CN106910857B - 锂离子二次电池用隔膜的制造方法以及制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池用隔膜的制造方法以及电池用隔膜制造装置。搬运系统包括去除隔膜卷料的褶皱的扩展辊,扩展辊与紧邻地配置在扩展辊之前或者之后的搬运辊之间的距离为1m以上且10m以下。
Description
技术领域
本发明涉及电池用隔膜的制造方法以及电池用隔膜制造装置。
背景技术
已知利用包括多个搬运辊的搬运系统搬运带状的多孔质膜,并在搬运的过程中向多孔质膜涂敷涂敷液的涂敷型隔膜(层叠多孔质膜)的制造方法(专利文献1)。
在专利文献1中公开了如下内容:当在电池用隔膜的搬运方向上相邻的两个搬运辊之间的距离(以下也称作“辊间距”)较长时,在电池用隔膜的搬运方向的下游侧的搬运辊处电池用隔膜容易产生褶皱,因此优选构成搬运系统的相邻的搬运辊之间的辊间距均为1m以下。
在先技术文献
专利文献1:日本公开专利公报特开2011-181459号公报(2011年9月15日公开)
然而,在上述这样的现有技术中,构成搬运系统的相邻的搬运辊之间的辊间距短,因此存在难以确保实施制造层叠多孔质膜所需的作业的作业空间的问题。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是鉴于所述问题点而完成的,其目的在于提供能够防止电池用隔膜产生褶皱并且确保实施制造电池用隔膜所需的作业的作业空间的电池用隔膜的制造方法以及电池用隔膜制造装置。
用于解决课题的方案
为了解决上述的课题,本发明的一个方式的电池用隔膜的制造方法通过包括多个搬运辊的搬运系统进行搬运而制造电池用隔膜,其特征在于,所述搬运系统还包括至少一个去除所述电池用隔膜的褶皱的扩展辊,所述至少一个扩展辊与紧邻地配置在所述至少一个扩展辊之前或者之后的搬运辊之间的距离为1m以上且10m以下。
为了解决上述的课题,本发明的一个方式的电池用隔膜制造装置具备包括多个搬运辊且搬运电池用隔膜的搬运系统,其特征在于,所述搬运系统还包括至少一个扩展辊,所述至少一个扩展辊与紧邻地配置在所述至少一个扩展辊之前或者之后的搬运辊之间的距离为1m以上且10m以下。
发明效果
本发明起到可提供能够防止电池用隔膜产生褶皱并且确保实施制造电池用隔膜所需的作业的作业空间的电池用隔膜的制造方法以及电池用隔膜制造装置的效果。
附图说明
图1是示出实施方式1的锂离子二次电池的剖面结构的示意图。
图2是示出图1所示的锂离子二次电池的详细结构的示意图。
图3是示出图1所示的锂离子二次电池的另一结构的示意图。
图4是示出上述另一结构的层叠有耐热层的隔膜卷料即耐热隔膜卷料的图。
图5是示出制造上述锂离子二次电池的隔膜卷料的隔膜卷料制造系统的结构的示意图。
图6是示出设置于上述隔膜卷料制造系统的涂敷装置以及湿度析出装置的结构的示意图。
图7是示出设置于上述隔膜卷料制造系统的清洗装置的结构的示意图。
图8是示出设置于上述隔膜卷料制造系统的干燥装置的结构的示意图。
图9是示出设置于上述隔膜卷料制造系统的检查装置的结构的示意图。
图10的(a)、(b)是示出设置于上述隔膜卷料制造系统的卷绕装置的结构的示意图。
图11是示出实施方式2的隔膜卷料制造系统的结构的示意图。
图12的(a)是示出弯曲状扩展辊的图,(b)是示出直线状扩展辊的图,(c)是示出具有螺旋状的槽的扩展辊的图。
附图标记说明
4 耐热层(多孔质层)
12b 隔膜卷料(电池用隔膜、层叠多孔质膜)
12c 隔膜卷料(聚烯烃多孔质膜)
21 隔膜卷料制造系统(电池用隔膜制造装置)
21a 干燥装置
22 搬运系统
23 涂敷装置
24 析出装置
25 清洗装置
26 干燥装置
27 检查装置
30 涂敷部
40 打标部
R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9 搬运辊
R3a、R3b 搬运辊
E3、E5、E7、E8、E9 扩展辊
H3、H5、H7、H8、H9 搬运辊
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。
〔实施方式1〕
以下,依次对实施方式1的锂离子二次电池、电池用的隔膜、耐热隔膜、耐热隔膜制造方法、分切装置、以及切断装置进行说明。
<锂离子二次电池>
