JP7017853B2 - セパレータ巻芯の洗浄方法、セパレータ捲回体、およびセパレータ捲回体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、非水電解液二次電池用セパレータを捲回する際に用いられるセパレータ巻芯の洗浄方法、セパレータ捲回体、およびセパレータ捲回体の製造方法に関する。

特許文献１には、ローラーなどの搬送系によって搬送されながら連続して製造されるセパレータにおいて、製造されたセパレータが製品として供給される際に捲回されるセパレータ巻芯の一例が開示されている。製造されたセパレータは、セパレータ巻芯の外周面に捲回されたセパレータ捲回体として供給される。

特開２０１３－１３９３４０号公報（２０１３年７月１８日公開）

セパレータが捲き出された使用後のセパレータ巻芯には、例えば導電性を有する異物などが付着している可能性がある。この異物が付着した状態のセパレータ巻芯をそのまま再使用した場合、セパレータ巻芯に捲回されるセパレータに異物が付着し、そのセパレータを用いて製造される非水電解液二次電池が短絡するなどの製品不良の原因になる。

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、セパレータ巻芯を再使用した場合に生じるセパレータへの異物の付着を抑制することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係るセパレータ巻芯の洗浄方法は、非水電解液二次電池用セパレータを外周面に捲回するセパレータ巻芯の洗浄方法であって、前記セパレータ巻芯の端面に付着した異物を除去する端面洗浄工程を含むことを特徴としている。

セパレータ（非水電解液二次電池用セパレータ）が捲き出された使用後のセパレータ巻芯には、導電性を有する異物などが付着している可能性があり、この異物は、セパレータ巻芯の端面に特に付着しやすい。上記の方法では、端面洗浄工程にてセパレータ巻芯の端面に付着した異物を除去する。これにより、セパレータ巻芯の再使用時に、捲回されるセパレータに異物が付着することを抑制することができる。

したがって、上記の方法によれば、セパレータ巻芯を再使用した場合に生じるセパレータへの異物の付着を好適に抑制可能なパレータ巻芯の洗浄方法を実現することができる。

また、本発明に係るセパレータ巻芯の洗浄方法では、前記外周面に傷が生じているか否かを検査する凹凸検査工程をさらに含むことが好ましい。

セパレータ巻芯からセパレータを切り離す際にはカッターなどが用いられることがあるため、使用後のセパレータ巻芯の外周面に傷が生じている可能性がある。この傷が生じた状態のセパレータ巻芯をそのまま再使用した場合、当該傷の凹凸によって、セパレータ巻芯に捲回されるセパレータが損傷し、そのセパレータを用いて製造される非水電解液二次電池が短絡するなどの製品不良の原因になる。

上記の方法では、凹凸検査工程にてセパレータ巻芯の外周面に傷が生じているか否かを検査する。したがって、上記の構成によれば、外周面に傷が生じたセパレータ巻芯が、そのまま再使用されることを未然に防ぐことができるので、当該セパレータ巻芯に捲回されるセパレータが傷の凹凸によって損傷することを抑制することができる。

また、本発明に係るセパレータ巻芯の洗浄方法では、前記凹凸検査工程にて、前記外周面に前記傷が確認された場合に当該傷を修復する傷修復工程をさらに含むことが好ましい。

上記の方法によれば、傷修復工程にてセパレータ巻芯の外周面に生じた傷を除去することにより、セパレータ巻芯の再使用時に、当該傷の凹凸によってセパレータが損傷すること抑制することができる。

また、本発明に係るセパレータ巻芯の洗浄方法では、前記外周面に付着した異物を除去する外周面洗浄工程をさらに含むことが好ましい。

上記の方法によれば、外周面洗浄工程にてセパレータ巻芯の外周面に付着した異物を除去することにより、セパレータ巻芯の再使用時に、外周面に付着した異物がセパレータに付着することを抑制することができる。

