JP2013037854A - Separator, and device and method for manufacturing separator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セパレーター、セパレーター製造装置及びセパレーター製造方法に関する。 The present invention relates to a separator, a separator manufacturing apparatus, and a separator manufacturing method.
従来、基材層(多孔質フィルム)と、ナノ繊維及び無機粒子(例えば、アルミナ)を含むナノ繊維層とを有するセパレーターが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a separator having a substrate layer (porous film) and a nanofiber layer containing nanofibers and inorganic particles (for example, alumina) is known (for example, see Patent Document 1).
従来のセパレーターによれば、アルミナのような無機粒子を含むナノ繊維層を有するため、高い熱的安定性と、電解液に対する高い親和性とを有するセパレーターとすることが可能となる。
また、従来のセパレーターによれば、それぞれ異なる性質を有する基材層とナノ繊維層とを用いることにより、多様な性質を有するセパレーターとすることが可能となる。
また、従来のセパレーターによれば、基材層が有する性質にナノ繊維層が有する性質(広い表面積や微細な空隙等)を付加することにより、一層多様な性質を有するセパレーターとすることが可能となる。
また、従来のセパレーターによれば、繊維の平均径や空隙が微細なナノ繊維層を備えるため、一般的な繊維層を有するセパレーターと比較して、高い電解液吸収性、低いイオン抵抗性及び高いデンドライト耐性を備え、さらに、総厚の薄いセパレーターとすることが可能となる。
According to the conventional separator, since it has a nanofiber layer containing inorganic particles such as alumina, it is possible to obtain a separator having high thermal stability and high affinity for an electrolytic solution.
Moreover, according to the conventional separator, it is possible to obtain a separator having various properties by using a base material layer and a nanofiber layer having different properties.
In addition, according to the conventional separator, it is possible to obtain a separator having more various properties by adding the properties (wide surface area, fine voids, etc.) of the nanofiber layer to the properties of the base material layer. Become.
Also, according to the conventional separator, since the average fiber diameter and voids are provided with a fine nanofiber layer, compared with a separator having a general fiber layer, high electrolyte absorption, low ion resistance and high It has dendrite resistance and can be a separator with a thin total thickness.
なお、「基材層」とは、ナノ繊維層を形成するための基材となる層のことをいう。また、「ナノ繊維」とは、ポリマー材料からなり、平均径が数nm〜数千nmの繊維のことをいう。さらにまた、「セパレーター」とは、電池(一次電池及び二次電池を含む。)やコンデンサー(キャパシターともいう。)等に用いるセパレーター(仕切り)のことをいう。 The “base material layer” refers to a layer that becomes a base material for forming the nanofiber layer. The “nanofiber” refers to a fiber made of a polymer material and having an average diameter of several nm to several thousand nm. Furthermore, the “separator” refers to a separator (partition) used for a battery (including a primary battery and a secondary battery), a capacitor (also referred to as a capacitor), and the like.
しかしながら、従来のセパレーターにおいては、基材層とナノ繊維層との結合強度が小さいため、ナノ繊維層がセパレーターの製造過程で剥離して損傷してしまうおそれがあるという問題がある。 However, in the conventional separator, since the bonding strength between the base material layer and the nanofiber layer is low, there is a problem that the nanofiber layer may be peeled off and damaged in the manufacturing process of the separator.
そこで、本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、ナノ繊維層がセパレーターの製造過程で剥離して損傷するのを抑制することが可能なセパレーターを提供することを目的とする。また、上記のようなセパレーターを製造することが可能なセパレーター製造装置を提供することを目的とする。さらにまた、上記のようなセパレーターを製造することが可能なセパレーター製造方法を提供することを目的とする。 Then, this invention was made | formed in order to solve an above-described problem, and it aims at providing the separator which can suppress that a nanofiber layer peels and damages in the manufacturing process of a separator. . Moreover, it aims at providing the separator manufacturing apparatus which can manufacture the above separators. Furthermore, it aims at providing the separator manufacturing method which can manufacture the above separators.
[1]本発明のセパレーターは、基材層と、第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層と、第2ナノ繊維及び無機粒子を含む第2ナノ繊維層とを有し、前記基材層、前記第1ナノ繊維層及び前記第2ナノ繊維層は、前記基材層、前記第1ナノ繊維層、前記第2ナノ繊維層の順番で積層され、前記基材層と前記第2ナノ繊維層とは、前記第1ナノ繊維により接合されていることを特徴とする。 [1] The separator of the present invention has a base material layer, a first nanofiber layer containing first nanofibers, and a second nanofiber layer containing second nanofibers and inorganic particles, and the base material layer The first nanofiber layer and the second nanofiber layer are laminated in the order of the base material layer, the first nanofiber layer, and the second nanofiber layer, and the base material layer and the second nanofiber layer are laminated. The layer is bonded by the first nanofiber.
このため、本発明のセパレーターによれば、基材層と第2ナノ繊維層とが第1ナノ繊維により接合されているため、基材層とナノ繊維層とが剥離するのを抑制することが可能となり、その結果、第2ナノ繊維層(従来のナノ繊維層に相当)がセパレーターの製造過程で剥離して損傷するのを抑制することが可能となる。 For this reason, according to the separator of this invention, since the base material layer and the 2nd nanofiber layer are joined by the 1st nanofiber, it can suppress that a base material layer and a nanofiber layer peel. As a result, it is possible to suppress the second nanofiber layer (corresponding to a conventional nanofiber layer) from being peeled off and damaged in the manufacturing process of the separator.
また、本発明のセパレーターによれば、無機粒子を含む第2ナノ繊維層を有するため、従来のセパレーターと同様に、高い熱的安定性と、電解液に対する高い親和性とを有するセパレーターとすることが可能となる。 Moreover, according to the separator of the present invention, since it has the second nanofiber layer containing inorganic particles, it is a separator having high thermal stability and high affinity for the electrolytic solution, as in the case of conventional separators. Is possible.
また、本発明のセパレーターによれば、それぞれ異なる性質を有する基材層と第2ナノ繊維層とを用いることにより、従来のセパレーターと同様に、多様な性質を有するセパレーターとすることが可能となる。 In addition, according to the separator of the present invention, by using the base material layer and the second nanofiber layer having different properties, it is possible to obtain a separator having various properties as in the case of the conventional separator. .
また、本発明のセパレーターによれば、基材層が有する性質に第2ナノ繊維層が有する性質(広い表面積や微細な空隙等)を付加することにより、従来のセパレーターと同様に、一層多様な性質を有するセパレーターとすることが可能となる。 In addition, according to the separator of the present invention, by adding the properties of the second nanofiber layer (such as a large surface area and fine voids) to the properties of the base material layer, as with conventional separators, a wider variety can be obtained. A separator having properties can be obtained.
また、本発明のセパレーターによれば、基材層や第2ナノ繊維層と異なる性質を有する第1ナノ繊維層を用いることにより、セパレーターに第1ナノ繊維層が有する性質をさらに付加し、より一層多様な性質を有するセパレーターとすることが可能となる。 Further, according to the separator of the present invention, by using the first nanofiber layer having properties different from those of the base material layer and the second nanofiber layer, the properties of the first nanofiber layer are further added to the separator, and more A separator having more various properties can be obtained.
また、本発明のセパレーターによれば、繊維の平均径や空隙が微細な第2ナノ繊維層を備えるため、従来のセパレーターと同様に、一般的な繊維層を有するセパレーターと比較して、高い電解液吸収性、低いイオン抵抗性及び高いデンドライト耐性を備え、さらに、総厚の薄いセパレーターとすることが可能となる。 In addition, according to the separator of the present invention, since the second nanofiber layer having a fine average diameter and voids of the fibers is provided, as compared with a separator having a general fiber layer, the electrolysis is higher than that of a conventional separator. Liquid separator, low ionic resistance and high dendrite resistance are provided, and a separator having a thin total thickness can be obtained.
なお、本発明の「第2ナノ繊維層」は、上述したように、従来のセパレーターにおける「ナノ繊維層」に相当するものである。 In addition, as described above, the “second nanofiber layer” of the present invention corresponds to the “nanofiber layer” in the conventional separator.
[2]本発明のセパレーターにおいては、前記第1ナノ繊維は、熱接合性を有する樹脂からなり、前記基材層と前記第2ナノ繊維層とは、少なくとも一部が熱で溶融した前記第1ナノ繊維により接合されていることが好ましい。 [2] In the separator of the present invention, the first nanofibers are made of a resin having thermal bondability, and at least a part of the base material layer and the second nanofiber layer is melted by heat. It is preferable that 1 nanofiber is joined.
このような構成とすることにより、基材層と第2ナノ繊維層とを加熱することにより容易に接合することが可能となる。 By setting it as such a structure, it becomes possible to join easily by heating a base material layer and a 2nd nanofiber layer.
なお、熱接合性を有する樹脂とは、いわゆる熱可塑性樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)に加え、ポリウレタンのように熱による接合性を有する樹脂も広く含めたもののことをいう。 The resin having thermal bondability refers to a resin widely including a resin having thermal bondability such as polyurethane in addition to a so-called thermoplastic resin (polyethylene, polypropylene, etc.).
[3]本発明のセパレーターにおいては、前記熱接合性を有する樹脂の融点は、前記基材層を構成する材料の融点及び前記第2ナノ繊維層を構成する材料の融点のいずれよりも低いことが好ましい。 [3] In the separator of the present invention, the melting point of the resin having thermal bondability is lower than both the melting point of the material constituting the base material layer and the melting point of the material constituting the second nanofiber layer. Is preferred.
このような構成とすることにより、基材層を構成する材料の融点及び第2ナノ繊維層を構成する材料の融点と熱接合性を有する樹脂の融点との間の温度で加熱することにより第1ナノ繊維を選択的に溶融することが可能となる。 By adopting such a configuration, heating is performed at a temperature between the melting point of the material constituting the base layer and the melting point of the material constituting the second nanofiber layer and the melting point of the resin having thermal bondability. One nanofiber can be selectively melted.
[4]本発明のセパレーターにおいては、前記熱接合性を有する樹脂の融点は、前記基材層を構成する材料の融点及び前記第2ナノ繊維層を構成する材料の融点のいずれよりも10℃以上低いことが好ましい。 [4] In the separator of the present invention, the melting point of the resin having thermal bondability is 10 ° C. above both the melting point of the material constituting the base material layer and the melting point of the material constituting the second nanofiber layer. It is preferable that it is low.
このような構成とすることにより、基材層を構成する材料の融点及び第2ナノ繊維層を構成する材料の融点と、熱接合性を有する樹脂の融点とに十分な差があるため、加熱することにより第1ナノ繊維を選択的に溶融することが容易に可能となる。 With such a configuration, there is a sufficient difference between the melting point of the material constituting the base material layer and the melting point of the material constituting the second nanofiber layer, and the melting point of the resin having thermal bondability. This makes it possible to easily melt the first nanofiber selectively.
[5]本発明のセパレーターにおいては、前記第1ナノ繊維の平均径は、50nm〜1000nmの範囲内にあることが好ましい。 [5] In the separator of the present invention, it is preferable that an average diameter of the first nanofiber is in a range of 50 nm to 1000 nm.
このような構成とすることにより、基材層と第2ナノ繊維層とが十分な強度で接合された状態となり、かつ、セパレーターの通液性が低下するのを抑制することが可能となる。 By setting it as such a structure, it will become in the state by which the base material layer and the 2nd nanofiber layer were joined with sufficient intensity | strength, and it becomes possible to suppress that the liquid permeability of a separator falls.
