JPWO2016103757A1 - スリット装置及びセパレータ捲回体の製造方法 - Google Patents

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Abstract

セパレータ捲回体における皺や巻きズレの発生を抑制する。スリット装置（６）は、コア（ｕ）上に形成された第１セパレータ捲回体（１２Ｕ）の捲回面へ第１セパレータ（１２ａ）を押さえ付けるように、第１セパレータ捲回体の外径の変化に応じて変位する第１タッチローラー（８１Ｕ）と、第１タッチローラーの直前において第１セパレータを搬送し、第１タッチローラーの変位に応じて変位する第１捲回補助ローラー（８３Ｕ）とを備える。

Description

本発明は、リチウムイオン電池などの電池に用いられるセパレータをスリットするためのスリット装置に関する。
上記スリット装置は、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１に開示の技術は、スリット工程において孔や裂けなどの欠陥を生じにくい電池用セパレータのスリット方法を提供することを目的としており、そのために、スリット後のセパレータにかかる張力に着目している。
日本国公開特許公報「特開２００２−２７３６８４号公報（２００２年９月２５日公開）」
電池用セパレータは、スリット後にコアに捲回された捲回体として、電池の製造工程へと供給される。電池の製造工程では、捲回体から巻き出されたセパレータは、別途、同様に捲回体から巻き出される正電極フィルム及び負電極フィルムと重ね合わされることになる。
ところが、セパレータを捲回する際に皺や巻きズレが生じた捲回体からセパレータを巻き出すと、その巻き出されたセパレータが蛇行しやすくなる。セパレータが蛇行すると、正負電極フィルムとの積層不良を招来してしまう。よって、セパレータの捲回体では、皺や巻きズレの低減要請が高い。
なお、皺や巻きズレの低減要請は、正負電極フィルムにおいても同様に求められるが、セパレータにおいて特にその要請は高い。なぜなら、セパレータは、その製造工程において延伸処理を施す関係上、膜厚のバラツキが生じやすく、その膜厚バラツキが皺や巻きズレの要因となり得るためである。また、多孔質であるセパレータは柔らかいため皺が生じやすい。
上記特許文献１に開示の技術は、上述のとおり、スリット工程において孔や裂けなどの欠陥を生じにくくすべく、スリット後のセパレータにかかる張力に着目したものであり、皺や巻きズレの発生を抑制する方策については開示していない。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スリット後のセパレータを捲回する際に、皺や巻きズレの発生を抑制することにある。
本発明の一態様に係るスリット装置は、電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット部と、前記セパレータをコアに捲回する捲回部と、前記コア上に形成されたセパレータ捲回体の捲回面へ前記セパレータを押さえ付けるように、前記セパレータ捲回体の外径の変化に応じて変位するタッチローラーと、前記タッチローラーの直前において前記セパレータを搬送し、前記タッチローラーの変位に応じて変位する捲回補助ローラーとを備える。
本発明の一態様に係るスリット装置は、電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット部と、前記セパレータをコアに捲回する捲回部と、前記コア上に形成されたセパレータ捲回体の捲回面へ前記セパレータを押さえ付けるように、前記セパレータ捲回体の外径の変化に応じて変位するタッチローラーと、前記タッチローラーの直前において前記セパレータを搬送する捲回補助ローラーと、前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離を複数から選択可能なように設けられた、前記捲回補助ローラーを取り付けるためのローラー取付部とを備える。
本発明の一態様に係るスリット装置は、電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット部と、前記複数のセパレータを、保持した複数のコアに捲回する１つの回転軸を有する捲回部とを備え、さらに、前記複数のコア上に形成された複数のセパレータ捲回体の捲回面へ前記複数のセパレータを押さえ付けるように、前記複数のセパレータ捲回体の外径の変化に応じて個別に変位する複数のタッチローラーを、前記１つの回転軸に対して備える。
本発明の一態様に係るセパレータ捲回体の製造方法は、電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット工程と、前記セパレータをコアに捲回する捲回工程と、前記コア上に形成されたセパレータ捲回体の外径の変化に応じて変位するタッチローラーによって、前記セパレータ捲回体の捲回面へ前記セパレータを押さえ付ける押付工程と、前記タッチローラーの変位に応じて変位する捲回補助ローラーによって、前記タッチローラーの直前において前記セパレータを搬送する搬送工程とを含む。
本発明の一態様に係るセパレータ捲回体の製造方法は、電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット工程と、前記セパレータをコアに捲回する捲回工程と、前記コア上に形成されたセパレータ捲回体の外径の変化に応じて変位するタッチローラーによって、前記セパレータ捲回体の捲回面へ前記セパレータを押さえ付ける押付工程と、捲回補助ローラーによって、前記タッチローラーの直前において前記セパレータを搬送する搬送工程とを含み、前記捲回補助ローラーは、前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離を複数から選択可能なように設けられたローラー取付部に取り付けられている。
本発明の一態様に係るセパレータ捲回体の製造方法は、電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット工程と、前記複数のセパレータを、１つの回転軸に保持された複数のコアに捲回する捲回工程と、前記複数のコア上に形成された複数のセパレータ捲回体の外径の変化に応じて個別に変位する、前記１つの回転軸に対して設けられた複数のタッチローラーによって、前記複数のセパレータ捲回体の捲回面へ前記複数のセパレータを押さえ付ける押付工程とを含む。
本発明の一態様によれば、セパレータにおける皺や巻きズレの発生を抑制することができる。
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詳細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他の構成を示す模式図である。 セパレータをスリットするスリット装置の構成を示す模式図である。 図４に示されるスリット装置の切断装置の構成を示す側面図・正面図である。 本発明の一実施形態に係るスリット装置について、図４における範囲Ｃを拡大して示す図である。 上記スリット装置における第１タッチローラー及び第１捲回補助ローラーに関する部分を拡大して示す図である。 上記スリット装置における第１タッチローラー及び第１捲回補助ローラーに関する部分を拡大して示す図である。 上記スリット装置における第１タッチローラー及び第１捲回補助ローラーに関する部分を上方から見た平面図である。 本発明の他の実施形態における捲回補助ローラーの配置を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態におけるスリット装置の一部を拡大して示す図である。 アームにおけるローラー取付部の変形例を示す図である。 アームが長穴のローラー取付部を有する場合の捲回補助ローラーの変形例を示す図である。
