JP2019145441A - Manufacturing method and manufacturing device for cell separator - Google Patents

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Kenichi Hayashi
健一 林
洋規 石田
Hironori Ishida
洋規 石田
水野 直樹
Naoki Mizuno
直樹 水野
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Abstract

To provide a manufacturing method and manufacturing device for a cell separator with which conveyance break and conveyance streaks hardly occur, and which can be processed at high speed.SOLUTION: The manufacturing process sequentially includes a coating process, a solidification process having a solidification tank 2, a washing process having a washing tank 3, and a drying process, with a polyolefin resin porous film made into a laminated polyolefin microporous film 1 through the coating process. Conveyance support rolls 6 are installed between the tanks or above the tanks, and a liquid draining device 5 is installed in at least one of the solidification tank of the solidification process and the washing tank of the washing process between a liquid surface and the downstream-side conveyance support roll on a circumference which the laminated polyolefin microporous film and the conveyance support roll are in contact with, and a curvature correction device 4 in contact with an end of the polyolefin microporous film between the liquid surface and the conveyance support rolls is installed on at least one end of the polyolefin microporous film. The width of the polyolefin microporous film is 600-2,000 mm, and the thickness is 3-8 μm, and the conveyance speed is 50 m/minute or faster.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は電池用セパレータの製造方法および製造装置に関する。特に、多孔層を有する電池用セパレータの製造方法および製造装置として有用である。   The present invention relates to a battery separator manufacturing method and manufacturing apparatus. In particular, it is useful as a production method and production apparatus for a battery separator having a porous layer.

熱可塑性樹脂微多孔膜は隔離材やフィルター等として広く用いられている。例えば、隔離材としてはリチウムイオン二次電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池、又はポリマー電池に用いる電池用セパレータや、電気二重層コンデンサ用セパレータ、フィルターとしては逆浸透濾過膜、限外濾過膜、精密濾過膜等が挙げられる。その他にも透湿防水衣料、医療用材料等などに用いられる。特にリチウムイオン二次電池用セパレータとしては、電解液含浸によりイオン透過性を有し、電気絶縁性、耐電解液性及び耐酸化性に優れ、また電池異常昇温時には120〜150℃程度の温度においてイオン透過を遮断し、過度の昇温を抑制する孔閉塞効果をも備えているポリエチレン製微多孔膜が好適に使用されている。しかしながら、何らかの原因で孔閉塞後も昇温が続く場合、膜を構成するポリエチレンの粘度低下や膜の収縮により破膜を生じることがある。この現象はポリエチレンに限定された現象ではなく、他の熱可塑性樹脂を用いた場合においても、その微多孔膜を構成する樹脂の融点以上では避けることができない。   Thermoplastic resin microporous membranes are widely used as separators and filters. For example, separators for lithium ion secondary batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-cadmium batteries, or polymer batteries for separators, separators for electric double layer capacitors, filters for reverse osmosis filtration membranes, ultrafiltration Examples thereof include a membrane and a microfiltration membrane. In addition, it is used for moisture-permeable and waterproof clothing, medical materials, and the like. In particular, as a separator for a lithium ion secondary battery, it has ion permeability by impregnation with an electrolytic solution, is excellent in electrical insulation, electrolytic solution resistance and oxidation resistance, and has a temperature of about 120 to 150 ° C. during abnormal battery temperature rise. In polyethylene, a polyethylene microporous membrane having a pore closing effect that blocks ion permeation and suppresses excessive temperature rise is preferably used. However, if the temperature continues to rise after clogging for some reason, a film breakage may occur due to a decrease in viscosity of the polyethylene constituting the film or a contraction of the film. This phenomenon is not limited to polyethylene, and even when other thermoplastic resins are used, the phenomenon cannot be avoided beyond the melting point of the resin constituting the microporous film.

リチウムイオン電池用セパレータは電池特性、電池生産性及び電池安全性に深く関わっており、優れた機械的特性、耐熱性、透過性、寸法安定性、孔閉塞特性(シャットダウン特性)、溶融破膜特性(メルトダウン特性)等が要求される。さらに、電池のサイクル特性向上のために電極材料との接着性向上や生産性向上のために電解液浸透性の向上などが要求される。そのため、これまでに微多孔膜にさまざまな多孔層を積層するセパレータが検討されている。   Lithium-ion battery separators are deeply involved in battery characteristics, battery productivity, and battery safety. Excellent mechanical characteristics, heat resistance, permeability, dimensional stability, pore clogging characteristics (shutdown characteristics), melt film breaking characteristics (Melt down characteristic) etc. are required. Furthermore, in order to improve the cycle characteristics of the battery, it is required to improve the electrolyte permeability in order to improve the adhesion with the electrode material and the productivity. For this reason, a separator in which various porous layers are laminated on a microporous film has been studied so far.

多孔層には耐熱性と電解液浸透性を併せ持つポリアミドイミド樹脂、 ポリイミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、電極接着性に優れたフッ素系樹脂などが好適に用いられている。なお、本発明でいう多孔層とは、耐熱性、電極材料との接着性、電解液浸透性などの機能を少なくとも一つ以上、付与または向上させる樹脂を含む層をいう。   For the porous layer, polyamideimide resin, polyimide resin, aromatic polyamide resin, fluorine resin having excellent electrode adhesion, etc. having both heat resistance and electrolyte permeability are preferably used. In addition, the porous layer as used in the field of this invention means the layer containing resin which provides or improves at least 1 function, such as heat resistance, adhesiveness with an electrode material, electrolyte solution permeability.

電池用セパレータは低コスト化に対応するため、微多孔膜の製膜工程、及び多孔層の積層工程において加工速度(搬送速度)の高速化、および幅広化がよりいっそう進むことが予想される。また、電池容量の向上のため、電極シートのみならず、セパレータにおいても容器内に充填できる面積を増加させる必要があり、セパレータの薄膜化が進むことが予測される。   In order to reduce the cost of battery separators, it is expected that the processing speed (conveying speed) and the width will be further increased in the microporous film forming process and the porous layer stacking process. Moreover, in order to improve battery capacity, it is necessary to increase not only the electrode sheet but also the separator, the area that can be filled in the container, and it is expected that the separator will become thinner.

前記、耐熱性、電極材料との接着性、電解液浸透性などの機能を少なくとも一つ以上、付与または向上させる樹脂の代表例としては例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン‐ヘキサフルオロプロピレンなどのフッ素系樹脂、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミドなどの含窒素樹脂が挙げられる。これらの樹脂を多孔層としてポリオレフィン微多孔膜に積層させるにはこれらの樹脂を含む塗布液をポリオレフィン微多孔膜に塗布した後、凝固槽に浸漬させて該樹脂を三次元網目状の膜に変換させ(以下、凝固工程という場合がある)、複数の水洗槽を有する水洗工程を経て、乾燥することによって電池用セパレータを得る方法が一般的である。凝固槽から水洗槽へ、上流の水洗槽から、下流の水洗槽へと搬送支持ロールを経て進入させるには図1にあるように通常、斜め、もしくは水平に搬送させることが必然となる。この際、塗工後のポリオレフィン微多孔膜(以下積層ポリオレフィン微多孔膜と略記する場合がある。)が上流の水洗槽から引き上げられ、下流の水洗槽に進入するときに水洗水の一部は随伴流によって、下流の水洗槽へ持ち込まれる。搬送支持ロールのない上面側は特に随伴流による持ち込みは顕著である。このため、水洗効率が低下しやすく、特に50m/分以上の高速搬送では顕著である。   Typical examples of the resin that imparts or improves at least one function such as heat resistance, adhesion to electrode materials, electrolyte solution permeability, and the like include, for example, polyvinylidene fluoride and polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene. Nitrogen-containing resins such as fluorine-based resins, polyamide imides, and aromatic polyamides are listed. In order to laminate these resins as a porous layer on a polyolefin microporous membrane, a coating solution containing these resins is applied to the polyolefin microporous membrane and then immersed in a coagulation tank to convert the resin into a three-dimensional network membrane. Generally, there is a method of obtaining a battery separator by drying through a water washing step having a plurality of water washing tanks (hereinafter sometimes referred to as a coagulation step). In order to enter from the coagulation tank to the water washing tank, from the upstream water washing tank to the downstream water washing tank via the conveyance support roll, it is usually necessary to convey the film obliquely or horizontally as shown in FIG. At this time, when the polyolefin microporous membrane after coating (hereinafter sometimes abbreviated as a laminated polyolefin microporous membrane) is pulled up from the upstream rinsing tank and enters the downstream rinsing tank, a part of the rinsing water is It is brought into the downstream washing tank by the accompanying flow. Carrying in by the accompanying flow is particularly remarkable on the upper surface side without the conveyance support roll. For this reason, the water washing efficiency tends to be lowered, and this is particularly noticeable in high-speed conveyance at 50 m / min or more.

下流への水洗水の持ち込みを抑制させるために上面側に水切りロールやブレードなどの液切り装置を設置することによって、下流への水洗水の持ち込みを抑制させることは可能である。   By installing a liquid draining device such as a draining roll or a blade on the upper surface side in order to suppress the carry-in of the flush water downstream, it is possible to suppress the carry-in of the flush water downstream.

しかし、上面側の液切り装置によって掻き落とされた水洗水は積層ポリオレフィン微多孔膜の両端に流れ、水洗水の重量や表裏の掻き落された水洗水の流速差によって、積層ポリオレフィン微多孔膜の端部が湾曲する傾向がある。   However, the washing water scraped off by the liquid draining device on the upper surface flows to both ends of the laminated polyolefin microporous membrane, and the laminated polyolefin microporous membrane is affected by the weight of the washing water and the flow rate difference of the washing water scraped off from the front and back. The end tends to bend.

ポリオレフィン微多孔膜は一般の無孔フィルムに比べて柔らかいためこの傾向は顕著に現れる。搬送速度50m/分未満の比較的低速搬送である場合、搬送支持ロールや液切り装置の直前で前記湾曲は矯正される場合があるが、50m/分以上の高速搬送ではそのまま搬送支持ロールによる圧迫によって搬送折れにつながることが多い。特に、ポリオレフィン微多孔膜の厚さが8μm未満でかつ、幅が600mmを超える場合は顕著である。
水洗による清浄度を向上させるのみであれば水洗槽数を増やし、大量の水を用いて洗浄すれば可能であるが、コスト上昇要因となるばかりでなく、水槽の数を増やした場合、必然的に積層ポリオレフィン微多孔膜が接するロール本数が増加するため、水洗水による抵抗のため積層ポリオレフィン微多孔膜にかかる張力が増加し、変形しやすくなる。
Since the polyolefin microporous membrane is softer than a general non-porous film, this tendency is remarkable. In the case of relatively low speed conveyance at a conveyance speed of less than 50 m / min, the curvature may be corrected immediately before the conveyance support roll or the liquid draining device. Often leads to breakage in conveyance. In particular, it is remarkable when the thickness of the polyolefin microporous membrane is less than 8 μm and the width exceeds 600 mm.
It is possible to increase the number of washing tanks if it is only to improve the cleanliness by washing with water, and it is possible to wash with a large amount of water, but it is not only a cost increase factor, but it is inevitable if the number of water tanks is increased Since the number of rolls in contact with the laminated polyolefin microporous membrane increases, the tension applied to the laminated polyolefin microporous membrane increases due to resistance caused by washing water, and the membrane becomes easily deformed.