なお、本発明において、第1ナノ繊維の平均径を50nm〜1000nmの範囲内にしたのは、当該平均径が50nmより小さい場合には基材層と第2ナノ繊維層とが十分な強度で接合された状態にならない場合があるためであり、当該平均径が1000nmより大きい場合にはセパレーターの通液性が低下してしまう場合があるためである。 In the present invention, the average diameter of the first nanofibers is in the range of 50 nm to 1000 nm because the base layer and the second nanofiber layer have sufficient strength when the average diameter is smaller than 50 nm. This is because the bonded state may not be obtained, and when the average diameter is larger than 1000 nm, the liquid permeability of the separator may be lowered.
[6]本発明のセパレーターにおいては、前記第2ナノ繊維の平均径は、前記第1ナノ繊維の平均径よりも大きく、かつ、80nm〜3000nmの範囲内にあることが好ましい。 [6] In the separator of the present invention, the average diameter of the second nanofibers is preferably larger than the average diameter of the first nanofibers and in the range of 80 nm to 3000 nm.
このような構成とすることにより、加熱することにより第2ナノ繊維が受ける影響を抑制し、かつ、ナノ繊維としての性質(広い表面積や微細な空隙等)を損なわないようにすることが可能となる。 By adopting such a configuration, it is possible to suppress the influence of the second nanofibers upon heating and not to impair the properties (such as a large surface area and fine voids) as the nanofibers. Become.
なお、本発明において、第2ナノ繊維の平均径を第1ナノ繊維の平均径よりも大きく、かつ、80nm〜3000nmの範囲内にしたのは、当該平均径が第1ナノ繊維の平均径よりも小さい場合や80nmより小さい場合には加熱することにより第2ナノ繊維が受ける影響が大きくなる場合があるためであり、当該平均径が3000nmより大きい場合には第2ナノ繊維としての性質が損なわれる場合があるためである。 In the present invention, the average diameter of the second nanofibers is larger than the average diameter of the first nanofibers and falls within the range of 80 nm to 3000 nm because the average diameter is greater than the average diameter of the first nanofibers. If the average diameter is larger than 3000 nm, the properties as the second nanofibers are impaired when the average diameter is larger than 3000 nm. This is because there is a case.
[7]本発明のセパレーターにおいては、前記第1ナノ繊維は、所定の溶媒に対して溶解性を有する樹脂からなり、前記基材層と前記第2ナノ繊維層とは、少なくとも一部が前記所定の溶媒で溶解した第1ナノ繊維により接合されていることが好ましい。 [7] In the separator of the present invention, the first nanofiber is made of a resin having solubility in a predetermined solvent, and at least a part of the base material layer and the second nanofiber layer is the The first nanofibers dissolved in a predetermined solvent are preferably joined.
このような構成とすることにより、基材層と第2ナノ繊維層とを所定の溶媒を用いて容易に接合することが可能となる。 By setting it as such a structure, it becomes possible to join a base material layer and a 2nd nanofiber layer easily using a predetermined | prescribed solvent.
[8]本発明のセパレーターにおいては、前記第1ナノ繊維層は、前記第2ナノ繊維層よりも薄いことが好ましい。 [8] In the separator of the present invention, the first nanofiber layer is preferably thinner than the second nanofiber layer.
このような構成とすることにより、セパレーターにおいてナノ繊維層が有する性質(広い表面積や微細な空隙等)を付加するのが主に第2ナノ繊維層となり、安定した性能を有するセパレーターとすることが可能となる。 By adopting such a configuration, it is the second nanofiber layer that mainly adds the properties (such as a large surface area and fine voids) that the nanofiber layer has in the separator, and the separator has stable performance. It becomes possible.
[9]本発明のセパレーターにおいては、前記第1ナノ繊維及び前記第2ナノ繊維は、電界紡糸法により得られたものであることが好ましい。 [9] In the separator of the present invention, the first nanofibers and the second nanofibers are preferably obtained by an electrospinning method.
このような構成とすることにより、所望の性質(組成、厚さ、目付、各ナノ繊維の平均径、溶融温度、溶媒に対する溶解性等)を有する第1ナノ繊維層及び第2ナノ繊維層を形成することが可能となる。 By adopting such a configuration, the first nanofiber layer and the second nanofiber layer having desired properties (composition, thickness, basis weight, average diameter of each nanofiber, melting temperature, solubility in a solvent, etc.) It becomes possible to form.
[10]本発明のセパレーターにおいては、前記無機粒子の平均径は、5nm〜1000nmの範囲内にあることが好ましい。 [10] In the separator of the present invention, the average diameter of the inorganic particles is preferably in the range of 5 nm to 1000 nm.
このような構成とすることにより、無機粒子の取り扱いを容易なものとすることが可能となり、かつ、第2ナノ繊維層の空間構造が崩壊するのを抑制することが可能となる。 By adopting such a configuration, it becomes possible to easily handle the inorganic particles, and it is possible to suppress the collapse of the spatial structure of the second nanofiber layer.
なお、本発明において無機粒子の平均径を5nm〜1000nmの範囲内としたのは、当該平均径が5nmより小さい場合には無機粒子の取り扱いが困難なものとなる場合があるためであり、当該平均径が1000nmより大きい場合には無機粒子の大きさに起因して第2ナノ繊維層の空間構造が崩壊してしまう場合があるためである。
上記観点からは、無機粒子の平均径が8nm〜500nmの範囲内にあることが一層好ましく、当該平均径が10nm〜100nmの範囲内にあることがより一層好ましい。
In the present invention, the reason that the average diameter of the inorganic particles is in the range of 5 nm to 1000 nm is that the inorganic particles may be difficult to handle when the average diameter is smaller than 5 nm. This is because if the average diameter is larger than 1000 nm, the spatial structure of the second nanofiber layer may collapse due to the size of the inorganic particles.
From the above viewpoint, the average diameter of the inorganic particles is more preferably in the range of 8 nm to 500 nm, and the average diameter is more preferably in the range of 10 nm to 100 nm.
[11]本発明のセパレーターにおいては、前記無機粒子は、無機酸化物、無機窒化物又は無機炭化物からなることが好ましい。 [11] In the separator of the present invention, the inorganic particles are preferably made of an inorganic oxide, an inorganic nitride, or an inorganic carbide.
無機酸化物、無機窒化物及び無機炭化物は熱的安定性及び電解液に対する親和性が特に優れているため、上記のような構成とすることにより、一層高い熱的安定性と、電解液に対する一層高い親和性を有するセパレーターとすることが可能となる。 Inorganic oxides, inorganic nitrides, and inorganic carbides are particularly excellent in thermal stability and affinity for the electrolytic solution. By adopting the above-described configuration, higher thermal stability and higher resistance to the electrolytic solution are achieved. It is possible to obtain a separator having high affinity.
無機酸化物、無機窒化物又は無機炭化物としては、非水系電解液に対して溶解度が低く、膨潤しにくいものを好適に用いることができる。上記のものの中では無機酸化物を好適に用いることができ、その具体例としては、シリカ、アルミナ及び二酸化チタンを挙げることができる。 As the inorganic oxide, the inorganic nitride, or the inorganic carbide, those that have low solubility in the nonaqueous electrolytic solution and are difficult to swell can be suitably used. Among the above, inorganic oxides can be suitably used, and specific examples thereof include silica, alumina, and titanium dioxide.
[12]本発明のセパレーター製造装置は、電界紡糸法により、第1ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、基材層における一方の面に前記第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層を形成する機構を有する第1電界紡糸装置と、電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液に無機粒子を混合した混合ポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に、「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」を形成する機構を有する第2電界紡糸装置と、前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを接合する接合装置とを備えることを特徴とする。 [12] The separator manufacturing apparatus of the present invention uses a polymer solution in which a raw material of the first nanofiber is dissolved by an electrospinning method, and the first nanofiber includes the first nanofiber on one surface of the base material layer. A first electrospinning apparatus having a mechanism for forming a layer, and a mixed polymer solution in which inorganic particles are mixed with a polymer solution in which a raw material of the second nanofiber is dissolved by an electrospinning method. A second electrospinning apparatus having a mechanism for forming “the second nanofiber layer including the second nanofiber and the inorganic particles” on the surface; and the base layer and the second nanofiber by the first nanofiber. And a joining device for joining the layers.
本発明のセパレーター製造装置によれば、上記したような本発明のセパレーターを製造することが可能となる。 According to the separator manufacturing apparatus of the present invention, the separator of the present invention as described above can be manufactured.
[13]本発明のセパレーター製造装置は、電界紡糸法により、第1ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、基材層における一方の面に前記第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層を形成する機構を有する第1電界紡糸装置と、電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に前記第2ナノ繊維を含む層を形成する機構を有し、かつ、前記第2ナノ繊維を含む層の形成中又は形成後に前記第2ナノ繊維を含む層に無機粒子を含ませ、前記第2ナノ繊維を含む層を「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする機構を有する第2電界紡糸装置と、前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを接合する接合装置とを備えることを特徴とする。 [13] The separator manufacturing apparatus of the present invention uses a polymer solution in which a raw material of the first nanofiber is dissolved by an electrospinning method, and the first nanofiber includes the first nanofiber on one surface of the base material layer. A first electrospinning apparatus having a mechanism for forming a layer and a polymer solution in which a raw material of the second nanofiber is dissolved by an electrospinning method, and the second nanofiber is included on the surface of the first nanofiber layer. A layer having a mechanism for forming a layer, and an inorganic particle is included in the layer including the second nanofiber during or after the formation of the layer including the second nanofiber, and the layer including the second nanofiber is expressed as “ The second electrospinning apparatus having a mechanism of “the second nanofiber and the second nanofiber layer including the inorganic particles” and the base layer and the second nanofiber layer are joined by the first nanofiber. And a joining device.
上記の本発明のセパレーター製造装置によっても、上記したような本発明のセパレーターを製造することが可能となる。 The above-described separator production apparatus of the present invention can also produce the above-described separator of the present invention.
[14]本発明のセパレーター製造装置は、電界紡糸法により、第1ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、基材層における一方の面に前記第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層を形成する機構を有する第1電界紡糸装置と、電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に前記第2ナノ繊維を含む層を形成する機構を有する第2電界紡糸装置と、前記第2ナノ繊維を含む層に無機粒子をさらに含ませ、前記第2ナノ繊維を含む層を「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする機構を有する無機粒子含有化装置と、前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを接合する接合装置とを備えることを特徴とする。 [14] The separator manufacturing apparatus of the present invention uses a polymer solution in which a raw material of the first nanofiber is dissolved by an electrospinning method, and the first nanofiber includes the first nanofiber on one surface of the base material layer. A first electrospinning apparatus having a mechanism for forming a layer and a polymer solution in which a raw material of the second nanofiber is dissolved by an electrospinning method, and the second nanofiber is included on the surface of the first nanofiber layer. A second electrospinning apparatus having a mechanism for forming a layer; and a layer containing the second nanofibers further including inorganic particles, and the layer containing the second nanofibers is referred to as “the second nanofibers and the inorganic particles. An inorganic particle-containing device having a mechanism of “a second nanofiber layer including”, and a bonding device that bonds the base material layer and the second nanofiber layer with the first nanofiber. .
上記の本発明のセパレーター製造装置によっても、上記したような本発明のセパレーターを製造することが可能となる。 The above-described separator production apparatus of the present invention can also produce the above-described separator of the present invention.
