CN106953047B - 芯体、间隔件卷体、以及间隔件卷体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供芯体、间隔件卷体及其制造方法。本发明使卷绕在芯体上的电池用间隔件在芯体的宽度方向上不会从芯体的外周面偏移移动。芯体(8)为外周面(S)上卷绕有间隔件(12)的芯体。外周面(S)上形成有沿外周面(S)的周向即方向(C)的槽。芯体(8)为树脂制。

Description

芯体、间隔件卷体、以及间隔件卷体的制造方法
技术领域
本发明涉及具有卷绕电池用间隔件的旋转面的芯体、以及在该芯体上卷绕电池用间隔件而得到的间隔件卷体。
背景技术
在锂离子二次电池的内部，正极和负极被多孔的间隔件分离。锂离子二次电池的制造中，使用了将该间隔件卷在圆筒状的芯体上的间隔件卷体。
专利文献1公开了包含导电性构件的芯体、和在该芯体上卷绕了微多孔性薄膜的卷体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国公开专利公报“日本特开2013-139340(2013年7月18日公开)”
发明内容
发明要解决的问题
在间隔件卷体的输送时以及锂离子二次电池的制造时，卷绕于芯体上的电池用间隔件优选在芯体的宽度方向上不从芯体的外周面偏移。但是，对于该偏移的防止，专利文献1中没有记载。
本发明的目的是，使卷绕在芯体上的电池用间隔件在芯体的宽度方向上不会从芯体的外周面偏移移动。
用于解决课题的手段
为了解决上述技术问题，本发明第一方式的芯体为外周面上卷绕有电池用间隔件的芯体，在上述外周面上形成有沿上述外周面的周向的槽，且所述芯体为树脂制。
另外，本发明第二方式的间隔件卷体具备上述芯体、以及卷绕于上述外周面上的电池用间隔件。
另外，本发明第三方式的间隔件卷体的制造方法包含：准备在外周面上形成了沿上述外周面的周向的槽的芯体的工序；以及在上述外周面上卷绕电池用间隔件的工序。
发明效果
根据本发明的各方式，卷绕于芯体上的电池用间隔件实现了在芯体的宽度方向上难以从芯体的外周面偏移这样的效果。另外，实现了可以得到适于输送以及电池制造的间隔件卷体这样的效果。
附图说明
图1是表示锂离子二次电池的截面构成的示意图。
图2是表示图1所示的锂离子二次电池的详细构成的示意图。
图3是表示图1所示的锂离子二次电池的其他构成的示意图。
图4是表示将间隔件切条的切条装置的构成的示意图。
图5是表示图4所示的切条装置的切断装置的构成的侧视图及正视图。
图6是表示本发明的参考方式的间隔件卷体的构成的示意图。
图7是表示用于测定图6所示的芯体的外周面的表面粗糙度的构成的示意图。
图8是表示本发明的实施方式中间隔件卷体的芯体的构成的示意图。
图9是表示相对于图8所示的芯体的外周面的间隔件的静摩擦系数的测定方法的示意图。
图10是表示具备从图8所示的芯体送出的间隔件的锂离子二次电池的构成的示意图。
具体实施方式
[基本构成]
依次说明锂离子二次电池、间隔件、耐热间隔件、耐热间隔件的制造方法、切条装置、切断装置。
(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因其能量密度高而目前广泛用作个人计算机、移动电话、便携式信息终端等设备、汽车、航空机等移动体中的电池、以及有助于稳定电力供给的固设电池。
图1是表示锂离子二次电池1(电池)的截面构成的示意图。
如图1所示，锂离子二次电池1具备阴极11、间隔件12(电池用间隔件)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。并且，在锂离子二次电池1充电时，电子向方向A移动，放电时电子向方向B移动。
(间隔件)
间隔件12被配置为夹在作为锂离子二次电池1正极的阴极11和作为其负极的阳极13之间。间隔件12是将阴极11与阳极13分离开，并使锂离子能够在阴极11与阳极13之间移动的多孔性薄膜。间隔件12的材料例如包含聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃。
图2是表示图1所示的锂离子二次电池1的详细构成的示意图，(a)表示通常的构成，(b)表示锂离子二次电池1升温时的情况，(c)表示锂离子二次电池1急剧升温时的情况。