上記課題を解決するためにさまざまな検討がなされている。   Various studies have been made to solve the above problems.

特許文献1の実施例1では、厚さ25.6μmのポリプロピレン微多孔膜を3m/分の速度で移動させ、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)共重合体を塗布し、凝固浴にて凝固させた後、水洗・乾燥することで複合多孔膜を得ている。   In Example 1 of Patent Document 1, a polypropylene microporous film having a thickness of 25.6 μm is moved at a speed of 3 m / min, a polyvinylidene fluoride (PVdF) copolymer is applied, and solidified in a coagulation bath. The composite porous membrane is obtained by washing with water and drying.

特許文献2の実施例1では、長尺状の幅1mのポリエチレン微多孔膜の両面にポリメタフェニレンイソフタルアミドと水酸化マグネシウムを含む塗工液を等量塗工し、多孔質基材の両面に塗工層を形成し、塗工層形成後の多孔質基材を凝固槽に搬送して凝固液に浸漬して塗工層に含まれる樹脂を凝固させて、搬送速度70m/分で搬送して水洗し、水洗槽から搬出後、加熱ロールを備えた乾燥装置を通過させて複合膜を得ている。   In Example 1 of Patent Document 2, an equal amount of a coating solution containing polymetaphenylene isophthalamide and magnesium hydroxide is applied to both sides of a long 1 m wide polyethylene microporous membrane, and both sides of the porous substrate are coated. The coating layer is formed on the substrate, the porous substrate after the coating layer is formed is conveyed to a coagulation tank and immersed in a coagulating liquid to solidify the resin contained in the coating layer, and conveyed at a conveyance speed of 70 m / min. Then, after washing out from the washing tank and passing through a drying apparatus equipped with a heating roll, a composite membrane is obtained.

特許文献3では、洗浄槽との間において、塗布後のセパレータが水中から引き上げられるときにセパレータと平行に配置された棒状部材によって洗浄水を掻き落とし、下流の洗浄槽への洗浄水の持ち込みを抑制している。   In Patent Document 3, when the separator after application is pulled up from the water with the cleaning tank, the cleaning water is scraped off by a rod-shaped member arranged in parallel with the separator, and the cleaning water is brought into the downstream cleaning tank. Suppressed.

特許文献4では、複数の洗浄槽を有する洗浄工程にてフィルムを洗浄するフィルムの製造方法において、2つの洗浄槽間にフィルムの両面が接するように3本のロールを設置することによって洗浄水を掻き落とし、下流の洗浄槽への洗浄水の持ち込みを抑制している。   In patent document 4, in the manufacturing method of the film which wash | cleans a film in the washing | cleaning process which has several washing tanks, wash water is installed by installing three rolls so that both surfaces of a film may contact | connect between two washing tanks. It is scraped off to prevent the washing water from being brought into the downstream washing tank.

今後、塗工時の搬送速度はますます高速化が図られる傾向にあり、特に電池用セパレータに用いられるポリオレフィン微多孔膜のような柔らかい素材は搬送速度が大きくなるほど搬送中に前記の搬送折れが生じやすくなる。この傾向は基材となるポリオレフィン微多孔膜の厚みが薄く、且つ、幅が広くなるほど顕著に表れる。   In the future, the transport speed during coating will tend to be further increased. In particular, soft materials such as polyolefin microporous membranes used in battery separators will be bent during transport as the transport speed increases. It tends to occur. This tendency becomes more prominent as the thickness of the polyolefin microporous film serving as the base material is thinner and wider.

特開2011−012266号公報JP 2011-012266 A 特許第6028129号公報Japanese Patent No. 6028129 特開2017−004931号公報JP 2017-004931 A 特開2017−087173号公報JP 2017-087173 A

本発明者らはリチウムイオン二次電池が今後ますます低コスト化へ進むことを想定し、ポリオレフィン系樹脂からなる微多孔膜の少なくとも片面に多孔層を積層した電池用セパレータの製造方法および製造装置において、電池セパレータの幅広化、薄膜化が進んでも搬送中の折れが発生しにくく、高速加工可能な製造方法および製造装置を提供するものである。上記課題は比較的剛性の高い一般的な熱可塑性樹脂フィルムの塗工工程ではみられず、電池用セパレータ特有の課題である。   The present inventors have envisioned that lithium ion secondary batteries will become more cost-effective in the future, and a battery separator manufacturing method and manufacturing apparatus in which a porous layer is laminated on at least one surface of a microporous film made of polyolefin resin. Therefore, the present invention provides a manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of high-speed processing that are unlikely to be broken during conveyance even if the battery separator is widened and thinned. The above-mentioned problem is not observed in a general thermoplastic resin film coating process with relatively high rigidity, and is a problem specific to battery separators.

上記課題を解決するために本発明の電池用セパレータの製造方法は以下の構成を有する。すなわち、
(1)ポリオレフィン樹脂多孔膜の少なくとも片面に、多孔層を積層してなる電池用セパレータの製造方法であって、前記電池用セパレータの製造工程は塗布工程、凝固槽を有する凝固工程、水洗槽を有する水洗工程、および乾燥工程を順次含み、各槽間または各槽の上方に搬送支持ロールが設置され、上記凝固工程の凝固槽と水洗工程の水洗槽の少なくともいずれか1カ所には液面と下流側の搬送支持ロールの間に積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールが接する側と反対面側で、且つ、積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールが接している円周上に液切り装置が設置され、さらに、液面と搬送支持ロールの間における積層ポリオレフィン微多孔膜の端部に接する湾曲矯正装置が前記積層ポリオレフィン微多孔膜の少なくとも一方の端部に設置され、前記ポリオレフィン微多孔膜の幅は600mm以上2000mm以下であり、厚さは3μm以上8μm以下であり、搬送速度は50m/分以上であることを特徴とする電池用セパレータの製造方法である。
(2)前記液切り装置はロール、またはバーであることが好ましい。
(3)搬送支持ロールと積層ポリオレフィン微多孔膜を介した液切り装置の接触圧力は0.01MPa以上1.0MPa以下であることが好ましい。
(4)前記湾曲矯正装置は端部支持ロールであることが好ましい。
(5)前記端部支持ロールの端面と端部支持ロール先端の延長線の中心軸のなす角度は45°以下であることが好ましい。
(6)前記端部支持ロールの端面が球面であることが好ましい。
(7)積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールの接触面の上流側端部と前記湾曲矯正装置の接触面の下流側端部との搬送方向の距離は500mm以下であることが好ましい。
(8)多孔層がポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン共重合体、全芳香族ポリアミド、ポリアミドイミドから選ばれる少なくとも1種の樹脂を含有することが好ましい。
(9)ポリオレフィン樹脂多孔膜の少なくとも片面に、多孔層を積層させる電池用セパレータの製造装置であって、前記電池用セパレータの製造装置は塗布装置、凝固槽、水洗槽、および乾燥装置程を順次含み、各槽間または各槽の上方に搬送支持ロールが設置され、凝固槽と水洗槽の少なくともいずれか1カ所には槽の液面設定範囲と下流側の搬送支持ロールの間に前記塗布装置を通過して搬送される積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールが接する側と反対面側で、且つ、積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールが接している円周上に液切り装置が設置され、さらに、槽の液面設定範囲と搬送支持ロールの間において積層ポリオレフィン微多孔膜の端部に接する湾曲矯正装置が前記積層ポリオレフィン微多孔膜の通過する幅方向の少なくとも一方の端部に設置されていることを特徴とする電池用セパレータの製造装置。
In order to solve the above-described problems, the battery separator manufacturing method of the present invention has the following configuration. That is,
(1) A battery separator manufacturing method in which a porous layer is laminated on at least one surface of a polyolefin resin porous membrane, wherein the battery separator manufacturing process includes an application process, a coagulation process having a coagulation tank, and a washing tank. A transporting support roll is installed between or above each tank, and at least one of the coagulation tank in the coagulation process and the water washing tank in the water washing process has a liquid level. A liquid draining device is provided on the opposite side to the side where the laminated polyolefin microporous membrane and the conveyance support roll are in contact between the downstream conveyance support roll and on the circumference where the laminated polyolefin microporous membrane and the conveyance support roll are in contact. And a curvature correcting device in contact with an end of the laminated polyolefin microporous membrane between the liquid level and the transport support roll is at least the laminated polyolefin microporous membrane. A separator for a battery, characterized in that the polyolefin microporous membrane is installed at the other end, the width of the polyolefin microporous membrane is 600 mm to 2000 mm, the thickness is 3 μm to 8 μm, and the transport speed is 50 m / min It is a manufacturing method.
(2) The liquid draining device is preferably a roll or a bar.
(3) The contact pressure of the liquid draining device through the transport support roll and the laminated polyolefin microporous membrane is preferably 0.01 MPa or more and 1.0 MPa or less.
(4) It is preferable that the said curvature correction apparatus is an edge part support roll.
(5) It is preferable that the angle formed by the center axis of the end line of the end support roll and the extension line of the end support roll tip is 45 ° or less.
(6) It is preferable that the end surface of the said end part support roll is a spherical surface.
(7) It is preferable that the distance of the conveyance direction of the upstream edge part of the contact surface of a lamination | stacking polyolefin microporous film and a conveyance support roll and the downstream edge part of the contact surface of the said curvature correction apparatus is 500 mm or less.
(8) The porous layer preferably contains at least one resin selected from polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride copolymer, wholly aromatic polyamide, and polyamideimide.
(9) A battery separator manufacturing apparatus in which a porous layer is laminated on at least one surface of a polyolefin resin porous membrane, wherein the battery separator manufacturing apparatus sequentially includes a coating apparatus, a coagulation tank, a washing tank, and a drying apparatus. In addition, a transport support roll is installed between each tank or above each tank, and at least one of the coagulation tank and the water washing tank is between the liquid level setting range of the tank and the downstream transport support roll. A liquid draining device is installed on the side opposite to the side where the laminated polyolefin microporous membrane and the conveyance support roll are in contact with each other and on the circumference where the laminated polyolefin microporous membrane and the conveyance support roll are in contact. Further, the width through which the laminating polyolefin microporous membrane passes between the liquid level setting range of the tank and the end of the laminating polyolefin microporous membrane between the conveying support rolls Apparatus for manufacturing a battery separator, characterized by being installed in at least one end of the direction.

