JPWO2016056380A1 - フィルム製造方法、及びフィルム製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明に係るフィルムの一例として、リチウムイオン二次電池などの電池用のセパレータ及び耐熱セパレータについて説明する。また、本発明に係るフィルム製造方法およびフィルム製造装置の一例として、セパレータ製造方法およびセパレータ製造装置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、(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。
リチウムイオン二次電池に使用される耐熱セパレータの製造においては、セパレータ原反に耐熱層を塗工した耐熱セパレータ原反を形成する塗工工程において、検査装置により欠陥を検出すると、当該欠陥を有する原反にマーカにより線を描いて耐熱セパレータ原反を巻き取る。そして、次のスリット工程において耐熱セパレータ原反を巻出す。その後、巻き出された耐熱セパレータ原反に上記マーカによる線を作業員が視認したら、作業員は、上記耐熱セパレータ原反の巻出し動作を停止する。次に、作業員は、上記マーカによる線に対応する欠陥の耐熱セパレータ原反の幅方向の位置を目視確認する。次に、上記マーカによる線に対応する耐熱セパレータ原反の部分が、切断装置により長手方向に沿ってスリットされて複数の耐熱セパレータが形成される。その後、作業員は、上記マーカによる線に対応する欠陥の幅方向の位置に対応する耐熱セパレータの欠陥に対応する位置に、テープを当該耐熱セパレータからはみ出すように貼る。そして、上記テープをはみ出すように貼られた耐熱セパレータは巻き取りローラーに巻き取られる。
耐熱セパレータ原反12b(以下「セパレータ原反」)から形成される耐熱セパレータ12a(以下「セパレータ」)、又は、セパレータ原反12cから形成されるセパレータ12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、セパレータ原反は、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、セパレータ原反は、製品幅に切断(スリット)されてセパレータとなる。
スリット装置6では、セパレータ原反12bを巻きつけた円筒形状のコア53が、巻出ローラー61に嵌められている。図8の(a)に示されるように、セパレータ原反12bは、コア53から経路U又はLへ巻き出される。巻き出されたセパレータ原反12bは、ローラー63を経由し、ローラー64へ例えば速度100m/分で搬送される。搬送される工程においてセパレータ原反12bは、複数のセパレータ12aに長手方向に沿ってスリットされる。
図8の(a)に示されるように、複数のセパレータ12aの一部は、それぞれ、複数の巻取ローラー69に嵌められた各コア81(ボビン)へ巻き取られる。また、複数のセパレータ12aの他の一部は、それぞれ、複数の巻取ローラー69に嵌められた各コア81(ボビン)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を「セパレータ捲回体(フィルム捲回体)」と称する。
図9は、図8の(a)に示されるスリット装置6の切断装置7(スリット部)の構成を示す図であって、(a)は切断装置7の側面図であり、(b)は切断装置7の正面図である。
次に、判定装置75(判定部)は、読み取り部73が読み取った欠陥コードDCに基づいて、セパレータのうち、欠陥Dを有するセパレータを不良セパレータであると判定する(判定工程)。目印付与装置74は、判定装置75が不良セパレータであると判定したセパレータ12aの欠陥Dに対応する位置に1つの目印Lを付与する(欠陥印付与工程)。なお、欠陥Dが複数個存在するときは、判定装置75は、複数個のセパレータ12aを不良セパレータであると判定する。ここで、好ましい目印Lとしては、ラベルが挙げられ、好ましい目印付与装置74としては、ラベラが挙げられる。
実施形態1では、セパレータ原反12bに存在する欠陥Dの位置情報をセパレータ原反12bの端部に記録する例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。欠陥Dの位置情報は、情報記憶装置に記録するように構成してもよい。
以下、本発明の他の実施形態について、図14〜図15に基づいて説明する。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。
以下、本発明の他の実施形態について、図16に基づいて説明する。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。
以下、本発明の他の実施形態について、図17〜図19に基づいて説明する。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17は、欠陥コードDCを記録する位置を説明するためのセパレータ原反の平面図である。図17に示されるように、本実施形態の欠陥情報記録装置56は、セパレータ原反12bの長手方向に所定長さを有する単位領域20ごとに、各単位領域20に存在する欠陥Dに対応する欠陥コードDCを記録(形成)する(欠陥情報記録工程)。セパレータ原反12bの長手方向における単位領域20の長さは、例えば250mmとすることができる。
欠陥情報記録装置56は、単位領域20に存在する欠陥Dの個数の情報、欠陥Dの種類、セパレータ原反12bの表面における欠陥Dの位置を表す座標、欠陥Dの大きさ、などの詳細情報を盛り込んだ欠陥コードDCを記録する。