また、本発明に係るセパレータ巻芯の洗浄方法では、前記セパレータ巻芯の全体を、繊維部材で払拭する全体洗浄工程をさらに含むことが好ましい。

上記の方法によれば、全体洗浄工程にてセパレータ巻芯の全体を、繊維部材で払拭することにより、セパレータ巻芯に付着した異物をより確実に除去することができる。

また、本発明に係るセパレータ巻芯の洗浄方法では、前記端面洗浄工程にて、前記端面に圧接部材を圧接させることが好ましい。

上記の方法によれば、例えばアルコールなどの溶剤を用いてセパレータ巻芯の端面を洗浄する場合に比べて、セパレータ巻芯の劣化を抑制することができる。

また、本発明に係るセパレータ巻芯の洗浄方法では、前記圧接部材は、シート状であることが好ましい。

上記の方法によれば、セパレータ巻芯の端面に付着した異物を、シート状の圧接部材で擦り落とすことで好適に除去することができる。

また、本発明に係るセパレータ巻芯の洗浄方法では、前記圧接部材に凹凸または複数の微孔が形成されていることが好ましい。

上記の方法によれば、シート状の圧接部材に凹凸または複数の微孔を形成することにより、シート状の圧接部材による払拭効果を向上させることができる。

また、本発明に係るセパレータ巻芯の洗浄方法では、前記端面洗浄工程にて、前記端面に加速された液体を衝突させることが好ましい。

上記の方法によれば、セパレータ巻芯の端面に付着した異物をより簡便に除去することができる。

また、本発明に係るセパレータ巻芯の洗浄方法では、前記端面洗浄工程にて、非プロトン性の溶剤で前記端面を処理することが好ましい。

上記の方法によれば、例えばアルコールを用いてセパレータ巻芯の端面を処理する方法に比べて、セパレータ巻芯の劣化を抑制することができる。

また、本発明に係るセパレータ巻芯の洗浄方法では、前記端面洗浄工程にて、水に界面活性剤を添加した液体で前記端面を処理することが好ましい。

上記の方法によれば、例えばアルコールを用いてセパレータ巻芯の端面を処理する方法に比べて、セパレータ巻芯の劣化を抑制することができる。

また、本発明に係るセパレータ巻芯の洗浄方法では、色温度が２５００Ｋ以上７０００Ｋ以下かつ特殊演色評価数Ｒ１５が６０以上である照明の下で、前記端面洗浄工程によって洗浄された前記セパレータ巻芯に付着した異物の有無を検査する異物検査工程を含むことが好ましい。

上記の方法によれば、セパレータ巻芯に付着した黒色の導電性物質や白色物質が十分目立つので、当該黒色の導電性物質や白色物質が異物としてセパレータ巻芯に付着している場合に、この異物を速やかに発見することが容易である。従って、上記の方法によれば、セパレータ巻芯の再利用に必要な検査工程の時間を短縮することが可能となる。

上記の課題を解決するために、本発明に係るセパレータ捲回体は、本発明に係る洗浄方法によって洗浄した前記セパレータ巻芯に、非水電解液二次電池用セパレータが捲回されてなることを特徴としている。

したがって、上記の構成によれば、セパレータ巻芯を再使用した場合に生じるセパレータへの異物の付着およびセパレータの損傷を抑制可能なセパレータ捲回体を実現することができる。

上記の課題を解決するために、本発明に係るセパレータ捲回体の製造方法は、本発明に係る洗浄方法によって洗浄した前記セパレータ巻芯に、非水電解液二次電池用セパレータを捲回する巻取工程を含むことを特徴としている。

したがって、上記の方法によれば、セパレータ巻芯を再使用した場合に生じるセパレータへの異物の付着およびセパレータの損傷を抑制可能なパレータ捲回体の製造方法を実現することができる。

本発明によれば、セパレータ巻芯を再使用した場合に生じるセパレータへの異物の付着を抑制可能なセパレータ巻芯の洗浄方法、セパレータ捲回体、およびセパレータ捲回体の製造方法を提供することができるという効果を奏する。

実施形態１のリチウムイオン二次電池の断面構成を示す模式図である。 図１に示されるリチウムイオン二次電池の各状態における様子を示す模式図である。 他の構成のリチウムイオン二次電池の各状態における様子を示す模式図である。 スリットされたセパレータをコアに捲回する巻取工程の一例を示す模式図である。 （ａ）は、耐熱セパレータを捲回するコアを示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されるコアにセパレータが捲回されたセパレータ捲回体の一例を示す側面図である。 使用後のコアの洗浄方法の概略を示すフロー図である。 図６に示されるラベル除去工程を説明するための模式図である。 図６に示される外周面洗浄工程を説明するための模式図である。 図６に示される端面洗浄工程を説明するための模式図である。 実施形態２のセパレータ捲回体の製造方法の概略を示すフロー図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の一形態について、図１～９に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施形態では、非水電解液二次電池用セパレータを捲回する際に用いられるセパレータ巻芯の洗浄方法の一例について説明する。

ここで、本明細書における「洗浄」とは、セパレータ巻芯から異物を除去する作業を意味する。すなわち、本明細書における「洗浄」は、洗浄液を用いてセパレータ巻芯から異物を除去する作業に限定されず、セパレータ巻芯から異物を擦り落とすことによってセパレータ巻芯から異物を除去する作業や、セパレータ巻芯の払拭によってセパレータ巻芯から異物を除去する作業等、セパレータ巻芯から異物を除去する作業全般を含む。

まず、本実施形態に係るセパレータ巻芯に捲回される非水電解液二次電池用セパレータ（以下、セパレータと称する場合がある。）を備えるリチウムイオン二次電池（非水電解液二次電池）について説明する。

＜リチウムイオン二次電池の構成＞
リチウムイオン二次電池の構成について、図１～３に基づいて説明する。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、携帯情報端末などの機器、自動車、航空機など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。

図１は、リチウムイオン二次電池１の断面構成を示す模式図である。図１に示されるように、リチウムイオン二次電池１は、カソード１１と、セパレータ１２と、アノード１３とを備える。リチウムイオン二次電池１の外部において、カソード１１とアノード１３との間に、外部機器２が接続される。そして、リチウムイオン二次電池１の充電時には方向Ａへ、放電時には方向Ｂへ、電子が移動する。

＜セパレータ＞
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。セパレータ１２は、その材料として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンなどが用いられる。

図２は、図１に示されるリチウムイオン二次電池１の各状態における様子を示す模式図である。図２の（ａ）は、通常の様子を示し、図２の（ｂ）は、リチウムイオン二次電池１が昇温したときの様子を示し、図２の（ｃ）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。

