JP7277244B2 - スリットセパレータの製造方法およびスリットセパレータの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、スリットセパレータの製造方法およびスリットセパレータの製造装置に関する。

リチウムイオン二次電池等の非水電解液二次電池は、パーソナルコンピュータ、携帯電話、および携帯情報端末等の電池として広く使用されている。とりわけ、リチウムイオン二次電池は、従前の二次電池と比較して、ＣＯ_２の排出量を削減し、省エネに寄与する電池として、注目されている。

非水電解液二次電池用セパレータをはじめとする、セパレータの製造工程には、セパレータの欠陥を検出する、セパレータに対する検査工程が含まれる（特許文献１参照）。

特開２０１６－１３３３２５号公報（２０１６年７月２５日公開）

特許文献１に開示されている技術等のセパレータの検査の後、セパレータは、スリットされ、複数のスリットセパレータとされることが一般的である。

本願発明者らは、セパレータのスリット後の工程において、スリットセパレータを搬送するローラーの表面に対して付着した異物が、スリットセパレータに対して接触することによって、スリットセパレータに対して欠陥が形成され得ることを見出した。特許文献１に開示されている技術等のセパレータの検査は、スリットセパレータに対して当該欠陥が形成され得ることを想定した、当該欠陥を検出するための検査を含んでいない。このため、特許文献１に開示されている技術等のセパレータの検査を実施してもなお、当該欠陥が残存した低品質のスリットセパレータが製品出荷されてしまう虞があるという問題が発生する。

本発明の一態様は、低品質のスリットセパレータが製品出荷されてしまう虞を低減することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るスリットセパレータの製造方法は、セパレータをスリットし、スリットセパレータを作成するステップと、上記スリットセパレータをローラーによって搬送するステップと、上記ローラーによって搬送された上記スリットセパレータに対して、欠陥が含まれているか否かを検査するステップとを含んでいる。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るスリットセパレータの製造装置は、セパレータをスリットし、スリットセパレータを作成するスリット装置と、上記スリットセパレータを搬送するローラーと、上記ローラーによって搬送された上記スリットセパレータに対して、欠陥が含まれているか否かを検査する検査装置とを備えている。

上記の構成によれば、セパレータのスリット後の工程において、スリットセパレータを搬送するローラーの表面に対して付着した異物が、スリットセパレータに対して接触することによって形成された、スリットセパレータの欠陥を検出することができる。このため、当該欠陥が残存した低品質のスリットセパレータが製品出荷されてしまう虞を低減することができる。

本発明の一態様に係るスリットセパレータの製造方法は、上記検査するステップにて、上記スリットセパレータの欠損を検出する、上記スリットセパレータに対する耐電圧検査を行う。

本発明の一態様に係るスリットセパレータの製造装置において、上記検査装置は、上記スリットセパレータの欠損を検出する、上記スリットセパレータに対する耐電圧検査を行う。

上記の構成によれば、スリットセパレータに対して形成された、１００μｍ以下の微小な欠損を容易に検出することができる。また、上記の構成によれば、ローラーによるスリットセパレータの搬送速度がある程度高速であっても、スリットセパレータの微小な欠損を検出することが可能である。従って、上記の構成は、スリットセパレータを搬送しながらスリットセパレータの欠損を検出することに好適である。

本発明の一態様に係るスリットセパレータの製造方法は、上記スリットセパレータを作成するステップの前に、上記セパレータに対して、欠陥が含まれているか否かを検査するステップを含んでいる。

本発明の一態様に係るスリットセパレータの製造装置は、上記セパレータの搬送経路における上記スリット装置の上流にて、上記セパレータに対して、欠陥が含まれているか否かを検査する。

本発明の一態様に係るスリットセパレータの製造方法は、上記スリットセパレータを巻き取って捲回体を作成するステップと、上記捲回体から、上記スリットセパレータの一部を巻き出すステップとを含んでおり、上記検査するステップにて、上記スリットセパレータにおける巻き出した部分の少なくとも一部に対して、欠陥が含まれているか否かを検査する。

上記の方法によれば、捲回体からスリットセパレータの全てを巻き出すことなく、スリットセパレータの長手方向に沿って周期的に形成される欠陥を検出することができる。従って、捲回体のスリットセパレータに対して周期的な欠陥が形成されていると予想される場合、高効率の検査工程を実施することができる。

本発明の一態様によれば、低品質のスリットセパレータが製品出荷されてしまう虞を低減することができる。

セパレータに対して欠損が形成された例を複数示している。 セパレータに対する耐電圧検査の基本的な原理を示す概略図である。 セパレータに対する耐電圧検査の基本的な原理を示す別の概略図である。 本発明の実施形態１に係るセパレータの製造方法における第１ステップを概略的に示す正面図である。 本発明の実施形態１に係るセパレータの製造方法における第２ステップを概略的に示す正面図である。 本発明の実施形態１に係るセパレータの製造方法における第３ステップを概略的に示す正面図である。 本発明の実施形態１に係るセパレータの製造方法における第４ステップにおける良否判定を具体的に説明するためのイメージ図である。 本発明の実施形態１に係るセパレータの製造方法における第５ステップを概略的に示す正面図である。 本発明の実施形態１に係るセパレータの製造方法における第６ステップを概略的に示す正面図である。 セパレータ、セパレータ片、およびセパレータ片を巻き取って作成された捲回体を示す正面図である。 本発明の実施形態２に係るスリットセパレータの製造方法におけるステップ１を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施形態２に係るスリットセパレータの製造方法におけるステップ２を概略的に示す正面図である。 本発明の実施形態２に係るスリットセパレータの製造方法におけるステップ３を概略的に示す正面図である。 スリットセパレータ、およびスリットセパレータを巻き取って作成された捲回体を示す正面図である。 変形例１に係るセパレータの検査装置および検査方法を概略的に示す斜視図である。 変形例２に係るセパレータの検査装置および検査方法を概略的に示す正面図である。 （ａ）は、図１６に示す検査装置の具体的な構成例を示す斜視図であり、（ｂ）は、同検査装置をセパレータの長手方向から見た側面図である。 図１７に示す検査装置に対する比較例としての、２つの装置の構成を示す斜視図である。 （ａ）は、図１６に示す検査装置の変形例を示す斜視図であり、（ｂ）は、同検査装置をセパレータの長手方向から見た側面図である。 （ａ）は、図１６に示す検査装置の別の変形例を示す斜視図であり、（ｂ）は、同検査装置をセパレータの長手方向から見た側面図である。

