CN107529343B - 多孔质间隔件条带及其制造方法、卷绕体及锂离子电池 - Google Patents

多孔质间隔件条带及其制造方法、卷绕体及锂离子电池 Download PDF

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Abstract

在间隔件条带(12a、12b)的侧面(12c)，边缘长度(R)/长边长度(P)的值小于1.04，因此能够提供一种抑制了在作业过程中裂开的可能性的多孔质间隔件条带。

Description

多孔质间隔件条带及其制造方法、卷绕体及锂离子电池
技术领域
本发明涉及用于锂离子电池等电池的被分割的多孔质间隔件条带、多孔质间隔件条带的制造方法、将多孔质间隔件条带卷绕在卷芯的多孔质间隔件卷绕体、以及具备将多孔质间隔件条带切割为给定的长度而成的多孔质间隔件的锂离子电池。
背景技术
用于锂离子电池的间隔件的原料能够沿着该原料的长边方向进行分割(切断)，从而得到在与上述长边方向正交的方向上具有给定的分割宽度的多个间隔件条带。
该每个间隔件条带卷绕于卷芯而做成为间隔件卷绕体，并供给到电池的制造工序，在电池的制造工序中，在与上述分割宽度正交的方向上被切断为给定的长度而用作间隔件。
因此，上述间隔件条带中的被分割的侧面直接成为电池用间隔件的侧面，所以其形状很重要。
因此，在专利文献1记载了如下内容，即，在包括基材层和无机层的间隔件中，为了抑制在间隔件弯曲的情况下无机层从基材层剥离，将间隔件的侧面形成为锥形。
另一方面，在专利文献2中记载了如下内容，即，使用剪切方式裁剪感光材料，使其侧面为直角。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报“特开2012-199020号”公报(2012年10月18日公开)
专利文献2：日本公开专利公报“特开2005-66796号”公报(2005年03月17日公开)
发明内容
发明要解决的课题
在卷绕型电池中，间隔件在正极和负极之间与正极和负极一同在MD(machinedirection：间隔件条带的长边方向)上进行卷绕，并将卷绕的正极材料、负极材料以及间隔件插入到圆筒状的容器。因此，在插入到圆筒状的容器的、进行卷绕的正极材料、负极材料以及间隔件中，相当于上述间隔件条带中的被分割的侧面的电池用间隔件的侧面会露出。
在层叠型电池中，间隔件置于正极或负极上，使得覆盖正极或负极，因此与上述卷绕型电池的情况同样地，相当于上述间隔件条带中的被分割的侧面的电池用间隔件的侧面会露出。
此外，在电池的组装作业过程中，上述间隔件条带的被分割的侧面也会露出。
如上所述，在电池的组装作业过程中露出的上述间隔件条带中的被分割的侧面、电池用间隔件的侧面的直线性差的情况下，在作业过程中容易被什么东西卡住，从而上述间隔件条带、电池用间隔件有可能裂开。
另外，关于上述间隔件条带中的被分割的侧面、电池用间隔件的侧面的直线性，在将这些侧面中的沿着上述MD的直线上的两点间的直线距离设为P并将沿着上述MD的直线上的两点间的沿着上述侧面的形状的距离设为R的情况下，用R/P的值表示，该值大意味着与上述MD正交的方向上的凹凸大，该值小意味着与上述MD正交的方向上的凹凸小。
因此，上述间隔件条带中的被分割的侧面、电池用间隔件的侧面的直线性很重要。
然而，在专利文献1中，虽然记载了为了抑制无机层从基材层剥离而将间隔件的两侧面形成为锥形的内容，但是完全没有着眼于间隔件的侧面的直线性。
此外，在专利文献2中，虽然记载了使用剪切方式对非多孔性材料进行裁剪而使其两侧面为直角的内容，但是与间隔件那样的多孔性材料不同，非多孔性材料的侧面的直线性原本就高，因此不会成为大的问题。
本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种抑制了在作业过程中裂开的可能性的多孔质间隔件条带和多孔质间隔件条带的制造方法。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述的课题，本发明的多孔质间隔件条带的特征在于，在多孔质间隔件条带的侧面，将在上述多孔质间隔件条带和上述多孔质间隔件条带以外的部分对上述多孔质间隔件条带的侧面的图像进行二值化处理而得到的、沿着长边方向的直线上的两点间的直线距离设为P，并将沿着上述长边方向的直线上的两点间的沿着上述侧面的形状的距离设为R，在该情况下，R/P的值小于1.04。
根据上述结构，在上述多孔质间隔件条带的侧面，上述R/P的值小于1.04，因此尽管是多孔性材料，其侧面的直线性也高，所以能够抑制在作业过程中上述间隔件条带裂开。
为了解决上述的课题，在本发明的多孔质间隔件条带的制造方法中，上述多孔质间隔件条带是将多孔质间隔件的原料沿着上述原料的长边方向进行分割而成的，上述多孔质间隔件条带的制造方法的特征在于，包括使用分割部形成上述多孔质间隔件条带的侧面的工序，上述分割部具备能够向彼此不同的方向旋转的上刀和下刀，在形成于与上述长边方向正交的横截方向上彼此相邻的上述下刀之间的空间部，上述上刀与相邻的上述下刀中的一个接触。