如图2的(a)所示，间隔件12中设有多个孔P。通常，锂离子二次电池1的锂离子3经由孔P而往来。
在此，有时例如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，锂离子二次电池1会升温。此时，如图2的(b)所示，间隔件12会熔解或变柔软，孔P会闭合。而且，间隔件12会收缩。由此，锂离子3的移动会停止，因此上述的升温也会停止。
但是，在锂离子二次电池1急剧升温的情况下，间隔件12会急剧收缩。此时，如图2的(c)所示，间隔件12有时会被破坏。于是，锂离子3会从被破坏的间隔件12泄露，因此锂离子3的移动不会停止。因此，升温会持续。
(耐热间隔件)
图3是表示图1所示的锂离子二次电池1的其他构成的示意图，(a)表示通常的构成，(b)表示锂离子二次电池1急剧升温时的情况。
如图3的(a)所示，间隔件12可以是包含多孔性薄膜5、耐热层4的耐热间隔件。耐热层4层叠在多孔性薄膜5的靠阴极11侧的单面上。需要说明的是，耐热层4也可以层叠在多孔性薄膜5的靠阳极13侧的单面上，也可以层叠在多孔性薄膜5的双面上。并且，在耐热层4上也设置有与孔P相同的孔。通常，锂离子3经由孔P和耐热层4的孔而往来。耐热层4的材料例如包含全芳香族聚酰胺(芳香族聚酰胺树脂)。
如图3的(b)所示，即使锂离子二次电池1急剧升温而使多孔性薄膜5熔解或变柔软，也由于耐热层4辅助多孔性薄膜5而可维持多孔性薄膜5的形状。因此，可停留在多孔性薄膜5熔解或变柔软、孔P闭合的状态。由此，锂离子3的移动停止，上述过放电或过充电也会停止。这样可抑制间隔件12的破坏。
(耐热间隔件的制造工序)
锂离子二次电池1的耐热间隔件的制造并没有特别限定，可以利用公知的方法进行。以下设想多孔性薄膜5的材料主要包含聚乙烯的情况来进行说明。但是，即使多孔性薄膜5包含其他材料，也可以通过同样的制造工序来制造间隔件12。
例如，可举出如下方法：在热塑性树脂中加入塑化剂来成形薄膜之后，用适当的溶剂去除该塑化剂。例如，在多孔性薄膜5由包含超高分子量聚乙烯的聚乙烯树脂形成的情况下，可通过以下所示的方法来制造耐热间隔件12。
该方法包括：(1)将超高分子量聚乙烯及碳酸钙等无机填充剂混炼以得到聚乙烯树脂组合物的混炼工序、(2)使用聚乙烯树脂组合物使薄膜成形的压延工序、(3)从在工序(2)中得到的薄膜中去除无机填充剂的去除工序、以及(4)延展在工序(3)中得到的薄膜而得到多孔性薄膜5的延展工序。
通过去除工序，在薄膜上形成多个微细孔。在延展工序中被延展了的薄膜的微细孔成为上述孔P。由此，形成具有规定厚度和透气度的聚乙烯微多孔性薄膜，即多孔性薄膜5。
需要说明的是，在混炼工序中，也可以混炼超高分子量聚乙烯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。
然后，在涂敷工序中，在多孔性薄膜5的表面形成耐热层4。例如，在多孔性薄膜5上涂敷芳香族聚酰胺/NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶液(涂敷液)，形成作为芳香族聚酰胺耐热层的耐热层4。耐热层4可以仅设置在多孔性薄膜5的单面上，也可以设置在多孔性薄膜5的双面上。另外，作为耐热层4，也可以涂敷包含氧化铝/羧甲基纤维素等填料的混合液。
在多孔性薄膜5上涂敷涂敷液的方法只要是能够均匀地湿涂的方法即可，没有特别限定，可采用现有技术的公知方法。例如，可采用毛细管涂法、旋涂法、狭缝模涂法、喷雾涂法、浸涂法、辊涂法、丝网印刷法、柔板印刷法、棒涂法、凹板印刷式涂法、模涂法等。耐热层4的厚度能够通过湿涂敷膜的厚度、涂敷液中的固体成分浓度来进行控制。
需要说明的是，进行涂敷时，作为固定或者传送多孔性薄膜5的支撑体，可以使用树脂制薄膜、金属制传送带、辊筒等。
如上所述，能够制造在多孔性薄膜5上层叠了耐热层4的间隔件12(耐热间隔件)。制造出的间隔件将被卷取至圆筒状的芯体上。需要说明的是，以上的制造方法的制造对象并不限于耐热间隔件。该制造方法也可以不包括涂敷工序。此时，制造对象是不具耐热层的间隔件。另外，可以利用与制造耐热间隔件相同的方法，制造取代耐热层而具有其他功能层(例如，后述的粘合层)的粘合间隔件。