本発明の製造方法および製造装置によれば、薄くてかつ幅の広いポリオレフィン微多孔膜に多孔層を積層した電池用セパレータが歩留まりよく生産することが可能となる。   According to the production method and production apparatus of the present invention, a battery separator in which a porous layer is laminated on a thin and wide polyolefin microporous membrane can be produced with high yield.

凝固槽および水洗槽の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a coagulation tank and a washing tank. 湾曲矯正装置の例を示す略図(断面図)である。It is a schematic diagram (sectional view) showing an example of a curvature correcting device. 積層ポリオレフィン微多孔膜と湾曲矯正装置の接触方法の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the contact method of a lamination | stacking polyolefin microporous film and a curvature correction apparatus. 湾曲矯正装置が積層ポリオレフィン微多孔膜の上面に位置する場合の抱き角を示す概略図である。It is the schematic which shows the holding angle in case a curvature correction apparatus is located in the upper surface of a lamination polyolefin microporous membrane.

なお、図面においては、各構成をわかりやすくするために、一部を強調して、あるいは一部を簡略化して表しており、実際の構造または形状、縮尺等が異なっている場合がある。   In the drawings, in order to make each configuration easy to understand, some parts are emphasized or some parts are simplified, and actual structures, shapes, scales, and the like may be different.

以下に本発明のポリオレフィン微多孔膜の表面に多孔層を有する電池用セパレータの製造方法について説明する。   A method for producing a battery separator having a porous layer on the surface of the polyolefin microporous membrane of the present invention will be described below.

まず、本発明のポリオレフィン微多孔膜について説明する。ポリオレフィン微多孔膜は、ポリオレフィン樹脂を含む微多孔膜である。ポリオレフィン微多孔膜は、特に限定されず、公知の電池用セパレータに用いられるポリオレフィン微多孔膜を用いることができる。なお、本明細書において、微多孔膜とは内部に連結した空隙を有する膜を意味する。以下、ポリオレフィン微多孔膜の一例について説明するが、本発明に用いられるポリオレフィン微多孔膜は、これに限定されるものではない。   First, the polyolefin microporous membrane of the present invention will be described. The polyolefin microporous membrane is a microporous membrane containing a polyolefin resin. The polyolefin microporous membrane is not particularly limited, and a polyolefin microporous membrane used for a known battery separator can be used. In the present specification, the microporous membrane means a membrane having voids connected to the inside. Hereinafter, although an example of a polyolefin microporous film is demonstrated, the polyolefin microporous film used for this invention is not limited to this.

本発明に用いるポリオレフィン微多孔膜の厚さの上限値は8μmが好ましく、より好ましくは7μm、さらに好ましくは6μmである。下限値は3μmが好ましく、より好ましくは4μmである。ポリオレフィン微多孔膜の厚さが上記好ましい範囲であると、実用的な膜強度と孔閉塞機能を保有させることができ、電池ケースの単位容積当たりの面積が制約されず、今後、進むであろう電池の高容量化には適する。   The upper limit of the thickness of the polyolefin microporous membrane used in the present invention is preferably 8 μm, more preferably 7 μm, and even more preferably 6 μm. The lower limit is preferably 3 μm, more preferably 4 μm. If the thickness of the polyolefin microporous membrane is within the above preferred range, practical membrane strength and pore blocking function can be retained, and the area per unit volume of the battery case will not be restricted, and will proceed in the future. Suitable for increasing battery capacity.

本発明のポリオレフィン微多孔膜の幅の下限値は600mmが好ましく、より好ましくは610mmである。上限値は2000mmが好ましく、より好ましくは1500mm、さらに好ましくは1200mmである。ポリオレフィン微多孔膜の幅が2000mmを超えると平面性を維持しながら捲回体とすることが難しくなる場合がある。   The lower limit of the width of the polyolefin microporous membrane of the present invention is preferably 600 mm, more preferably 610 mm. The upper limit is preferably 2000 mm, more preferably 1500 mm, and still more preferably 1200 mm. If the width of the polyolefin microporous membrane exceeds 2000 mm, it may be difficult to obtain a wound body while maintaining flatness.

ポリオレフィン微多孔膜の厚さと幅が前記範囲内であるとき、本発明は顕著な効果を奏する。   The present invention has a remarkable effect when the thickness and width of the polyolefin microporous membrane are within the above ranges.

ポリオレフィン微多孔膜の透気抵抗度の上限値は300sec/100mLAirが好ましく、より好ましくは200sec/100mLAir、さらに好ましくは150sec/100mLAirであり、下限値は50sec/100mLAirが好ましく、より好ましくは70sec/100mLAir、さらに好ましくは100sec/100mLAirである。なお、透気抵抗度はJIS P 8117に準拠した方法で求めることができる。   The upper limit of the air permeability resistance of the polyolefin microporous membrane is preferably 300 sec / 100 mL Air, more preferably 200 sec / 100 mL Air, more preferably 150 sec / 100 mL Air, and the lower limit is preferably 50 sec / 100 mL Air, more preferably 70 sec / 100 mL Air. More preferably, it is 100 sec / 100 mL Air. The air resistance can be determined by a method based on JIS P 8117.

ポリオレフィン微多孔膜の空孔率は、上限値が好ましくは70%、より好ましくは60%、さらに好ましくは55%である。下限値は好ましくは30%、より好ましくは35%、さらに好ましくは40%である。なお、ポリオレフィン微多孔膜の空孔率は下式より求めることができる。
ポリオレフィン微多孔膜の空孔率(%)=[1−(ポリオレフィン微多孔膜の膜厚/ポリオレフィン微多孔膜の 重量)/ポリオレフィン微多孔膜の真密度]×100
透気抵抗度および空孔率が上記好ましい範囲であると、十分な電池の充放電特性、特にイオン透過性(充放電作動電圧)および電池の寿命(電解液の保持量と密接に関係する)において電池としての機能を十分に発揮することができる。また、機械的強度と絶縁性が得られることで充放電時に短絡が起こる可能性を低くすることができる。
The upper limit of the porosity of the polyolefin microporous membrane is preferably 70%, more preferably 60%, and even more preferably 55%. The lower limit is preferably 30%, more preferably 35%, still more preferably 40%. The porosity of the polyolefin microporous membrane can be obtained from the following formula.
Porosity of polyolefin microporous membrane (%) = [1− (film thickness of polyolefin microporous membrane / weight of polyolefin microporous membrane) / true density of polyolefin microporous membrane] × 100
When the air permeability resistance and the porosity are within the above preferred ranges, sufficient battery charge / discharge characteristics, particularly ion permeability (charge / discharge operating voltage) and battery life (closely related to the amount of electrolyte retained) The battery function can be fully exhibited. Moreover, since mechanical strength and insulation are obtained, the possibility of a short circuit during charging / discharging can be reduced.

ポリオレフィン微多孔膜の平均孔径は孔閉塞性能に大きく影響を与えるため、好ましくは0.01〜1.0μm、より好ましくは0.05〜0.5μm、さらに好ましくは0.1〜0.3μmである。なお、平均孔径はJIS K 3832に準拠した方法で求めることができる。   Since the average pore size of the polyolefin microporous membrane greatly affects the pore closing performance, it is preferably 0.01 to 1.0 μm, more preferably 0.05 to 0.5 μm, still more preferably 0.1 to 0.3 μm. is there. In addition, an average hole diameter can be calculated | required by the method based on JISK3832.

ポリオレフィン微多孔膜の平均孔径が上記好ましい範囲であると、機能性樹脂のアンカー効果により適度な多孔層の剥離強度を得ることができる。また、多孔層を積層した際に透気抵抗度が大幅に悪化するのを防ぎ、孔閉塞現象の温度に対する応答が緩慢になることもなく、昇温速度による孔閉塞温度がより高温側にシフトすることもない。   When the average pore diameter of the polyolefin microporous membrane is within the above preferred range, an appropriate peel strength of the porous layer can be obtained due to the anchor effect of the functional resin. In addition, when the porous layer is stacked, the air resistance is prevented from deteriorating significantly, and the response to the temperature of the pore clogging phenomenon is not slowed down. I don't have to.

ポリオレフィン微多孔膜を構成するポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレンが好ましい。また、単一物又は2種以上の異なるポリオレフィン樹脂の混合物、例えばポリエチレンとポリプロピレンの混合物であってもよいし、異なるオレフィンの共重合体でもよい。ポリオレフィン樹脂を用いることで得られるセパレータは電気絶縁性、イオン透過性などの基本特性に加え、電池異常昇温時において、電流を遮断し、過度の昇温を抑制する孔閉塞効果を具備することができる。なかでも孔閉塞性能の観点から特にポリエチレンが好ましい。   The polyolefin resin constituting the polyolefin microporous membrane is preferably polyethylene or polypropylene. Further, it may be a single substance or a mixture of two or more different polyolefin resins, for example, a mixture of polyethylene and polypropylene, or a copolymer of different olefins. In addition to basic characteristics such as electrical insulation and ion permeability, the separator obtained by using a polyolefin resin should have a pore blocking effect that cuts off the current and suppresses excessive temperature rise when the battery temperature rises abnormally. Can do. Among these, polyethylene is particularly preferable from the viewpoint of pore closing performance.

以下、本発明で用いるポリオレフィン樹脂としてポリエチレンを例に詳述する。ポリエチレンは、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンなどが挙げられる。また重合触媒にも特に制限はなく、チーグラー・ナッタ系触媒やフィリップス系触媒やメタロセン系触媒などが挙げられる。これらのポリエチレンはエチレンの単独重合体のみならず、他のα−オレフィンを少量含有する共重合体であってもよい。エチレン以外のα−オレフィンとしてはプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸のエステル、スチレン等が好適である。ポリエチレンは単一物でもよいが、2種以上のポリエチレンからなる混合物であることが好ましい。ポリエチレン混合物としては重量平均分子量(Mw)の異なる2種類以上の超高分子量ポリエチレン同士の混合物、同様に高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンの混合物を用いてもよいし、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンからなる群から選ばれた2種以上ポリエチレンの混合物を用いてもよい。   Hereinafter, polyethylene will be described in detail as an example of the polyolefin resin used in the present invention. Examples of the polyethylene include ultra high molecular weight polyethylene, high density polyethylene, medium density polyethylene, and low density polyethylene. The polymerization catalyst is not particularly limited, and examples thereof include a Ziegler-Natta catalyst, a Phillips catalyst, and a metallocene catalyst. These polyethylenes may be not only ethylene homopolymers but also copolymers containing a small amount of other α-olefins. Examples of α-olefins other than ethylene include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, (meth) acrylic acid, esters of (meth) acrylic acid, styrene, etc. Is preferred. Polyethylene may be a single substance, but is preferably a mixture of two or more kinds of polyethylene. As the polyethylene mixture, a mixture of two or more types of ultrahigh molecular weight polyethylenes having different weight average molecular weights (Mw) may be used, as well as a mixture of high density polyethylene, medium density polyethylene and low density polyethylene, or ultra high molecular weight polyethylene. A mixture of two or more polyethylenes selected from the group consisting of high-density polyethylene, medium-density polyethylene, and low-density polyethylene may be used.