図２の（ａ）に示されるように、セパレータ１２には、多数の孔Ｐが設けられている。通常、リチウムイオン二次電池１のリチウムイオン３は、孔Ｐを介し往来できる。

ここで、例えば、リチウムイオン二次電池１の過充電、または、外部機器２の短絡に起因する大電流などにより、リチウムイオン二次電池１は、昇温することがある。この場合、図２の（ｂ）に示されるように、セパレータ１２が融解または柔軟化し、孔Ｐが閉塞する。そして、セパレータ１２は収縮する。これにより、リチウムイオン３の往来が停止するため、上述の昇温も停止する。

しかし、リチウムイオン二次電池１が急激に昇温する場合、セパレータ１２は、急激に収縮する。この場合、図２の（ｃ）に示されるように、セパレータ１２は、破壊されることがある。そして、リチウムイオン３が、破壊されたセパレータ１２から漏れ出すため、リチウムイオン３の往来は停止しない。ゆえに、昇温は継続する。

＜耐熱セパレータ＞
図３は、他の構成のリチウムイオン二次電池１の各状態における様子を示す模式図である。図３の（ａ）は、通常の様子を示し、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。

図３の（ａ）に示されるように、リチウムイオン二次電池１は、耐熱層４をさらに備えてよい。この耐熱層４は、セパレータ１２に設けることができる。図３の（ａ）は、セパレータ１２に、機能層としての耐熱層４が設けられた構成を示している。以下、セパレータ１２に耐熱層４が設けられたフィルムを、機能層付セパレータの一例として、耐熱セパレータ１２ａとする。また、機能層付セパレータにおけるセパレータ１２を、機能層に対して基材とする。

図３の（ａ）に示す構成では、耐熱層４は、セパレータ１２のカソード１１側の片面に積層されている。なお、耐熱層４は、セパレータ１２のアノード１３側の片面に積層されてもよいし、セパレータ１２の両面に積層されてもよい。そして、耐熱層４にも、孔Ｐと同様の孔が設けられている。通常、リチウムイオン３は、孔Ｐと耐熱層４の孔とを介し往来する。耐熱層４は、その材料として、例えば全芳香族ポリアミド（アラミド樹脂）を含む。

図３の（ｂ）に示されるように、リチウムイオン二次電池１が急激に昇温し、セパレータ１２が融解または柔軟化しても、耐熱層４がセパレータ１２を補助しているため、セパレータ１２の形状は維持される。ゆえに、セパレータ１２が融解または柔軟化し、孔Ｐが閉塞するにとどまる。これにより、リチウムイオン３の往来が停止するため、上述の過放電または過充電も停止する。このように、セパレータ１２の破壊が抑制される。

＜セパレータ・耐熱セパレータの製造工程＞
リチウムイオン二次電池１のセパレータ１２および耐熱セパレータ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（耐熱セパレータ１２ａ）の原料である多孔質フィルム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、多孔質フィルムが他の材料を含む場合でも、同様の製造工程により、セパレータ１２（耐熱セパレータ１２ａ）を製造することができる。

例えば、熱可塑性樹脂に無機充填剤または可塑剤を加えてフィルム成形した後、該無機充填剤および該可塑剤を適当な溶媒で洗浄除去する方法が挙げられる。例えば、多孔質フィルムが、超高分子量ポリエチレンを含むポリエチレン樹脂から形成されてなるポリオレフィンセパレータである場合には、以下に示すような方法により製造することができる。

この方法は、（１）超高分子量ポリエチレンと、無機充填剤（例えば、炭酸カルシウム、シリカ）、または可塑剤（例えば、低分子量ポリオレフィン、流動パラフィン）とを混練してポリエチレン樹脂組成物を得る混練工程、（２）ポリエチレン樹脂組成物を用いてフィルムを成形する圧延工程、（３）工程（２）で得られたフィルム中から無機充填剤または可塑剤を除去する除去工程、および、（４）工程（３）で得られたフィルムを延伸して多孔質フィルムを得る延伸工程を含む。なお、前記工程（４）を、前記工程（２）と（３）との間で行うこともできる。

上記の除去工程によって、フィルム中に多数の微細孔が設けられる。また、上記の延伸工程によって延伸されたフィルムの微細孔は、上述の孔Ｐとなる。これにより、所定の厚さと透気度とを有するポリエチレン微多孔膜である多孔質フィルム（セパレータ１２）が得られる。

なお、混練工程にて、超高分子量ポリエチレン１００重量部と、重量平均分子量１万以下の低分子量ポリオレフィン５～２００重量部と、無機充填剤１００～４００重量部とを混練してもよい。

また、上述のようにして得られたセパレータ１２の表面に、機能層としての耐熱層４を積層することで、耐熱セパレータ１２ａを製造することができる。セパレータ１２への機能層の積層は、セパレータ１２に、機能層に対応する塗料（材料）を塗工し、乾燥させることで行われる。なお、耐熱セパレータ１２ａの製造については、実施形態２で説明するセパレータ捲回体の製造方法において詳細に記述する。

耐熱層４を有しないセパレータ１２および耐熱セパレータ１２ａは（以下、セパレータと称する場合がある。）は、リチウムイオン二次電池１などの応用製品に適した幅（以下「製品幅」）であることが好ましい。しかし、生産性を上げるために、セパレータは、その幅が製品幅以上となるように製造される。そして、一旦製造された後に、セパレータは、製品幅に切断（スリット）されて、コア（セパレータ巻芯）に巻き取られる。