〔基本構成〕
リチウムイオン二次電池、セパレータ、耐熱セパレータ、耐熱セパレータの製造方法、スリット装置、切断装置について順に説明する。
（リチウムイオン二次電池）
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。
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２は、図１に示されるリチウムイオン二次電池１の詳細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が昇温したときの様子を示し、（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、外部機器の短絡に起因する大電流等により、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の移動が停止するため、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の移動は停止しない。ゆえに、昇温は継続する。
（耐熱セパレータ）
図３は、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。
図３の（ａ）に示されるように、セパレータ１２は、多孔質フィルム５と、耐熱層４とを備える耐熱セパレータであってもよい。耐熱層４は、多孔質フィルム５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、多孔質フィルム５のアノード１３側の片面に積層されてもよいし、多孔質フィルム５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の孔とを介し移動する。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、多孔質フィルム５が融解または柔軟化しても、耐熱層４が多孔質フィルム５を補助しているため、多孔質フィルム５の形状は維持される。ゆえに、多孔質フィルム５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の移動が停止するため、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。
（耐熱セパレータの製造工程）
リチウムイオン二次電池１の耐熱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。以下では、多孔質フィルム５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５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を製造できる。
例えば、熱可塑性樹脂に可塑剤を加えてフィルム成形した後、該可塑剤を適当な溶媒で除去する方法が挙げられる。例えば、多孔質フィルム５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、炭酸カルシウム等の無機充填剤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を除去する除去工程、及び、（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５を得る延伸工程を含む。
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。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５が形成される。
なお、混練工程において、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。
その後、塗工工程において、多孔質フィルム５の表面に耐熱層４を形成する。例えば、多孔質フィルム５に、アラミド／ＮＭＰ（Ｎ−メチル−ピロリドン）溶液（塗工液）を塗布し、アラミド耐熱層である耐熱層４を形成する。耐熱層４は、多孔質フィルム５の片面だけに設けられても、両面に設けられてもよい。また、耐熱層４として、アルミナ／カルボキシメチルセルロース等のフィラーを含む混合液を塗工してもよい。
塗工液を多孔質フィルム５に塗工する方法は、均一にウェットコーティングできる方法であれば特に制限はなく、従来公知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、スピンコート法、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。耐熱層４の厚さは塗工ウェット膜の厚み、塗工液中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。
なお、塗工する際に多孔質フィルム５を固定あるいは搬送する支持体としては、樹脂製のフィルム、金属製のベルト、ドラム等を用いることができる。
以上のように、多孔質フィルム５に耐熱層４が積層されたセパレータ１２（耐熱セパレータ）を製造できる。製造されたセパレータは、円筒形状のコアに巻き取られる。なお、以上の製造方法で製造される対象は、耐熱セパレータに限定されない。この製造方法は、塗工工程を含まなくてもよい。この場合、製造される対象は、耐熱層を有しないセパレータである。
（スリット装置）
耐熱セパレータまたは耐熱層を有しないセパレータ（以下「セパレータ」）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）される。
なお、「セパレータの幅」とは、セパレータの長手方向と厚み方向とに対し略垂直である方向の、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」と称し、スリットされたセパレータを特に「スリットセパレータ」と称する。また、スリットとは、セパレータを長手方向（製造におけるフィルムの流れ方向、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、、セパレータの長手方向（ＭＤ）と厚み方向とに対し略垂直である方向を意味する。
図４は、セパレータをスリットするスリット装置６の構成を示す模式図であって、（ａ）は全体の構成を示し、（ｂ）は原反をスリットする前後の構成を示す。
図４の（ａ）に示されるように、スリット装置６は、回転可能に支持された円柱形状の、巻出ローラー６１と、ローラー６２〜６９と、複数の巻取ローラー７０Ｕ・７０Ｌとを備える。スリット装置６には、後述する切断装置７がさらに設けられている。
（スリット前）
スリット装置６では、原反を巻きつけた円筒形状のコアｃが、巻出ローラー６１に嵌められている。図４の（ｂ）に示されるように、原反は、コアｃから経路ＵまたはＬへ巻き出される。巻き出された原反は、ローラー６３〜６７を経由し、ローラー６８へ搬送される。搬送される工程において原反は、複数のセパレータにスリットされる。