ポリエチレン混合物としては、Mwが5×10以上の超高分子量ポリエチレンとMwが1×10以上5×10以下のポリエチレンからなる混合物が好ましい。なお、Mwはゲル浸透クロマトグラフィー(GPC法)により求めることができる。超高分子量ポリエチレンのMwは5×10〜1×107であることが好ましく、1×10〜15×10がより好ましく、1×10〜5×10であることが特に好ましい。Mwが1×10以上5×10以下のポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンのいずれも使用することができるが、特に高密度ポリエチレンを使用することが好ましい。上記範囲であると良好なシャットダウン性能を維持しながら、薄くて且つ、600mm以上の幅の広い積層ポリオレフィン微多孔膜であっても搬送しやすい。 The polyethylene mixture, the mixture Mw of 5 × 10 5 or more ultra-high molecular weight polyethylene and Mw consists at least 1 × 10 4 5 × 10 5 or less of polyethylene. Mw can be determined by gel permeation chromatography (GPC method). The Mw of the ultra high molecular weight polyethylene is preferably 5 × 10 5 to 1 × 10 7 , more preferably 1 × 10 6 to 15 × 10 6 , and particularly preferably 1 × 10 6 to 5 × 10 6. . As the polyethylene having Mw of 1 × 10 4 or more and 5 × 10 5 or less, any of high density polyethylene, medium density polyethylene and low density polyethylene can be used, and it is particularly preferable to use high density polyethylene. Within the above range, it is easy to transport even a laminated polyolefin microporous membrane that is thin and has a width of 600 mm or more while maintaining good shutdown performance.

本発明においては超高分子量ポリエチレンの含有量は、上限値は40重量%が好ましく、より好ましくは30重量%、さらに好ましくは10重量%であり、下限値は1重量%が好ましく、より好ましくは2重量%、さらに好ましくは5重量%である。超高分子量ポリエチレンの含有量が上記好ましい範囲内であるとポリエチレン微多孔膜の厚さを薄膜化させた場合であっても、十分な引っ張り強度が得られる。引っ張り強度は100MPa以上が好ましく、上限は特に定めない。なお、引っ張り強度はASTM D822に準拠する方法により求めることができる。上記範囲であると良好なシャットダウン性能を維持しながら、薄くて且つ、600mm以上の幅の広い積層ポリオレフィン微多孔膜であっても搬送しやすい。   In the present invention, the content of the ultra high molecular weight polyethylene is preferably 40% by weight, more preferably 30% by weight, still more preferably 10% by weight, and the lower limit is preferably 1% by weight, more preferably. 2% by weight, more preferably 5% by weight. When the ultrahigh molecular weight polyethylene content is within the above preferred range, sufficient tensile strength can be obtained even when the thickness of the polyethylene microporous membrane is reduced. The tensile strength is preferably 100 MPa or more, and the upper limit is not particularly defined. The tensile strength can be determined by a method based on ASTM D822. Within the above range, it is easy to transport even a laminated polyolefin microporous membrane that is thin and has a width of 600 mm or more while maintaining good shutdown performance.

ポリエチレン樹脂の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比((Mw/Mn)分子量分布)は5〜200の範囲内であることが好ましく、10〜100であることがより好ましい。なお、Mnはゲル浸透クロマトグラフィー(GPC法)により求めることができる。Mw/Mnの範囲が上記好ましい範囲であるとポリエチレン樹脂の押出が容易であり、ポリエチレン微多孔膜の厚さを薄膜化させた場合、十分な機械的強度が得られる。Mw/Mnは分子量分布の尺度として用いられるものであり、すなわち単一物からなるポリエチレンの場合、この値が大きい程、分子量分布の幅が大きい。単一物からなるポリエチレンのMw/Mnはポリエチレンの多段重合により適宜調整することができる。また、ポリエチレンの混合物のMw/Mnは各成分の分子量や混合割合を調整することにより適宜調整することができる。Mw/Mnが上記範囲であると良好なシャットダウン性能を維持しながら、薄くて且つ、600mmを超える幅の広い積層ポリオレフィン微多孔膜であっても搬送しやすい。   The ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) ((Mw / Mn) molecular weight distribution) of the polyethylene resin is preferably in the range of 5 to 200, and more preferably 10 to 100. Mn can be determined by gel permeation chromatography (GPC method). When the range of Mw / Mn is within the above preferred range, it is easy to extrude the polyethylene resin, and when the thickness of the polyethylene microporous film is reduced, sufficient mechanical strength can be obtained. Mw / Mn is used as a measure of molecular weight distribution, that is, in the case of polyethylene consisting of a single substance, the larger this value, the wider the molecular weight distribution. The Mw / Mn of polyethylene composed of a single substance can be appropriately adjusted by multistage polymerization of polyethylene. Moreover, Mw / Mn of the mixture of polyethylene can be suitably adjusted by adjusting the molecular weight and mixing ratio of each component. When the Mw / Mn is in the above range, it is easy to transport even a thin laminated polyolefin microporous film having a width exceeding 600 mm while maintaining good shutdown performance.

ポリエチレン微多孔膜は単層膜であってもよいし、分子量あるいは平均細孔径の異なる二層以上からなる層構成であってもよい。また、二層以上からなる層構成の場合、ポリエチレン多孔質層とポリエチレン以外のポリオレフィン樹脂を含む層の積層体であってもよい。   The polyethylene microporous membrane may be a single-layer membrane or a layer configuration composed of two or more layers having different molecular weights or average pore diameters. Moreover, in the case of the layer structure which consists of two or more layers, the laminated body of the layer containing polyolefin resin other than a polyethylene porous layer and polyethylene may be sufficient.

次に、本発明に用いる多孔層の積層方法について説明する。   Next, the lamination method of the porous layer used for this invention is demonstrated.

本発明の電池用セパレータの製造方法は、フッ素系樹脂やポリアミドイミド樹脂等の樹脂が可溶でかつ水と混和する溶媒で溶解した塗工液をポリオレフィン微多孔膜の少なくとも片面に塗工する工程、凝固槽を有する凝固工程、水洗槽を有する水洗工程、及び乾燥工程を順次含み、各槽間には積層ポリオレフィン微多孔膜を搬送支持するための搬送支持ロールが設置されており、さらに、凝固液または水洗水の液面と搬送支持ロールとの間に湾曲矯正装置が設けられている。また、液切り装置は、積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールが接する側と反対面で、且つ、積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールが接している搬送支持ロールの円周上に設けられている。これら湾曲矯正装置、搬送支持ロール、液切り装置は、凝固工程の凝固槽と水洗工程の水洗槽の少なくともいずれか1カ所、すなわち、凝固槽のみでもよいし、水洗槽のみでもよく、もしくは凝固槽と水洗槽の双方に設けることができる。   The method for producing a battery separator of the present invention comprises a step of applying a coating liquid in which a resin such as a fluorine-based resin or a polyamide-imide resin is soluble and dissolved in a solvent miscible with water to at least one surface of the polyolefin microporous membrane In addition, a coagulation process having a coagulation tank, a water washing process having a water washing tank, and a drying process are sequentially included, and a conveyance support roll for conveying and supporting the laminated polyolefin microporous film is installed between the respective tanks. A curvature correcting device is provided between the liquid level of the liquid or the washing water and the conveyance support roll. The liquid draining device is provided on the surface opposite to the side where the laminated polyolefin microporous membrane and the conveyance support roll are in contact, and on the circumference of the conveyance support roll where the laminated polyolefin microporous membrane and the conveyance support roll are in contact. Yes. These curving straightening devices, conveyance support rolls, and liquid draining devices may be at least one of a coagulation tank in the coagulation process and a water washing tank in the water washing process, that is, only the coagulation tank, only the water washing tank, or the coagulation tank. It can be provided in both the washing tank.

図1は、本発明に用いる凝固工程の凝固槽2と水洗工程の水洗槽3の例を示す工程図であり、図1では水洗槽を直列に2槽設けた例を示している。   FIG. 1 is a process diagram showing an example of a coagulation tank 2 in a coagulation process and a water washing tank 3 in a water washing process used in the present invention. FIG. 1 shows an example in which two water washing tanks are provided in series.

図1において、搬送支持ロール6は凝固液または水洗水の液面と、該凝固液または水洗水の下流側に設けられている。液切り装置5は、積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールが接する側と反対面で、且つ、積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールが接している円周上に設置され、さらに、前記液面と液切り装置5の間に積層ポリオレフィン微多孔膜の両端の湾曲矯正装置4が設置されている。   In FIG. 1, the conveyance support roll 6 is provided on the liquid level of the coagulating liquid or washing water and on the downstream side of the coagulating liquid or washing water. The liquid draining device 5 is installed on the surface opposite to the side where the laminated polyolefin microporous membrane and the conveyance support roll are in contact, and on the circumference where the laminated polyolefin microporous membrane and the conveyance support roll are in contact with each other. Between the liquid draining device 5 and the liquid draining device 5, the curvature correcting devices 4 at both ends of the laminated polyolefin microporous membrane are installed.

上記の搬送支持ロール6、液切り装置5、湾曲矯正装置4はこれらを一組としてすべての槽間に配置されていることが好ましい。   The transport support roll 6, the liquid draining device 5, and the curving straightening device 4 are preferably disposed between all the tanks as a set.

搬送支持ロールは表面粗度が0.3S〜5.0Sのハードクロムメッキが施された金属ロールが好ましい(JIS B 0601)。表面粗度が前記範囲であると接圧によって多孔層表面、あるいはポリオレフィン微多孔膜表面に傷が付くことを抑制できる。搬送支持ロールは駆動ロールでもフリーロールでもよい。   The conveyance support roll is preferably a metal roll that has been subjected to hard chrome plating with a surface roughness of 0.3S to 5.0S (JIS B 0601). When the surface roughness is in the above range, the surface of the porous layer or the surface of the polyolefin microporous membrane can be suppressed from being damaged by the contact pressure. The conveyance support roll may be a drive roll or a free roll.

