JP7262285B2 - 電池用セパレータの製造システム、及び電池用セパレータの製造方法 - Google Patents
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Description
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い。それゆえ、上記非水電解液二次電池は、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、広く使用されている。そして、上記非水電解液二次電池は、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、(a)は通常の構成を示し、(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。
リチウムイオン二次電池1の積層セパレータ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。
図4はリチウムイオン二次電池の積層セパレータ12bを製造するセパレータ製造システム20の流れを示すフロー図である。図5はセパレータ製造システム20の洗浄装置24及び乾燥装置26の構成を示す模式図である。
乾燥装置26は、洗浄工程において用いられた溶媒を除去するために積層セパレータ12bを乾燥させる。乾燥装置26には、積層セパレータ12bが矢印A1の方向に沿って供給される。積層セパレータ12bは、搬送系29の複数個の搬送ローラーR6aにより搬送され、左右2列に密集して交互に配置された複数個の乾燥ローラーR6に順次巻き付けられて搬送される。そして、他の搬送ローラーR6aにより搬送され、矢印A2に示す方向に沿って乾燥装置26から積層セパレータ12bが搬出される。このように、積層セパレータ12bは、搬送ローラR6aを含む搬送系29により搬送されて乾燥装置26を通過する。
洗浄装置24は、セパレータ12cに機能層4が塗布された積層セパレータ12bを洗浄する。搬送系29は、積層セパレータ12bを、塗工装置22、析出装置23、洗浄装置24、乾燥装置26の順番に通過させる。
(巻きずれ評価)
作製した塗工フィルムロールを目視で確認し、巻きずれが生じていないものを〇、巻きずれが生じたものを×とした。
作製した塗工フィルムロールを1m繰り出して机上に静置し、カールが生じなかったものを〇、カールが生じたものを×とした。
攪拌翼、温度計、窒素流入管および粉体添加口を有する、3リットルのセパラブルフラスコに、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)2200g、塩化カルシウム粉末151gを加えた。次いで、当該セパラブルフラスコの内容物を摂氏100度に昇温して、当該塩化カルシウム粉末を完全に溶解させた。次いで、当該セパラブルフラスコの内容物を室温に冷却した後に、パラフェニレンジアミン68.23gを加え完全に溶解させた。次いで、テレフタル酸ジクロライド124.97gを加え、摂氏20度で1時間撹拌することで、ポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)(以下、PPTAと省略する)の6重量パーセント溶液を得た。
洗浄部入口の張力A、乾燥部入口の張力Bおよび乾燥部出口の張力Cを0.09N/mmとした以外は、実施例1と同じ条件で塗工フィルムロール2を作製した。得られた塗工フィルムは、カールし、また、塗工フィルムロールには巻きずれが発生した。
洗浄部入口の張力Aを0.09N/mm、乾燥部入口の張力Bを0.17N/mm、乾燥部出口の張力Cを0.19N/mmとした以外は、実施例1と同じ条件で塗工フィルムロール3を作製した。得られた塗工フィルムロールに、巻きずれは生じなかったが、塗工フィルムにカールが生じた。
図6は乾燥装置の変形例の構成を示す模式図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。
<実施形態2>
本実施形態は、前記析出装置23および前記洗浄装置24を含まないこと以外は、前記実施形態1と同一である。
<実施形態3>
前述した実施形態1、2では、機能層4を塗工装置22でセパレータ12cに塗工したときの乾燥装置26による乾燥工程の例、洗浄装置24による洗浄工程の例を示したが、本発明はこれに限定されない。前述した延伸工程における延伸基材の洗浄工程、乾燥工程において、同様な張力設定にしても同様の効果が得られる。
20 セパレータ製造システム
24 洗浄装置(洗浄部)
26 乾燥装置(乾燥部)
29 搬送系(搬送部)
Claims (2)
- フィルムを乾燥させる乾燥部と、
上記フィルムを、上記乾燥部を通過させる搬送部とを備えており、
上記乾燥部の出口における上記フィルムの張力は、上記乾燥部の入口における上記フィルムの張力より低く、
上記フィルムを洗浄する洗浄部を備えており、
上記搬送部は、上記フィルムを、上記洗浄部、上記乾燥部の順に通過させ、
上記洗浄部の入口における上記フィルムの張力は、上記乾燥部の入口における上記フィルムの張力より低い電池用セパレータの製造システム。 - フィルムを、乾燥部を通過させることで乾燥する工程を含み、
上記乾燥部の出口における上記フィルムの張力を、上記乾燥部の入口における上記フィルムの張力より低くし、
上記フィルムを洗浄する洗浄部を用いて、
上記フィルムを、上記洗浄部、上記乾燥部の順に通過させ、
上記洗浄部の入口における上記フィルムの張力を、上記乾燥部の入口における上記フィルムの張力より低くする電池用セパレータの製造方法。
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