本発明を実施するための形態について説明する前に、セパレータの欠損を検出する、セパレータに対する耐電圧検査について説明を行う。

図１には、セパレータ１に対して欠損が形成された例を複数示している。

セパレータ１は、基材２と、基材２における一方の面に対して形成された機能層３とを有している。基材２の一例として、ポリオレフィンを主成分とする多孔質のフィルムが挙げられる。機能層３の一例として、アラミドを主成分とする耐熱膜、セラミックを主成分とする膜、およびＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を主成分とする膜が挙げられる。なお、機能層３は、基材２における両方の面に対して形成されていてもよい。

セパレータ１の製造工程において生じた異物等に起因して、セパレータ１に対して欠損が形成される虞がある。このため、セパレータ１の製造においては、当該欠損を検出するための検査を行う必要がある。

セパレータ１の欠損の一例として、スリット４、ピンホール５、凹部６、およびスリット７が挙げられる。図１には、セパレータ１の断面視における、スリット４、ピンホール５、凹部６、およびスリット７のそれぞれの欠損の様子を示している。

スリット４は、セパレータ１の厚み方向の途中までに形成された切り込みであり、底部８を有する。セパレータ１における一方の面を視たとき、スリット４の長さ（切り込みの長さ）はおよそ、Φ５０μｍ以上２００μｍ以下の円の中に収まる程度である。

ピンホール５は、セパレータ１を貫通する孔である。ピンホール５はおよそΦ５μｍ以上Φ２００μｍ以下である。

凹部６は、セパレータ１におけるいずれかの面に対して形成されており、底部８を有する窪みである。セパレータ１における凹部６が形成された面を視たとき、凹部６のサイズはおよそ、Φ１０μｍの円の中に収まる程度である。

図１において、凹部６は、セパレータ１における機能層３側の面に対して形成されており、底部８が基材２に対して形成されている。但し、凹部６は、セパレータ１における基材２側の面に対して形成されている場合もある。また、凹部６がセパレータ１におけるいずれの面に対して形成されている場合であっても、底部８は、基材２に対して形成されていることもあるし、機能層３に対して形成されていることもある。

スリット７は、セパレータ１を貫通するように形成された切り込みである。セパレータ１における一方の面を視たとき、スリット７の長さ（切り込みの長さ）はおよそ、Φ５０μｍ以上２００μｍ以下の円の中に収まる程度である。

従来、セパレータ１の欠損を検出するために、セパレータ１に対する光学検査が適用されてきた。セパレータ１に対する光学検査とは、セパレータ１をカメラによって撮影し、撮影画像からセパレータ１の欠損を検出するものである。しかしながら、セパレータ１に対する光学検査においては、以下の欠点（Ａ）および（Ｂ）が存在する。

（Ａ）セパレータ１に対する光学検査は、セパレータ１を搬送しながらセパレータ１の欠損を検出することに不向きである。１つ目の理由として、カメラによる撮影の１周期が比較的長い時間であるため、セパレータ１の搬送速度が高い場合、カメラがセパレータ１の欠損を写し損ねる虞があることが挙げられる。２つ目の理由として、ピンホール５等の、セパレータ１の微小な欠損を検出するためには、撮影画像においてこの欠損が不鮮明に写ることを避けるため、セパレータ１の搬送速度を著しく低くする、またはセパレータ１の搬送を停止させる必要があることが挙げられる。

（Ｂ）セパレータ１に対する光学検査は、セパレータ１に対して形成された凹部６を検出することに不向きである。なぜなら、凹部６は、底部８の存在によって、撮影画像において顕在しない場合があり、この場合、当該撮影画像を観察しても検出が困難であるためである。また、セパレータ１に対する光学検査は、セパレータ１に対して形成されたスリット７を検出することに不向きである。なぜなら、スリット７は、鉛直方向に連続した穴とならないため、撮影画像において顕在しない場合があり、この場合、当該撮影画像を観察しても検出が困難であるためである。底部８を有するスリット４は一層光学検査による検出が困難である。

そこで、セパレータ１の欠損を検出するために、セパレータ１に対する耐電圧検査を行うことが考えられる。

図２および図３のそれぞれは、セパレータ１に対する耐電圧検査の基本的な原理を示す概略図である。セパレータ１に対する耐電圧検査は、電源９の電圧を印加しつつ、電源９の正極と接続された電極１０と電源９の負極と接続された電極１１とによってセパレータ１を挟み込むことによって行われる。電極１０および電極１１が１つのコンデンサとして機能し、セパレータ１における電極１０と電極１１との間に位置する部分が誘電体として機能する。図２および図３に示す例においては、電極１０と電極１１との間に空気が介在しており、この場合、電極１０と電極１１との間に位置する空気も誘電体として機能する。

図２には、セパレータ１における電極１０と電極１１との間に位置する部分に対して、欠損が形成されていない例を示している。セパレータ１における電極１０と電極１１との間に位置する部分に対して、欠損が形成されていない場合、セパレータ１によって、電極１０と電極１１とが互いに絶縁される。

図３には、セパレータ１における電極１０と電極１１との間に位置する部分に対して、欠損１２が形成されている例を示している。セパレータ１における欠損１２が形成されている部分は、セパレータ１における欠損１２が形成されていない部分に比べ、抵抗値が低くなっている。このため、セパレータ１における電極１０と電極１１との間に位置する部分に対して、欠損１２が形成されている場合、電極１０と電極１１との間の電界が欠損１２およびその近傍に集中し、電極１０と電極１１とが互いに通電する。

従って、電源９の電圧が印加されており、かつ、電極１０と電極１１とによってセパレータ１を挟み込んだ状態で電極１０と電極１１とが互いに通電した場合、セパレータ１における電極１０と電極１１との間に位置する部分に対して、欠損１２が形成されていることを検出することができる。