（スリット後）
図４の（ｂ）に示されるように、複数のスリットセパレータの一部は、それぞれ、巻取ローラー７０Ｕに嵌められた円筒形状の各コアｕ（ボビン）へ巻き取られる。また、複数のスリットセパレータの他の一部は、それぞれ、巻取ローラー７０Ｌに嵌められた円筒形状の各コアｌ（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」と称する。
（切断装置）
図５は、図４の（ａ）に示されるスリット装置６の切断装置７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。
図５の（ａ）（ｂ）に示されるように、切断装置７は、ホルダー７１と、刃７２とを備える。ホルダー７１は、スリット装置６に備えられている筐体などに固定されている。そして、ホルダー７１は、刃７２と搬送されるセパレータ原反との位置関係が固定されるように、刃７２を保持している。刃７２は、鋭く研がれたエッジによってセパレータの原反をスリットする。
〔実施形態１〕
図６は、図４のスリット装置における範囲Ｃを拡大して示す図である。図６における矢印は、セパレータの流れ及びアームの動きを表す。スリット装置６は、ローラー６６〜６９、第１タッチローラー８１Ｕ、第２タッチローラー８１Ｌ、第１アーム８２Ｕ、第２アーム８２Ｌ、第１捲回補助ローラー８３Ｕ、第２捲回補助ローラー８３Ｌ、第１巻取ローラー７０Ｕ、第２巻取ローラー７０Ｌ、及び複数の切断装置７を備える。ローラー６６〜６９は、セパレータを搬送する。第１タッチローラー８１Ｕ及び第２タッチローラー８１Ｌは、それぞれ第１アーム８２Ｕ及び第２アーム８２Ｌの一端に回転可能に設けられる（固定される）。第１アーム８２Ｕ及び第２アーム８２Ｌは、それぞれ他端にある回転軸８４Ｕ、８４Ｌ（シャフト）を中心として回動可能である。第１捲回補助ローラー８３Ｕは、第１タッチローラー８１Ｕと第１アーム８２Ｕの回転軸８４Ｕとの間に配置され、第１アーム８２Ｕに回転可能に固定される。第２捲回補助ローラー８３Ｌは、第２タッチローラー８１Ｌと第２アーム８２Ｌの回転軸８４Ｌとの間に配置され、第２アーム８２Ｌに回転可能に固定される。
搬送された長尺のセパレータ１２の原反は、例えばローラー６６の上流側又は下流側において、切断装置７（スリット部）によって複数のスリットセパレータにスリットされる（スリット工程）。並行する複数のスリットセパレータのうち、奇数番目のスリットセパレータを第１セパレータ１２ａ、偶数番目のスリットセパレータを第２セパレータ１２ｂと呼ぶことにする。第１及び第２セパレータ１２ａ、１２ｂは、ローラー６７を経由してローラー６８に搬送される。
ローラー６８における抱き角は、第１セパレータ１２ａと第２セパレータ１２ｂとで異なる。ここで、抱き角は、ローラーにおいてセパレータが接している円弧の、ローラーの軸に対する角度を意味する。すなわち、ローラーの前後におけるセパレータの搬送方向は、そのローラーの抱き角の分だけ変わる。ローラー６８は、第１セパレータ１２ａの搬送方向を第１巻取ローラー７０Ｕ側へ転換し、第２セパレータ１２ｂの搬送方向を第２巻取ローラー７０Ｌ側へ転換する（方向転換工程）。第１及び第２セパレータ１２ａ、１２ｂは、ローラー６８において、搬送方向が分けられる。
第１巻取ローラー７０Ｕ（捲回部）には、第１セパレータ１２ａの数に応じて、１つ又は複数のコアｕが着脱可能に取り付けられる。同様に、第２巻取ローラー７０Ｌ（捲回部）には、第２セパレータ１２ｂの数に応じて、１つ又は複数のコアｌが着脱可能に取り付けられる。
ローラー６８によって第１巻取ローラー７０Ｕ側へ搬送された第１セパレータ１２ａは、ローラー６９によって搬送される。第１セパレータ１２ａは、ローラー６９から第１捲回補助ローラー８３Ｕ及び第１タッチローラー８１Ｕを介して搬送され（搬送工程）、捲回面に導入される。第１セパレータ１２ａがコアｕに巻き取られることにより、第１セパレータ捲回体１２Ｕが形成される。第１巻取ローラー７０Ｕはコアｕと共に回転することで第１セパレータ１２ａを捲回する（捲回工程）。コアは、そこに巻き付けられたセパレータ捲回体と共に巻取ローラーから取り外すことができる。
ローラー６８によって第２巻取ローラー７０Ｌ側へ搬送された第２セパレータ１２ｂは、第２捲回補助ローラー８３Ｌ及び第２タッチローラー８１Ｌを介して搬送され（搬送工程）、捲回面に導入される。第２セパレータ１２ｂがコアｌに巻き取られることにより、第２セパレータ捲回体１２Ｌが形成される。第２巻取ローラー７０Ｌはコアｌと共に回転することで第２セパレータ１２ｂを捲回する（捲回工程）。
なお、第１及び第２タッチローラー８１Ｕ、８１Ｌは、それぞれ捲回される第１及び第２セパレータ１２ａ、１２ｂを、第１及び第２セパレータ捲回体１２Ｕ、１２Ｌの捲回面（表面）へ押さえ付ける（押付工程）。ここでは、第１及び第２タッチローラー８１Ｕ、８１Ｌは、それぞれその自重によって第１及び第２セパレータ１２ａ、１２ｂを押さえ付ける。第１及び第２タッチローラー８１Ｕ、８１Ｌによって押さえ付けることにより、捲回される第１及び第２セパレータ１２ａ、１２ｂにしわ等が生じることを抑制する。なお、第１及び第２セパレータ捲回体１２Ｕ、１２Ｌの外径の変化に応じて、捲回面に接するように第１及び第２タッチローラー８１Ｕ、８１Ｌの位置は変化（変位）する。
コアｕ、ｌに巻き取られた第１及び第２セパレータ捲回体１２Ｕ、１２Ｌが互いに接しないように、第１巻取ローラー７０Ｕ及び第２巻取ローラー７０Ｌは、互いにずれた位置に配置される。１つのセパレータ原反をスリットすることで第１セパレータ１２ａ及び第２セパレータ１２ｂが形成されるため、互いに隣り合う第１及び第２セパレータ捲回体１２Ｕ、１２Ｌの間には、横断方向（ＴＤ）において実質的に隙間がない。第１及び第２セパレータ捲回体１２Ｕ、１２Ｌの側面（軸に垂直な面）同士が接すると、その側面に傷又は毛羽立ちが生じうる。そのため、第１巻取ローラー７０Ｕ及び第２巻取ローラー７０Ｌは、第１及び第２セパレータ捲回体１２Ｕ、１２Ｌの側面同士が接しない程度に離れて配置される。ここでは、第１巻取ローラー７０Ｕ及び第２巻取ローラー７０Ｌは、スリット装置６において互いに上下の位置関係となるように設けられている。上下の位置関係に配置することで、スリット装置６の水平方向のサイズを小さくすることができる。第１巻取ローラー７０Ｕ及び第２巻取ローラー７０Ｌは、鉛直方向に並ぶ必要は無く、上下の位置関係とは、水平に並ばない位置関係であればよい。
第１巻取ローラー７０Ｕ及び第２巻取ローラー７０Ｌは、所定の距離離されて配置される。この配置制限により、ローラー６９から第１タッチローラー８１Ｕまでのローラー間距離またはローラー６８から第２タッチローラー８１Ｌまでのローラー間距離は、比較的長くなってしまう。ここで、ローラー間距離とは、セパレータの搬送経路において隣り合う２つのローラーにおける、搬送経路の上流側のローラーからセパレータが離れる位置から、下流側のローラーにセパレータが接する位置までの距離を意味する。タッチローラーの直前のローラーからタッチローラーまでのローラー間距離が長くなると、セパレータが変形又は蛇行しやすくなり、その結果捲回されるセパレータにおける皺又は巻きずれが生じやすくなる。ここで、皺とは例えばセパレータ捲回体の捲回面（タッチローラーが接する曲面）に生じる皺を意味する。巻きずれとは、円柱状のセパレータ捲回体の軸方向に一部のセパレータがずれることを意味する。巻きずれが生じると、セパレータ捲回体の側面（軸に垂直な面）に凹凸が生じる。なお、多孔質フィルムに耐熱層等の層がコーティングされたセパレータ（例えば耐熱セパレータ）は、横断方向においてカールしやすい。そのため、カールによる皺の発生を抑制するためにも、タッチローラーまでのローラー間距離を短縮する必要がある。また、セパレータの厚みが薄いと、皺が発生しやすくなる。
