JP6396961B2 - Sheet material cutting method - Google Patents

Sheet material cutting method Download PDF

Info

Publication number
JP6396961B2
JP6396961B2 JP2016169908A JP2016169908A JP6396961B2 JP 6396961 B2 JP6396961 B2 JP 6396961B2 JP 2016169908 A JP2016169908 A JP 2016169908A JP 2016169908 A JP2016169908 A JP 2016169908A JP 6396961 B2 JP6396961 B2 JP 6396961B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet material
cutting
substrate
film
separator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016169908A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016196047A (en
Inventor
達哉 片岡
達哉 片岡
矢野 浩二
浩二 矢野
渡辺 耕一郎
耕一郎 渡辺
川上 剛史
剛史 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2016169908A priority Critical patent/JP6396961B2/en
Publication of JP2016196047A publication Critical patent/JP2016196047A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6396961B2 publication Critical patent/JP6396961B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、非水電解液二次電池用セパレータ等に使用される紙製あるいは合成樹脂製のシート材をレーザ光で切断する技術に関する。   The present invention relates to a technique for cutting a sheet material made of paper or synthetic resin used for a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery or the like with a laser beam.

非水電解液二次電池用セパレータに使用されるシート材を所定のサイズに切断する方法として、従来、ギロチン刃等と呼ばれる刃物を使用した機械的な切断方法が採用されている。しかしながら、この切断方法においては、切断作業中、シート材に刃物が接触するので、切断作業を繰り返すうちに、シート材の含有物の一部が刃物に付着して蓄積されていき、切れ味が悪化したり、切断部分が粗化したりする。このため、切断作業を所定時間行う度に(若しくは所定回数行う度に)、切断作業を止めて、刃物を清掃して付着物を除去しなければならず、作業効率の低下を招いている。   As a method of cutting a sheet material used for a non-aqueous electrolyte secondary battery separator into a predetermined size, a mechanical cutting method using a blade called a guillotine blade has been conventionally employed. However, in this cutting method, since the blade is in contact with the sheet material during the cutting operation, as the cutting operation is repeated, a part of the content of the sheet material is attached to the blade and accumulates, and the sharpness deteriorates. Or roughened cut parts. For this reason, every time the cutting operation is performed for a predetermined time (or each time the cutting operation is performed a predetermined number of times), the cutting operation must be stopped, the blades must be cleaned to remove the deposits, and work efficiency is reduced.

一方、刃物を使用しない切断方法として、レーザ光を用いた様々な切断技術が提案されている(例えば、特許文献1〜5参照。)。   On the other hand, various cutting techniques using laser light have been proposed as cutting methods that do not use a blade (see, for example, Patent Documents 1 to 5).

特開2011−96620号公報JP 2011-96620 A 特開2011−5522号公報JP 2011-5522 A 特開2010−53310号公報JP 2010-53310 A 特開2007−299551号公報JP 2007-299551 A 特開平6−267526号公報JP-A-6-267526

前述したように、刃物を使用した切断技術の場合、定期的な清掃を必要とするため、作業効率が低下するという問題がある。これに対し、特許文献1〜5等に記載されたレーザ光を用いた切断方法は刃物を使用しないので、刃物を定期的に清掃する必要がない。   As described above, in the case of a cutting technique using a cutting tool, there is a problem that work efficiency is lowered because periodic cleaning is required. On the other hand, since the cutting method using the laser beam described in Patent Documents 1 to 5 does not use a blade, it is not necessary to clean the blade regularly.

しかしながら、非水電解液二次電池用セパレータに使用されるシート材をレーザ光で切断した場合、照射されるレーザ光の熱エネルギによってシート材の切断部分が変質したり、変形したり、シート材の含有成分の一部が脱落したりすることが多く、必要とされる切断性能が得られていないのが実状である。   However, when a sheet material used for a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery is cut with a laser beam, the cut portion of the sheet material is altered or deformed by the thermal energy of the irradiated laser beam. In many cases, some of the contained components are dropped off, and the required cutting performance is not obtained.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、被切断物であるシート材の切断部分が変質・変形したり、シート材の含有成分が脱落したりすることがなく、切断速度も速いシート材切断方法を提供することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is that the cutting portion of the sheet material that is the object to be cut does not change or deform, the contained component of the sheet material does not fall off, and the cutting speed of the sheet material is high. It is to provide a method.

本発明のシート材切断方法は、非水電解液二次電池用セパレータに使用されるシート材の切断方法であって、スリットが開設された基板上に前記シート材を載置し、前記シート材を弛緩防止手段で前記基板上に密着状態に保持し、前記シート材に対し、前記スリットに沿って走査するレーザ光を照射することを特徴とする。   The sheet material cutting method of the present invention is a sheet material cutting method used for a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the sheet material is placed on a substrate having a slit, and the sheet material is cut Is held in close contact with the substrate by the relaxation preventing means, and the sheet material is irradiated with a laser beam that scans along the slit.

このような構成とすれば、被切断物であるシート材を基板上に安定保持した状態でレーザ光を照射することができ、シート材に照射されたレーザ光はスリットを通過するので、レーザ光の反射による弊害(例えば、基板からの熱影響によりシート材の含有物が基板へ付着する現象等)が発生せず、シート材の材質や厚さ等に応じてレーザ光の出力、走査速度等を適切に設定することにより、切断部分の変質・変形や、含有成分の脱落を生じることなく、シート材を速やかに切断することができる。   With such a configuration, it is possible to irradiate the laser beam in a state where the sheet material to be cut is stably held on the substrate, and the laser beam irradiated to the sheet material passes through the slit. No adverse effects due to reflection (for example, a phenomenon in which the inclusion of the sheet material adheres to the substrate due to the heat effect from the substrate) does not occur, and the output of the laser beam, the scanning speed, etc. according to the material and thickness of the sheet material By appropriately setting the sheet material, it is possible to quickly cut the sheet material without causing alteration / deformation of the cut portion and dropping off of the contained components.

また、本発明のシート材切断方法は、非水電解液二次電池用セパレータに使用されるシート材の切断方法であって、レーザ光吸収性を有する材料で形成された基板上に前記シート材を載置し、前記シート材を弛緩防止手段で前記基板上に密着状態に保持し、前記シート材に向かって前記基板の面方向に走査するレーザ光を照射することを特徴とする。   Further, the sheet material cutting method of the present invention is a sheet material cutting method used for a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the sheet material is formed on a substrate formed of a material having laser light absorption. The sheet material is held in close contact with the substrate by means of an anti-relaxation means, and is irradiated with laser light that scans in the surface direction of the substrate toward the sheet material.

このような構成とすれば、前述と同様、被切断物であるシート材を基板上に安定保持した状態でレーザ光を照射することができ、シート材に照射されたレーザ光は基板に吸収され、レーザ光の反射による弊害も発生しないので、シート材の材質や厚さ等に応じてレーザ光の出力、走査速度等を適切に設定することにより、切断部分の変質・変形や、含有成分の脱落を生じることなく、シート材を速やかに切断することができる。なお、レーザ光吸収性を有する材料としては、カーボン、POM(ポリアセタール)等が好適である。   With such a configuration, similarly to the above, the laser beam can be irradiated with the sheet material to be cut stably held on the substrate, and the laser beam irradiated on the sheet material is absorbed by the substrate. In addition, since no adverse effects due to the reflection of the laser beam occur, by appropriately setting the laser beam output, the scanning speed, etc. according to the material and thickness of the sheet material, it is possible to alter or deform the cut part, The sheet material can be quickly cut without dropping off. Note that carbon, POM (polyacetal), and the like are preferable as the material having laser light absorptivity.