(切条装置)
耐热间隔件或没有耐热层的间隔件(以下称为“间隔件”)优选具有适合于锂离子二次电池1等应用产品的宽度(以下称为“产品宽度”)。但是，为了提高生产率，所制造的间隔件的宽度往往在产品宽度以上。并且，在前期制造之后，间隔件才被切断(切条)成产品宽度。
另外，“间隔件的宽度”是指，与间隔件的长边方向和厚度方向大致垂直的方向上的间隔件长度。以下，将具有切条前宽度的间隔件称为“原片”，将切条后的间隔件特别称为“切条间隔件”。此外，切条是指将间隔件沿着长边方向(制造时的薄膜的流动方向、MD：machine direction)切断，切割是指将间隔件沿着横切方向(TD：transverse direction)切断。横切方向(TD)是指与间隔件的长边方向(MD)和厚度方向大致垂直的方向。
图4是表示将间隔件切条的切条装置6的构成的示意图，(a)表示整体构成，(b)表示原片被切条前后的构成。
如图4(a)所示，切条装置6包含以可旋转的方式被支撑的圆柱形状的放出辊61、辊62～69和多个卷取辊70U、70L。切条装置6中还设有后述的切断装置7。
(切条前)
在切条装置6中，缠绕有原片的圆筒形状的芯体c嵌在放出辊61上。如图4(b)所示，从芯体c向路径U或L送出原片。送出的原片经由辊63～67而传送到辊68。在传送的工序中，原片被切条成多个间隔件。
(切条后)
如图4(b)所示，多个切条间隔件的一部分分别被卷取到嵌在卷取辊70U上的圆筒形状的各芯体u(卷筒)上。另外，多个切条间隔件的其他部分分别被卷取到嵌在卷取辊70L上的圆筒形状的各芯体l(卷筒)上。需要说明的是，将卷取成辊状的间隔件称为“间隔件卷体”。
(切断装置)
图5是表示图4的(a)所示的切条装置6的切断装置7的构成的图，(a)是切断装置7的侧视图，(b)是切断装置7的正视图。
如图5的(a)～(b)所示，切断装置7包含支架71和刃72。支架71固定在切条装置6所具备的壳体等上。并且，支架71保持着刃72，以固定刃72与被传送的间隔件原片之间的位置关系。刃72通过被研磨尖锐的刃缘，将间隔件的原片切条。
[参考方式]
《间隔件卷体的构成》
图6是表示本发明的参考方式的间隔件卷体10的构成的示意图，(a)表示间隔件12从芯体8送出前的状态，(b)表示间隔件12从芯体8送出的状态，(c)表示间隔件12被送出并移除后芯体8的状态，(d)从另一个角度表示(b)的状态。
如图6(a)所示，间隔件卷体10具备卷绕有间隔件12的芯体8。该间隔件12如上所述被切条。
(芯体)
芯体8具备外侧圆筒部81、内侧圆筒部82和多个肋条83，芯体8具有与上述芯体u、l相同的功能。
外侧圆筒部81是用于将间隔件12卷在其外周面上的圆筒构件。内侧圆筒部82是用于将卷取辊嵌在其内周面的圆筒构件。肋条83是延伸在外侧圆筒部81的内周面与内侧圆筒部82的外周面之间，从内周面支撑外侧圆筒部81的支撑构件。
芯体8的材料包含ABS树脂。然而，本发明的芯体的材料并不限定于此。作为芯体的材料，除了ABS树脂之外，也可以包含聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、以及氯乙烯树脂等树脂。芯体的材料优选不是金属、纸、氟树脂。
(间隔件)
间隔件12的一端通过粘合胶带130与芯体8相粘贴。具体而言，间隔件12的一端通过具备粘合剂的粘合胶带130固定在芯体8的外周面S上。将间隔件的一端固定在外周面S上的方法除了粘合胶带130之外，也可以将粘合剂直接涂布在间隔件12的一端从而固定，或用夹具进行固定等。芯体8的外周面的凹凸被转印至间隔件12上。
(芯体的表面粗糙度)
图7是表示图6(c)所示的芯体8的外周面S的表面粗糙度以及平均峰间隔等的测定方法的示意图，(a)表示整体构成，(b)表示测定头21的周边构成。如图7(a)～(b)所示，通过表面粗糙度测定装置20，可以测定芯体8的外周面S的表面粗糙度等。如图7(a)所示，芯体8经由制轮楔31固定在底座30上。
表面粗糙度测定装置20具备测定头21、移动机构22、筐体23和线缆24，并经由固定构件32固定在底座30上。
测定头21的前端与外周面S接触。移动机构22使测定头21沿芯体8的宽度方向即方向D移动。