根据上述方法，尽管是多孔性材料，也能够形成直线性高的多孔质间隔件条带的侧面，因此能够抑制在作业过程中上述间隔件条带裂开的可能性。
发明效果
根据本发明的一个方式，能够提供一种抑制了在作业过程中裂开的可能性的多孔质间隔件条带和多孔质间隔件条带的制造方法。
附图说明
图1是示出锂离子二次电池的截面结构的示意图。
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种结构的示意图。
图4的(a)是示出分割间隔件的原料的分割装置的结构的示意图，图4的(b)是示出利用分割装置将间隔件的原料分割为多个间隔件条带的状态的图。
图5的(a)是示出图4所示的分割装置具备的剪切方式的切断装置的图，图5的(b)是示出剪切方式的切断装置具备的分割部的图，图5的(c)是示出利用分割部分割间隔件的原料的状态的图。
图6是示出间隔件条带的侧面中的评价直线性的部分的图。
图7是用于说明利用了剃刀的切割法的图。
图8的(a)是用于说明间隔件条带的侧面的直线性评价方法的图，图8的(b)和(c)是示出该直线性评价结果的图。
图9的(a)是示意性地示出本实施方式的间隔件条带的侧面的直线性的图，图9的(b)是示意性地示出用剃刀切割法分割的间隔件条带的侧面的直线性的图。
图10是用于说明将由聚乙烯构成的多孔质间隔件条带的侧面作为一个侧面的试验片的拉伸强度的测定方法及其结果的图。
图11是用于说明将由聚乙烯构成的多孔质间隔件条带的侧面作为一个侧面的试验片的摆锤冲击试验的测定方法及其结果的图。
具体实施方式
(基本结构)
依次对锂离子二次电池、间隔件、耐热间隔件、耐热间隔件的制造方法、分割装置进行说明。
(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，因此当前被广泛用作用于个人计算机、便携式电话、便携式信息终端等设备、汽车、飞行器等移动体的电池，此外，被广泛用作有助于电力的稳定供给的固定用电池。
图1是示出锂离子二次电池1的截面结构的示意图。
如图1所示，锂离子二次电池1具备阴极11、间隔件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之间连接有外部设备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。
(间隔件)
间隔件12配置在作为锂离子二次电池1的正极的阴极11与作为锂离子二次电池1的负极的阳极13之间，并配置为被阴极11和阳极13夹持。间隔件12是对阴极11与阳极13之间进行分离并且使锂离子能够在阴极11与阳极13之间进行移动的多孔质膜。作为间隔件12的材料，间隔件12例如包含聚乙烯、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升温时的状态，(c)示出锂离子二次电池1急剧升温时的状态。
如图2的(a)所示，在间隔件12设置有许多的孔P。通常，锂离子二次电池1的锂离子3能够经由孔P来回移动。
在此，由于例如由锂离子二次电池1的过充电或者外部设备的短路引起的大电流等，有时锂离子二次电池1会升温。在该情况下，如图2的(b)所示，间隔件12会熔解或柔软化而堵塞孔P。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。在该情况下，如图2的(c)所示，间隔件12有时会被击穿。而且，锂离子3会从被击穿的间隔件12泄漏，因此锂离子3的移动不会停止。因此，会继续升温。
(耐热间隔件)
图3是示出图1所示的锂离子二次电池1的另一种结构的示意图，(a)示出通常的结构，(b)示出锂离子二次电池1急剧升温时的状态。
如图3的(a)所示，间隔件12也可以是具备多孔质膜5和耐热层4的耐热间隔件。耐热层4可以层叠在多孔质膜5的阴极11侧的单面。另外，耐热层4也可以层叠在多孔质膜5的阳极13侧的单面，还可以层叠在多孔质膜5的双面。而且，在耐热层4也设置有与孔P同样的孔。通常，锂离子3经由孔P和耐热层4的孔进行移动。作为耐热层4的材料，耐热层4例如包含全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)。
如图3的(b)所示，因为耐热层4对多孔质膜5进行辅助，所以即使锂离子二次电池1急剧升温而使多孔质膜5熔解或柔软化，也能够维持多孔质膜5的形状。因此，只不过是多孔质膜5熔解或柔软化而堵塞孔P。由此，锂离子3的移动停止，因此上述的过放电或过充电也会停止。像这样，可抑制间隔件12的击穿。
(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没有特别限定，能够利用众所周知的方法来进行。以下，假定多孔质膜5作为其材料主要包含聚乙烯的情况进行说明。但是，在多孔质膜5包含其它材料的情况下也能够通过同样的制造工序来制造间隔件12。
例如，可举出在热塑性树脂中加入可塑剂进行膜成型之后用适当的溶剂除去该可塑剂的方法。例如，在多孔质膜5由包含超高分子量聚乙烯的聚乙烯树脂形成的情况下，能够通过如下所示的方法进行制造。