（タッチローラーの位置変化）
図７は、スリット装置６における第１タッチローラー８１Ｕ及び第１捲回補助ローラー８３Ｕに関する部分を拡大して示す図である。図７には、コアｕに第１セパレータ１２ａを巻き始めるときの第１タッチローラー８１Ｕ、第１捲回補助ローラー８３Ｕ、及び第１アーム８２Ｕの位置を点線で示す。本実施形態では、搬送経路においてローラー６９と第１タッチローラー８１Ｕとの間に、第１タッチローラー８１Ｕまでのローラー間距離を短縮するように第１捲回補助ローラー８３Ｕを設ける。第１捲回補助ローラー８３Ｕは、第１セパレータ捲回体１２Ｕには接しない。第１捲回補助ローラー８３Ｕは、第１アーム８２Ｕに固定されているため、第１セパレータ捲回体１２Ｕに接する第１タッチローラー８１Ｕの変位に応じて変位する。すなわち、第１捲回補助ローラー８３Ｕと第１タッチローラー８１Ｕとの間の距離は、第１セパレータ捲回体１２Ｕの外径によらず、一定に保たれる。なお、ここでは、第１アーム８２Ｕはその回転軸を中心に回動する構成であるが、第１アーム８２Ｕは第１タッチローラー８１Ｕの変位に応じて平行移動（変位）するように構成されていてもよい。
第１セパレータ１２ａは、第１捲回補助ローラー８３Ｕ上において上側（第１セパレータ捲回体１２Ｕとは反対側）を通過し、第１捲回補助ローラー８３Ｕと第１タッチローラー８１Ｕとの間を通過し、第１タッチローラー８１Ｕと第１セパレータ捲回体１２Ｕとの間を通過して、捲回される。すなわち、第１タッチローラー８１Ｕの回転軸と第１捲回補助ローラー８３Ｕの回転軸とを含む平面に対して、第１セパレータ１２ａは、第１捲回補助ローラー８３Ｕ上において一方側を通過し、第１タッチローラー８１Ｕ上において他方側を通過する。第１捲回補助ローラー８３Ｕから搬送された第１セパレータ１２ａは、捲回面よりも先に第１タッチローラー８１Ｕに接する。第１セパレータ１２ａは、第１タッチローラー８１Ｕ上を搬送されながら、皺が伸ばされた状態（皺がない状態）で捲回面に押さえ付けられる。
第２捲回補助ローラー８３Ｌも、第１捲回補助ローラー８３Ｕと同様の構成である。なお、ローラー６８、６９、第１及び第２巻取ローラー７０Ｕ、７０Ｌは、第１及び第２タッチローラー８１Ｕ、８１Ｌからは独立している。すなわち、セパレータ捲回体の製造中において、ローラー６８、６９、第１及び第２巻取ローラー７０Ｕ、７０Ｌの位置は、第１及び第２セパレータ捲回体１２Ｕ、１２Ｌの外径によらず、固定である。
第１タッチローラー８１Ｕの直前に第１タッチローラー８１Ｕの変位に応じて変位する第１捲回補助ローラー８３Ｕを設けることにより、第１タッチローラー８１Ｕとその直前のローラとの間のローラー間距離を短縮することができる。これにより、第１セパレータ捲回体１２Ｕにおける皺又は巻きずれの発生を抑制することができる。
なお、第１タッチローラー８１Ｕは、第１セパレータ捲回体１２Ｕの横側又は下側から第１セパレータ１２ａを捲回面に押さえ付ける構成であってもよい。この場合、例えば、第１アーム８２Ｕに力を加えるために、バネまたはエアシリンダー等の機構をスリット装置６に設けてもよい。第２タッチローラー８１Ｌについても同様である。
（捲回補助ローラーの取付位置）
図８は、スリット装置６における第１タッチローラー８１Ｕ及び第１捲回補助ローラー８３Ｕに関する部分を拡大して示す図である。図８は、第１捲回補助ローラー８３Ｕの複数の取り付け位置を示す。第１アーム８２Ｕは、第１捲回補助ローラー８３Ｕを取り付けるための複数のローラー取付部８５ａ〜８５ｃを備える。ローラー取付部８５ａ〜８５ｃは、第１捲回補助ローラー８３Ｕを回転可能に支持する軸受け又は軸受けを固定する穴等であってよい。ユーザは、複数のローラー取付部８５ａ〜８５ｃからあらかじめ選択した１つのローラー取付部に、第１捲回補助ローラー８３Ｕを設置する。これにより、ユーザは、第１タッチローラー８１Ｕから第１捲回補助ローラー８３Ｕまでの距離を複数から選択することができる。図８には、第１捲回補助ローラー８３Ｕがローラー取付部８５ａに取り付けられた状態と第１捲回補助ローラー８３Ｕがローラー取付部８５ｃに取り付けられた状態とが併せて示されている。
第１捲回補助ローラー８３Ｕの取付位置を変えることにより、第１タッチローラー８１Ｕと第１捲回補助ローラー８３Ｕとのローラー間距離、及び、第１セパレータ１２ａが第１タッチローラー８１Ｕに接する位置を、変更することができる。セパレータ捲回体の捲回状態（皺又は巻きずれの状態）は、セパレータの特性（物性）によっても変わりうる。本実施形態では、第１タッチローラー８１Ｕと第１捲回補助ローラー８３Ｕとの間の距離を変更することにより、第１セパレータ捲回体１２Ｕの捲回状態を調整することができる。なお、第２アーム８２Ｌも、第１アーム８２Ｕと同様の構成であってよい。
（複数のタッチローラーの配置）
図９は、スリット装置６における第１タッチローラー及び第１捲回補助ローラーに関する部分を上方から見た平面図である。図における一点鎖線は軸を表す。なお、第２タッチローラー及び第２捲回補助ローラー等についても同様であるので、ここでは第１タッチローラー等についてのみ説明する。複数の第１セパレータ１２ａが、それぞれ第１セパレータ捲回体１２Ａ〜１２Ｃとして捲回される。図９における矢印は３つの系列Ａ〜Ｃの第１セパレータ１２ａの流れを表す。１つの回転軸８４Ｕに対して、複数の第１アーム８２Ａ〜８２Ｃが設けられる。第１アーム８２Ａ〜８２Ｃは、それぞれ回転軸８４Ｕを中心として独立して個別に回動可能である。第１アーム８２Ａ〜８２Ｃのそれぞれは、第１タッチローラー８１Ａ〜８１Ｃの両側に配置される１対のアーム部品を含む。第１アーム８２Ａ〜８２Ｃには、それぞれ、第１タッチローラー８１Ａ〜８１Ｃ、及び第１捲回補助ローラー８３Ａ〜８３Ｃが回転可能に固定されている。
第１巻取ローラー７０Ｕは、複数のコアを保持する１つの回転軸（シャフト）である。第１巻取ローラー７０Ｕは、図示しない駆動モーター等によって回転させられる。１つの第１巻取ローラー７０Ｕと第１巻取ローラー７０Ｕに固定された複数のコアとは、一体となって回転する。複数のコア上にはそれぞれ第１セパレータ捲回体１２Ａ〜１２Ｃが形成される。複数の第１セパレータ捲回体１２Ａ〜１２Ｃに対応して、複数の第１タッチローラー８１Ａ〜８１Ｃが配置される。
このように、１つの第１巻取ローラー７０Ｕに対して、複数の第１タッチローラー８１Ａ〜８１Ｃが配置される。第１アーム８２Ａ〜８２Ｃは、それぞれ個別に回動可能であるので、複数の第１タッチローラー８１Ａ〜８１Ｃは、それぞれ複数の第１セパレータ捲回体１２Ａ〜１２Ｃの外径の変化に応じて個別に変位する。横断方向（ＴＤ）においてセパレータ原反の厚さ分布が均一でない場合、複数の第１セパレータ捲回体１２Ａ〜１２Ｃの外径に差が生じることがある。そのような場合でも、本実施形態では、各第１タッチローラー８１Ａ〜８１Ｃは、各第１セパレータ捲回体１２Ａ〜１２Ｃの外径の変化に応じて個別に変位する。そのため、第１タッチローラーと第１セパレータ捲回体との間に隙間（空間）が生じることを防ぐことができる。それゆえ、各第１タッチローラーによって複数の第１セパレータを各捲回面に押さえ付けることができる。