なお、「セパレータの幅」とは、セパレータが延びる平面に対し平行であり、かつ、セパレータの長手方向に対し垂直である方向の、セパレータの長さを意味する。以下では、スリットされる前の幅広のセパレータを「原反」と称する場合がある。また、スリットとは、セパレータを長手方向（製造におけるセパレータの流れ方向、ＭＤ：Machine direction）に沿って切断することを意味し、カットとは、セパレータを横断方向（ＴＤ：transverse direction）に沿って切断することを意味する。横断方向（ＴＤ）とは、セパレータが延びる平面に対し平行であり、かつ、セパレータの長手方向（ＭＤ）に対し略垂直である方向を意味する。

図４は、スリットされた耐熱セパレータ１２ａをコア５に捲回する巻取工程の一例を示す模式図である。図４に示されるように、ＭＤ方向に搬送される耐熱セパレータ１２ａの原反は、所定の製品幅にスリットされて、複数の耐熱セパレータ１２ａに分割される。複数の耐熱セパレータ１２ａは、それぞれ、円筒形状の各コア（セパレータ巻芯）５へ巻き取られる。なお、ロール状に巻き取られたセパレータ（セパレータ１２または耐熱セパレータ１２ａ）およびコア５の一体物をセパレータ捲回体６と称する。

＜コアの構造＞
次に、コア５の構成について、図５に基づいて説明する。図５の（ａ）は、本実施形態に係るコア５を示す側面図であり、図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に示されるコア５にセパレータが捲回されたセパレータ捲回体６の一例を示す側面図である。なお、図５の（ｂ）では、コア５に耐熱セパレータ１２ａが捲回されたセパレータ捲回体６を例示している。

図５の（ａ）に示されるように、コア５は、外側円筒部材５１、内側円筒部材５２、および複数のリブ５３を備える。内側円筒部材５２は、外側円筒部材５１の内側に設けられ、コア５を回転させる巻取ローラーなどの軸が嵌まる軸受として機能する。リブ５３は、外側円筒部材５１と内側円筒部材５２との間に径方向に延び、両者と繋がる支持部材である。本実施形態では、リブ５３は互いに均等に間隔をあけ、円周を８等分した位置に、外側円筒部材５１と内側円筒部材５２とに略垂直になるように、それぞれ配置されている。しかし、リブ５３の個数や配置の間隔についてはこれに限られない。

なお、外側円筒部材５１および内側円筒部材５２との中心軸は略一致していることが好ましいが、これに限られない。さらに、外側円筒部材５１および内側円筒部材５２の厚みや幅、および半径などの寸法は、捲回するセパレータの種類などに応じて適宜設計が可能である。

コア５の材質は、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、および塩化ビニール樹脂のいずれかを含む樹脂を好適に採用できる。これによりコア５を、金型を利用した樹脂成型により製造することが可能となる。

図５の（ｂ）に示されるように、製品幅にスリットされたセパレータ（図５の（ｂ）では耐熱セパレータ１２ａを例示している。）は、コア５の外周面５４（すなわち、外側円筒部材５１の外周面）にロール状に巻き取られ、セパレータ捲回体６を構成する。

＜コアの再使用時の問題点＞
セパレータ捲回体６からセパレータが捲き出された使用後のコア５には、導電性を有する異物などが付着している可能性がある。この異物は、コア５の端面（すなわち、軸方向に互い対向するコア５の側面）５５に特に付着しやすく、この異物が付着した状態のコア５をそのまま再使用した場合、コア５に捲回されるセパレータに異物が付着し、そのセパレータを用いて製造されるリチウムイオン二次電池１が短絡するなどの製品不良の原因になる。

また、コア５からセパレータを切り離す（カットする）際にはカッターなどが用いられることがあるため、コア５の外周面５４に傷が生じている可能性がある。この傷が生じた状態のコアをそのまま再使用した場合、当該傷の凹凸によって、コア５に新たに捲回されるセパレータが損傷すると、そのセパレータを用いて製造されたリチウムイオン二次電池１が短絡するなどの製品不良の原因になる。

このように、使用後のコア５をそのまま再使用した場合、セパレータへの異物の付着およびセパレータの損傷が生じている可能性ある。そのため、本実施形態では、使用後のコア５を洗浄することにより、上述したセパレータへの異物の付着およびセパレータの損傷を抑制している。

＜コアの洗浄方法＞
図６は、使用後のコア５の洗浄方法の概略を示すフロー図である。このフローは、外観検査工程Ｓ１、ラベル除去工程Ｓ２、外周面洗浄工程Ｓ３、端面洗浄工程Ｓ４、異物検査工程Ｓａ、凹凸検査工程Ｓ５、傷修復工程Ｓ６、および全体洗浄工程Ｓ７を含んでいる。以下、各工程Ｓ１～Ｓ７について、順に説明する。ただし、各工程の順序はこれに限られるものではない。

（外観検査工程）
外観検査工程Ｓ１は、使用後のコア５に欠陥が生じているか否かを検査する工程である。外観検査工程Ｓ１では、限度見本を基準にして、使用後のコア５に割れや欠けなどの欠陥が生じているか否かを目視により確認し、選別する。外観検査工程Ｓ１にて割れや欠けなどの欠陥が確認されなかったコア５は次工程へ送られる。