ここで、前記レーザ光の照射領域において、前記シート材を前記基板に押圧する方向に不活性ガスを吹き付けることが望ましい。   Here, it is desirable to spray an inert gas in a direction in which the sheet material is pressed against the substrate in the laser light irradiation region.

このような構成とすれば、レーザ光の照射領域に吹き付けられる不活性ガスによってシート材と基板との密着性が高まると共に、シート材の切断部分近傍の空気を排除することができるため、酸化に起因する切断部分の変質や変形を有効に防止することができる。   With such a configuration, the inert gas blown to the irradiation region of the laser light increases the adhesion between the sheet material and the substrate, and the air in the vicinity of the cut portion of the sheet material can be excluded. It is possible to effectively prevent alteration and deformation of the resulting cut portion.

また、前記弛緩防止手段として、前記基板に吸着可能な磁石を用いることができる。このような構成とすれば、基板上のシート材の上面に磁石を置くという簡単な作業により、シート材を安定に保持することができ、シート材からの離脱も容易である。   Further, a magnet that can be attracted to the substrate can be used as the relaxation preventing means. With such a configuration, the sheet material can be stably held by a simple operation of placing a magnet on the upper surface of the sheet material on the substrate, and can be easily detached from the sheet material.

一方、複数の前記シート材を前記基板上に重ね合わせて載置することもできる。このような構成とすれば、複数のシート材を同時に切断することができるため、切断作業の効率を高めることができる。   On the other hand, a plurality of the sheet materials can be stacked and placed on the substrate. With such a configuration, since a plurality of sheet materials can be cut simultaneously, the efficiency of the cutting work can be increased.

前記レーザ光については、出力1W〜100Wの炭酸ガスレーザ光若しくは出力1W〜42WのYAGレーザ光を用いることができる。このような構成とすれば、厚さ5μm〜80μm程度の合成樹脂製のシート材を、変質・変形させることなく、速やかに切断することができる。   As the laser beam, a carbon dioxide laser beam having an output of 1 W to 100 W or a YAG laser beam having an output of 1 W to 42 W can be used. With such a configuration, a sheet material made of synthetic resin having a thickness of about 5 μm to 80 μm can be quickly cut without being altered or deformed.

前記レーザ光の走査方式は、ガルバノ式若しくはスポット式とすることができる。被切断物がシート材である場合、ガルバノ式は、レーザ光をミラー反射することによって当該レーザ光を走査させて切断を行うので、被切断物を移動させるX−Yテーブルが不要であり、切断装置の簡素化、低価格化を図ることができる。一方、スポット式は、ビームベンダをX−Y方向に移動させることによってレーザ光を走査させて切断を行うので、切断加工範囲を広く確保することができる。   The laser beam scanning method may be a galvano method or a spot method. When the object to be cut is a sheet material, the galvano type performs cutting by scanning the laser beam by mirror-reflecting the laser beam, so an XY table for moving the object to be cut is unnecessary, and the cutting is performed. The device can be simplified and the price can be reduced. On the other hand, in the spot type, cutting is performed by scanning the laser beam by moving the beam bender in the XY direction, so that a wide cutting processing range can be secured.

本発明により、被切断物であるシート材の切断部分が変質・変形したり、シート材の含有成分が脱落したりすることがなく、切断速度も速いシート材切断方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a sheet material cutting method with a high cutting speed, in which a cut portion of a sheet material that is an object to be cut is not altered or deformed or components contained in the sheet material are not dropped.

本発明の実施形態であるシート材切断方法に用いるレーザ切断装置を示す一部省略正面図である。It is a partially-omission front view which shows the laser cutting device used for the sheet material cutting method which is embodiment of this invention. 図1の一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view of FIG. 図1に示すレーザ切断装置の他の使用状態を示す一部省略断面図である。It is a partially-omission sectional view which shows the other use condition of the laser cutting device shown in FIG.

まず、本実施形態のシート材切断方法における第1の被切断物である、非水電解液二次電池用セパレータに使用されるシート材について説明する。非水電解液二次電池用セパレータ(以下、「セパレータ」と称す場合がある。)に使用されるシート材は、水溶性ポリマーと微粒子とを含む多孔膜(以下、「A膜」と称す場合がある。)と、ポリオレフィン多孔膜(以下、「B膜」と称す場合がある。)と、を積層してなるものであり、水溶性ポリマーと微粒子と媒体とを含むスラリー液をポリオレフィンの多孔膜(B膜)に塗布し、乾燥等により媒体を除去して製造することができる。   First, a sheet material used for a separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery, which is a first object to be cut in the sheet material cutting method of the present embodiment, will be described. A sheet material used for a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter sometimes referred to as “separator”) is a porous film (hereinafter referred to as “A membrane”) containing a water-soluble polymer and fine particles. And a polyolefin porous membrane (hereinafter sometimes referred to as “B membrane”), and a slurry liquid containing a water-soluble polymer, fine particles, and a medium is made into a porous polyolefin. It can be manufactured by applying to a film (B film) and removing the medium by drying or the like.

A膜は、シャットダウンが生じる高温における耐熱性を有しており、セパレータに形状安定性の機能を付与する。また、B膜は、電池の事故発生時の異常発熱の際に、溶融して無孔化することにより、セパレータにシャットダウンの機能を付与する。A膜とB膜は、順に積層されていれば3層以上でもかまわない。例えば、B層の両面にA膜が形成された形態等が挙げられる。   The A film has heat resistance at a high temperature at which shutdown occurs, and imparts a shape stability function to the separator. In addition, the B film melts and becomes non-porous in the event of abnormal heat generation in the event of a battery accident, thereby providing a shutdown function to the separator. The A film and the B film may be three or more layers as long as they are sequentially laminated. For example, the form etc. with which A film | membrane was formed on both surfaces of B layer are mentioned.

なお、シャットダウンとは、事故等による異常発熱の際に、正極−負極間のイオンの通過を遮断して、さらなる発熱を防止することをいい、セパレータにシャットダウン機能を持たせる方法が一般的である。シャットダウン機能をセパレータに持たせる方法としては、異常発熱時に溶融する材質からなる多孔膜をセパレータとして用いる方法が挙げられる。即ち、該セパレータを用いた電池は、異常発熱時に多孔膜が溶融・無孔化し、イオンの通過を遮断し、さらなる発熱を抑制することができる。   Shutdown refers to preventing further heat generation by blocking the passage of ions between the positive electrode and negative electrode in the event of abnormal heat generation due to an accident or the like, and a method of providing a separator with a shutdown function is common. . As a method for providing the separator with a shutdown function, a method in which a porous film made of a material that melts when abnormal heat is generated is used as the separator. That is, in the battery using the separator, the porous film melts and becomes non-porous when abnormal heat is generated, and the passage of ions can be blocked and further heat generation can be suppressed.

前述したA膜は、微粒子を含有する水溶性ポリマーの多孔質膜であり、水溶性ポリマーとしては、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、セルロースエーテル、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリメタクリル酸等が挙げられ、セルロースエーテル、ポリビニルアルコール、アルギン酸ナトリウムが好ましく、セルロースエーテルがさらに好ましい。セルロースエーテルとしては具体的には、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、シアンエチルセルロース、オキシエチルセルロース等が挙げられ、長時間にわたる使用における劣化が少ないのでCMCが特に好ましい。   The A film described above is a porous film of a water-soluble polymer containing fine particles, and examples of the water-soluble polymer include polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, cellulose ether, sodium alginate, polyacrylic acid, polyacrylamide, and polymethacrylic acid. Cellulose ether, polyvinyl alcohol, and sodium alginate are preferable, and cellulose ether is more preferable. Specific examples of the cellulose ether include carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxyethyl cellulose (HEC), carboxyethyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, cyanethyl cellulose, oxyethyl cellulose, and the like. preferable.