[15]本発明のセパレーター製造装置は、電界紡糸法により、第1ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、基材層における一方の面に前記第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層を形成する機構を有する第1電界紡糸装置と、電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に前記第2ナノ繊維を含む層を形成する機構を有する第2電界紡糸装置と、前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維を含む層とを接合する接合装置と、前記第2ナノ繊維を含む層に無機粒子を含ませ、前記第2ナノ繊維を含む層を「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする機構を有する無機粒子含有化装置とを備えることを特徴とする。 [15] The separator manufacturing apparatus of the present invention uses a polymer solution in which a raw material of the first nanofiber is dissolved by an electrospinning method, and the first nanofiber includes the first nanofiber on one surface of the base material layer. A first electrospinning apparatus having a mechanism for forming a layer and a polymer solution in which a raw material of the second nanofiber is dissolved by an electrospinning method, and the second nanofiber is included on the surface of the first nanofiber layer. A second electrospinning device having a mechanism for forming a layer, a joining device for joining the base material layer and the layer containing the second nanofiber by the first nanofiber, and a layer containing the second nanofiber. An inorganic particle-containing device having a mechanism that includes inorganic particles and has a layer including the second nanofibers as the second nanofiber layer including the second nanofibers and the inorganic particles. To do.
上記の本発明のセパレーター製造装置によっても、上記したような本発明のセパレーターを製造することが可能となる。 The above-described separator production apparatus of the present invention can also produce the above-described separator of the present invention.
[16]本発明のセパレーター製造装置においては、前記接合装置は、前記基材層と、前記第1ナノ繊維層と、前記第2ナノ繊維層又は前記第2ナノ繊維を含む層とを積層した状態で熱圧着する熱接合装置からなることが好ましい。 [16] In the separator manufacturing apparatus of the present invention, the joining device has the base material layer, the first nanofiber layer, and the second nanofiber layer or the layer containing the second nanofiber laminated. It is preferable to comprise a thermal bonding apparatus that performs thermocompression bonding in a state.
このような構成とすることにより、熱接合性を有する樹脂からなる第1ナノ繊維を用いた場合において、基材層と第2ナノ繊維層とを加熱により接合することが可能となる。 By setting it as such a structure, when the 1st nanofiber which consists of resin which has heat bondability is used, it becomes possible to join a base material layer and a 2nd nanofiber layer by heating.
[17]本発明のセパレーター製造方法は、基材層を準備する基材層準備工程と、電界紡糸法により、第1ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記基材層における一方の面に前記第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層を形成する第1電界紡糸工程と、電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液に無機粒子を混合した混合ポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に、「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」を形成する第2電界紡糸工程と、前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを接合する接合工程とをこの順番で含むことを特徴とする。 [17] The separator manufacturing method of the present invention includes a base material layer preparing step for preparing a base material layer, and a polymer solution in which a raw material of the first nanofiber is dissolved by an electrospinning method. The first electrospinning step of forming the first nanofiber layer including the first nanofibers on the surface of the substrate, and the mixed polymer solution obtained by mixing inorganic particles in the polymer solution in which the raw material of the second nanofibers is dissolved by the electrospinning method A second electrospinning step of forming “the second nanofiber layer including the second nanofibers and the inorganic particles” on the surface of the first nanofiber layer, and the base by the first nanofibers. It includes a joining step for joining the material layer and the second nanofiber layer in this order.
本発明のセパレーター製造方法によれば、上記したような本発明のセパレーターを製造することが可能となる。 According to the separator manufacturing method of the present invention, the separator of the present invention as described above can be manufactured.
[18]本発明のセパレーター製造方法は、基材層を準備する基材層準備工程と、電界紡糸法により、第1ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記基材層における一方の面に前記第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層を形成する第1電界紡糸工程と、電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に前記第2ナノ繊維を含む層を形成し、かつ、前記第2ナノ繊維を含む層の形成中又は形成後に前記第2ナノ繊維を含む層に無機粒子を含ませ、前記第2ナノ繊維を含む層を「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする第2電界紡糸工程と、前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを接合する接合工程とをこの順番で含むことを特徴とする。 [18] The separator manufacturing method of the present invention includes a base material layer preparing step for preparing a base material layer, and a polymer solution in which a raw material of the first nanofiber is dissolved by an electrospinning method. A first nanofiber layer including the first nanofiber on the surface thereof, and a first nanofiber using a polymer solution in which a raw material of the second nanofiber is dissolved by an electrospinning method. Forming a layer containing the second nanofibers on the surface of the layer, and including inorganic particles in the layer containing the second nanofibers during or after the formation of the layer containing the second nanofibers; A second electrospinning step in which a layer containing nanofibers is “the second nanofiber layer containing the second nanofibers and the inorganic particles”, and the base layer and the second nanofiber layer are formed by the first nanofibers. And a joining process for joining together in this order To.
上記の本発明のセパレーター製造方法によっても、上記したような本発明のセパレーターを製造することが可能となる。 The separator of the present invention as described above can also be manufactured by the separator manufacturing method of the present invention.
[19]本発明のセパレーターの製造方法は、基材層を準備する基材層準備工程と、電界紡糸法により、第1ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記基材層における一方の面に前記第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層を形成する第1電界紡糸工程と、電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に前記第2ナノ繊維を含む層を形成する第2電界紡糸工程と、前記第2ナノ繊維を含む層に無機粒子をさらに含ませ、前記第2ナノ繊維を含む層を「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする無機粒子含有化工程と、前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを接合する接合工程とをこの順番で含むことを特徴とする。 [19] The separator manufacturing method of the present invention includes a base material layer preparing step of preparing a base material layer and a polymer solution in which a raw material of the first nanofiber is dissolved by an electrospinning method. Using a first electrospinning step of forming a first nanofiber layer including the first nanofibers on one surface and a polymer solution in which a raw material of the second nanofibers is dissolved by an electrospinning method, A second electrospinning step of forming a layer containing the second nanofibers on the surface of the fiber layer; and a layer containing the second nanofibers further including inorganic particles, An inorganic particle-containing step, which is a “second nanofiber layer containing second nanofibers and the inorganic particles”, and a bonding step of bonding the base material layer and the second nanofiber layer with the first nanofibers. They are included in this order.
上記の本発明のセパレーター製造方法によっても、上記したような本発明のセパレーターを製造することが可能となる。 The separator of the present invention as described above can also be manufactured by the separator manufacturing method of the present invention.
[20]本発明のセパレーターの製造方法は、基材層を準備する基材層準備工程と、電界紡糸法により、第1ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記基材層における一方の面に前記第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層を形成する第1電界紡糸工程と、電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に前記第2ナノ繊維を含む層を形成する第2電界紡糸工程と、前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維を含む層とを接合する接合工程と、前記第2ナノ繊維を含む層に無機粒子をさらに含ませ、前記第2ナノ繊維を含む層を「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする無機粒子含有化工程とをこの順番で含むことを特徴とする。 [20] The method for producing a separator of the present invention includes a base material layer preparing step for preparing a base material layer and a polymer solution in which a raw material of the first nanofiber is dissolved by an electrospinning method. Using a first electrospinning step of forming a first nanofiber layer including the first nanofibers on one surface and a polymer solution in which a raw material of the second nanofibers is dissolved by an electrospinning method, A second electrospinning step of forming a layer containing the second nanofibers on the surface of the fiber layer; a bonding step of joining the base material layer and the layer containing the second nanofibers by the first nanofibers; Inorganic particle inclusion step of further including inorganic particles in the layer containing the second nanofibers and setting the layer containing the second nanofibers as the “second nanofiber layer containing the second nanofibers and the inorganic particles” Are included in this order.
上記の本発明のセパレーター製造方法によっても、上記したような本発明のセパレーターを製造することが可能となる。 The separator of the present invention as described above can also be manufactured by the separator manufacturing method of the present invention.
[21]本発明のセパレーター製造方法においては、前記接合工程は、前記基材層と、前記第1ナノ繊維層と、前記第2ナノ繊維層又は前記第2ナノ繊維を含む層とを積層した状態で熱圧着する熱接合工程であって、当該熱接合工程により前記第1ナノ繊維の少なくとも一部を熱で溶融させて前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを前記第1ナノ繊維で接合することが好ましい。 [21] In the separator manufacturing method of the present invention, in the joining step, the base material layer, the first nanofiber layer, and the second nanofiber layer or the layer containing the second nanofiber are laminated. A thermal bonding step of thermocompression bonding in a state, wherein at least a part of the first nanofibers is melted by heat in the thermal bonding step, and the base layer and the second nanofiber layer are combined with the first nanofibers. It is preferable to join with.
このような方法とすることにより、熱接合性を有する樹脂からなる第1ナノ繊維を用いた場合において、基材層と第2ナノ繊維層とを加熱により接合することが可能となる。 By setting it as such a method, when the 1st nanofiber which consists of resin which has heat bondability is used, it becomes possible to join a base material layer and a 2nd nanofiber layer by heating.
以下、本発明のセパレーター、セパレーター製造装置及びセパレーター製造方法について図に示す実施の形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the separator of the present invention, a separator manufacturing device, and a separator manufacturing method are explained based on an embodiment shown in a figure.