液切り装置は積層ポリオレフィン微多孔膜の進行方向に対して直角方向に配置されたロール、またはバー、またはドクターブレードであることが好ましい。また、液切り装置を搬送支持ロールの円周上に配置することによって、ニップ効果が得られ、より効率よく液切りができる。搬送支持ロールと積層ポリオレフィン微多孔膜を介した液切り装置の接触圧力は0.01MPa以上1.0MPa以下であることが好ましく、より好ましくは0.02MPa以上0.8MPa以下であり、さらに好ましくは0.03MPa以上0.5MPa以下である。この範囲であると効率よく液切りができ、ポリオレフィン系微多孔膜の細孔を潰すこともない。   The liquid draining device is preferably a roll, a bar, or a doctor blade disposed in a direction perpendicular to the traveling direction of the laminated polyolefin microporous membrane. Further, by arranging the liquid draining device on the circumference of the transport support roll, a nip effect can be obtained and liquid draining can be performed more efficiently. The contact pressure of the liquid draining device via the transport support roll and the laminated polyolefin microporous membrane is preferably 0.01 MPa or more and 1.0 MPa or less, more preferably 0.02 MPa or more and 0.8 MPa or less, and further preferably It is 0.03 MPa or more and 0.5 MPa or less. Within this range, the liquid can be drained efficiently, and the pores of the polyolefin microporous membrane are not crushed.

液切り装置がロール、またはバーである場合、積層ポリオレフィン微多孔膜の搬送速度に応じて回転してもよいし、回転しなくてもよい。より効率的な液切り効果を得るには回転しない方が好ましい。ロール、またはバー、またはドクターブレードの材質は金属製であっても、樹脂性であってもゴム系の材料であってもよい。   When the liquid draining device is a roll or a bar, it may be rotated according to the conveyance speed of the laminated polyolefin microporous film, or may not be rotated. In order to obtain a more efficient liquid draining effect, it is preferable not to rotate. The material of the roll, bar, or doctor blade may be made of metal, resin, or rubber.

本発明では凝固槽または水洗槽の液面と搬送支持ロールの間に積層ポリオレフィン微多孔膜の両端の湾曲を矯正するための湾曲矯正装置を設置する。積層ポリオレフィン微多孔膜の両端に設置する湾曲矯正装置は端部支持ロールが好ましい。   In this invention, the curvature correction apparatus for correcting the curvature of the both ends of a laminated polyolefin microporous film is installed between the liquid level of a coagulation tank or a washing tank, and a conveyance support roll. An end support roll is preferable for the curvature correcting device installed at both ends of the laminated polyolefin microporous membrane.

湾曲矯正装置は積層ポリオレフィン微多孔膜の端から3mm以上100mm以下の範囲で接しているのが好ましく、より好ましくは5mm以上70mm以下であり、さらに好ましくは10mm以上50mm以下である。この範囲であると、搬送中に積層ポリオレフィン微多孔膜が湾曲矯正装置から外れること無く、凝固水や水洗水を幅方向の中央部に液面まで流れる領域を確保できる。3mm未満では十分な湾曲矯正効果が得られない場合がある。100mmを超えると搬送支持ロールや液切り装置から凝固液や水洗水が流れ落ちるのを妨げたり、湾曲矯正装置が積層ポリオレフィン微多孔膜を傷つける場合があるため好ましくない。   The curvature correcting device is preferably in contact with the laminated polyolefin microporous membrane in the range of 3 mm to 100 mm, more preferably 5 mm to 70 mm, and even more preferably 10 mm to 50 mm. Within this range, it is possible to secure a region in which the coagulated water or flush water flows to the liquid surface at the center in the width direction without the laminated polyolefin microporous membrane being detached from the curvature correction device during conveyance. If it is less than 3 mm, a sufficient curvature correction effect may not be obtained. If it exceeds 100 mm, it is not preferable because the coagulating liquid or washing water may be prevented from flowing down from the transport support roll or the liquid draining device, or the curvature correcting device may damage the laminated polyolefin microporous membrane.

図3は積層ポリオレフィン微多孔膜と湾曲矯正装置の接触方法の一例を示す断面図であり、積層ポリオレフィン微多孔膜7と湾曲矯正装置4は8の面で接触している。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a method of contacting the laminated polyolefin microporous membrane and the curvature correcting device, and the laminated polyolefin microporous membrane 7 and the curvature correcting device 4 are in contact with each other on the surface 8.

積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールの接触面の上流側端部と湾曲矯正装置との接触面の下流側端部との搬送方向の距離は500mm以下であることが好ましい。500mmを超えると十分な湾曲矯正効果が得られない場合がある。下限は特に定めないが、1mm以上であることが好ましい。1mm未満の距離になると、湾曲矯正装置と搬送支持ロールが接触する場合があり好ましくない。   The distance in the transport direction between the upstream end of the contact surface of the laminated polyolefin microporous membrane and the transport support roll and the downstream end of the contact surface of the curvature correcting device is preferably 500 mm or less. If it exceeds 500 mm, a sufficient curvature correction effect may not be obtained. The lower limit is not particularly defined, but is preferably 1 mm or more. If the distance is less than 1 mm, the curvature correcting device and the transport support roll may come into contact with each other, which is not preferable.

湾曲矯正装置が端部支持ロールである場合、端部支持ロールは積層ポリオレフィン微多孔膜と接触する接触領域と、積層ポリオレフィン微多孔膜の中央部に向かって径が暫時先細り状となる積層ポリオレフィン微多孔膜とは接触しない非接触領域を有する形状を有している。この端部支持ロール先端の延長線と端部支持ロールの中心軸のなす角度は45°以下であることが好ましく、球面であってもよい(図2参照)。前記態様であれば積層ポリオレフィン微多孔膜を端部支持ロール端部でスジ状の傷(搬送スジ)をつけることなく湾曲を矯正できる。   When the curving straightening device is an end support roll, the end support roll has a contact area in contact with the laminated polyolefin microporous membrane and a laminated polyolefin microscopic taper whose diameter is gradually tapered toward the center of the laminated polyolefin microporous membrane. It has a shape having a non-contact region that does not contact the porous membrane. The angle formed by the extension line of the end support roll tip and the center axis of the end support roll is preferably 45 ° or less, and may be a spherical surface (see FIG. 2). If it is the said aspect, curvature can be corrected without making a stripe | line-like wound (conveyance streak) at the edge part of an end part support roll in a laminated polyolefin microporous film.

図2は湾曲矯正装置の例を示す断面図であり、(A)は湾曲矯正装置aで、端部支持ロール先端の延長線と端部支持ロールの中心軸のなす角度が15°の例、(B)は湾曲矯正装置bで、30°の例、(C)は湾曲矯正装置cで、球面の例、(D)は湾曲矯正装置dの例で、90°の例を示す。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a curvature correcting device, (A) is an example of a curvature correcting device a in which the angle formed by the extension line of the end support roll tip and the center axis of the end support roll is 15 °. (B) is an example of a curvature correction device b, 30 °, (C) is an example of a curvature correction device c, a spherical surface, and (D) is an example of a curvature correction device d, showing an example of 90 °.

湾曲矯正装置は積層ポリオレフィン微多孔膜の両端、および、その表裏に設置するのが好ましい。   It is preferable to install the curvature correcting devices on both ends of the laminated polyolefin microporous membrane and on the front and back thereof.

湾曲矯正装置における積層ポリオレフィン微多孔膜の抱き角9は湾曲矯正装置が積層ポリオレフィン微多孔膜の上面にある場合、下面にある場合ともに、150°以上180°以下が好ましい(図4参照)。この抱き角とは湾曲矯正装置の上流側の積層ポリオレフィン微多孔膜に対する接線と湾曲矯正装置の下流側の積層ポリオレフィン微多孔膜に対する接線のなす角度を意味する。抱き角が150°未満になると、積層ポリオレフィン微多孔膜に搬送スジが発生する場合がある。   The holding angle 9 of the laminated polyolefin microporous membrane in the curvature correcting device is preferably 150 ° or more and 180 ° or less both when the curvature correcting device is on the upper surface and on the lower surface of the laminated polyolefin microporous membrane (see FIG. 4). The holding angle means an angle formed by a tangent to the laminated polyolefin microporous membrane on the upstream side of the curvature correcting device and a tangent to the laminated polyolefin microporous membrane on the downstream side of the curvature correcting device. When the hugging angle is less than 150 °, a conveyance streak may occur in the laminated polyolefin microporous film.

塗工液を塗工した微多孔膜を凝固槽に浸漬させることで、塗工された樹脂成分、または樹脂成分と無機粒子が三次元網目状に凝固する。凝固液は多孔層を構成する樹脂成分に対する後述する良溶媒を1〜20重量%、さらに好ましくは5〜15重量%含有する水溶液である。凝固槽内での浸漬時間は3秒以上とすることが好ましい。3秒未満では十分に樹脂成分の凝固が行われない場合がある。上限は制限されないが10秒もあれば十分である。さらに、水を用いた洗浄工程、100℃以下の熱風を用いた乾燥工程を経て、最終的な電池用セパレータを得ることができる。   By immersing the microporous film coated with the coating liquid in a coagulation tank, the coated resin component, or the resin component and the inorganic particles are solidified into a three-dimensional network. The coagulating liquid is an aqueous solution containing 1 to 20% by weight, more preferably 5 to 15% by weight, of a good solvent described later with respect to the resin component constituting the porous layer. The immersion time in the coagulation tank is preferably 3 seconds or longer. If it is less than 3 seconds, the resin component may not be sufficiently solidified. The upper limit is not limited, but 10 seconds is sufficient. Furthermore, the final battery separator can be obtained through a washing step using water and a drying step using hot air of 100 ° C. or less.

溶媒を除去するための上記洗浄工程は、さらに加温、超音波照射やバブリングといった一般的な手法により洗浄効率を高めることができる。具体的には、空気または不活性ガスで多孔層内部の溶液を押し出す手法、ガイドロールによって物理的に膜内部の溶液を絞り出す手法などが挙げられる。   In the cleaning step for removing the solvent, the cleaning efficiency can be further increased by a general method such as heating, ultrasonic irradiation or bubbling. Specifically, a method of extruding the solution inside the porous layer with air or an inert gas, a method of physically squeezing out the solution inside the membrane with a guide roll, and the like can be mentioned.