前記微粒子としては、充填剤と一般的に呼ばれる無機又は有機の微粒子を用いることができる。具体的にはスチレン、ビニルケトン、アクリロニトリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、アクリル酸メチル等の単独あるいは2種類以上の共重合体;ポリテトラフルオロエチレン、4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合体、4フッ化エチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド等のフッ素系樹脂;メラミン樹脂;尿素樹脂;ポリエチレン;ポリプロピレン;ポリメタクリレート等の有機物からなる微粒子が挙げられる。また、炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、シリカ、ハイドロタルサイト、珪藻土、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、アルミナ、マイカ、ゼオライト、ガラス等の無機物からなる微粒子が挙げられる。微粒子としては、これらの中でもアルミナが望ましい。なお、これらの微粒子の材料は、単独あるいは2種以上を混合して用いることができる。   As the fine particles, inorganic or organic fine particles generally called fillers can be used. Specifically, styrene, vinyl ketone, acrylonitrile, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, methyl acrylate, or a copolymer of two or more kinds; polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-6 Fluorine resin such as fluorinated propylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, etc .; melamine resin; urea resin; polyethylene; polypropylene; fine particles made of organic matter such as polymethacrylate. Also, calcium carbonate, talc, clay, kaolin, silica, hydrotalcite, diatomaceous earth, magnesium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, magnesium sulfate, barium sulfate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium oxide, magnesium oxide, titanium oxide , Fine particles composed of inorganic substances such as alumina, mica, zeolite, glass and the like. Among these, alumina is desirable as the fine particles. These fine particle materials can be used alone or in admixture of two or more.

前記水溶性ポリマーと共にA膜を構成する前記微粒子は、平均粒径が0.1μm未満、かつ、比表面積が50m2/g以上の微粒子(a)と、平均粒径が0.2μm以上の微粒子(b)とからなり、微粒子(a)と微粒子(b)との重量比が、1:0.05〜50であることが望ましい。なお、微粒子(a)及び微粒子(b)の種類は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。 The fine particles constituting the A film together with the water-soluble polymer are fine particles (a) having an average particle size of less than 0.1 μm and a specific surface area of 50 m 2 / g or more, and fine particles having an average particle size of 0.2 μm or more. It is preferable that the weight ratio of the fine particles (a) and the fine particles (b) is 1: 0.05 to 50. In addition, the kind of microparticles | fine-particles (a) and microparticles | fine-particles (b) may be the same, and may differ.

2種類の微粒子のうち、粒径の大きい微粒子(b)は、A膜の主骨格として、A膜の高温時の形状安定性に寄与する。粒径の小さい微粒子(a)は、微粒子(b)の隙間を埋めてA膜の機械的強度をより高める作用を有する。また、後述するように、本発明のセパレータを製造する際に水溶性ポリマーのB膜細孔内への過剰な入り込みを抑制する作用も併せて有する。   Of the two types of fine particles, the fine particles (b) having a large particle size contribute to the shape stability of the A film at a high temperature as the main skeleton of the A film. The fine particles (a) having a small particle size have an effect of filling the gaps between the fine particles (b) to further increase the mechanical strength of the A film. Further, as described later, it also has an action of suppressing excessive penetration of the water-soluble polymer into the B membrane pores when the separator of the present invention is produced.

なお、A膜は、微粒子(a)と微粒子(b)の2種類の微粒子を両方含む必要がある。微粒子(a)と微粒子(b)の片方のみを使用した場合には、十分な通気性(イオン透過性)を保ちつつ、実用レベルでの高温時の形状安定性と、シャットダウン性とを同時に併せ持つことができない。   The A film needs to contain both two kinds of fine particles, fine particles (a) and fine particles (b). When only one of the fine particles (a) and the fine particles (b) is used, the shape stability at a high temperature at a practical level and the shutdown property are simultaneously maintained while maintaining sufficient air permeability (ion permeability). I can't.

微粒子(a)は、平均粒径が0.1μm未満であることが必要であり、好ましくは0.05μm未満であり、かつ、微粒子(a)の比表面積は、50m2/g以上であることが必要であり、好ましくは70m2/g以上である。微粒子(a)の形状としては、球形、瓢箪形等が挙げられる。ここで、微粒子(a)の比表面積は、BET測定法によって測定した値である。また、微粒子(a)の平均粒径d(μm)は、BET比表面積B(m2/g)及び微粒子の真密度D(g/m3)に基づいて計算式「平均粒径d(μm)=6/(B×D)」で求めた値である。 The fine particles (a) are required to have an average particle diameter of less than 0.1 μm, preferably less than 0.05 μm, and the specific surface area of the fine particles (a) is 50 m 2 / g or more. Is preferably 70 m 2 / g or more. Examples of the shape of the fine particles (a) include a spherical shape and a bowl shape. Here, the specific surface area of the fine particles (a) is a value measured by the BET measurement method. Further, the average particle diameter d (μm) of the fine particles (a) is calculated based on the formula “average particle diameter d (μm) based on the BET specific surface area B (m 2 / g) and the true density D (g / m 3 ) of the fine particles. ) = 6 / (B × D) ”.

微粒子(a)が、平均粒径0.1μm未満、比表面積50m2/g以上を同時に満たさないと、A膜の成形が不安定となると共に、セパレータ製造時において水溶性ポリマーのB膜細孔内への過剰な入り込みを抑制できず、セパレータのシャットダウン性(B膜の無孔化)が不十分となる。 If the fine particles (a) do not satisfy the average particle size of less than 0.1 μm and the specific surface area of 50 m 2 / g or more at the same time, the formation of the A film becomes unstable, and the B film pores of the water-soluble polymer during the production of the separator Excessive penetration into the inside cannot be suppressed, and the shutdown performance (non-porous B film) of the separator becomes insufficient.

一方、微粒子(b)は、平均粒径が0.2μm以上であることが必要であり、好ましく0.25μm以上である。微粒子(b)の平均粒径が0.2μm未満であると、A膜の加熱時の収縮が十分に抑制できなくなり、高温での形状安定性が不十分となる。微粒子(b)の比表面積は、特に限定はないが、好ましくは20m2/g以下、特に好ましくは10m2/g以下である。微粒子(b)の形状としては、球形、瓢箪形等が挙げられる。 On the other hand, the fine particles (b) are required to have an average particle size of 0.2 μm or more, and preferably 0.25 μm or more. When the average particle size of the fine particles (b) is less than 0.2 μm, the shrinkage during heating of the A film cannot be sufficiently suppressed, and the shape stability at high temperature becomes insufficient. The specific surface area of the fine particles (b) is not particularly limited, but is preferably 20 m 2 / g or less, particularly preferably 10 m 2 / g or less. Examples of the shape of the fine particles (b) include a spherical shape and a bowl shape.