以上の原理によって、セパレータ１の欠損１２を検出するために、セパレータ１に対する耐電圧検査を行うことができる。セパレータ１に対する耐電圧検査は、カメラによる光学検査と異なり欠損１２を撮影する必要がないので、セパレータ１の搬送速度がある程度高速であっても、ピンホール５（図１参照）等の、セパレータ１の微小な欠損１２を検出することが可能である。従って、セパレータ１に対する耐電圧検査は、セパレータ１を搬送しながらセパレータ１の欠損１２を検出することに好適である。また、セパレータ１に対する耐電圧検査は、カメラによる光学検査と異なり欠損１２を撮影する必要がないので、スリット４、スリット７、および凹部６（図１参照）を検出することが容易となる。当該搬送速度は特に限定されないが、１ｍ／ｍｉｎ以上２００ｍ／ｍｉｎ以下とすることができ、３０ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎ以下が好ましい。

電源９の電圧値は、セパレータ１の抵抗値、電極１０とセパレータ１との離間距離、ならびにセパレータ１と電極１１との離間距離等によって決定される。上記電圧値および上記各離間距離は、上記耐電圧検査の原理を実現することが可能な条件であればよいが、電源９の電圧値は、例えば、１．８ｋＶ以上３ｋＶ以下とすることができ、２．１ｋＶ以上２．４ｋＶ以下としてもよい。また、電極１０と電極１１間との離間距離は１００μｍ程度が好ましい。つまり、電極１０と電極１１間との離間距離を１００μｍとし、電源９の電圧値を１．８ｋＶ以上３ｋＶ以下とする条件が好適に使用できる。また、電極１０および電極１１のそれぞれに対して所望の値の電圧を連続的に印加することが好ましいので、電極１０および電極１１のそれぞれに対して印加する電圧は、交流電圧であるより、図２および図３に示すように直流電圧であることが好ましい。直流電圧を連続的に印加することによって搬送速度をより速くすることが可能になる。また、電極１０および電極１１のそれぞれに対して印加する電圧値が大きいほど、高い抵抗値によって電極１０と電極１１とが通電することになる。このため、電極１０と電極１１との通電条件が変わることを避けるため、当該直流電圧は、定電圧であることが好ましい。また、空気の耐電圧は一般的に３ｋＶ／ｍｍと言われているが、温度・湿度・飛散異物によって容易に増減するため、再現性の観点から当該検査は、温度・湿度が一定で飛散異物の少ないクリーンルーム環境で実施されることが望ましい。

また、図２および図３においては、電極１０とセパレータ１とが互いに接しておらず、電極１１とセパレータ１とが互いに接している。但し、電極１０とセパレータ１とが互いに接してもよいし、電極１１とセパレータ１とが互いに接しなくてもよい。

電極１０とセパレータ１とが互いに接しない場合、電極１０の表面に対するダメージを低減することができるので、電極１０を長持ちさせることができる。電極１１とセパレータ１とが互いに接しない場合に関しても同様である。電極１０とセパレータ１とが互いに接する場合、電極１０とセパレータ１との離間距離を考慮する必要がないので、セパレータ１に対する耐電圧検査が容易となる。電極１１とセパレータ１とが互いに接する場合に関しても同様である。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るセパレータ１の製造方法には、検査工程が含まれる。この検査工程では、少なくとも以下の第１ステップ～第６ステップを含む検査が行われる。

図４は、第１ステップを概略的に示す正面図である。図５は、第２ステップを概略的に示す正面図である。図６は、第３ステップを概略的に示す正面図である。図７は、第４ステップにおける良否判定を具体的に説明するためのイメージ図である。図８は、第５ステップを概略的に示す正面図である。図９は、第６ステップを概略的に示す正面図である。なお、図４および図５では、セパレータ１を下側から巻き取りおよび繰り出しを行っているが、セパレータ１の巻き取りおよび繰り出しは、特に限定されず、上側から実施しても良い。

第１ステップにおいては、以下の工程が行われる。セパレータ１を、複数のローラー１３によって搬送する。複数のローラー１３によるセパレータ１の搬送先には、捲回装置１４が設けられている。捲回装置１４は、概ねセパレータ１の搬送方向に沿って回転する回転機構１５を有している。回転機構１５に対しては、巻芯１６が装着されている。捲回装置１４は、回転機構１５によって巻芯１６を回転させ、これにより、巻芯１６はセパレータ１を巻き取る。こうして、巻芯１６によってセパレータ１が巻き取られてなる捲回体１７を作成する。

ここで、ローラー１３の表面に対して異物が付着している場合、当該異物が搬送対象のセパレータ１の表面に対して接触し、これによりセパレータ１に対して欠陥が形成され得る。本実施形態では、ローラー１３の表面に対して付着した異物に起因するセパレータ１の欠陥を、ローラー起因欠陥と称する。ローラー１３の表面に対して付着した異物は、ローラー１３の１回転毎にセパレータ１の表面に対して接触するため、ローラー起因欠陥は、セパレータ１の搬送方向に沿って、一定の間隔毎に形成されることになる。換言すれば、ローラー１３の表面に対して異物が付着している場合、セパレータ１に対して、複数のローラー起因欠陥が、セパレータ１の長手方向に沿って周期的に形成され得る。ローラー起因欠陥の一例として、スリット４、ピンホール５、凹部６、スリット７（以上、図１参照）、および欠損１２（図２および図３参照）が挙げられる。

第２ステップにおいては、以下の工程が行われる。捲回装置１８は、捲回体１７から、セパレータ１の一部を巻き出す。捲回体１７は、捲回装置１８の回転機構１９に対して装着される。回転機構１９は、巻芯１６からセパレータ１を送り出す方向に沿って回転する。これにより、巻芯１６はセパレータ１を巻き出す。セパレータ１における第２ステップにて巻き出した部分を、被巻出部分２０とする。回転機構１９および捲回装置１８の組み合わせは、回転機構１５および捲回装置１４の組み合わせであってもよい。また、回転機構１５および捲回装置１４の組み合わせとは別に、回転機構１９および捲回装置１８の組み合わせを用意してもよい。

