JPH07130349A - Manufacture of separator for battery - Google Patents

Manufacture of separator for battery

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JPH07130349A
JPH07130349A JP5276519A JP27651993A JPH07130349A JP H07130349 A JPH07130349 A JP H07130349A JP 5276519 A JP5276519 A JP 5276519A JP 27651993 A JP27651993 A JP 27651993A JP H07130349 A JPH07130349 A JP H07130349A
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JP
Japan
Prior art keywords
porous film
separator
battery
fine particles
temperature
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5276519A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noboru Takahashi
昇 高橋
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07130349A publication Critical patent/JPH07130349A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PURPOSE:To prepare a precise separator extremely easily within a short time by combining a porous film and a low molecular weight polyolefine with optional melting point; wherein the fine pores of the film in the separator can be closed at optional temperature. CONSTITUTION:A charged porous film 12 is sent to a heater roller 3 set at the temperature lower by 0.5 to several degrees than the melting point of low molecular weight polyolefine-based wax fine particles 13 which are to be thermally pressed to the film, and then the porous film 12 charged by the heater roller 3 is sent to a wax fine particle stirring tank 4 filled with the wax fine particles 13 through an open mouth part 4a. As a result, the wax fine particles 13 adhere to the charged porous film 12 due to electrostatic force and the wax fine particles 13 are immediately softened and stuck to the porous film 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多孔質フィルムを用い
てなる電池用セパレータの製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a battery separator using a porous film.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の電子技術のめざましい進歩は、電
子機器の小型・軽量化を次々と実現させている。それに
伴い、移動用電源としての電池に対しても益々小型・軽
量且つ高エネルギー密度であることが求められるように
なっている。
2. Description of the Related Art Recent remarkable advances in electronic technology have made electronic devices smaller and lighter one after another. Along with this, batteries, which are used as mobile power sources, are required to be smaller and lighter and have high energy density.

【0003】このことに対処するための方法の一つとし
て、電池の構成要素であるセパレータの改良が行われて
いる。即ち、活物質量の増大や内部抵抗の低減による電
池性能の向上や電池薄型化の要求に答えるために、多孔
質フィルムを電池セパレータに用いる方法がある。例え
ば、セパレータとして微孔性のポリエチレンやポリプロ
ピレンのフィルムを用いて、液体電解質や半固体電解質
を含浸させる方法が報告されている。
As one of the methods for coping with this, the separator, which is a constituent element of the battery, has been improved. That is, there is a method of using a porous film as a battery separator in order to meet the demands for improving battery performance and reducing battery thickness by increasing the amount of active material and reducing internal resistance. For example, a method of impregnating a liquid electrolyte or a semi-solid electrolyte using a microporous polyethylene or polypropylene film as a separator has been reported.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな例で示される微孔性のポリエチレンやポリプロピレ
ンのフィルムをセパレータとして用いる場合では、電池
に何らかの事故が発生した際に不都合が生じる。例え
ば、何らかの不慮の事故によって電池内部の正及び負電
極間でイオン電流制御が不能となり、セパレータの微孔
を通じて短絡が発生し、電池内部で電池温度の急激な上
昇を伴う化学反応が生じると、電池の内容物が外部に噴
出したり、さらには爆発が起こることも有り得る。
However, in the case where the microporous polyethylene or polypropylene film shown in such an example is used as a separator, inconvenience occurs when an accident occurs in the battery. For example, if an unexpected accident causes the ion current control between the positive and negative electrodes inside the battery to become impossible, a short circuit occurs through the fine holes of the separator, and a chemical reaction involving a rapid increase in battery temperature occurs inside the battery, The contents of the battery may squirt outside or even explode.

【0005】この問題に対処するために、従来から、任
意の温度で融解して上記セパレータの微孔を塞ぐ、いわ
ゆるヒューズ剤をこのセパレータの表面上に添着する方
法と、多孔質のセパレータ自体の性質として、温度が上
昇することでその結晶融解が生じて微孔を塞ぐものを用
いる方法との2種の方法で研究が進められている。
In order to deal with this problem, conventionally, a method of melting at an arbitrary temperature to close the fine pores of the separator, that is, a so-called fuse agent is attached to the surface of the separator, and a porous separator itself is used. As a property, research is progressing by two types of methods, that is, a method in which crystal melting occurs when the temperature rises and a material that closes the micropores is used.