该方法包括：(1)将超高分子量聚乙烯和碳酸钙等无机填充剂混匀而得到聚乙烯树脂组成物的混匀工序；(2)使用聚乙烯树脂组成物成型为膜的延压工序；(3)从在工序(2)中得到的膜中除去无机填充剂的除去工序；以及(4)使在工序(3)中得到的膜延伸而得到多孔质膜5的延伸工序。
通过除去工序在膜中设置许多的微小孔。通过延伸工序延伸的膜的微小孔成为上述的孔P。由此，形成具有给定的厚度和透气度的作为聚乙烯微多孔膜的多孔质膜5。
另外，在混匀工序中，也可以将100重量份的超高分子量聚乙烯、5～200重量份的重量平均分子量为1万以下的低分子量聚烯烃、以及100～400重量份的无机填充剂进行混匀。
此后，在涂敷工序中在多孔质膜5的表面形成耐热层4。例如，在多孔质膜5涂敷芳族聚酰胺/NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶液(涂敷液)而形成作为芳族聚酰胺耐热层的耐热层4。耐热层4可以只设置在多孔质膜5的单面，也可以设置在多孔质膜5的双面。此外，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。
将涂敷液涂敷到多孔质膜5的方法没有特别限制，只要是能够均匀地进行湿法涂覆的方法即可，能够采用现有的众所周知的方法。例如，能够采用毛细管涂敷法、旋涂法、狭缝式模涂法、喷涂法、浸涂法、辊涂法、网板印刷法、苯胺印刷法、棒涂法、照相凹版涂敷法、模涂法等。耐热层4的厚度能够通过调节涂敷湿膜的厚度、涂敷液中的固态成分浓度来进行控制。
另外，作为在进行涂敷时固定或传送多孔质膜5的支承体，能够使用树脂制的膜、金属制的带、鼓等。
能够像上述的那样制造在多孔质膜5层叠了耐热层4的间隔件12(耐热间隔件)。制造的间隔件缠绕到圆筒形状的卷芯。另外，可通过以上的制造方法来制造的对象不限定于耐热间隔件。该制造方法也可以不包括涂敷工序。在该情况下，制造的对象是不具有耐热层的间隔件。
(分割装置)
不具有耐热间隔件或耐热层的间隔件(以下，记为“间隔件”)优选具有适合锂离子二次电池1等应用产品的宽度(以下，记为“产品宽度”)。但是，为了提高生产性，间隔件制造为其宽度为产品宽度以上。将其称为间隔件的原料。先制造该间隔件的原料，然后在分割装置中将“间隔件的宽度”切断(分割)为产品宽度，作为间隔件条带，其中，“间隔件的宽度”表示间隔件的原料的相对于长边方向和厚度方向大致垂直的方向上的长度。
以下，将分割之前的宽度宽的间隔件称为“间隔件的原料”，将间隔件的宽度被分割为产品宽度的间隔件特别称为“间隔件条带”。此外，分割意味着将间隔件的原料沿着长边方向(制造中的膜的传送方向，MD：Machine direction)进行切断，切割意味着将间隔件条带沿着横截方向(TD：transverse direction)进行切断。横截方向(TD)意味着相对于间隔件条带的长边方向(MD)和厚度方向大致垂直的方向。
(实施方式1)
(分割装置的结构)
图4的(a)是示出具备剪切方式的切断装置7的分割装置6的结构的示意图，图4的(b)是示出利用分割装置6将间隔件(多孔质间隔件)的原料12O分割为多个间隔件条带(多孔质间隔件条带)12a、12b的状态的图。
另外，虽然在本实施方式中以如图3所示地在多孔质膜5的单面作为耐热层4层叠了全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)的间隔件的原料12O为例进行说明，但是不限定于此，间隔件的原料12O可以是不具备耐热层4的多孔质膜5，也可以在多孔质膜5的双面具备耐热层4。
如图4的(a)所示，分割装置6具备被可旋转地支承的圆柱形状的开卷辊63、多个辊64、65、68U、68L、69U、69L、第一接触辊81U、第二接触辊81L、第一臂82U、第二臂82L、第一卷绕辅助辊83U、第二卷绕辅助辊83L、第一缠绕辊70U、第二缠绕辊70L、切断装置7。
在分割装置6中，在开卷辊63嵌入有缠绕了间隔件的原料12O的圆筒形状的卷芯。间隔件的原料12O通过路径U或L从卷芯c进行开卷。在想要将间隔件的原料12O的A面作为上表面进行传送的情况下，只要通过路径L进行开卷即可，在想要将间隔件的原料12O的B面作为上表面进行传送的情况下，只要通过路径U进行开卷即可。另外，在本实施方式中，将间隔件的原料12O的A面作为上表面进行传送，因此通过路径L进行开卷。
另外，在本实施方式中，上述A面是多孔质膜5中的与和耐热层4相接的面对置的表面，上述B面是耐热层4中的与和多孔质膜5相接的面对置的表面。
像这样进行开卷的间隔件的原料12O经由辊64和辊65传送到切断装置7，并如图4的(a)和(b)所示，被切断装置7分割为多个间隔件条带12a、12b。
(切断装置和分割部)
图5的(a)是示出图4所示的分割装置6具备的剪切方式的切断装置7的图，图5的(b)是示出切断装置7具备的分割部S的图，图5的(c)是示出利用切断装置7具备的分割部S对间隔件的原料12O进行分割的状态的图。
