CN107565080B - 隔膜卷芯、隔膜卷绕体、以及隔膜卷绕体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隔膜卷芯、隔膜卷绕体、以及隔膜卷绕体的制造方法。实现侧面彼此的摩擦力大从而在堆叠时也不易倒塌的隔膜卷芯。提供如下的隔膜卷芯,其特征在于,能够将不卷绕隔膜的侧面作为上下方向而堆叠至少两个,所述侧面的至少一个面的算术平均粗糙度为0.16μm以上。
Description
技术领域
本发明涉及卷绕非水电解液二次电池用的隔膜时使用的隔膜卷芯、将隔膜卷绕于隔膜卷芯而成的隔膜卷绕体、以及隔膜卷绕体的制造方法。
背景技术
在专利文献1中,对于一边由辊等搬运系统搬运一边连续地制造的非水电解液二次电池用的隔膜,列举了关于将所制造的隔膜作为产品而供给时所卷绕的隔膜卷芯(以下,也称作“芯”)的形状的一例。
专利文献1中公开的芯具有供隔膜卷绕的外侧圆筒构件、作为嵌入轴的轴承而发挥功能的内侧圆筒构件、以及与外侧圆筒构件和内侧圆筒构件相连的支承构件(以下,也称作“肋”),所制造的隔膜作为卷绕于外侧圆筒构件的卷绕体而供给。
在先技术文献
专利文献1日本特开2013-139340号公报(2013年7月18日公开)
若上述的芯的外周表面因与其他芯、地面等的接触等而损伤,则成为卷绕在其外周表面的隔膜的损伤的原因。因此,在进行芯的保管时,要求以芯的外侧圆筒构件的外周表面不与其他芯、地面等接触的方式进行保管。
作为以芯的外周表面不与其他芯、地面等接触的方式进行保管的方法,可以列举以芯的侧面成为上下方向的方式将芯堆叠而保管的方法。
另外,通过将所制造的隔膜卷绕于芯,作为隔膜卷绕体而进行保管,从而能够进行隔膜的保管。在该情况下,通常,隔膜宽度比芯宽度窄,因此为了使隔膜不与其他芯、其他隔膜、以及地面等接触,可以列举以隔膜卷绕体的侧面成为上下方向的方式对隔膜卷绕体进行堆叠保管的方法。
然而,可能存在人的手等误与堆叠的芯碰撞、或者在搬运堆叠的芯等时芯产生冲击、振动的状况。在上述的保管方法中,在芯的侧表面的摩擦力小的情况下,存在因产生冲击、振动而使芯滑移,导致堆叠的芯倒塌等问题。同样的问题在对隔膜卷绕体进行堆叠保管的情况下也会发生。
在专利文献1中,关于芯以及隔膜卷绕体的保管方法、侧面的摩擦力没有明确记载,可能存在同样的问题。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是鉴于所述的问题点而完成的,其目的在于实现侧面的摩擦力大且通过抑制因冲击导致的滑移等从而容易进行处理的隔膜卷芯、以及隔膜卷绕体。
用于解决课题的方案
为了解决上述的课题,本发明所涉及的隔膜卷芯供非水电解液二次电池用的隔膜卷绕,其特征在于,在所述隔膜卷芯中,不卷绕所述隔膜的面即侧面的至少一个面的算术平均粗糙度为0.16μm以上。根据上述结构,侧面的摩擦力大,因此能够提供滑移、偏移得到抑制从而容易进行处理的隔膜卷芯。
在上述结构中,所述表面粗糙度的平均值也可以为3μm以下。根据上述结构,能够提供在维持上述的优点的同时可容易地进行清洗的隔膜卷芯。
在上述结构中,所述表面粗糙度的平均值也可以为0.9μm以下。根据上述结构,能够提供在维持上述的优点的同时可更加容易地进行清洗的隔膜卷芯。
在上述结构中,所述隔膜卷芯也可以能够将所述侧面设为上下方向而堆叠至少两个。根据上述结构,能够对隔膜卷芯进行堆叠保管。
在上述结构中,材质也可以包含ABS树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、以及氯乙烯树脂的任一方。根据上述结构,能够通过利用了模具的树脂成型来制造隔膜卷芯。
