JP6794228B2 - フィルム加熱装置およびフィルム製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施の一形態について、図1〜図6に基づいて説明する。以下、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池、電池用のセパレータ、耐熱セパレータについて順に説明する。
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解液二次電池は、エネルギー密度が高く、それゆえ、現在、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末等の機器、自動車、航空機等の移動体に用いる電池として、また、電力の安定供給に資する定置用電池として広く使用されている。
セパレータ12は、リチウムイオン二次電池1の正極であるカソード11と、その負極であるアノード13との間に、これらに挟持されるように配置される。セパレータ12は、カソード11とアノード13との間を分離しつつ、これらの間におけるリチウムイオンの移動を可能にする多孔質フィルムである。セパレータ12は、その材料として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを含む。
図3は、図1に示されるリチウムイオン二次電池1の他の構成を示す模式図であって、図3の(a)は通常の構成を示し、図3の(b)はリチウムイオン二次電池1が急激に昇温したときの様子を示す。
リチウムイオン二次電池1の耐熱セパレータ12aの製造は特に限定されるものではなく、公知の方法を利用して行うことができる。以下では、セパレータ12がその材料として主にポリエチレンを含む場合を仮定して説明する。しかし、セパレータ12が他の材料を含む場合でも、同様の製造工程により、耐熱セパレータ12aを製造できる。
図4は、セパレータ原反12cに耐熱層4が積層された耐熱セパレータ原反(フィルム)12bを示す図である。図4の(a)は耐熱セパレータ原反12bが巻き取られる態様を示しており、図4の(b)は耐熱セパレータ原反12bの平面図を示し、図4の(c)は、図4の(b)に示される面CCに沿った断面図を示す。
図5は、セパレータ原反12bを乾燥させる乾燥装置21の構成を示す模式図である。乾燥装置(フィルム加熱装置)21は、セパレータ原反12cに耐熱層4が塗布されたセパレータ原反12bを加熱して、乾燥させる。乾燥装置21には、セパレータ原反12bが矢印A1の方向に沿って供給される。セパレータ原反12bは、2個の搬送ローラー31により搬送され、左右2列に交互に配置された5個の第1乾燥ローラー22と5個の第2乾燥ローラー122とに交互に巻き付けられて搬送される。
第1乾燥ローラー22は、第1円筒部材23を備える。第1円筒部材23は、外周面S3と、内周面S4と、一端(第1一端)E1側の内端面S1と、一端E1とは反対側の他端(第1他端)E2側の内端面S2とを有する。
第2乾燥ローラー122は、第2円筒部材123を備える。第2円筒部材123は、外周面S13と、内周面S14と、他端(第2他端)E12側の内端面S11と、他端E12とは反対側の一端(第2一端)E11側の内端面S12とを有する。
第1円筒部材23および第2円筒部材123は、第1円筒部材23の外周面S3と第2円筒部材123の外周面S13との幅方向における熱分布が反対になっている。換言すれば、第1円筒部材23の外周面S3と第2円筒部材123の外周面S13とは、幅方向の表面温度が互いに補完し合うような熱分布になっている。
以上のように、本実施形態に係る乾燥装置21は、内部に温水Hを流すことにより外周面S3・S13に巻き付けられたセパレータ原反12bを乾燥させる第1円筒部材23および第2円筒部材123を含む。
本発明の他の実施形態について、図7に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図7の(a)は本実施形態に係る乾燥装置に設けられた第1乾燥ローラー22aの構成を示す模式断面図であり、図7の(b)は本実施形態に係る乾燥装置に設けられた第2乾燥ローラー122aの構成を示す模式断面図である。