【0006】例えば、前者のヒューズ剤を用いる方法と
しては、このヒューズ剤自体が多孔質のものを用い、界
面活性剤と組み合わせて、印刷等の方法により該セパレ
ータ上に幾何学パターンを形成し、このヒューズ剤の被
覆率を規定する方法や、このセパレータ上に可融性不織
布をいわゆるメルトブロー法で形成し、熱プレスで圧着
する方法や、可融性微粒子を多孔質膜で両側から挟み、
プレスして圧着する方法等がある。
[0006] For example, as a method of using the former fuse agent, the fuse agent itself is porous and is combined with a surfactant to form a geometric pattern on the separator by a method such as printing, A method of defining the coverage of this fuse agent, forming a fusible non-woven fabric on this separator by a so-called melt blow method, and crimping with a hot press, sandwiching fusible particles from both sides with a porous film,
There is a method of pressing and crimping.

【0007】一方、後者のセパレータ自体が熱融解して
その微孔を塞ぐ方法としては、いわゆるメルトブロー法
やフラッシュ防糸法によって形成した不織布を熱プレス
製膜して上記セパレータの微孔の孔径を制御する方法
や、ポリエチレンを材料とするいわゆるゲル延伸法等が
ある。
On the other hand, as the latter method of melting the separator itself by heat to close the fine pores, a non-woven fabric formed by a so-called melt blow method or flash yarn preventing method is subjected to hot press film formation to reduce the fine pore diameter of the separator. There are a control method and a so-called gel stretching method using polyethylene as a material.

【0008】ところが、前者のヒューズ剤を用いる方法
では、この方法が電池の事故を防止するものとしては非
常に有効であるにもかかわらず、その作製工程が非常に
複雑且つ高精度を必要とするものであり、また一部特殊
な材料を要するために、歩溜りが低く、その上製造コス
トの著しい増大を招き、製品の信頼性にも大きな問題を
有している。
However, the former method using a fuse agent requires a very complicated and highly accurate manufacturing process, though this method is very effective for preventing battery accidents. In addition, since some special materials are required, the yield is low, the manufacturing cost is significantly increased, and the reliability of the product is seriously problematic.

【0009】さらに、後者のセパレータ自体が熱融解し
てその微孔を塞ぐ方法では、上記不織布を用いる方法の
場合、基材が不織布であるために微孔の孔径が大きく、
熱融解して該微孔を塞ぐまでに時間がかかり、またその
閉塞も十分であるとは言い難い。また、ゲル延伸法の場
合、材料のポリエチレンが低融点のために通常使用温度
での材料強度が十分でなく、更にこの温度領域で弾性率
緩和が生じる等の問題がある。
Further, in the latter method in which the separator itself is heat-melted to close its fine pores, in the case of using the above-mentioned non-woven fabric, since the base material is a non-woven fabric, the micro-pore diameter is large,
It takes time to heat-melt and block the micropores, and it is hard to say that the blockage is sufficient. Further, in the case of the gel drawing method, since the material polyethylene has a low melting point, the material strength at ordinary use temperature is not sufficient, and there is a problem that elastic modulus relaxation occurs in this temperature range.

【0010】本発明は、上述の様々な課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、多孔質フィ
ルムと任意の融点の低分子量ポリオレフィンとを組み合
わせて、任意の温度で該多孔質フィルムの微孔を閉塞す
るセパレータを、非常に単純且つ短時間に精密に作製す
ることが可能となり、製造コストを大幅に削減させ、製
品の歩溜り及び信頼性を大幅に向上させることが可能と
なる電池用セパレータの製造方法を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned various problems, and an object of the present invention is to combine a porous film and a low molecular weight polyolefin having an arbitrary melting point to obtain the porous material at an arbitrary temperature. It is possible to manufacture a separator that closes the micropores of a quality film very simply and precisely in a short time, greatly reducing the manufacturing cost and greatly improving the yield and reliability of the product. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a battery separator that becomes

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明では、低分子量ポ
リオレフィン微粒子を、多孔質フィルム上に静電的に付
着させ、熱圧着することで電池用セパレータを作製す
る。
In the present invention, a low-molecular-weight polyolefin fine particle is electrostatically adhered onto a porous film and thermocompression bonded to produce a battery separator.

【0012】この場合、前記多孔質フィルムにおいて
は、ポリプロピレンを材料として用いる。
In this case, polypropylene is used as a material for the porous film.