（ラベル除去工程）
ラベル除去工程Ｓ２は、コア５に貼付された、セパレータに関する製品情報などを表示するラベルを剥がす工程である。

図７は、ラベル除去工程Ｓ２を説明するための模式図である。図７に示されるように、通常、例えばコア５の内周面（すなわち、内側円筒部材５２の内周面）５６などに、コア５に捲回されるセパレータに関する製品情報を示すラベルＬが貼付されている。そのため、ラベル除去工程Ｓ２では、巻き出し済みのセパレータに関する製品情報などを表示するラベルＬを剥がし、コア５の内周面５６を露出させる。

（外周面洗浄工程）
外周面洗浄工程Ｓ３は、コア５の外周面５４を洗浄する工程である。使用後のコア５の外周面５４には、例えば耐熱層４に含まれるアラミド樹脂などの異物が付着している可能性がある。そのため、外周面洗浄工程Ｓ３にて、コア５の外周面５４に付着した異物を除去することが好ましい。

図８は、外周面洗浄工程Ｓ３を説明するための模式図である。図８に示されるように、外周面洗浄工程Ｓ３では、例えば、粘着性を有する粘着シート７１を敷設し、当該粘着シート７１にコア５の外周面５４を当接させた状態で、コア５を往復回転させる。これにより、コア５の外周面５４に付着した異物を粘着シート７１に付着させて除去することができる。

（端面洗浄工程）
端面洗浄工程Ｓ４は、コア５の端面５５を洗浄する工程である。使用後のコア５の端面５５には、非水電解液二次電池（リチウムイオン二次電池１）の製造に使用される正極材（例えば、リチウム系合金など）および負極材（例えば、黒鉛系炭素材料など）などの異物が特に付着しやすい。そのため、端面洗浄工程Ｓ４にて、コア５の端面５５に付着した異物を除去することが好ましい。

図９は、端面洗浄工程Ｓ４を説明するための模式図である。図９に示されるように、端面洗浄工程Ｓ４では、圧接シート（圧接部材）７２を用いてコア５の端面５５に付着した異物を擦り落とす。例えば、圧接シート７２を敷設し、当該圧接シート７２にコア５の端面５５を圧接させた状態で、コア５を平行移動させる。この作業をコア５の双方の端面５５に対して実施すことにより、コア５の端面５５に付着した異物を圧接シート７２によって擦り落とし、除去することができる。

圧接シート７２としては、適度な弾性と摩擦抵抗とを有するシートを用いることが好ましい。圧接シート７２として、例えば発泡塩化ビニルシートなどの発泡樹脂シートを好適に使用することができる。この圧接シート７２の表面には、凹凸または複数の微孔が形成されていることが好ましい。これにより、圧接シート７２による払拭効果を向上させることができる。

また、端面洗浄工程Ｓ４にて、コア５の端面５５を溶剤に浸漬させるなどの処理を行った後、圧接シート７２を用いてコア５の端面５５に付着した異物を払拭してもよい。これにより、コア５の端面５５の洗浄効果を向上させることができる。

使用する溶剤としては、非プロトン性の溶剤が好ましい。ＡＢＳ樹脂などでコア５を構成した場合、溶剤としてアルコールを使用すると、コア５が劣化しやすい。そのため、溶剤として非プロトン性の溶剤を使用することにより、コア５の劣化を抑制しつつ、コア５の端面５５の洗浄効果を向上させることができる。非プロトン性の溶剤としては、極性を持たない非極性の溶剤であることが好ましく、例えば炭化水素（デカンなど）を好適に使用することができる。このような非極性の溶剤は、コア５を劣化させ難いことに加えて揮発性があるため、洗浄後のコア５を乾燥する工程を必要としないので好ましい。

また、溶剤としては、水に界面活性剤を添加した液体を用いてもよい。この際、当該液体を４０～９０℃に加熱して使用すると洗浄効果が向上するため好ましく、５０～７０℃に加熱することがより好ましい。

なお、端面洗浄工程Ｓ４では、シート状の圧接部材（圧接シート７２）を用いてコア５の端面５５に付着した異物を払拭する方法に代えて、加速された液体をコア５の端面５５に衝突させることで、当該端面５５に付着した異物を洗い流す方法を採用してもよい。当該液体としては、上記の非プロトン性の溶剤、および水に界面活性剤を添加した液体などが挙げられ、好ましくは、水に界面活性剤を添加した液体が採用される。

（凹凸検査工程）
凹凸検査工程Ｓ５は、コア５の外周面５４に傷が生じているか否かを検査する工程である。上述のとおり、コア５からセパレータを切り離す（カットする）際にはカッターなどが用いられるため、使用後のコ５の外周面５４に傷が生じている可能性がある。そのため、凹凸検査工程Ｓ５にて、コア５の外周面５４に傷が生じている否かを確認し、傷が確認された場合、次工程の傷修復工程Ｓ６にて傷を修復する。これにより、外周面５４に傷が生じたコア５が、そのまま再使用されることを防ぐことができる。

