 12a, 12b, 12a ′, and 12b ′ are the side surfaces that are excellent in the electrolyte injection characteristics (liquid absorption).
  • the second side surfaces 12d and 12d 'of the separators 12a, 12b, 12a', and 12b ' are side surfaces that are excellent in electrolyte retention characteristics (liquid retention). I understand that.
  • Each of the long separators 12a, 12b, 12a ′, and 12b ′ has both the first side face 12c and 12c ′ and the second side face 12d and 12d ′, and therefore has good electrolyte injection characteristics (liquid absorption). It is possible to satisfy both the good electrolytic solution retention characteristics (liquid retention).
  • both of the separator 12 can satisfy both good electrolyte injection characteristics (liquid absorption) and good electrolyte retention characteristics (liquid retention). it can.
  • the length of the porous separator according to the first aspect of the present invention is such that the porous separator is a slit long porous separator along the longitudinal direction of the original, and can be rotated in different directions.
  • the long porous separator slit by the first and second slit portions includes a first side surface and a second side surface facing each other in the transverse direction, and the first side surface includes the first and second side surfaces.
  • One of the second slit portions is a side surface formed by the upper blade and the space portion, and the second side surface is the other of the first and second slit portions, and the upper blade and the upper blade are Under contact It is characterized in that a side formed by the.
  • the long porous separator has a first side surface formed by the upper blade and the space portion, and the first and second slits in one of the first and second slit portions. In the other part, it has the 2nd side surface formed by the said upper blade and the lower blade which the said upper blade contacts.
  • the raw material of the porous separator When the raw material of the porous separator is slit by the first and second slit portions, it is slit by the upper blade and the space portion. The hole is hardly damaged. On the other hand, in the second side surface that is slit and formed by the upper blade and the lower blade with which the upper blade contacts, the hole is damaged when being slit.
  • the first side surface and the second side surface of the long porous separator differ greatly in the degree to which the holes are damaged. Therefore, the first side surface has good electrolyte injection characteristics (liquid absorbing property). ), And the second side surface is a side surface having good electrolyte retention characteristics (liquid retention).
  • the porous separator length according to the second aspect of the present invention is a porous separator length having a first side surface and a second side surface facing each other in a transverse direction orthogonal to the longitudinal direction, and the first side surface is The second side surface is formed of a curved surface.
  • the long porous separator has a first side surface formed of a plane having an inclination and a second side surface formed of a curved surface.
  • the second side surface made of a curved surface When the second side surface made of a curved surface is formed, the second side surface of the long porous separator is stretched, so that the holes around the second side surface are damaged.
  • the first side surface of the long porous separator is formed of a flat surface having an inclination, the hole is hardly damaged around the first side surface.
  • the first side surface and the second side surface of the long porous separator differ greatly in the degree to which the holes are damaged. Therefore, the first side surface has good electrolyte injection characteristics (liquid absorbing property). ), And the second side surface is a side surface having good electrolyte retention characteristics (liquid retention).
  • the long porous separator according to the third aspect of the present invention is a long porous separator having a first side surface and a second side surface facing each other in the transverse direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • the hole blocking ratio is smaller than the hole blocking ratio in the second side surface.
  • the blocking ratio of the holes on the first side surface is smaller than the blocking ratio of the holes on the second side surface.
  • the first side surface of the long porous separator is a side surface having a good electrolyte injection property (liquid absorption), and the second side surface has a good electrolyte solution holding property (liquid holding property). It becomes the side.
  • the length of the porous separator according to aspect 4 of the present invention is the aspect 1 described above, wherein the cutting edge portion of the upper blade includes a flat portion that is a side in contact with the lower blade, and an inclined portion that faces the flat portion.
  • the first side surface formed by the inclined portion of the upper blade and the space portion is formed of a flat surface having an inclination, and is formed by the flat portion of the upper blade and the lower blade with which the upper blade contacts.
  • the said 2nd side surface made may consist of a curved surface.
  • the long porous separator according to Aspect 5 of the present invention has any one of Aspects 1 to 4, and has a first surface and a second surface facing each other in the thickness direction.
  • the transverse width may be smaller than the transverse width of the second surface.
  • the second side surface may protrude toward the second surface side.
  • the long porous separator according to aspect 7 of the present invention is the above aspect 5 or 6, wherein the first surface is the surface of the porous film layer, and the second surface is the surface of the porous heat-resistant layer. May be.
  • the first surface is the surface of the porous film layer
  • the second surface is a porous separator that is the surface of the porous heat-resistant layer.
  • the porous separator roll according to aspect 8 of the present invention has a configuration in which the long porous separator according to any one of aspects 1 to 7 is wound around a core.
  • the porous separator is wound with a long porous separator that satisfies both a good electrolyte injection property (liquid absorption) and a good electrolyte retention property (liquid retention).
  • the body can be realized.
  • a lithium ion battery according to Aspect 9 of the present invention includes a porous separator obtained by cutting the porous separator according to any one of Aspects 1 to 7 into a predetermined length along the transverse direction. It is a configuration.
  • the method for producing a long porous separator according to the tenth aspect of the present invention is a method for producing a long porous separator including a slitting step of slitting the raw material of the porous separator along the longitudinal direction of the original material.
  • a slitting step of slitting the raw material of the porous separator along the longitudinal direction of the original material In the slit process, an upper blade and a lower blade that are rotatable in different directions are provided, and the upper blade is formed between the lower blades adjacent to each other in a transverse direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • the first side surface and the second side surface facing each other in the transverse direction of the long porous separator are formed using the first and second slit portions that are in contact with one of the adjacent lower blades.
  • the first side surface is a side surface formed by the upper blade and the space portion in one of the first and second slit portions, and the second side surface is the first and second slits. In the other, it is characterized in that a side formed by the lower blade the upper blade and the upper blade is in contact.
  • the cutting edge portion of the upper blade provided in the first and second slit portions used in the slit step in the aspect 10 A flat portion that is in contact with the lower blade, and an inclined portion that faces the flat portion, and the first side surface formed by the inclined portion of the upper blade and the space portion has an inclination.
  • the second side surface formed of a flat surface and formed by the flat portion of the upper blade and the lower blade with which the upper blade contacts may be a curved surface.
  • the present invention can be used for a long porous separator, a wound body thereof, a manufacturing method thereof, a lithium ion battery, and the like.