以锂离子二次电池为代表的非水电解液二次电池的能量密度高。因此,上述锂离子二次电池当前作为在个人计算机、便携式电话、便携式信息终端等设备、机动车、航空器等移动体中使用的电池而被广泛使用。而且,上述锂离子二次电池还作为有助于电力的稳定供给的固定用电池而被广泛使用。
图1是示出锂离子二次电池1的剖面结构的示意图。如图1所示,锂离子二次电池1具备阴极11、隔膜12以及阳极13。在锂离子二次电池1的外部,在阴极11与阳极13之间连接外部设备2。而且,在锂离子二次电池1的充电时电子向方向A移动,在放电时电子向方向B移动。
>隔膜>
隔膜12配置在锂离子二次电池1的正极即阴极11与其负极即阳极13之间,并被阴极11与阳极13夹持。隔膜12是将阴极11与阳极13之间分离且能够使它们之间的锂离子移动的多孔质膜。作为隔膜12的材料,例如包括聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃。
图2是示出图1所示的锂离子二次电池1的详细结构的示意图,(a)示出通常的结构,(b)示出锂离子二次电池1升温后的情形,(c)示出锂离子二次电池1急剧地升温后的情形。
如图2的(a)所示,在隔膜12上设有许多孔P。通常,锂离子二次电池1的锂离子3能够经由孔P而往返。
在此,例如,有时由于锂离子二次电池1的过充电或外部设备的短路所引起的大电流等而导致锂离子二次电池1升温。在该情况下,如图2的(b)所示,隔膜12熔化或变得柔软而堵塞孔P。而且隔膜12收缩。由此,锂离子3的往返停止,因此上述的升温也停止。
但是,在锂离子二次电池1急剧地升温的情况下,隔膜12急剧地收缩。在该情况下,如图2的(c)所示,隔膜12有时破裂。然后,锂离子3从破裂的隔膜12漏出,因此锂离子3的往返不停止。因此,温度继续上升。
<耐热隔膜>
图3是示出图1所示的锂离子二次电池1的另一结构的示意图,(a)示出通常的结构,(b)示出锂离子二次电池1急剧地升温后的情形。
如图3的(a)所示,锂离子二次电池1还可以具备耐热层4。耐热层4与隔膜12形成耐热隔膜12a(隔膜)。耐热层4层叠在隔膜12的阴极11侧的单面上。另外,耐热层4也可以层叠在隔膜12的阳极13侧的单面上,还可以层叠在隔膜12的双面上。而且,在耐热层4也设有与孔P同样的孔。通常,锂离子3经由孔P和耐热层4的孔而往返。作为耐热层4的材料,例如包括全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)。
如图3的(b)所示,即便锂离子二次电池1急剧地升温而隔膜12熔化或变得柔软,由于耐热层4对隔膜12进行辅助,因此隔膜12的形状也得以维持。因此,停留在隔膜12熔化或变得柔软而堵塞孔P的状态。由此,由于锂离子3的往返停止,从而上述的过放电或过充电也停止。这样,隔膜12的破裂得以抑制。
<耐热隔膜卷料(隔膜卷料)的制造工序>
锂离子二次电池1的耐热隔膜12a的制造不受特别限定,能够利用公知的方法来进行。以下,假设隔膜12的材料主要包括聚乙烯的情况来进行说明。但是,在隔膜12包括其他材料的情况下,也能够通过同样的制造工序来制造耐热隔膜12a。
例如,能够举出在向热塑性树脂添加无机填充剂或增塑剂而进行膜成形之后,利用适当的溶剂将该无机填充剂以及该增塑剂去除的方法。例如,在隔膜12是由包含超高分子量聚乙烯的聚乙烯树脂形成的聚烯烃隔膜的情况下,能够通过以下所示的方法进行制造。
该方法包括如下工序:(1)将超高分子量聚乙烯与无机填充剂(例如碳酸钙、二氧化硅)或增塑剂(例如低分子量聚烯烃、液体石蜡)混制而获得聚乙烯树脂组合物的混制工序;(2)使用聚乙烯树脂组合物来成形膜的压延工序;(3)从通过工序(2)获得的膜中去除无机填充剂或增塑剂的去除工序;以及(4)将通过工序(3)获得的膜拉伸而获得隔膜12的拉伸工序。需要说明的是,也可以在所述工序(2)与(3)之间进行所述工序(4)。
通过去除工序,在膜中设置许多微孔。通过拉伸工序拉伸后的膜的微孔成为上述的孔P。由此,形成具有规定的厚度和透气度的聚乙烯微多孔膜、即隔膜12。
需要说明的是,在混制工序中,也可以对超高分子量聚乙烯100重量份、重量平均分子量在1万以下的低分子量聚烯烃5~200重量份以及无机填充剂100~400重量份进行混制。
然后,在涂敷工序中,在隔膜12的表面形成耐热层4。例如,在隔膜12上涂敷芳族聚酰胺/NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶液(涂敷液),形成作为芳族聚酰胺耐热层的耐热层4。耐热层4可以仅设置在隔膜12的单面上,也可以设置在双面上。另外,作为耐热层4,也可以涂敷包含无机填料的悬浊液(包含氧化铝、羧甲基纤维素、水的悬浊液等)。