（傷修復工程）
傷修復工程Ｓ６は、コア５の外周面５４に生じた傷を修復する工程である。傷修復工程Ｓ６では、凹凸検査工程Ｓ５にて外周面５４に傷が確認された場合、当該傷をスクレーパーなどで削ることにより、傷による外周面５４の凹凸を低減させる。なお、凹凸検査工程Ｓ５にてコア５の外周面５４に傷が確認されなかった場合、傷修復工程Ｓ６を省略してもよい。

（全体洗浄工程）
全体洗浄工程Ｓ７は、溶剤を含ませた布（繊維部材）などでコア５の全体を払拭する工程である。全体洗浄工程Ｓ７にて、コア５を構成する外側円筒部材５１、内側円筒部材５２、および複数のリブ５３を払拭することにより、コア５の表面全体に付着した異物をより確実に除去することができる。

（異物検査工程）
異物検査工程Ｓａは、端面洗浄工程Ｓ４によって洗浄されたコア５に付着した異物の有無を検査する工程である。異物検査工程Ｓａは、色温度が２５００Ｋ以上７０００Ｋ以下かつ特殊演色評価数Ｒ１５が６０以上である照明の下で行う。当該照明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）であることが典型的であるが、蛍光灯または電球等であってもよい。

光源の演色性を評価するための指標として、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｚ ８７２６：１９９０（光源の演色性評価方法）においては、平均演色評価数Ｒ１～Ｒ８および特殊演色評価数Ｒ９～Ｒ１５が定められている。このうち、特殊演色評価数Ｒ１５は、マンセル表色系において、色相（Ｈｕｅ）が１ＹＲ、明度（Ｖａｌｕｅ）が６、彩度（Ｃｈｒｏｍａ）が４と定義された色であり、「日本人の肌の色」として解説される。

異物検査工程Ｓａによれば、コア５に付着した黒色の導電性物質や白色物質が十分目立つので、当該黒色の導電性物質や白色物質が異物としてコア５に付着している場合に、この異物を速やかに発見することが容易である。従って、異物検査工程Ｓａによれば、コア５の再利用に必要な検査工程の時間を短縮することが可能となる。

表１には、端面洗浄工程Ｓ４によって洗浄されたコア５に付着した異物の有無を検査する工程において使用する照明の種類と、コア５に付着した汚れ（異物）の発見し易さとの関係を示している。

表１の作成においては、コア５として、マンセル表色系における色相が５Ｙ、明度が９．０、彩度が２．０の白コア（５Ｙ ９．０／２．０）、および同色相が５Ｒ、明度が４．０、彩度が１２．０の赤コア（５Ｒ ４．０／１２．０）について検証を行った。また、表１におけるコア５の汚れは、下記の要領により作成した。すなわち、まず、ＨＢ鉛筆（三菱鉛筆株式会社製、事務用鉛筆９８００）から取出した芯（長さ１０ｍｍ×太さ２ｍｍΦ）を堅牢度摩擦試験機（（株）東洋精機製作所Ｄ型）に、摩擦試験後に１０ｍｍ幅の擦り跡ができるようにセットし、セットされた当該芯で荷重２００ｇにてコア５のテストピース（幅１５ｍｍ×長さ４５ｍｍ×厚さ６ｍｍ、ＡＢＳ製）の中央部分を長さ方向に１０往復移動分擦った。続いて、当該芯を紙ワイパー（日本製紙クレシア株式会社製、キムワイプＳ－２００、１２０ｍｍ×２１５ｍｍ）を二つ折りにしたものに置き換え、紙ワイパーにエタノール（１ｍＬ）を浸み込ませたのちに、当該コア５のテストピースを荷重２００ｇにて１往復移動分擦った。残った当該芯の跡を、コア５の汚れとした。

以上の条件で作成した、コア５に付着した汚れの有無の検査を、表１に記載の色温度、特殊演色評価数Ｒ１５、および明るさの組み合わせによって定義される照明の下で行った。当該組み合わせの違いを、それぞれ実施例１～実施例４、比較例１、および比較例２として表１に示している。そして、目視による視認性を、下記の判断基準で確認した。

汚れの存在が、明確に分かる：◎
汚れの存在が、よく見れば分かる：○
汚れの存在が、判別困難：△
汚れの存在が、ほぼ判別不能：×

表１の実施例１～実施例４によれば、コア５に付着した汚れを判別するためには、色温度が２５００Ｋ以上７０００Ｋ以下であることが好ましいということが分かった。また、表１の実施例１～実施例４、および比較例１によれば、コア５に付着した汚れを判別するためには、特殊演色評価数Ｒ１５が６０以上であることが好ましいということが分かった。加えて、表１の実施例１～実施例４によれば、コア５に付着した汚れを判別するためには、特殊演色評価数Ｒ１５が９５以下であることが好ましく、特殊演色評価数Ｒ１５が９０以下であることがより好ましいということが分かった。

なお、図６においては、異物検査工程Ｓａを、端面洗浄工程Ｓ４と凹凸検査工程Ｓ５との間に実施しているが、異物検査工程Ｓａは、凹凸検査工程Ｓ５より後に実施されてもよい。具体的に、異物検査工程Ｓａは、端面洗浄工程Ｓ４と凹凸検査工程Ｓ５との間、凹凸検査工程Ｓ５と傷修復工程Ｓ６との間、傷修復工程Ｓ６と全体洗浄工程Ｓ７との間、および全体洗浄工程Ｓ７の後、のうち、少なくとも１つのタイミングにて実施すればよい。