如图5的(a)所示，剪切方式的切断装置7具备被支撑为能够向彼此不同的方向旋转的圆柱形状的下侧的轴66和上侧的轴67，在上侧的轴67装配有作为圆刀的多个(在本实施方式中是8个)上刀67a。如图5的(b)所示，作为圆刀的多个上刀67a分别插入到下侧的轴66具备的多个(在本实施方式中是8个)空间部。另外，如图5的(a)所示，剪切方式的切断装置7具备多个(在本实施方式中是8个)分割部S。
如图5的(c)所示，剪切方式的切断装置7具备的每个分割部S具备上刀67a、在与长边方向(MD)正交的横截方向(TD)上彼此相邻的下刀66a、以及形成在彼此相邻的下刀66a之间的空间部66b。另外，下刀66a和空间部66b设置在下侧的轴66。
而且，在每个分割部S中，上刀67a插入到空间部66b，并且，与相邻的两个下刀66a中的图中左侧的下刀66a的侧面接触。
上刀67a的刃尖部分具有平坦部67b和倾斜部67c，平坦部67b是与下刀66a接触的部分。倾斜部67c是与平坦部67b对置的部分，且是倾斜的部分，使得上刀67a的刃尖部分随着接近顶端而渐渐变得尖锐。
另外，虽然在本实施方式中以上刀67a为单刃的情况为例进行了说明，但是上刀67a也可以是双刃等。
当通过这样的分割部S对间隔件的原料12O进行分割时，间隔件条带12a、12b分别形成为，具有彼此对置的侧面12c和侧面12d，侧面12c由上刀67a(具体地，是上刀67a的倾斜部67c)和空间部66b形成，侧面12d由上刀67a(具体地，是上刀67a的平坦部67b)和与上刀67a接触的下刀66a形成。
另外，在本实施方式中，为了抑制耐热层4剥离，使上刀67a从多孔质膜5中的作为与和耐热层4相接的面对置的表面的A面进入，但是不限定于此。
此外，也可以将上刀67a与下刀66a相接的角度、上刀67a与下刀66a相接的压力适宜地调整为适合间隔件条带12a、12b的制造的角度、压力。
关于被切断装置7具备的多个分割部S分割的多个间隔件条带12a、12b，如图4的(a)所示，多个间隔件条带12a、12b中的一部分12a分别经由辊68U、辊69U以及第一卷绕辅助辊83U缠绕到嵌入于第一缠绕辊70U的圆筒形状的各卷芯u(线轴)。此外，多个间隔件条带12a、12b中的另一部分12b分别经由辊68L、辊69L以及第二卷绕辅助辊83L缠绕到嵌入于第二缠绕辊70L的圆筒形状的各卷芯l(线轴)。另外，将缠绕为辊状的间隔件条带12a、12b称为间隔件卷绕体12U、12L。
另外，在间隔件卷绕体12U、12L中，间隔件条带12a、12b缠绕为，间隔件条带12a、12b的A面朝向外侧，B面朝向内侧。
在本实施方式中，以如下情况为例进行了说明，即，如图4的(b)所示，在间隔件的原料的横截方向(TD)上沿着间隔件的原料的长边方向(MD)利用上述的8个分割部S将间隔件的原料12O分割为7个间隔件条带12a、12b(分割工序)，从而形成4个第奇数个间隔件条带12a和3个第偶数个间隔件条带12b，4个第奇数个间隔件条带12a缠绕到嵌入于第一缠绕辊70U的圆筒形状的各卷芯u(线轴)，3个第偶数个间隔件条带12b缠绕到嵌入于第二缠绕辊70L的圆筒形状的各卷芯1(线轴)，但是不限定于此，对间隔件的原料12O进行分割而形成几个间隔件条带12a、12b取决于间隔件的原料12O的尺寸、间隔件条带12a、12b的间隔件的宽度，因此显然能够适宜地进行改变。另外，在本实施方式中，利用8个分割部S分割的两端的间隔件条带并不使用。
此外，在本实施方式中，以缠绕到嵌入于第一缠绕辊70U的圆筒形状的各卷芯u(线轴)的间隔件条带的数目与缠绕到嵌入于第二缠绕辊70L的圆筒形状的各卷芯l(线轴)的间隔件条带的数目不同的情况为例进行了说明，但是它们的数目也可以相同。
(卷绕部)
在第一缠绕辊70U(卷绕部)中，根据4个第奇数个间隔件条带12a的数目，以可拆装的方式装配有4个卷芯u。同样地，在第二缠绕辊70L(卷绕部)中，根据3个第偶数个间隔件条带12b的数目，以可拆装的方式装配有3个卷芯1。
如图4的(a)所示，第一缠绕辊70U与卷芯u一同向图4的(a)中的箭头的方向旋转，从而对间隔件条带12a进行卷绕(卷绕工序)。卷芯u能够与卷绕在卷芯u的间隔件条带12a一同从第一缠绕辊70U拆下。
同样地，第二缠绕辊70L与卷芯l一同向图4的(a)中的箭头的方向旋转，从而对间隔件条带12b进行卷绕(卷绕工序)。卷芯l能够与卷绕在卷芯1的间隔件条带12b一同从第二缠绕辊70L拆下。
(接触辊)
图4的(a)所示的分割装置6具备的第一接触辊81U和第二接触辊81L分别可旋转地设置(固定)在第一臂82U和第二臂82L的一端。第一臂82U和第二臂82L分别能够以位于另一端的旋转轴84U、84L(轴)为中心进行转动(能够向图4的(a)中的箭头的方向进行转动)。第一卷绕辅助辊83U配置在第一接触辊81U与第一臂82U的旋转轴84U之间，并可旋转地固定在第一臂82U。第二卷绕辅助辊83L配置在第二接触辊81L与第二臂82L的旋转轴84L之间，并可旋转地固定在第二臂82L。