[実施形態1]
1.実施形態1に係るセパレーター1の構成
まず、実施形態1に係るセパレーター1の構成を説明する。
図1は、実施形態1に係るセパレーター1を説明するための図である。図1(a)は芯材(符号を図示せず。)に巻いた状態のセパレーター1の斜視図であり、図1(b)はセパレーター1の拡大断面図であり、図1(c)は図1(b)のAで示す範囲をさらに拡大して示す模式図(以下、拡大模式図という。)である。
[Embodiment 1]
1. Configuration of
FIG. 1 is a view for explaining a
実施形態1に係るセパレーター1は、図1に示すように、基材層10と、第1ナノ繊維層20と、第2ナノ繊維層30とを有し、基材層10、第1ナノ繊維層20及び第2ナノ繊維層30は、基材層10、第1ナノ繊維層20、第2ナノ繊維層30の順番で積層されている。セパレーター1においては、基材層10と第2ナノ繊維層30とは、第1ナノ繊維22により接合されている。具体的には、図1(c)に示すように、基材層10と第2ナノ繊維層30とは、少なくとも一部が熱で溶融した第1ナノ繊維24により接合されている。
セパレーター1の厚さは、1μm〜100μmの範囲内にあり、例えば、20μmである。
As illustrated in FIG. 1, the
The thickness of the
実施形態1に係るセパレーター1は、後述するように、実施形態1に係るセパレーター製造装置100を用いて、実施形態1に係るセパレーター製造方法を実施することにより得ることができる。
As described later, the
基材層10は長尺シートの形態を取っており、基材層10としては、各種材料からなる不織布、織物、編物、紙等、通気性(通液性)のあるものを用いることができる。実施形態1においては、基材層10として繊維質の基材層を用いており、図1(c)中、符号12で示すのは基材層10中の基材繊維である。なお、基材層10としては、繊維質以外のもの(例えば、多孔性のフィルム)も用いることができる。
基材層10の厚さは、例えば1μm〜90μmのものを用いることができる。基材層10の長さは、例えば10m〜10kmのものを用いることができる。
The
The
第1ナノ繊維層20は、第1ナノ繊維22からなる。なお、第1ナノ繊維層は第1ナノ繊維を含んでいればよく、その上であれば第1ナノ繊維以外の物質を含んでもよい。第1ナノ繊維22は熱接合性を有する樹脂からなる。第1ナノ繊維22の平均径は、50nm〜1000nmの範囲内にあり、例えば、100nmである。第1ナノ繊維22は、後述するように電界紡糸法により得ることができる。
The
第2ナノ繊維層30は、第2ナノ繊維32及び無機粒子34を含む。なお、第2ナノ繊維層は第2ナノ繊維及び無機粒子を含んでいればよく、その上であれば第2ナノ繊維及び無機粒子以外の物質を含んでもよい。
第2ナノ繊維32の平均径は、第1ナノ繊維22の平均径よりも大きく、かつ、80nm〜3000nmの範囲内にあり、例えば、1000nmである。第2ナノ繊維32は、後述するように電界紡糸法により得ることができる。
無機粒子34の平均径は、5nm〜1000nmの範囲内にあり、例えば、50nmである。無機粒子34は、無機酸化物、無機窒化物又は無機炭化物からなり、例えば、アルミナからなる。
The
The average diameter of the
The average diameter of the
セパレーター1においては、熱接合性を有する樹脂の融点は、基材層10を構成する材料(基材繊維12)の融点及び第2ナノ繊維層30を構成する材料(第2ナノ繊維32)の融点のいずれよりも低く、さらにいえば、10以上低い。
セパレーター1においては、図1(b)に示すように、第1ナノ繊維層20は第2ナノ繊維層30よりも薄い。
In the
In the
2.実施形態1に係るセパレーター製造装置100の構成
次に、実施形態1に係るセパレーター製造装置100の構成を説明する。
図2は、実施形態1に係るセパレーター製造装置100の正面図である。なお、図2においては、一部の部材(筐体200や原料タンク232等)は断面図として示している。
2. Configuration of
FIG. 2 is a front view of the
セパレーター製造装置100は、搬送装置110と、第1電界紡糸装置120と、第2電界紡糸装置121と、接合装置130とを備える。セパレーター製造装置100は、第1電界紡糸装置120及び第2電界紡糸装置121をそれぞれ1つずつ備える。
The
搬送装置110は、基材層10を所定の搬送速度で搬送する。搬送装置110は、基材層10を繰り出す繰り出しローラー111、基材層10を巻き取る巻き取りローラー112、基材層10の張りを調整するテンションローラー113,118及び繰り出しローラー111と巻き取りローラー112との間に位置する補助ローラー114を備える。繰り出しローラー111及び巻き取りローラー112は、図示しない駆動モーターにより回転駆動される構造となっている。
The
第1電界紡糸装置120は、電界紡糸法により、基材層10における一方の面(実施形態1においては下方の面)に、第1ナノ繊維22を含む第1ナノ繊維層20’を形成する機構を有する(後述する図4(b)参照。)。
第1電界紡糸装置120は、図2に示すように、筐体200と、ノズルユニット210と、ポリマー溶液供給部230と、コレクター250と、電源装置260と、補助ベルト装置270とを備える。第1電界紡糸装置120は、後述する複数の上向きノズル220の吐出口からポリマー溶液をオーバーフローさせながら吐出して、第1ナノ繊維層20’を形成する。
The first
As shown in FIG. 2, the
筐体200は、導電体からなる。
ノズルユニット210は、複数の上向きノズル220を有する。
The
The
上向きノズル220は、ポリマー溶液供給部230から供給される「第1ナノ繊維22の原料を溶解したポリマー溶液(熱接合性を有する樹脂のポリマー溶液)」を吐出口から吐出するノズルである。上向きノズル220は、ポリマー溶液を吐出口から上向きに吐出する。上向きノズル220を構成する材料としては導電体を用いることができ、例えば、銅、ステンレス鋼、アルミニウム等を用いることができる。
The
上向きノズル220は、例えば、1.5cm〜6.0cmのピッチで配列されている。上向きノズル220の数は、例えば、36個(縦横同数に配列した場合、6個×6個)〜21904個(縦横同数に配列した場合、148個×148個)とすることができる。
The
なお、実施形態1においては、ノズルとして上向きノズル220を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。ノズルとして横向きノズルを用いてもよいし、下向きノズルを用いてもよい。
In the first embodiment, the
ポリマー溶液供給部230は、ポリマー溶液をノズルユニット210に供給する。ポリマー溶液供給部230は、原料タンク232、撹拌装置233及び供給装置234を備える。第1電界紡糸装置120の原料タンク232には、第1ナノ繊維22の原料を溶解したポリマー溶液が入る。
The polymer
コレクター250は、ノズルユニット210の上方に配置されている。コレクター250は導電体からなり、図2に示すように、絶縁部材252を介して筐体200に取り付けられている。
電源装置260は、上向きノズル220と、コレクター250との間に高電圧を印加する。電源装置260の正極はコレクター250に接続され、電源装置260の負極は筐体200を介してノズルユニット210に接続されている。
The
The
補助ベルト装置270は、基材層10の搬送速度に同期して回転する補助ベルト272と、補助ベルト272の回転を助ける5つの補助ベルト用ローラー274とを有する。5つの補助ベルト用ローラー274のうち1つ又は2つ以上の補助ベルト用ローラーが駆動ローラーであり、残りの補助ベルト用ローラーが従動ローラーである。コレクター250と基材層10との間に補助ベルト272が配設されているため、基材層10は、正の高電圧が印加されているコレクター250に引き寄せられることなくスムーズに搬送されるようになる。
The
第2電界紡糸装置121は、電界紡糸法により、第2ナノ繊維32の原料を溶解したポリマー溶液に無機粒子34を混合した混合ポリマー溶液を用いて、第1ナノ繊維層20’の表面に、「第2ナノ繊維32及び無機粒子34を含む第2ナノ繊維層30」を形成する機構を有する。
第2電界紡糸装置121は、詳しい説明は省略するが、基本的な機械的構成は第1電界紡糸装置120と同様であるものの、第2ナノ繊維層を形成するために細部の構造が異なる。図2においては、説明を簡単にするため、第2電界紡糸装置121の構成要素については、基本的な構成及び役割が第1電界紡糸装置120における相当する構成要素と同様であるものには同様の符号を付した。
なお、第2電界紡糸装置121の原料タンク232には、第2ナノ繊維32の原料を溶解したポリマー溶液に無機粒子34を混合した混合ポリマー溶液が入る。
第2電界紡糸装置121は、第2ナノ繊維32の原料を溶解したポリマー溶液に無機粒子34を混合した混合ポリマー溶液を用いて、基材層10における一方の面に、「第2ナノ繊維32及び無機粒子34を含む第2ナノ繊維層30」を形成する機構のひとつとして、無機粒子34よりも大きい径を有する。具体的には、無機粒子34の粒子径に対して100倍以上の径を有することが好ましい。
The
Although the detailed description of the
The
The
接合装置130は、第1ナノ繊維22を用いて基材層10と第2ナノ繊維層30とを接合する装置である。接合装置130は、基材層10と、第1ナノ繊維層20と、第2ナノ繊維層30とを積層した状態で熱圧着する熱接合装置からなる。接合装置130としては、図2に示すように、カレンダーロールを備えた熱接合装置を例示することができる。なお、加熱するための手段としては、例えば、カレンダーロール内にヒーター機能(図示せず。)を組み込んだものを用いることができるが、これ以外にも、たとえば、抵抗加熱器、赤外線加熱器、乾燥器、熱風発生器等を用いることも可能である。なお、図2においては、カレンダーロールは、上下1個ずつのローラーによって第2積層体50を挟むような構成のものを例示したが、このような構成に限られるものではなく、上下2個ずつのローラーが存在するもの等種々の構成を有するカレンダーロールを使用することができる。
The
3.実施形態1に係るセパレーター製造方法
次に、実施形態1に係るセパレーター製造方法を説明する。
図3は、実施形態1に係るセパレーター製造方法のフローチャートである。
図4は、実施形態1に係るセパレーター製造方法を説明するための図である。図4(a)は基材準備工程S1のときの基材10の拡大断面図であり、図4(b)は第1電界紡糸工程S2後の第1積層体40の拡大断面図であり、図4(c)は第2電界紡糸工程S3後の第2積層体の拡大断面図である。
図5は、実施形態1における接合工程S4を説明するために示す図である。図5(a)は接合工程S4の前の拡大模式図であり、図5(b)は接合工程S4の後の拡大模式図である。
3. Separator Manufacturing Method According to
FIG. 3 is a flowchart of the separator manufacturing method according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram for explaining the separator manufacturing method according to the first embodiment. FIG. 4A is an enlarged cross-sectional view of the
FIG. 5 is a view for explaining the joining step S4 in the first embodiment. FIG. 5A is an enlarged schematic diagram before the joining step S4, and FIG. 5B is an enlarged schematic diagram after the joining step S4.
実施形態1に係るセパレーター製造方法は、図3に示すように、基材層準備工程S1と、第1電界紡糸工程S2と、第2電界紡糸工程S3と、接合工程S4とをこの順番で含む。実施形態1に係るセパレーター製造方法は、実施形態1に係るセパレーター製造装置100を用いて行う。
As shown in FIG. 3, the separator manufacturing method according to
1.基材層準備工程S1
基材準備工程S1は、図4(a)に示すように、基材層10を準備する工程である。実施形態1においては、基材層10は長尺シートの形態を取っている。なお、本発明のセパレーター製造方法においては、長尺シート以外の形態を取る種々の形状の基材層を用いることもできる。
実施形態1においては、基材層10の準備後、長尺シートである基材層10を搬送装置110にセットし、基材層10を繰り出しローラー111から所定の搬送速度で搬送させる。
1. Base material layer preparation step S1
The base material preparation step S1 is a step of preparing the
In the first embodiment, after preparing the
2.第1電界紡糸工程S2
第1電界紡糸工程S2は、図4(b)に示すように、電界紡糸法により、第1ナノ繊維22の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、基材層10における一方の(下方の面)に、第1ナノ繊維22を含む第1ナノ繊維層20’を形成する工程である。
具体的には、まず、ポリマー溶液を、第1電界紡糸装置120におけるポリマー溶液供給部230を通じてノズルユニット210へ供給する。次に、コレクター250とノズルユニット210との間に電圧をかけて、上向きノズル220からポリマー溶液を吐出させ、長尺シートである基材層10の下方の面に第1ナノ繊維層20’を形成し、第1積層体40とする。
第1電界紡糸工程S2は、上記した電界紡糸装置120を用いて行う。
2. First electrospinning process S2
As shown in FIG. 4 (b), the first electrospinning step S2 uses one of the polymer layers in which the raw material of the
Specifically, first, the polymer solution is supplied to the
The first electrospinning step S2 is performed using the
3.第2電界紡糸工程S3
第2電界紡糸工程S3は、図4(c)に示すように、電界紡糸法により、第2ナノ繊維32の原料を溶解したポリマー溶液に無機粒子34を混合した混合ポリマー溶液を用いて、第1積層体40における第1ナノ繊維層20’の表面に、「第2ナノ繊維32及び無機粒子34を含む第2ナノ繊維層30」を形成する工程である。
具体的には、まず、混合ポリマー溶液を、第2電界紡糸装置121におけるポリマー溶液供給部230を通じてノズルユニット210へ供給する。次に、コレクター250とノズルユニット210との間に電圧をかけて、上向きノズル220から混合ポリマー溶液を吐出させ、既に形成されている第1ナノ繊維層20’の下方の面に第2ナノ繊維層30を形成し、第2積層体50とする。
第2電界紡糸工程S3は、上記した電界紡糸装置121を用いて行う。
3. Second electrospinning step S3
As shown in FIG. 4C, the second electrospinning step S3 uses a mixed polymer solution in which
Specifically, first, the mixed polymer solution is supplied to the
The second electrospinning step S3 is performed using the
4.接合工程S4
接合工程S4は、図5に示すように、第1ナノ繊維22を用いて、基材層10と第2ナノ繊維層30とを接合する工程である。接合工程S4は、基材層10と、第1ナノ繊維層20と、第2ナノ繊維層30とを積層した状態で熱圧着する熱接合工程であって、当該熱接合工程により第1ナノ繊維22の少なくとも一部を熱で溶融させて、基材層10と第2ナノ繊維層30とを第1ナノ繊維22で接合する。
接合工程S4は、上記した接合装置130を用いて行う。
4). Joining step S4
As shown in FIG. 5, the joining step S <b> 4 is a step of joining the
The joining step S4 is performed using the joining
以下に、実施形態1における紡糸条件を例示的に示す。
Below, the spinning conditions in
第1ナノ繊維22の材料としては、熱接合性を有する樹脂、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリ乳酸(PLA)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアミド(PA)、ポリウレタン(PUR)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ乳酸グリコール酸(PLGA)等を用いることができる。
Examples of the material of the
第2ナノ繊維32の原料としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリ乳酸(PLA)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアミド(PA)、ポリウレタン(PUR)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ乳酸グリコール酸(PLGA)、シルク、セルロース、キトサン等を用いることができる。
Examples of the raw material of the
各種ポリマー溶液を製造するための溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メチルエチルケトン、クロロホルム、アセトン、水、蟻酸、酢酸、シクロヘキサン、THF等を用いることができる。また、溶媒として複数種類の溶媒を混合して用いてもよい。ポリマー溶液には、導電性向上剤等の添加剤を含有させてもよい。 As a solvent for producing various polymer solutions, for example, dichloromethane, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, methyl ethyl ketone, chloroform, acetone, water, formic acid, acetic acid, cyclohexane, THF and the like can be used. Moreover, you may mix and use multiple types of solvent as a solvent. The polymer solution may contain an additive such as a conductivity improver.