【0013】[0013]

【作用】本発明に係る電池用セパレータの製造方法にお
いては、荷電ローラーを用いて常温付近で弾性率緩和強
度が非常に安定であるポリプロピレンよりなる多孔質フ
ィルム上に静電気を帯電させ、その後低分子量ポリオレ
フィン微粒子をヒーターローラーを用いて帯電した静電
気力を利用して該多孔質フィルム上に付着させ、次いで
圧着用ローラーを用いて該ポリオレフィン微粒子を熱圧
着することで電池用セパレータを作製するので、電池に
不慮の事故が発生して電池の温度が所定値を越えた際
に、該セパレータ上に圧着された上記ポリオレフィン微
粒子が溶融することで電池用セパレータの微孔を閉塞し
て電池の正極と負極との間に生じる短絡を遮断するセパ
レータが、極めて簡単且つ確実に、しかも短時間で作製
されることとなる。
In the method for manufacturing a battery separator according to the present invention, static electricity is charged on a porous film made of polypropylene, which has a very stable elastic modulus relaxation strength at around room temperature using a charging roller, and then a low molecular weight is used. Since the polyolefin fine particles are attached to the porous film by using the electrostatic force charged by using a heater roller, and then the polyolefin fine particles are thermocompression-bonded by using a pressure-bonding roller, a battery separator is prepared. When an unexpected accident occurs in the battery and the temperature of the battery exceeds a predetermined value, the polyolefin fine particles that are pressure-bonded onto the separator are melted to close the micropores of the battery separator, thereby positive and negative electrodes of the battery. Thus, the separator that cuts off the short circuit between and can be manufactured extremely easily and reliably, and in a short time.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明に係る電池用セパレータの製造
方法の実施例を図面を参照しながら説明する。
EXAMPLES Examples of a method for manufacturing a battery separator according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】電池用セパレータを用いた高性能を有する
電池の一例として、非水電解液二次電池が挙げられる。
この非水電解液二次電池は、リチウムやリチウム合金さ
らには炭素材料のようなリチウムイオンをドープ且つ脱
ドープが可能な物質を負極として使用し、また、正極に
リチウムコバルト複合酸化物等のリチウム複合酸化物を
使用するものである。この電池は、電池電圧が高く、高
エネルギー密度を有し、サイクル特性に優れた電池であ
る。
A non-aqueous electrolyte secondary battery is an example of a high-performance battery using a battery separator.
This non-aqueous electrolyte secondary battery uses a substance capable of doping and dedoping lithium ions, such as lithium and a lithium alloy, and further a carbon material, as a negative electrode, and a positive electrode such as a lithium cobalt composite oxide. A composite oxide is used. This battery has a high battery voltage, a high energy density, and excellent cycle characteristics.

【0016】上記非水電解液二次電池の電極は、該電池
が円筒形状を有する場合を例にとると、リチウムのドー
プ・脱ドープが可能な炭素材料であるKHカーボンより
なる負極と、リチウムと遷移金属の複合酸化物であるL
iCoO2 よりなる正極とで構成される電極部が、セパ
レータを介して巻芯体に複数回巻回されて巻回電極体と
して形成され構成されている。
Taking the case where the battery has a cylindrical shape as an example, the electrodes of the non-aqueous electrolyte secondary battery described above include a negative electrode made of KH carbon, which is a carbon material capable of doping / dedoping lithium, and a lithium electrode. L, which is a complex oxide of
An electrode portion composed of a positive electrode made of iCoO 2 is wound around the winding core body a plurality of times via a separator to form a winding electrode body.

【0017】ところで、電池に不慮の事故が発生して電
池内部の正及び負電極間でセパレータの微孔を通じて短
絡が起こり、電池内部で電池温度の急激な上昇を伴う制
御不能な化学反応が生じると、電池の爆発等の危険が生
じることがある。このことに対する好適な対策の一つと
して、電池に不慮の事故が発生して電池の温度が所定値
を越えた際に、上記ポリオレフィン微粒子が溶融して電
池用セパレータの微孔を閉塞して電池の正極と負極との
間に生じる短絡を遮断するセパレータを電池用セパレー
タとして用いるというものがある。
By the way, an unexpected accident occurs in the battery, a short circuit occurs between the positive and negative electrodes inside the battery through the fine holes of the separator, and an uncontrollable chemical reaction occurs inside the battery accompanied by a rapid rise in the battery temperature. May cause a danger such as battery explosion. As one of suitable measures against this, when an unexpected accident occurs in the battery and the temperature of the battery exceeds a predetermined value, the polyolefin fine particles are melted to close the micropores of the battery separator to close the battery. There is a method in which a separator for blocking a short circuit generated between the positive electrode and the negative electrode is used as a battery separator.