筐体23具备接收来自测定头21的对应于外周面S的表面粗糙度的信号并计算表面粗糙度的模块。线缆24在表面粗糙度测定装置20与外部装置之间对表面粗糙度的计算结果、电力进行传输。
(芯体的表面粗糙度测定装置的规格)
在后述的表1所示的芯体的表面粗糙度Ra以及平均峰间隔的测定，中使用了Mitutoyo公司制的“Surftest(SJ-400)”作为表面粗糙度测定装置20。测定头21的触针前端为60°圆锥形。该触针前端的前端半径为2μm。本参考方式中，将表面粗糙度测定装置20的测定力设为0.75mN，将测定速度设为0.5mm/s，将评价长度设为4.0mm，将截止值设为0.8mm。
(具备功能层的间隔件的制造)
＜聚烯烃多孔薄膜的制造＞
相对于高分子量聚乙烯粉末(GUR4032(Ticona株式会社制))70重量％、重均分子量1000的聚乙烯蜡(FNP-0115(日本精蜡株式会社制))30重量％的该高分子量聚乙烯和聚乙烯蜡的合计100重量份，加入抗氧化剂(Irg1010(Ciba Specialty Chemicals株式会社制))0.4重量份、抗氧化剂(P168(Ciba Specialty Chemicals株式会社制))0.1重量份、硬脂酸钠1.3重量份，进一步加入平均粒径0.1μm的碳酸钙(丸尾钙株式会社制)以相对于总体积达到38体积％，将它们在粉末的状态下用亨舍尔混合机混合后，用双螺杆混炼机熔融混炼从而形成聚烯烃树脂组合物。利用表面温度为150℃的一对辊压延该聚烯烃树脂组成物来制作片材。将该片材浸渍在盐酸水溶液(盐酸4mol/L、非离子系表面活性剂0.5重量％)从而除去碳酸钙，接着在105℃下以任意的倍率延展，获得膜厚为13.5μm的聚烯烃多孔性薄膜。
＜功能层形成用料浆的制造＞
用于获得具有耐热性的功能层的对位芳香族聚酰胺(日文：パラアラミド)的制造条件如下。
使用具有搅拌翼、温度计、氮流入管及粉末体添加口的3升的可分离烧瓶，进行了对位芳香族聚酰胺(聚(对苯二甲酰对苯二胺))的制造。在充分干燥后的上述烧瓶中加入N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)2200g，然后添加在200℃真空干燥了2小时的氯化钙粉末151.07g。将其升温至100℃，将氯化钙完全溶解于NMP中。使该氯化钙溶解液返回至室温，添加对苯二胺68.23g并使其完全溶解。在使该溶液保持于20℃±2℃的状态下，将对苯二甲酰二氯124.97g分成10份每隔约5分钟进行添加。然后搅拌的同时，将溶液保持20℃±2℃下，并在该状态下使其老化1小时，得到对位芳香族聚酰胺浓度为6重量％的对位芳香族聚酰胺溶液。
在所得对位芳香族聚酰胺溶液100g中添加NMP 243g，搅拌60分钟，得到对位芳香族聚酰胺浓度为1.75重量％的对位芳香族聚酰胺溶液。另一方面，将氧化铝粉末(氧化铝C(日本Aerosil株式会社制)，真比重：3.2g/cm3)6g和氧化铝粉末(Advanced Alumina AA-03(住友化学株式会社制)，真比重：4.0g/cm3)6g混合，得到氧化铝粉末混合物12g。然后，在对位芳香族聚酰胺浓度为1.75重量％的对位芳香族聚酰胺溶液中混合氧化铝粉末混合物12g，搅拌240分钟，得到含氧化铝粉末的对位芳香族聚酰胺溶液，然后通过1000目的金属丝网过滤该含氧化铝粉末的对位芳香族聚酰胺溶液。然后，在滤液中添加氧化钙0.73g，搅拌240分钟以进行中和，在减压下进行脱泡，得到料浆。
＜层叠间隔件的制造＞
将聚烯烃多孔性薄膜(宽度300mm、长度300m)安装在卷绕机上，并在由此拉出的聚烯烃多孔性薄膜的一面上使用棒涂机涂布上述料浆而得到涂敷膜。然后，使涂敷后的薄膜通过恒温恒湿槽内(温度50℃、相对湿度70％)，以从涂敷膜析出对位芳香族聚酰胺。接着，使该膜通过水洗装置，从膜中除去NMP和氯化钙。
然后，通过吹风机向洗净的薄膜吹出热风，并使其经过热辊来使水分干燥从而去除水分。由此，得到在聚烯烃多孔性薄膜的一面上层叠了耐热层(功能层)的厚度17μm的层叠间隔件。
将所得层叠间隔件切条为60mm宽，以耐热层为内侧(芯体侧)卷取在芯体上从而制作卷体。以卷取张力为1900重量克来实施。将卷体在室温下保管2周后，在与圆周方向正交的方向上测定从卷体放出的最内周(第1周)的膜的聚烯烃侧(外侧)的表面粗糙度。