また、異物検査工程Ｓａにおいて、コア５に付着した異物の有無は、目視で検査してもよいし、光学検査機等の機械で検査してもよい。

さらに、色温度が２５００Ｋ以上７０００Ｋ以下かつ特殊演色評価数Ｒ１５が６０以上（好ましくは９５以下、より好ましくは９０以下）である照明の下でコア５に付着した異物の有無を検査することは、異物検査工程Ｓａへの適用に限定されない。すなわち、異物検査工程Ｓａへの適用に限らず、当該検査によれば、黒色の導電性物質や白色物質が異物としてコア５に付着している場合に、この異物を速やかに発見することが容易である。換言すれば、色温度が２５００Ｋ以上７０００Ｋ以下かつ特殊演色評価数Ｒ１５が６０以上である照明の下で、コア５に付着した異物の有無を検査する工程を含むコア５の検査方法まで、本実施の形態の範疇に含まれる。

このように、本実施形態に係るコア５の洗浄方法は、コア５の端面５５に付着した異物を除去する端面洗浄工程Ｓ４と、コア５の外周面５４に傷が生じているか否かを検査する凹凸検査工程Ｓ５とを含んでいる。

本実施形態に係るコア５の洗浄方法では、端面洗浄工程Ｓ４にてコア５の端面５５に付着した異物を除去する。これにより、コア５の再使用時に、捲回されるセパレータに異物が付着することを抑制することができる。

また、本実施形態に係るコア５の洗浄方法では、凹凸検査工程Ｓ５にてコア５の外周面５４に傷が生じているか否かを検査する。これにより、外周面５４に傷が生じたコア５が、そのまま再使用されることを未然に防ぐことができるので、当該コア５に捲回されるセパレータが傷の凹凸によって損傷することを抑制することができる。

したがって、本実施形態によれば、コア５を再使用した場合に生じるセパレータへの異物の付着およびセパレータの損傷を好適に抑制可能なコア５の洗浄方法を実現することができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施の一形態について、図１０に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施形態では、上記の実施形態で説明したセパレータ捲回体６の製造方法の一例について説明する。

＜セパレータ捲回体の製造方法＞
図１０は、本実施形態に係るセパレータ捲回体６の製造方法の概略を示すフロー図である。コア５に捲回される耐熱セパレータ１２ａは、セパレータ１２に機能層として耐熱層４が積層された構成である。耐熱セパレータ１２ａは、ローラーなどの搬送系によって搬送されるセパレータ１２の原反を基材として、その表面に耐熱層４を形成し、製品幅にスリットすることにより得られる。

例示するフローは、耐熱層４の塗料として全芳香族ポリアミド（アラミド樹脂）を用い、それをセパレータ１２の原反（以下、セパレータ原反と称する場合がある。）に積層する工程を含む。

具体的には、このフローは、第１検査工程Ｓ１１、塗工工程Ｓ１２、析出工程Ｓ１３、洗浄工程Ｓ１４、乾燥工程Ｓ１５、第２検査工程Ｓ１６、スリット工程Ｓ１７、および巻取工程Ｓ１８を含む。以下、各工程Ｓ１１～Ｓ１８について、順に説明する。

（第１検査工程）
第１検査工程Ｓ１１は、耐熱セパレータ１２ａの基材となるセパレータ原反に欠陥が生じているか否かについて、次工程に先立ち検査を行う工程である。

（塗工工程）
塗工工程Ｓ１２は、第１検査工程Ｓ１１にて検査したセパレータ原反に耐熱層４の塗料（材料）を塗工する工程である。塗工工程Ｓ１２では、セパレータ原反の一方の面のみに塗工を行ってもよいし、両面に塗工を行ってもよい。

例えば、塗工工程Ｓ１２では、セパレータ原反に、耐熱層４用の塗料として、アラミド／ＮＭＰ（Ｎ－メチル－ピロリドン）溶液を塗工する。なお、耐熱層４は上記アラミド耐熱層に限定されない。例えば、耐熱層４用の塗料として、アルミナ／カルボキシメチルセルロースなどのフィラーを含む混合液を塗工してもよい。

塗料をセパレータ原反に塗工する方法は、セパレータ原反を均一にウェットコーティングできる方法であれば特に限定はなく、種々の方法を採用することができる。

例えば、キャピラリーコート法、スリットダイコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、バーコーター法、グラビアコーター法、ダイコーター法などを採用することができる。

また、セパレータ原反に塗工される耐熱層４の塗料の膜厚は、塗工ウェット膜の厚み、および、塗工液の固形分濃度を調節することによって制御することができる。

（析出工程）
析出工程Ｓ１３は、塗工工程Ｓ１２にて塗工した塗料を固化させる工程である。塗料がアラミド塗料である場合には、例えば、塗工面に水蒸気を与え、湿度析出によりアラミドを固化させる。

（洗浄工程）
洗浄工程Ｓ１４は、析出工程Ｓ１３にて塗料を固化したセパレータ原反（以下、耐熱セパレータ原反と称する場合がある。）を洗浄する工程である。耐熱層４がアラミド耐熱層である場合には、洗浄液として、例えば、水、水系溶液、アルコール系溶液が好適に用いられる。