なお、微粒子(b)の平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)にて、25個ずつ粒子を任意に抽出して、それぞれにつき粒径(直径)を測定して、25個の粒径の平均値として算出した値である。また、微粒子(b)の形状は、球形以外の場合は、粒子における最大長を示す方向の長さをその粒径とする。また、微粒子(b)の比表面積は、BET測定法によって測定した値である。   The average particle size of the fine particles (b) is 25 particles by arbitrarily extracting 25 particles with a scanning electron microscope (SEM) and measuring the particle size (diameter) of each particle. It is a value calculated as an average value of. Further, when the shape of the fine particles (b) is other than a spherical shape, the length in the direction showing the maximum length of the particles is the particle size. The specific surface area of the fine particles (b) is a value measured by the BET measurement method.

また、A膜において、微粒子(a)と微粒子(b)との重量比(微粒子(a)を1としたときの微粒子(b)の割合)は、1:0.05〜50であることが必要であり、好ましくは1:0.1〜15であり、特に好ましくは1:0.2〜10である。   In the A film, the weight ratio of the fine particles (a) to the fine particles (b) (the ratio of the fine particles (b) when the fine particles (a) is 1) is 1: 0.05 to 50. Necessary, preferably 1: 0.1-15, particularly preferably 1: 0.2-10.

重量比が、0.05未満であると、A膜の熱収縮を十分に抑制できず、高温での形状安定性が不十分となり、50を超えると水溶性ポリマーのB膜細孔内への過剰な入り込みにより、セパレータのシャットダウン性が損なわれてしまう。   If the weight ratio is less than 0.05, the thermal contraction of the A film cannot be sufficiently suppressed, and the shape stability at high temperature becomes insufficient. If it exceeds 50, the water-soluble polymer enters the pores of the B film. Excessive penetration will impair the shutdown performance of the separator.

なお、前述した作用効果を損なわない範囲内で、微粒子(a)と微粒子(b)以外の微粒子(以下、「その他の微粒子」と称す場合がある。)を含んでいてもよい。A膜におけるその他の微粒子の含有量は、微粒子(a)と微粒子(b)との合計に対して、100重量%以下であることが好ましく、50重量%以下(0重量%を含む)であることがより好ましい。   In addition, fine particles other than the fine particles (a) and the fine particles (b) (hereinafter, may be referred to as “other fine particles”) may be included within the range not impairing the above-described effects. The content of the other fine particles in the A film is preferably 100% by weight or less, and 50% by weight or less (including 0% by weight) with respect to the total of the fine particles (a) and (b). It is more preferable.

A膜の厚みは、通常0.1μm以上20μm以下であり、好ましくは2μm以上15μm以下の範囲である。厚すぎると、非水電解液二次電池を製造した場合に、該電池の負荷特性が低下するおそれがあり、薄すぎると、事故等により該電池の発熱が生じたときにポリオレフィンの多孔膜の熱収縮に抗しきれずセパレータが収縮するおそれがある。なお、A膜がB膜の両面に形成される場合には、A膜の厚みは両面の合計厚みとする。   The thickness of the A film is usually 0.1 μm or more and 20 μm or less, preferably 2 μm or more and 15 μm or less. If it is too thick, the load characteristics of the battery may be reduced when a non-aqueous electrolyte secondary battery is manufactured. If it is too thin, the polyolefin porous membrane may be damaged when the battery generates heat due to an accident or the like. There is a risk that the separator may shrink without resisting heat shrinkage. When the A film is formed on both surfaces of the B film, the thickness of the A film is the total thickness of both surfaces.

A膜は多孔質の膜であるが、その孔径は、孔を球形に近似したときの球の直径として3μm以下が好ましく、1μm以下がさらに好ましい。孔径の平均の大きさ又は孔径が3μmを超える場合には、正極や負極の主成分である炭素粉やその小片が脱落したときに、短絡しやすい等の問題が生じるおそれがある。また、A膜の空隙率は30〜90体積%が好ましく、より好ましくは40〜85体積%である。   The A film is a porous film, and the pore diameter is preferably 3 μm or less, more preferably 1 μm or less, as the diameter of the sphere when the hole is approximated to a sphere. When the average pore size or the pore size exceeds 3 μm, there is a possibility that a problem such as short-circuiting easily occurs when the carbon powder or the small piece as the main component of the positive electrode or the negative electrode is dropped. Further, the porosity of the A film is preferably 30 to 90% by volume, more preferably 40 to 85% by volume.

次に、前述したセパレータを構成するB膜について説明する。B膜は、ポリオレフィンの多孔膜であり、非水二次電池において、電解液に溶解しない。その重量平均分子量が5×105〜15×106の高分子量成分が含まれていることが好ましい。ポリオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン等を重合した高分子量の単独重合体又は共重合体が挙げられる。これらのうちエチレンを主体とする高分子量ポリエチレンが好ましい。 Next, the B film constituting the separator described above will be described. The B film is a polyolefin porous film and does not dissolve in the electrolyte solution in the non-aqueous secondary battery. It is preferable that a high molecular weight component having a weight average molecular weight of 5 × 10 5 to 15 × 10 6 is contained. Examples of the polyolefin include a high molecular weight homopolymer or copolymer obtained by polymerizing ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene and the like. Among these, high molecular weight polyethylene mainly composed of ethylene is preferable.

B膜の空隙率は、20〜80体積%が好ましく、さらに好ましくは30〜70体積%である。該空隙率が20体積%未満では電解液の保持量が少なくなる場合があり、80体積%を超えるとシャットダウンが生じる高温における無孔化が不十分となる、すなわち事故により電池が発熱したときに電流が遮断できなくなるおそれがある。   The porosity of the B film is preferably 20 to 80% by volume, more preferably 30 to 70% by volume. If the porosity is less than 20% by volume, the amount of electrolyte retained may be small, and if it exceeds 80% by volume, non-porous formation at a high temperature causing shutdown will be insufficient, that is, when the battery generates heat due to an accident. The current may not be cut off.

また、B膜の厚みは、通常4〜50μmであり、好ましくは5〜30μmである。厚みが4μm未満であると、シャットダウンが不十分であるおそれがあり、50μmを超えると、水溶性ポリマー多孔質層も加えた非水電解質二次電池用セパレータの厚みが厚くなり、電池の電気容量が小さくなるおそれがある。B膜の孔径は3μm以下が好ましく、1μm以下がさらに好ましい。   Moreover, the thickness of B film | membrane is 4-50 micrometers normally, Preferably it is 5-30 micrometers. If the thickness is less than 4 μm, the shutdown may be insufficient, and if it exceeds 50 μm, the thickness of the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery including the water-soluble polymer porous layer increases, and the electric capacity of the battery May decrease. The pore size of the B film is preferably 3 μm or less, and more preferably 1 μm or less.

B膜は、その内部に連結した細孔を有す構造であり、一方の面から他方の面に気体や液体が透過可能である。その透気度は、通常、ガーレ値で50〜400秒/100ccの範囲であり、好ましくは、50〜300秒/100ccの範囲である。   The B film has a structure having pores connected to the inside thereof, and gas or liquid can pass from one surface to the other surface. The air permeability is usually in the range of 50 to 400 seconds / 100 cc in terms of Gurley value, and preferably in the range of 50 to 300 seconds / 100 cc.

前述したA膜とB膜からなるセパレータにおいて、A膜とB膜は積層されてセパレータを構成する。A膜とB膜以外の膜体、例えば、接着膜、保護膜等の多孔膜が目的を損なわない範囲でセパレータに含まれていてもよい。   In the separator composed of the A film and the B film described above, the A film and the B film are laminated to constitute the separator. A film body other than the A film and the B film, for example, a porous film such as an adhesive film or a protective film may be included in the separator as long as the purpose is not impaired.