  • Lithium ion secondary battery (lithium ion battery) 4 Heat-resistant layer (porous heat-resistant layer) 5 Porous film (porous film layer) 6 Slit device 7 Cutting device 12 Separator 12a Separator long 12b Separator long 12a 'Separator long 12b' Separator long 12c Right end, upper end (first side) 12d Left end, lower end (second side) 12c 'right end, upper end (first side) 12d 'Left end, lower end (second side) 12U Separator winding body 12L Separator winding body 12U 'Separator winding body 12L' Separator winding body 12O Separator raw material 66 Lower shaft 66a Lower blade 66b Space portion 67 Upper shaft 67a Upper blade 67b Flat portion 67c Inclined Part l Core u Core MD Longitudinal direction of separator long or separator web TD Separator long or transverse direction of separator raw material S Slit part A surface Surface facing the heat-resistant layer of porous film (first

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Abstract

セパレータ長尺（１２ａ'・１２ｂ'）は、台形形状に形成された右側端部（１２ｃ'）と湾曲形状に形成された左側端部（１２ｄ'）とを有するので、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす多孔質セパレータ長尺を実現できる。

Description

多孔質セパレータ長尺、その捲回体、その製造方法及びリチウムイオン電池
　本発明は、リチウムイオン電池などの電池に用いられるスリットされた多孔質セパレータ長尺と、多孔質セパレータ長尺をコアに捲回した多孔質セパレータ捲回体と、多孔質セパレータ長尺の製造方法と、多孔質セパレータ長尺を所定の長さにカットした多孔質セパレータを備えたリチウムイオン電池とに関する。
　リチウムイオン電池に用いられるセパレータの原反は、この原反の長手方向に沿ってスリット（切断）されて、上記長手方向と直交する方向に所定のスリット幅を有する複数のセパレータ長尺を得ることができる。
　この各々のセパレータ長尺は、コアに捲回されてセパレータ捲回体として、電池の製造工程へ供給され、電池の製造工程においては、上記スリット幅と直交する方向において、所定の長さに切られてセパレータとして用いられる。
　したがって、上記セパレータ長尺における、スリットされた側面は、そのまま、電池用セパレータの側面となるので、その形状は重要である。
　そこで、特許文献１には、基材層と無機層とを含むセパレータにおいて、セパレータが曲がった場合に、無機層が基材層から剥離するのを抑制するため、セパレータの側面をテーパ形状に形成することについて記載されている。
　一方、特許文献２には、感光材料を、シャーカット方式（シェアカット方式とも言う）を用いて、その側面を直角に裁断することについて記載されている。
日本国公開特許公報「特開２０１２‐１９９０２０号」公報（２０１２年１０月１８日公開） 日本国公開特許公報「特開２００５‐６６７９６号」公報（２００５年０３月１７日公開）
　一般的に、捲回型電池においては、正極及び負極間において、セパレータは、正極及び負極とともに、ＭＤ（machine direction：セパレータ長尺の長手方向）に捲回され、捲回された正極材、負極材及びセパレータを円筒状の容器に挿入してから、上記セパレータ長尺におけるスリットされた側面に該当する、電池用セパレータの側面方向から電解液を注入する。
　すなわち、電池用セパレータの互いに対向する２つの側面中、一方側の側面から電解液の注入が行われ、他方側の側面は、上記円筒状の容器の底面と接することとなる。したがって、電池用セパレータにおいて、電解液の注入が行われる側面は、電解液の注入特性（吸液性）が良好な側面形状とし、上記円筒状の容器の底面と接する側面は、電解液の保持特性（保液性）が良好な側面形状とすることで、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす電池用セパレータを実現することが考えられる。
　しかしながら、特許文献１には、無機層が基材層から剥離するのを抑制するため、セパレータの両側面をテーパ形状に形成することについて記載されており、電解液の注入特性（吸液性）または、電解液の保持特性（保液性）を改善することには、全く着目していない。
　また、特許文献２には、感光材料を、シャーカット方式を用いて、その両側面を直角に裁断することについて記載されており、電解液の注入特性（吸液性）または、電解液の保持特性（保液性）を改善することには、全く着目していない。
　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす多孔質セパレータ長尺と多孔質セパレータ長尺の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の多孔質セパレータ長尺は、上記の課題を解決するために、多孔質セパレータの原反が、上記原反の長手方向に沿って、スリットされた多孔質セパレータ長尺であって、互いに異なる方向に回転可能な上刃と下刃とを備え、上記上刃が、上記長手方向と直交する横断方向において互いに隣接する上記下刃間に形成された空間部において、上記隣接する下刃の一方に接触する、第１及び第２スリット部によって、スリットされた上記多孔質セパレータ長尺は、上記横断方向において互いに対向する第１側面と第２側面とを備えており、上記第１側面は、上記第１及び第２スリット部の一方において、上記上刃と上記空間部とによって形成される側面であり、上記第２側面は、上記第１及び第２スリット部の他方において、上記上刃と上記上刃が接触する下刃とによって形成される側面であることを特徴としている。
　上記構成によれば、上記多孔質セパレータ長尺は、上記第１及び第２スリット部の一方において、上記上刃と上記空間部とによって形成される第１側面と、上記第１及び第２スリット部の他方において、上記上刃と上記上刃が接触する下刃とによって形成される第２側面と、を有する。
　上記多孔質セパレータの原反が、第１及び第２スリット部によってスリットされる際には、上記上刃と上記空間部とによってスリットされ、形成される第１側面においては、スリットされる際に、上記孔はダメージを殆ど受けない。一方、上記上刃と上記上刃が接触する下刃とによってスリットされ、形成される第２側面においては、スリットされる際に、上記孔がダメージを受ける。
　したがって、上記多孔質セパレータ長尺の上記第１側面と上記第２側面とにおいては、上記孔がダメージを受ける程度が大きく異なるので、上記第１側面は良好な電解液の注入特性（吸液性）を有する側面となり、上記第２側面は良好な電解液の保持特性（保液性）を有する側面となる。
　よって、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす多孔質セパレータ長尺を実現できる。
　本発明の多孔質セパレータ長尺は、上記の課題を解決するために、長手方向と直交する横断方向において互いに対向する第１側面と第２側面とを備えた多孔質セパレータ長尺であって、上記第１側面は、傾斜を有する平面からなり、上記第２側面は、湾曲面からなることを特徴としている。