ここで、捲回体１７からセパレータ１を巻き出す長さ、換言すればセパレータ１の長手方向に沿った被巻出部分２０の長さは、複数のローラー１３のうち、最大の直径を有するローラー１３ａの円周の長さ以上であることが好ましい。その理由については後述する。

第３ステップにおいては、以下の工程が行われる。検査実行装置２１によって、被巻出部分２０の少なくとも一部に対して、ローラー起因欠陥等の欠陥が含まれるか否かを検査する。図６には、被巻出部分２０の一部である被検査部分２２に対して、上述した、セパレータ１の欠損を検出する、セパレータ１に対する耐電圧検査を行う例を示している。検査実行装置２１は、電源２３、電極２４、電極２５、複数のローラー２６、およびローラー８０を有している。電源２３、電極２４、および電極２５が、それぞれ、電源９、電極１０、および電極１１（図２および図３参照）に対応する。なお、図６においては、直流電圧を用いた場合を示しているが、電極２４および電極２５のそれぞれに対して印加する電圧は、直流電圧であってもよいし、交流電圧であってもよい。また、図６においては、電極２４が電源２３の正極と接続され、電極２５が電源２３の負極と接続されているが、電極２５が電源２３の正極と接続され、電極２４が電源２３の負極と接続されてもよい。そして、図６においては、被巻出部分２０を複数のローラー２６およびローラー８０によって搬送し、被検査部分２２を電極２４と電極２５との間に搬送し、被検査部分２２に対して耐電圧検査を行っている。なお、ローラー８０は、被検査部分２２における電極２５よりも下流側に配置され、セパレータ１を搬送する搬送ローラーである。上記構成により、複数のローラー２６およびローラー８０によるセパレータ１の搬送速度がある程度高速であっても、ピンホール５（図１参照）等の、セパレータ１の微小な欠損を検出することが可能である。従って、セパレータ１に対する耐電圧検査は、セパレータ１を搬送しながらセパレータ１の欠損を検出することに好適である。但し、第３ステップにおける被検査部分２２に対する検査は、セパレータ１に対する耐電圧検査に限定されず、セパレータ１に対する光学検査であってもよいし、セパレータ１の欠陥を検出するセパレータ１に対するその他の検査であってもよい。

ここで、第２ステップにおける、捲回体１７からセパレータ１を巻き出す長さが、複数のローラー１３のうち、最大の直径を有するローラー１３ａの円周の長さ以上である場合、以下のメリットがある。この場合、セパレータ１に対して生じるローラー起因欠陥が、被巻出部分２０に位置し易くなる。第３ステップにおいて、被巻出部分２０のうち少なくとも当該円周分の長さを被検査部分２２として検査を行うことで、ローラー起因欠陥を検出し易くなるため、第３ステップによる検査精度を向上させることができる。

本実施形態では、複数のローラー２６はセパレータ１の製造工程にあるローラーとみなさず、セパレータ１の製造工程にあるローラーが、複数のローラー１３のみである例について説明している。上述したメリットを考慮すると、セパレータ１の製造工程において、ローラー１３ａよりさらに直径の大きなローラーがある場合、捲回体１７からセパレータ１を巻き出す長さは、そのローラーの円周の長さ以上であることが好ましい。つまり、捲回体１７からセパレータ１を巻き出す長さは、セパレータ１の製造工程にあるローラーのうち、最大の直径を有するローラーの円周の長さ以上であることが好ましい。捲回体１７からセパレータ１を巻き出す長さは、セパレータ１の製造工程にあるローラーのうち、最大の直径を有するローラーの円周の２倍以上の長さでもよく、３倍以上の長さでもよい。最大の直径を有するローラーの円周の２倍以上とすることによって、検出された欠陥を周期的な欠陥と見なすことが容易となる。

第４ステップにおいては、以下の工程が行われる。第３ステップによる、被検査部分２２に対する検査の結果に基づいて、捲回体１７の良否を判定する。良否判定の具体例を挙げると、被検査部分２２にて欠陥が検出されなかったセパレータ１を有する捲回体１７を良品とみなし、被検査部分２２にて欠陥が検出されたセパレータ１を有する捲回体１７を不良品とみなす。

上述したローラー起因欠陥の形成メカニズムによれば、ローラー起因欠陥は、セパレータ１に対して、欠陥２７（１）、２７（２）、・・・、２７（ｎ）、２７（ｎ＋１）、・・・といった具合に、セパレータ１の長手方向に沿って周期的に形成される。第３ステップにおける被検査部分２２に対する検査によれば、欠陥２７（１）、２７（２）、および２７（３）を検出することができる。そして、被検査部分２２にて欠陥２７（１）、２７（２）、および２７（３）が検出されたセパレータ１は、被検査部分２２以外の部分にて、検査するまでもなく、欠陥２７（４）、２７（５）、・・・が形成されている虞が高いと推測することができる。従って、被検査部分２２にて欠陥２７（１）、２７（２）、および２７（３）が検出されたセパレータ１は、ローラー起因欠陥を有する不良品とみなすことができる。

第５ステップにおいては、以下の工程が行われる。第４ステップにおいて不良品とみなされた捲回体１７のセパレータ１を全て廃棄する。また、第４ステップにおいて良品とみなされた捲回体１７についても、切断装置２８によって少なくとも被検査部分２２をセパレータ１における他の部分から切断し、切断した部分を廃棄する。被検査部分２２を搬送するローラー８０の表面に対して異物が付着している場合、被検査部分２２に特有の欠陥が、被検査部分２２に対して形成される虞がある。被検査部分２２を廃棄することによって、セパレータ１から、ローラー８０の表面に対して付着した異物に起因して欠陥が形成され得る部分を排除することができる。また、第３ステップにおける検査によって被検査部分２２の物性が変動する可能性がある場合、被検査部分２２を廃棄することによって、セパレータ１から、検査によって物性が変動し得る部分を排除することができる。なお、ローラー２６は先の他の工程で使用されるローラーとは異なる径のローラーであることが望ましい。ローラー２６の径が他のローラーの径と異なれば、仮にローラー２６が起点となって周期欠陥が発生しても、欠陥の長手方向の周期を測定することで耐電圧不良の原因がローラー２６であると判断することができる。