セパレータ全体(A膜+B膜)の厚みは、通常、5〜80μmであり、好ましくは5〜50μmであり、特に好ましくは6〜35μmである。セパレータ全体の厚みが5μm未満では破膜しやすくなり、水溶性ポリマー多孔質層も加えた非水電解質二次電池用セパレータの厚みが厚くなるため電池の電気容量が小さくなるおそれがある。また、セパレータ全体の空隙率は、通常、30〜85体積%であり、好ましくは35〜80体積%である。   The thickness of the whole separator (A film + B film) is usually 5 to 80 μm, preferably 5 to 50 μm, particularly preferably 6 to 35 μm. If the total thickness of the separator is less than 5 μm, the membrane is likely to break, and the thickness of the separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery including the water-soluble polymer porous layer is increased, which may reduce the electric capacity of the battery. Moreover, the porosity of the whole separator is 30-85 volume% normally, Preferably it is 35-80 volume%.

また、前記セパレータを用いて非水二次電池を製造した場合、高い負荷特性が得られるが、セパレータの透気度は50〜2000秒/100ccが好ましく、50〜1000秒/100ccがより好ましい。透気度が2000秒/100cc以上となると、セパレータのイオン透過性、及び電池の負荷特性が低くなるおそれがある。   Moreover, when a non-aqueous secondary battery is manufactured using the separator, high load characteristics can be obtained, but the air permeability of the separator is preferably 50 to 2000 seconds / 100 cc, and more preferably 50 to 1000 seconds / 100 cc. If the air permeability is 2000 seconds / 100 cc or more, the ion permeability of the separator and the load characteristics of the battery may be lowered.

シャットダウンが生じる高温における、セパレータの寸法維持率としてはB膜のMD方向又はTD方向のうちの小さい方の値が、90%以上、好ましくは95%以上である。ここで、MD方向とは、シート成形時の長尺方向、TD方向とはシート成形時の幅方向のことをいう。寸法維持率が90%未満であると、シャットダウンが生じる高温においてセパレータの熱収縮により、正極−負極間で短絡を起こし、結果的にシャットダウン機能が不十分となるおそれがある。なお、シャットダウンが生じる高温とは80〜180℃の温度であり、通常は130〜150℃程度である。   As the dimension retention rate of the separator at a high temperature at which shutdown occurs, the smaller value of the B film in the MD direction or TD direction is 90% or more, preferably 95% or more. Here, the MD direction refers to the long direction during sheet forming, and the TD direction refers to the width direction during sheet forming. If the dimensional maintenance ratio is less than 90%, a short circuit may occur between the positive electrode and the negative electrode due to thermal contraction of the separator at a high temperature at which shutdown occurs, and as a result, the shutdown function may be insufficient. Note that the high temperature at which shutdown occurs is a temperature of 80 to 180 ° C., and usually about 130 to 150 ° C.

前述した非水電解液二次電池用セパレータを用いて非水電解液二次電池を製造すると、高い負荷特性を有し、しかも事故により電池が激しく発熱した場合でもセパレータはシャットダウン機能を発揮し、セパレータの収縮による正極と負極の接触が避けられ、安全性の高い非水電解液二次電池となる。   When a non-aqueous electrolyte secondary battery is manufactured using the separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery described above, the separator exhibits a shutdown function even when the battery has a severe heat generation due to an accident, Contact between the positive electrode and the negative electrode due to shrinkage of the separator is avoided, and a highly safe non-aqueous electrolyte secondary battery is obtained.

次に、本実施形態のシート材切断方法における第2の被切断物である、コロナ処理を行ったシート材について詳しく説明する。コロナ処理を行ったシート材とは、前記セパレータの製造工程において、スラリー液をB膜上に塗布する前に、B膜に対して、親水化処理のひとつであるコロナ処理を行い、その後、水溶性ポリマー、微粒子(a)、(b)及び媒体を含むA膜形成用のスラリー液をB膜上に塗布した後、媒体を除去することにより製造したものである。   Next, the sheet material which performed the corona treatment which is the 2nd to-be-cut object in the sheet material cutting method of this embodiment is demonstrated in detail. In the separator manufacturing process, the sheet material subjected to corona treatment is subjected to corona treatment, which is one of the hydrophilic treatments, on the B film before applying the slurry liquid onto the B film. A slurry liquid for forming an A film containing a conductive polymer, fine particles (a) and (b) and a medium is applied on the B film, and then the medium is removed.

ここで、コロナ処理とは、高周波電源により供給される高周波・高電圧出力によってコロナ放電を発生させ、このコロナ放電下にB膜(ポリオレフィン多孔膜)を通過させ、コロナ放電をB膜に照射することによってB膜の表面を改質(親水化)する処理をいう。   Here, the corona treatment means that corona discharge is generated by a high frequency / high voltage output supplied from a high frequency power source, a B film (polyolefin porous film) is passed through the corona discharge, and the B film is irradiated with the corona discharge. This is a treatment for modifying (hydrophilizing) the surface of the B film.

B膜をコロナ処理することにより、スラリー液の塗布性が向上し、より均質な多孔膜(A膜)を得ることができる。コロナ処理は、特に媒体中の溶媒の濃度が低いときにより効果的である。コロナ処理を行うことにより、B膜を比較的短時間で親水化できることに加え、コロナ放電によるポリオレフィン樹脂の改質が、B膜の表面近傍のみに限られ、B膜の細孔内は疎水性を保ったまま、B膜の表面近傍のみを親水化できるという利点がある。   By subjecting the B film to corona treatment, the coating property of the slurry liquid is improved, and a more uniform porous film (A film) can be obtained. Corona treatment is more effective especially when the concentration of the solvent in the medium is low. By performing corona treatment, the B membrane can be hydrophilized in a relatively short time, and the modification of the polyolefin resin by corona discharge is limited only to the vicinity of the surface of the B membrane, and the pores of the B membrane are hydrophobic. There is an advantage that only the vicinity of the surface of the B film can be hydrophilized while maintaining.

このため、スラリー液を塗布した場合において、水溶性ポリマーを含むスラリー液のB膜の細孔(空隙)内への過剰な入り込みを抑制でき、水溶性ポリマー析出によってB膜のシャットダウン性が損なれることを回避できる。なお、B膜の親水化処理としては、前述したコロナ処理のほかに、酸やアルカリ等を用いた薬剤処理あるいはプラズマ処理等を採用することもできる。   For this reason, when the slurry liquid is applied, excessive entry of the slurry liquid containing the water-soluble polymer into the pores (voids) of the B film can be suppressed, and the shutdown performance of the B film is impaired by the water-soluble polymer precipitation. You can avoid that. As the hydrophilic treatment of the B film, in addition to the corona treatment described above, a chemical treatment using an acid or an alkali, a plasma treatment, or the like can be employed.

以下、図1〜図3に基づいて、本発明の実施形態であるシート材切断方法について説明する。図1,図2に示すように、スポット式の炭酸ガスレーザ切断装置LAは、前述した第1の被切断物であるシート材20を載置するための基板10と、炭酸ガスレーザ発振ユニット(図示せず)から発射されるレーザ光LBを垂直方向に折り曲げるミラー(図示せず)が内蔵されたビームベンダ11と、ビームベンダ11を水平方向に移動させるX−Yテーブル14と、レーザ光LBをシート材20上に集光するレンズ12と、レーザ光LBの照射領域に向かって、アシストガスである窒素ガスN2を吹き付けるための給気経路13と、を備えている。 Hereinafter, based on FIGS. 1-3, the sheet | seat material cutting method which is embodiment of this invention is demonstrated. As shown in FIGS. 1 and 2, the spot type carbon dioxide laser cutting device LA includes a substrate 10 on which the sheet material 20 as the first object to be cut is placed, and a carbon dioxide laser oscillation unit (not shown). A beam bender 11 incorporating a mirror (not shown) that bends the laser beam LB emitted in the vertical direction, an XY table 14 that moves the beam bender 11 in the horizontal direction, and a sheet of the laser beam LB. a lens 12 for condensing on the wood 20, toward the irradiation area of the laser beam LB, and includes an air supply path 13 for blowing nitrogen gas N 2 is assist gas.