【0018】本実施例は、このセパレータを作製する好
適な製造方法である。
The present embodiment is a preferred manufacturing method for manufacturing this separator.

【0019】本実施例に係る電池用セパレータの製造方
法において、該電池用セパレータの作製に用いる製造装
置は、図1に示すように、セパレータ送り出しローラー
1と、帯電用高電圧の荷電ローラー2と、ヒーターロー
ラー3と、攪拌用歯車11を有するワックス微粒子攪拌
槽4と、このワックス微粒子攪拌槽4の下部に接触して
設置されている冷却槽5と、圧着用ローラー6と、セパ
レータ巻き取りローラー7とで構成されている。
In the method for manufacturing a battery separator according to this embodiment, the manufacturing apparatus used for manufacturing the battery separator includes a separator delivery roller 1 and a charging high-voltage charging roller 2 as shown in FIG. A heater roller 3, a wax fine particle stirring tank 4 having a stirring gear 11, a cooling tank 5 installed in contact with the lower portion of the wax fine particle stirring tank 4, a pressure bonding roller 6, and a separator winding roller. 7 and 7.

【0020】本実施例に係る電池用セパレータの製造方
法は、後述の低分子量ポリオレフィンのワックス微粒子
を用い、図1に示した製造装置によって、後述の多孔質
フィルムと上記ワックス微粒子を組み合わせて電池用セ
パレータを作製するものである。
The method for producing the battery separator according to this embodiment uses the wax fine particles of low molecular weight polyolefin described below, and combines the porous fine film described later with the wax fine particles by the production apparatus shown in FIG. A separator is produced.

【0021】すなわち、上記実施例では、先ず、後述す
る多孔質フィルム12をセパレータ送り出しローラー1
よりフィードし、次に1〜数kVに荷電された帯電用高
電圧の荷電ローラー2によってこのフィードされた多孔
質フィルム12に電荷を帯電させる。
That is, in the above embodiment, first, the porous film 12 to be described later is loaded into the separator delivery roller 1.
The porous film 12 is further fed, and then the fed porous film 12 is charged by the charging high-voltage charging roller 2 charged to 1 to several kV.

【0022】その後、該多孔質フィルム12上に熱圧着
する後述の低分子量ポリオレフィンのワックス微粒子1
3の融解温度より0.5〜数℃低い温度に設定されたヒ
ーターローラー3に、帯電した多孔質フィルム12を送
り、このヒーターローラー3によって、帯電した多孔質
フィルム12をワックス微粒子13で満たされたワック
ス微粒子攪拌槽4中に送り込むことで、該ワックス微粒
子13が帯電した多孔質フィルム12上に静電気力にて
付着し、このワックス微粒子13は直ちに軟化して多孔
質フィルム12上に融着する。
Then, wax fine particles 1 of a low molecular weight polyolefin, which will be described later, are thermocompression bonded onto the porous film 12.
The charged porous film 12 is sent to the heater roller 3 set to a temperature lower than the melting temperature of 3 by 0.5 to several degrees Celsius, and the charged porous film 12 is filled with the wax fine particles 13 by the heater roller 3. By being fed into the wax fine particle stirring tank 4, the wax fine particles 13 are electrostatically attached to the charged porous film 12, and the wax fine particles 13 are immediately softened and fused on the porous film 12. .

【0023】ここで、ワックス微粒子攪拌槽4中では、
攪拌用歯車11が回転して常時該ワックスを均一な状態
としている。また、このワックス微粒子攪拌槽4下部に
接触して設置されている冷却槽5は、ワックス微粒子攪
拌槽4中のワックスの温度上昇を抑えて絶えず一定の温
度に保つためのものである。
Here, in the wax fine particle stirring tank 4,
The stirring gear 11 rotates to keep the wax in a uniform state at all times. Further, the cooling tank 5 installed in contact with the lower part of the wax fine particle stirring tank 4 is for keeping the temperature of the wax in the wax fine particle stirring tank 4 constant and constantly maintaining it at a constant temperature.