另外，第一接触辊81U和第二接触辊81L分别将卷绕的间隔件条带12a、12b压附到间隔件卷绕体12U、12L的卷绕面(表面)。在此，第一接触辊81U和第二接触辊81L通过各自的自重来压附间隔件条带12a、12b。通过由第一接触辊81U和第二接触辊81L进行压附，从而抑制在卷绕的间隔件条带12a、12b产生褶皱等。另外，根据间隔件卷绕体12U、12L的外径的变化，第一接触辊81U和第二接触辊81L的位置会产生变化(位移)，使得与卷绕面相接。
(间隔件条带的侧面的直线性评价)
图6是示出间隔件条带12a、12b的侧面中的评价直线性的部分的图。
在本实施方式中，如图6的(a)所示，对间隔件条带12a、12b的侧面12c(图中A部分)进行直线性的评价。更具体地，进行了侧面12c中的与B面相接的部分的直线性的评价。
该部分在图6的(b)所示的间隔件卷绕体12U、12L中相当于端部(图中A部分)，在图6的(c)所示的间隔件条带12a、12b中相当于图中A部分。
另外，在间隔件条带的侧面的直线性评价中，使用了将不具备耐热层4的多孔质膜5用上述的剪切方式的切断装置7进行分割的间隔件条带以及将间隔件的原料12O用上述的剪切方式的切断装置7进行分割的间隔件条带12a、12b，并且还作为比较例使用了将间隔件的原料12O用后面说明的剃刀进行分割的间隔件条带。
图7是用于说明现有的利用了剃刀的切割(分割)方法的图。
如图7所示，间隔件的原料12O传送到辊101。在辊101中设置有能够插入剃刀100的刃尖的一部分的槽。因此，间隔件的原料12O被剃刀100和上述槽分割为间隔件条带。
图8的(a)是用于说明间隔件条带的侧面的直线性评价方法的图，图8的(b)是示出将不具备耐热层4的多孔质膜5用图5所示的剪切法进行分割的间隔件条带(在此，称为聚烯烃间隔件)的侧面的直线性评价结果的图，图8的(c)是示出将在多孔质膜5的单面作为耐热层4层叠了全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)的间隔件的原料12O用图7所示的剃刀切割法和图5所示的剪切法进行分割的间隔件条带12a、12b(在此，称为层叠间隔件)的侧面12c的直线性评价结果的图。
以下，以针对间隔件条带12a、12b的侧面12c的直线性评价方法为例，对间隔件条带的侧面的直线性评价方法进行说明。
如图8的(a)所示，首先对间隔件条带12a、12b的侧面12c得到原图像。
另外，图8的(a)所示的原图像的下部是图6的(a)所示的间隔件条带12a、12b的B面侧。
此后，在间隔件条带12a、12b和间隔件条带12a、12b以外的部分对该原图像进行二值化处理。
通过该二值化处理，能够得到能够明确地识别间隔件条带12a、12b和间隔件条带12a、12b以外的部分的加工图像。
上述加工图像中的间隔件条带12a、12b以外的部分具有由左侧长度(O)、长边长度(P)、右侧长度(Q)、以及边缘长度(R)构成的周长(O+P+Q+R)。
因此，求出边缘长度(R)/长边长度(P)的值，进行间隔件条带的侧面的直线性评价。
具体地，作为分析软件使用“WinROOF(MITANI CORPORATION)”，并通过下述的作业1.～作业6.求出边缘长度(R)/长边长度(P)的值。
1.读入原图像。
2.通过颜色分离分离为绿、红、蓝这三种颜色。
3.在分离为绿色的分离图像中实施自动二值化而提取背景部(判别分析法：模式法)。
4.测定在上述3.中提取的区域的周长(O+P+Q+R)。
5.在上述3.中提取的区域中测定除样品和背景的界面以外的三个边的线长(O+P+Q)。
6.从在上述4.中测定的周长(O+P+Q+R)减去在上述5.中测定的三个边的线长(O+P+Q)，从而计算出边缘长度(R)。
7.将计算出的边缘长度(R)除以长边长度(P)。
长边长度(P)相当于间隔件条带12a、12b的侧面12c中的沿着上述MD的直线上的两点间的直线距离，边缘长度(R)相当于沿着上述MD的直线上的两点间的沿着侧面12c的形状的距离。
边缘长度(R)/长边长度(P)的值大，意味着与上述MD正交的方向上的凹凸大，边缘长度(R)/长边长度(P)的值小，意味着与上述MD正交的方向上的凹凸小。
另外，为了抑制间隔件条带在作业过程中裂开的可能性，需要使边缘长度(R)/长边长度(P)的值小于1.04。
如图8的(b)所示，在将不具备耐热层4的多孔质膜5用图5所示的剪切法进行分割的间隔件条带(在此，称为聚烯烃间隔件)的情况下，作为边缘长度(R)/长边长度(P)的值，能够得到接近作为理想的值的1的1.007。
根据以上，在不具备耐热层4的多孔质膜5(聚烯烃间隔件)的情况下，通过用剪切法进行分割，从而能够得到充分满意的程度的间隔件条带的侧面的直线性。
另一方面，如图8的(c)所示，在将在多孔质膜5的单面作为耐热层4层叠了全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)的间隔件的原料12O用图7所示的剃刀切割法进行分割的间隔件条带(在此，称为层叠间隔件)的情况下，作为边缘长度(R)/长边长度(P)的值，得到了与作为理想的值的1偏离较大的1.047。
因此，当从抑制在作业过程中裂开的可能性的观点判断时，将在多孔质膜5的单面作为耐热层4层叠了全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)的间隔件的原料12O用图7所示的剃刀切割法进行分割的间隔件条带(层叠间隔件)并不优选。