另外,在涂敷工序中,也可以在隔膜12的表面涂敷(涂敷工序)聚偏氟乙烯二甲基乙酰胺溶液(涂敷液),并使其固化(析出工序),由此在隔膜12的表面形成粘接层。粘接层可以仅设置在隔膜12的单面上,也可以设置在双面上。
在隔膜12上涂敷涂敷液的方法只要是能够均匀地湿涂的方法即可,没有特别的限制,可以采用以往公知的方法。例如,可以采用毛细管涂布法、挤出式涂布法、喷涂法、浸涂法、辊式涂布法、丝网印刷法、柔性印刷法、棒涂法、凹版涂布法、模涂布法等。耐热层4的厚度能够通过调节所涂敷的涂敷液的厚度、或者涂敷液中的固体成分浓度来进行控制。
<耐热隔膜卷料的结构>
图4是示出在隔膜卷料12c(聚烯烃多孔质膜)上层叠有耐热层4(多孔质层)的耐热隔膜卷料12b(电池用隔膜、层叠多孔质膜)的图。图4的(a)示出卷绕耐热隔膜卷料12b的方式,图4的(b)示出耐热隔膜卷料12b的俯视图,图4的(c)示出沿着图4的(b)所示的面CC的剖视图。“隔膜卷料”是指被分切前的宽度宽的隔膜。“卷料”一般是指加工前的膜、纸。在特别指定隔膜的卷料的情况下称为“隔膜卷料”。
通过上述的制造方法,能够制造在隔膜卷料12c上层叠有耐热层4的耐热隔膜卷料(层叠多孔质膜,以下简称为“隔膜卷料”)12b。制造出的隔膜卷料12b沿箭头A所示的方向搬运并卷绕于圆筒形状的芯53(图4的(a)、(b))。需要说明的是,通过以上的制造方法制造出的对象并不限于隔膜卷料12b。该制造方法也可也以不包括涂敷工序。在该情况下,制造出的对象为未层叠有耐热层4的隔膜卷料12c。以下,主要列举将具有耐热层4的隔膜12b(膜)作为功能层的例子进行说明,但对不具有功能层的隔膜(膜)以及隔膜卷料(膜卷料)也能够进行同样的处理(工序)。
<隔膜卷料制造系统21的结构>
图5是示出制造锂离子二次电池的隔膜卷料12b的隔膜卷料制造系统21(电池用隔膜制造装置)的结构的示意图。
隔膜卷料制造系统21制造在被搬运系统22搬运来的隔膜卷料12c上形成有耐热层4(图4的(c))的隔膜卷料12b。在隔膜卷料制造系统21中设置有涂敷装置23、析出装置24、清洗装置25、干燥装置26、检查装置27以及卷绕装置32。需要说明的是,隔膜卷料制造系统21不限于具备上述的全部装置的系统。隔膜卷料制造系统21可以根据需要省略从涂敷装置23、析出装置24、清洗装置25、干燥装置26、检查装置27以及卷绕装置32选出的一个以上的装置,也可以包括其他装置。
涂敷装置23向通过前述的拉伸工序被拉伸且被搬运系统22搬运来的隔膜卷料12c涂敷涂敷液(涂敷工序)。析出装置24使通过涂敷装置23涂敷于隔膜卷料12c的涂敷液固化(析出工序)。清洗装置25对通过析出装置24使涂敷液固化而形成耐热层4的隔膜卷料12b进行清洗(清洗工序)。干燥装置26使通过清洗装置25清洗后的隔膜卷料12b干燥。检查装置27对通过干燥装置26干燥后的隔膜卷料12b进行检查(检查工序)。卷绕装置32卷绕通过检查装置27检查后的隔膜卷料12b。
层叠多孔质膜即隔膜卷料12b例如其膜厚为18.2μm,表示单位面积的质量的基重为7g/m2,透气度为89秒/100ml。隔膜卷料12b通过前述的拉伸工序被拉伸形成为薄膜,因此在搬运时难以作用较高的张力而容易产生褶皱。另外,对于隔膜,有欲进一步降低膜厚的要求、为了进一步提高生产率而欲进一步提高制造时的搬运速度的要求。在进一步降低膜厚时、或者进一步提高搬运速度时更加容易产生褶皱。
搬运系统22所包含的多个搬运辊中的彼此相邻的一对搬运辊之间的距离均小于1m,优选为0.6m以下。由此,能够在搬运系统22的各位置抑制被搬运系统22搬运的隔膜卷料12b产生褶皱。
在本说明书中,彼此相邻的一对搬运辊(包括扩展辊)之间的距离是指,从电池用隔膜离开前一搬运辊的位置到电池用隔膜与后一搬运辊接触为止的距离。
<涂敷装置以及析出装置>
图6是示出设置于隔膜卷料制造系统21的涂敷装置23以及析出装置24的结构的示意图。涂敷装置23具备涂敷部30,该涂敷部30向被搬运系统22所包含的多个搬运辊R3搬运来的隔膜卷料12c涂敷涂敷液。涂敷部30通过涂敷辊向隔膜卷料12c涂敷涂敷液。