【0024】そして、圧着用ローラー6によって該ワッ
クス微粒子13を多孔質フィルム12上に圧着して平滑
化し、セパレータ巻き取りローラー7へ送ることで、電
池用セパレータが完成する。
Then, the wax fine particles 13 are pressure-bonded onto the porous film 12 by the pressure-bonding roller 6 so as to be smoothed and sent to the separator take-up roller 7, whereby the battery separator is completed.

【0025】ここで、多孔質フィルム12の材質につい
て説明する。この多孔質フィルム12の材質としては、
ポリエチレンとポリプロピレンの2種が考えられる。そ
こで、実験例1として、これらの2種について各々を材
料とする電池用セパレータを、上記実施例に係る電池用
セパレータの製造方法によって作製し、それぞれの弾性
率の温度依存性について調べた。
Now, the material of the porous film 12 will be described. As a material of the porous film 12,
Two types are considered: polyethylene and polypropylene. Therefore, as Experimental Example 1, a battery separator made of each of these two materials was manufactured by the method for manufacturing a battery separator according to the above-described example, and the temperature dependence of each elastic modulus was examined.

【0026】上記実験例1の結果を図2及び図3に示
す。これらの図2及び図3においては、複素弾性率Eを
E=E’+iE”と表した際の弾性率E’及び弾性率緩
和強度E”(どちらも測定値、図中目盛りは対数表示で
あり、単位はPa)と、複素平面上において弾性率E’
に対する弾性率緩和強度E”の勾配である弾性損失率t
anδ(上記測定値から算出した計算値)とを示す。
The results of Experimental Example 1 are shown in FIGS. 2 and 3. In these FIGS. 2 and 3, the elastic modulus E ′ and elastic modulus relaxation strength E ″ when the complex elastic modulus E is expressed as E = E ′ + iE ″ (both are measured values, the scale in the figure is logarithmic display. And the unit is Pa), and the elastic modulus E ′ on the complex plane
Elastic modulus t which is the gradient of the elastic modulus relaxation strength E ″ with respect to
an δ (calculated value calculated from the above measured value).

【0027】先ず、ポリエチレン製の多孔質フィルムに
ついては、図2に示すように、常温(25℃前後)にお
いて弾性損失率の増加率が非常に大きく、従って常温で
更に温度が僅かでも上昇すると、急激にその弾性を失う
こととなる。一方、ポリプロピレン製の多孔質フィルム
(ヘキスト−セラニーズ社製、商品名セルガード250
2)については、上記ポリエチレン製と異なり、図3に
示すように、常温において弾性損失率の変化率が小さ
く、従って常温で更に温度が変化してもその弾性率が殆
ど変わらない。
First, as for the porous film made of polyethylene, as shown in FIG. 2, the increase rate of the elastic loss rate is very large at room temperature (around 25 ° C.). It will suddenly lose its elasticity. On the other hand, a porous film made of polypropylene (trade name Celgard 250, manufactured by Hoechst-Ceraneze Co., Ltd.
Regarding 2), unlike the above polyethylene, as shown in FIG. 3, the change rate of the elastic loss rate is small at room temperature, and therefore, even if the temperature is further changed at room temperature, the elastic modulus hardly changes.

【0028】以上の結果から、多孔質フィルム12の材
料としては、ポリプロピレンが好ましいことがわかる。
From the above results, it is understood that polypropylene is preferable as the material of the porous film 12.

【0029】なお、上記実施例1では、ワックス微粒子
13として下記の表1に示すワックスのうちから1種を
選択して使用する。
In Example 1, the wax fine particles 13 are selected from the waxes shown in Table 1 below.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】この表1において、Aは分子量、Bは粘度
(cps)、CはDSC副ピーク温度(℃)、DはDS
C主ピーク温度(℃)、Eは軟化点温度(℃)、Fは目
視溶融温度(℃)を示す。また、表中Sは三洋化成株式
会社製の商品名サンワックスを、Bはビスコールを表す
(例えば、S−131Pはサンワックス131Pを示
す)。ここで、分子量、粘度、及び軟化点温度はメーカ
ー公表値である。また、商品名サンワックスはエチレン
系、商品名ビスコースはプロピレン系のものである。
In Table 1, A is a molecular weight, B is a viscosity (cps), C is a DSC sub-peak temperature (° C.), and D is a DS.
C main peak temperature (° C.), E shows softening point temperature (° C.), and F shows visual melting temperature (° C.). Further, in the table, S represents the product name Sun Wax manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., and B represents Viscol (for example, S-131P represents the sun wax 131P). Here, the molecular weight, the viscosity, and the softening point temperature are the values published by the manufacturer. Further, the trade name Sun Wax is ethylene-based, and the trade name Viscose is propylene-based.