　上記構成によれば、上記多孔質セパレータ長尺は、傾斜を有する平面からなる第１側面と、湾曲面からなる第２側面とを有する。
　湾曲面からなる第２側面が形成される際には、上記多孔質セパレータ長尺の第２側面は引き伸ばされるので、上記第２側面周辺の孔はダメージを受ける。一方、上記多孔質セパレータ長尺における上記第１側面は、傾斜を有する平面からなるので、上記第１側面周辺で上記孔はダメージを殆ど受けない。
　したがって、上記多孔質セパレータ長尺の上記第１側面と上記第２側面とにおいては、上記孔がダメージを受ける程度が大きく異なるので、上記第１側面は良好な電解液の注入特性（吸液性）を有する側面となり、上記第２側面は良好な電解液の保持特性（保液性）を有する側面となる。
　よって、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす多孔質セパレータ長尺を実現できる。
　本発明の多孔質セパレータ長尺は、上記の課題を解決するために、長手方向と直交する横断方向において互いに対向する第１側面と第２側面とを備えた多孔質セパレータ長尺であって、上記第１側面における上記孔の閉塞割合は、上記第２側面における上記孔の閉塞割合より小さいことを特徴としている。
　上記構成によれば、上記多孔質セパレータ長尺においては、上記第１側面における上記孔の閉塞割合は、上記第２側面における上記孔の閉塞割合より小さい。
　したがって、上記多孔質セパレータ長尺の上記第１側面は良好な電解液の注入特性（吸液性）を有する側面となり、上記第２側面は良好な電解液の保持特性（保液性）を有する側面となる。
　よって、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす多孔質セパレータ長尺を実現できる。
　本発明の多孔質セパレータ長尺の製造方法は、上記の課題を解決するために、多孔質セパレータの原反を、上記原反の長手方向に沿って、スリットするスリット工程を含む多孔質セパレータ長尺の製造方法であって、上記スリット工程においては、互いに異なる方向に回転可能な上刃と下刃とを備え、上記上刃が、上記長手方向と直交する横断方向において互いに隣接する上記下刃間に形成された空間部において、上記隣接する下刃の一方に接触する、第１及び第２スリット部を用いて、上記多孔質セパレータ長尺の上記横断方向において互いに対向する第１側面と第２側面とを形成し、上記第１側面は、上記第１及び第２スリット部の一方において、上記上刃と上記空間部とによって形成される側面であり、上記第２側面は、上記第１及び第２スリット部の他方において、上記上刃と上記上刃が接触する下刃とによって形成される側面であることを特徴としている。
　上記方法によれば、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす多孔質セパレータ長尺の製造方法を実現できる。
　本発明の一態様によれば、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす多孔質セパレータ長尺と多孔質セパレータ長尺の製造方法を提供できる。
リチウムイオン二次電池の断面構成を示す模式図である。 図１に示されるリチウムイオン二次電池の詳細構成を示す模式図である。 図１に示されるリチウムイオン二次電池の他の構成を示す模式図である。 （ａ）は、セパレータの原反をスリットするスリット装置の構成を示す模式図であり、（ｂ）は、スリット装置によって、セパレータの原反が複数のセパレータ長尺にスリットされる様子を示す図である。 （ａ）は、図４に示されるスリット装置に備えられたシェアカット方式の切断装置を示す図であり、（ｂ）は、シェアカット方式の切断装置に備えられたスリット部を示す図であり、（ｃ）は、スリット部によってセパレータの原反がスリットされる様子を示す図である。 セパレータ長尺の左右端部の形状を示す図である。 セパレータ長尺のＢ面付近の左右端部の形状を示す図である。 セパレータ長尺の左右側面における孔の状態を説明するための図である。 セパレータ長尺の電解液の注入特性の評価方法を説明するための図である。 エタノール（電解液の模擬）の注入特性の評価結果を示す図である。 セパレータ長尺の電解液の保持特性の評価方法を説明するための図である。 エタノール（電解液の模擬）の保持特性の評価結果を示す図である。
　〔基本構成〕
　リチウムイオン二次電池、セパレータ、耐熱セパレータ、耐熱セパレータの製造方法、スリット装置について順に説明する。
　（リチウムイオン二次電池）
　リチウムイオン二次電池に代表される非水電解液二次電池は、エネルギー密度が高く、それゆえ、現在、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末等の機器、自動車、航空機等の移動体に用いる電池として、また、電力の安定供給に資する定置用電池として広く使用されている。
　図１は、リチウムイオン二次電池１の断面構成を示す模式図である。
　図１に示されるように、リチウムイオン二次電池１は、カソード１１と、セパレータ１２と、アノード１３とを備える。リチウムイオン二次電池１の外部において、カソード１１とアノード１３との間に、外部機器２が接続される。そして、リチウムイオン二次電池１の充電時には方向Ａへ、放電時には方向Ｂへ、電子が移動する。
　（セパレータ）
　セパレータ１２は、リチウムイオン二次電池１の正極であるカソード１１と、その負極であるアノード１３との間に、これらに挟持されるように配置される。セパレータ１２は、カソード１１とアノード１３との間を分離しつつ、これらの間におけるリチウムイオンの移動を可能にする多孔質フィルムである。セパレータ１２は、その材料として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを含む。
　図２は、図１に示されるリチウムイオン二次電池１の詳細構成を示す模式図であって、（ａ）は通常の構成を示し、（ｂ）はリチウムイオン二次電池１が昇温したときの様子を示し、（ｃ）はリチウムイオン二次電池１が急激に昇温したときの様子を示す。
　図２の（ａ）に示されるように、セパレータ１２には、多数の孔Ｐが設けられている。通常、リチウムイオン二次電池１のリチウムイオン３は、孔Ｐを介し往来できる。
　ここで、例えば、リチウムイオン二次電池１の過充電、または、外部機器の短絡に起因する大電流等により、リチウムイオン二次電池１は、昇温することがある。この場合、図２の（ｂ）に示されるように、セパレータ１２が融解または柔軟化し、孔Ｐが閉塞する。そして、セパレータ１２は収縮する。これにより、リチウムイオン３の移動が停止するため、上述の昇温も停止する。
　しかし、リチウムイオン二次電池１が急激に昇温する場合、セパレータ１２は、急激に収縮する。この場合、図２の（ｃ）に示されるように、セパレータ１２は、破壊されることがある。そして、リチウムイオン３が、破壊されたセパレータ１２から漏れ出すため、リチウムイオン３の移動は停止しない。ゆえに、昇温は継続する。
　（耐熱セパレータ）
　図３は、図１に示されるリチウムイオン二次電池１の他の構成を示す模式図であって、（ａ）は通常の構成を示し、（ｂ）はリチウムイオン二次電池１が急激に昇温したときの様子を示す。
　図３の（ａ）に示されるように、セパレータ１２は、多孔質フィルム５と、耐熱層４とを備える耐熱セパレータであってもよい。耐熱層４は、多孔質フィルム５のカソード１１側の片面に積層されている。なお、耐熱層４は、多孔質フィルム５のアノード１３側の片面に積層されてもよいし、多孔質フィルム５の両面に積層されてもよい。そして、耐熱層４にも、孔Ｐと同様の孔が設けられている。通常、リチウムイオン３は、孔Ｐと耐熱層４の孔とを介し移動する。耐熱層４は、その材料として、例えば全芳香族ポリアミド（アラミド樹脂）を含む。
　図３の（ｂ）に示されるように、リチウムイオン二次電池１が急激に昇温し、多孔質フィルム５が融解または柔軟化しても、耐熱層４が多孔質フィルム５を補助しているため、多孔質フィルム５の形状は維持される。ゆえに、多孔質フィルム５が融解または柔軟化し、孔Ｐが閉塞するにとどまる。これにより、リチウムイオン３の移動が停止するため、上述の過放電または過充電も停止する。このように、セパレータ１２の破壊が抑制される。