当与在涂敷部30的上方水平地搬运的隔膜卷料12c接触的搬运辊R3中的一个配置在涂敷部30的正上方时,存在杂物(异物)从该搬运辊R3中的一个下落至涂敷部30的可能性。因此,将扩展辊E3配置在于涂敷部30的上方水平地搬运的隔膜卷料12c的下游侧,且在上游侧,将扩展辊E3之前的搬运辊H3配置为与扩展辊E3离开1m以上。这样一来,能够去除涂敷部30的正上方的搬运辊R3。因此,能够消除杂物(异物)从搬运辊R3下落至涂敷部30的可能性。
扩展辊E3a以与涂敷部30相邻的方式配置在涂敷部30的上游侧。扩展辊E3a在涂敷前拉伸隔膜卷料12c的褶皱,能够抑制产生隔膜卷料12b的涂敷不均。通过涂敷部30的涂敷辊涂敷了涂敷液后的隔膜卷料12b被搬运辊R3搬运而从涂敷装置23排出。
当在隔膜卷料12c上涂敷涂敷液时,在隔膜卷料12c的宽度方向的端部,产生隔膜卷料12c的表面与所涂敷的涂敷液的端部之间的台阶。容易以该隔膜卷料12c的宽度方向的端部产生的台阶为起点而产生褶皱。
配置于涂敷装置23的多个搬运辊R3中的彼此相邻的一对搬运辊R3之间的距离优选为小于1m,更优选为0.6m以下。另外,优选为0.4m以上且小于1m,更优选为0.4m以上且0.6m以下。根据上述结构,能够在搬运系统22的各位置抑制被搬运系统22搬运的隔膜卷料12c、12b产生褶皱。
析出装置24具备:用于使涂敷于隔膜卷料12b的涂敷液固化的析出槽35、用于在析出槽35内搬运隔膜卷料12b的多个搬运辊R4、使隔膜卷料12b扩张的扩展辊E4、以及紧邻地配置在该扩展辊E4之前且首先卷绕从析出槽35出来的隔膜卷料12b的搬运辊H4。为了使涂敷液固化,在析出槽35中供给有水蒸气等不良溶剂。
该扩展辊E4与紧邻地配置在该扩展辊E4之前的搬运辊H4之间的距离为1m以上且10m以下。由此,能够使首先卷绕从析出槽35出来的隔膜卷料12b的搬运辊H4成为紧邻地配置在扩展辊之前的搬运辊。因此,能够确保用于对搬运辊H4进行清扫的空间,该搬运辊H4具有容易在析出槽35中被附着于隔膜卷料12b的残留成分污染的倾向。另外,扩展辊E4优选在与涂敷涂敷液而形成有耐热层4的面相反一侧的面接触。由此,能够防止所形成的耐热层4因与扩展辊E4接触而损伤的情况。析出装置24中的搬运隔膜卷料12b的彼此相邻的一对搬运辊R4之间的距离优选为0.8m以下,更优选为0.4m以下,进一步优选为0.3m以下。由此,能够在隔膜卷料12b容易产生褶皱的析出装置24中,防止特别是因缩短辊间距离而导致隔膜卷料12b产生褶皱的情况。在析出装置24中隔膜卷料12b与不良溶剂接触,因此存在因该阻力等而容易在隔膜卷料12b产生褶皱的倾向。特别是在该不良溶剂为水、水蒸气的情况下,具有容易产生褶皱的倾向。
<清洗装置>
图7是示出设置于隔膜卷料制造系统21的清洗装置25的结构的示意图。清洗装置25对在隔膜卷料12c上涂敷涂敷液而形成有耐热层4的隔膜卷料12b进行清洗。在清洗装置25中设置有清洗槽37a。隔膜卷料12b被搬运系统22所包含的多个搬运辊R5搬运,在清洗槽37a中通过而被清洗。
搬运系统22还包括扩展辊E5,该扩展辊E5设置在首先与从清洗装置25的清洗槽37a出来的隔膜卷料12b接触的搬运辊H5的下游侧。扩展辊E5与紧邻地配置在扩展辊E5之前的搬运辊H5之间的距离为1m以上且10m以下。这样,将清洗槽37a的最后的搬运辊H5设为紧邻地配置在扩展辊E5之前的搬运辊。由此,能够确保用于清扫最后的搬运辊H5的空间,该最后的搬运辊H5具有容易被附着于隔膜卷料12b的残留成分污染的倾向。另外,扩展辊E5优选与形成有耐热层4的面相反一侧的面接触。由此,能够防止所形成的耐热层4因与扩展辊E5接触而损伤的情况。
在清洗装置25中搬运隔膜卷料12b的彼此相邻的一对搬运辊R5、且配置在清洗装置25的清洗槽37a中收容的液体内的一对搬运辊R5之间的距离优选为0.8m以下,更优选为0.4m以下。由此,在因收容于清洗槽37a的液体的阻力而容易在隔膜卷料12b产生褶皱的清洗工序中,能够防止特别是因缩短辊间距离而导致隔膜卷料12b产生褶皱。收容于清洗槽37a的液体通常是通过所述涂敷装置23涂敷的涂敷液的不良溶剂。该液体为水,隔膜卷料12b具有在水中通过时特别容易产生褶皱的倾向。
<干燥装置>
图8是示出设置于隔膜卷料制造系统21的干燥装置26的结构的示意图。干燥装置26使在隔膜卷料12c上涂敷涂敷液而形成有耐热层4的隔膜卷料12b干燥。多个搬运辊R6a、R6搬运隔膜卷料12b。多个搬运辊R6通过内部被供给有载热体,从而使卷绕于表面而被搬运的隔膜卷料12b干燥。