【0032】ここで、上記実施例によって作製した電池
用セパレータの、温度が上昇した際のイオン電流遮断特
性(即ち、多孔質フィルム12上のワックス微粒子13
が溶融して多孔質フィルム12の微孔を塞ぎ、電解液中
のイオン電流を遮断する特性、以下、SD特性と記す)
について調べた実験例2について説明する。なお、上記
実験例2では、上記イオン電流遮断特性を、温度変化に
対する該セパレータの電気抵抗値の変化として測定し
た。
Here, the ion current blocking characteristics when the temperature rises (that is, the wax fine particles 13 on the porous film 12 of the battery separator manufactured according to the above-mentioned example.
Melts to block the micropores of the porous film 12 and block the ionic current in the electrolytic solution (hereinafter referred to as SD characteristic).
Experimental Example 2 in which is examined will be described. In Experimental Example 2, the ionic current interruption characteristic was measured as a change in electric resistance value of the separator with respect to a temperature change.

【0033】この実験例2では、上記実施例により作製
した電池用セパレータのサンプルの多孔質フィルム12
としては、上述のヘキスト−セラニーズ社製の商品名セ
ルガード2502と膜厚の異なる商品名セルガード25
00(膜厚25μm)を用い、ワックス微粒子13とし
ては、上述のポリプロピレン製のものを用いた。また、
上記実験例2では、上記サンプルに対する比較例とし
て、上述の商品名セルガード2502のみで電池用セパ
レータとして各温度における抵抗値を測定した。
In this Experimental Example 2, the porous film 12 of the sample of the battery separator prepared in the above-mentioned Example
For example, the product name Celguard 2502 manufactured by Hoechst-Celanies Co., Ltd. and the product name Celguard 25 having a different film thickness
00 (film thickness 25 μm) was used, and the wax fine particles 13 were made of the above-mentioned polypropylene. Also,
In Experimental Example 2, as a comparative example with respect to the sample, the resistance value at each temperature was measured as the battery separator using only the trade name Celguard 2502 described above.

【0034】上記実験例2の結果を図4及び図5に示す
(図中、抵抗値は対数表示されている)。上記サンプル
については、図4に示すように、温度が120℃を越え
ると抵抗値が急激に増大し、155℃では常温における
抵抗値より5桁近く上昇している。このことから、温度
が120℃を越えたあたりから多孔質フィルム12上の
ワックス微粒子13が溶融して多孔質フィルム12の微
孔を塞ぎ始め、更に温度が上昇するにつれてこの微孔が
ほぼ確実に閉塞されていくことがわかる。
The results of Experimental Example 2 are shown in FIGS. 4 and 5 (resistance values are shown in logarithm in the figures). As for the sample, as shown in FIG. 4, the resistance value drastically increases when the temperature exceeds 120 ° C., and at 155 ° C., the resistance value rises by almost five orders of magnitude over the resistance value at room temperature. From this, the wax fine particles 13 on the porous film 12 melt around the temperature exceeding 120 ° C. and start to close the fine pores of the porous film 12, and as the temperature further rises, the fine pores almost certainly exist. You can see that it will be blocked.

【0035】一方、上記比較例については、図5に示す
ように、155℃付近まで抵抗値に殆ど変化がなく、1
60℃を越えても約2桁程の上昇が見られる程度であ
る。このことは、多孔質フィルム12のみでは高温時に
おける多孔質フィルム12の微孔の閉塞が十分ではな
く、高い上記SD特性を得ることが困難であるというこ
とを示している。
On the other hand, in the above comparative example, as shown in FIG. 5, there was almost no change in the resistance value up to around 155 ° C.
Even if the temperature exceeds 60 ° C, the increase is about two orders of magnitude. This indicates that the porous film 12 alone does not sufficiently close the micropores of the porous film 12 at a high temperature, and it is difficult to obtain high SD characteristics.

【0036】以上から、上記実施例によって作製した電
池用セパレータは、非常に高い上記SD特性を示すこと
がわかる。
From the above, it can be seen that the battery separators manufactured according to the above-mentioned examples exhibit extremely high SD characteristics.