在将在多孔质膜5的单面作为耐热层4层叠了全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)的间隔件的原料12O用图5所示的剪切法进行分割的间隔件条带12a、12b(在此，称为层叠间隔件)的情况下，作为边缘长度(R)/长边长度(P)的值，能够得到作为理想的值的1。
根据以上，在多孔质膜5的单面作为耐热层4层叠了全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)的间隔件的原料12O的情况下，或者在多孔质膜5的双面作为耐热层4层叠了全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)的间隔件的原料的情况下，为了得到满意的程度的间隔件条带的侧面的直线性，需要用图5所示的剪切法进行分割。
图9的(a)是示意性地示出将在多孔质膜5的单面作为耐热层4层叠了全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)的间隔件的原料12O用图5所示的剪切法进行分割的间隔件条带12a、12b(层叠间隔件)的侧面12c的直线性的图，图9的(b)是示意性地示出将在多孔质膜5的单面作为耐热层4层叠了全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)的间隔件的原料12O用图7所示的剃刀切割法进行分割的间隔件条带(层叠间隔件)12a’、12b’的侧面12c’的直线性的图。
如图9所示，当从抑制在作业过程中裂开的可能性的观点判断时，侧面的直线性高的间隔件条带12a、12b比侧面的直线性低的间隔件条带12a’、12b’优选。
(拉伸强度测定)
以下，基于图10对具有图8的(c)所示的R/P的值的在多孔质膜5的单面层叠了耐热层4的间隔件条带的拉伸强度的测定方法及其结果进行说明，具体地，对在作为多孔质膜5的聚烯烃间隔件的单面作为耐热层4层叠了全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)的间隔件条带12a”、12b”的拉伸强度的测定方法及其结果进行说明。
图10是用于说明将在间隔件卷绕体12U”、12L”中缠绕为辊状的间隔件条带12a”、12b”的侧面12c”作为一个侧面的试验片12e的拉伸强度的测定方法及其结果的图。
图10的(a)所示的间隔件卷绕体12U”、12L”是将200m的间隔件条带12a”、12b”缠绕在直径为3英寸的卷芯u、l的间隔件卷绕体12U”、12L”，间隔件条带12a”、12b”是将在由聚乙烯构成的多孔质膜的单面作为耐热层层叠了全芳香族聚酰胺的间隔件的原料沿着该原料的长边方向(MD)进行分割而成的。
试验片12e是通过如下方式制作的，即，使用切割机切出间隔件条带12a”、12b”，使其包含侧面12c”作为一个侧面，并且成为宽度1cm×长度5cm的尺寸。
如图10的(b)所示，将试验片12e的上下各1.5cm载置在卡盘(夹持台)14a、14b上，卡盘14a和卡盘14b具有2cm的卡盘间距离。
另外，拉伸强度基于“JIS K 7161塑料-拉伸特性的试验方法”进行测定。所使用的具体的测定装置和测定条件如下。
装置：TENSILON万能材料试验机(株式会社A&D，RTF-1210型)
试验片：5cm×1cm
试验速度(卡盘14a的速度)：100mm/min
测定次数：3次
卡盘间距离：2cm
试验方向：间隔件条带的长边方向(MD)
根据试验片12e的断裂时的应力A(N)计算出拉伸强度X(MPa)。具体地，使用以下的(式1)计算出拉伸强度X(MPa)。
拉伸强度X(MPa)＝荷重A(N)/(试验片的宽度(mm)×试验片的膜厚(mm)) (式1)
如图10的(c)所示，可知，当与使用将在由聚乙烯构成的多孔质膜的单面作为耐热层层叠了全芳香族聚酰胺的间隔件的原料用剃刀切割法进行分割的间隔件条带得到的试验片(边缘长度(R)/长边长度(P)：1.047，剃刀n＝1、剃刀n＝2、剃刀n＝3)进行比较时，使用将在由聚乙烯构成的多孔质膜的单面作为耐热层层叠了全芳香族聚酰胺的间隔件的原料用剪切法进行分割的间隔件条带得到的试验片12e(边缘长度(R)/长边长度(P)：1.000，剪切n＝1、剪切n＝2、剪切n＝3)的断裂时的荷重(N)更大。
如图10的(d)所示，试验片(剃刀n＝1、剃刀n＝2、剃刀n＝3)的拉伸强度X(MPa)的平均值为212Mpa，试验片12e(剪切n＝1、剪切n＝2、剪切n＝3)的拉伸强度X(MPa)的平均值为224Mpa，由此可知，具有通过剪切进行分割的侧面的试验片12e的拉伸强度明显大于具有通过剃刀切割法进行分割的侧面的试验片的拉伸强度。
可以说拉伸强度越大，对拉伸就越强韧，可以认为，在像具有通过剃刀切割法进行分割的侧面的试验片那样被分割的侧面不均匀的情况下，在拉伸时会产生应力集中而变得容易断裂。
(摆锤冲击试验)