搬送速度は、例えば0.2m/分〜100m/分に設定することができる。上向きノズル220とコレクター250とノズルユニット210に印加する電圧は、10kV〜80kVに設定することができ、50kV付近に設定することが好ましい。
A conveyance speed can be set to 0.2 m / min-100 m / min, for example. The voltage applied to the
紡糸区域の温度は、例えば25に設定することができる。紡糸区域の湿度は、例えば30%に設定することができる。 The temperature of the spinning zone can be set to 25, for example. The humidity of the spinning area can be set to 30%, for example.
以下、実施形態1に係るセパレーター1、セパレーター製造装置100及びセパレーター製造方法の効果を記載する。
Hereinafter, effects of the
実施形態1に係るセパレーター1によれば、第1ナノ繊維22を含む第1ナノ繊維層20を有し、基材層10と第2ナノ繊維層30とが第1ナノ繊維22により接合されているため、基材層と第2ナノ繊維層(従来のナノ繊維層に相当)とが剥離するのを抑制することが可能となり、その結果、第2ナノ繊維層がセパレーターの製造過程で剥離して損傷するのを抑制することが可能となる。
According to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、無機粒子34を含む第2ナノ繊維層30を有するため、従来のセパレーターと同様に、高い熱的安定性と、電解液に対する高い親和性とを有するセパレーターとすることが可能となる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、それぞれ異なる性質を有する基材層10と第2ナノ繊維層30とを用いることにより、従来のセパレーターと同様に、多様な性質を有するセパレーターとすることが可能となる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、基材層10が有する性質に第2ナノ繊維層30が有する性質(広い表面積や微細な空隙等)を付加することにより、従来のセパレーターと同様に、一層多様な性質を有するセパレーターとすることが可能となる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、基材層や第2ナノ繊維層と異なる性質を有する第1ナノ繊維層を用いることにより、セパレーターに第1ナノ繊維層が有する性質をさらに付加し、より一層多様な性質を有するセパレーターとすることが可能となる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、繊維の平均径や空隙が微細な第2ナノ繊維層30を備えるため、従来のセパレーターと同様に、一般的な繊維層を有するセパレーターと比較して、高い電解液吸収性、低いイオン抵抗性及び高いデンドライト耐性を備え、さらに、総厚の薄いセパレーターとすることが可能となる。
In addition, according to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、第1ナノ繊維22は、熱接合性を有する樹脂からなるため、基材層と第2ナノ繊維層とを加熱することにより容易に接合することが可能となる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、熱接合性を有する樹脂の融点が基材層10を構成する材料の融点及び第2ナノ繊維層30を構成する材料の融点のいずれよりも低いため、基材層を構成する材料の融点及び第2ナノ繊維層を構成する材料の融点と熱接合性を有する樹脂の融点との間の温度で加熱することにより第1ナノ繊維を選択的に溶融することが可能となる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、熱接合性を有する樹脂の融点が基材層10を構成する材料の融点及び第2ナノ繊維層30を構成する材料の融点のいずれよりも10℃以上低いため、基材層を構成する材料の融点及び第2ナノ繊維層を構成する材料の融点と、熱接合性を有する樹脂の融点とに十分な差があるため、加熱することにより第1ナノ繊維を選択的に溶融することが容易に可能となる。
Further, according to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、第1ナノ繊維22の平均径が50nm〜1000nmの範囲内にあるため、基材層と第2ナノ繊維層とが十分な強度で接合された状態となり、かつ、セパレーターの通液性が低下するのを抑制することが可能となる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、第2ナノ繊維32の平均径は、第1ナノ繊維22の平均径よりも大きく、かつ、80nm〜3000nmの範囲内にあるため、加熱することにより第2ナノ繊維が受ける影響を抑制し、かつ、ナノ繊維としての性質(広い表面積や微細な空隙等)を損なわないようにすることが可能となる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、第2ナノ繊維層30が第1ナノ繊維層20よりも厚いため、セパレーターにおいてナノ繊維層が有する性質(広い表面積や微細な空隙等)を付加するのが主に第2ナノ繊維層となり、安定した性能を有するセパレーターとすることが可能となる。
Further, according to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、第1ナノ繊維22及び第2ナノ繊維32が電界紡糸法により得られたものであるため、所望の性質(組成、厚さ、目付、各ナノ繊維の平均径、溶融温度、溶媒に対する溶解性等)を有する第1ナノ繊維層及び第2ナノ繊維層を形成することが可能となる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、無機粒子34の平均径が5nm〜1000nmの範囲内にあるため、無機粒子の取り扱いを容易なものとすることが可能となり、かつ、第2ナノ繊維層の空間構造が崩壊するのを抑制することが可能となる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係るセパレーター1によれば、無機粒子34が無機酸化物、無機窒化物又は無機炭化物からなるため、一層高い熱的安定性と、電解液に対する一層高い親和性を有するセパレーターとすることが可能となる。
Moreover, according to the
実施形態1に係るセパレーター製造装置100によれば、第1電界紡糸装置120と、第2電界紡糸装置121と、接合装置130とを備えるため、上記したような実施形態1に係るセパレーター1を製造することが可能となる。
According to the
また、実施形態1に係るセパレーター製造装置100によれば、接合装置130は、基材層10と、第1ナノ繊維層20と、第2ナノ繊維層30とを積層した状態で熱圧着する熱接合装置からなるため、熱接合性を有する樹脂からなる第1ナノ繊維を用いた場合において、基材層と第2ナノ繊維層とを加熱により接合することが可能となる。
Moreover, according to the
実施形態1に係るセパレーター製造方法によれば、基材層準備工程S1と、第1電界紡糸工程S2と、第2電界紡糸工程S3と、接合工程S4とをこの順番で含むため、上記したような実施形態1に係るセパレーター1を製造することが可能となる。
According to the separator manufacturing method according to the first embodiment, since the base layer preparation step S1, the first electrospinning step S2, the second electrospinning step S3, and the joining step S4 are included in this order, as described above. It becomes possible to manufacture the
また、実施形態1に係るセパレーター製造方法によれば、接合工程S4は、基材層10と、第1ナノ繊維層20と、第2ナノ繊維層30とを積層した状態で熱圧着する熱接合工程であって、当該熱接合工程により第1ナノ繊維22の少なくとも一部を熱で溶融させて基材層10と第2ナノ繊維層30とを第1ナノ繊維22で接合するため、熱接合性を有する樹脂からなる第1ナノ繊維を用いた場合において、基材層と第2ナノ繊維層とを加熱により接合することが可能となる。
Moreover, according to the separator manufacturing method which concerns on
[実施形態2]
図6は、実施形態2に係るセパレーター製造装置102の正面図である。
図7は、実施形態2に係るセパレーター製造方法のフローチャートである。
図8は、実施形態2に係る第2電界紡糸工程S13及び無機粒子含有化工程S14を説明するために示す図である。図8(a)は第2電界紡糸工程S13後の拡大模式図であり、図8(b)は無機粒子含有化工程S14後の拡大模式図である。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a front view of the
FIG. 7 is a flowchart of the separator manufacturing method according to the second embodiment.
FIG. 8 is a view for explaining the second electrospinning step S13 and the inorganic particle containing step S14 according to the second embodiment. FIG. 8A is an enlarged schematic view after the second electrospinning step S13, and FIG. 8B is an enlarged schematic view after the inorganic particle containing step S14.
実施形態2においては、セパレーター1を製造するためのセパレーター製造装置及びセパレーター製造方法であって、実施形態1に係るセパレーター製造装置100及びセパレーター製造方法とは異なるものを説明する。
In the second embodiment, a separator manufacturing apparatus and a separator manufacturing method for manufacturing the
実施形態2に係るセパレーター製造装置102は、基本的には実施形態1に係るセパレーター製造装置100と同様の構成を有するが、第2電界紡糸装置の構成と、無機粒子含有化装置をさらに備えることとが実施形態1に係るセパレーター製造装置100の場合とは異なる。以下、詳細に説明する。
The
セパレーター製造装置102における第2電界紡糸装置122は、図6に示すように、実施形態1における第2電界紡糸装置121と基本的に同様の構成を有するが、第2ナノ繊維32の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、第1ナノ繊維層20’の表面に第2ナノ繊維32を含む層31を形成する機構を有する点が異なる。
As shown in FIG. 6, the
第2電界紡糸装置122は、詳しい説明は省略するが、基本的な機械的構成は第2電界紡糸装置121と同様であるものの、第2ナノ繊維32を含む層31を形成するために細部の構造が異なる。図6においては、説明を簡単にするため、第2電界紡糸装置122の構成要素について、基本的な構成及び役割が第2電界紡糸装置121における相当する構成要素と同様であるものには同様の符号を付した。
なお、第2電界紡糸装置122の原料タンク232には、第2ナノ繊維32の原料を溶解したポリマー溶液が入る。
Although the detailed description of the
In addition, the polymer solution which melt | dissolved the raw material of the
無機粒子含有化装置140は、第2ナノ繊維32を含む層31に無機粒子34をさらに含ませ、「第2ナノ繊維32及び無機粒子34を含む第2ナノ繊維層30」を形成する機構を有する装置である(図8参照。)。具体的には、無機粒子含有化装置140は、第2電界紡糸装置122と接合装置130との間に配置され、第2ナノ繊維32を含む層31に向かって、溶媒とともに無機粒子34を噴射する装置である。当該溶媒としては、各ナノ繊維を損傷させないものを用いることができる。用いることができる溶媒は、用いるナノ繊維の種類により異なるが、例えば、各種アルカン、アセトン、水、シクロヘキサン、THF等を用いることができる。なお、溶媒として複数種類の溶媒を混合して用いてもよい。また、溶媒を用いず、無機粒子のみを噴射してもよい。
The inorganic
実施形態2に係るセパレーター製造方法は、基本的には実施形態1に係るセパレーター製造方法と同様の方法であるが、第2電界紡糸工程の内容及び無機粒子含有化工程をさらに含む点が実施形態1に係るセパレーター製造方法の場合とは異なる。以下、詳細に説明する。 The separator manufacturing method according to the second embodiment is basically the same method as the separator manufacturing method according to the first embodiment, but the embodiment further includes the contents of the second electrospinning step and the inorganic particle-containing step. This is different from the case of the separator manufacturing method according to 1. Details will be described below.