【0037】本実施例に係る電池用セパレータの製造方
法においては、荷電ローラー1を用いて常温付近で弾性
率緩和強度が非常に安定であるポリプロピレンよりなる
多孔質フィルム12上に静電気を帯電させ、その後低分
子量ポリオレフィン微粒子であるワックス微粒子13を
ヒーターローラー3を用いて帯電した静電気力を利用し
て該多孔質フィルム12上に付着させ、次いで圧着用ロ
ーラー5を用いてワックス微粒子13を熱圧着すること
で電池用セパレータを作製するので、電池に不慮の事故
が発生して電池の温度が所定値を越えた際に、該セパレ
ータ上に圧着されたワックス微粒子13が溶融すること
で電池用セパレータの微孔を閉塞して電池の正極と負極
との間に生じる短絡イオン電流を遮断するセパレータ
が、極めて簡単且つ確実に、しかも短時間で作製される
こととなる。
In the method for manufacturing a battery separator according to this example, static electricity is charged by using the charging roller 1 on the porous film 12 made of polypropylene, which has a very stable elastic modulus relaxation strength at around room temperature. After that, the wax fine particles 13 which are low molecular weight polyolefin fine particles are attached to the porous film 12 by using the electrostatic force charged by using the heater roller 3, and then the wax fine particles 13 are thermocompression bonded by using the pressure bonding roller 5. Since the battery separator is produced by the above, when the accident of the battery occurs and the temperature of the battery exceeds a predetermined value, the wax fine particles 13 pressure-bonded on the separator are melted and The separator that closes the micropores and blocks the short-circuiting ionic current generated between the positive electrode and the negative electrode of the battery is extremely simple and Indeed, addition and thus made in a short time.

【0038】従って、歩溜りを増加させ、製品の信頼性
の大幅な向上を図ることが可能となる。
Therefore, the yield can be increased and the reliability of the product can be greatly improved.

【0039】次に、上記実施例の変形例を図面を参照し
ながら説明する。なお、図1と対応するものについては
同符号を記す。
Next, a modification of the above embodiment will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to those corresponding to FIG.

【0040】この変形例は、上記実施例とほぼ同様の構
成及び機能を有するが、電池用セパレータの作製工程に
おいて、その製造装置を複数台用いる点で異なる。
This modification has substantially the same structure and function as the above-mentioned embodiment, but differs in that a plurality of manufacturing apparatuses are used in the manufacturing process of the battery separator.

【0041】すなわち、この変形例においては、図6に
示すように、図1で示した製造装置が複数台(図示の例
では3台)設けられ、各製造装置において各々上記表1
に掲げたワックスの中のうち異なるものを多孔質フィル
ム12上に融着する。即ち、上記変形例では、上記各製
造装置を多孔質フィルム12が経ることにより、この多
孔質フィルム12に各々異なる複数種(図示の例では3
種)のワックス微粒子13が融着することとなる。
That is, in this modification, as shown in FIG. 6, a plurality of manufacturing apparatuses shown in FIG. 1 (three in the illustrated example) are provided, and each manufacturing apparatus has the above-mentioned Table 1.
Different ones of the waxes listed in 1 above are fused on the porous film 12. That is, in the modified example, the porous film 12 is passed through each of the manufacturing apparatuses, so that the porous film 12 has a plurality of different types (3 in the illustrated example).
The wax fine particles 13 of (seed) are fused.

【0042】なお、ここで、上記各製造装置に配置する
ワックス微粒子13は、図中右へ向かうにつれて溶融温
度が低いものをそれぞれ配置するものとする。
It should be noted that the wax fine particles 13 arranged in each of the above-mentioned manufacturing apparatuses have a melting temperature lower toward the right in the figure.

【0043】この変形例においても、上記実施例と同様
に、荷電ローラー1を用いて常温付近で弾性率緩和強度
が非常に安定であるポリプロピレンよりなる多孔質フィ
ルム12上に静電気を帯電させ、その後低分子量ポリオ
レフィン微粒子であるワックス微粒子13をヒーターロ
ーラー3を用いて帯電した静電気力を利用して該多孔質
フィルム12上に付着させ、次いで圧着用ローラー5を
用いてワックス微粒子13を熱圧着することで電池用セ
パレータを作製するので、電池に不慮の事故が発生して
電池の温度が所定値を越えた際に、該セパレータ上に圧
着されたワックス微粒子13が溶融することで電池用セ
パレータの微孔を閉塞して電池の正極と負極との間に生
じる短絡を遮断するセパレータが、極めて簡単且つ確実
に、しかも短時間で作製されることとなる。
Also in this modification, as in the above-described embodiment, the charging roller 1 is used to electrostatically charge the porous film 12 made of polypropylene, which has a very stable elastic modulus relaxation strength at around room temperature, and then charges. Wax fine particles 13 which are low molecular weight polyolefin fine particles are attached to the porous film 12 by using an electrostatic force charged by using a heater roller 3, and then the wax fine particles 13 are thermocompression bonded by using a pressure bonding roller 5. Since the battery separator is manufactured by the method described above, when the battery accidentally occurs and the temperature of the battery exceeds a predetermined value, the wax fine particles 13 pressure-bonded onto the separator are melted so that the battery separator becomes fine. The separator that closes the hole and blocks the short circuit between the positive electrode and the negative electrode of the battery is extremely simple, reliable, and in a short time. And thus to be prepared.