另外,本发明所涉及的隔膜卷绕体的特征在于,通过在所述隔膜卷芯上卷绕所述隔膜而成。根据上述结构,能够提供容易进行保管的隔膜卷绕体以及卷绕于隔膜卷绕体的隔膜。
另外,在本发明所涉及的隔膜卷绕体的制造方法中,所述隔膜卷绕体通过在隔膜卷芯上卷绕非水电解液二次电池用的隔膜而成,所述隔膜卷绕体的制造方法的特征在于,具有:隔膜制造工序,制造所述隔膜;以及卷绕工序,向所述隔膜卷芯卷绕所述隔膜,在所述隔膜卷芯中,不卷绕所述隔膜的面即侧面的至少一个面的算术平均粗糙度为0.16μm以上。
在上述制造方法中,所述算术平均粗糙度也可以为3μm以下。
在上述制造方法中,所述算术平均粗糙度也可以为0.9μm以下。
发明效果
本发明能够提供即便沿上下方向堆叠侧面也不易倒塌从而容易进行保管时的处理的隔膜卷芯以及隔膜卷绕体。
附图说明
图1是示出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各状态下的情形的示意图。
图3是示出另一结构的锂离子二次电池的各状态下的情形的示意图。
图4是表示对隔膜进行分切的分切装置的结构的示意图。
图5是本发明的实施方式所涉及的隔膜卷芯以及在隔膜卷芯卷绕有隔膜而成的隔膜卷绕体的主视图。
图6是示出本发明的实施方式所涉及的隔膜卷芯的保管方法的例子的图。
图7是示出参考方式所涉及的隔膜卷芯的保管方法的例子的图。
附图标记说明:
1锂离子二次电池;2外部设备;3锂离子;4耐热层;11阴极;12隔膜;12a耐热隔膜;13阳极;100芯;110卷绕体;120基座。
具体实施方式
以下,根据图1~7对本发明的实施方式进行详细说明。以下,作为卷绕于本发明所涉及的隔膜卷芯(芯)的电池用隔膜的一例,对锂离子二次电池等电池用的耐热隔膜进行说明。
<锂离子二次电池的结构>
首先,根据图1至图3对锂离子二次电池进行说明。
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,目前作为用于个人计算机、便携电话、便携信息终端等设备、机动车、飞机等移动体的电池、以及作为有助于电力的稳定供给的定置用电池而广泛地使用。
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之间连接有外部设备2。而且,电子在锂离子二次电池1的充电时向方向A移动,在放电时向方向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,且配置为被阴极11与阳极13夹持。隔膜12将阴极11与阳极13之间分离,同时能够使锂离子在阴极11与阳极13之间移动。作为隔膜12的材料,例如使用聚乙烯、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的各状态下的情形的示意图。图2的(a)示出通常的情形,图2的(b)示出锂离子二次电池1升温时的情形,图2的(c)示出锂离子二次电池1急剧升温时的情形。
如图2的(a)所示,在隔膜12上设置有多个孔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的过充电或者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是示出另一结构的锂离子二次电池的各状态下的情形的示意图。图3的(a)示出通常的情形,(b)示出锂离子二次电池1急剧升温时的情形。
如图3的(a)所示,锂离子二次电池1还可以具备耐热层4。该耐热层4能够设置于隔膜12。图3的(a)示出在隔膜12上设置有作为功能层的耐热层4的结构。以下,将在隔膜12上设置有耐热层4的膜作为带有功能层的隔膜的一例而设为耐热隔膜12a。另外,将带有功能层的隔膜的隔膜12相对于功能层设为基材。