第1乾燥ローラー22aは、第1円筒部材23aと、吐出管24aとを備える。吐出管24aは第1円筒部材23aの一端E1側に設けられ、その外周面に形成された複数の吐出口26aから第1円筒部材23aの内周面S4に向けて温水Hを吐出する。
第2乾燥ローラー122aは、第2円筒部材123aと、吐出管124aとを備える。吐出管124aは第2円筒部材123aの他端E12側に設けられ、その外周面に形成された複数の吐出口126aから第2円筒部材123aの内周面S14に向けて温水Hを吐出する。
第1乾燥ローラー22aおよび第2乾燥ローラー122aは、第1円筒部材23aの外周面S3と第2円筒部材123aの外周面S13とが、幅方向の表面温度が互いに補完し合うような熱分布になっている。
以上のように、本実施形態に係る乾燥装置では、一端E1側から供給された温水Hが、第1円筒部材23aの内周面S4に沿って一端E1側から他端E2側に流れて他端E2側から排出され、他端E12側から供給された温水Hが、第2円筒部材123aの内周面S14に沿って他端E12側から一端E11側に流れて一端E11側から排出される。
本発明の他の実施形態について、図8に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図8の(a)は本実施形態に係る乾燥装置に設けられた第1乾燥ローラー22bの構成を示す模式断面図であり、図8の(b)は本実施形態に係る乾燥装置に設けられた第2乾燥ローラー122bの構成を示す模式断面図である。
第1乾燥ローラー22bは、第1円筒部材23bを備える。第1円筒部材23bの周壁W1は、一端E1側の厚みが、他端E2側の厚みよりも薄くなっている。第1円筒部材23bの一端E1側の周壁W1の厚みを他端E2側の周壁W1の厚みよりも薄くすることにより、一端E1側の周壁W1の熱抵抗が他端E2側の周壁W1の熱抵抗よりも小さくなる。そのため、一端E1側の外周面S3の表面温度が他端E2側の外周面S3の表面温度よりも高くなるように、第1円筒部材23bの外周面S3の幅方向における熱分布を適切に制御することが可能となる。
第2乾燥ローラー122bは、第2円筒部材123bを備える。第2円筒部材123bの周壁W11は、他端E12側の厚みが、一端E11側の厚みよりも薄くなっている。第2円筒部材123bの他端E12側の周壁W11の厚みを一端E11側の周壁W11の厚みよりも薄くすることにより、他端E12側の周壁W11の熱抵抗が一端E11側の周壁W11の熱抵抗よりも小さくなる。そのため、他端E12側の外周面S13の表面温度が一端E11側の外周面S13の表面温度よりも高くなるように、第2円筒部材123bの外周面S13の熱分布を適切に制御することが可能となる。
第1乾燥ローラー22bおよび第2乾燥ローラー122bは、第1円筒部材23aの外周面S3と第2円筒部材123aの外周面S13とは、幅方向の表面温度が互いに補完し合うような熱分布になっている。
以上のように、本実施形態に係る乾燥装置では、第1円筒部材23bの周壁W1は、一端E1側の厚みが他端E2側の厚みよりも薄く、第2円筒部材123bの周壁W11は、他端E12側の厚みが一端E11側の厚みよりも薄くなっている。
本発明の他の実施形態について、図9に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図9の(a)は本実施形態に係る乾燥装置に設けられた第1乾燥ローラー22の構成を示す模式断面図であり、図9の(b)は本実施形態に係る乾燥装置に設けられた第2乾燥ローラー122aの構成を示す模式断面図である。
第1乾燥ローラー22および第2乾燥ローラー122aは、第1円筒部材23の外周面S3と第2円筒部材123aの外周面S13とは、幅方向の表面温度が互いに補完し合うような熱分布になるように調整されている。
以上のように、本実施形態に係る乾燥装置では、他端E2側から供給されて一端E1側で吐出管24から吐出された温水Hが、第1円筒部材23の内周面S4に沿って一端E1側から他端E2側に流れて他端E2側から排出され、他端E12側から供給された温水Hが、第2円筒部材123aの内周面S14に沿って他端E12側から一端E11側に流れて一端E11側から排出される。