(测定装置的规格)
后述表1所示的间隔件的表面粗糙度Ra用非接触表面形状测量系统(菱化系统公司制，VertScan(注册商标)2.0R5500GML)进行测定。需要说明的是，测定条件如下。
物镜：5倍(Michelson型)
中间透镜：1倍
滤波器：530nm
CCD相机：1/3英寸
测定模式：Wave
图像视野：700μm(与圆周方向正交的方向)×940μm(圆周方向)
图像连接张数：与圆周方向正交的方向上5张
数据的水平校正：4次
截止(日文：カットオフ)：无
[实施方式]
以下，对具有与上述构件相同的功能的构件赋予相同的符号。
《间隔件卷体的构成》
图8是表示本发明的实施方式中的间隔件卷体的芯体8的构成的示意图。图8(a)表示芯体8的整体构成。方向C是芯体8的外周面S的周向。方向D如上所述是芯体8的宽度方向、即与方向C垂直的方向。
图8(b)是放大了图8(a)所示的芯体8的外周面S的一部分Sa的放大图。图8(c)是表示图8(b)所示的外周面S的Da-Da截面的截面图。外周面S上形成有沿方向C延伸的槽。即，上述槽在沿方向C的方向上延伸。沿方向C的方向是指与方向C大致平行的方向，具体而言，是在方向C上延伸的直线、与在沿方向C的方向上延伸的直线相交形成的锐角的大小为10°以下的方向。
图8(d)是表示图8(c)所示的Da-Da截面的一部分SE的放大图。外周面S上形成有槽Ga～Gc。槽Gb的方向D的两端形成有顶点ga和gb。顶点ga形成于槽Gb与槽Ga之间。顶点gb形成于槽Gb与槽Gc之间。以下，将顶点ga与顶点gb之间在方向D上的间隔d称为槽Gb的峰间隔。
(芯体的外周面的特性)
[表1]
表1是表示关于各种芯体的外周面的特性的表。“槽图案方向”一栏表示在芯体的外周面上形成的槽所延伸的方向。“C”意味着沿着方向C的方向。“D”意味着方向D。
“静摩擦系数”一栏表示：将芯体不运动时的最大摩擦力的大小设为F、将法向力的大小设为P时，通过F/P计算的值。摩擦力是要使芯体与其他物体发生摩擦地运动时，沿芯体的外周面作用的、与外周面的周向垂直的方向的力。法向力是要使芯体与其他物体发生摩擦地运动时，相对于芯体的外周面而垂直地作用的力。
“平均峰间隔”一栏表示在芯体的外周面上形成的槽的峰间隔的平均值。“芯体的Ra”一栏表示芯体的外周面的算术平均粗糙度。“间隔件的Ra”一栏表示间隔件表面的算术平均粗糙度。“基准”一栏表示未卷绕在芯体的外周面上的间隔件的表面的算术平均粗糙度。“第1周”一栏表示卷绕在芯体的外周面上的间隔件的、与芯体的外周面接触的部分的算术平均粗糙度。
作为表1所示的实施例1～5、比较例1和2使用的芯体的直径为152mm，宽度为65mm，其材质为ABS。
(槽图案)
在实施例1～5的芯体的外周面上形成的槽与图8(b)(c)所示的相同，在沿方向C的方向上延伸。
图8(e)是将图8(a)所示的芯体8的比较例的芯体外周面一部分放大后的放大图。图8(f)是表示图8(e)所示的外周面的Ca-Ca截面的截面图。在比较例1和2的芯体的外周面上形成的槽与图8(e)(f)所示的相同，在沿方向D的方向上延伸。
(静摩擦系数)
图9是表示图8(a)所示的芯体8与间隔件12之间的、与芯体8的外周面S的周向垂直的方向上的静摩擦系数的测定方法的示意图。芯体8配置于间隔件12之上。间隔件12配置于黑纸50(北越纪州制纸株式会社，彩色高级纸，黑色，最厚，全开T纹(日文：最厚口、四六版T目))之上。黑纸50配置在视为刚体的台的视为平面的表面上。芯体8的外周面S与间隔件12接触。
测力计9(株式会社Imada制，普及型数字测力计DS2-50N)经由连接构件91连接至芯体8。连接构件91是视为不会伸长的绳状的构件。连接构件91的一端连接着芯体8。连接构件91的另一端连接着测力计9。测力计9具有显示作用于测力计9与连接构件91的连接部的力的大小的功能。
(静摩擦系数的测定动作的详细内容)
测力计9向远离芯体8的方向E移动。此时，将方向E保持为与芯体8的外周面S的周向垂直的方向。另外，在使连接构件91保持为直线状的状态的同时，使保持与黑纸50大致平行的状态。如上所述，测力计9显示的力的大小，和沿芯体8的外周面S作用的、与外周面S的周向垂直的方向的力大致相等。
如上所述，可以使用测力计9，对要使芯体8与间隔件12发生摩擦地运动时，沿芯体8的外周面S作用的、与外周面S的周向垂直的方向的力即摩擦力进行测定。
在图9所示的测定方法中，将使用实施例1～5、比较例1和2的芯体作为芯体8时，使用测力计9测定的上述摩擦力的大小设为F，并将相对于该芯体的外周面而垂直地作用的法向力的大小设为P时，通过F/P计算表1所示的静摩擦系数。
(平均峰间隔以及芯体的Ra)
表1所示的平均峰间隔以及芯体的Ra使用图7所示的测定方法的表面粗糙度测定装置20来测定。测定比较例1和2的平均峰间隔以及芯体的Ra时，在图7所示的测定方法中，使芯体8和制轮楔31旋转90度从而测定。
《本实施方式的效果》
表1中，实施例1～5的芯体(以下“实施例芯体”)的槽图案方向为“C”。由此，可以使实施例芯体与间隔件12之间的、与实施例芯体的外周面的周向垂直的方向、即实施例芯体的宽度方向上的静摩擦系数比槽图案方向为“D”的比较例1和2的芯体(以下“比较例芯体”)的宽度方向上的静摩擦系数更大。因此，实施例芯体实现了卷绕在其上的间隔件12与卷绕在比较例芯体上的间隔件12相比，难以从芯体的外周面偏移移动这样的效果。
此时，芯体与间隔件12之间的、芯体的宽度方向上的静摩擦系数为0.21以上且0.5以下。需要说明的是，若该静摩擦系数超过0.5，则开始将间隔件卷在芯体上时，对位的作业性显著降低。通过使静摩擦系数为0.5以下，可在间隔件与芯体之间产生适度的润滑，从而容易地进行对位。
(基于平均峰间隔的效果)
表1中，实施例芯体的平均峰间隔为50μm以上且500μm以下。由此，可使实施例芯体与间隔件12之间的实施例芯体的宽度方向上的静摩擦系数，相对于间隔件卷体领域的基准充分变大。
“间隔件卷体领域的基准”例如为该间隔件卷体的芯体与间隔件之间的、在芯体的宽度方向上的静摩擦系数超过某值的基准。
例如，输送间隔件卷体时、或用于电池的制造时，优选即使10m/s2的加速度的力作用于间隔件卷体，间隔件也不会从芯体的外周面偏移移动。并且，间隔件卷体的芯体与间隔件之间的、在芯体的宽度方向上的静摩擦系数超过0.2时，可视为即使10m/s2的加速度的力作用于其上，间隔件也不会从芯体的外周面偏移移动。
另外，表1中，实施例的芯体的平均峰间隔为468μm以下。由此，可使卷绕在实施例芯体上的间隔件的Ra在“第1周”中为2.0μm以下。实施例芯体的平均峰间隔从芯体表面的凹凸向卷绕在芯体上的间隔件的转印的观点出发，优选为400μm以下，更优选为250μm以下，进一步优选为100μm以下。特别地，在芯体的平均峰间隔为250μm以下时，该芯体表面的凹凸向卷绕在芯体上的间隔件的转印显著减少。
就平均槽峰间隔较宽的芯体而言，芯体的外周面与间隔件的接触面积变少。因此，将间隔件卷绕在芯体的外周面上时，施加于槽的顶点的压力变大。此时，芯体表面的凹凸向卷绕在芯体上的间隔件的转印有变大的倾向。
例如，表1中，实施例4的“芯体的Ra”与实施例5的“芯体的Ra”为同等程度。另一方面，平均峰间隔比较宽的实施例4的“间隔件的Ra”的“第1周”的值比实施例5的“间隔件的Ra”的“第1周”的值更大。
并且，将芯体表面的凹凸被更大地转印的间隔件用于电池等制品时，发生问题的可能性变得更高。因此，卷绕在外周面的凹凸大于一定的基准的芯体(以下“凹凸芯体”)上的间隔件不能用作制品。因此，将间隔件卷绕在凹凸芯体上时，间隔件的被卷绕在芯体的表面附近的部分、即芯体表面的凹凸被相对较大地转印的部分(所谓的“废弃卷部分”)变长。因此，凹凸芯体不优选作为间隔件卷体的芯体。
(基于芯体的Ra的效果)
表1中，实施例1～5、比较例1和2(以下“全部芯体”)的“芯体的Ra”为0.1μm以上且50μm以下。此时，可以使全部芯体与间隔件12之间的、与全部芯体的槽方向垂直的方向上的静摩擦系数，相对于上述间隔件卷体的领域的基准充分变大。
然而，如上所述，间隔件从芯体的外周面偏移移动时，间隔件大多向芯体的宽度方向移动。因此，优选为像实施例芯体这样，槽图案方向为“C”，即形成于外周面上的槽在沿芯体的圆周方向的方向上延伸，并且“芯体的Ra”为0.1μm以上50μm以下。并且，若芯体的Ra超过50μm，则芯体表面的凹凸向卷绕在该芯体上的间隔件的转印有变得显著的倾向。