　（耐熱セパレータの製造工程）
　リチウムイオン二次電池１の耐熱セパレータの製造は特に限定されるものではなく、公知の方法を利用して行うことができる。以下では、多孔質フィルム５がその材料として主にポリエチレンを含む場合を仮定して説明する。しかし、多孔質フィルム５が他の材料を含む場合でも、同様の製造工程により、セパレータ１２を製造できる。
　例えば、熱可塑性樹脂に可塑剤を加えてフィルム成形した後、該可塑剤を適当な溶媒で除去する方法が挙げられる。例えば、多孔質フィルム５が、超高分子量ポリエチレンを含むポリエチレン樹脂から形成されてなる場合には、以下に示すような方法により製造することができる。
　この方法は、（１）超高分子量ポリエチレンと、炭酸カルシウム等の無機充填剤とを混練してポリエチレン樹脂組成物を得る混練工程、（２）ポリエチレン樹脂組成物を用いてフィルムを成形する圧延工程、（３）工程（２）で得られたフィルム中から無機充填剤を除去する除去工程、及び、（４）工程（３）で得られたフィルムを延伸して多孔質フィルム５を得る延伸工程を含む。
　除去工程によって、フィルム中に多数の微細孔が設けられる。延伸工程によって延伸されたフィルムの微細孔は、上述の孔Ｐとなる。これにより、所定の厚さと透気度とを有するポリエチレン微多孔膜である多孔質フィルム５が形成される。
　なお、混練工程において、超高分子量ポリエチレン１００重量部と、重量平均分子量１万以下の低分子量ポリオレフィン５～２００重量部と、無機充填剤１００～４００重量部とを混練してもよい。
　その後、塗工工程において、多孔質フィルム５の表面に耐熱層４を形成する。例えば、多孔質フィルム５に、アラミド／ＮＭＰ（Ｎ－メチル－ピロリドン）溶液（塗工液）を塗布し、アラミド耐熱層である耐熱層４を形成する。耐熱層４は、多孔質フィルム５の片面だけに設けられても、両面に設けられてもよい。また、耐熱層４として、アルミナ／カルボキシメチルセルロース等のフィラーを含む混合液を塗工してもよい。
　塗工液を多孔質フィルム５に塗工する方法は、均一にウェットコーティングできる方法であれば特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができる。例えば、キャピラリーコート法、スピンコート法、スリットダイコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、バーコーター法、グラビアコーター法、ダイコーター法などを採用することができる。耐熱層４の厚さは塗工ウェット膜の厚み、塗工液中の固形分濃度を調節することによって制御することができる。
　なお、塗工する際に多孔質フィルム５を固定あるいは搬送する支持体としては、樹脂製のフィルム、金属製のベルト、ドラム等を用いることができる。
　以上のように、多孔質フィルム５に耐熱層４が積層されたセパレータ１２（耐熱セパレータ）を製造できる。製造されたセパレータは、円筒形状のコアに巻き取られる。なお、以上の製造方法で製造される対象は、耐熱セパレータに限定されない。この製造方法は、塗工工程を含まなくてもよい。この場合、製造される対象は、耐熱層を有しないセパレータである。
　（スリット装置）
　耐熱セパレータまたは耐熱層を有しないセパレータ（以下「セパレータ」）は、リチウムイオン二次電池１などの応用製品に適した幅（以下「製品幅」）であることが好ましい。しかし、生産性を上げるために、セパレータは、その幅が製品幅以上となるように製造される。これをセパレータの原反という。このセパレータの原反を、一旦製造した後に、スリット装置においては、セパレータの原反の長手方向と厚み方向とに対し略垂直である方向の長さを意味する「セパレータの幅」を製品幅に切断（スリット）し、セパレータ長尺とする。
　以下では、スリットされる前の幅広のセパレータを「セパレータの原反」と称し、セパレータの幅が製品幅にスリットされたものを特に「セパレータ長尺」と称する。また、スリットとは、セパレータの原反を長手方向（製造におけるフィルムの流れ方向、ＭＤ：Machine direction）に沿って切断することを意味し、カットとは、セパレータ長尺を横断方向（ＴＤ：transverse direction）に沿って切断することを意味する。横断方向（ＴＤ）とは、セパレータ長尺の長手方向（ＭＤ）と厚み方向とに対し略垂直である方向を意味する。
　〔実施形態１〕
　（スリット装置の構成）
　図４の（ａ）は、シェアカット方式の切断装置７を備えたスリット装置６の構成を示す模式図であり、図４の（ｂ）は、スリット装置６によって、セパレータ（多孔質セパレータ）の原反１２Ｏが複数のセパレータ長尺（多孔質セパレータ長尺）１２ａ・１２ｂにスリットされる様子を示す図である。
　なお、本実施形態においては、図３に示されるように、多孔質フィルム５の片面に耐熱層４として全芳香族ポリアミド（アラミド樹脂）を積層したセパレータの原反１２Ｏを一例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、セパレータの原反１２Ｏは、耐熱層４を備えていない多孔質フィルム５であってもよく、多孔質フィルム５の両面に耐熱層４を備えたものであってもよい。
　図４の（ａ）に示されるように、スリット装置６は、回転可能に支持された円柱形状の、巻出ローラー６３と、複数のローラー６４・６５・６８Ｕ・６８Ｌ・６９Ｕ・６９Ｌ、第１タッチローラー８１Ｕ、第２タッチローラー８１Ｌ、第１アーム８２Ｕ、第２アーム８２Ｌ、第１捲回補助ローラー８３Ｕ、第２捲回補助ローラー８３Ｌ、第１巻取ローラー７０Ｕ、第２巻取ローラー７０Ｌ、切断装置７を備える。
　スリット装置６では、セパレータの原反１２Ｏを巻きつけた円筒形状のコアｃが、巻出ローラー６３に嵌められている。セパレータの原反１２Ｏは、コアｃから経路ＵまたはＬで巻き出される。セパレータの原反１２ＯのＡ面を上面として搬送したい場合には、経路Ｌで巻き出し、セパレータの原反１２ＯのＢ面を上面として搬送したい場合には、経路Ｕで巻き出せばよい。なお、本実施形態においては、セパレータの原反１２ＯのＡ面を上面として搬送するので、経路Ｌで巻き出される。
　なお、本実施形態において、上記Ａ面は、多孔質フィルム５における耐熱層４と接する面と対向する表面であり、上記Ｂ面は、耐熱層４における多孔質フィルム５と接する面と対向する表面である。
　このように巻き出されたセパレータの原反１２Ｏは、ローラー６４及びローラー６５を介して、切断装置７に搬送され、図４の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、切断装置７によって複数のセパレータ長尺１２ａ・１２ｂにスリットされる。
　（切断装置及びスリット部）
　図５の（ａ）は、図４に示されるスリット装置６に備えられたシェアカット方式の切断装置７を示す図であり、図５の（ｂ）は、切断装置７に備えられたスリット部Ｓを示す図であり、図５の（ｃ）は、切断装置７に備えられたスリット部Ｓによってセパレータの原反１２Ｏがスリットされる様子を示す図である。
　図５の（ａ）に示されるように、シェアカット方式の切断装置７は、互いに異なる方向に回転可能に支持された円柱形状の下側の軸６６と上側の軸６７とを備えており、上側の軸６７には、丸刃である複数（本実施形態においては８個）の上刃６７aが取り付けられている。図５の（ｂ）に示されるように、丸刃である複数の上刃６７aは、下側の軸６６に備えられた複数（本実施形態においては８個）の各々の空間部に挿入される。なお、図５の（ａ）に示されるように、シェアカット方式の切断装置７は、複数（本実施形態においては８個）のスリット部Ｓを備えている。
　図５の（ｃ）に示されるように、シェアカット方式の切断装置７に備えられた各々のスリット部Ｓは、上刃６７aと、長手方向（ＭＤ）と直交する横断方向（ＴＤ）において互いに隣接する下刃６６ａと、互いに隣接する下刃６６ａ間に形成された空間部６６ｂとを備える。なお、下刃６６ａと空間部６６ｂとは、下側の軸６６に備えられている。
　そして、各々のスリット部Ｓにおいては、上刃６７aが空間部６６ｂに挿入され、かつ、隣接する２つの下刃６６ａ中、図中左側の下刃６６ａの側面に接触する。