在干燥装置26中设置有搬运隔膜卷料12b的彼此相邻的一对搬运辊R6,该一对搬运辊R6通过内部被供给有载热体,从而使与表面接触而被搬运的隔膜卷料12b干燥。该搬运辊R6之间的距离优选为0.8m以下,更优选为0.4m以下,进一步优选为0.3m以下。由此,能够防止在隔膜卷料12b容易产生显著的褶皱的干燥装置26内搬运的隔膜卷料12b产生褶皱。
搬运系统22包括配置在多个搬运辊R6的下游侧的搬运辊H6、以及配置在搬运辊H6的下游侧的扩展辊E6。扩展辊E6与紧邻地配置在扩展辊E6之前的搬运辊H6之间的距离为1m以上且10m以下。
<检查装置>
图9是示出设置于隔膜卷料制造系统21的检查装置27的结构的示意图。
检查装置27对在隔膜卷料12c上涂敷涂敷液而形成有耐热层4的隔膜卷料12b进行检查。被搬运系统22所包含的多个搬运辊R7搬运的隔膜卷料12b在检查部38中进行小孔检查或者涂敷检查等检查。另外,隔膜卷料12b被打标部40打标。搬运系统22还包括扩展辊E7,该扩展辊E7被设置为用于防止通过检查部38检查后的隔膜卷料12b产生褶皱。
扩展辊E7与紧邻地配置在扩展辊E7之前的搬运辊H7之间的距离为1m以上且10m以下。由此,能够使墨液在隔膜卷料12b搬运至扩展辊E7的期间干燥,该墨液是为了通过打标部40基于检查部38的检查结果向隔膜卷料12b进行打标而施加于隔膜卷料12b的墨液。
设置于检查装置27的多个搬运辊R7中的彼此相邻的一对搬运辊R7之间的距离优选为小于1m,更优选为0.6m以下。另外,优选为0.3m以上且小于1m,更优选为0.3m以上且0.6m以下。由此,能够在检查装置27的各位置抑制被搬运系统22搬运的隔膜卷料12b产生褶皱。
<卷绕装置>
图10的(a)、(b)是示出设置于隔膜卷料制造系统21的卷绕装置32的结构的示意图。配置于卷绕装置32的搬运系统22具备:扩展辊F10、配置在扩展辊E10的下游侧的多个搬运辊R8、配置在多个搬运辊R8的下游侧的扩展辊E10a、以及配置在扩展辊E10a的下游侧的卷绕辊34。通过检查装置27检查后的隔膜卷料12b被扩展辊E10、多个搬运辊R8、以及扩展辊E10a搬运,并被卷绕辊34卷绕。
多个搬运辊R8构成膜储能器42,该膜储能器42吸收膜改卷时产生的制造装置与卷绕装置之间的膜搬运速度差。如图10的(a)、(b)所示,在搬运辊R8上下动作的膜储能器42的前后,隔膜卷料12b容易产生褶皱。通过在膜储能器42的前后具备扩展辊E10以及E10a,能够防止隔膜卷料12b产生褶皱。在本说明书中,膜储能器42中的搬运辊R8之间的距离是指,搬运辊R8移动至搬运辊R8的间隔成为最短的距离的图10的(a)所示的位置时的搬运辊R8之间的距离。
<扩展辊、搬运辊的辊间距离的实施方式1的效果>
如上述那样,在涂敷装置23中设置有彼此的距离为1m以上且10m以下的扩展辊E3以及搬运辊H3。并且,在析出装置24中设置有彼此的距离为1m以上且10m以下的扩展辊E4以及搬运辊H4。另外,在清洗装置25中设置有彼此的距离为1m以上且10m以下的扩展辊E5以及搬运辊H5。并且,在清洗装置25中设置有彼此的距离为1m以上且10m以下的扩展辊E6以及搬运辊H6。此外,在检查装置27中设置有彼此的距离为1m以上且10m以下的扩展辊E7以及搬运辊H7。并且,将在隔膜卷料12b特别容易显著产生褶皱的析出装置24的搬运辊R4、H4的辊间距离、以及干燥装置26的搬运辊R6的辊间距离设定为0.3m,将其他的搬运辊之间的辊间距离设定为0.4m以上且0.6m以下。在通过这样设定的隔膜卷料制造系统21制造隔膜卷料12b时,能够在所有工序中不产生褶皱的情况下制造隔膜卷料12b。
<缩幅>
当对隔膜卷料12b沿长度方向作用有张力时,隔膜卷料12b在长度方向上伸长的同时在宽度方向上收缩(缩幅)。若在宽度方向上均匀地收缩,则认为不易在隔膜卷料12b产生褶皱。然而,隔膜卷料12b的宽度方向的端部比中央容易收缩,因此认为当该宽度方向的端度的宽度方向的收缩量超过规定的极限值时,容易在隔膜卷料12b产生褶皱。
需要说明的是,示出了将紧邻扩展辊的之前的搬运辊配置为与扩展辊分开1m以上且10m以下的例子,但本发明不限于此。也可以将紧邻扩展辊的之后的搬运辊配置为与扩展辊分开1m以上且10m以下。
〔实施方式2〕
<干燥装置21a的结构>
图11是示出干燥装置21a的结构的示意图。干燥装置21a使在隔膜卷料12c上涂敷涂敷液而形成有耐热层4的隔膜卷料12b、或者在隔膜卷料12c上涂敷有涂敷液且未经过析出工序的湿润状态的隔膜卷料12b干燥。