図９に示すように、第１アーム毎に、第１捲回補助ローラー８３Ａ〜８３Ｃの取付位置が異なっていてもよい。セパレータ原反の厚さ分布が均一でない場合、第１捲回補助ローラー８３Ａ上を通る第１セパレータ１２ａと、第１捲回補助ローラー８３Ｂ上を通る第１セパレータ１２ａとは、厚さが異なりうる。また厚さに限らず、他の物性が異なることもありうる。ユーザは、第１捲回補助ローラー８３Ａ〜８３Ｃの位置をそれぞれの系列Ａ〜Ｃの状態に応じて変更することにより、各系列における第１セパレータ捲回体１２Ａ〜１２Ｃの捲回状態を調整することができる。
本実施形態により皺又は巻きずれの発生が抑制されることの効果は、電池に用いられるセパレータにおいて特に有効である。セパレータ（特に層がコーティングされたセパレータ）は、膜厚の分布が不均一になりやすいため、捲回の際に皺又は巻きずれが生じやすいという性質を有する。一方、セパレータ捲回体に皺又は巻きずれが生じていると、電池製造工程においてセパレータを巻き出す時に、セパレータが蛇行しやすくなる。セパレータが蛇行すると、それを挟む正負の電極フィルムとの積層不良を招来してしまう。このようにセパレータ捲回体においては、皺及び巻きずれの低減要求が高いため、捲回補助ローラーを設ける必要が生じる。本実施形態は、耐熱層を有しない単層のセパレータにも、耐熱層を有する耐熱セパレータにも適用可能である。
図１２は、アームにおけるローラー取付部の変形例を示す図である。ここでは、第１アーム８２Ｕを例に挙げて説明するが第２アーム８２Ｌでも同様である。図１２では、ある箇所に第１捲回補助ローラー８３Ｕが配置された状態と、別の箇所に第１捲回補助ローラー８３Ｕが配置された状態とが併せて示されている。
図１２の（ａ）に示す例では、第１アーム８２Ｕは、複数のローラー取付部の代わりに、長穴である１つのローラー取付部８５ｆを備える。ローラー取付部８５ｆの長穴の範囲で第１捲回補助ローラー８３Ｕの軸８６を固定することで、第１捲回補助ローラー８３Ｕの位置が決まる。すなわち、ユーザは、第１タッチローラー８１Ｕから第１捲回補助ローラー８３Ｕまでの距離を複数から選択することができる。なお、第１捲回補助ローラー８３Ｕは、軸８６に対して回転可能に支持される。このように、長穴を用いることにより、第１捲回補助ローラー８３Ｕの位置を微調整することが可能となる。
図１２の（ｂ）に示す例では、第１アーム８２Ｕは、長穴であるローラー取付部８５ｆを複数備える。ここでは、２つのローラー取付部８５ｆは、長穴の長軸方向に対して垂直の方向に並んでいる。第１捲回補助ローラー８３Ｕは、いずれかのローラー取付部８５ｆの任意の位置に固定される。
図１２の（ｃ）に示す例では、第１アーム８２Ｕは、長穴であるローラー取付部８５ｆを複数備える。ここでは、２つのローラー取付部８５ｆは、長穴の長軸方向に並んでいる。第１捲回補助ローラー８３Ｕは、いずれかのローラー取付部８５ｆの任意の位置に固定される。
図１３は、アームが長穴のローラー取付部を有する場合の捲回補助ローラーの変形例を示す図である。図１３の（ａ）及び図１３の（ｃ）は、第１アーム、第１タッチローラー及び第１捲回補助ローラーに関する部分を上方から見た平面図である。ローラー取付部が長穴である場合、図１３の（ａ）に示すように、第１捲回補助ローラー８３Ａの軸が第１タッチローラー８１Ａの軸等に対して傾いた状態で、第１捲回補助ローラー８３Ａが第１アーム８２Ａに固定される可能性がある。
第１捲回補助ローラーの軸が傾くことを防止するために、第１捲回補助ローラー８３Ｄは、その両端部に、セパレータを案内するローラー部分より径が大きいフランジを備えてもよい（図１３の（ｃ））。フランジが第１アーム８２Ａに沿って配置されるために、第１捲回補助ローラー８３Ｄが傾くことが防止される。なお、フランジは、第１捲回補助ローラー８３Ｄと共に回転してもよいし、第１捲回補助ローラー８３Ｄの軸と共に固定されていてもよい。
図１３の（ｂ）に示すスペーサ８３Ｅａを、第１捲回補助ローラー８３Ｅの端部に配置（挿入）してもよい。スペーサ８３Ｅａは、円板の一部（軸に対応する位置）を切り欠いた形状をしている。第１捲回補助ローラー８３Ｅと第１アーム８２Ｂとの間に、１つ以上のスペーサ８３Ｅａを配置することで、第１捲回補助ローラー８３Ｅの軸が傾くことが防止される。スペーサ８３Ｅａの径は、第１捲回補助ローラーの径より大きくても小さくてもよい。スペーサ８３Ｅａによって第１捲回補助ローラー８３Ｅと第１アーム８２Ｂとの間の隙間を埋めることにより、軸の傾きを防止する。なお、スペーサ８３Ｅａは、第１捲回補助ローラー８３Ｅの軸と共に固定されていてもよい。
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述の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。本実施形態では、捲回補助ローラーはタッチローラーが固定されたアームとは独立して配置される。第２捲回補助ローラー等についても同様であってよいので、ここでは第１捲回補助ローラー等についてのみ説明する。
図１０は、本実施形態の捲回補助ローラーの配置を示す図である。本実施形態のスリット装置は、第１アーム８２Ｕとは別の箇所に、複数のローラー取付部８５ｄ〜８５ｅを備える。複数のローラー取付部８５ｄ〜８５ｅは、例えばスリット装置の筐体又はフレームに固定された部品に形成されている。ユーザは、複数のローラー取付部８５ｄ〜８５ｅから第１捲回補助ローラー８３Ｕを取り付ける箇所を選択することができる。ローラー取付部８５ｄ〜８５ｅはスリット装置（又は第１巻取ローラー７０Ｕ）に対して固定されているため、セパレータ捲回体の製造中において第１捲回補助ローラー８３Ｕの位置は、第１セパレータ捲回体１２Ｕの外径によらず、固定である。このような構成で、第１タッチローラー８１Ｕまでのローラー間距離を調整することもできる。
図１０には、コアｕに第１セパレータ１２ａを巻き始めるときの第１タッチローラー８１Ｕ及び第１アーム８２Ｕの位置を点線で示す。また、図１０には、ローラー取付部８５ｅに取り付けた場合の第１捲回補助ローラー８３Ｕの位置を点線で示す。第１捲回補助ローラー８３Ｕの位置、及び、第１セパレータ捲回体１２Ｕの外径によって第１セパレータ１２ａの搬送経路が変化するので、図１０にはそれらを併せて示してある。ここでは、第１捲回補助ローラー８３Ｕをローラー取付部８５ｅに取り付けた場合、第１セパレータ捲回体１２Ｕの外径がある程度大きくなると、第１セパレータ１２ａは第１タッチローラー８１Ｕより先に第１セパレータ捲回体１２Ｕに接するようになる。第１セパレータ捲回体１２Ｕの外径によらず、第１捲回補助ローラー８３Ｕの上端（第１セパレータ１２ａが通過する位置）は、第１タッチローラー８１Ｕの下端（第１セパレータ１２ａが通過する位置）よりも上側となるように構成してもよい。もちろん、図９のように、１つの第１巻取ローラー７０Ｕに対して複数の第１タッチローラー８１Ｕ及び複数の第１捲回補助ローラー８３Ｕを設けることもできる。