基板10にはスリット15が開設され、X−Yテーブル14を作動させることによりビームベンダ11をスリット15の長手方向に移動させると、レーザ光LBがスリット15に沿って走査する。また、シート材20を基板10上に密着状態に保持するための弛緩防止手段として、基板10に吸着するシート状磁石16がスリット15を挟んで対向する状態でシート材20上に配置されている。   A slit 15 is formed in the substrate 10. When the beam bender 11 is moved in the longitudinal direction of the slit 15 by operating the XY table 14, the laser beam LB scans along the slit 15. Further, as a loosening prevention means for holding the sheet material 20 in close contact with the substrate 10, a sheet-like magnet 16 that is attracted to the substrate 10 is disposed on the sheet material 20 so as to face each other across the slit 15. .

なお、図3に示すように、ビームベンダ11の先端開口部11aに、レーザ光LBの集光方向に沿って縮径する形状を有するノズル17を装着することもできる。このような構成とすれば、給気経路13から供給される窒素ガスN2はノズル17内で絞られ、流速が増大した状態で先端開口部17aから集中的にレーザ光LBの照射領域に向かって吹き出される。 As shown in FIG. 3, a nozzle 17 having a shape that reduces the diameter along the condensing direction of the laser beam LB can be attached to the tip opening 11 a of the beam bender 11. With such a configuration, the nitrogen gas N 2 supplied from the air supply path 13 is throttled in the nozzle 17, and intensively moves from the tip opening 17 a toward the irradiation region of the laser beam LB with the flow velocity increased. And blown out.

ここで、シート材20を、3種類のレーザ切断装置、即ち、図1に示す炭酸ガスレーザ切断装置LA、ガルバノ式の炭酸ガスレーザ切断装置GB(図示せず)及びガルバノ式のYAGファイバーレーザ切断装置GC(図示せず)を用いて切断し、そのカット断面の良否を評価する実験を行ったので、その結果を表1に基づいて説明する。   Here, the sheet material 20 is divided into three types of laser cutting devices, that is, a carbon dioxide laser cutting device LA, a galvano type carbon dioxide laser cutting device GB (not shown) and a galvano type YAG fiber laser cutting device GC shown in FIG. Since the experiment which evaluates the quality of the cut cross section by cutting using (not shown) was performed, the result is demonstrated based on Table 1. FIG.

シート材20は、前述した第1の被切断物である、微粒子を含む水溶性ポリマー多孔質膜とポリオレフィン多孔膜とが積層されてなる非水電解液二次電池用セパレータ(厚さ5〜80μm)であり、シート材20のカット断面の評価基準として、「断面の焦げ付きの有無」、「断面のカール発生の有無」、「カット時の粉落ちの有無」及び「カット速度」の4項目を設定した。ここで、「断面の焦げ付き」とは、シート材20のカット断面付近が熱により炭化(黒化)、酸化すること、「断面のカール発生」とはシート材20のカット断面付近が湾曲したり、変形したりすること、「カット時の粉落ち」とは、シート材20に含まれる微粒子(アルミナ等)がカット断面部分から脱落する現象をいう。   The sheet material 20 is a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery (thickness: 5 to 80 μm), which is a laminate of a water-soluble polymer porous film containing fine particles and a polyolefin porous film, which is the first object to be cut. As the evaluation criteria for the cut cross section of the sheet material 20, the following four items are included: "whether the cross section is burnt", "whether the cross section is curled", "whether there is powder falling during cutting", and "cut speed". Set. Here, “the cross section is burnt” means that the vicinity of the cut cross section of the sheet material 20 is carbonized (blackened) and oxidized by heat, and “the occurrence of curling of the cross section” means that the vicinity of the cut cross section of the sheet material 20 is curved. Deformation or “powder off at the time of cutting” refers to a phenomenon in which fine particles (such as alumina) contained in the sheet material 20 fall off from the cut cross-section.

Figure 0006396961
◎,○:良好 △:NG PW:パルス発振
Figure 0006396961
◎, ○: Good △: NG PW: Pulse oscillation

コロナ処理を行っていないシート材20(微粒子を含む水溶性ポリマー多孔質膜とポリオレフィン多孔膜とが積層されてなる非水電解液二次電池用セパレータ)を3種類のレーザ切断装置LA,GB,GCを用いて切断した結果、表1に示すように、スポット式の炭酸ガスレーザ切断装置LAを用いて、出力3W、切断速度80m/min、アシストガスを窒素ガスとし、基板なしの条件でレーザ切断したとき、カット時の粉落ちもなく、カット断面の状態が最も良好であることが分かる。   Sheet material 20 (non-aqueous electrolyte secondary battery separator formed by laminating a water-soluble polymer porous film containing fine particles and a polyolefin porous film) that has not been subjected to corona treatment is divided into three types of laser cutting devices LA, GB, As a result of cutting using GC, as shown in Table 1, using a spot-type carbon dioxide laser cutting device LA, laser cutting is performed under conditions of 3 W output, cutting speed of 80 m / min, nitrogen gas as assist gas, and no substrate. When cut, there is no powder falling off at the time of cutting, and it can be seen that the state of the cut section is the best.

また、表1に示す結果を見ると、切断装置LA,GB,GCはいずれもシート材20のレーザ切断を行うことができるが、炭酸ガスレーザ切断装置LA及びガルバノ式の炭酸ガスレーザ切断装置GBは切断速度が速いので、最も有効であり、ガルバノ式のYAGファイバーレーザ切断装置GCは切断速度が遅いので、不向きであることが分かる。さらに、断面のカール発生及びカット時の粉落ちが発生しないようにするには、レーザ光のスポット径を100μm以下とすることが望ましいことが分かる。一方、表1には記載していないが、レーザ光のスポット径を100μm以上(例えば、200μm程度)として切断することは可能であるが、切断部分の面積が大きくなり、断面のカール発生及びカット時の粉落ちが発生し易くなる傾向が現れた。なお、レーザ光のスポット径の理論値は下記の計算式に基づいて求めることができる。
d=4λfM2/(πD)
ただし、dはワーク位置でのスポット径、Dはレンズで絞る前のスポット径(入射ビーム径)、λはレーザ光の波長、fは焦点距離(ワークまでの距離)、M2はエムスクエア(ビームの集光性を表す値)である。
Further, when the results shown in Table 1 are seen, all of the cutting devices LA, GB, and GC can perform laser cutting of the sheet material 20, but the carbon dioxide laser cutting device LA and the galvano type carbon dioxide laser cutting device GB are cutting. Since the speed is fast, it is the most effective, and the galvano type YAG fiber laser cutting device GC is unsuitable because the cutting speed is slow. Furthermore, it can be seen that the spot diameter of the laser beam is desirably 100 μm or less in order to prevent the occurrence of curling of the cross section and powder falling off during cutting. On the other hand, although not described in Table 1, it is possible to cut the laser beam with a spot diameter of 100 μm or more (for example, about 200 μm), but the area of the cut portion becomes large, and the occurrence of curling and cutting of the cross section occurs. There was a tendency for the powder to fall off easily. The theoretical value of the spot diameter of the laser beam can be obtained based on the following calculation formula.
d = 4λfM2 / (πD)
However, d is the spot diameter at the workpiece position, D is the spot diameter before being focused by the lens (incident beam diameter), λ is the wavelength of the laser beam, f is the focal length (distance to the workpiece), and M2 is Msquare (beam Of light condensing property).

