CN109665381B - 隔膜卷芯、隔膜卷绕体以及隔膜卷芯的清洗方法 - Google Patents

隔膜卷芯、隔膜卷绕体以及隔膜卷芯的清洗方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够缩短隔膜卷芯的再利用所需的工序的时间的隔膜卷芯、隔膜卷绕体以及隔膜卷芯的清洗方法。隔膜卷芯是供非水电解液二次电池用隔膜卷绕的卷芯，其中，在芒塞尔色系下，隔膜卷芯的明度为3.0以上且9.2以下，隔膜卷芯的彩度为0.5以上。

Description

隔膜卷芯、隔膜卷绕体以及隔膜卷芯的清洗方法
技术领域
本发明涉及供非水电解液二次电池用隔膜卷绕的隔膜卷芯、具备该隔膜卷芯的隔膜卷绕体以及隔膜卷芯的清洗方法。
背景技术
锂离子二次电池等非水电解液二次电池广泛用作个人计算机、便携电话、便携信息终端等所使用的电池。尤其是，与以前的二次电池相比，锂离子二次电池作为削减CO2的排出量、有助于节能的电池而受到注目。
以往，推进开发供非水电解液二次电池用隔膜(膜)卷绕的隔膜卷芯(参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本国公开专利公报“特开2013-139340号公报(2013年7月18日公开)”
近年来，正在研究在非水电解液二次电池用隔膜卷绕于隔膜卷芯而成的隔膜卷绕体的使用后再次利用该隔膜卷芯的技术。这是因为，该隔膜卷芯比较昂贵。
隔膜卷芯的再利用所需的工序包括下述的(a)～(d)。即，工序(a)是以边界样本为基准来确认隔膜卷芯是否不存在破裂、缺损的工序。工序(b)是在隔膜卷芯上贴有标签的情况下剥离该标签的工序。工序(c)是除去隔膜卷芯的卷取面、内表面以及肋等的污渍的工序。工序(d)是检查是否已充分地将污渍除去到能够再次利用隔膜卷芯的程度的工序。尤其是，对于上述工序(d)，为了防止再次利用下次隔膜卷芯时向制品混入异物，降低非水电解液二次电池产生不合格品的可能性，需要以充分高的精度来进行该工序(d)。
在此，为了缩短上述工序(d)的时间，需要迅速发现残存于该隔膜卷芯的黑色的导电性物质(乙炔黑、石墨等)所引起的污渍、白色物质(尘埃、隔膜碎屑等)所引起的污渍。在此，隔膜碎屑是指聚烯烃多孔膜的碎片、从层叠于聚烯烃多孔膜的功能层脱落的无机填料等。然而，在专利文献1所公开的技术中，未考虑到迅速发现这些污渍。
发明内容
本发明是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于提供能够缩短隔膜卷芯的再利用所需的工序的时间的隔膜卷芯、具备该隔膜卷芯的隔膜卷绕体以及隔膜卷芯的清洗方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述问题，本发明的一方案的隔膜卷芯是供非水电解液二次电池用隔膜卷绕的卷芯，其中，在芒塞尔色系下，隔膜卷芯的明度为3.0以上且9.2以下，隔膜卷芯的彩度为0.5以上。
根据上述结构，本发明的隔膜卷芯形成为使附着于自身的黑色的导电性物质、白色物质充分显眼的颜色，因此在该黑色的导电性物质、白色物质作为污渍附着的情况下，容易迅速发现该污渍。因此，根据上述结构，能够缩短隔膜卷芯的再利用所需的检查工序的时间。需要说明的是，通常使用颜色样本来进行隔膜卷芯的颜色确定。
发明效果
根据本发明，能够缩短隔膜卷芯的再利用所需的检查工序的时间。
附图说明
图1是表示本发明的隔膜卷绕体的简要结构的侧视图。
附图标记说明
100 隔膜卷绕体(膜卷绕体)
101 隔膜卷芯(膜卷芯)
102 非水电解液二次电池用隔膜(膜)
具体实施方式
图1是表示隔膜卷绕体100的简要结构的侧视图。隔膜卷绕体100具备隔膜卷芯101和卷绕于隔膜卷芯101的非水电解液二次电池用隔膜102。