また、第５ステップにおいては、被検査部分２２の切断後において、捲回体１７から巻き出されている被巻出部分２０部分が残っていれば、この部分を、捲回装置１８によって巻き戻す。回転機構１９は、第２ステップにおけるセパレータ１の巻き出し時とは逆方向に回転する。これにより、巻芯１６は被巻出部分２０を巻き戻す。

第６ステップにおいては、以下の工程が行われる。第４ステップにおいて良品とみなされた捲回体１７に対して、良品である旨を示すラベル２９を貼り付ける。捲回体１７に対するラベル２９の貼り付けは、装置によって行ってもよいし、手作業によって行ってもよい。また、第４ステップにおいて不良品とみなされた捲回体１７に対して、不良品である旨を示すラベルを貼り付けてもよい。ラベル２９には、捲回体１７が良品であるか否かを示す情報が含まれているが、その他にも例えば、当該情報をシステム（図示しない）で確認するための、当該システムと紐付けられた情報が含まれていてもよい。これにより、捲回体１７が良品であるか否かを、ラベル２９によって知ることができる。

ラベル２９には、捲回体１７の検査結果、および捲回体１７が有するセパレータ１の全長等の、第３ステップの後に判明した捲回体１７に関する情報が含まれていてもよい。これにより、第３ステップの後に判明した捲回体１７に関する情報を、ラベル２９によって詳細に知ることができる。

第４ステップの後かつ第５ステップの前に、第６ステップを行ってもよい。

上記の方法によれば、捲回体１７からセパレータ１の全てを巻き出すことなく、ローラー起因欠陥等の、セパレータ１の長手方向に沿って周期的に形成される欠陥を検出することができる。従って、捲回体１７のセパレータ１に対して周期的な欠陥が形成されていると予想することができ、高効率の検査工程を実施することができる。

本発明の実施形態１に係るセパレータ１の製造装置は、検査装置を含んでいる。当該検査装置は、少なくとも、捲回体１７からセパレータ１を巻き出す捲回装置１８、巻き出したセパレータ１に対して欠陥が形成されているか否かを検査する検査実行装置２１、および検査したセパレータ１を切断する切断装置２８を備えている。そして、捲回装置１８は、巻き出したセパレータ１のうち、セパレータ１の切断後に捲回体１７と連続している部分を捲回体１７に巻き戻す構成となっている。本発明の実施形態１に係るセパレータ１の製造装置における、捲回装置１８、検査実行装置２１、および切断装置２８以外の構成は、周知の技術によって実現可能であるため、ここでは詳細な説明を省略する。上記の構成によれば、捲回体１７からセパレータ１の一部を巻き出し、被巻出部分２０の少なくとも一部に対して欠陥が形成されているか否かを検査する際に、当該巻き出しが可能である。また、切断装置２８によって、廃棄することになる被検査部分２２をセパレータ１における未検査部分から切断することが可能である。従って、高効率の検査工程に好適な、セパレータ１の製造装置を実現することができる。なお、廃棄する被検査部分２２は、検査直後に廃棄せずに次に検査するセパレータとテープ等で結合し、次のセパレータを耐電圧検査するための搬送用のセパレータ辺として使用してもよい。これにより次のセパレータの搬送のための通紙作業が削減され、セパレータの耐電圧検査を効率よく実施することができる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係るスリットセパレータ３２の製造方法は、少なくとも以下のステップ１～ステップ３を含んでいる。

図１１は、ステップ１を概略的に示す斜視図である。図１２は、ステップ２を概略的に示す正面図である。図１３は、ステップ３を概略的に示す正面図である。

ステップ１においては、以下の工程が行われる。セパレータ１を、複数のローラー３３によって搬送する。複数のローラー３３によるセパレータ１の搬送先には、スリット装置３４が設けられている。スリット装置３４は、セパレータ１の搬送方向に沿って、すなわちセパレータ１の長手方向に沿ってセパレータ１を複数にスリットし、複数のスリットセパレータ３２を作成する。

また、セパレータ１の搬送経路におけるスリット装置３４の上流に、前検査装置３５が配置されている。前検査装置３５は、セパレータ１をスリットする前に、セパレータ１に対して欠陥が形成されているか否かを検査する。前検査装置３５は、セパレータ１を照らす光源３６と、光源３６によって照らされたセパレータ１を撮影するカメラ３７と、カメラ３７の撮影画像からセパレータ１の欠損を検出する検出部３８とを有している。前検査装置３５は、セパレータ１の欠損を検出するための、セパレータ１に対する光学検査を行う装置である。

ステップ２においては、以下の工程が行われる。スリットセパレータ３２を、複数のローラー３９によって搬送する。ローラー３９の表面に対して異物が付着している場合、当該異物が搬送対象のスリットセパレータ３２の表面に対して接触し、これによりスリットセパレータ３２に対して欠陥が形成され得る。本実施形態では、ローラー３９の表面に対して付着した異物に起因するスリットセパレータ３２の欠陥を、ローラー起因欠陥と称する。ローラー３９の表面に対して付着した異物は、ローラー３９の１回転毎にスリットセパレータ３２の表面に対して接触するため、ローラー起因欠陥は、スリットセパレータ３２の搬送方向に沿って、一定の間隔毎に形成されることになる。換言すれば、ローラー３９の表面に対して異物が付着している場合、スリットセパレータ３２に対して、複数のローラー起因欠陥が、スリットセパレータ３２の長手方向に沿って周期的に形成され得る。ローラー起因欠陥の一例として、スリット４、ピンホール５、凹部６、スリット７（以上、図１参照）、および欠損１２（図２および図３参照）が挙げられる。