次に、前述した第2の被切断物である、コロナ処理を行ったシート材(厚さ5〜80μm:図示せず)、即ち、微粒子を含む水溶性ポリマー多孔質膜とポリオレフィン多孔膜とが積層されてなる非水電解液二次電池用セパレータであって、ポリオレフィン多孔膜がコロナ処理されたシート材を3種類のレーザ切断装置LA,GC,GDを用いて切断実験した場合の結果について説明する。レーザ切断装置LA,GCは表1に示すレーザ切断装置LA,GCと同じ装置であるが、レーザ切断装置GDは、ガルバノ式のグリーン(YVO4)レーザ切断装置である。 Next, a corona-treated sheet material (thickness 5 to 80 μm: not shown), that is, the above-described second object to be cut, that is, a water-soluble polymer porous film containing fine particles and a polyolefin porous film A laminated sheet of non-aqueous electrolyte secondary battery separator in which corona treatment of a polyolefin porous membrane is used to perform a cutting experiment using three types of laser cutting devices LA, GC, and GD. To do. The laser cutting devices LA and GC are the same as the laser cutting devices LA and GC shown in Table 1, but the laser cutting device GD is a galvano green (YVO 4 ) laser cutting device.

Figure 0006396961
◎,○:良好 △:NG PW:パルス発振
Figure 0006396961
◎, ○: Good △: NG PW: Pulse oscillation

コロナ処理を行ったシート材(微粒子を含む水溶性ポリマー多孔質膜とポリオレフィン多孔膜とが積層されてなる非水電解液二次電池用セパレータ)を3種類のレーザ切断装置LA,GC,GDを用いて切断したところ、表2に示すように、ガルバノ式のYAGファイバーレーザ切断装置GCを用いて、出力4.8W、切断速度9m/min、アシストガスなし、基板なしの条件でレーザ切断したとき、カット時の粉落ちもなく、カット断面の状態が最も良好であることが分かる。   Corona-treated sheet material (separator for nonaqueous electrolyte secondary battery in which a water-soluble polymer porous membrane containing fine particles and a polyolefin porous membrane are laminated) is divided into three types of laser cutting devices LA, GC, GD. As shown in Table 2, when galvano-type YAG fiber laser cutting device GC was used, laser cutting was performed under the conditions of an output of 4.8 W, a cutting speed of 9 m / min, no assist gas, and no substrate. It can be seen that the state of the cut cross section is the best without any powder falling off during cutting.

また、表2に示す結果を見ると、コロナ処理を行うことにより、シート材のレーザ光吸収性が向上し、コロナ処理を行っていないシート材を切断する場合よりも小さい出力のレーザ光で切断することができることが分かる。また、ガルバノ式のYAGファイバーレーザ切断装置GCを用いた切断においては、コロナ処理を行ったシート材を切断する場合は、コロナ処理を行っていないシート材を切断する場合と比較して、3倍の増速が可能であることが分かる。さらに、断面のカール発生及びカット時の粉落ちが発生しないようにするには、レーザ光のスポット径を100μm以下とすることが望ましいことが分かる。一方、表2には記載していないが、レーザ光のスポット径を100μm以上(例えば、200μm程度)として切断することは可能であるが、切断部分の面積が大きくなり、断面のカール発生及びカット時の粉落ちが発生し易くなる傾向が現れた。   Moreover, when the result shown in Table 2 is seen, the laser beam absorptivity of a sheet material will improve by performing a corona treatment, and it cut | disconnects with the laser beam of output smaller than the case where the sheet material which has not performed the corona treatment is cut | disconnected. You can see that you can. Further, in the cutting using the galvano-type YAG fiber laser cutting device GC, when cutting a sheet material subjected to corona treatment, three times as much as cutting a sheet material not subjected to corona treatment. It can be seen that the speed can be increased. Furthermore, it can be seen that the spot diameter of the laser beam is desirably 100 μm or less in order to prevent the occurrence of curling of the cross section and powder falling off during cutting. On the other hand, although not described in Table 2, although it is possible to cut the laser beam with a spot diameter of 100 μm or more (for example, about 200 μm), the area of the cut portion becomes large, and the occurrence of curling and cutting of the cross section occurs. There was a tendency for the powder to fall off easily.

なお、前述した実施形態は本発明の一例を示すものであり、本発明に係るレーザ切断方法が前述した実施形態に限定されるものではない。   The above-described embodiment shows an example of the present invention, and the laser cutting method according to the present invention is not limited to the above-described embodiment.

本発明のシート材切断方法は、非水電解液二次電池用セパレータ等各種シート材の切断方法として、電気・電子機器産業や自動車産業等の分野において広く利用することができる。   The sheet material cutting method of the present invention can be widely used in fields such as the electrical / electronic equipment industry and the automobile industry as a method for cutting various sheet materials such as a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery.

10 基板
11 ビームベンダ
11a,17a 開口部
12 レンズ
13 給気経路
14 X−Yテーブル
15 スリット
16 シート状磁石
17 ノズル
20 シート材
LA レーザ切断装置
LB レーザ光
2 窒素ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate 11 Beam bender 11a, 17a Opening part 12 Lens 13 Air supply path 14 XY table 15 Slit 16 Sheet-like magnet 17 Nozzle 20 Sheet material LA Laser cutting device LB Laser beam N 2 Nitrogen gas

Claims (11)