以下，基于图11对具有图8的(c)所示的R/P的值的在多孔质膜5的单面层叠了耐热层4的间隔件条带的摆锤冲击试验的测定方法及其结果进行说明，具体地，对在作为多孔质膜5的聚烯烃间隔件的单面作为耐热层4层叠了全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)的间隔件条带12a”、12b”的摆锤冲击试验的测定方法及其结果进行说明。
图11是用于说明将在间隔件卷绕体12U”、12L”中缠绕为辊状的间隔件条带12a”、12b”的侧面12c”作为一个侧面的试验片12f的摆锤冲击试验的测定方法及其结果的图。
图11的(a)所示的间隔件卷绕体12U”、12L”是将200m的间隔件条带12a”、12b”缠绕在直径为3英寸的卷芯u、l而成的间隔件卷绕体12U”、12L”，间隔件条带12a”、12b”是将在由聚乙烯构成的多孔质膜的单面作为耐热层层叠了全芳香族聚酰胺的间隔件的原料沿着该原料的长边方向(MD)进行分割而成的。
试验片12f通过如下方法进行制作，即，使用切割机切出间隔件条带12a”、12b”，使其包含侧面12c”作为一个侧面，并成为宽度1cm×长度8cm的尺寸。
另外，摆锤冲击试验基于“JISK 7111-1塑料-摆锤冲击特性的求出方法”进行测定。所使用的具体的测定装置和测定条件如下。
装置：万能冲击试验机(安田精机制作所，No.258)
试验片：8cm×1cm
抬起角度：150°
测定次数：5次
振子(锤子)容量：1J
试验片的片数：1片
试验片的刻痕：无
试验方向：横截方向(TD)
另外，通常会在摆锤冲击试验用的试验片中制造刻痕，但是在本实验中为了对试验片的分割端部形状本身进行评价，并未在呈长方形切出的样品中制造追加的刻痕。
图11的(b)是用于说明试验片12f的摆锤冲击试验的测定方法的概略图，图11的(c)是示出试验片12f的摆锤冲击试验的结果的图。
如图11的(b)所示，当使重的振子(锤子)15从高度h’对试验片12f进行下摆时，振子15会在击穿试验片12f之后再次上摆到高度h。另外，距离k是从振子15的旋转中心到振子15的重心的距离。
图中的角度α是即使试验片改变也不会变化的角度，相当于抬起角度。另一方面，图中的角度β是振子15的角度，在击穿试验片时消耗的能量大的情况下，振子15的角度(β)会减小，在击穿试验片时消耗的能量小的情况下，振子15的角度(β)会增大。
即，因为振子15与试验片的种类无关地从确定的高度h’下摆，所以振子15的初始状态的能量(势能)是固定的，从该初始状态的能量减去击穿试验片时消耗的能量之后剩余的能量表现为振子15的角度(β)。
如图11的(c)所示，使用将在由聚乙烯构成的多孔质膜的单面作为耐热层层叠了全芳香族聚酰胺的间隔件的原料用剪切法进行分割的间隔件条带得到的试验片(边缘长度(R)/长边长度(P)：1.000)的振子15的角度(β)的5次的平均值为114.9°，使用将在由聚乙烯构成的多孔质膜的单面作为耐热层层叠了全芳香族聚酰胺的间隔件的原料用剃刀切割法进行分割的间隔件条带得到的试验片(边缘长度(R)/长边长度(P)：1.047)的振子15的角度(β)的5次的平均值为117.4°。
根据以上可知，与具有直线性高的侧面的试验片12f相比，具有直线性差的侧面的试验片容易破裂。
(总结)
本发明的方式1涉及的多孔质间隔件条带的特征在于，在多孔质间隔件条带的侧面，将在上述多孔质间隔件条带和上述多孔质间隔件条带以外的部分对上述多孔质间隔件条带的侧面的图像进行二值化处理而得到的、沿着长边方向的直线上的两点间的直线距离设为P，并将沿着上述长边方向的直线上的两点间的沿着上述侧面的形状的距离设为R，在该情况下，R/P的值小于1.04。
根据上述结构，在上述多孔质间隔件条带的侧面，上述R/P的值小于1.04，因此尽管是多孔性材料，其侧面的直线性也高，所以能够抑制在作业过程中上述间隔件条带裂开的可能性。
本发明的方式2涉及的多孔质间隔件条带是根据上述方式1所述的多孔质间隔件条带，其中，上述多孔质间隔件条带可以由多个层构成。
根据上述结构，能够实现由多个层构成的多孔质间隔件条带。
本发明的方式3涉及的多孔质间隔件条带是根据上述方式2所述的多孔质间隔件条带，其中，上述多个层可以是在多孔质膜层的单面层叠了多孔质耐热层而得到的层。
根据上述结构，能够实现在单面层叠了多孔质耐热层的多孔质间隔件条带。
本发明的方式4涉及的多孔质间隔件条带是根据上述方式2所述的多孔质间隔件条带，其中，上述多个层可以是在多孔质膜层的双面层叠了多孔质耐热层而得到的层。
根据上述结构，能够实现在双面层叠了多孔质耐热层的多孔质间隔件条带。
本发明的方式5涉及的多孔质间隔件条带是根据上述方式1至4中的任一方式所述的多孔质间隔件条带，其中，上述多孔质间隔件条带的侧面可以是被分割部分割而得到的侧面，上述分割部具备能够向彼此不同的方向旋转的上刀和下刀，在形成于在与上述长边方向正交的横截方向上彼此相邻的上述下刀之间的空间部，上述上刀与相邻的上述下刀中的一个接触。
根据上述结构，能够实现侧面的直线性高的该多孔质间隔件条带。
本发明的方式6涉及的多孔质间隔件卷绕体是将上述方式1至5中的任一方式所述的多孔质间隔件条带卷绕在卷芯的结构。