実施形態2に係るセパレーター製造方法は、図7に示すように、基材層準備工程S11と、第1電界紡糸工程S12と、第2電界紡糸工程S13と、無機粒子含有化工程S14と、接合工程S15とをこの順番で含む。
このうち、基材層準備工程S11は、実施形態1における基材層準備工程S1と同様の工程である。また、第1電界紡糸工程S12は、実施形態1における第1電界紡糸工程S2と同様の工程である。さらにまた、接合工程S15は、実施形態1における接合工程S4と同様の工程である。したがって、これらの工程についての説明は省略する。
As shown in FIG. 7, the separator manufacturing method according to the second embodiment includes a base material layer preparation step S11, a first electrospinning step S12, a second electrospinning step S13, an inorganic particle-containing step S14, and bonding. Step S15 is included in this order.
Among these, base material layer preparation process S11 is the process similar to base material layer preparation process S1 in
第2電界紡糸工程S13は、電界紡糸法により、第2ナノ繊維32の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、第1ナノ繊維層20’の表面に第2ナノ繊維32を含む層31を形成する工程である(図8参照。)。
実施形態2においては、第2ナノ繊維32を含む層31の形成は、上記した第2電界紡糸装置122を用いて行う。
In the second electrospinning step S13, the
In the second embodiment, the formation of the
無機粒子含有化工程S14は、第2ナノ繊維32を含む層31に無機粒子34をさらに含ませ、第2ナノ繊維32を含む層31を「第2ナノ繊維32及び無機粒子34を含む第2ナノ繊維層30」を形成する工程である。
無機粒子含有化工程S14は、上記した無機粒子含有化装置140を用いて行う。
In the inorganic particle inclusion step S <b> 14, the
The inorganic particle containing step S14 is performed using the inorganic
実施形態2に係るセパレーター製造装置102によれば、上記のように、第1電界紡糸装置120と、第2電界紡糸装置122と、無機粒子含有化装置140と、接合装置130とを備えるため、セパレーター1を製造することが可能となる。
According to the
実施形態2に係るセパレーター製造方法によれば、上記のように、基材層準備工程S11と、第1電界紡糸工程S12と、第2電界紡糸工程S13と、無機粒子含有化工程S14と、接合工程S15とをこの順番で含むため、セパレーター1を製造することが可能となる。
According to the separator manufacturing method according to Embodiment 2, as described above, the base material layer preparation step S11, the first electrospinning step S12, the second electrospinning step S13, the inorganic particle inclusion step S14, and the bonding Since step S15 is included in this order, the
[実施形態3]
図9は、実施形態3に係るセパレーター製造装置104の正面図である。
図10は、実施形態3に係るセパレーター製造方法のフローチャートである。
[Embodiment 3]
FIG. 9 is a front view of the
FIG. 10 is a flowchart of the separator manufacturing method according to the third embodiment.
実施形態3においては、セパレーター1を製造するためのセパレーター製造装置及びセパレーター製造方法であって、実施形態1に係るセパレーター製造装置100及びセパレーター製造方法とは異なり、また、実施形態2に係るセパレーター製造装置102及びセパレーター製造方法とも異なるものを説明する。
In the third embodiment, a separator manufacturing apparatus and a separator manufacturing method for manufacturing the
実施形態3に係るセパレーター製造装置104は、基本的には実施形態1に係るセパレーター製造装置100と同様の構成を有するが、第2電界紡糸装置の構成が実施形態1に係るセパレーター製造装置100の場合とは異なる。以下、詳細に説明する。
The
セパレーター製造装置104における第2電界紡糸装置123は、図9に示すように、実施形態1における第2電界紡糸装置121と基本的に同様の構成を有するが、第2ナノ繊維32の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、第1ナノ繊維層20’の表面に第2ナノ繊維32を含む層31を形成する機構を有し、かつ、第2ナノ繊維32を含む層31の形成後に第2ナノ繊維32を含む層31に無機粒子34を含ませ、第2ナノ繊維32を含む層31を「第2ナノ繊維32及び無機粒子34を含む第2ナノ繊維層30」とする機構を有する点が異なる。
As shown in FIG. 9, the
第2電界紡糸装置123は、詳しい説明は省略するが、基本的な機械的構成は第2電界紡糸装置121と同様であるものの、ノズルユニット210の直後に無機粒子含有化装置142をさらに有する。図9においては、説明を簡単にするため、第2電界紡糸装置123の構成要素について、基本的な構成及び役割が第2電界紡糸装置121における相当する構成要素と同様であるものには同様の符号を付した。
なお、第2電界紡糸装置123の原料タンク232には、第2ナノ繊維32の原料を溶解したポリマー溶液が入る。
Although the detailed description of the
In addition, the polymer solution which melt | dissolved the raw material of the
無機粒子含有化装置142は、第2ナノ繊維32を含む層31に無機粒子34を含ませ、第2ナノ繊維32を含む層31を「第2ナノ繊維32及び無機粒子34を含む第2ナノ繊維層30」とする機構を有する装置である。無機粒子含有化装置142は、第2電界紡糸装置123の一部であること以外については、実施形態2における無機粒子含有化装置140と基本的に同様の構成を有するため、詳しい説明は省略する。
The inorganic
実施形態3に係るセパレーター製造方法は、基本的には実施形態1に係るセパレーター製造方法と同様の方法であるが、第2電界紡糸工程の内容が実施形態1に係るセパレーター製造方法の場合とは異なる。以下、詳細に説明する。
The separator manufacturing method according to Embodiment 3 is basically the same method as the separator manufacturing method according to
実施形態3に係るセパレーター製造方法は、図10に示すように、基材層準備工程S21と、第1電界紡糸工程S22と、第2電界紡糸工程S23と、接合工程S24とをこの順番で含む。
このうち、基材層準備工程S21は、実施形態1における基材層準備工程S1と同様の工程である。また、第1電界紡糸工程S22は、実施形態1における第1電界紡糸工程S2と同様の工程である。さらにまた、接合工程S24は、実施形態1における接合工程S4と同様の工程である。したがって、これらの工程についての説明は省略する。
As shown in FIG. 10, the separator manufacturing method according to Embodiment 3 includes a base material layer preparation step S21, a first electrospinning step S22, a second electrospinning step S23, and a joining step S24 in this order. .
Among these, base material layer preparation process S21 is the same process as base material layer preparation process S1 in
第2電界紡糸工程S23は、電界紡糸法により、第2ナノ繊維32の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、第1ナノ繊維層20’の表面に第2ナノ繊維32を含む層31を形成し、かつ、第2ナノ繊維32を含む層31の形成後に第2ナノ繊維32を含む層31に無機粒子34を含ませ、第2ナノ繊維32を含む層31を「第2ナノ繊維32及び無機粒子34を含む第2ナノ繊維層30」とする工程である。
実施形態3においては、第2ナノ繊維層30の形成は、上記した第2電界紡糸装置123を用いて行う。
In the second electrospinning step S23, a
In the third embodiment, the
実施形態3に係るセパレーター製造装置104によれば、上記のように、第1電界紡糸装置120と、第2電界紡糸装置123と、接合装置130とを備えるため、セパレーター1を製造することが可能となる。
According to the
実施形態3に係るセパレーター製造方法によれば、上記のように、基材層準備工程S21と、第1電界紡糸工程S22と、第2電界紡糸工程S23と、接合工程S24とをこの順番で含むため、セパレーター1を製造することが可能となる。
According to the separator manufacturing method according to the third embodiment, as described above, the base layer preparation step S21, the first electrospinning step S22, the second electrospinning step S23, and the joining step S24 are included in this order. Therefore, the
[実施形態4]
図11は、実施形態4に係るセパレーター製造装置106の正面図である。
図12は、実施形態4に係るセパレーター製造方法のフローチャートである。
[Embodiment 4]
FIG. 11 is a front view of the
FIG. 12 is a flowchart of the separator manufacturing method according to the fourth embodiment.
実施形態4においては、セパレーター1を製造するためのセパレーター製造装置及びセパレーター製造方法であって、実施形態1に係るセパレーター製造装置100及びセパレーター製造方法とは異なり、また、実施形態2に係るセパレーター製造装置102及びセパレーター製造方法とは異なり、さらにまた、実施形態3に係るセパレーター製造装置104及びセパレーター製造方法とも異なるものを説明する。
In the fourth embodiment, a separator manufacturing apparatus and a separator manufacturing method for manufacturing the
実施形態4に係るセパレーター製造装置104は、基本的には実施形態2に係るセパレーター製造装置102と同様の構成を有するが、無機粒子含有化装置と接合装置との位置が実施形態2に係るセパレーター製造装置102の場合とは異なる。以下、詳細に説明する。
The
セパレーター製造装置106においては、図11に示すように、無機粒子含有化装置140と接合装置130との位置が、セパレーター製造装置102とは逆になっている。このため、実施形態4においては、接合装置130は、第1ナノ繊維22により基材層10と第2ナノ繊維32を含む層31とを接合する装置であり、無機粒子含有化装置140は、第2ナノ繊維32を含む層に無機粒子34を含ませ、第2ナノ繊維32を含む層を「第2ナノ繊維32及び無機粒子34を含む第2ナノ繊維層30」とする機構を有する装置である。なお、実施形態4においては、接合装置130は、基材層10と、第1ナノ繊維層20と、第2ナノ繊維32を含む層31とを積層した状態で熱圧着する熱接合装置からなる。
In the
実施形態4に係るセパレーター製造方法は、基本的には実施形態2に係るセパレーター製造方法と同様の方法であるが、無機粒子含有化装置と接合装置との順番が実施形態2に係るセパレーター製造方法の場合とは異なる。以下、詳細に説明する。 The separator manufacturing method according to the fourth embodiment is basically the same method as the separator manufacturing method according to the second embodiment, but the order of the inorganic particle containing device and the joining device is the separator manufacturing method according to the second embodiment. It is different from the case of. Details will be described below.
実施形態4に係るセパレーター製造方法は、図12に示すように、基材層準備工程S31と、第1電界紡糸工程S32と、第2電界紡糸工程S33と、接合工程S34と、無機粒子含有化S35とをこの順番で含む。
このうち、基材層準備工程S31は、実施形態2における基材層準備工程S11と同様の工程である。また、第1電界紡糸工程S32は、実施形態2における第1電界紡糸工程S12と同様の工程である。さらにまた、第2電界紡糸工程S33は、実施形態2における第2電界紡糸工程S13と同様の工程である。したがって、これらの工程についての説明は省略する。
実施形態4に係るセパレーター製造方法は、上記したセパレーター製造装置106を用いて行う。
As shown in FIG. 12, the separator manufacturing method according to Embodiment 4 includes a base material layer preparation step S31, a first electrospinning step S32, a second electrospinning step S33, a joining step S34, and inclusion of inorganic particles. S35 is included in this order.
Among these, base material layer preparation process S31 is the same process as base material layer preparation process S11 in Embodiment 2. The first electrospinning step S32 is the same step as the first electrospinning step S12 in the second embodiment. Furthermore, the second electrospinning step S33 is the same as the second electrospinning step S13 in the second embodiment. Therefore, description of these steps is omitted.