洗浄工程の水洗槽の数は2槽から5槽が好ましい。1槽では十分な洗浄が行われない場合があり、6槽以上であると、水による抵抗のため積層ポリオレフィン微多孔膜に高い張力がかかって変形しやすくなるため好ましくない。本発明によれば2槽から5槽で十分な洗浄効果が得られる。水洗水は下流の水洗槽から上流の水洗槽へ、例えば液面落差を利用して順送りさせてもよい。   The number of washing tanks in the washing step is preferably 2 to 5 tanks. In one tank, sufficient cleaning may not be performed. If the tank is 6 tanks or more, the laminated polyolefin microporous film is easily deformed by high tension due to water resistance, which is not preferable. According to the present invention, a sufficient cleaning effect can be obtained in 2 to 5 tanks. The flush water may be fed forward from the downstream flush tank to the upstream flush tank using, for example, a liquid level drop.

水洗槽の水の容量は前工程からの汚染の観点からは大きい方が好ましいがコストの観点からは小さい方が好ましい。500L〜2000Lが適当な範囲である。   The capacity of the water in the washing tank is preferably large from the viewpoint of contamination from the previous process, but is preferably small from the viewpoint of cost. 500 L to 2000 L is an appropriate range.

本発明の製造方法における搬送速度は50m/分以上であることが好ましい。本発明によれば搬送速度は50m/分以上であっても搬送中の搬送折れの発生が大幅に抑制できる。搬送速度は生産性の観点からはより好ましくは55m/分以上、さらに好ましくは60m/分以上である。上限は特に定めないが、120m/分以下であることが好ましい。120m/分を超えると、積層ポリオレフィン微多孔膜の水洗が不十分になる場合がある。本発明は搬送速度が50m/分以上の時に顕著な効果を奏する。   The conveying speed in the production method of the present invention is preferably 50 m / min or more. According to the present invention, even if the conveyance speed is 50 m / min or more, the occurrence of conveyance breakage during conveyance can be greatly suppressed. From the viewpoint of productivity, the conveyance speed is more preferably 55 m / min or more, and still more preferably 60 m / min or more. The upper limit is not particularly defined, but is preferably 120 m / min or less. If it exceeds 120 m / min, the laminated polyolefin microporous membrane may be insufficiently washed with water. The present invention has a remarkable effect when the conveyance speed is 50 m / min or more.

次に、本発明に用いる多孔層について説明する。   Next, the porous layer used in the present invention will be described.

多孔層を構成する樹脂としては電極材料との接着性や熱収縮抑制機能(耐熱性)を付与できる樹脂であれば特に限定されないが、優れた電極接着性を持つフッ素系樹脂などが好ましい。これらの樹脂を単独又は他の材料と組み合わせて用いても良い。   The resin constituting the porous layer is not particularly limited as long as it is a resin that can provide adhesion to an electrode material and a function of suppressing heat shrinkage (heat resistance), but a fluorine resin having excellent electrode adhesion is preferable. These resins may be used alone or in combination with other materials.

以下、フッ素系樹脂を例に挙げ詳述する。   Hereinafter, the fluororesin will be described in detail as an example.

フッ素系樹脂はフッ化ビニリデン単独重合体、フッ化ビニリデン/フッ化オレフィン共重合体、フッ化ビニル単独重合体、及びフッ化ビニル/フッ化オレフィン共重合体からなる群より選ばれる1種以上を使用することが好ましい。また、マレイン酸等をグラフト重合した樹脂であってもよい。これらの重合体は、電極との接着性に優れ、非水電解液とも親和性も高く、しかも耐熱性が適切で、非水電解液に対する化学的、物理的な安定性が高いため、高温下での使用にも電解液との親和性を十分維持できる。   The fluororesin comprises at least one selected from the group consisting of vinylidene fluoride homopolymer, vinylidene fluoride / fluorinated olefin copolymer, vinyl fluoride homopolymer, and vinyl fluoride / fluorinated olefin copolymer. It is preferable to use it. Further, a resin obtained by graft polymerization of maleic acid or the like may be used. These polymers have excellent adhesion to electrodes, high affinity with non-aqueous electrolytes, appropriate heat resistance, and high chemical and physical stability against non-aqueous electrolytes. Affinity with the electrolytic solution can be sufficiently maintained even when used in

フッ素系樹脂の融点は150℃以上が好ましく、より好ましくは180℃以上、さらに好ましくは210℃以上であり、上限は特に限定されない。融点が分解温度よりも高い場合、分解温度が上記範囲内であれば良い。融点が150℃よりも低い場合、十分な耐熱破膜温度が得られず、高い安全性を確保できないおそれがある。   The melting point of the fluororesin is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 180 ° C. or higher, further preferably 210 ° C. or higher, and the upper limit is not particularly limited. When the melting point is higher than the decomposition temperature, the decomposition temperature may be in the above range. When the melting point is lower than 150 ° C., a sufficient heat-resistant film breaking temperature cannot be obtained, and high safety may not be ensured.

本発明の多孔層は前記樹脂が可溶でかつ水と混和する溶媒で溶解した塗工液を所定のポリオレフィン微多孔膜に塗布し、樹脂と、溶媒とを相分離させ、さらに凝固槽に投入して樹脂を凝固させることによって得られる。必要に応じて相分離助剤を添加しても良い。   In the porous layer of the present invention, a coating solution in which the resin is soluble and dissolved in a solvent miscible with water is applied to a predetermined microporous polyolefin membrane, the resin and the solvent are phase-separated, and then charged into a coagulation tank. And obtained by solidifying the resin. A phase separation aid may be added if necessary.

樹脂を溶解するために使用できる溶媒(良溶媒)としては、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP),リン酸ヘキサメチルトリアミド(HMPA)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、γ−ブチロラクトン、クロロホルム、テトラクロロエタン、ジクロロエタン、3−クロロナフタレン、パラクロロフェノール、テトラリン、アセトン、アセトニトリルなどが挙げられ、樹脂の溶解性に併せて自由に選択できる。   Solvents (good solvents) that can be used to dissolve the resin include N, N-dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), hexamethyltriamide phosphate (HMPA), N, N -Dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), γ-butyrolactone, chloroform, tetrachloroethane, dichloroethane, 3-chloronaphthalene, parachlorophenol, tetralin, acetone, acetonitrile, etc. You can choose freely.

本発明で用いる相分離助剤としては水、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール等のアルキレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコール、水溶性ポリエステル、水溶性ポリウレタン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなどから選ばれる少なくとも一種類以上である。   Examples of the phase separation aid used in the present invention include water, ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, neopentyl glycol, alkylene glycol such as hexanediol, polyalkylene glycol such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol, water-soluble At least one selected from water-soluble polyester, water-soluble polyurethane, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose and the like.

本発明では塗工液に無機粒子あるいは架橋高分子粒子を添加することが好ましい。塗工液に無機粒子あるいは架橋高分子粒子を添加することによって電池の内部における電極の樹枝状結晶の成長に起因する内部短絡の防止効果(デンドライト防止効果)、熱収縮率の低減、滑り性付与などの効果も得ることができる。粒子の添加量の上限値としては98重量%が好ましく、より好ましくは95重量%である。下限値は50重量%が好ましく、より好ましくは60重量%である。粒子の添加量の下限値を上記好ましい範囲内にすることでデンドライトを防止することができる。また、上限値を上記好ましい範囲内にすることで、多孔層の十分な接着性が得られない場合がある。   In the present invention, it is preferable to add inorganic particles or crosslinked polymer particles to the coating solution. By adding inorganic particles or cross-linked polymer particles to the coating solution, the effect of preventing internal short circuit (dendrite prevention effect) due to the growth of dendritic crystals of the electrode inside the battery, the reduction of thermal shrinkage, and the provision of slipperiness The effects such as can be obtained. The upper limit of the amount of particles added is preferably 98% by weight, more preferably 95% by weight. The lower limit is preferably 50% by weight, more preferably 60% by weight. Dendrites can be prevented by setting the lower limit of the amount of particles to be within the above preferred range. Moreover, sufficient adhesiveness of a porous layer may not be acquired by making an upper limit into the said preferable range.

無機粒子としては、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、非晶性シリカ、結晶性のガラスフィラー、カオリン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、シリカーアルミナ複合酸化物粒子、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン、マイカなどが挙げられる。   Inorganic particles include calcium carbonate, calcium phosphate, amorphous silica, crystalline glass filler, kaolin, talc, titanium dioxide, alumina, silica-alumina composite oxide particles, barium sulfate, calcium fluoride, lithium fluoride, zeolite , Molybdenum sulfide, mica and the like.

架橋高分子粒子としては、耐熱性架橋高分子粒子、例えば、架橋ポリスチレン粒子、架橋アクリル系樹脂粒子、架橋メタクリル酸メチル系粒子などが挙げられる。   Examples of the crosslinked polymer particles include heat-resistant crosslinked polymer particles such as crosslinked polystyrene particles, crosslinked acrylic resin particles, and crosslinked methyl methacrylate particles.

塗工液の固形分濃度は均一に塗布できれば特に制限されないが、10重量%以上、90重量%以下が好ましく、20重量%以上、80重量%以下がさらに好ましい。固形分濃度が10重量%未満では得られた耐熱層が脆くなる場合がある。また、80重量%を超えると塗工性が低下する。   The solid concentration of the coating solution is not particularly limited as long as it can be uniformly applied, but is preferably 10% by weight or more and 90% by weight or less, and more preferably 20% by weight or more and 80% by weight or less. When the solid content concentration is less than 10% by weight, the obtained heat-resistant layer may become brittle. On the other hand, if it exceeds 80% by weight, the coatability is lowered.

多孔層を積層して得られた電池用セパレータの全体の膜厚の上限値は12μmが好ましく、より好ましくは10μmである。下限値は5μmが好ましく、より好ましくは7μmである。電池用セパレータの全体の膜厚の下限値を上記好ましい範囲内にすることで十分な機械強度と絶縁性を確保することができる。また、上限値を上記好ましい範囲内にすることで容器内に充填できる電極面積が減少することにより容量の低下を回避することができる。   The upper limit of the total film thickness of the battery separator obtained by laminating the porous layer is preferably 12 μm, more preferably 10 μm. The lower limit is preferably 5 μm, more preferably 7 μm. Sufficient mechanical strength and insulation can be ensured by setting the lower limit of the total film thickness of the battery separator within the preferred range. Moreover, the fall of a capacity | capacitance can be avoided by reducing the electrode area which can be filled in a container by making an upper limit into the said preferable range.

多孔層の膜厚については好ましくは1〜5μm、より好ましくは1〜4μm、さらに好ましくは1〜3μmである。多孔層の膜厚は、積層ポリオレフィン微多孔膜の膜厚から塗布前のポリオレフィン微多孔膜の膜厚を差し引いて求めることができる。それぞれの膜厚は、接触式膜厚計を用いて求めることができる。   About the film thickness of a porous layer, Preferably it is 1-5 micrometers, More preferably, it is 1-4 micrometers, More preferably, it is 1-3 micrometers. The film thickness of the porous layer can be determined by subtracting the film thickness of the polyolefin microporous film before coating from the film thickness of the laminated polyolefin microporous film. Each film thickness can be determined using a contact-type film thickness meter.