なお、本発明は以下のように表現することも可能である。すなわち、本発明に係るフィルム加熱装置は、内部に熱媒を流すことにより外周面に巻き付けられたフィルムを加熱する第1円筒部材および第2円筒部材を含み、前記第1円筒部材および前記第2円筒部材は、前記フィルムの搬送方向に沿って配置されており、前記第1円筒部材は、幅方向の一端である第1一端側の外周面の表面温度が、幅方向の他端である第1他端側の外周面の表面温度よりも高く、前記第2円筒部材は、幅方向の他端である第2他端側の外周面の表面温度が、幅方向の一端である第2一端側の外周面の表面温度よりも高いことを特徴としている。
21 乾燥装置(フィルム加熱装置)
23,23a,23b 第1円筒部材
24,24a 吐出管(第1吐出管)
123,123a,123b 第2円筒部材
124,124a 吐出管(第2吐出管)
E1 一端(第1一端)
E2 他端(第1他端)
E11 一端(第2一端)
E12 他端(第2他端)
H 温水(熱媒)
Claims (13)
- 内部に熱媒を流すことにより外周面に巻き付けられたフィルムを加熱する第1円筒部材および第2円筒部材を含み、
前記第1円筒部材および前記第2円筒部材は、前記フィルムの搬送方向に沿って配置されており、
前記第1円筒部材は、幅方向の一端である第1一端側の外周面の表面温度が、幅方向の他端である第1他端側の外周面の表面温度よりも高く、
前記第2円筒部材は、幅方向の他端である第2他端側の外周面の表面温度が、幅方向の一端である第2一端側の外周面の表面温度よりも高く、
前記第1他端側から供給されて前記第1一端側で第1吐出管から吐出された熱媒が、前記第1円筒部材の内周面に沿って前記第1一端側から前記第1他端側に流れて当該第1他端側から排出され、
前記第2一端側から供給されて前記第2他端側で第2吐出管から吐出された熱媒が、前記第2円筒部材の内周面に沿って前記第2他端側から前記第2一端側に流れて当該第2一端側から排出されることを特徴とするフィルム加熱装置。 - 内部に熱媒を流すことにより外周面に巻き付けられたフィルムを加熱する第1円筒部材および第2円筒部材を含み、
前記第1円筒部材および前記第2円筒部材は、前記フィルムの搬送方向に沿って配置されており、
前記第1円筒部材は、幅方向の一端である第1一端側の外周面の表面温度が、幅方向の他端である第1他端側の外周面の表面温度よりも高く、
前記第2円筒部材は、幅方向の他端である第2他端側の外周面の表面温度が、幅方向の一端である第2一端側の外周面の表面温度よりも高く、
前記第1他端側から供給されて前記第1一端側で第1吐出管から吐出された熱媒が、前記第1円筒部材の内周面に沿って前記第1一端側から前記第1他端側に流れて当該第1他端側から排出され、
前記第2他端側から供給された熱媒が、前記第2円筒部材の内周面に沿って前記第2他端側から前記第2一端側に流れて当該第2一端側から排出されることを特徴とするフィルム加熱装置。 - 内部に熱媒を流すことにより外周面に巻き付けられたフィルムを加熱する第1円筒部材および第2円筒部材を含み、
前記第1円筒部材および前記第2円筒部材は、前記フィルムの搬送方向に沿って配置されており、
前記第1円筒部材は、幅方向の一端である第1一端側の外周面の表面温度が、幅方向の他端である第1他端側の外周面の表面温度よりも高く、
前記第2円筒部材は、幅方向の他端である第2他端側の外周面の表面温度が、幅方向の一端である第2一端側の外周面の表面温度よりも高く、
前記第1円筒部材の周壁は、前記第1一端側の厚みが前記第1他端側の厚みよりも薄く、
前記第2円筒部材の周壁は、前記第2他端側の厚みが前記第2一端側の厚みよりも薄いことを特徴とするフィルム加熱装置。 - 複数の前記第1円筒部材および複数の前記第2円筒部材を含み、
前記第1円筒部材および前記第2円筒部材は、交互に配置されていることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載のフィルム加熱装置。 - 内部に熱媒を流すことにより外周面に巻き付けられたフィルムを加熱させる第1円筒部材および第2円筒部材を含み、