ステップ３においては、以下の工程が行われる。検査装置４０によって、複数のローラー３９によって搬送されたスリットセパレータ３２に対して、ローラー起因欠陥等の欠陥が含まれるか否かを検査する。図１３には、スリットセパレータ３２に対して、上述した、セパレータ１の欠損を検出する、セパレータ１に対する耐電圧検査と同様の、耐電圧検査を行う例を示している。検査装置４０は、電源４１、電極４２、および電極４３を有している。電源４１、電極４２、および電極４３が、それぞれ、電源９、電極１０、および電極１１（図２および図３参照）に対応する。そして、図１３においては、スリットセパレータ３２を複数のローラー３９によって電極４２と電極４３との間に搬送し、スリットセパレータ３２に対して耐電圧検査を行っている。これにより、複数のローラー３９によるスリットセパレータ３２の搬送速度がある程度高速であっても、ピンホール５（図１参照）等の、スリットセパレータ３２の微小な欠損を検出することが可能である。従って、スリットセパレータ３２に対する耐電圧検査は、スリットセパレータ３２を搬送しながらスリットセパレータ３２の欠損を検出することに好適である。但し、ステップ３におけるスリットセパレータ３２に対する検査は、スリットセパレータ３２に対する耐電圧検査に限定されず、スリットセパレータ３２に対する光学検査であってもよいし、スリットセパレータ３２の欠陥を検出するスリットセパレータ３２に対するその他の検査であってもよい。

本発明の実施形態２に係るスリットセパレータ３２の製造装置は、セパレータ１をスリットして、スリットセパレータ３２を作成するスリット装置３４、スリットセパレータ３２を搬送する（複数の）ローラー３９、およびローラー３９によって搬送されたスリットセパレータ３２を検査する検査装置４０を備えている。また、本発明の実施形態２に係るスリットセパレータ３２の製造装置は、セパレータ１をスリットする前に、セパレータ１を検査する前検査装置３５を備えている。本発明の実施形態２に係るスリットセパレータ３２の製造装置における、スリット装置３４、前検査装置３５、ローラー３９、および検査装置４０以外の構成は、周知の技術によって実現可能であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

従来、セパレータ１の搬送経路における前検査装置３５の下流にて、セパレータ１またはスリットセパレータ３２に対して形成された欠陥を検出することは、想定されていなかった。上記の方法によれば、ローラー３９によって搬送されたスリットセパレータ３２の検査を行うことによって、ローラー起因欠陥等の欠陥を検出することができる。つまり、セパレータ１のスリット後の工程において、スリットセパレータ３２を搬送するローラー３９の表面に対して付着した異物が、スリットセパレータ３２に対して接触することによって形成された、スリットセパレータ３２の欠陥を検出することができる。このため、当該欠陥が残存した低品質のスリットセパレータ３２が製品出荷されてしまう虞を低減することができる。加えて、ステップ１における前検査装置３５による検査と、ステップ３との組み合わせによって、ステップ３において欠陥が検出された場合、この欠陥はローラー起因欠陥であると推定することが可能である。

図１４は、スリットセパレータ３２、およびスリットセパレータ３２を巻き取って作成された捲回体４４を示す正面図である。第１ステップ（図４参照）と同様の要領で、スリットセパレータ３２をローラーによって搬送して捲回体４４を作成する。第２ステップ（図５参照）と同様の要領で、捲回体４４からスリットセパレータ３２の一部を巻き出す。第３ステップ（図６参照）と同様の要領で、スリットセパレータ３２における捲回体４４から巻き出した部分の少なくとも一部に対して、ローラー起因欠陥等の欠陥が含まれるか否かを検査する。第４ステップ（図７参照）と同様の要領で、当該検査の結果に基づいて、捲回体４４の良否を判定する。

上記の方法によれば、捲回体４４からスリットセパレータ３２の全てを巻き出すことなく、ローラー起因欠陥等の、スリットセパレータ３２の長手方向に沿って周期的に形成される欠陥を検出することができる。従って、捲回体４４のスリットセパレータ３２に対して周期的な欠陥が形成されていると予想される場合、高効率の検査工程を実施することができる。

〔実施形態３〕
以下、再び図１～図３を参照して、本発明の実施形態３に係るセパレータ１の製造方法について説明する。

基材２における少なくとも一方の面に対して機能層３が形成されてなるセパレータ１の製造方法は、セパレータ１の欠損を検出する、セパレータ１に対する耐電圧検査が含まれる。当該セパレータ１の製造方法を、本発明の実施形態３に係るセパレータ１の製造方法とする。

本発明の実施形態３に係るセパレータ１の製造方法によれば、セパレータ１に対して形成された、数百μｍ以下のオーダーの微小な欠損を容易に検出することができる。この微小な欠損の一例として、スリット４、ピンホール５、凹部６、スリット７、および欠損１２が挙げられる。上述した各ローラー起因欠陥についても、この微小な欠損に含まれる。特に、セパレータ１に対する光学検査は、セパレータ１に対して形成された凹部６を検出することに不向きであったが、セパレータ１に対する耐電圧検査によれば、凹部６を検出することが容易となる。

セパレータ１に対する耐電圧検査は、セパレータ１を挟んで互いに対向する電極１０と電極１１とを通電させることによって行う。セパレータ１における電極１０と電極１１とによって挟まれた部分に関し、欠損１２がない場合に通電せず、欠損１２がある場合に通電するように、電極１０および電極１１のそれぞれに対して印加される電圧値が決定されている。これにより、セパレータ１に対して形成された、数百μｍ以下のオーダーの微小な欠損を的確に検出することができ、凹部６を的確に検出することが容易となる。

電極１０および電極１１のそれぞれに対して印加する電圧は、直流電圧かつ定電圧であることが好ましい。これにより、電極１０および電極１１のそれぞれに対して所望の値の電圧を連続的に印加することができ、かつ、電極１０と電極１１との通電条件を一定にすることができる。従って、セパレータ１に対する耐電圧検査を、連続的かつ一定の条件下で実施することができる。

セパレータ１に対する耐電圧検査においては、基材２および機能層３の少なくとも一方に対して形成された、孔または窪みを検出している。また、セパレータ１に対する耐電圧検査においては、機能層３として、アラミドを主成分とする耐熱膜、セラミックを主成分とする膜、またはＰＶｄＦを主成分とする膜を有するセパレータ１の欠損１２を検出していることが好ましい。