膜厚が1μm以上であれば、電極に対する接着性が確保される他、ポリオレフィン微多孔膜が融点以上で溶融収縮することを防ぎ、破膜強度と絶縁性を確保できる。また5μm以下であれば、巻き嵩を抑えることができ、今後、進むであろう電池の高容量化に適している。さらに、カールが大きくなるのを防ぎ、電池組み立て工程での生産性の向上に繋がる。   When the film thickness is 1 μm or more, adhesion to the electrode is ensured, and the polyolefin microporous film is prevented from being melted and shrunk at a melting point or more, and the film breaking strength and insulation can be secured. Moreover, if it is 5 micrometers or less, winding volume can be suppressed and it is suitable for the high capacity | capacitance of the battery which will progress from now on. Furthermore, curling is prevented from increasing, leading to an improvement in productivity in the battery assembly process.

多孔層の空孔率は30〜90%が好ましく、より好ましくは40〜70%である。多孔層の空孔率が30%以上であると膜の電気抵抗の上昇を防ぎ、大電流を流すことができ、90%以下であると膜強度を維持できる。多孔層の空孔率は下式により求めることができる。
多孔層の空孔率(%)=[1−(多孔層の膜厚/多孔層の単位面積あたり重量)/多孔層の真密度]×100
The porosity of the porous layer is preferably 30 to 90%, more preferably 40 to 70%. When the porosity of the porous layer is 30% or more, an increase in the electrical resistance of the film can be prevented and a large current can be passed, and when the porosity is 90% or less, the film strength can be maintained. The porosity of the porous layer can be obtained by the following equation.
Porosity of porous layer (%) = [1− (film thickness of porous layer / weight per unit area of porous layer) / true density of porous layer] × 100

以下、実施例を示して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。   Hereinafter, although an example is shown and explained concretely, the present invention is not restrict | limited at all by these examples.

(1)搬送折れ
実施例及び比較例の各水準について、電池用セパレータを長さ2000m作製し、その間に凝固槽から最終水洗槽出口までの間、目視観察し、搬送折れが発生した場合を不良、発生しなかった場合を良好とした。なお、搬送速度は塗工開始から段階的に上げ、規定搬送速度に達した時点から2000mを評価対象とした。
(1) Conveying folds For each level of Examples and Comparative Examples, a battery separator having a length of 2000 m was produced, and during the period from the coagulation tank to the final rinsing tank outlet, visual conveyance was observed, and conveyance breakage occurred. The case where it did not occur was considered good. In addition, the conveyance speed was increased stepwise from the start of coating, and 2000 m was evaluated from the time when the specified conveyance speed was reached.

(2)搬送スジ
実施例及び比較例の各水準について、電池用セパレータを長さ2000m作製し、その間に凝固槽から最終水洗槽出口までの間、目視観察し、湾曲矯正装置によって搬送スジが発生した場合を不良、発生しなかった場合を良好とした。なお、搬送速度は塗工開始から段階的に上げ、規定搬送速度に達した時点から2000mを評価対象とした。
(2) Conveying streaks For each level of the examples and comparative examples, a battery separator was produced with a length of 2000 m, and during that time, the streak tank was visually observed from the final rinsing tank outlet, and the streaks generated by the straightening device. The case where it did was bad and the case where it did not generate | occur | produced was made favorable. In addition, the conveyance speed was increased stepwise from the start of coating, and 2000 m was evaluated from the time when the specified conveyance speed was reached.

(3)凝固液および水洗水の持ち込みによる汚染防止効果
実施例及び比較例の各水準について、トータル長さ20000mの電池用セパレータを作製した後の最終水洗槽のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)濃度を求めた。最終水洗槽のNMP濃度が小さいほど持ち込みによる汚染防止効果が優れていることを示す。
なお、初期凝固槽のNMP濃度は15重量%とし、NMP濃度の測定はポケット糖度計 PAL−1(株式会社アタゴ社製)を用いてBrix値を求め、検量線によりNMP濃度を測定した。ポケット糖度計 PAL−1(株式会社アタゴ社製)の検出限界は0.1Brix%である。
(3) Contamination prevention effect by bringing coagulation liquid and washing water for each level of Examples and Comparative Examples N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) of final washing tank after producing separator for battery with total length of 20000 m ) The concentration was determined. The smaller the NMP concentration in the final rinsing tank, the better the anti-contamination effect due to carry-in.
The NMP concentration in the initial coagulation tank was 15% by weight, and the NMP concentration was measured by calculating the Brix value using a pocket saccharimeter PAL-1 (manufactured by Atago Co., Ltd.) and measuring the NMP concentration with a calibration curve. The detection limit of the pocket sugar content meter PAL-1 (manufactured by Atago Co., Ltd.) is 0.1 Brix%.

(4)厚み測定
接触式膜厚計(株式会社ミツトヨ製“ライトマチック”(登録商標)VL−50−B)を使用して、微多孔膜及びセパレータの膜厚を測定した。測定は、超硬球面測定子φ9.5mmを用いて、加重0.01Nの条件で20点を測定し、得られた測定値の平均値を膜厚とした。
(4) Thickness measurement Using a contact-type film thickness meter ("Lightmatic" (registered trademark) VL-50-B manufactured by Mitutoyo Corporation), the film thicknesses of the microporous film and the separator were measured. In the measurement, 20 points were measured under the condition of a weight of 0.01 N using a carbide spherical measuring element φ9.5 mm, and the average value of the obtained measured values was taken as the film thickness.

[実施例1]
(塗工液の調整)
フッ素系樹脂としてポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(重量平均分子量100万)を用いた。フッ素系樹脂、アルミナ粒子(平均粒径1.0μm)、NMPをそれぞれ4:9:87の重量比率で配合し、十分に攪拌して塗工液を調合した。
[Example 1]
(Adjustment of coating solution)
A polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (weight average molecular weight 1 million) was used as the fluorine resin. Fluorine resin, alumina particles (average particle size 1.0 μm), and NMP were blended at a weight ratio of 4: 9: 87, respectively, and sufficiently stirred to prepare a coating solution.

(多孔層の積層)
ポリオレフィン微多孔膜としてポリエチレン微多孔膜(幅610mm、厚さ5μm、空孔率35%)の両面に浸漬法にて前記塗工液を塗布し、図1に示す凝固槽、水洗槽を有する装置にて処理し、45℃の熱風乾燥炉を通過させることで乾燥して最終厚み8μmの電池用セパレータを得た。この際、搬送速度は5分間かけて段階的に増速し、50m/分に到達した時点から電池用セパレータを2000m巻き取った。この時、凝固液温度、水洗水温度はともに25℃とした。
(Lamination of porous layer)
An apparatus having a coagulation tank and a washing tank shown in FIG. 1 by applying the coating liquid on both surfaces of a polyethylene microporous film (width: 610 mm, thickness: 5 μm, porosity: 35%) as a polyolefin microporous film. And dried by passing through a hot air drying oven at 45 ° C. to obtain a battery separator having a final thickness of 8 μm. At this time, the conveyance speed was increased stepwise over 5 minutes, and the battery separator was wound up 2000 m from the point when it reached 50 m / min. At this time, the coagulating liquid temperature and the washing water temperature were both 25 ° C.

なお、図1に示す凝固槽、水洗槽を有する装置の条件は下記のようにした。
・凝固槽のNMP濃度 :15重量%
・搬送支持ロール:表面粗度0.3Sのハードクロムめっきされた φ80の金属ロール
・液切り装置:φ24の表層がエチレンプロピレンジエン(EPDM)ゴムロール
・搬送支持ロールと積層ポリオレフィン微多孔膜を介した液切り装置の接触圧力:0.02MPa
・湾曲矯正装置:φ20mm、先端の延長線と中心軸のなす角度が15°のテフロン樹脂製端部支持ロール(湾曲矯正装置a)
・湾曲矯正装置の積層ポリオレフィン微多孔膜の端から接触長さ:両端とも20mm
・積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールの接触面の上流側端部と湾曲矯正装置との接触面の下流側端部との搬送方向の距離:250mm
・凝固槽および水洗槽の容量:それぞれ700L
[実施例2]
ポリオレフィン微多孔膜としてポリエチレン微多孔膜(幅610mm、厚さ7μm、空孔率40%)を用いた以外は実施例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
In addition, the conditions of the apparatus which has a coagulation tank and a washing tank shown in FIG. 1 were as follows.
・ NMP concentration in coagulation tank: 15% by weight
・ Supporting roll: Hard chromium plated φ80 metal roll with surface roughness 0.3S ・ Liquid draining device: φ24 surface layer is ethylene propylene diene (EPDM) rubber roll ・ Transporting support roll and laminated polyolefin microporous membrane Contact pressure of liquid draining device: 0.02 MPa
Curvature straightening device: Teflon resin end support roll with an angle of 15 ° between the tip extension line and the central axis (diameter straightening device a)
-Contact length from the end of the laminated polyolefin microporous membrane of the curvature correction device: 20 mm at both ends
-Distance in the transport direction between the upstream end of the contact surface of the laminated polyolefin microporous membrane and the transport support roll and the downstream end of the contact surface of the curvature correcting device: 250 mm
・ Capacity of coagulation tank and washing tank: 700L each
[Example 2]
A battery separator was produced in the same manner as in Example 1 except that a polyethylene microporous membrane (width 610 mm, thickness 7 μm, porosity 40%) was used as the polyolefin microporous membrane.

[実施例3]
ポリオレフィン微多孔膜としてポリエチレン微多孔膜(幅1050mm、厚さ5μm、空孔率35%)を用いた以外は実施例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Example 3]
A battery separator was produced in the same manner as in Example 1 except that a polyethylene microporous membrane (width 1050 mm, thickness 5 μm, porosity 35%) was used as the polyolefin microporous membrane.

[実施例4]
搬送速度を7分間かけて段階的に増速し、70m/分に到達した時点から電池用セパレータを2000m巻き取った以外は実施例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Example 4]
A battery separator was produced in the same manner as in Example 1 except that the conveyance speed was increased stepwise over 7 minutes and the battery separator was wound up 2000 m from the point when it reached 70 m / min.

[実施例5]
搬送速度を9分間かけて段階的に増速し、90m/分に到達した時点から電池用セパレータを2000m巻き取った以外は実施例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Example 5]
A battery separator was produced in the same manner as in Example 1 except that the conveyance speed was increased stepwise over 9 minutes and 2000 m of the battery separator was taken up from the point when it reached 90 m / min.