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述の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１１は、図６のように、本実施形態におけるスリット装置６ａの一部を拡大して示す図である。スリット装置６ａは、ローラー６６、６８Ｕ、６８Ｌ、６９Ｕ、６９Ｌ、第１タッチローラー８１Ｕ、第２タッチローラー８１Ｌ、第１アーム８２Ｕ、第２アーム８２Ｌ、第１巻取ローラー７０Ｕ、第２巻取ローラー７０Ｌ、複数の切断装置７を備える。第１アーム８２Ｕ及び第２アーム８２Ｌに関する構成は、実施形態１と同じである。
搬送されたセパレータ１２の原反は、例えばローラー６６の上流側において、切断装置７（スリット部）によって複数のスリットセパレータ（第１及び第２セパレータ１２ａ、１２ｂ）にスリットされる。第１及び第２セパレータ１２ａ、１２ｂは、ローラー６６において、搬送方向が分けられる。第１セパレータ１２ａは、ローラー６８Ｕ、６９Ｕを介して、第１捲回補助ローラー８３Ｕに搬送される。第２セパレータ１２ｂは、ローラー６８Ｌ、６９Ｌを介して、第２捲回補助ローラー８３Ｌに搬送される。
（変形例）
上述の実施形態において、第１及び第２捲回補助ローラー８３Ｕ、８３Ｌは、逆クラウンローラーのような凹型ローラーであってもよい。凹型ローラーは、ローラーの横断方向（ＴＤ）における中央部の外径が、両端部の外径より小さい形状をしたローラーである。これにより、回転する凹型ローラーの両端部において搬送されるセパレータが外側に伸ばされ、搬送中にセパレータに生じた皺を伸ばすことができる。皺が伸びた状態で捲回する必要があるので、第１及び第２タッチローラー８１Ｕ、８１Ｌの直前のローラー（第１及び第２捲回補助ローラー８３Ｕ、８３Ｌ）が凹型ローラーであることが好ましい。凹型ローラーの外径は、両端部の径が徐々に大きくなるように曲線状又は直線状であってもよいし、両端部の径が段階的に大きくなっていてもよい。
ただし、１つの第１セパレータ１２ａ及び１つのコアｕに対して、１つの凹型の第１捲回補助ローラー８３Ｕが設けられることが好ましい。図９に示すように第１セパレータ１２ａ及びコアｕのセットが並行して複数ある場合、複数のセットに対応して複数の凹型の第１捲回補助ローラー８３Ｕが設けられてもよい。なお、複数の第１捲回補助ローラー８３Ｕとして、凹型ローラーと凹型ではない平らな円柱ローラーとを混ぜて用いてもよい。あるいは、１つの第１捲回補助ローラー８３Ｕが複数の第１セパレータ１２ａを搬送する場合、第１捲回補助ローラー８３Ｕの表面において、複数の第１セパレータ１２ａに対応する位置に、複数の凹型の形状が形成されていてもよい。第２捲回補助ローラー８３Ｌについても同様である。
また、上述の実施形態において、各ローラーの表面材質は、任意であってよい。一例として、タッチローラーの表面は樹脂であり、その直前の捲回補助ローラーの表面は金属であってもよい。
タッチローラーの表面が樹脂である場合、捲回時の振動によるセパレータ捲回体とタッチローラーとの衝突を軽減することができ、当該衝突に伴う皺（特に段状の皺）の発生を低減することができる。捲回補助ローラーの表面が金属である場合、捲回補助ローラーの摩耗を低減することができ、当該摩耗に起因する皺または巻きずれの発生を低減することができる。特に、捲回補助ローラーが、セパレータのフィラーを含む耐熱層と接触する場合には、当該摩耗が顕著になるので、捲回補助ローラーの表面を金属とすることが好ましい。
〔まとめ〕
本発明の一態様に係るスリット装置は、電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット部と、前記セパレータをコアに捲回する捲回部と、前記コア上に形成されたセパレータ捲回体の捲回面へ前記セパレータを押さえ付けるように、前記セパレータ捲回体の外径の変化に応じて変位するタッチローラーと、前記タッチローラーの直前において前記セパレータを搬送し、前記タッチローラーの変位に応じて変位する捲回補助ローラーとを備える。
上記の構成によれば、セパレータ捲回体の外径の変化によるタッチローラーとその直前の捲回補助ローラーとの位置関係の変化を小さくすることができる。そのため、セパレータ捲回体の外径の変化によらず、セパレータ捲回体における捲回状態を均一にすることができる。それゆえ、セパレータ捲回体における皺や巻きズレの発生を抑制することができる。
また、前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離は、前記セパレータ捲回体の外径の変化によらず一定であってもよい。
上記の構成によれば、セパレータ捲回体の外径の変化による、セパレータがタッチローラーに接する位置の変化を小さくすることができる。そのため、セパレータ捲回体における捲回状態を均一にすることができる。
また、上記スリット装置は、前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離を複数から選択可能なように設けられた、前記捲回補助ローラーを取り付けるための複数のローラー取付部を備える構成であってもよい。
上記の構成によれば、ユーザは、タッチローラーと捲回補助ローラーとの間の距離を変更することにより、セパレータ捲回体の捲回状態を調整することができる。
また、前記捲回部は、前記複数のセパレータを捲回する複数の前記コアを保持する１つの回転軸を備え、上記スリット装置は、前記１つの回転軸に対して、複数の前記セパレータ捲回体の外径の変化に応じて個別に変位する、複数の前記タッチローラーを備える構成であってもよい。
上記の構成によれば、セパレータ原反の厚さが均一ではない場合であっても、個別に変位する各タッチローラーが、複数のセパレータを各セパレータ捲回体の捲回面に適切に押さえ付けることができる。
また、上記スリット装置は、回動又は変位可能に設けられたアームを備え、前記タッチローラーおよび前記捲回補助ローラーは前記アームに固定されている構成であってもよい。
上記の構成によれば、タッチローラーと捲回補助ローラーとの距離を一定に保つことができる。
また、前記アームは回転軸を中心として回動可能であり、前記捲回補助ローラーは、前記タッチローラーと前記アームの前記回転軸との間に配置される構成であってもよい。
上記の構成によれば、捲回補助ローラーをタッチローラーとアームの回転軸との間に効率的に配置し、装置サイズの増加を抑制することができる。
また、前記捲回補助ローラーから搬送された前記セパレータは、前記捲回面より先に前記タッチローラーに接する構成であってもよい。
上記の構成によれば、セパレータは、タッチローラー上で搬送されながら（皺を伸ばされながら）捲回面に押さえ付けられる。
上記の構成によれば、タッチローラーの直前の捲回補助ローラー上において、セパレータの皺を伸ばすことができる。そのため、皺が伸ばされた状態でセパレータを捲回することができる。
また、前記タッチローラーの表面は樹脂であり、前記捲回補助ローラーの表面は金属であってもよい。
また、前記セパレータは、前記捲回補助ローラーにおいては前記セパレータ捲回体とは反対側を通過し、前記捲回補助ローラーと前記タッチローラーとの間を通過し、前記タッチローラーと前記セパレータ捲回体との間を通過する構成であってもよい。
上記の構成によれば、セパレータは、タッチローラーで押さえ付けられる直前において、Ｓ字を描くように搬送される。これにより、セパレータを皺が伸ばされた状態で捲回することができる。