干燥装置21a在其内部具备干燥炉41,且具有:多个搬运辊R8,其与在一方的表面上涂敷有涂敷液的隔膜卷料12b的另一方的面接触从而搬运隔膜卷料12b;扩展辊E8,其将在干燥炉41内干燥的隔膜卷料12b扩张从而防止产生褶皱;以及搬运辊H8,其紧邻地配置在扩展辊E8之前。扩展辊E8与搬运辊H8之间的距离为1m以上且10m以下。由此,能够确保用于通过目视确认涂敷于一方的表面的涂敷液干燥后的隔膜卷料12b的作业空间。
<扩展辊、搬运辊的辊间距离的实施方式2的效果>
如上述那样,在辊间距离大于0.6m且10m以下的位置的下游侧设置有扩展辊E8。并且,将其他搬运辊R8之间的辊间距离设定为0.4m以上且0.6m以下。在通过这样构成的隔膜卷料制造系统制造隔膜卷料12b时,能够在所有工序中不产生褶皱的情况下制造隔膜卷料12b。
(总结)
为了解决上述的课题,本发明的一个方式的电池用隔膜的制造方法通过包括多个搬运辊的搬运系统进行搬运而制造电池用隔膜,其特征在于,所述搬运系统还包括至少一个去除所述电池用隔膜的褶皱的扩展辊,所述至少一个扩展辊与紧邻地配置在所述至少一个扩展辊之前或者之后的搬运辊之间的距离为1m以上且10m以下。
本说明书中的“扩展辊”是指,具有将电池用隔膜扩张、扩宽的功能,用于防止产生褶皱的搬运辊。
扩展辊可以为如图12的(a)这样的弯曲辊(也称为香蕉辊的、具有在长度方向上弯曲的形状的辊)。另外,扩展辊也可以为如图12的(b)这样的非弯曲的(在长度方向上不弯曲的)直线状辊。此外,扩展辊也可以为如图12的(c)这样的具有螺旋状的槽的辊。需要说明的是,可以是轴X不旋转而覆盖于轴X上的筒(例如,橡胶筒)旋转的方式,也可以是轴X旋转的方式。通过图12的(a)、(b)的任一个扩展辊,使被搬运物(膜、涂敷膜)沿搬运方向展开扩展,由此进行被搬运物的扩张(防止产生褶皱)。
需要说明的是,弯曲辊具有不易产生摩擦渣的优点,非弯曲的直线状辊具有不易产生膜的宽度方向的中央部的过度拉伸、耳部(宽度方向的端部)附近的松弛的优点。
在扩展辊的表面,使用橡胶(例如,乙烯丙烯橡胶、丁腈橡胶),有机硅等软质材料,或者金属等硬质材料。
扩展辊的表面优选呈不存在凹凸的曲面状。这样一来,摩擦渣等不易存积于辊,能够抑制存积于辊的摩擦渣附着于膜、涂敷膜F的现象。另外,本发明的一个方式的扩展辊优选为沿膜的宽度方向延伸的辊。
在此,沿膜的宽度方向延伸的辊是指配置为其长度方向与膜的宽度方向大致平行的辊。
根据该特征,配置有扩展辊,另外,该扩展辊与紧邻地配置在该扩展辊之前或者之后的搬运辊之间的距离为1m以上。因此,能够通过扩展辊防止电池用隔膜产生褶皱,并且确保用于制造电池用隔膜的作业空间。
另外,扩展辊与紧邻地配置在扩展辊之前或者之后的搬运辊之间的距离为10m以下,因此在电池用隔膜产生通过扩展辊也无法完全防止的褶皱的可能性低。
在本发明的一个方式的电池用隔膜的制造方法中,优选多个所述搬运辊中的彼此相邻的一对搬运辊之间的距离均小于1m。
根据上述结构,将相邻的一对搬运辊之间的距离设定为均小于1m,因此能够在搬运系统的各位置抑制被搬运系统搬运的电池用隔膜产生褶皱。
在本发明的一个方式的电池用隔膜的制造方法中,优选所述电池用隔膜是在聚烯烃多孔质膜上形成有多孔质层的层叠多孔质膜,所述电池用隔膜的制造方法包括:向所述聚烯烃多孔质膜涂敷涂敷液的工序、和使所述涂敷液的不良溶剂与涂敷有所述涂敷液的聚烯烃多孔质膜接触的工序,在使所述不良溶剂接触的工序中,搬运所述层叠多孔质膜的彼此相邻的一对搬运辊之间的距离为0.8m以下。
根据上述结构,能够在层叠多孔质膜容易产生褶皱的使不良溶剂接触的工序中,防止特别是因缩短辊间距离而导致层叠多孔质膜产生褶皱的情况。
在本发明的一个方式的电池用隔膜的制造方法中,优选所述电池用隔膜为在聚烯烃多孔质膜上形成有多孔质层的层叠多孔质膜,所述电池用隔膜的制造方法包括清洗工序,在该清洗工序中,对在所述聚烯烃多孔质膜上涂敷涂敷液而形成有多孔质层的层叠多孔质膜进行清洗,在所述清洗工序的清洗槽中收容的溶液内搬运所述层叠多孔质膜的彼此相邻的一对搬运辊之间的距离为0.8m以下。
根据上述结构,能够在因收容于清洗槽的溶液的阻力而层叠多孔质膜容易产生褶皱的清洗工序中,防止特别是因缩短辊间距离而导致层叠多孔质膜产生褶皱的情况。