前記第1円筒部材および前記第2円筒部材は、前記フィルムの搬送方向に沿って配置されており、
前記第1円筒部材は、幅方向の一端である第1一端側から熱媒が供給され、
前記第2円筒部材は、幅方向の一端とは反対側の幅方向の他端である第2他端側から熱媒が供給され、
前記第1円筒部材の幅方向の他端である第1他端側から供給されて前記第1一端側で第1吐出管から吐出された熱媒が、前記第1円筒部材の内周面に沿って前記第1一端側から前記第1他端側に流れて当該第1他端側から排出され、
前記第2円筒部材の幅方向の一端である第2一端側から供給されて前記第2他端側で第2吐出管から吐出された熱媒が、前記第2円筒部材の内周面に沿って前記第2他端側から前記第2一端側に流れて当該第2一端側から排出されることを特徴とするフィルム加熱装置。 - 内部に熱媒を流すことにより外周面に巻き付けられたフィルムを加熱させる第1円筒部材および第2円筒部材を含み、
前記第1円筒部材および前記第2円筒部材は、前記フィルムの搬送方向に沿って配置されており、
前記第1円筒部材は、幅方向の一端である第1一端側から熱媒が供給され、
前記第2円筒部材は、幅方向の一端とは反対側の幅方向の他端である第2他端側から熱媒が供給され、
前記第1円筒部材の幅方向の他端である第1他端側から供給されて前記第1一端側で第1吐出管から吐出された熱媒が、前記第1円筒部材の内周面に沿って前記第1一端側から前記第1他端側に流れて当該第1他端側から排出され、
前記第2他端側から供給された熱媒が、前記第2円筒部材の内周面に沿って前記第2他端側から、前記第2円筒部材の幅方向の一端である第2一端側に流れて当該第2一端側から排出されることを特徴とするフィルム加熱装置。 - 内部に熱媒を流すことにより外周面に巻き付けられたフィルムを加熱させる第1円筒部材および第2円筒部材を含み、
前記第1円筒部材および前記第2円筒部材は、前記フィルムの搬送方向に沿って配置されており、
前記第1円筒部材は、幅方向の一端である第1一端側から熱媒が供給され、
前記第2円筒部材は、幅方向の一端とは反対側の幅方向の他端である第2他端側から熱媒が供給され、
前記第1円筒部材の周壁は、前記第1一端側の厚みが前記第1円筒部材の幅方向の他端である第1他端側の厚みよりも薄く、
前記第2円筒部材の周壁は、前記第2他端側の厚みが前記第2円筒部材の幅方向の一端である第2一端側の厚みよりも薄いことを特徴とするフィルム加熱装置。 - 内部に熱媒を流すことにより外周面に巻き付けられたフィルムを加熱する第1円筒部材および第2円筒部材を用いた加熱工程を含むフィルム製造方法であって、
前記加熱工程は、
幅方向の一端である第1一端側の表面温度が、幅方向の他端である第1他端側の表面温度よりも高い前記第1円筒部材の外周面に、前記フィルムを巻き付ける第1工程と、
幅方向の他端である第2他端側の表面温度が、幅方向の一端である第2一端側の表面温度よりも高い前記第2円筒部材の外周面に、前記フィルムを巻き付ける第2工程と、を含み、
前記第1工程にて、前記第1他端側から供給されて前記第1一端側で第1吐出管から吐出された熱媒が、前記第1円筒部材の内周面に沿って前記第1一端側から前記第1他端側に流れて当該第1他端側から排出され、
前記第2工程にて、前記第2一端側から供給されて前記第2他端側で第2吐出管から吐出された熱媒が、前記第2円筒部材の内周面に沿って前記第2他端側から前記第2一端側に流れて当該第2一端側から排出されることを特徴とするフィルム製造方法。 - 内部に熱媒を流すことにより外周面に巻き付けられたフィルムを加熱する第1円筒部材および第2円筒部材を用いた加熱工程を含むフィルム製造方法であって、
前記加熱工程は、
幅方向の一端である第1一端側の表面温度が、幅方向の他端である第1他端側の表面温度よりも高い前記第1円筒部材の外周面に、前記フィルムを巻き付ける第1工程と、
幅方向の他端である第2他端側の表面温度が、幅方向の一端である第2一端側の表面温度よりも高い前記第2円筒部材の外周面に、前記フィルムを巻き付ける第2工程と、を含み、