在图3的(a)所示的结构中,耐热层4层叠于隔膜12的阴极11侧的一面。需要说明的是,耐热层4也可以层叠于隔膜12的阳极13侧的一面,还可以层叠于隔膜12的两面。而且,在耐热层4上也设有与孔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,即使锂离子二次电池1急剧地升温而隔膜12熔化或变柔软,由于耐热层4辅助隔膜12,因此隔膜12的形状得以维持。因此,停留在隔膜12熔化或变柔软而堵塞孔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。
<隔膜、耐热隔膜的制造工序>
锂离子二次电池1的隔膜以及耐热隔膜的制造并没有特别限定,可以利用公知的方法来进行。以下,假设隔膜(耐热隔膜)的原料即多孔质膜主要包含聚乙烯作为其材料的情况来进行说明。但是,即便在多孔质膜包含其他材料的情况下,也能够通过同样的制造工序来制造隔膜(耐热隔膜)。
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清洗去除的方法。例如,在多孔质膜5为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多孔质膜5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)。
通过去除工序而在膜中设置许多细微孔。通过拉伸工序拉伸后的膜的细微孔成为上述的孔P。由此,获得具有规定厚度和透气度的聚乙烯微多孔膜,即多孔质膜5(不具有耐热层的隔膜12)。
需要说明的是,在混制工序中,也可以将超高分子量聚乙烯100重量份、重量平均分子量为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重量份混制。
然后,在涂敷工序中,在多孔质膜的表面形成耐热层4。例如,在多孔质膜上涂布芳族聚酰胺/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可以仅设置于多孔质膜的一面,也可以设置于两面。另外,作为耐热层4,也可以涂敷包含氧化铝/羧甲基纤维素等填充物的混合液。
另外,在涂覆工序中,也可以在多孔质膜的表面涂布聚偏氟乙烯/二甲基乙酰胺溶液(涂覆液)(涂布工序),并使其析出(析出工序),从而在多孔质膜的表面形成粘接层。粘接层可以仅设置在多孔质膜的一面,也可以设置在多孔质膜的两面。
将涂敷液涂敷于多孔质膜的方法不受特别限定,只要是能够均匀地进行湿涂层的方法即可,能够采用以往公知的方法。例如,能够采用毛细管涂布法、旋涂法、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的厚度能够由涂敷湿膜的厚度、涂敷液中的固体成分浓度来控制。
需要说明的是,作为在涂敷时固定或搬运聚烯烃基材多孔质膜的支承体,能够使用树脂制的膜、金属制的带、滚筒等。
如以上那样,能够制造在多孔质膜上层叠有耐热层4的隔膜12(耐热隔膜)。制造出的隔膜被卷绕于圆筒形状的芯。需要说明的是,通过以上的制造方法制造的对象并不局限于耐热隔膜。该制造方法也可以不包括涂敷工序。在该情况下,所制造的对象为不具有耐热层的隔膜。
<分切装置>
耐热隔膜或不具有耐热层的隔膜(以下称为“隔膜”)优选采用适于锂离子二次电池1等应用产品的宽度(以下称为“产品宽度”)。但是,为了提高生产性,隔膜的宽度要制造为产品宽度以上。而且,制造后,隔膜还要被切断(分切)为产品宽度。