非水电解液二次电池用隔膜102配置为在非水电解液二次电池中在正极与负极之间被该正极和负极夹持。在此，作为该非水电解液二次电池，假定有锂离子二次电池。非水电解液二次电池用隔膜102是将正极与负极之间分离并同时能够使锂离子在该正极与负极之间移动的多孔质膜。作为非水电解液二次电池用隔膜102的材料，例如包括聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃。
隔膜卷芯101供非水电解液二次电池用隔膜102卷绕，也称作芯部。隔膜卷芯101例如由ABS树脂构成。
而且，隔膜卷芯101的颜色在芒塞尔(Munsell)色系下，明度(Value)为3.0以上且9.2以下，彩度(Chroma)为0.5以上。更优选为，隔膜卷芯101的明度为4.0以上且9.0以下。由此，隔膜卷芯101是使附着于其自身的黑色的导电性物质、白色物质充分显眼的颜色，因此在该黑色的导电性物质、白色物质作为污渍附着的情况下，容易迅速发现该污渍。因此，与以往的隔膜卷芯的再利用所需的工序的时间相比，隔膜卷芯101的再利用所需的检查工序的时间能够缩短。
另一方面，在隔膜卷芯的颜色在芒塞尔色系下明度不是3.0以上且9.2以下、或者彩度不是0.5以上的情况下，不容易通过目视或光学检查来判别黑色的导电性物质、白色物质所引起的污渍、损伤。其结果是，诱发异物的混入，非水电解液二次电池产生不合格品，因此不优选。
隔膜卷芯101的清洗方法是在外周面卷绕非水电解液二次电池用隔膜102的隔膜卷芯101的清洗方法，其包括将附着于隔膜卷芯101的表面的异物除去的异物除去工序、检查附着于隔膜卷芯101的表面的异物的量是否为基准以下的工序。
另外，隔膜卷绕体100通过向实施了上述的清洗方法的隔膜卷芯101的外周面卷绕非水电解液二次电池用隔膜102而成。
根据上述的结构，通过回收再利用比较昂贵的隔膜卷芯101，能够减少隔膜卷绕体100的制造成本。另外，根据上述的结构，能够削减隔膜卷芯101的废弃量而有助于环境的保全。
本发明的方案1的隔膜卷芯是供非水电解液二次电池用隔膜卷绕的隔膜卷芯，其中，该隔膜卷芯在芒塞尔色系下，明度为3.0以上且9.2以下，彩度为0.5以上。
根据上述的结构，本发明的隔膜卷芯是使附着于其自身的黑色的导电性物质、白色物质充分显眼的颜色，因此在该黑色的导电性物质、白色物质作为污渍而附着的情况下，容易迅速发现该污渍。因此，根据上述结构，能够缩短隔膜卷芯的再利用所需的检查工序的时间。需要说明的是，通常使用颜色样本来进行隔膜卷芯的颜色确定。
另外，本发明的方案2的隔膜卷芯尤其优选明度为4.0以上且9.0以下。
另外，本发明的方案3的隔膜卷芯优选具有光泽度为10以上且130以下的表面。
另外，本发明的方案4的隔膜卷芯尤其优选上述表面的光泽度为20以上且100以下。
在采用ISO2813所规定的测定法而测定出的上述光泽度(光泽单位；GU)小于10的情况下，在无表面光泽而难以发现黑色的导电性物质的可能性高、或者容易附着污渍这样的方面不优选。在上述光泽度比130大的情况下，光的反射增强且难以发现黑色的导电性物质、白色物质的污渍的可能性变高。因此，隔膜卷芯的表面的光泽度优选为10以上且130以下，更优选为20以上且100以下。
另外，本发明的方案5的隔膜卷芯优选包括上述隔膜卷芯的侧面来作为上述表面。
若采用具有上述光泽度的隔膜卷芯，则更容易迅速发现污渍。这样的污渍通常存在如下倾向：污渍虽也附着于隔膜卷芯的表面中的卷绕隔膜的外周面，但更多地附着于隔膜卷芯的侧面。因而，可以在外周面具有上述光泽度，但更优选在侧面具有上述光泽度。
隔膜卷芯的光泽度例如可以通过如下方式来调整：使隔膜卷芯的表面粗糙化，或者通过研磨等来平滑化。另外，也可以对制造隔膜卷芯的模具自身进行加工来调整光泽度。
另外，本发明的方案6的隔膜卷绕体具备上述方案1至5中任一项所述的隔膜卷芯、以及卷绕于上述隔膜卷芯的非水电解液二次电池用隔膜。
根据上述的结构，能够实现可得到与本发明的隔膜卷芯同样的效果的隔膜卷绕体。
另外，本发明的方案7的隔膜卷芯的清洗方法是上述方案1至5中任一项所述的隔膜卷芯的清洗方法，其包括将附着于上述隔膜卷芯的表面的异物除去的异物除去工序、以及检查附着于上述隔膜卷芯的表面的异物的量是否为基准以下的工序。
另外，本发明的方案8的隔膜卷绕体通过向实施了上述方案7的清洗方法的上述隔膜卷芯的外周面卷绕上述非水电解液二次电池用隔膜而成。
根据上述的结构，通过回收再利用比较昂贵的隔膜卷芯，能够减少隔膜卷绕体的制造成本。另外，根据上述的结构，能够削减隔膜卷芯的废弃量而有助于环境的保全。
本发明并不限定于上述的各实施方式，能够在技术方案所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方式分别公开的技术特征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。
【实施例】
进行了用于验证本发明的隔膜卷芯所起到的效果的实验，因此以下说明实验的详细情况。
首先，作为对附着于隔膜卷芯的污渍进行模仿的物质，制作了第一污渍样本以及第二污渍样本。
如下述那样制作了第一污渍样本。即，将乙炔黑(商品名：Denka BlackHS100：电化株式会社制)0.25g、PVDF(聚偏氟乙烯树脂)#1120(kureha制、固体成分浓度12重量％NMP溶液)1.15g、NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)1.00g搅拌混合到均匀为止，制作出固体成分浓度16％的第一涂料。使用涂覆用棒以间隙50μm将该制作出的第一涂料向1mm的厚度的玻璃板涂覆之后，在80℃下干燥而制作出第一污渍样本。根据涂布前重量和涂布-干燥后重量的变化而算出的污渍单位面积重量为6.3g/m2。
如下述那样制作了第二污渍样本。即，将乙炔黑(商品名：Denka BlackHS100：电化株式会社制)0.25g、PVDF#1120(kureha制、固体成分浓度12重量％NMP溶液)1.02g、NMP7.49g搅拌混合到均匀为止，制作了固体成分浓度4％的第二涂料。使用涂覆用棒以间隙50μm将该制作出的第二涂料向1mm的厚度的玻璃板涂覆之后，在80℃下干燥而制作了第二污渍样本。根据涂布前重量与涂布-干燥后重量的变化而算出的污渍单位面积重量为3.5g/m2。
接着，针对实施例1～实施例13以及比较例1～比较例7所示的各颜色，在2015年H版涂料用标准色(袖珍版、一般社团法人日本涂料工业会)之上载置第一污渍样本以及第二污渍样本，并使用日立制Hf荧光灯(FHF32EX-N-K)在照度300勒克司以上的环境下通过目视进行比较，按照下述的判断基准实施了视觉辨认性的确认。另外，所述2015年H版涂料用标准色(袖珍版、一般社团法人日本涂料工业会)中的各颜色的光泽度使用便携型光泽计PG-IIM(日本电色工业株式会社制、对应规格；ISO2813、测定范围0-1000GU、分辨率0.1GU)以入射角60°进行了测定。此时，测定出的光泽度的值的小数点第一位进行了四舍五入。
视觉辨认性良(明确知晓污渍的存在)：○
视觉辨认性尚可(仔细看则知晓污渍的存在)：△
视觉辨认性不良(难以判别污渍的存在)：×
另外，作为白色异物，使用了住友化学公司制α氧化铝(注册商标)(商品名：AKP3000)。然后，针对实施例1～实施例13以及比较例1～比较例7所示的各颜色，向2015年H版涂料用标准色(袖珍版、一般社团法人日本涂料工业会)之上载置5mg的该白色异物，并使用日立制Hf荧光灯(FHF32EX-N-K)在照度300勒克司以上的环境下通过目视进行比较，以下述的判断基准实施了视觉辨认性的确认。
视觉辨认性良(明确知晓白色异物的存在)：○
视觉辨认性尚可(仔细看则知晓白色异物的存在)：△
视觉辨认性不良(难以判别白色异物的存在)：×
将以上的视觉辨认性的确认结果示于表1。表1的项目“第一污渍样本(高单位面积重量)”、项目“第二污渍样本(低单位面积重量)”、以及项目“白色异物”分别示出了与该项目的文字记载对应的视觉辨认性的结果。
【表1】
Figure BDA0001433469160000071
接着，制作了在隔膜卷芯附着有污渍的污渍芯部。
如下述那样制作了第一污渍芯部。首先，制作了具有表2所记载的光泽度的外径6英寸(15.24cm)、色调(Hue)：10B、明度：5、彩度：10的ABS树脂制芯部。将光泽度不同的ABS树脂制芯部分别在表2中作为实施例6(具有与表1的实施例6同一颜色、与表1的实施例6相接近的光泽度)、实施例14～实施例16、以及比较例8以及比较例9来示出。接着，向该ABS树脂制芯部分别涂布上述第一涂料，采用与上述第一污渍样本同样的方法制作了第一污渍芯部。根据涂布前重量与涂布-干燥后重量的变化算出的污渍单位面积重量为6.3g/m2。针对各第一污渍芯部，在按照已述的判断基准目视确认污渍时，发现如表2的项目“第一污渍芯部(高单位面积重量)”所示那样。需要说明的是，光泽度使用光泽计Novo-Curve(RhopointInstruments制、对应规格；ISO2813、测定范围0-1000GU、分辨率0.1GU)来测定，对测定出的值的小数点第一位进行了四舍五入(入射角60°)。
【表2】
Figure BDA0001433469160000081
如下述那样制作了第二污渍芯部。即，向上述的ABS树脂制芯部分别涂布上述第二涂料，采用与上述第二污渍样本同样的方法制作了第二污渍芯部。根据涂布前重量与涂布-干燥后重量的变化而算出的污渍单位面积重量为3.5g/m2。针对各第二污渍芯部，在按照已述的判断基准目视确认污渍时，发现如表2的项目“第二污渍芯部(低单位面积重量)”所示那样。需要说明的是，光泽度使用光泽计Novo-Curve(Rhopoint Instruments制、对应规格；ISO2813、测定范围0-1000GU、分辨率0.1GU)来测定，对测定出的值的小数点第一位进行了四舍五入(入射角60°)。
而且，作为白色异物而使用了住友化学公司制α氧化铝(注册商标)(商品名：AKP3000)。并且，在上述的ABS树脂制芯部各自之上载置5mg的该白色异物并在与上述的环境同样的环境下通过目视进行比较，按照已述的判断基准实施了视觉辨认性的确认，发现如表2的项目“白色异物”那样。
根据以上的实验结果而知晓了：隔膜卷芯的颜色在芒塞尔色系下明度为3.0以上且9.2以下、彩度为0.5以上则是有效的，并且明度为4.0以上且9.0以下则更有效。另外知晓了：隔膜卷芯满足上述明度以及彩度、且光泽度为10以上且130以下则更有效，且进一步优选为20以上且100以下。

Claims (7)

1.一种隔膜卷芯，其是供非水电解液二次电池用隔膜卷绕的卷芯，
所述隔膜卷芯的特征在于，
在芒塞尔色系下，所述隔膜卷芯的明度为4.0以上且9.2以下，所述隔膜卷芯的彩度为0.5以上，
所述隔膜卷芯具有光泽度为10以上且130以下的表面。
2.根据权利要求1所述的隔膜卷芯，其中，
所述隔膜卷芯的明度为4.0以上且9.0以下。
3.根据权利要求1所述的隔膜卷芯，其中，
所述表面的光泽度为20以上且100以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的隔膜卷芯，其中，
所述隔膜卷芯包括所述隔膜卷芯的侧面作为所述表面。
5.一种隔膜卷绕体，其特征在于，具备：
权利要求1至4中任一项所述的隔膜卷芯；以及
卷绕于所述隔膜卷芯的非水电解液二次电池用隔膜。
6.一种隔膜卷芯的清洗方法，其是权利要求1至4中任一项所述的隔膜卷芯的清洗方法，
所述隔膜卷芯的清洗方法的特征在于，包括：
将附着于所述隔膜卷芯的表面的异物除去的异物除去工序；以及
检查附着于所述隔膜卷芯的表面的异物的量是否为基准以下的工序。
7.一种隔膜卷绕体，其特征在于，
所述隔膜卷绕体通过向实施了权利要求6所述的清洗方法的所述隔膜卷芯的外周面卷绕所述非水电解液二次电池用隔膜而成。
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