前記第1工程にて、前記第1他端側から供給されて前記第1一端側で第1吐出管から吐出された熱媒が、前記第1円筒部材の内周面に沿って前記第1一端側から前記第1他端側に流れて当該第1他端側から排出され、
前記第2工程にて、前記第2他端側から供給された熱媒が、前記第2円筒部材の内周面に沿って前記第2他端側から前記第2一端側に流れて当該第2一端側から排出されることを特徴とするフィルム製造方法。 - 内部に熱媒を流すことにより外周面に巻き付けられたフィルムを加熱する第1円筒部材および第2円筒部材を用いた加熱工程を含むフィルム製造方法であって、
前記加熱工程は、
幅方向の一端である第1一端側の表面温度が、幅方向の他端である第1他端側の表面温度よりも高い前記第1円筒部材の外周面に、前記フィルムを巻き付ける第1工程と、
幅方向の他端である第2他端側の表面温度が、幅方向の一端である第2一端側の表面温度よりも高い前記第2円筒部材の外周面に、前記フィルムを巻き付ける第2工程と、を含み、
前記第1円筒部材の周壁は、前記第1一端側の厚みが前記第1他端側の厚みよりも薄く、
前記第2円筒部材の周壁は、前記第2他端側の厚みが前記第2一端側の厚みよりも薄いことを特徴とするフィルム製造方法。 - 内部に熱媒を流すことにより外周面に巻き付けられたフィルムを加熱する第1円筒部材および第2円筒部材を用いた加熱工程を含むフィルム製造方法であって、
前記加熱工程は、
幅方向の一端である第1一端側から熱媒が供給される前記第1円筒部材の外周面に、前記フィルムを巻き付ける第1工程と、
幅方向の一端とは反対側の他端である第2他端側から熱媒が供給される前記第2円筒部材の外周面に、前記フィルムを巻き付ける第2工程とを含み、
前記第1工程にて、幅方向の他端である第1他端側から供給されて前記第1一端側で第1吐出管から吐出された熱媒が、前記第1円筒部材の内周面に沿って前記第1一端側から前記第1他端側に流れて当該第1他端側から排出され、
前記第2工程にて、幅方向の一端である第2一端側から供給されて前記第2他端側で第2吐出管から吐出された熱媒が、前記第2円筒部材の内周面に沿って前記第2他端側から前記第2一端側に流れて当該第2一端側から排出されることを特徴とするフィルム製造方法。 - 内部に熱媒を流すことにより外周面に巻き付けられたフィルムを加熱する第1円筒部材および第2円筒部材を用いた加熱工程を含むフィルム製造方法であって、
前記加熱工程は、
幅方向の一端である第1一端側から熱媒が供給される前記第1円筒部材の外周面に、前記フィルムを巻き付ける第1工程と、
幅方向の一端とは反対側の他端である第2他端側から熱媒が供給される前記第2円筒部材の外周面に、前記フィルムを巻き付ける第2工程とを含み、
前記第1工程にて、幅方向の他端である第1他端側から供給されて前記第1一端側で第1吐出管から吐出された熱媒が、前記第1円筒部材の内周面に沿って前記第1一端側から前記第1他端側に流れて当該第1他端側から排出され、
前記第2工程にて、前記第2他端側から供給された熱媒が、前記第2円筒部材の内周面に沿って前記第2他端側から幅方向の一端である第2一端側に流れて当該第2一端側から排出されることを特徴とするフィルム製造方法。 - 内部に熱媒を流すことにより外周面に巻き付けられたフィルムを加熱する第1円筒部材および第2円筒部材を用いた加熱工程を含むフィルム製造方法であって、
前記加熱工程は、
幅方向の一端である第1一端から熱媒が供給される前記第1円筒部材の外周面に、前記フィルムを巻き付ける第1工程と、
幅方向の一端とは反対側の他端である第2他端側から熱媒が供給される前記第2円筒部材の外周面に、前記フィルムを巻き付ける第2工程と、を含み、
前記第1円筒部材の周壁は、前記第1一端側の厚みが幅方向の他端である第1他端側の厚みよりも薄く、
前記第2円筒部材の周壁は、前記第2他端側の厚みが幅方向の一端である第2一端側の厚みよりも薄いことを特徴とするフィルム製造方法。
Priority Applications (3)
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