　上刃６７aの刃先部分は、平坦部６７ｂと傾斜部６７ｃとを有し、平坦部６７ｂが下刃６６ａと接触する部分である。傾斜部６７ｃは、平坦部６７ｂと対向する部分であり、上刃６７aの刃先部分が先端に行くほど徐々に鋭くなるように傾斜している部分である。
　なお、本実施形態においては、上刃６７aが片刃である場合を例に挙げて説明するが、上刃６７aは返り刃などであってもよい。
　このようなスリット部Ｓによって、セパレータの原反１２Ｏがスリットされると、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂの各々は、互いにに対向する、上刃６７a（具体的には上刃６７aの傾斜部６７ｃ）と空間部６６ｂとによって形成される第１側面１２ｃと、上刃６７a（具体的には上刃６７aの平坦部６７ｂ）と上刃６７aが接触する下刃６６ａとによって形成される第２側面１２ｄとを有するように形成される。
　なお、本実施形態においては、耐熱層４が剥離するのを抑制するため、上刃６７aが、多孔質フィルム５における耐熱層４と接する面と対向する表面であるＡ面から入るようにしたが、これに限定されることはない。
　切断装置７に備えられた複数のスリット部Ｓによってスリットされた複数のセパレータ長尺１２ａ・１２ｂは、図４の（ａ）に示されるように、複数のセパレータ長尺１２ａ・１２ｂの一部１２ａの各々は、ローラー６８Ｕ、ローラー６９Ｕ及び第１捲回補助ローラー８３Ｕを経由して、第１巻取ローラー７０Ｕに嵌められた円筒形状の各コアｕ（ボビン）へ巻き取られる。また、複数のセパレータ長尺１２ａ・１２ｂの他の一部１２ｂの各々は、ローラー６８Ｌ、ローラー６９Ｌ及び第２捲回補助ローラー８３Ｌを経由して、第２巻取ローラー７０Ｌに嵌められた円筒形状の各コアｌ（ボビン）へ巻き取られる。なお、ロール状に巻き取られたセパレータ長尺１２ａ・１２ｂをセパレータ捲回体１２Ｕ・１２Ｌと称する。
　なお、セパレータ捲回体１２Ｕ・１２Ｌにおいては、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂのＡ面が外側を向き、Ｂ面が内側を向くように、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂが巻き取られる。
　本実施形態においては、図４の（ｂ）に示されるように、セパレータの原反１２Ｏを、セパレータの原反の横断方向（ＴＤ）において、セパレータの原反の長手方向（ＭＤ）に沿って、上述した８個のスリット部Ｓによって、７個のセパレータ長尺１２ａ・１２ｂにスリットする（スリット工程）ことにより、４つの奇数番目のセパレータ長尺１２ａと３つの偶数番目のセパレータ長尺１２ｂとを形成し、４つの奇数番目のセパレータ長尺１２ａは、第１巻取ローラー７０Ｕに嵌められた円筒形状の各コアｕ（ボビン）へ巻き取られ、３つの偶数番目のセパレータ長尺１２ｂは、第２巻取ローラー７０Ｌに嵌められた円筒形状の各コアｌ（ボビン）へ巻き取られる場合を一例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、セパレータの原反１２Ｏを、スリットして、何個のセパレータ長尺１２ａ・１２ｂを形成するかは、セパレータの原反１２Ｏのサイズやセパレータ長尺１２ａ・１２ｂのセパレータの幅に依存するので、適宜変えることができるのは言うまでもない。なお、本実施形態においては、８個のスリット部Ｓによってスリットされた両端のセパレータ長尺は使用していない。
　また、本実施形態においては、第１巻取ローラー７０Ｕに嵌められた円筒形状の各コアｕ（ボビン）へ巻き取られるセパレータ長尺の数と、第２巻取ローラー７０Ｌに嵌められた円筒形状の各コアｌ（ボビン）へ巻き取られるセパレータ長尺の数とが、異なる場合を一例に挙げて説明したが、これらの数は同じであってもよい。
　（捲回部）
　第１巻取ローラー７０Ｕ（捲回部）には、４つの奇数番目のセパレータ長尺１２ａの数に応じて、４つのコアｕが着脱可能に取り付けられている。同様に、第２巻取ローラー７０Ｌ（捲回部）には、３つの偶数番目のセパレータ長尺１２ｂの数に応じて、３つのコアｌが着脱可能に取り付けられている。
　図４の（ａ）に示されるように、第１巻取ローラー７０Ｕはコアｕと共に図４の（ａ）中の矢印の方向に回転することでセパレータ長尺１２ａを捲回する（捲回工程）。コアｕは、そこに巻き付けられたセパレータ長尺１２ａと共に第１巻取ローラー７０Ｕから取り外すことができる。
　同様に、第２巻取ローラー７０Ｌはコアｌと共に図４の（ａ）中の矢印の方向に回転することでセパレータ長尺１２ｂを捲回する（捲回工程）。コアｌは、そこに巻き付けられたセパレータ長尺１２ｂと共に第２巻取ローラー７０Ｌから取り外すことができる。
　（タッチローラー）
　図４の（ａ）に示されるスリット装置６に備えられた第１タッチローラー８１Ｕ及び第２タッチローラー８１Ｌは、それぞれ第１アーム８２Ｕ及び第２アーム８２Ｌの一端に回転可能に設けられる（固定される）。第１アーム８２Ｕ及び第２アーム８２Ｌは、それぞれ他端にある回転軸８４Ｕ、８４Ｌ（シャフト）を中心として回動可能である（図４の（ａ）中の矢印の方向に回動可能である）。第１捲回補助ローラー８３Ｕは、第１タッチローラー８１Ｕと第１アーム８２Ｕの回転軸８４Ｕとの間に配置され、第１アーム８２Ｕに回転可能に固定される。第２捲回補助ローラー８３Ｌは、第２タッチローラー８１Ｌと第２アーム８２Ｌの回転軸８４Ｌとの間に配置され、第２アーム８２Ｌに回転可能に固定される。
　なお、第１及び第２タッチローラー８１Ｕ・８１Ｌは、それぞれ捲回されるセパレータ長尺１２ａ・１２ｂを、セパレータ捲回体１２Ｕ・１２Ｌの捲回面（表面）へ押さえ付ける。ここでは、第１及び第２タッチローラー８１Ｕ・８１Ｌは、それぞれその自重によってセパレータ長尺１２ａ・１２ｂを押さえ付ける。第１及び第２タッチローラー８１Ｕ・８１Ｌによって押さえ付けることにより、捲回されるセパレータ長尺１２ａ・１２ｂにしわ等が生じることを抑制する。なお、セパレータ捲回体１２Ｕ・１２Ｌの外径の変化に応じて、捲回面に接するように第１及び第２タッチローラー８１Ｕ・８１Ｌの位置は変化（変位）する。
　（セパレータ長尺の第１側面及び第２側面）
　図６は、セパレータの原反１２Ｏからスリットされたセパレータ長尺１２ａ・１２ｂの左右端部の形状を示す図である。
　図６の（ａ）は、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂのＡ面が上面で、Ｂ面が下面である場合において、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂを横断方向（ＴＤ）に沿って、切断した場合の左右端部の形状を示す図である。
　図６の（ｂ）は、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂのＢ面が上面で、Ａ面が下面である場合において、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂを横断方向（ＴＤ）に沿って、切断した場合の左右端部の形状を示す図である。
　図６の（ｂ）における第１側面（右側端部）１２ｃは、図５の（ｃ）に示される上刃６７aと空間部６６ｂとによって形成される側面であり、第２側面（左側端部）１２ｄは、図５の（ｃ）に示される上刃６７aと上刃６７aが接触する下刃６６ａとによって形成される側面である。
　図６の（ｃ）は、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂのＢ面が上面で、Ａ面が下面である場合において、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂを横断方向（ＴＤ）に沿って、切断した場合の第２側面（左側端部）１２ｄの形状を観察した図であり、図６の（ｄ）は、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂのＢ面が上面で、Ａ面が下面である場合において、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂを横断方向（ＴＤ）に沿って、切断した場合の第１側面（右側端部）１２ｃの形状を観察した図である。
　以上のように、図５の（ｃ）に示される上刃６７a（具体的には上刃６７aの傾斜部６７ｃ）と空間部６６ｂとによって形成される第１側面（右側端部）１２ｃは、傾斜を有する平面からなり、図５の（ｃ）に示される上刃６７a（具体的には上刃６７aの平坦部６７ｂ）と上刃６７aが接触する下刃６６ａとによって形成される第２側面（左側端部）１２ｄは、湾曲面からなる。
　図７は、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂのＢ面付近の左右端部の形状を示す図である。
　図７の（ａ）に示されるように、本実施形態においては、耐熱層４が剥離するのを抑制するため、上刃６７aが、多孔質フィルム５における耐熱層４と接する面と対向する表面であるＡ面から入るようにしているので、第２側面（左側端部）１２ｄは、Ｂ面（第２面）側に突出している。
　また、図７の（ｂ）に示されるように、本実施形態においては、耐熱層４が剥離するのを抑制するため、上刃６７aが、多孔質フィルム５における耐熱層４と接する面と対向する表面であるＡ面から入るようにしているとともに、上刃６７aの傾斜部６７ｃの影響により、横断方向（ＴＤ）において、Ａ面の内側からＢ面の外側に第１側面（右側端部）１２ｃが形成される。したがって、第１側面（右側端部）１２ｃにおいては、Ｂ面近くで、横断方向（ＴＤ）に突出している部分が存在し、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂのＡ面（第１面）の横断方向（ＴＤ）の幅は、Ｂ面（第２面）の横断方向（ＴＤ）の幅より小さい（図６の（ｂ）参照）。
　図８は、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂの第１側面（右側端部）１２ｃ及び第２側面（左側端部）１２ｄにおける孔の状態を説明するための図である。
　図８の（ａ）は、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂの第２側面（左側端部）１２ｄの観察位置を示す図である。
　セパレータ長尺１２ａ・１２ｂの第２側面（左側端部）１２ｄにおける孔は、スリットの際にダメージを受け、孔の数多くが、閉塞される。
　これは、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂの第２側面（左側端部）１２ｄは、上刃６７a（具体的には上刃６７aの平坦部６７ｂ）と上刃６７aが接触する下刃６６ａとによって、引き伸ばされながら切断されて形成されるためと考えられる。
　図８の（ｂ）は、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂの第１側面（右側端部）１２ｃの観察位置を示す図である。
　セパレータ長尺１２ａ・１２ｂの第１側面（右側端部）１２ｃにおける孔は、スリットの際にダメージを殆ど受けず、閉塞された孔の数は殆どない。
　これは、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂの第１側面（右側端部）１２ｃは、上刃６７a（具体的には上刃６７aの傾斜部６７ｃ）と空間部６６ｂとによって切断され形成されるためであると考えられる。
　なお、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂの第１側面（右側端部）１２ｃにおける孔の閉塞割合は、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂの第２側面（左側端部）１２ｄにおける孔の閉塞割合より小さい。
　上記孔の閉塞割合とは、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂの第１側面または第２側面の所定の決められた大きさの領域内における、（閉塞された孔の数／全体の孔の数）の割合である。
　（第１側面及び第２側面における電解液の注入特性と保持特性）
　以下、図９及び図１０に基づいて、第１側面及び第２側面における電解液の注入特性について説明する。
　図９は、セパレータ捲回体１２Ｕ’・１２Ｌ’において、ロール状に巻き取られたセパレータ長尺１２ａ’・１２ｂ’の第１側面（右側端部）１２ｃ’及び第２側面（左側端部）１２ｄ’における電解液の注入特性（吸液性）の評価方法を説明するための図である。
　図９の（ａ）は、第１側面（右側端部）１２ｃ’及び第２側面（左側端部）１２ｄ’を有するセパレータ長尺１２ａ’・１２ｂ’がロール状に巻き取られたセパレータ捲回体１２Ｕ’・１２Ｌ’を示す図である。
　図９の（ｂ）に示されるように、セパレータ捲回体１２Ｕ’・１２Ｌ’のセパレータ長尺１２ａ’・１２ｂ’の第１側面（右側端部）１２ｃ’にディスポピペットでエタノール（電解液の模擬）を一滴たらし、完全に吸収されるまでの時間を測定した。また、図示してないが、セパレータ捲回体１２Ｕ’・１２Ｌ’の上下を反転させ、セパレータ捲回体１２Ｕ’・１２Ｌ’のセパレータ長尺１２ａ’・１２ｂ’の第２側面（左側端部）１２ｄ’にもディスポピペットでエタノールを一滴たらし、完全に吸収されるまでの時間を測定した。
　具体的には、セパレータ捲回体１２Ｕ’・１２Ｌ’は、耐熱層を備えていないポリエチレンからなる多孔質フィルムの原反をこの原反の長手方向（ＭＤ）に沿ってスリットし、直径３インチのコアｕ・ｌに２００ｍ捲き付けたものである。スリットして形成された第１側面（右側端部）１２ｃ’または第２側面（左側端部）１２ｄ’が上になるようコアｕ・ｌを立て、ディスポピペットを用いて上記側面にエタノール２５μＬを滴下した。エタノールの液滴が上記側面に付着した瞬間をゼロ点とし、液滴が上記側面から内部に吸収され、目視できなくなるまでの時間Ｔを測定した。この測定を５回実施し、平均値を算出した。時間Ｔは、上記側面からエタノールが吸液されるまでの時間を示しており、この時間が短いほど、吸液性が高いといえる。
　図１０は、エタノール（電解液の模擬）の注入特性の評価結果を示す図である。
　図１０に示されるように、５回行われた評価において、何れの場合においても、第１側面（右側端部）１２ｃ’上のエタノールが第２側面（左側端部）１２ｄ’上のエタノールより、早く吸収され消えた。５回の平均値においても、２０秒と２５．９秒とでその差は明らかであった。
　以下、図１１及び図１２に基づいて、第１側面及び第２側面における電解液の保持特性について説明する。
　図１１の（ａ）は、第１側面及び第２側面における電解液の保持特性測定用試験片の作製方法を説明するための図であり、図１１の（ｂ）は、第１側面及び第２側面における電解液の保持特性の測定方法を説明するための図である。
　図１１の（ａ）に図示されているように、第１側面（右側端部）１２ｃ’における電解液の保持特性測定用試験片１２ｅとしては、スリットされたポリエチレンからなる多孔質セパレータ長尺を、第１側面（右側端部）１２ｃ’を一側面とする３ｃｍ（幅）×６０ｃｍ（長さ）サイズの試験片となるように、カッターを用いて切り出して作製し、第２側面（左側端部）１２ｄ’における電解液の保持特性測定用試験片１２ｆとしては、スリットされたポリエチレンからなる多孔質セパレータ長尺を、第２側面（左側端部）１２ｄ’を一側面とする３ｃｍ（幅）×６０ｃｍ（長さ）サイズの試験片となるように、カッターを用いて切り出して作製した。
　そして、図１１の（ｂ）に図示されているように、第１側面（右側端部）１２ｃ’や第２側面（左側端部）１２ｄ’が上になるようにして試験片１２ｅ・１２ｆを、長手方向に巻いて円筒状に成形したものが、試験片１２ｇ・１２ｈである。
　この試験片１２ｇ・１２ｈを、第１側面（右側端部）１２ｃ’や第２側面（左側端部）１２ｄ’が上になるようにして、上部が開いた、内径６ｍｍ、長さ３ｃｍのポリプロピレン製の筒状容器であるストロー１５に格納した。
　それから、試験片１２ｇ・１２ｈが、ストロー１５の上部からはみ出さないようにした後、ピペットを用いて試験片１２ｇ・１２ｈにエタノールを含浸させた。なお、含浸させるエタノールの量の計算は、以下の式（１）で計算した。
　含浸させるエタノールの量（ｍＬ）＝試験片の膜厚（ｃｍ）×３ｃｍ（幅）×６０ｃｍ（長さ）×試験片の空隙率　　　式（１）