本発明の一態様に係るスリット装置は、電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット部と、前記セパレータをコアに捲回する捲回部と、前記コア上に形成されたセパレータ捲回体の捲回面へ前記セパレータを押さえ付けるように、前記セパレータ捲回体の外径の変化に応じて変位するタッチローラーと、前記タッチローラーの直前において前記セパレータを搬送する捲回補助ローラーと、前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離を複数から選択可能なように設けられた、前記捲回補助ローラーを取り付けるための複数のローラー取付部とを備える。
本発明の一態様に係るスリット装置は、電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット部と、前記複数のセパレータを、保持した複数のコアに捲回する１つの回転軸を有する捲回部とを備え、さらに、前記複数のコア上に形成された複数のセパレータ捲回体の捲回面へ前記複数のセパレータを押さえ付けるように、前記複数のセパレータ捲回体の外径の変化に応じて個別に変位する複数のタッチローラーを、前記１つの回転軸に対して備える。
本発明の一態様に係るセパレータ捲回体の製造方法は、電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット工程と、前記セパレータをコアに捲回する捲回工程と、前記コア上に形成されたセパレータ捲回体の外径の変化に応じて変位するタッチローラーによって、前記セパレータ捲回体の捲回面へ前記セパレータを押さえ付ける押付工程と、前記タッチローラーの変位に応じて変位する捲回補助ローラーによって、前記タッチローラーの直前において前記セパレータを搬送する搬送工程とを含む。
また、上記製造方法において、前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離は、前記セパレータ捲回体の外径の変化によらず一定であってもよい。
また、上記製造方法において、前記捲回補助ローラーは、前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離を複数から選択可能なように設けられた複数のローラー取付部のうちの１つに取り付けられていてもよい。
また、上記製造方法において、前記捲回工程では、前記複数のセパレータを、１つの回転軸に保持された複数の前記コアに捲回し、前記押付工程では、前記複数のコア上に形成された複数の前記セパレータ捲回体の外径の変化に応じて個別に変位する、前記１つの回転軸に対して設けられた複数の前記タッチローラーによって、前記複数のセパレータ捲回体の捲回面へ前記複数のセパレータを押さえ付ける構成であってもよい。
また、上記製造方法において、前記タッチローラーおよび前記捲回補助ローラーは、回動又は変位可能に設けられたアームに固定されている構成であってもよい。
また、上記製造方法において、前記アームは回転軸を中心として回動可能であり、前記捲回補助ローラーは、前記タッチローラーと前記アームの前記回転軸との間に配置される構成であってもよい。
また、上記製造方法において、前記捲回補助ローラーから搬送された前記セパレータは、前記捲回面より先に前記タッチローラーに接する構成であってもよい。
また、上記製造方法において、前記タッチローラーの表面は樹脂であり、前記捲回補助ローラーの表面は金属であってもよい。
また、上記製造方法において、前記セパレータは、前記捲回補助ローラーにおいては前記セパレータ捲回体とは反対側を通過し、前記捲回補助ローラーと前記タッチローラーとの間を通過し、前記タッチローラーと前記セパレータ捲回体との間を通過する構成であってもよい。
本発明の一態様に係るセパレータ捲回体の製造方法は、電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット工程と、前記セパレータをコアに捲回する捲回工程と、前記コア上に形成されたセパレータ捲回体の外径の変化に応じて変位するタッチローラーによって、前記セパレータ捲回体の捲回面へ前記セパレータを押さえ付ける押付工程と、捲回補助ローラーによって、前記タッチローラーの直前において前記セパレータを搬送する搬送工程とを含み、前記捲回補助ローラーは、前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離を複数から選択可能なように設けられた複数のローラー取付部のうちの１つに取り付けられている。
本発明の一態様に係るセパレータ捲回体の製造方法は、電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット工程と、前記複数のセパレータを、１つの回転軸に保持された複数のコアに捲回する捲回工程と、前記複数のコア上に形成された複数のセパレータ捲回体の外径の変化に応じて個別に変位する、前記１つの回転軸に対して設けられた複数のタッチローラーによって、前記複数のセパレータ捲回体の捲回面へ前記複数のセパレータを押さえ付ける押付工程とを含む。
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。
本発明は、スリット装置、セパレータ捲回体の製造方法等に利用することができる。
１ リチウムイオン二次電池
４ 耐熱層
５ 多孔質フィルム
６、６ａ スリット装置
７ 切断装置（スリット部）
１２、１２ａ、１２ｂ セパレータ、第１及び第２セパレータ
１２Ａ〜１２Ｃ、１２Ｕ、１２Ｌ 第１及び第２セパレータ捲回体
７０Ｕ、７０Ｌ 第１及び第２巻取ローラー（捲回部、回転軸）
８１Ａ〜８１Ｃ、８１Ｕ、８１Ｌ 第１及び第２タッチローラー
８２Ａ〜８２Ｃ、８２Ｕ、８２Ｌ 第１及び第２アーム
８３Ａ〜８３Ｅ、８３Ｕ、８３Ｌ 第１及び第２捲回補助ローラー
８５ａ〜８５ｆ ローラー取付部
ｌ、ｕ コア

Claims (22)

  1. 電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット部と、
    前記セパレータをコアに捲回する捲回部と、
    前記コア上に形成されたセパレータ捲回体の捲回面へ前記セパレータを押さえ付けるように、前記セパレータ捲回体の外径の変化に応じて変位するタッチローラーと、
    前記タッチローラーの直前において前記セパレータを搬送し、前記タッチローラーの変位に応じて変位する捲回補助ローラーとを備えることを特徴とするスリット装置。
  2. 前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離は、前記セパレータ捲回体の外径の変化によらず一定であることを特徴とする請求項１に記載のスリット装置。
  3. 前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離を複数から選択可能なように設けられた、前記捲回補助ローラーを取り付けるためのローラー取付部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のスリット装置。
  4. 前記捲回部は、前記複数のセパレータを捲回する複数の前記コアを保持する１つの回転軸を備え、
    前記１つの回転軸に対して、複数の前記セパレータ捲回体の外径の変化に応じて個別に変位する、複数の前記タッチローラーを備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のスリット装置。