実施形態1では、判定装置75(判定部)が、1つの欠陥Dに基づいて1つの不良セパレータを特定するものとして説明したが、本実施形態の判定装置75による判定工程は、実施形態1および実施形態2の判定装置75による判定工程とは異なる。
上記の課題を解決するために、本発明に係るセパレータ原反の製造方法は、セパレータ原反を形成する形成工程と、前記形成工程により形成したセパレータ原反に存在する欠陥を検出する欠陥検出工程と、前記セパレータ原反の幅方向における前記欠陥の位置情報を含む欠陥情報を記録する欠陥情報記録工程とを包含することを特徴とする。ここで、「セパレータ原反」とは、スリットされる前の幅広のセパレータを意味するものとする。
6 スリット装置(スリット部)
7 切断装置(切断機)
12 セパレータ(フィルム)
12a 耐熱セパレータ、セパレータ(フィルム)
12b 耐熱セパレータ原反、セパレータ原反(フィルム原反)
12c セパレータ原反
54 塗工部(フィルム原反製造装置)
55 基材欠陥検査装置(欠陥検出部、フィルム原反製造装置)
57 塗工欠陥検査装置(欠陥検出部、フィルム原反製造装置)
58 ピンホール欠陥検査装置(欠陥検出部、フィルム原反製造装置)
56、56a 欠陥情報記録装置(欠陥情報記録部、フィルム原反製造装置)
73 読み取り部
74 目印付与装置(欠陥印付与部)
75 判定装置(判定部)
81 コア
82 コア
83 目印検知装置
84 欠陥除去装置
85 繋ぎ合わせ装置
86 最外周部
91 情報記憶装置
D 欠陥
DC、DC2 欠陥コード
L 目印
Claims (15)
- フィルムにおける欠陥の位置情報を取得する欠陥情報取得工程と、
上記欠陥の周囲の複数の箇所に該欠陥の位置を示す印を付与する欠陥印付与工程と、を含むことを特徴とするフィルム製造方法。 - 上記欠陥印付与工程では、上記欠陥からみて上記フィルムの長手方向における一方側と他方側とに一対の印を付与することを特徴とする請求項1に記載のフィルム製造方法。
- 上記フィルムの長手方向における互いの間隔が所定未満である複数の欠陥が存在する場合に、
上記一対の印を構成する一方の印を、上記複数の欠陥のうち最も上記一方側に位置する欠陥からみて上記一方側に付与し、
上記一対の印を構成する他方の印を、上記複数の欠陥のうち最も上記他方側に位置する欠陥からみて上記他方側に付与することを特徴とする請求項2に記載のフィルム製造方法。 - 上記欠陥情報取得工程では、上記位置情報として、上記フィルムの長手方向に所定長さを有する単位領域ごとの欠陥の有無の情報を取得し、
上記欠陥印付与工程では、上記欠陥が含まれる上記単位領域について上記フィルムの長手方向における一方側と他方側とに上記一対の印を付与することを特徴とする請求項2または3に記載のフィルム製造方法。 - フィルム原反における欠陥の位置を示す情報である原反欠陥位置情報を取得する原反欠陥情報取得工程と、
上記フィルム原反を、長手方向に沿うスリットラインでスリットして複数のフィルムを得るスリット工程と、を含むことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のフィルム製造方法。 - 上記欠陥情報取得工程では、上記原反欠陥位置情報に基づいて上記位置情報を取得し、
上記欠陥印付与工程では、上記位置情報に基づいて上記フィルムに上記印を付与することを特徴とする請求項5に記載のフィルム製造方法。 - 上記欠陥印付与工程では、上記原反欠陥位置情報に基づいて上記フィルム原反に上記印を付与し、
上記スリット工程では、上記印が付与された上記フィルム原反をスリットすることを特徴とする請求項5に記載のフィルム製造方法。 - 上記欠陥印付与工程では、上記印を、上記スリットラインに重ならないように付与することを特徴とする請求項7に記載のフィルム製造方法。
- 上記欠陥印付与工程では、1つの上記スリットラインを介して隣接する2つのフィルムのうちの一方のフィルムに存在する上記欠陥の周囲に少なくとも1つの上記印を付与するとともに、該印の位置に対応する他方のフィルムにおける位置に少なくとも1つの上記印を付与することを特徴とする請求項5〜8の何れか1項に記載のフィルム製造方法。
- 上記原反欠陥情報取得工程では、上記原反欠陥位置情報として、上記フィルム原反の表面の領域を幅方向に並ぶ複数の領域に分けた分割領域ごとの欠陥の有無の情報を取得し、
上記スリット工程で、上記欠陥を有する上記分割領域を分断するスリットラインで上記フィルム原反をスリットする場合に、
上記欠陥印付与工程では、該スリットラインによって該分割領域が分断されてなる領域を含んで得られる2つのフィルムのそれぞれに、上記印を付与することを特徴とする請求項9に記載のフィルム製造方法。 - フィルムにおける欠陥の位置情報を取得する欠陥情報取得部と、
上記欠陥の周囲の複数の箇所に該欠陥の位置を示す印を付与する欠陥印付与部と、を備えることを特徴とするフィルム製造装置。 - 欠陥の周囲の複数の箇所に該欠陥の位置を示す印が付与されていることを特徴とするフィルム。
- 上記欠陥からみて長手方向における一方の側と他方の側とに一対の印が付与されていることを特徴とする請求項12に記載のフィルム。
- 欠陥を有するフィルム原反の表面を長手方向に沿った境界線で区画してなる領域ごとに対応して得られる複数のフィルムのうちの一つのフィルムであって、
上記境界線を介して上記欠陥が含まれる領域に隣接する領域に対応して得られ、
上記境界線を介して上記欠陥に対向する位置の周囲に、複数の印が付与されていることを特徴とするフィルム。 - 請求項12〜14の何れか1項に記載のフィルムがロール状に巻き取られてなるフィルム捲回体。
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