　なお、上記空隙率は、以下の式（２）で計算した。
　空隙率（％）＝（１－（試験片の目付（ｇ／ｍ２）／試験片の膜厚（ｍ）／試験片材質の密度（ｇ／ｍ３））×１００　　　式（２）
　そして、試験片１２ｇ・１２ｈにエタノールを含浸させた後には、試験片１２ｇ・１２ｈが有する第１側面１２ｃ’または第２側面１２ｄ’が上になるようにして、ストロー１５を電子天秤１４上に垂直に立てて載せ、電子天秤１４のゼロ点を合わせて５分間静置した。
　５分間静置後、電子天秤１４の表示値から重量減少量（ｍｇ）を計測した。測定は３回実施し、平均値を算出した。重量減少量の値は、セパレータ長尺１２ａ’・１２ｂ’の側面１２ｃ’・１２ｄ’から揮発したエタノールの重量を示している。この値が小さいほど、エタノールが揮発しにくく、保液性が高いといえる。
　図１２は、エタノール（電解液の模擬）の保持特性の評価結果を示す図である。
　図１２に図示されているように、３回行われた評価において、何れの場合においても、第２側面（左側端部）１２ｄ’を上にしたときのエタノールの重量減少量が、第１側面（右側端部）１２ｃ’を上にしたときのエタノールの重量減少量よりも少なかった。３回の平均値においても、１５ｍｇと２２ｍｇとでその差は明らかであった。
　以上から、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂ・１２ａ’・１２ｂ’の第１側面１２ｃ・１２ｃ’、すなわち、台形形状に形成された側面は、電解液の注入特性（吸液性）に優れた側面であり、セパレータ長尺１２ａ・１２ｂ・１２ａ’・１２ｂ’の第２側面１２ｄ・１２ｄ’、すなわち、湾曲形状に形成された側面は、電解液の保持特性（保液性）に優れた側面であることがわかる。
　各々のセパレータ長尺１２ａ・１２ｂ・１２ａ’・１２ｂ’は、第１側面１２ｃ・１２ｃ’と第２側面１２ｄ・１２ｄ’とを共に有するので、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たすことができる。
　セパレータ長尺１２ａ・１２ｂ・１２ａ’・１２ｂ’を、横断方向（ＴＤ）に沿って、所定の長さにカットしたセパレータ（多孔質セパレータ）１２の場合も、そのまま、第１側面１２ｃ・１２ｃ’と第２側面１２ｄ・１２ｄ’とを共に有するので、セパレータ１２としても、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たすことができる。
　〔まとめ〕
　本発明の態様１に係る多孔質セパレータ長尺は、多孔質セパレータの原反が、上記原反の長手方向に沿って、スリットされた多孔質セパレータ長尺であって、互いに異なる方向に回転可能な上刃と下刃とを備え、上記上刃が、上記長手方向と直交する横断方向において互いに隣接する上記下刃間に形成された空間部において、上記隣接する下刃の一方に接触する、第１及び第２スリット部によって、スリットされた上記多孔質セパレータ長尺は、上記横断方向において互いに対向する第１側面と第２側面とを備えており、上記第１側面は、上記第１及び第２スリット部の一方において、上記上刃と上記空間部とによって形成される側面であり、上記第２側面は、上記第１及び第２スリット部の他方において、上記上刃と上記上刃が接触する下刃とによって形成される側面であることを特徴としている。
　上記構成によれば、上記多孔質セパレータ長尺は、上記第１及び第２スリット部の一方において、上記上刃と上記空間部とによって形成される第１側面と、上記第１及び第２スリット部の他方において、上記上刃と上記上刃が接触する下刃とによって形成される第２側面と、を有する。
　上記多孔質セパレータの原反が、第１及び第２スリット部によってスリットされる際には、上記上刃と上記空間部とによってスリットされ、形成される第１側面においては、スリットされる際に、上記孔はダメージを殆ど受けない。一方、上記上刃と上記上刃が接触する下刃とによってスリットされ、形成される第２側面においては、スリットされる際に、上記孔がダメージを受ける。
　したがって、上記多孔質セパレータ長尺の上記第１側面と上記第２側面とにおいては、上記孔がダメージを受ける程度が大きく異なるので、上記第１側面は良好な電解液の注入特性（吸液性）を有する側面となり、上記第２側面は良好な電解液の保持特性（保液性）を有する側面となる。
　よって、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす多孔質セパレータ長尺を実現できる。
　本発明の態様２に係る多孔質セパレータ長尺は、長手方向と直交する横断方向において互いに対向する第１側面と第２側面とを備えた多孔質セパレータ長尺であって、上記第１側面は、傾斜を有する平面からなり、上記第２側面は、湾曲面からなることを特徴としている。
　上記構成によれば、上記多孔質セパレータ長尺は、傾斜を有する平面からなる第１側面と、湾曲面からなる第２側面とを有する。
　湾曲面からなる第２側面が形成される際には、上記多孔質セパレータ長尺の第２側面は引き伸ばされるので、上記第２側面周辺の孔はダメージを受ける。一方、上記多孔質セパレータ長尺における上記第１側面は、傾斜を有する平面からなるので、上記第１側面周辺で上記孔はダメージを殆ど受けない。
　したがって、上記多孔質セパレータ長尺の上記第１側面と上記第２側面とにおいては、上記孔がダメージを受ける程度が大きく異なるので、上記第１側面は良好な電解液の注入特性（吸液性）を有する側面となり、上記第２側面は良好な電解液の保持特性（保液性）を有する側面となる。
　よって、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす多孔質セパレータ長尺を実現できる。
　本発明の態様３に係る多孔質セパレータ長尺は、長手方向と直交する横断方向において互いに対向する第１側面と第２側面とを備えた多孔質セパレータ長尺であって、上記第１側面における上記孔の閉塞割合は、上記第２側面における上記孔の閉塞割合より小さいことを特徴としている。
　上記構成によれば、上記多孔質セパレータ長尺においては、上記第１側面における上記孔の閉塞割合は、上記第２側面における上記孔の閉塞割合より小さい。
　したがって、上記多孔質セパレータ長尺の上記第１側面は良好な電解液の注入特性（吸液性）を有する側面となり、上記第２側面は良好な電解液の保持特性（保液性）を有する側面となる。
　よって、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす多孔質セパレータ長尺を実現できる。
　本発明の態様４に係る多孔質セパレータ長尺は、上記態様１において、上記上刃の刃先部分は、上記下刃と接触する側である平坦部と、上記平坦部と対向する傾斜部とを備えており、上記上刃の傾斜部と上記空間部とによって形成される上記第１側面は、傾斜を有する平面からなり、上記上刃の平坦部と上記上刃が接触する下刃とによって形成される上記第２側面は、湾曲面からなっていてもよい。
　上記構成によれば、傾斜を有する平面からなる第１側面と、湾曲面からなる第２側面とを有する多孔質セパレータ長尺を実現できる。
　本発明の態様５に係る多孔質セパレータ長尺は、上記態様１から４の何れかにおいて、厚さ方向において、互いに対向する第１面と第２面とを有し、上記第１面の上記横断方向の幅は、上記第２面の上記横断方向の幅より小さくでもよい。
　上記構成によれば、上記第１面の上記横断方向の幅が、上記第２面の上記横断方向の幅より小さい多孔質セパレータ長尺を実現できる。
　本発明の態様６に係る多孔質セパレータ長尺は、上記態様５において、上記第２側面は、上記第２面側に突出していてもよい。
　上記構成によれば、上記第２側面が、上記第２面側に突出した多孔質セパレータ長尺を実現できる。
　本発明の態様７に係る多孔質セパレータ長尺は、上記態様５または６において、上記第１面は、多孔質フィルム層の表面であり、上記第２面は、多孔質耐熱層の表面であってもよい。
　上記構成によれば、上記第１面は、多孔質フィルム層の表面であり、上記第２面は、多孔質耐熱層の表面である多孔質セパレータ長尺を実現できる。
　本発明の態様８に係る多孔質セパレータ捲回体は、上記態様１から７の何れかに記載の多孔質セパレータ長尺を、コアに捲回した構成である。