需要说明的是,“隔膜的宽度”是指,相对于隔膜延伸的平面平行且相对于隔膜的长度方向垂直的方向的、隔膜的长度。以下将分切前的宽度宽的隔膜称为“卷料”,将分切后的隔膜特别称为“分切隔膜”。另外,分切是指将隔膜沿着长度方向(膜在制造中的流动方向,MD:Machine direction)切断,裁剪是指将隔膜沿着横切方向(TD:transversedirection)切断。横切方向(TD)是指相对于隔膜延伸的平面平行且相对于隔膜的长度方向(MD)大致垂直的方向。
图4是示出对隔膜进行分切的分切装置6的结构的示意图,(a)示出整体的结构,(b)示出对卷料进行分切的前后的结构。
如图4的(a)所示,分切装置6具备:被支承为能够旋转的圆柱形状的卷出辊61、辊62~69、以及多个卷绕辊70U、70L。在分切装置6中还设置有后述的切断装置7。
<分切前>
在分切装置6中,卷绕有卷料的圆筒形状的芯c嵌于卷出辊61。如图4的(b)所示,卷料从芯c向路径U或L卷出。卷出的卷料经由辊63~67向辊68搬运。在搬运的工序中,卷料被分切成多个隔膜。需要说明的是,为了以希望的轨道来搬运卷料,也可以变更辊62~69的个数以及配置。
<分切后>
如图4的(b)所示,多个分切隔膜的一部分分别向嵌于卷绕辊70U的圆筒形状的各芯u卷绕。另外,多个分切隔膜的另一部分分别向嵌于卷绕辊70L的圆筒形状的各芯1(隔膜卷芯)卷绕。需要说明的是,将卷绕成辊状的分切隔膜及芯u、l的一体物称为“卷绕体(隔膜卷绕体)”。
<隔膜卷芯以及隔膜卷绕体>
图5是芯以及在芯上卷绕有隔膜而成的卷绕体的主视图。
在图5的(a)所示的芯100的内侧圆筒构件102嵌有卷绕辊等的轴,通过一边使芯100旋转,一边以恒定的张力将隔膜12卷绕于外侧圆筒构件101,能够制造图5的(b)所示的卷绕体110。
上述的芯100例如能够应用于图4所示的分切装置4的芯u、l。即,使用芯100的隔膜12的卷绕能够与上述的方法同样地进行。
<芯的构造>
图5的(a)所示的芯100具备外侧圆筒构件101、内侧圆筒构件102、以及多个肋103。外侧圆筒构件101规定供隔膜12卷绕的芯100的外周面。内侧圆筒构件102设置于外侧圆筒构件101的内侧,作为供使芯旋转的卷绕辊等的轴嵌入的轴承而发挥功能。肋103是在外侧圆筒构件101与内侧圆筒构件102之间沿径向拉伸并与两者连接的支承构件。
在本实施方式中,肋103相互均匀地隔开间隔,以与外侧圆筒构件101和内侧圆筒构件102垂直的方式分别配置在将圆周8等分的位置。但是,肋的个数、配置的间隔不限定于此。
另外,优选外侧圆筒构件101与内侧圆筒构件102的圆周中心大致一致,但不限定于此。并且,外侧圆筒构件101以及内侧圆筒构件102的厚度、外周面的宽度、以及半径等尺寸能够根据所制造的隔膜的种类等而适当设计。
芯100的质量通常为250g~800g。
芯100的不卷绕隔膜12的侧面的面积通常为10cm2~80cm2。
另外,卷绕体110的质量通常为400g~6000g。
芯100的材质能够适当地采用包括ABS树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、以及氯乙烯树脂的任一方的树脂。由此,能够通过利用了模具的树脂成型来制造芯100。
<芯的堆叠>
图6是示出将芯100堆叠后的情形的图。
若供隔膜12卷绕的外侧圆筒构件101的外周面因与地面的接触等而带有伤痕,则成为所卷绕的隔膜12由于伤痕而损伤的原因。另外,有时在伤痕中堆积有异物,堆积的异物附着于所卷绕的隔膜12,也会成为隔膜12不合格的原因。
因此,在进行芯的保管时,需要尽量不使外侧圆筒构件101的外周面与地面等接触。
如图6所示,通过将芯100的不卷绕隔膜12的侧面作为上下方向,对多个芯100进行堆叠保管,能够以不使外侧圆筒构件101的外周面与地面接触的方式进行保管。
在图6中,三个芯100堆叠,但只要堆叠至少两个即可。另外,也能对四个以上的芯进行堆叠保管。
但是,在实际的保管时,存在人、物体误与堆叠的芯100接触的情况。另外,在将堆叠的芯100集中搬运时,也存在芯100产生振动的情况。
这样,在堆叠的芯100产生冲击、振动等的情况下,若堆叠的芯100的侧面彼此的摩擦力小,则存在芯100大幅偏移而使堆叠的芯100倒塌的情况。
<芯的固定方法>
作为将堆叠的芯100固定为不倒塌的方法的例子,可以考虑图7的(a)所示的在圆筒的平面的大致中心使用具有大致垂直的长圆筒形状的轴的基座120的方法。
基座120的轴的直径比芯100的内侧圆筒构件102的内径略小。如图7的(b)所示,通过以使基座120的轴穿过芯100的内侧圆筒构件102的孔的方式堆叠芯100,能够将芯100固定。
然而,在使用基座120对芯100进行保管的情况下,在将芯100堆叠于基座时,需要使芯100从基座120的轴的上方到下方地大幅移动。相反,在从基座120取出芯100时,也需要使芯100从基座120的轴的下方到上方地大幅移动。因此,芯100的处理花费时间、劳力,成为作业的低效化的原因。
另外,在将芯100堆叠于基座120、或从基座120取出时,有时基座120的轴与内侧圆筒构件102的内周面摩擦。由此,也会对内侧圆筒构件102造成伤痕,异物等堆积于伤痕并附着于隔膜12等,成为隔膜12的不合格的原因。
<侧面的表面粗糙度>
基于上述的问题点,要求不需要基座120这样的固定具而防止堆叠的芯100的偏移。作为解决该问题的方法,可以考虑提高芯100的侧面的摩擦力从而减少芯100彼此的偏移的方法。
在芯100的侧面彼此的摩擦力非常大的情况下,即使堆叠的芯100中产生一定程度的外力,也不会产生芯100的偏移,从而能够使芯100不倒塌。
作为提高芯100彼此的摩擦力的方法,发明人着眼于提高芯100的侧面的表面粗糙度。
作为表面粗糙度的基准,例如可以采用算术平均粗糙度,该算术平均粗糙度表示将表面的平均高度作为基准的表面的凹凸的大小的绝对值的、单位面积的大小。具有该算术平均粗糙度大的面彼此的摩擦力大的倾向。但是,若算术平均粗糙度过大则接近点接触,因此有时反而变小。因此,基于提高芯100的侧面的摩擦力的观点,芯100的侧面的算术平均粗糙度优选为10μm以下,更优选为3μm以下。
芯100的侧面的算术平均粗糙度更优选在芯100的两侧面处于上述的范围内。
芯100的侧面的算术平均粗糙度能够通过利用喷砂处理等使隔膜卷芯的表面粗糙化、或者利用研磨等而使隔膜卷芯的表面平滑化来进行调整。另外,也可以通过对隔膜卷芯的制造中使用的模具本身进行加工,从而调整芯100的侧面的算术平均粗糙度。
<清洗容易性>
但是,算术平均粗糙度非常大的面有时附着有细小的异物,存在清洗变得困难的问题。
实际上,在电池制造工序中,在从卷绕体110卷出隔膜12后,通过对芯100进行清洗然后卷绕新的隔膜12,能够实现芯100的再利用。在进行该清洗时,需要去除附着于芯100的异物。这是为了避免因残留于芯100的异物附着于隔膜12而导致不合格的情况。
此时,若芯100的侧面具有过大的平均粗糙度,则在清洗工序中可能无法充分去除异物,无法实现芯100的再利用。另外,即使能够去除异物,若清洗花费时间,则还会产生用于再利用的工序长期化的问题。
由此,为了兼具侧面彼此的摩擦力和清洗容易性这两方,发明人发现芯100的侧面要求具有适当的表面粗糙度。
需要说明的是,若芯100的侧面粗糙度处于上述范围,则对于芯100上卷绕有隔膜12而成的卷绕体110,也在堆叠卷绕体110时卷绕体110彼此不易偏移这方面有利。为了发挥所述效果,将宽度比具有上述范围的侧面粗糙度的芯100的厚度方向长度窄的隔膜12卷绕于芯100而形成卷绕体110即可。
芯100在卷绕体110中从卷绕于芯100的隔膜12的侧面的至少一侧突出即可。基于防止对隔膜12的损伤的观点,芯100从所卷绕的隔膜12的侧面突出的长度优选为1mm以上。
<芯的测定实验>
鉴于以上内容,发明人对于具有不同的表面粗糙度的芯100进行了验证摩擦力以及清洗容易性的实验。
首先,准备多个具有与芯100相同的形状的芯A,测定侧面的算术平均粗糙度。需要说明的是,多个芯A的结构以及物性大致相同。
具体地说,对于多个芯A,测定各自的侧面的算术平均粗糙度。作为表面粗糙度测定装置,使用“HANDYSURF(ハンディサ一フ)E-35A”(株式会社东京精密社制)。测定头的触针前端呈60°圆锥形。该触针前端的前端半径为2μm。在本实施方式中,将表面粗糙度测定装置的测定力设定为0.75mN,将测定速度设定为0.5mm/s,将评价长度设定为4.0mm,将截止值设定为0.8mm。由于能够将芯100的侧面的粗糙度视为大致均匀,因此将对于侧面的不同的十处位置测定的算术平均粗糙度的平均值作为该芯的侧面的算术平均粗糙度。
接下来,进行用于测定芯A的侧面的摩擦力的实验。
首先,在如图5的(a)所示的芯A的外侧圆筒构件101的外周面,将60mm宽度的隔膜12卷绕于芯A的外周面中央部分,从而制成1.25kg的卷绕体A,该芯A的外侧圆筒的外径为6英寸,内侧圆筒构件的内径为3英寸,厚度为65mm,在将圆周八等分的位置具有八个肋,侧面的面积为41cm2,重量为0.36kg。接下来,将制成的卷绕体A以在俯视观察时芯A重叠的方式在敷设有防滑橡胶垫的水平的台车上堆叠两个。之后,在平坦的道路上使台车以30m/分的匀速搬运5m后,紧急停止。
测定因紧急停止而产生的卷绕体A彼此的偏移内的最大偏移,进行摩擦力的评价。对于评价而言,若偏移小于2mm则设为○,若为2mm以上且小于5mm则设为△,若为5mm以上则设为×。
最后,进行用于验证芯A的侧面的清洗容易性的实验。
向芯A的侧面播撒乙炔黑的粒子,利用纸浆制无纺布擦拭该芯A的侧面,使黑色污物附着。黑色污物设想为实际上在电池制造工序中可能附着于芯100的具有导电性的电池的正极材料、负极材料等。
通过附着有乙醇的无纺布擦拭芯A,在目视情况下进行确认,反复进行黑色污物是否被去除的确认。
根据进行以上的清洗的次数,来进行芯A的侧面的清洗容易性的评价。对于评价而言,若在三次以内能够去除污物则设为○,若在三次以内无法去除但在五次以内能够去除则设为△,若进行五次仍无法去除则设为×。
<实验结果>
与芯A同样地,分别对于侧面的表面粗糙度不同的芯B~G也进行以上的实验,并进行同样的评价。对于芯B~G,也具有与芯100相同的形状。下述的表1分别示出对芯A~G进行的实验的评价结果。
[表1]
在表1中,“算术平均粗糙度(μm)”一栏示出对于芯A~G测定的各自的侧面的算术平均粗糙度的大小。另外,“摩擦力”一栏以及“清洗容易性”一栏示出对于芯A~G的各自的摩擦力的评价以及清洗容易性的评价。
<芯的评价>
由芯A的实验结果可知:若芯100的侧面的算术平均粗糙度为0.15μm以下,则在芯100上卷绕有隔膜12而成的卷绕体110的侧面的摩擦力小。这意味着,堆叠的卷绕体110大幅偏移,所保管的卷绕体110倒塌的可能性高。
另外,由芯F以及芯G的实验结果得出:若芯100的侧面的算术平均粗糙度为1μm以上,则清洗变得困难,因此在芯100上附着有污物的情况下,成为所卷绕的隔膜12不合格的原因的可能性高。
相对于此,芯B以及芯E一定程度地兼具摩擦力、清洗容易性这两方,因此作为实际的芯100,优选采用芯B以及芯E。另外,芯C以及芯D在摩擦力、清洗容易性这两方的基础上还具有优异的物性,非常适于实际的芯100。
<总结>
鉴于以上的实验结果,可以推断卷绕体110优选卷绕于侧面的算术平均粗糙度至少为0.16μm以上的芯100而成。若采用以上的结构,则能够实现即使堆叠保管也不易倒塌的卷绕体110。此时,通过对卷绕体110进行堆叠保管,不仅芯100,所卷绕的隔膜12也不与地面等其他物体接触,能够容易地进行保管。
基于同样的理由,芯100优选侧面的算术平均粗糙度至少为0.16μm以上。根据上述结构,能够实现在将未卷绕隔膜12的芯100以单体的形式保管时,即使堆叠也不易倒塌的芯100。
需要说明的是,在将芯100堆叠两个而进行保管的情况下,芯100的侧面的任一面的算术平均粗糙度处于上述的优选范围内即可。此时,通过以使具有上述的优选范围内的算术平均粗糙度的面彼此接触的方式堆叠芯100,从而芯100彼此的滑移减少,容易将两个芯100堆叠而进行保管。
在芯100的双方的侧面处于上述的优选范围内时,容易将芯100堆叠三个以上而进行保管。另外,在保管时与设置芯100的地面的摩擦力也提高,能够防止滑移,因此能够更加高效地防止堆叠的芯100倒塌的情况。
此外,芯100优选侧面的算术平均粗糙度至少为0.9μm以下。根据上述结构,能够提供可容易地进行清洗的芯100。在这种芯100上卷绕隔膜12而成的卷绕体110在使用后的清洗变得容易这方面优选。
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,对于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于本发明的技术范围内。
Claims (9)
1.一种隔膜卷芯,其供非水电解液二次电池用的隔膜卷绕,其特征在于,
在所述隔膜卷芯中,不卷绕所述隔膜的面即侧面的至少一个面的算术平均粗糙度为0.16μm以上且10μm以下,
所述隔膜卷芯的材质包含ABS树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、以及氯乙烯树脂的任一方,
所述隔膜卷芯的质量为250g~800g。
2.根据权利要求1所述的隔膜卷芯,其特征在于,
所述算术平均粗糙度为3μm以下。
3.根据权利要求2所述的隔膜卷芯,其特征在于,
所述算术平均粗糙度为0.9μm以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的隔膜卷芯,其特征在于,
所述隔膜卷芯能够将所述侧面设为上下方向而堆叠至少两个。
5.一种隔膜卷绕体,其通过在权利要求1至4中任一项所述的隔膜卷芯上卷绕所述隔膜而成。
6.根据权利要求5所述的隔膜卷绕体,其特征在于,
所述隔膜卷芯的宽度比所述隔膜的宽度大。
7.一种隔膜卷绕体的制造方法,所述隔膜卷绕体通过在隔膜卷芯上卷绕非水电解液二次电池用的隔膜而成,所述隔膜卷绕体的制造方法的特征在于,具有:
隔膜制造工序,制造所述隔膜;以及
卷绕工序,向所述隔膜卷芯卷绕所述隔膜,在所述隔膜卷芯中,不卷绕所述隔膜的面即侧面的至少一个面的算术平均粗糙度为0.16μm以上且10μm以下,
所述隔膜卷芯的材质包含ABS树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、以及氯乙烯树脂的任一方,
所述隔膜卷芯的质量为250g~800g。
8.根据权利要求7所述的隔膜卷绕体的制造方法,其特征在于,
所述算术平均粗糙度为3μm以下。
9.根据权利要求8所述的隔膜卷绕体的制造方法,其特征在于,
所述算术平均粗糙度为0.9μm以下。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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