根据上述结构，能够实现将侧面的直线性高的该多孔质间隔件条带卷绕在卷芯的多孔质间隔件卷绕体。
本发明的方式7涉及的锂离子电池是具备多孔质间隔件的结构，上述多孔质间隔件是将上述方式1至5中的任一方式所述的多孔质间隔件条带沿着与上述长边方向正交的横截方向切割为给定的长度而成的。
根据上述结构，能够实现具备侧面的直线性高的该多孔质间隔件的锂离子电池。
在本发明的方式8涉及的多孔质间隔件条带的制造方法中，上述多孔质间隔件条带是将多孔质间隔件的原料沿着上述原料的长边方向分割而成的，上述多孔质间隔件条带的制造方法的特征在于，包括：使用分割部形成上述多孔质间隔件条带的侧面的工序，上述分割部具备能够向彼此不同的方向旋转的上刀和下刀，在形成于在与上述长边方向正交的横截方向上彼此相邻的上述下刀之间的空间部，上述上刀与相邻的上述下刀中的一个接触。
根据上述方法，尽管是多孔性材料，也能够形成直线性高的多孔质间隔件条带的侧面，因此能够抑制在作业过程中上述间隔件条带裂开的可能性。
(附记事项)
本发明不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求所示的范围进行各种变更，对分别在不同的实施方式中公开的技术手段进行适当组合而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内。进而，通过对分别在各实施方式公开的技术手段进行组合，从而能够形成新的技术特征。
产业上的可利用性
本发明能够利用于多孔质间隔件条带、多孔质间隔件条带的制造方法、卷绕体以及锂离子电池等。
符号说明
1：锂离子二次电池；
4：耐热层(多孔质耐热层)；
5：多孔质膜(多孔质膜层)；
6：分割装置；
7：切断装置；
12：间隔件(多孔质间隔件)；
12a：间隔件条带(多孔质间隔件条带)；
12b：间隔件条带(多孔质间隔件条带)；
12c：侧面；
12d：侧面；
12a”：间隔件条带(多孔质间隔件条带)；
12b”：间隔件条带(多孔质间隔件条带)；
12c”：侧面；
12d”：侧面；
12U：间隔件卷绕体(多孔质间隔件卷绕体)；
12L：间隔件卷绕体(多孔质间隔件卷绕体)；
12U”：间隔件卷绕体(多孔质间隔件卷绕体)；
12L”：间隔件卷绕体(多孔质间隔件卷绕体)；
12O：间隔件的原料(多孔质间隔件的原料)；
66：下侧的轴；
66a：下刀；
66b：空间部；
67：上侧的轴；
67a：上刀；
67b：平坦部；
67c：倾斜部；
l：卷芯；
u：卷芯；
MD：间隔件条带或间隔件的原料的长边方向；
TD：间隔件条带或间隔件的原料的横截方向；
S：分割部；
A面：多孔质膜的与和耐热层相接的面对置的表面；
B面：耐热层的与和多孔质膜相接的面对置的表面；
O：左侧长度；
P：长边长度(沿着长边方向的直线上的两点间的直线距离)；
Q：右侧长度；
R：边缘长度(沿着长边方向的直线上的两点间的沿着侧面的形状的距离)。

Claims (4)

1.一种多孔质间隔件条带，包含多个层，上述多个层是在多孔质膜层的单面层叠了多孔质耐热层而得到的层，其特征在于，
在多孔质间隔件条带的侧面，
将在上述多孔质间隔件条带和上述多孔质间隔件条带以外的部分对上述多孔质间隔件条带的侧面的图像进行二值化处理而得到的、上述多孔质耐热层中与相接于上述多孔质膜层的面对置的表面的、沿着长边方向的直线上的两点间的直线距离设为P，并将沿着上述长边方向的直线上的两点间的沿着上述侧面的形状的距离设为R，在该情况下，R/P的值小于1.04，
上述多孔质间隔件条带的侧面是通过使用能够向彼此不同的方向旋转的上刀和下刀，并且将上述上刀从上述多孔质膜层中与相接于上述多孔质耐热层的面对置的表面进入而形成的，
上述多孔质间隔件条带的侧面是被分割部分割而得到的侧面，在上述分割部，上述上刀与相邻的上述下刀中的一个在空间部接触，上述空间部形成于在与上述长边方向正交的横截方向上彼此相邻的上述下刀之间。
2.一种多孔质间隔件卷绕体，其特征在于，
将上述权利要求1所述的多孔质间隔件条带卷绕在卷芯而成。
3.一种锂离子电池，其特征在于，
该锂离子电池具备多孔质间隔件，上述多孔质间隔件是将上述权利要求1所述的多孔质间隔件条带沿着与上述长边方向正交的横截方向切割为给定的长度而成的。
4.一种多孔质间隔件条带的制造方法，上述多孔质间隔件条带是将多孔质间隔件的原料沿着上述原料的长边方向进行分割而成的，上述多孔质间隔件条带的制造方法的特征在于，
上述多孔质间隔件条带包含多个层，上述多个层是在多孔质膜层的单面层叠了多孔质耐热层而得到的层，
上述多孔质间隔件条带的制造方法包括：
使用分割部，通过将上刀从上述多孔质膜层中与相接于上述多孔质耐热层的面对置的表面进入，形成上述多孔质间隔件条带的侧面的工序，上述分割部具备能够向彼此不同的方向旋转的上述上刀和下刀，在形成于在与上述长边方向正交的横截方向上彼此相邻的上述下刀之间的空间部，上述上刀与相邻的上述下刀中的一个接触。
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