本発明の実施形態３に係るセパレータ１の製造装置は、電源９、電極１０、および電極１１を備えている。本発明の実施形態３に係るセパレータ１の製造装置における、電源９、電極１０、および電極１１以外の構成は、周知の技術によって実現可能であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

〔変形例１〕
図１５は、変形例１に係るセパレータ１の検査装置４５および検査方法を概略的に示す斜視図である。

検査装置４５は、電源４６、電極４７、および電極４８を備えている。電源４６、電極４７、および電極４８が、それぞれ、電源９、電極１０、および電極１１（図２および図３参照）に対応する。なお、図１５においては、直流電圧を用いた場合を示しているが、電極４７および電極４８のそれぞれに対して印加する電圧は、直流電圧であってもよいし、交流電圧であってもよい。また、図１５においては、電極４７が電源４６の正極と接続され、電極４８が電源４６の負極と接続されているが、電極４８が電源４６の正極と接続され、電極４７が電源４６の負極と接続されてもよい。電極４７は円柱形状であり、電極４８は平板状である。そして、図１５においては、セパレータ１を電極４８上に載せ、セパレータ１における電極４８と反対側に電極４７を配置することによって、セパレータ１に対する耐電圧検査を行っている。電極４７は、円柱形状であるため、セパレータ１における電極４８と反対側の面上を転がすように移動させることができる。電極４７の移動は、装置によって行ってもよいし、手作業によって行ってもよい。セパレータ１に対する耐電圧検査中において、電極４７および電極４８の両方が、セパレータ１と接している。これにより、電極４７の移動速度がある程度高速であっても、ピンホール５（図１参照）等の、セパレータ１の微小な欠損を検出することが可能である。

電源９、電極１０、および電極１１からなるセパレータ１の検査装置は、電極１０および電極１１を固定し、セパレータ１を移動させる方式であった。一方、検査装置４５は、セパレータ１および電極４８を固定し、電極４７を移動させる方式である。電極４７および電極４８のそれぞれに対して印加する電圧は、それぞれ、電極１０および電極１１のそれと同様の理由で、直流電圧かつ定電圧であることが好ましい。電極４７は、その欠けを防ぐため、十分な硬さを有する導電体であれば特に限定されず、ＳＵＳ（ステンレス鋼）またはタングステン、導電性セラミック等を用いることができる。一方、電極４８は、非金属系の導電性シートであることが好ましく、例えば導電性のゴムシートであることが好ましい。

検査装置４５は、セパレータ１に対する耐電圧検査中に、セパレータ１を搬送する必要がないので、セパレータ１の面積が大きいときに検査が簡単である。一方、検査装置４５を用いてセパレータ１に対する耐電圧検査を行う場合、セパレータ１に対してシワが生じないように、セパレータ１を弛みがない状態で電極４８上に配置する必要がある。

また、上述した第３ステップにて、被巻出部分２０（図５参照）に相当するセパレータ１部分を切断し、検査装置４５によって、この切断した部分の少なくとも一部に対して、ローラー起因欠陥等の欠陥が含まれるか否かを検査してもよい。当該欠陥が検出されなかった場合、この切断した部分を廃棄し、セパレータ１におけるそれ以外の部分をスリットしてもよい。当該欠陥が検出された場合、前後のロットに含まれるセパレータ１に対して同様の欠陥が形成されていないかの確認、および／または、ローラー１３の清掃を行ってもよい。セパレータ１の長手方向に沿った被巻出部分２０の長さは、ローラー１３ａ（図４参照）の円周の長さ以上であることが好ましい。該長さは、ローラー１３ａの円周の２倍以上の長さでもよく、３倍以上の長さでもよい。最大の直径を有するローラーの円周の２倍以上とすることによって、検出された欠陥を周期的な欠陥と見なすことが容易となる。

セパレータ１の替わりに、被検査部分２２またはスリットセパレータ３２に対して、検査装置４５による検査を行ってもよい。

〔変形例２〕
図１６は、変形例２に係るセパレータ１の検査装置４９および検査方法を概略的に示す正面図である。

検査装置４９は、電源５０、電極５１、および電極５２を備えている。電源５０、電極５１、および電極５２が、それぞれ、電源９、電極１０、および電極１１（図２および図３参照）に対応する。電極５１および電極５２は、いずれも平板状である。そして、図１６においては、セパレータ１を電極５１と電極５２との間に挟み込み、セパレータ１に対する耐電圧検査を行っている。セパレータ１に対する耐電圧検査中において、電極５１および電極５２の両方が、セパレータ１と接している。なお、図１６においては、直流電圧を用いた場合を示しているが、電極５１および電極５２のそれぞれに対して印加する電圧は、直流電圧であってもよいし、交流電圧であってもよい。また、図１６においては、電極５１が電源５０の正極と接続され、電極５２が電源５０の負極と接続されているが、電極５２が電源５０の正極と接続され、電極５１が電源５０の負極と接続されてもよい。

図１７の（ａ）は、検査装置４９の具体的な構成例を示す斜視図であり、図１７の（ｂ）は、検査装置４９をセパレータ１の長手方向から見た側面図である。検査装置４９は、電源５０、電極５１、電極５２、壁部５３、壁部５４、台座部５５、および昇降部５６を有している。なお、図示の簡略化のため、図１７の（ｂ）では、電源５０および昇降部５６を省略している。

壁部５３および壁部５４はいずれも、電極５２に対して沿うように設けられている。壁部５３および壁部５４は、電極５２を挟んで互いに対向するように設けられている。電極５２の上面、壁部５３、および壁部５４が、溝５７を形成しており、セパレータ１における耐電圧検査が行われる部分は、この溝５７に配置される。電極５２における壁部５３側端部から壁部５４側端部までの長さは、セパレータ１の短手方向の幅と同じか、この幅より僅かに大きい。電極５１および電極５２の短手方向の長さは特に限定されないが、電極５１と電極５２が接触して短絡することを防止する観点から、図１７の（ｂ）のように電極５１の短手方向の長さを、電極５２の短手方向の長さより短くしてもよい。