なお、洗浄工程Ｓ１４は、洗浄効果を高めるために、複数回の洗浄を行う多段洗浄であってもよい。

また、洗浄工程Ｓ１４の後、洗浄工程Ｓ１４で洗浄した耐熱セパレータ原反を水切りする水切り工程を行ってもよい。水切りの目的は、次工程の乾燥工程Ｓ１５に入る前に、耐熱セパレータ原反に付着した水などを取り除き、乾燥を容易にし、また乾燥不足を防止することにある。

（乾燥工程）
乾燥工程Ｓ１５は、洗浄工程Ｓ１４にて洗浄した耐熱セパレータ原反を乾燥させる工程である。乾燥の方法は、特には限定されず、例えば、加熱されたロールに耐熱セパレータ原反を接触させる方法や、耐熱セパレータ原反に熱風を吹き付ける方法など、種々の方法を用いることができる。

（第２検査工程）
第２検査工程Ｓ１６は、乾燥工程Ｓ１５にて乾燥させた耐熱セパレータ原反を検査する工程である。この検査を行う際、欠陥箇所を適宜マーキングすることで、耐熱セパレータ原反に欠陥が混入することを効果的に抑制することができる。

（スリット工程）
スリット工程Ｓ１７は、第２検査工程Ｓ１６にて検査した耐熱セパレータ原反を、所定の製品幅にスリット（切断）する工程である。具体的には、スリット工程Ｓ１７では、耐熱セパレータ原反をリチウムイオン二次電池１などの応用製品に適した幅である製品幅にスリットする。

上述のとおり、生産性を上げるために、通常、耐熱セパレータ原反は、その幅が製品幅以上となるように製造される。そのため、スリット工程Ｓ１７にて耐熱セパレータ原反を製品幅にスリットすることにより、耐熱セパレータ１２ａが得られる。

（巻取工程）
巻取工程Ｓ１８は、スリット工程Ｓ１７にて製品幅にスリットされた耐熱セパレータ１２ａを円筒形状のコア５に巻き取る工程である。本実施形態では、コア５は、上記の実施形態で説明した洗浄方法によって洗浄したものを再使用している。そのため、使用後のコア５を洗浄せずにそのまま再使用した場合に生じる耐熱セパレータ１２ａへの異物の付着および耐熱セパレータ１２ａの損傷を抑制することができる。その結果、耐熱セパレータ１２ａを用いて製造されるリチウムイオン二次電池１に短絡するなどの製品不良が発生することを防ぐことができる。

このように、本実施形態に係るセパレータ捲回体６の製造方法は、上記の実施形態に係る洗浄方法によって洗浄したコア５に、耐熱セパレータ１２ａを捲回する巻取工程Ｓ１８を含んでいる。

したがって、本実施形態によれば、コア５を再使用した場合に生じる耐熱セパレータ１２ａへの異物の付着および耐熱セパレータ１２ａの損傷を抑制可能なセパレータ捲回体６を製造することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ リチウムイオン二次電池（非水電解液二次電池）
５ コア（セパレータ巻芯）
６ セパレータ捲回体
１２ セパレータ
１２ａ 耐熱セパレータ（セパレータ）
５４ 外周面
５５ 端面
７２ 圧接シート（圧接部材）
Ｓ３ 外周面洗浄工程
Ｓ４ 端面洗浄工程
Ｓ５ 凹凸検査工程
Ｓ６ 傷修復工程
Ｓ７ 全体洗浄工程
Ｓ１８ 巻取工程

Claims (8)

1. 非水電解液二次電池用セパレータを外周面に捲回するセパレータ巻芯の洗浄方法であって、
   前記セパレータ巻芯の端面に付着した異物を除去する端面洗浄工程を含み、
   前記外周面に傷が生じているか否かを検査する凹凸検査工程をさらに含み、
   色温度が２５００Ｋ以上７０００Ｋ以下かつ特殊演色評価数Ｒ１５が６０以上である照明の下で、前記端面洗浄工程によって洗浄された前記セパレータ巻芯に付着した異物の有無を検査する異物検査工程を含むセパレータ巻芯の洗浄方法。
2. 前記凹凸検査工程にて、前記外周面に前記傷が確認された場合に当該傷を修復する傷修復工程をさらに含む請求項１に記載のセパレータ巻芯の洗浄方法。
3. 前記端面洗浄工程にて、前記端面に圧接部材を圧接させる請求項１または２に記載のセパレータ巻芯の洗浄方法。
4. 前記圧接部材は、シート状である請求項３に記載のセパレータ巻芯の洗浄方法。
5. 前記圧接部材に凹凸または複数の微孔が形成されている請求項４に記載のセパレータ巻芯の洗浄方法。
6. 前記端面洗浄工程にて、前記端面に加速された液体を衝突させる請求項１または２に記載のセパレータ巻芯の洗浄方法。
7. 前記端面洗浄工程にて、非プロトン性の溶剤で前記端面を処理する請求項１から６のいずれか１項に記載のセパレータ巻芯の洗浄方法。
8. 前記端面洗浄工程にて、水に界面活性剤を添加した液体で前記端面を処理する請求項１から６のいずれか１項に記載のセパレータ巻芯の洗浄方法。

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