　上記構成によれば、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす多孔質セパレータ長尺が捲回された多孔質セパレータ捲回体を実現できる。
　本発明の態様９に係るリチウムイオン電池は、上記態様１から７の何れかに記載の多孔質セパレータ長尺を、上記横断方向に沿って、所定の長さにカットした多孔質セパレータを備えた構成である。
　上記構成によれば、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす多孔質セパレータを備えたリチウムイオン電池を実現できる。
　本発明の態様１０に係る多孔質セパレータ長尺の製造方法は、多孔質セパレータの原反を、上記原反の長手方向に沿って、スリットするスリット工程を含む多孔質セパレータ長尺の製造方法であって、上記スリット工程においては、互いに異なる方向に回転可能な上刃と下刃とを備え、上記上刃が、上記長手方向と直交する横断方向において互いに隣接する上記下刃間に形成された空間部において、上記隣接する下刃の一方に接触する、第１及び第２スリット部を用いて、上記多孔質セパレータ長尺の上記横断方向において互いに対向する第１側面と第２側面とを形成し、上記第１側面は、上記第１及び第２スリット部の一方において、上記上刃と上記空間部とによって形成される側面であり、上記第２側面は、上記第１及び第２スリット部の他方において、上記上刃と上記上刃が接触する下刃とによって形成される側面であることを特徴としている。
　上記方法によれば、良好な電解液の注入特性（吸液性）と良好な電解液の保持特性（保液性）とを共に満たす多孔質セパレータ長尺の製造方法を実現できる。
　本発明の態様１１に係る多孔質セパレータ長尺の製造方法は、上記態様１０において、上記スリット工程において、用いられる上記第１及び第２スリット部に備えられた上記上刃の刃先部分は、上記下刃と接触する側である平坦部と、上記平坦部と対向する傾斜部とを備えており、上記上刃の傾斜部と上記空間部とによって形成される上記第１側面は、傾斜を有する平面からなり、上記上刃の平坦部と上記上刃が接触する下刃とによって形成される上記第２側面は、湾曲面からなっていてもよい。
　上記方法によれば、傾斜を有する平面からなる第１側面と、湾曲面からなる第２側面とを有する多孔質セパレータ長尺の製造方法を実現できる。
　〔付記事項〕
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　本発明は、多孔質セパレータ長尺、その捲回体、その製造方法及びリチウムイオン電池等に利用することができる。
　１　　　　リチウムイオン二次電池（リチウムイオン電池）
　４　　　　耐熱層（多孔質耐熱層）
　５　　　　多孔質フィルム（多孔質フィルム層）
　６　　　　スリット装置
　７　　　　切断装置
　１２　　　セパレータ
　１２ａ　　セパレータ長尺
　１２ｂ　　セパレータ長尺
　１２ａ’　セパレータ長尺
　１２ｂ’　セパレータ長尺
　１２ｃ　　右側端部、上側端部（第１側面）
　１２ｄ　　左側端部、下側端部（第２側面）
　１２ｃ’　右側端部、上側端部（第１側面）
　１２ｄ’　左側端部、下側端部（第２側面）
　１２Ｕ　　セパレータ捲回体
　１２Ｌ　　セパレータ捲回体
　１２Ｕ’　セパレータ捲回体
　１２Ｌ’　セパレータ捲回体
　１２Ｏ　セパレータの原反
　６６　　下側の軸
　６６ａ　下刃
　６６ｂ　空間部
　６７　　上側の軸
　６７ａ　上刃
　６７ｂ　平坦部
　６７ｃ　傾斜部
　ｌ　　　コア
　ｕ　　　コア
　ＭＤ　　セパレータ長尺またはセパレータの原反の長手方向
　ＴＤ　　セパレータ長尺またはセパレータの原反の横断方向
　Ｓ　　　スリット部
　Ａ面　　多孔質フィルムの耐熱層と接する面と対向する表面（第１面）
　Ｂ面　　耐熱層の多孔質フィルムと接する面と対向する表面（第２面）

Claims (11)

  1. 　多孔質セパレータの原反が、上記原反の長手方向に沿って、スリットされた多孔質セパレータ長尺であって、
    　互いに異なる方向に回転可能な上刃と下刃とを備え、上記上刃が、上記長手方向と直交する横断方向において互いに隣接する上記下刃間に形成された空間部において、上記隣接する下刃の一方に接触する、第１及び第２スリット部によって、スリットされた上記多孔質セパレータ長尺は、上記横断方向において互いに対向する第１側面と第２側面とを備えており、
    　上記第１側面は、上記第１及び第２スリット部の一方において、上記上刃と上記空間部とによって形成される側面であり、
    　上記第２側面は、上記第１及び第２スリット部の他方において、上記上刃と上記上刃が接触する下刃とによって形成される側面であることを特徴とする多孔質セパレータ長尺。
  2. 　長手方向と直交する横断方向において互いに対向する第１側面と第２側面とを備えた多孔質セパレータ長尺であって、
    　上記第１側面は、傾斜を有する平面からなり、
    　上記第２側面は、湾曲面からなることを特徴とする多孔質セパレータ長尺。
  3. 　長手方向と直交する横断方向において互いに対向する第１側面と第２側面とを備えた多孔質セパレータ長尺であって、
    　上記第１側面における上記孔の閉塞割合は、上記第２側面における上記孔の閉塞割合より小さいことを特徴とする多孔質セパレータ長尺。
  4. 　上記上刃の刃先部分は、上記下刃と接触する側である平坦部と、上記平坦部と対向する傾斜部とを備えており、
    　上記上刃の傾斜部と上記空間部とによって形成される上記第１側面は、傾斜を有する平面からなり、
    　上記上刃の平坦部と上記上刃が接触する下刃とによって形成される上記第２側面は、湾曲面からなることを特徴とする請求項１に記載の多孔質セパレータ長尺。
  5. 　厚さ方向において、互いに対向する第１面と第２面とを有し、
    　上記第１面の上記横断方向の幅は、上記第２面の上記横断方向の幅より小さいことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の多孔質セパレータ長尺。
  6. 　上記第２側面は、上記第２面側に突出していることを特徴とする請求項５に記載の多孔質セパレータ長尺。
  7. 　上記第１面は、多孔質フィルム層の表面であり、
    　上記第２面は、多孔質耐熱層の表面であることを特徴とする請求項５または６に記載の多孔質セパレータ長尺。
  8. 　上記請求項１から７の何れか１項に記載の多孔質セパレータ長尺を、コアに捲回したことを特徴とする多孔質セパレータ捲回体。
  9. 　上記請求項１から７の何れか１項に記載の多孔質セパレータ長尺を、上記横断方向に沿って、所定の長さにカットした多孔質セパレータを備えたことを特徴とするリチウムイオン電池。
  10. 　多孔質セパレータの原反を、上記原反の長手方向に沿って、スリットするスリット工程を含む多孔質セパレータ長尺の製造方法であって、
    　上記スリット工程においては、互いに異なる方向に回転可能な上刃と下刃とを備え、上記上刃が、上記長手方向と直交する横断方向において互いに隣接する上記下刃間に形成された空間部において、上記隣接する下刃の一方に接触する、第１及び第２スリット部を用いて、上記多孔質セパレータ長尺の上記横断方向において互いに対向する第１側面と第２側面とを形成し、
    　上記第１側面は、上記第１及び第２スリット部の一方において、上記上刃と上記空間部とによって形成される側面であり、
    　上記第２側面は、上記第１及び第２スリット部の他方において、上記上刃と上記上刃が接触する下刃とによって形成される側面であることを特徴とする多孔質セパレータ長尺の製造方法。
  11. 　上記スリット工程において、用いられる上記第１及び第２スリット部に備えられた上記上刃の刃先部分は、上記下刃と接触する側である平坦部と、上記平坦部と対向する傾斜部とを備えており、
    　上記上刃の傾斜部と上記空間部とによって形成される上記第１側面は、傾斜を有する平面からなり、
    　上記上刃の平坦部と上記上刃が接触する下刃とによって形成される上記第２側面は、湾曲面からなることを特徴とする請求項１０に記載の多孔質セパレータ長尺の製造方法。
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