在本发明的一个方式的电池用隔膜的制造方法中,优选所述电池用隔膜为在聚烯烃多孔质膜上形成有多孔质层的层叠多孔质膜,所述电池用隔膜的制造方法包括使所述层叠多孔质膜干燥的干燥工序,在所述干燥工序中,搬运所述层叠多孔质膜的彼此相邻的一对搬运辊之间的距离为0.8m以下。
根据上述结构,能够防止因随着干燥而收缩等而层叠多孔质膜容易产生显著的褶皱的干燥工序中搬运的层叠多孔质膜产生褶皱的情况。
在本发明的一个方式的电池用隔膜的制造方法中,优选所述电池用隔膜的制造方法包括对所述电池用隔膜进行检查的检查工序,在所述搬运系统中配置有所述扩展辊。
根据上述结构,扩展辊与紧邻地配置在扩展辊之前或者之后的搬运辊之间的距离为1m以上,因此能够确保用于检查电池用隔膜的搬运长度。
在本发明的一个方式的电池用隔膜的制造方法中,优选在所述检查工序中对所述电池用隔膜赋予标识,所述标识用于指定通过检查而检测到的电池用隔膜的缺陷。
根据上述结构,将通过所述检查工序检查后的电池用隔膜扩张从而防止产生褶皱的扩展辊与紧邻地配置在扩展辊之前或者之后的搬运辊之间的距离为1m以上。因此,能够使为了基于检查结果进行打标而施加于电池用隔膜的墨液在电池用隔膜搬运至搬运辊的期间干燥。
在本发明的一个方式的电池用隔膜的制造方法中,优选所述电池用隔膜为在聚烯烃多孔质膜上形成有多孔质层的层叠多孔质膜,所述电池用隔膜的制造方法包括清洗工序,在该清洗工序中,对在所述聚烯烃多孔质膜上涂敷涂敷液而形成有多孔质层的层叠多孔质膜进行清洗,所述扩展辊配置在首先与从所述清洗工序的清洗槽出来的层叠多孔质膜接触的搬运辊的下游侧。
根据上述结构,通过将首先与从清洗槽出来的层叠多孔质膜接触的搬运辊设置为紧邻地配置在扩展辊之前的搬运辊,能够确保用于对具有容易受到污染的倾向的上述搬运辊进行清扫的空间。
在本发明的一个方式的电池用隔膜的制造方法中,优选所述电池用隔膜为在聚烯烃多孔质膜上形成有多孔质层的层叠多孔质膜,所述电池用隔膜的制造方法包括使涂敷于所述聚烯烃多孔质膜的涂敷液固化的析出工序,所述扩展辊配置在首先与从所述析出工序的析出槽出来的层叠多孔质膜接触的搬运辊的下游侧。
根据上述结构,将首先与从析出槽出来的层叠多孔质膜接触的搬运辊设置为紧邻地配置在扩展辊之前的搬运辊,能够确保用于对上述搬运辊进行清扫的空间,上述搬运辊具有在析出槽中容易被附着于层叠多孔质膜的残留成分污染的倾向。
在本发明的一个方式的电池用隔膜的制造方法中,优选所述电池用隔膜为在聚烯烃多孔质膜上形成有多孔质层的层叠多孔质膜,所述电池用隔膜的制造方法包括向所述聚烯烃多孔质膜涂敷涂敷液的涂敷工序,所述扩展辊配置于在所述涂敷工序的涂敷部的上方被搬运的层叠多孔质膜的下游侧。
若将涂敷工序中在涂敷部的上方搬运的层叠多孔质膜的搬运辊配置在涂敷部的正上方,则存在杂物(异物)从该搬运辊下落至涂敷部而导致涂敷液中含有杂物的可能性。涂敷液中含有的杂物进入多孔质层中,因此难以去除。因此,当在于涂敷部的上方搬运的层叠多孔质膜的下游侧配置扩展辊,在上游侧以与扩展辊分开1m以上的方式配置紧邻扩展辊的之前的搬运辊时,能够去除涂敷部的正上方的搬运辊。因此,能够消除杂物(异物)从搬运辊下落至涂敷部的可能性。
在本发明的一个方式的电池用隔膜的制造方法中,优选所述电池用隔膜为在聚烯烃多孔质膜上形成有多孔质层的层叠多孔质膜,所述电池用隔膜的制造方法包括干燥工序,在该干燥工序中,使在所述聚烯烃多孔质膜上涂敷涂敷液而形成有多孔质层的层叠多孔质膜干燥,所述扩展辊使由所述干燥工序的干燥炉干燥后的层叠多孔质膜扩张。
根据上述结构,能够防止产生褶皱,并且确保用于通过目视确认通过干燥炉干燥后的层叠多孔质膜的搬运长度。
为了解决上述的课题,本发明的一个方式的电池用隔膜制造装置具备包括多个搬运辊且搬运电池用隔膜的搬运系统,其特征在于,所述搬运系统还包括至少一个扩展辊,所述至少一个扩展辊与紧邻地配置在所述至少一个扩展辊之前或者之后的搬运辊之间的距离为1m以上且10m以下。
本发明并不限定于上述各实施方式,在技术方案所示的范围内能够进行各种变更,将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
Claims (11)
1.一种锂离子二次电池用隔膜的制造方法,利用包括多个搬运辊的搬运系统进行搬运而制造锂离子二次电池用隔膜,其特征在于,
所述搬运系统还包括将由所述多个搬运辊搬运的锂离子二次电池用隔膜扩宽和扩张的至少一个扩展辊,
所述至少一个扩展辊与紧邻地配置在所述至少一个扩展辊之前或者之后的搬运辊之间的距离为1m以上且10m以下,