The separator manufacturing method according to Embodiment 4 is performed using the
接合工程S34は、第1ナノ繊維22により基材層10と第2ナノ繊維32を含む層31とを接合する工程である。接合工程S34は、基材層10と、第1ナノ繊維層20と、第2ナノ繊維を含む層31とを積層した状態で熱圧着する熱接合工程であって、当該熱接合工程により第1ナノ繊維22の少なくとも一部を熱で溶融させて基材層10と第2ナノ繊維を含む層31とを第1ナノ繊維22で接合する。
接合工程S34は、上記した接合装置130を用いて行う。
無機粒子含有化工程S35は、第2ナノ繊維32を含む層に無機粒子34をさらに含ませ、第2ナノ繊維32を含む層を「第2ナノ繊維32及び無機粒子34を含む第2ナノ繊維層30」とする工程である。
無機粒子含有化工程S35は、上記した無機粒子含有化装置140を用いて行う。
The joining step S <b> 34 is a step of joining the
The joining step S34 is performed using the joining
In the inorganic particle inclusion step S35, the layer including the
The inorganic particle containing step S35 is performed using the inorganic
実施形態4に係るセパレーター製造装置106によれば、上記のように、第1電界紡糸装置120と、第2電界紡糸装置122と、接合装置130と、無機粒子含有化装置140とを備えるため、セパレーター1を製造することが可能となる。
According to the
実施形態4に係るセパレーター製造方法によれば、上記のように、基材層準備工程S31と、第1電界紡糸工程S32と、第2電界紡糸工程S33と、接合工程S34と、無機粒子含有化工程S35とをこの順番で含むため、セパレーター1を製造することが可能となる。
According to the separator manufacturing method according to Embodiment 4, as described above, the base material layer preparation step S31, the first electrospinning step S32, the second electrospinning step S33, the joining step S34, and the inclusion of inorganic particles. Since step S35 is included in this order, the
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on said embodiment, this invention is not limited to said embodiment. The present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit thereof, and for example, the following modifications are possible.
(1)上記各実施形態における各構成要素の数、位置関係、大きさは例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。 (1) The number, positional relationship, and size of each component in each of the above embodiments are examples, and the present invention is not limited to this.
(2)上記各実施形態においては、基材層10、第1ナノ繊維層20及び第2ナノ繊維層30からなるセパレーターを例にとって本発明のセパレーターを説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基材層、第1ナノ繊維層及び第2ナノ繊維層以外の構成要素(補強部材等)をさらに備えるセパレーターとしてもよい。
(2) In each of the above embodiments, the separator of the present invention has been described by taking the separator composed of the
(3)上記各実施形態に係るセパレーター1は、各実施形態に係るセパレーター製造装置を用いて製造するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明のセパレーターは、第1電界紡糸装置、第2電界紡糸装置及び接合装置がそれぞれ別体となっているセパレーター製造装置を用いて製造してもよい。このように、本発明のセパレーターは、種々のセパレーター製造装置を用いて製造することができる。
(3) Although the
(4)上記各実施形態に係るセパレーター1は、各実施形態に係るセパレーター製造方法により製造するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明のセパレーターは、第1電界紡糸工程と第2電界紡糸工程とを同時に行うセパレーター製造方法により製造してもよい。このように、本発明のセパレーターは、種々のセパレーター製造方法を用いて製造することができる。
(4) Although the
(5)上記各実施形態に係るセパレーター製造方法は、各実施形態に係るセパレーター製造装置を用いて行うものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明のセパレーター製造方法は、第1電界紡糸装置、第2電界紡糸装置及び接合装置がそれぞれ別体となっているセパレーター製造装置を用いて行ってもよい。このように、本発明のセパレーター製造方法は、種々のセパレーター製造装置を用いて行うことができる。 (5) Although the separator manufacturing method according to each embodiment described above is performed using the separator manufacturing apparatus according to each embodiment, the present invention is not limited to this. For example, the separator manufacturing method of the present invention may be performed using a separator manufacturing apparatus in which the first electrospinning apparatus, the second electrospinning apparatus, and the joining apparatus are separate from each other. Thus, the separator manufacturing method of the present invention can be performed using various separator manufacturing apparatuses.
(6)上記実施形態3においては、第2ナノ繊維32の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、第1ナノ繊維層20の表面に第2ナノ繊維32を含む層31を形成する機構を有し、かつ、第2ナノ繊維32を含む層31の形成後に第2ナノ繊維32を含む層31に無機粒子34を含ませ、第2ナノ繊維32を含む層31を「第2ナノ繊維32及び無機粒子34を含む第2ナノ繊維層30」とする機構を有する第2電界紡糸装置123を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、第1ナノ繊維層の表面に第2ナノ繊維を含む層を形成する機構を有し、かつ、第2ナノ繊維を含む層の形成中に第2ナノ繊維を含む層に無機粒子を含ませ、第2ナノ繊維を含む層を「第2ナノ繊維及び無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする機構を有する第2電界紡糸装置を用いてもよい。このような第2電界紡糸装置としては、例えば、無機粒子含有化装置が複数のノズルにおけるノズル間に配置されている第2電界紡糸装置や、無機粒子含有化装置がノズルユニットの側面側に配置されている第2電界紡糸装置等を用いることができる。
(6) The embodiment 3 has a mechanism for forming the
(7)上記(6)の場合においては、第2電界紡糸工程として、電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、第1ナノ繊維層の表面に第2ナノ繊維を含む層を形成し、かつ、第2ナノ繊維を含む層の形成中に第2ナノ繊維を含む層に無機粒子を含ませ、第2ナノ繊維を含む層を「第2ナノ繊維及び無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする第2電界紡糸工程を行うことにより、セパレーターを得ることができる。 (7) In the case of (6) above, as the second electrospinning step, a second nanofiber layer is formed on the surface of the first nanofiber layer using a polymer solution in which the raw material of the second nanofiber is dissolved by an electrospinning method. A layer containing fibers is formed, and during the formation of the layer containing second nanofibers, the layer containing the second nanofibers contains inorganic particles, and the layer containing the second nanofibers is referred to as “second nanofibers and inorganic”. A separator can be obtained by performing the second electrospinning step of “second nanofiber layer containing particles”.
(8)上記各実施形態においては、熱接合性を有する樹脂からなる第1ナノ繊維を用い、基材層10と第2ナノ繊維層30とは、少なくとも一部が熱で溶融した第1ナノ繊維22により接合されているセパレーターを例にとって本発明を説明したが、本発明のセパレーターはこれに限定されるものではない。図13は、変形例におけるセパレーター製造方法のフローチャートである。例えば、所定の溶媒に対して溶解性を有する樹脂からなる第1ナノ繊維を用い、基材層と第2ナノ繊維層とは、少なくとも一部が所定の溶媒で溶解した第1ナノ繊維により接合されているセパレーターとしてもよい。このようなセパレーターは、例えば図13に示すように、第1ナノ繊維に対して適度な溶解性を有する溶媒に第2積層体を浸して、又は当該溶媒の蒸気に第2積層体を通して基材層と第2ナノ繊維層とを接合する工程(接合工程(溶解接合工程)S44)を行うことで製造することができる。このような構成とすることにより、基材層と第2ナノ繊維層とを所定の溶媒を用いて容易に接合することが可能となる。
(8) In each of the above-described embodiments, the first nanofiber made of a resin having thermal bondability is used, and the
(9)上記各実施形態においては、第1電界紡糸装置及び第2電界紡糸装置を1台ずつ備えるセパレーター製造装置を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第1電界紡糸装置及び第2電界紡糸装置を2台以上備えるセパレーター製造装置を本発明に適用することもできる。 (9) In each of the above-described embodiments, the present invention has been described by taking as an example a separator manufacturing apparatus including one first electrospinning apparatus and one second electrospinning apparatus, but the present invention is not limited to this. . For example, a separator manufacturing apparatus including two or more first electrospinning apparatuses and second electrospinning apparatuses can be applied to the present invention.
(10)上記実施形態2〜4においては、無機粒子34を噴射することにより、第2ナノ繊維を含む層を「第2ナノ繊維及び無機粒子を含む第2ナノ繊維層」としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、無機粒子を含有する溶液を塗布することにより、第2ナノ繊維を含む層を「第2ナノ繊維及び無機粒子を含む第2ナノ繊維層」としてもよい。
(10) In Embodiments 2 to 4, the layer including the second nanofibers is set as the “second nanofiber layer including the second nanofibers and the inorganic particles” by injecting the
1…セパレーター、10…基材層、12…基材繊維、20…(接合工程後の)第1ナノ繊維層、20’…(接合工程前の)第1ナノ繊維層、22…第1ナノ繊維、24…溶融した第1ナノ繊維、30…第2ナノ繊維層、31…第2ナノ繊維を含む層、32…第2ナノ繊維、34…無機粒子、40…第1積層体、50…第2積層体、100,102,104…セパレーター製造装置、110…搬送装置、111…繰り出しローラー、112…巻き取りローラー、113,118…テンションローラー、114…補助ローラー、120…第1電界紡糸装置、121,122,123…第2電界紡糸装置、130…接合装置、140,142…無機粒子含有化装置、200…筐体、210…ノズルユニット、220…上向きノズル、250…コレクター、252…絶縁部材、260…電源装置、270…補助ベルト装置、272…補助ベルト、274…補助ベルト用ローラー
DESCRIPTION OF
Claims (21)
第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層と、
第2ナノ繊維及び無機粒子を含む第2ナノ繊維層とを有し、
基材層、前記第1ナノ繊維層及び前記第2ナノ繊維層は、前記基材層、前記第1ナノ繊維層、前記第2ナノ繊維層の順番で積層され、
前記基材層と前記第2ナノ繊維層とは、前記第1ナノ繊維により接合されていることを特徴とするセパレーター。 A base material layer;
A first nanofiber layer comprising first nanofibers;
A second nanofiber layer comprising second nanofibers and inorganic particles,
The base material layer, the first nanofiber layer, and the second nanofiber layer are laminated in the order of the base material layer, the first nanofiber layer, and the second nanofiber layer,
The separator, wherein the base material layer and the second nanofiber layer are joined by the first nanofiber.
前記第1ナノ繊維は、熱接合性を有する樹脂からなり、
前記基材層と前記第2ナノ繊維層とは、少なくとも一部が熱で溶融した第1ナノ繊維により接合されていることを特徴とするセパレーター。 The separator according to claim 1, wherein
The first nanofiber is made of a resin having thermal bondability,
The separator is characterized in that the base material layer and the second nanofiber layer are joined by first nanofibers at least partially melted by heat.
前記熱接合性を有する樹脂の融点は、前記基材層を構成する材料の融点及び前記第2ナノ繊維層を構成する材料の融点のいずれよりも低いことを特徴とするセパレーター。 The separator according to claim 2,
The melting point of the resin having thermal bondability is lower than both the melting point of the material constituting the base material layer and the melting point of the material constituting the second nanofiber layer.
前記熱接合性を有する樹脂の融点は、前記基材層を構成する材料の融点及び前記第2ナノ繊維層を構成する材料の融点のいずれよりも10℃以上低いことを特徴とするセパレーター。 The separator according to claim 3,
The melting point of the resin having thermal bondability is 10 ° C. or more lower than the melting point of the material constituting the base material layer and the melting point of the material constituting the second nanofiber layer.
前記第1ナノ繊維の平均径は、50nm〜1000nmの範囲内にあることを特徴とするセパレーター In the separator in any one of Claims 2-4,
The average diameter of the first nanofiber is in the range of 50 nm to 1000 nm.
前記第2ナノ繊維の平均径は、前記第1ナノ繊維の平均径よりも大きく、かつ、80nm〜3000nmの範囲内にあることを特徴とするセパレーター。 In the separator according to any one of claims 2 to 5,
The average diameter of said 2nd nanofiber is larger than the average diameter of said 1st nanofiber, and exists in the range of 80 nm-3000 nm, The separator characterized by the above-mentioned.
前記第1ナノ繊維は、所定の溶媒に対して溶解性を有する樹脂からなり、
前記基材層と前記第2ナノ繊維層とは、少なくとも一部が前記所定の溶媒で溶解した第1ナノ繊維により接合されていることを特徴とするセパレーター。 The separator according to claim 1, wherein
The first nanofiber is made of a resin having solubility in a predetermined solvent,
The separator is characterized in that the base material layer and the second nanofiber layer are joined by first nanofibers at least partially dissolved in the predetermined solvent.