“芯体的Ra”更优选为0.3μm以上，进一步优选为0.5μm以上。若芯体的Ra为0.3μm以上，则能使芯体与间隔件12之间的、芯体的宽度方向上的静摩擦系数更充分地变大。另外，更优选为30μm以下，进一步优选为15μm以下，更进一步优选为10μm以下，再进一步优选为5μm以下。若芯体的Ra为30μm以下，则更能抑制芯体表面的凹凸向卷绕在该芯体上的间隔件的转印。换言之，“芯体的Ra”更优选为0.3μm以上且30μm以下，进一步更优选为0.5μm以上且15μm以下。
(槽的形态的效果)
图10是表示具备从图8(a)所示的芯体8送出的间隔件12的锂离子二次电池1的构成的示意图。锂离子二次电池1除了上述阴极11、间隔件12、阳极13之外，还具备卷芯19。
间隔件12在卷芯19上卷绕为层状。阴极11和阳极13被夹持在卷绕为层状的间隔件12的层之间。
图10(a)表示在锂离子二次电池1的间隔件12上形成有螺旋状的凹凸形状T的构成。凹凸形状T是形成于卷绕了间隔件12的芯体8的外周面S上的槽被转印而成的。
如图8(d)所示，槽Ga～Gc通过使切削刃40接触芯体8的外周面S并使芯体8旋转而形成。此时，在图8(d)所示的截面中，使切削刃40在芯体8旋转一周的期间内从槽Ga的位置向着方向D移动到槽Gb的位置。由此，槽Ga与槽Gb在芯体8的外周面S上被形成为连续的螺旋状的槽。并且，通过使切削刃40从槽Gb的位置同样地移动到槽Gc的位置，可以使螺旋状的槽向方向D延伸。另外，通过使切削刃40同样地移动，可以使螺旋状的槽延伸至芯体8的整个宽度。
图10(a)所示的锂离子二次电池1的间隔件12的凹凸形状T是延伸至芯体8的整个宽度的螺旋状的槽转印而成的。图10(a)所示的锂离子二次电池1的方向C对应于图8(a)所示的芯体8的方向C。另外，图10(a)所示的锂离子二次电池1的方向D对应于图8(a)所示的芯体8的方向D。需要说明的是，图10(a)中，凹凸形状T被稀疏地描绘，但这是为了使图简洁的描绘。实际上，凹凸形状T被致密地转印在间隔件12的表面上。
图10(b)是表示与图10(a)所示的锂离子二次电池1的方向D垂直的截面的截面图。图10(b)中，描绘了卷芯19和一层的间隔件12。在其截面上，对于一层的间隔件12而言，凹凸形状T存在为点状。相同地，对于其他层(未图示)的间隔件12而言，凹凸形状T也存在为点状。
如图3(a)所示，锂离子3经由间隔件12的孔P向间隔件12的厚度方向、即与方向D垂直的方向移动。并且，上述的凹凸形状T有时会阻碍锂离子3的移动。
与图10(b)所示的方向D垂直的截面上，对于间隔件12的各层而言，凹凸形状T存在为点状。因此，锂离子3可经由形成于间隔件12的不存在凹凸形状T的位置的孔P，向间隔件12的厚度方向移动。
并且，图10(a)所示的锂离子二次电池1中，锂离子二次电池1的卷绕了间隔件12的芯体8的外周面S的槽，在与方向D垂直的截面上不偏离点状地(日文：点状に偏りなく)被转印至间隔件12。由此，锂离子二次电池1的锂离子3的流动在锂离子二次电池1整体上被均匀化。
(槽的形态的比较例)
图10(c)表示在锂离子二次电池1的间隔件12上形成有多种凹凸形状Ta、Tb、…的构成。图10(d)是表示图10(c)所示的锂离子二次电池1的与方向D垂直的截面的截面图。需要说明的是，图10(c)中，凹凸形状Ta、Tb、…被稀疏地描绘，但这是为了使图简洁的描绘。实际上，这些凹凸形状被致密地转印在间隔件12的表面上。
与图10(d)所示的方向D垂直的截面上，对间隔件12的各层而言，存在有多种凹凸形状Ta、Tb、…的任一种凹凸形状Tx。此时，锂离子二次电池1的锂离子3的流动在锂离子二次电池1的整体上变得不均匀。
(间隔件卷体的制造方法)
包含如图8(a)所示，准备在外周面S上形成了沿方向C的槽的芯体8的准备工序；和如图6(a)所示，将间隔件12卷绕在外周面S上的工序的间隔件卷体的制造方法，也包含在本发明中。根据以上的制造方法，可以得到适于输送以及电池制造的间隔件卷体。
[总结]
本发明第一方式的芯体为外周面上卷绕有电池用间隔件的芯体，该芯体在上述外周面上形成有沿上述外周面的周向的槽，且该芯体为树脂制。