所述锂离子二次电池用隔膜是在聚烯烃多孔质膜上形成有多孔质层的层叠多孔质膜,
所述锂离子二次电池用隔膜的制造方法包括利用涂敷部向所述聚烯烃多孔质膜涂敷涂敷液的工序,
所述扩展辊配置在于所述涂敷部的上方搬运的聚烯烃多孔质膜的下游侧,
紧邻地配置在所述扩展辊之前的搬运辊配置为,在于所述涂敷部的上方搬运的聚烯烃多孔质膜的上游侧与所述扩展辊离开1m以上。
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用隔膜的制造方法,其中,
多个所述搬运辊中的彼此相邻的一对搬运辊之间的距离均小于1m。
3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用隔膜的制造方法,其中,
所述锂离子二次电池用隔膜的制造方法包括使所述涂敷液的不良溶剂与涂敷有所述涂敷液的聚烯烃多孔质膜接触的工序,
在使所述不良溶剂接触的工序中,搬运所述层叠多孔质膜的彼此相邻的一对搬运辊之间的距离为0.8m以下。
4.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用隔膜的制造方法,其中,
所述锂离子二次电池用隔膜的制造方法包括清洗工序,在该清洗工序中,对在所述聚烯烃多孔质膜上涂敷涂敷液而形成有多孔质层的层叠多孔质膜进行清洗,
在所述清洗工序的清洗槽中收容的溶液内搬运所述层叠多孔质膜的彼此相邻的一对搬运辊之间的距离为0.8m以下。
5.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用隔膜的制造方法,其中,
所述锂离子二次电池用隔膜的制造方法包括使所述层叠多孔质膜干燥的干燥工序,
在所述干燥工序中,搬运所述层叠多孔质膜的彼此相邻的一对搬运辊之间的距离为0.8m以下。
6.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用隔膜的制造方法,其中,
所述锂离子二次电池用隔膜的制造方法包括对所述锂离子二次电池用隔膜进行检查的检查工序,
在所述搬运系统中配置有所述扩展辊。
7.根据权利要求6所述的锂离子二次电池用隔膜的制造方法,其中,
在所述检查工序中对所述锂离子二次电池用隔膜赋予标识,所述标识用于指定通过检查而检测到的锂离子二次电池用隔膜的缺陷。
8.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用隔膜的制造方法,其中,
所述锂离子二次电池用隔膜的制造方法包括清洗工序,在该清洗工序中,对在所述聚烯烃多孔质膜上涂敷涂敷液而形成有多孔质层的层叠多孔质膜进行清洗,
所述扩展辊配置在首先与从所述清洗工序的清洗槽出来的层叠多孔质膜接触的搬运辊的下游侧。
9.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用隔膜的制造方法,其中,
所述锂离子二次电池用隔膜的制造方法包括使涂敷于所述聚烯烃多孔质膜的涂敷液固化的析出工序,
所述扩展辊配置在首先与从所述析出工序的析出槽出来的层叠多孔质膜接触的搬运辊的下游侧。
10.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用隔膜的制造方法,其中,
所述锂离子二次电池用隔膜的制造方法包括干燥工序,在该干燥工序中,使在所述聚烯烃多孔质膜上涂敷涂敷液而形成有多孔质层的层叠多孔质膜干燥,
所述扩展辊使由所述干燥工序的干燥炉干燥后的层叠多孔质膜扩张。
11.一种锂离子二次电池用隔膜制造装置,其具备包括多个搬运辊且搬运锂离子二次电池用隔膜的搬运系统,其特征在于,
所述搬运系统还包括将由所述多个搬运辊搬运的锂离子二次电池用隔膜扩宽和扩张的至少一个扩展辊,
所述至少一个扩展辊与紧邻地配置在所述至少一个扩展辊之前或者之后的搬运辊之间的距离为1m以上且10m以下,
所述锂离子二次电池用隔膜是在聚烯烃多孔质膜上形成有多孔质层的层叠多孔质膜,
所述锂离子二次电池用隔膜制造装置包括向所述聚烯烃多孔质膜涂敷涂敷液的涂敷部,
所述扩展辊配置在于所述涂敷部的上方搬运的聚烯烃多孔质膜的下游侧,
紧邻地配置在所述扩展辊之前的搬运辊配置为,在于所述涂敷部的上方搬运的聚烯烃多孔质膜的上游侧与所述扩展辊离开1m以上。
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