[実施例6]
湾曲矯正装置としてφ20mm、先端の延長線と中心軸のなす角度が30°のテフロン樹脂製端部支持ロール(湾曲矯正装置b)を用いた以外は実施例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Example 6]
A battery separator was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a Teflon resin end support roll (curve straightening device b) having a diameter of 20 mm and an angle between the extension line of the tip and the central axis of 30 ° was used as the straightening device. did.

[実施例7]
湾曲矯正装置としてφ20mm、先端の形状が球面のテフロン樹脂製端部支持ロール(湾曲矯正装置c)を用いた以外は実施例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Example 7]
A battery separator was produced in the same manner as in Example 1 except that a Teflon resin end support roll (curve straightening device c) having a diameter of 20 mm and a spherical tip was used as the straightening device.

[実施例8]
湾曲矯正装置としてφ20mm、先端面と中心軸のなす角度が90°のテフロン樹脂製端部支持ロール(湾曲矯正装置d)を用いた以外は実施例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Example 8]
A battery separator was produced in the same manner as in Example 1 except that a Teflon resin end support roll (curve straightening device d) having a diameter of 20 mm and an angle between the tip surface and the central axis of 90 ° was used as the straightening device.

[実施例9]
積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールの接触面の上流側端部と前記湾曲矯正装置の接触面の下流側端部との搬送方向の距離を450mmとした以外は実施例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Example 9]
Battery as in Example 1 except that the distance in the transport direction between the upstream end of the contact surface of the laminated polyolefin microporous membrane and the transport support roll and the downstream end of the contact surface of the curving straightening device was 450 mm. A separator was manufactured.

[実施例10]
搬送支持ロールと積層ポリオレフィン微多孔膜を介した液切り装置の接触圧力:1.0MPaとした以外は実施例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Example 10]
A battery separator was produced in the same manner as in Example 1 except that the contact pressure of the liquid draining device via the transport support roll and the laminated polyolefin microporous membrane was 1.0 MPa.

[比較例1]
ポリオレフィン微多孔膜としてポリエチレン微多孔膜(幅400mm、厚さ5μm、空孔率35%)を用い、液切り装置と湾曲矯正装置を用いなかった以外は実施例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Comparative Example 1]
A battery separator was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polyethylene microporous membrane (width 400 mm, thickness 5 μm, porosity 35%) was used as the polyolefin microporous membrane, and the liquid draining device and the curvature correcting device were not used. Manufactured.

[比較例2]
搬送速度を1分間かけて段階的に増速し、3m/分に到達した時点から電池用セパレータを2000m巻き取った以外は実施例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Comparative Example 2]
A battery separator was produced in the same manner as in Example 1 except that the conveyance speed was increased stepwise over 1 minute, and 2000 m of the battery separator was taken up from the time when it reached 3 m / min.

[比較例3]
液切り装置と湾曲矯正装置を用いなかった以外は実施例4と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Comparative Example 3]
A battery separator was produced in the same manner as in Example 4 except that the liquid draining device and the curvature correcting device were not used.

[比較例4]
ポリオレフィン微多孔膜としてポリエチレン微多孔膜(幅610mm、厚さ16μm、空孔率45%)を用いた以外は比較例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Comparative Example 4]
A battery separator was produced in the same manner as in Comparative Example 1, except that a polyethylene microporous membrane (width 610 mm, thickness 16 μm, porosity 45%) was used as the polyolefin microporous membrane.

[比較例5]
湾曲矯正装置を用いなかった以外は実施例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Comparative Example 5]
A battery separator was produced in the same manner as in Example 1 except that the curvature correcting device was not used.

[比較例6]
液切り装置の位置を搬送支持ロールと湾曲矯正装置の中間点に設置した以外は実施例1と同様にして電池用セパレータを製造した。
[Comparative Example 6]
A battery separator was produced in the same manner as in Example 1 except that the position of the liquid draining device was set at the midpoint between the conveyance support roll and the curvature correcting device.

実施例1〜10、比較例1〜6の製造条件及び評価結果を表1に示す。   The production conditions and evaluation results of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 6 are shown in Table 1.

1:積層ポリオレフィン微多孔膜
2:凝固槽
3:水洗槽
4:湾曲矯正装置
5:液切り装置
6:搬送支持ロール
1: Laminated polyolefin microporous membrane 2: Coagulation tank 3: Washing tank 4: Curvature straightening device 5: Liquid draining device 6: Conveyance support roll

Claims (9)

ポリオレフィン樹脂多孔膜の少なくとも片面に、多孔層を積層してなる電池用セパレータの製造方法であって、前記電池用セパレータの製造工程は塗布工程、凝固槽を有する凝固工程、水洗槽を有する水洗工程、および乾燥工程を順次含み、前記ポリオレフィン樹脂多孔膜を塗布工程を経て積層ポリオレフィン微多孔膜とし、槽間または槽の上方に搬送支持ロールが設置され、上記凝固工程の凝固槽と水洗工程の水洗槽の少なくともいずれか1カ所には液面と下流側の搬送支持ロールの間に積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールが接する側と反対面側で、且つ、積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールが接している円周上に液切り装置が設置され、さらに、液面と搬送支持ロールとの間における積層ポリオレフィン微多孔膜の端部に接する湾曲矯正装置が前記積層ポリオレフィン微多孔膜の少なくとも一方の端部に設置され、前記ポリオレフィン微多孔膜の幅は600mm以上2000mm以下であり、厚さは3μm以上8μm以下であり、搬送速度は50m/分以上であることを特徴とする電池用セパレータの製造方法。 A method for producing a battery separator comprising a porous layer laminated on at least one surface of a polyolefin resin porous membrane, wherein the battery separator production process comprises a coating process, a coagulation process having a coagulation tank, and a water washing process having a water washing tank. And a drying step, and the polyolefin resin porous membrane is formed into a laminated polyolefin microporous membrane through the coating step, and a transport support roll is installed between or above the tanks, and the coagulation tank in the coagulation process and the water washing process in the water washing process At least one of the tanks is on the side opposite to the side where the laminated polyolefin microporous membrane and the conveying support roll are in contact between the liquid level and the conveying support roll on the downstream side, and the laminated polyolefin microporous membrane and the conveying support roll A liquid draining device is installed on the circumference where the liquid is in contact, and the laminated polyolefin microporous membrane between the liquid surface and the transport support roll A curvature correcting device in contact with the portion is installed at at least one end of the laminated polyolefin microporous membrane, the polyolefin microporous membrane has a width of 600 mm to 2000 mm, a thickness of 3 μm to 8 μm, and a conveying speed Is 50 m / min or more, The manufacturing method of the separator for batteries characterized by the above-mentioned. 前記液切り装置がロール、またはバーであることを特徴とする請求項1に記載の電池用セパレータの製造方法。 The method for producing a battery separator according to claim 1, wherein the liquid draining device is a roll or a bar. 搬送支持ロールと積層ポリオレフィン微多孔膜を介した液切り装置の接触圧力が0.01MPa以上1.0MPa以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の電池用セパレータの製造方法。 The method for producing a battery separator according to claim 1 or 2, wherein the contact pressure of the liquid draining device via the transport support roll and the laminated polyolefin microporous membrane is 0.01 MPa or more and 1.0 MPa or less. 湾曲矯正装置が端部支持ロールであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の電池用セパレータの製造方法。 The method for producing a battery separator according to any one of claims 1 to 3, wherein the curvature correcting device is an end support roll. 前記端部支持ロールの端面と端部支持ロール先端の延長線の中心軸のなす角度は45°以下であることを特徴とする請求項4に記載の電池用セパレータの製造方法。 5. The method for producing a battery separator according to claim 4, wherein an angle formed between an end surface of the end support roll and a central axis of an extension line of the end support roll tip is 45 ° or less. 前記端部支持ロールの端面が球面であることを特徴とする請求項4に記載の電池用セパレータの製造方法。 The battery separator manufacturing method according to claim 4, wherein an end surface of the end support roll is a spherical surface. 積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールの接触面の上流側端部と前記湾曲矯正装置の接触面の下流側端部との搬送方向の距離が500mm以下であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の電池用セパレータの製造方法。 The distance in the transport direction between the upstream end of the contact surface of the laminated polyolefin microporous membrane and the transport support roll and the downstream end of the contact surface of the curving straightening device is 500 mm or less. A method for producing a battery separator according to any one of claims 6 to 10. 多孔層がポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン共重合体、全芳香族ポリアミド、ポリアミドイミドから選ばれる少なくとも1種の樹脂を含有する請求項1から7のいずれかに記載の電池用セパレータの製造方法。 The method for producing a battery separator according to any one of claims 1 to 7, wherein the porous layer contains at least one resin selected from polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride copolymer, wholly aromatic polyamide, and polyamideimide. ポリオレフィン樹脂多孔膜の少なくとも片面に、多孔層を積層させる電池用セパレータの製造装置であって、前記電池用セパレータの製造装置は塗布装置、凝固槽、水洗槽、および乾燥装置を順次含み、各槽間または各槽の上方に搬送支持ロールが設置され、凝固槽と水洗槽の少なくともいずれか1カ所には槽の液面設定範囲と下流側の搬送支持ロールの間に前記塗布装置を通過して搬送される積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールとが接する側と反対面側で、且つ、積層ポリオレフィン微多孔膜と搬送支持ロールが接している円周上に液切り装置が設置され、さらに、槽の液面設定範囲と搬送支持ロールの間において積層ポリオレフィン微多孔膜の端部に接する湾曲矯正装置が前記積層ポリオレフィン微多孔膜の通過する幅方向の少なくとも一方の端部に設置されていることを特徴とする電池用セパレータの製造装置。 An apparatus for manufacturing a battery separator in which a porous layer is laminated on at least one surface of a polyolefin resin porous film, wherein the battery separator manufacturing apparatus includes a coating apparatus, a coagulation tank, a washing tank, and a drying apparatus in order, A conveyance support roll is installed between or above each tank, and at least one of the coagulation tank and the washing tank passes through the coating device between the liquid level setting range of the tank and the conveyance support roll on the downstream side. A liquid draining device is installed on the opposite side to the side where the laminated polyolefin microporous membrane and the conveyance support roll are in contact with each other, and on the circumference where the laminated polyolefin microporous membrane and the conveyance support roll are in contact, Between the liquid level setting range of the tank and the conveyance support roll, the curvature correcting device in contact with the end of the laminated polyolefin microporous membrane is in the width direction through which the laminated polyolefin microporous membrane passes. Apparatus for manufacturing a battery separator, characterized by being installed at one end even without.
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