【0044】従って、歩溜りを増加させ、製品の信頼性
の大幅な向上を図ることが可能となる。また、複数種の
ワックス微粒子13を多孔質フィルム12上に融着する
ことが可能であるので、上記SD特性を相乗的に向上さ
せることが可能となる。
Therefore, the yield can be increased and the reliability of the product can be significantly improved. In addition, since it is possible to fuse plural kinds of wax fine particles 13 onto the porous film 12, it becomes possible to synergistically improve the SD characteristics.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明に係る電池用セパレータの製造方
法によれば、低分子量ポリオレフィン微粒子を、多孔質
フィルム上に静電的に付着させ、熱圧着することで電池
用セパレータを作製するので、多孔質フィルムと任意の
融点の低分子量ポリオレフィンとを組み合わせて、任意
の温度で該多孔質フィルムの微孔を閉塞するセパレータ
を、非常に単純且つ短時間に精密に作製することが可能
となり、製造コストを大幅に削減させ、製品の歩溜り及
び信頼性を大幅に向上させることが可能となる。
EFFECT OF THE INVENTION According to the method for producing a battery separator of the present invention, the low-molecular-weight polyolefin fine particles are electrostatically adhered onto the porous film and thermocompression bonded to produce the battery separator. By combining a porous film and a low-molecular-weight polyolefin having an arbitrary melting point, a separator that closes the micropores of the porous film at an arbitrary temperature can be produced very simply and precisely in a short time. It is possible to significantly reduce the cost and significantly improve the product yield and reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る電池用セパレータの製造
方法を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a method for manufacturing a battery separator according to an example of the present invention.

【図2】ポリエチレン製の多孔質フィルムの弾性率の温
度依存性を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing temperature dependence of elastic modulus of a polyethylene porous film.

【図3】本実施例に用いるポリプロピレン製の多孔質フ
ィルムの弾性率の温度依存性を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing temperature dependence of elastic modulus of a polypropylene porous film used in this example.

【図4】本実施例により作製した電池用セパレータの電
気抵抗の温度依存性を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing temperature dependence of electric resistance of the battery separator manufactured according to this example.

【図5】本実施例に用いる多孔質フィルムのみを電池用
セパレータとして使用し、その電気抵抗の温度依存性を
示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the temperature dependence of the electrical resistance of the battery using only the porous film used in this example as a battery separator.

【図6】本発明の実施例に係る電池用セパレータの製造
方法の変形例を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing a modified example of the method for manufacturing the battery separator according to the example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・セパレータ送り出しローラー 2・・・荷電ローラー 3・・・ヒーターローラー 4・・・ワックス微粒子攪拌槽 5・・・冷却槽 6・・・圧着用ローラー 7・・・セパレータ巻き取りローラー 12・・・多孔質フィルム 13・・・ワックス微粒子 1 ... Separator feeding roller 2 ... Charging roller 3 ... Heater roller 4 ... Wax fine particle stirring tank 5 ... Cooling tank 6 ... Crimping roller 7 ... Separator take-up roller 12 ... ..Porous film 13 ... Wax fine particles

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 低分子量ポリオレフィン微粒子を、多孔
質フィルム上に静電的に付着させ、熱圧着することを特
徴とする電池用セパレータの製造方法。
1. A method for producing a battery separator, characterized in that low-molecular-weight polyolefin fine particles are electrostatically adhered onto a porous film and thermocompression bonded.
【請求項2】 前記多孔質フィルムが、ポリプロピレン
よりなることを特徴とする請求項1記載の電池用セパレ
ータの製造方法。
2. The method for manufacturing a battery separator according to claim 1, wherein the porous film is made of polypropylene.
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