根据上述构成，芯体的槽延伸的方向(以下“槽方向”)大致为芯体的外周面的周向。由此，可以使芯体与电池用间隔件之间的、与芯体的外周面的周向垂直的方向即芯体的宽度方向上的静摩擦系数，比槽方向为芯体的宽度方向的芯体(以下“芯体a”)与电池用间隔件之间的、芯体a的宽度方向上的静摩擦系数更大。因此，卷绕于芯体上的电池用间隔件比卷绕在芯体a上的电池用间隔件在芯体的宽度方向上更难以从芯体的外周面偏移移动。
另外，本发明第二方式的间隔件卷体具备上述芯体、以及卷绕于上述外周面上的电池用间隔件。
根据上述构成，卷绕于芯体上的电池用间隔件比卷绕在芯体a上的电池用间隔件在芯体的宽度方向上更难以从芯体的外周面偏移移动。因此，将电池用间隔件卷绕在芯体上得到的间隔件卷体，比将电池用间隔件卷绕在芯体a上得到的间隔件卷体更适于输送以及电池制造。
与上述外周面的周向垂直的方向上的平均峰间隔优选为50μm以上且500μm以下。
上述平均峰间隔优选为250μm以下。
根据上述构成，芯体表面的凹凸向卷绕于芯体上的电池用间隔件的转印变少。
上述槽优选在上述外周面上形成为螺旋状。
根据上述构成，将卷绕于芯体上的电池用间隔件从芯体送出从而用作电池的间隔件时，可使该电池的离子的流动在电池整体上均匀化。
上述芯体与上述电池用间隔件之间的、与上述周向垂直的方向上的静摩擦系数优选为0.21以上且0.5以下。
另外，本发明第三方式的间隔件卷体的制造方法包含：准备在外周面上形成了沿外周面的周向的槽的芯体的工序；以及在上述外周面上卷绕电池用间隔件的工序。
根据上述制造方法，可以得到适于输送以及电池制造的间隔件卷体。
[附加事项]
本发明并不限定于上述各实施方式，在权利要求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。
产业上的可利用性
本发明可用于将电池用间隔件以外的一般的膜卷取在芯体上的膜卷体、该膜卷体的制造方法、以及使用了锂离子二次电池以外的膜的一般的应用制品。
附图标记说明
1 锂离子二次电池(电池)
4 耐热层(功能层)
5 多孔性薄膜
8、u、l 芯体
10 间隔件卷体
11 阴极
12 间隔件(电池用间隔件)
13 阳极
S 外周面

Claims (8)

1.一种芯体，其特征在于，是外周面上卷绕有电池用间隔件的芯体，
在所述外周面上形成有沿所述外周面的周向的槽，
沿所述外周面的周向的所述槽为在如下方向上延伸的槽，该方向是指与在所述外周面的周向上延伸的直线相交形成的锐角的大小为10°以下的方向，
且所述芯体为树脂制。
2.一种间隔件卷体，其特征在于，具备：
权利要求1所述的芯体；以及
卷绕于所述外周面上的电池用间隔件。
3.一种间隔件卷体，其特征在于，具备：
在外周面上形成有沿所述外周面的周向的槽的、且为树脂制的芯体；以及
卷绕于所述芯体的所述外周面上的电池用间隔件，
与所述外周面的周向垂直的方向上的平均峰间隔为50μm以上且500μm以下，其中，所述平均峰间隔是指所述槽的两端形成的顶点的间隔即峰间隔的平均值。
4.根据权利要求3所述的间隔件卷体，其特征在于，所述平均峰间隔为250μm以下。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的间隔件卷体，其特征在于，所述槽在所述外周面上形成为螺旋状。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的间隔件卷体，其特征在于，所述芯体与所述电池用间隔件之间的、与所述周向垂直的方向上的静摩擦系数为0.21以上且0.5以下。
7.根据权利要求5所述的间隔件卷体，其特征在于，所述芯体与所述电池用间隔件之间的、与所述周向垂直的方向上的静摩擦系数为0.21以上且0.5以下。
8.一种间隔件卷体的制造方法，其特征在于，包含：
准备在外周面上形成了沿所述外周面的周向的槽的芯体的工序；以及
在所述外周面上卷绕电池用间隔件的工序，
沿所述外周面的周向的所述槽为在如下方向上延伸的槽，该方向是指与在所述外周面的周向上延伸的直线相交形成的锐角的大小为10°以下的方向。
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