前記第1ナノ繊維層は、前記第2ナノ繊維層よりも薄いことを特徴とするセパレーター。 In the separator according to any one of claims 1 to 7,
The separator is characterized in that the first nanofiber layer is thinner than the second nanofiber layer.
前記第1ナノ繊維及び前記第2ナノ繊維は、電界紡糸法により得られたものであることを特徴とするセパレーター。 In the separator according to any one of claims 1 to 8,
The first nanofiber and the second nanofiber are obtained by an electrospinning method.
前記無機粒子の平均径は、5nm〜1000nmの範囲内にあることを特徴とするセパレーター。 In the separator according to claim 1-9,
The average diameter of the said inorganic particle exists in the range of 5 nm-1000 nm, The separator characterized by the above-mentioned.
前記無機粒子は、無機酸化物、無機窒化物又は無機炭化物からなることを特徴とするセパレーター。 In the separator in any one of Claims 1-10,
The said inorganic particle consists of an inorganic oxide, an inorganic nitride, or an inorganic carbide, The separator characterized by the above-mentioned.
電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液に無機粒子を混合した混合ポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に、「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」を形成する機構を有する第2電界紡糸装置と、
前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを接合する接合装置とを備えることを特徴とするセパレーター製造装置。 First electrospinning having a mechanism for forming a first nanofiber layer including the first nanofibers on one surface of a base material layer using a polymer solution in which a raw material of the first nanofibers is dissolved by an electrospinning method Equipment,
Using a mixed polymer solution in which inorganic particles are mixed with a polymer solution in which the raw material of the second nanofibers is dissolved by electrospinning, “the second nanofibers and the inorganic particles are applied to the surface of the first nanofiber layer. A second electrospinning apparatus having a mechanism for forming a "second nanofiber layer including";
A separator manufacturing apparatus comprising: a joining device that joins the base material layer and the second nanofiber layer with the first nanofibers.
電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に前記第2ナノ繊維を含む層を形成する機構を有し、かつ、前記第2ナノ繊維を含む層の形成中又は形成後に前記第2ナノ繊維を含む層に無機粒子を含ませ、前記第2ナノ繊維を含む層を「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする機構を有する第2電界紡糸装置と、
前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを接合する接合装置とを備えることを特徴とするセパレーター製造装置。 First electrospinning having a mechanism for forming a first nanofiber layer including the first nanofibers on one surface of a base material layer using a polymer solution in which a raw material of the first nanofibers is dissolved by an electrospinning method Equipment,
The electrospinning method has a mechanism for forming a layer containing the second nanofibers on the surface of the first nanofiber layer using a polymer solution in which the raw material of the second nanofibers is dissolved, and the second During or after the formation of the layer containing nanofibers, inorganic particles are included in the layer containing the second nanofibers, and the layer containing the second nanofibers is referred to as “second nanofibers containing the second nanofibers and the inorganic particles. A second electrospinning apparatus having a mechanism of “fiber layer”;
A separator manufacturing apparatus comprising: a joining device that joins the base material layer and the second nanofiber layer with the first nanofibers.
電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に前記第2ナノ繊維を含む層を形成する機構を有する第2電界紡糸装置と、
前記第2ナノ繊維を含む層に無機粒子をさらに含ませ、前記第2ナノ繊維を含む層を「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする機構を有する無機粒子含有化装置と、
前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを接合する接合装置とを備えることを特徴とするセパレーター製造装置。 First electrospinning having a mechanism for forming a first nanofiber layer including the first nanofibers on one surface of a base material layer using a polymer solution in which a raw material of the first nanofibers is dissolved by an electrospinning method Equipment,
A second electrospinning apparatus having a mechanism for forming a layer containing the second nanofibers on the surface of the first nanofiber layer by using a polymer solution in which a raw material of the second nanofibers is dissolved by an electrospinning method;
Inorganic particles having a mechanism in which inorganic particles are further included in the layer including the second nanofibers, and the layer including the second nanofibers is the “second nanofiber layer including the second nanofibers and the inorganic particles”. An inclusion device;
A separator manufacturing apparatus comprising: a joining device that joins the base material layer and the second nanofiber layer with the first nanofibers.
電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に前記第2ナノ繊維を含む層を形成する機構を有する第2電界紡糸装置と、
前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維を含む層とを接合する接合装置と、
前記第2ナノ繊維を含む層に無機粒子を含ませ、前記第2ナノ繊維を含む層を「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする機構を有する無機粒子含有化装置とを備えることを特徴とするセパレーター製造装置。 First electrospinning having a mechanism for forming a first nanofiber layer including the first nanofibers on one surface of a base material layer using a polymer solution in which a raw material of the first nanofibers is dissolved by an electrospinning method Equipment,
A second electrospinning apparatus having a mechanism for forming a layer containing the second nanofibers on the surface of the first nanofiber layer by using a polymer solution in which a raw material of the second nanofibers is dissolved by an electrospinning method;
A joining device for joining the base material layer and the layer containing the second nanofibers by the first nanofibers;
Contains inorganic particles in the layer containing the second nanofibers, and contains inorganic particles having a mechanism that makes the layer containing the second nanofibers "the second nanofiber layer containing the second nanofibers and the inorganic particles" A separator manufacturing apparatus comprising:
前記接合装置は、前記基材層と、前記第1ナノ繊維層と、前記第2ナノ繊維層又は前記第2ナノ繊維を含む層とを積層した状態で熱圧着する熱接合装置からなることを特徴とするセパレーター製造装置。 In the separator manufacturing apparatus in any one of Claims 12-15,
The bonding apparatus includes a thermal bonding apparatus that performs thermocompression bonding in a state in which the base material layer, the first nanofiber layer, and the second nanofiber layer or the layer containing the second nanofiber are stacked. A separator manufacturing apparatus.
電界紡糸法により、第1ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記基材層における一方の面に前記第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層を形成する第1電界紡糸工程と、
電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液に無機粒子を混合した混合ポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に、「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」を形成する第2電界紡糸工程と、
前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを接合する接合工程とをこの順番で含むことを特徴とするセパレーター製造方法。 A base material layer preparation step of preparing a base material layer;
A first electrospinning step of forming a first nanofiber layer including the first nanofibers on one surface of the base material layer using a polymer solution in which a raw material of the first nanofibers is dissolved by an electrospinning method; ,
Using a mixed polymer solution in which inorganic particles are mixed with a polymer solution in which the raw material of the second nanofibers is dissolved by electrospinning, “the second nanofibers and the inorganic particles are applied to the surface of the first nanofiber layer. A second electrospinning step of forming a “second nanofiber layer comprising”;
The separator manufacturing method characterized by including the joining process which joins the said base material layer and the said 2nd nanofiber layer with the said 1st nanofiber in this order.
電界紡糸法により、第1ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記基材層における一方の面に前記第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層を形成する第1電界紡糸工程と、
電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に前記第2ナノ繊維を含む層を形成し、かつ、前記第2ナノ繊維を含む層の形成中又は形成後に前記第2ナノ繊維を含む層に無機粒子を含ませ、前記第2ナノ繊維を含む層を「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする第2電界紡糸工程と、
前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを接合する接合工程とをこの順番で含むことを特徴とするセパレーター製造方法。 A base material layer preparation step of preparing a base material layer;
A first electrospinning step of forming a first nanofiber layer including the first nanofibers on one surface of the base material layer using a polymer solution in which a raw material of the first nanofibers is dissolved by an electrospinning method; ,
A layer containing the second nanofibers is formed on the surface of the first nanofiber layer by using a polymer solution in which the raw material of the second nanofibers is dissolved by electrospinning, and the second nanofibers are included. During or after the formation of the layer, the layer containing the second nanofibers is made to contain inorganic particles, and the layer containing the second nanofibers is referred to as “the second nanofiber layer containing the second nanofibers and the inorganic particles”. A second electrospinning step,
The separator manufacturing method characterized by including the joining process which joins the said base material layer and the said 2nd nanofiber layer with the said 1st nanofiber in this order.
電界紡糸法により、第1ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記基材層における一方の面に前記第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層を形成する第1電界紡糸工程と、
電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に前記第2ナノ繊維を含む層を形成する第2電界紡糸工程と、
前記第2ナノ繊維を含む層に無機粒子をさらに含ませ、前記第2ナノ繊維を含む層を「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする無機粒子含有化工程と、
前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを接合する接合工程とをこの順番で含むことを特徴とするセパレーター製造方法。 A base material layer preparation step of preparing a base material layer;
A first electrospinning step of forming a first nanofiber layer including the first nanofibers on one surface of the base material layer using a polymer solution in which a raw material of the first nanofibers is dissolved by an electrospinning method; ,
A second electrospinning step of forming a layer containing the second nanofibers on the surface of the first nanofiber layer using a polymer solution obtained by dissolving the raw material of the second nanofibers by an electrospinning method;
Inorganic particle inclusion step of further including inorganic particles in the layer containing the second nanofibers and setting the layer containing the second nanofibers as the “second nanofiber layer containing the second nanofibers and the inorganic particles” When,
The separator manufacturing method characterized by including the joining process which joins the said base material layer and the said 2nd nanofiber layer with the said 1st nanofiber in this order.
電界紡糸法により、第1ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記基材層における一方の面に前記第1ナノ繊維を含む第1ナノ繊維層を形成する第1電界紡糸工程と、
電界紡糸法により、第2ナノ繊維の原料を溶解したポリマー溶液を用いて、前記第1ナノ繊維層の表面に前記第2ナノ繊維を含む層を形成する第2電界紡糸工程と、
前記第1ナノ繊維により前記基材層と前記第2ナノ繊維を含む層とを接合する接合工程と、
前記第2ナノ繊維を含む層に無機粒子をさらに含ませ、前記第2ナノ繊維を含む層を「前記第2ナノ繊維及び前記無機粒子を含む第2ナノ繊維層」とする無機粒子含有化工程とをこの順番で含むことを特徴とするセパレーター製造方法。 A base material layer preparation step of preparing a base material layer;
A first electrospinning step of forming a first nanofiber layer including the first nanofibers on one surface of the base material layer using a polymer solution in which a raw material of the first nanofibers is dissolved by an electrospinning method; ,
A second electrospinning step of forming a layer containing the second nanofibers on the surface of the first nanofiber layer using a polymer solution obtained by dissolving the raw material of the second nanofibers by an electrospinning method;
A bonding step of bonding the base layer and the layer containing the second nanofibers by the first nanofibers;
Inorganic particle inclusion step of further including inorganic particles in the layer containing the second nanofibers and setting the layer containing the second nanofibers as the “second nanofiber layer containing the second nanofibers and the inorganic particles” In this order.
前記接合工程は、前記基材層と、前記第1ナノ繊維層と、前記第2ナノ繊維層又は前記第2ナノ繊維を含む層とを積層した状態で熱圧着する熱接合工程であって、当該熱接合工程により前記第1ナノ繊維の少なくとも一部を熱で溶融させて前記基材層と前記第2ナノ繊維層とを前記第1ナノ繊維で接合することを特徴とするセパレーター製造方法。 In the separator manufacturing method in any one of Claims 17-20,
The bonding step is a heat bonding step of thermocompression bonding in a state where the base material layer, the first nanofiber layer, and the second nanofiber layer or the layer containing the second nanofiber are laminated, The separator manufacturing method characterized by melt | dissolving at least one part of said 1st nanofiber with a heat | fever by the said heat joining process, and joining the said base material layer and said 2nd nanofiber layer with said 1st nanofiber.
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