台座部５５は、電極５１を載せている。電極５１は、台座部５５に対して電極５２側に設けられており、電極５２と対向するように設けられている。電極５１は、溝５７に入ることが可能なサイズおよび形状である。昇降部５６は、電極５１を載せた台座部５５を昇降させる機構である。電極５１が溝５７に入っていない状態で、昇降部５６が台座部５５を下げると、台座部５５と共に電極５１も下がり、電極５１はやがて溝５７に入る。反対に、電極５１が溝５７に入っている状態で、昇降部５６が台座部５５を上げると、台座部５５と共に電極５１も上がり、電極５１はやがて溝５７から出る。

セパレータ１に対する耐電圧検査に際して、セパレータ１は、溝５７に概ねちょうど嵌るように、電極５２の上面に対して載せられる。これにより、電極５２に対するセパレータ１の位置が決まる。この状態で、昇降部５６によって台座部５５を下げ、電極５１を溝５７に入れると、セパレータ１を電極５１と電極５２とによって挟み込むことができる。このとき、セパレータ１の面と平行な方向における電極５１の位置は、台座部５５および昇降部５６によって予め規定されている。従って、台座部５５が下がり終わった時点で、セパレータ１に対する電極５１の位置が決まる。

図１７に示す検査装置４９によれば、電極５１および電極５２に対して、セパレータ１における耐電圧検査が行われる部分を位置合わせすることができる。

図１８は、図１７に示す検査装置４９に対する比較例としての、２つの装置の構成を示す斜視図である。

図１７に示す検査装置４９から壁部５３および壁部５４を省いて、溝５７を形成しない場合、セパレータ１が電極５２上を自由に移動する。この結果、電極５２に対するセパレータ１の位置を決めることは困難である。

図１７に示す検査装置４９から昇降部５６を省いた場合、セパレータ１の面と平行な方向における電極５１の位置を決めることが困難である。この結果、セパレータ１および／または電極５２に対する電極５１の位置ズレが生じる。また、電極５１を溝５７に斜め方向に入れると、電極５１が壁部５３および／または壁部５４に対して衝突し、電極５１が傷つく。

図１９の（ａ）は、検査装置４９の変形例である検査装置５８を示す斜視図であり、図１９の（ｂ）は、検査装置５８をセパレータ１の長手方向から見た側面図である。図１９の（ａ）および（ｂ）に示す検査装置５８は、電極５１の長手方向の両端部に絶縁体５９を有する点で、それぞれ、図１７の（ａ）および（ｂ）の構成と異なる。上記構成によれば、電極５１と電極５２が接触して短絡することを、より抑制することができる。

図２０の（ａ）は、検査装置４９の別の変形例である検査装置６０を示す斜視図であり、図２０の（ｂ）は、検査装置６０をセパレータ１の長手方向から見た側面図である。図２０の（ａ）および（ｂ）に示す検査装置６０は、電極５１および電極５２の長手方向の両端部にそれぞれ絶縁体５９および６１を有する点で、それぞれ、図１７の（ａ）および（ｂ）の構成と異なる。上記構成によれば、電極５１と電極５２が接触して短絡することを、さらに抑制することができる。

セパレータ１の替わりに、被検査部分２２またはスリットセパレータ３２に対して、検査装置４９による検査を行ってもよい。

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。

１ セパレータ
２ 基材
３ 機能層
４、７ スリット（欠陥、欠損）
５ ピンホール（欠陥、欠損）
６ 凹部（欠陥、欠損）
１０、１１、２４、２５、４２、４３、４７、４８、５１、５２ 電極
１２ 欠損（欠陥）
１３、１３ａ、２６、３３、３９、８０ ローラー
１４、１８ 捲回装置
１７、３１、４４ 捲回体
２０ 被巻出部分
２１ 検査実行装置
２２ 被検査部分
２７ 欠陥
２８ 切断装置
２９ ラベル
３０ セパレータ片
３２ スリットセパレータ
３４ スリット装置
３５ 前検査装置
４０、４５、４９、５８、６０ 検査装置
５９、６１ 絶縁体

Claims (5)

1. セパレータをスリットし、スリットセパレータを作成するステップと、
   上記スリットセパレータをローラーによって搬送するステップと、
   上記ローラーによって搬送された上記スリットセパレータに対して、欠陥が含まれているか否かを検査するステップとを含み、
   上記検査するステップにて、上記スリットセパレータの欠損を検出する、上記スリットセパレータに対する耐電圧検査を行い、
   上記スリットセパレータを検査する長さは、上記スリットセパレータの製造工程にある上記ローラーのうち、最大の直径を有するローラーの円周の長さ以上であるスリットセパレータの製造方法。
2. 上記スリットセパレータを作成するステップの前に、上記セパレータに対して、欠陥が含まれているか否かを検査するステップを含んでいる請求項１に記載のスリットセパレータの製造方法。
3. 上記スリットセパレータを巻き取って捲回体を作成するステップと、
   上記捲回体から、上記スリットセパレータの一部を巻き出すステップとを含んでおり、
   上記検査するステップにて、上記スリットセパレータにおける巻き出した部分の少なくとも一部に対して、欠陥が含まれているか否かを検査する請求項１または２に記載のスリットセパレータの製造方法。
4. セパレータをスリットし、スリットセパレータを作成するスリット装置と、
   上記スリットセパレータを搬送するローラーと、
   上記ローラーによって搬送された上記スリットセパレータに対して、欠陥が含まれているか否かを検査する検査装置とを備え、
   上記検査装置は、上記スリットセパレータの欠損を検出する、上記スリットセパレータに対する耐電圧検査を行い、
   上記検査装置が上記スリットセパレータを検査する長さは、上記スリットセパレータを搬送する上記ローラーのうち、最大の直径を有するローラーの円周の長さ以上であるスリットセパレータの製造装置。
5. 上記セパレータの搬送経路における上記スリット装置の上流にて、上記セパレータに対して、欠陥が含まれているか否かを検査する請求項４に記載のスリットセパレータの製造装置。

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