  5. 回動又は変位可能に設けられたアームを備え、
    前記タッチローラーおよび前記捲回補助ローラーは前記アームに固定されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のスリット装置。
  6. 前記アームは回転軸を中心として回動可能であり、
    前記捲回補助ローラーは、前記タッチローラーと前記アームの前記回転軸との間に配置されることを特徴とする請求項５に記載のスリット装置。
  7. 前記捲回補助ローラーから搬送された前記セパレータは、前記捲回面より先に前記タッチローラーに接することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のスリット装置。
  8. 前記タッチローラーの表面は樹脂であり、
    前記捲回補助ローラーの表面は金属であることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のスリット装置。
  9. 前記セパレータは、
    前記捲回補助ローラーにおいては前記セパレータ捲回体とは反対側を通過し、
    前記捲回補助ローラーと前記タッチローラーとの間を通過し、
    前記タッチローラーと前記セパレータ捲回体との間を通過することを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載のスリット装置。
  10. 電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット部と、
    前記セパレータをコアに捲回する捲回部と、
    前記コア上に形成されたセパレータ捲回体の捲回面へ前記セパレータを押さえ付けるように、前記セパレータ捲回体の外径の変化に応じて変位するタッチローラーと、
    前記タッチローラーの直前において前記セパレータを搬送する捲回補助ローラーと、
    前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離を複数から選択可能なように設けられた、前記捲回補助ローラーを取り付けるためのローラー取付部とを備えることを特徴とするスリット装置。
  11. 電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット部と、
    前記複数のセパレータを、保持した複数のコアに捲回する１つの回転軸を有する捲回部とを備え、
    さらに、前記複数のコア上に形成された複数のセパレータ捲回体の捲回面へ前記複数のセパレータを押さえ付けるように、前記複数のセパレータ捲回体の外径の変化に応じて個別に変位する複数のタッチローラーを、前記１つの回転軸に対して備えることを特徴とするスリット装置。
  12. 電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット工程と、
    前記セパレータをコアに捲回する捲回工程と、
    前記コア上に形成されたセパレータ捲回体の外径の変化に応じて変位するタッチローラーによって、前記セパレータ捲回体の捲回面へ前記セパレータを押さえ付ける押付工程と、
    前記タッチローラーの変位に応じて変位する捲回補助ローラーによって、前記タッチローラーの直前において前記セパレータを搬送する搬送工程とを含むことを特徴とするセパレータ捲回体の製造方法。
  13. 前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離は、前記セパレータ捲回体の外径の変化によらず一定であることを特徴とする請求項１２に記載のセパレータ捲回体の製造方法。
  14. 前記捲回補助ローラーは、前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離を複数から選択可能なように設けられたローラー取付部に取り付けられていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のセパレータ捲回体の製造方法。
  15. 前記捲回工程では、前記複数のセパレータを、１つの回転軸に保持された複数の前記コアに捲回し、
    前記押付工程では、前記複数のコア上に形成された複数の前記セパレータ捲回体の外径の変化に応じて個別に変位する、前記１つの回転軸に対して設けられた複数の前記タッチローラーによって、前記複数のセパレータ捲回体の捲回面へ前記複数のセパレータを押さえ付けることを特徴とする請求項１２から１４の何れか１項に記載のセパレータ捲回体の製造方法。
  16. 前記タッチローラーおよび前記捲回補助ローラーは、回動又は変位可能に設けられたアームに固定されていることを特徴とする請求項１２から１５の何れか１項に記載のセパレータ捲回体の製造方法。
  17. 前記アームは回転軸を中心として回動可能であり、
    前記捲回補助ローラーは、前記タッチローラーと前記アームの前記回転軸との間に配置されることを特徴とする請求項１６に記載のセパレータ捲回体の製造方法。
  18. 前記捲回補助ローラーから搬送された前記セパレータは、前記捲回面より先に前記タッチローラーに接することを特徴とする請求項１２から１７の何れか１項に記載のセパレータ捲回体の製造方法。
  19. 前記タッチローラーの表面は樹脂であり、
    前記捲回補助ローラーの表面は金属であることを特徴とする請求項１２から１８の何れか１項に記載のセパレータ捲回体の製造方法。
  20. 前記セパレータは、
    前記捲回補助ローラーにおいては前記セパレータ捲回体とは反対側を通過し、
    前記捲回補助ローラーと前記タッチローラーとの間を通過し、
    前記タッチローラーと前記セパレータ捲回体との間を通過することを特徴とする請求項１２から１９の何れか１項に記載のセパレータ捲回体の製造方法。
  21. 電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット工程と、
    前記セパレータをコアに捲回する捲回工程と、
    前記コア上に形成されたセパレータ捲回体の外径の変化に応じて変位するタッチローラーによって、前記セパレータ捲回体の捲回面へ前記セパレータを押さえ付ける押付工程と、
    捲回補助ローラーによって、前記タッチローラーの直前において前記セパレータを搬送する搬送工程とを含み、
    前記捲回補助ローラーは、前記タッチローラーと前記捲回補助ローラーとの間の距離を複数から選択可能なように設けられたローラー取付部に取り付けられていることを特徴とするセパレータ捲回体の製造方法。
  22. 電池用セパレータ原反を長手方向に沿ってスリットすることにより複数のセパレータに切り分けるスリット工程と、
    前記複数のセパレータを、１つの回転軸に保持された複数のコアに捲回する捲回工程と、
    前記複数のコア上に形成された複数のセパレータ捲回体の外径の変化に応じて個別に変位する、前記１つの回転軸に対して設けられた複数のタッチローラーによって、前記複数のセパレータ捲回体の捲回面へ前記複数のセパレータを押さえ付ける押付工程とを含むことを特徴とするセパレータ捲回体の製造方法。
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