非水電解液二次電池用セパレータに使用されるシート材の切断方法であって、
スリットが開設された基板上に前記シート材を載置し、前記シート材を弛緩防止手段で前記基板上に密着状態に保持し、前記シート材に対し、前記スリットに沿って走査するスポット径が100μm以下のレーザ光を照射することを特徴とするシート材切断方法。
A method of cutting a sheet material used for a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery,
The sheet material is placed on a substrate having a slit, the sheet material is held in close contact with the substrate by a loosening prevention unit, and the spot diameter scanned along the slit with respect to the sheet material is A sheet material cutting method characterized by irradiating a laser beam of 100 μm or less.
非水電解液二次電池用セパレータに使用されるシート材の切断方法であって、
レーザ光吸収性を有する材料で形成された基板上に前記シート材を載置し、前記シート材を弛緩防止手段で前記基板上に密着状態に保持し、前記シート材に対し、前記基板の面方向に走査するスポット径が100μm以下のレーザ光を照射することを特徴とするシート材切断方法。
A method of cutting a sheet material used for a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery,
The sheet material is placed on a substrate formed of a material having a laser light absorption property, the sheet material is held in close contact with the substrate by a loosening prevention unit, and the surface of the substrate with respect to the sheet material A method for cutting a sheet material, which comprises irradiating a laser beam having a spot diameter scanned in the direction of 100 μm or less.
前記基板が、カーボンまたはPOM(ポリアセタール)で形成されている請求項2記載のシート材切断方法。   The sheet material cutting method according to claim 2, wherein the substrate is formed of carbon or POM (polyacetal). 前記シート材がコロナ処理されたシート材である請求項1〜3のいずれかに記載のシート材切断方法。   The sheet material cutting method according to claim 1, wherein the sheet material is a corona-treated sheet material. 非水電解液二次電池用セパレータに使用されるシート材の切断方法であって、
前記シート材はコロナ処理されたシート材であり、
スリットが開設された基板上に前記シート材を載置し、前記シート材を弛緩防止手段で前記基板上に密着状態に保持し、前記シート材に対し、前記スリットに沿って走査するレーザ光を照射することを特徴とするシート材切断方法。
A method of cutting a sheet material used for a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery,
The sheet material is a corona-treated sheet material,
The sheet material is placed on a substrate having a slit, the sheet material is held in close contact with the substrate by means of relaxation prevention, and laser light that scans along the slit is scanned with respect to the sheet material. Irradiating, the sheet | seat material cutting method characterized by the above-mentioned.
非水電解液二次電池用セパレータに使用されるシート材の切断方法であって、
前記シート材はコロナ処理されたシート材であり、
レーザ光吸収性を有する材料で形成された基板上に前記シート材を載置し、前記シート材を弛緩防止手段で前記基板上に密着状態に保持し、前記シート材に対し、前記基板の面方向に走査するレーザ光を照射することを特徴とするシート材切断方法。
A method of cutting a sheet material used for a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery,
The sheet material is a corona-treated sheet material,
The sheet material is placed on a substrate formed of a material having a laser light absorption property, the sheet material is held in close contact with the substrate by a loosening prevention unit, and the surface of the substrate with respect to the sheet material A method for cutting a sheet material, characterized by irradiating laser light that scans in a direction.
前記レーザ光吸収性を有する材料がカーボンまたはPOM(ポリアセタール)である請求項6記載のシート材切断方法。 Sheet material cutting method of the material according to claim 6, wherein the carbon or POM (polyacetal) that has the laser-absorbing. 前記弛緩防止手段として、前記基板に吸着可能な磁石を用いた請求項1〜7のいずれかに記載のシート材切断方法。   The sheet material cutting method according to claim 1, wherein a magnet that can be attracted to the substrate is used as the relaxation preventing means. 複数の前記シート材を前記基板上に重ね合わせて載置する請求項1〜8のいずれかに記載のシート材切断方法。   The sheet | seat material cutting method in any one of Claims 1-8 which piles up and mounts the said several sheet | seat material on the said board | substrate. 前記レーザ光が、出力1W〜100Wの炭酸ガスレーザ光若しくは出力1W〜42WのYAGレーザ光である請求項1〜9のいずれかに記載のシート材切断方法。   The sheet material cutting method according to any one of claims 1 to 9, wherein the laser beam is a carbon dioxide laser beam having an output of 1W to 100W or a YAG laser beam having an output of 1W to 42W. 前記レーザ光の走査方式が、ガルバノ式若しくはスポット式である請求項1〜10のいずれかに記載のシート材切断方法。   The sheet material cutting method according to claim 1, wherein the laser beam scanning method is a galvano method or a spot method.
JP2016169908A 2016-08-31 2016-08-31 Sheet material cutting method Expired - Fee Related JP6396961B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016169908A JP6396961B2 (en) 2016-08-31 2016-08-31 Sheet material cutting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016169908A JP6396961B2 (en) 2016-08-31 2016-08-31 Sheet material cutting method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011267290A Division JP6029824B2 (en) 2011-12-06 2011-12-06 Sheet material cutting method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016196047A JP2016196047A (en) 2016-11-24
JP6396961B2 true JP6396961B2 (en) 2018-09-26

Family

ID=57357765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016169908A Expired - Fee Related JP6396961B2 (en) 2016-08-31 2016-08-31 Sheet material cutting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6396961B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108453375A (en) * 2018-05-25 2018-08-28 北京莱泽光电技术有限公司 A kind of solar battery thin film clear side processing unit (plant) and processing method

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60118397A (en) * 1983-11-30 1985-06-25 Masao Murakawa Method and device for laser cutting
JPS6448690A (en) * 1987-08-17 1989-02-23 Mitsubishi Electric Corp Cutting method for metal made mesh cloth
JPH06269968A (en) * 1993-03-23 1994-09-27 Hitachi Cable Ltd Method and device for cutting glass
JPH08174259A (en) * 1994-12-28 1996-07-09 Hitachi Cable Ltd Laser machining method and its device
KR100210502B1 (en) * 1996-06-19 1999-07-15 손욱 Separator for spiral electrode
US6031199A (en) * 1997-10-28 2000-02-29 Worthington Machine Technology Combination laser cutting and blank welding apparatus and method
JPH11267868A (en) * 1997-12-29 1999-10-05 Shinozaki Seisakusho:Kk Method and device for laser processing
JP2000268869A (en) * 1999-03-17 2000-09-29 Mitsubishi Chemicals Corp Secondary battery and its manufacture
JP2001314998A (en) * 2000-05-02 2001-11-13 Toyo Tanso Kk Support member for heat processing device
JP2004025281A (en) * 2002-06-28 2004-01-29 Ricoh Microelectronics Co Ltd Laser-beam machined workpiece placement table and laser beam machine equipped therewith
JP2004186635A (en) * 2002-12-06 2004-07-02 Sharp Corp Cutting device for semiconductor substrate and cutting method
JP4964463B2 (en) * 2005-12-27 2012-06-27 株式会社クラレ Separator
JP2007253206A (en) * 2006-03-24 2007-10-04 Seiko Epson Corp Laser beam machining method, workpiece fixing method, laser beam machining device and workpiece fixing device
JP5202876B2 (en) * 2007-06-06 2013-06-05 日東電工株式会社 Laser processing method and laser processed product

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016196047A (en) 2016-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6029824B2 (en) Sheet material cutting method
JP2013119095A (en) Laser beam cutting apparatus
EP3227940B1 (en) Improved coated separators for lithium batteries and related methods
US10217982B2 (en) Method for producing laminated porous film
JP6356537B2 (en) Laminated porous film, separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery
US9562164B2 (en) Micro-porous polyolefin composite film having excellent heat resistance and stability and method for producing the same
KR101998014B1 (en) Coating liquid, laminated porous film, and method for producing laminated porous film
CN103627883A (en) Method of regulating and controlling light absorption property of metal surface by picosecond pulse laser
KR20160077118A (en) Laminate porous film, separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP5916678B2 (en) Aluminum / resin composite, aluminum insulated wire and flat cable, and production method thereof
JP6396961B2 (en) Sheet material cutting method
KR20180030666A (en) Laminated porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, nonaqueous electrolyte secondary battery, and method for producing laminated porous film
JP2012226921A (en) Porous laminate film
JP6743451B2 (en) Laminated porous film
JP2015085526A (en) Laminate manufacturing method and laminate
Stafe et al. Pulsed laser ablated craters on aluminum in gaseous and aqueous environments
Kriegler et al. Pulsed laser ablation of a ceramic electrolyte for all-solid-state batteries
Schille et al. Laser micro processing using a high repetition rate femto second laser
WO2018221503A1 (en) Separator
KR20140138150A (en) Perforated polymer films having improved tolerance to tensile stress
Shaker et al. Angular Laser Cleaning of Aluminum Al-4004 with Different Spot Sizes
JP2013133418A (en) Coating liquid, laminated porous film, and method for producing laminated porous film
JP2018088375A (en) Separator for alkaline battery
JP4408174B2 (en) Battery separator
Tawfeeq et al. Angular Laser Cleaning of Aluminum Al-4004 with Different Spot Sizes.

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160927

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160927

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170801

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170925

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180123

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180322

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180807

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180830

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6396961

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees