KR101828741B1 - 세퍼레이터 권취 코어 및 세퍼레이터 권회체 - Google Patents

Abstract

세정한 후에, 젖은 코어(세퍼레이터 권취 코어)를 겹쳐 보관할 때, 코어끼리 달라붙어 버려서, 겹쳐진 위의 코어를 취할 때 밑의 코어가 낙하하여 손상이 생기는 것을 억제할 수 있는 코어를 제공한다.
비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 권회되는 코어(u1, u2)이며, 코어(u1, u2)의 측면은 오목부(20)를 갖는다.

Description

세퍼레이터 권취 코어 및 세퍼레이터 권회체 {SEPARATOR WINDING CORE AND SEPARATOR ROLL}

본 발명은 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 권회되는 세퍼레이터 권취 코어 및 세퍼레이터 권취 코어에 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 권회된 세퍼레이터 권회체에 관한 것이다.

리튬 이온 전지에 사용되는 세퍼레이터는, 세퍼레이터 장척이 세퍼레이터 권취 코어(코어)에 권회된 세퍼레이터 권회체로서, 리튬 이온 전지의 제조 공정에 공급되고, 리튬 이온 전지의 제조 공정에 있어서는, 상기 세퍼레이터 장척을 소정의 길이로 잘라 세퍼레이터로서 사용한다.

이 세퍼레이터 장척이 코어에 권회된 세퍼레이터 권회체의 수송 시 또는 보관 시에, 세퍼레이터 장척이 손상을 받는 것을 억제하는 구성에 대해서는 다수의 제안이 이루어져 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 세퍼레이터 권회체의 코어를 코어재에 통과시켜, 당해 코어재의 양단에, 세퍼레이터 권회체를 보호하기 위한 프로텍터를 배치한 조립체가 개시되어 있다.

특허문헌 1에 개시되어 있는 프로텍터를 사용함으로써, 이 세퍼레이터 장척이 코어에 권회된 세퍼레이터 권회체의 수송 시 또는 보관 시에, 세퍼레이터 장척이 손상을 받는 것을 억제할 수 있다.

일본 특허 공보 「특허 제5683078호(2015년 1월 23일 등록)」

세퍼레이터 권회체의 세퍼레이터 권취 코어(코어)는, 권회되는 세퍼레이터 장척, 즉 세퍼레이터의 품질에 영향을 미칠 수 있다.

예를 들어, 코어에 이물이 부착되어 있거나, 코어에 큰 손상이 있는 경우 등에는, 세퍼레이터 장척이 코어에 권회될 때, 코어의 이물이 세퍼레이터 장척으로 옮겨지거나, 세퍼레이터 장척에 주름 등의 권회 문제가 발생하거나 한다.

이러한 이유로부터, 반복 사용되는 코어에 대해서는, 비교적 엄격한 세정이나 보관이 요구된다.

그러나, 상술한 특허문헌 1과 같이, 세퍼레이터 장척이 코어에 권회된 세퍼레이터 권회체의 수송 시나 보관 시에, 세퍼레이터 장척이 손상을 받는 것을 억제하는 구성에 대해서는 다수의 제안이 이루어져 있지만, 세퍼레이터 장척이 코어에 권회되기 전이며, 반복 사용되는 코어를 세정한 후에, 보관할 때에 있어서, 손상 등이 생기기 어렵게 하는 세퍼레이터 권취 코어(코어)에 대해서는, 그다지 연구되어 있지 않다.

본 발명은 상기 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 세정한 후에, 젖은 세퍼레이터 권취 코어(코어)를 겹쳐 보관할 때 등에, 코어끼리 달라붙어 버려서, 겹쳐진 위의 코어를 취할 때 밑의 코어가 낙하하여 손상이 생기는 것을 억제할 수 있는 세퍼레이터 권취 코어(코어)를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 형태에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 권회되는 세퍼레이터 권취 코어이며, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면은, 오목부를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성에 따르면, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면에 구비된 오목부에 의해, 상기 세퍼레이터 권취 코어를 세정한 후 등에 있어서, 그 측면끼리 접촉시켜서 상기 세퍼레이터 권취 코어를 겹쳐도, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리 달라붙는 것을 억제할 수 있다.

본 발명의 일 형태에 따르면, 세정한 후에, 젖은 세퍼레이터 권취 코어(코어)를 겹쳐 보관할 때 등에, 코어끼리 달라붙어 버려서, 겹쳐진 위의 코어를 취할 때 밑의 코어가 낙하하여 손상이 생기는 것을 억제할 수 있다.

도 1은 리튬 이온 이차 전지의 단면 구성을 도시하는 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시되는 리튬 이온 이차 전지의 상세 구성을 도시하는 모식도이다.
도 3은 도 1에 도시되는 리튬 이온 이차 전지의 다른 구성을 도시하는 모식도이다.
도 4의 (a)는 세퍼레이터의 원단을 슬릿하는 슬릿 장치의 구성을 도시하는 모식도이고, (b)는 슬릿 장치에 의해 세퍼레이터의 원단이 복수의 세퍼레이터 장척으로 슬릿되는 모습을 도시하는 도면이다.
도 5는 코어의 측면 형상의 일례와, 코어의 측면끼리를 겹친 경우의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 코어에 설치할 수 있는 오목부의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 적층된 코어의 미끄럼 시험의 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 적층된 코어의 수직 박리 시험의 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 오목부의 면적, 즉 접촉 면적을 변화시켰을 때의 미끄럼 시험 및 수직 박리 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
도 10의 (a)는 각인부를 포함하는 오목부가 측면에 설치된 코어를 도시하는 도면이고, (b)는 각인부를 포함하는 오목부를 도시하는 도면이다.
도 11의 (a) 및 (b)는 실시 형태 1 및 2에 있어서 사용한 코어의 일례를 도시하는 도면이고, (c), (d), (e), (f), (g), (h) 및 (i)는 실시 형태 3에 있어서 사용한 코어의 일례를 도시하는 도면이다.

[기본 구성]

리튬 이온 이차 전지, 세퍼레이터, 내열 세퍼레이터, 내열 세퍼레이터의 제조 방법에 대하여 순서대로 설명한다.

(리튬 이온 이차 전지)

리튬 이온 이차 전지로 대표되는 비수 전해액 이차 전지는, 에너지 밀도가 높고, 그로 인하여, 현재 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, 휴대 정보 단말기 등의 기기, 자동차, 항공기 등의 이동체에 사용하는 전지로서, 또한 전력의 안정 공급에 이바지하는 정치용 전지로서 널리 사용되고 있다.

도 1은, 리튬 이온 이차 전지(1)의 단면 구성을 도시하는 모식도이다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 리튬 이온 이차 전지(1)는 캐소드(11)와, 세퍼레이터(12)와, 애노드(13)를 구비한다. 리튬 이온 이차 전지(1)의 외부에 있어서, 캐소드(11)와 애노드(13) 사이에 외부 기기(2)가 접속된다. 그리고, 리튬 이온 이차 전지(1)의 충전 시에는 방향(A)으로, 방전 시에는 방향(B)으로 전자가 이동한다.

(세퍼레이터)

세퍼레이터(12)는, 리튬 이온 이차 전지(1)의 정극인 캐소드(11)와, 그의 부극인 애노드(13) 사이에, 이들에 협지되도록 배치된다. 세퍼레이터(12)는, 캐소드(11)와 애노드(13) 사이를 분리하면서, 이들 사이에 있어서의 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 다공질 필름이다. 세퍼레이터(12)는, 그의 재료로서, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀을 포함하며, 폴리올레핀 다공질 기재라고도 불린다.

도 2는, 도 1에 도시되는 리튬 이온 이차 전지(1)의 상세 구성을 도시하는 모식도이며, (a)는 통상의 구성을 도시하고, (b)는 리튬 이온 이차 전지(1)가 승온하였을 때의 모습을 도시하고, (c)는 리튬 이온 이차 전지(1)가 급격하게 승온하였을 때의 모습을 도시한다.

도 2의 (a)에 도시되는 바와 같이, 세퍼레이터(12)에는 다수의 구멍(P)이 형성되어 있다. 통상, 리튬 이온 이차 전지(1)의 리튬 이온(3)은 구멍(P)을 통하여 왕래할 수 있다.

여기서, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지(1)의 과충전, 또는 외부 기기의 단락에 기인하는 대전류 등에 의해, 리튬 이온 이차 전지(1)는 승온하는 경우가 있다. 이 경우, 도 2의 (b)에 도시되는 바와 같이, 세퍼레이터(12)가 융해 또는 유연화되어, 구멍(P)이 폐색된다. 그리고, 세퍼레이터(12)는 수축된다. 이에 의해, 리튬 이온(3)의 이동이 정지되기 때문에, 상술한 승온도 정지된다.

그러나, 리튬 이온 이차 전지(1)가 급격하게 승온하는 경우, 세퍼레이터(12)는 급격하게 수축된다. 이 경우, 도 2의 (c)에 도시되는 바와 같이, 세퍼레이터(12)는 파괴되는 경우가 있다. 그리고, 리튬 이온(3)이, 파괴된 세퍼레이터(12)로부터 누출되기 때문에, 리튬 이온(3)의 이동은 정지하지 않는다. 따라서, 승온은 계속된다.

(내열 세퍼레이터)

도 3은, 도 1에 도시되는 리튬 이온 이차 전지(1)의 다른 구성을 도시하는 모식도이며, (a)는 통상의 구성을 도시하고, (b)는 리튬 이온 이차 전지(1)가 급격하게 승온하였을 때의 모습을 도시한다.

도 3의 (a)에 도시되는 바와 같이, 세퍼레이터(12)는, 다공질 필름(5)과, 내열층(4)을 구비하는 내열 세퍼레이터여도 된다. 내열층(4)은, 다공질 필름(5)의 캐소드(11)측의 편면에 적층되어 있다. 또한, 내열층(4)은, 다공질 필름(5)의 애노드(13)측의 편면에 적층되어도 되고, 다공질 필름(5)의 양면에 적층되어도 된다. 그리고, 내열층(4)에도, 구멍(P)과 마찬가지의 구멍이 형성되어 있다. 통상, 리튬 이온(3)은, 구멍(P)과 내열층(4)의 구멍을 통하여 이동한다. 내열층(4)은, 그의 재료로서, 예를 들어 전방향족 폴리아미드(아라미드 수지)를 포함한다.

도 3의 (b)에 도시되는 바와 같이, 리튬 이온 이차 전지(1)가 급격하게 승온하여, 다공질 필름(5)이 융해 또는 유연화되어도, 내열층(4)이 다공질 필름(5)을 보조하고 있기 때문에, 다공질 필름(5)의 형상은 유지된다. 따라서, 다공질 필름(5)이 융해 또는 유연화되고, 구멍(P)이 폐색되는 데 그친다. 이에 의해, 리튬 이온(3)의 이동이 정지하기 때문에, 상술한 과방전 또는 과충전도 정지된다. 이와 같이, 세퍼레이터(12)의 파괴가 억제된다.

상술한 도 3에 도시되는 내열층(4)을 구비한 내열 세퍼레이터는, 적층 세퍼레이터로 분류되며, 그 밖의 적층 세퍼레이터로서는, 내열층(4) 대신에, 접착층이나 보호층 등의 다공질층을 구비한 경우를 예로 들 수 있다.

(적층 세퍼레이터인 내열 세퍼레이터의 제조 공정)

리튬 이온 이차 전지(1)의 내열 세퍼레이터의 제조는 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 방법을 이용하여 행할 수 있다. 이하에서는, 다공질 필름(5)이 그의 재료로서 주로 폴리에틸렌을 포함하는 경우를 가정하여 설명한다. 그러나, 다공질 필름(5)이 다른 재료를 포함하는 경우에도, 마찬가지의 제조 공정에 의해 세퍼레이터(12)를 제조할 수 있다.

예를 들어, 열가소성 수지에 가소제를 첨가하여 필름 성형한 후, 해당 가소제를 적당한 용매로 제거하는 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 다공질 필름(5)이, 초고분자량 폴리에틸렌을 포함하는 폴리에틸렌 수지로 형성되어 이루어지는 경우에는, 이하에 나타낸 바와 같은 방법에 의해 제조할 수 있다.

이 방법은, (1) 초고분자량 폴리에틸렌과, 탄산칼슘 등의 무기 충전제를 혼련하여 폴리에틸렌 수지 조성물을 얻는 혼련 공정, (2) 폴리에틸렌 수지 조성물을 사용하여 필름을 성형하는 압연 공정, (3) 공정 (2)에서 얻어진 필름 중에서 무기 충전제를 제거하는 제거 공정, 및 (4) 공정 (3)에서 얻어진 필름을 연신하여 다공질 필름(5)을 얻는 연신 공정을 포함한다.

제거 공정에 의해, 필름 중에 다수의 미세 구멍이 형성된다. 연신 공정에 의해 연신된 필름의 미세 구멍은, 상술한 구멍(P)이 된다. 이에 의해, 소정의 두께와 투기도를 갖는 폴리에틸렌 미다공막인 다공질 필름(5)이 형성된다.

또한, 혼련 공정에 있어서, 초고분자량 폴리에틸렌 100중량부와, 중량 평균 분자량 1만 이하의 저분자량 폴리올레핀 5 내지 200중량부와, 무기 충전제 100 내지 400중량부를 혼련해도 된다.

그 후, 도공 공정에 있어서, 다공질 필름(5)의 표면에 내열층(4)을 형성한다. 예를 들어, 다공질 필름(5)에, 아라미드/NMP(N-메틸-피롤리돈) 용액(도공액)을 도포하여, 아라미드 내열층인 내열층(4)을 형성한다. 내열층(4)은, 다공질 필름(5)의 편면에만 형성되어도 되고, 양면에 형성되어도 된다. 또한, 내열층(4)으로서, 알루미나/카르복시메틸셀룰로오스 등의 필러를 포함하는 혼합액을 도공해도 된다.

도공액을 다공질 필름(5)에 도공하는 방법은, 균일하게 웨트 코팅할 수 있는 방법이면 특별히 제한은 없고, 종래 공지된 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 캐필러리 코팅법, 스핀 코팅법, 슬릿 다이 코팅법, 스프레이 코팅법, 딥 코팅법, 롤 코팅법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 바 코터법, 그라비아 코터법, 다이 코터법 등을 채용할 수 있다. 내열층(4)의 두께는 도공 웨트막의 두께, 도공액 중의 고형분 농도를 조절함으로써 제어할 수 있다.

또한, 도공할 때에 다공질 필름(5)을 고정 혹은 반송하는 지지체로서는, 수지제의 필름, 금속제의 벨트, 드럼 등을 사용할 수 있다.

이상과 같이, 다공질 필름(5)에 내열층(4)이 적층된 세퍼레이터(12)(내열 세퍼레이터)를 제조할 수 있다. 제조된 세퍼레이터는, 예를 들어 원통 형상의 세퍼레이터 권취 코어(코어)에 권취된다. 또한, 이상의 제조 방법으로 제조되는 대상은, 내열 세퍼레이터에 한정되지 않는다. 이 제조 방법은, 도공 공정을 포함하지 않아도 된다. 이 경우, 제조되는 대상은, 내열층을 갖지 않는 세퍼레이터이다.

[실시 형태 1]

내열 세퍼레이터 또는 내열층을 갖지 않는 세퍼레이터(이하 「세퍼레이터(비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터라고도 함)」)는, 리튬 이온 이차 전지(1) 등의 응용 제품에 적합한 폭(이하 「제품폭」)인 것이 바람직하다. 그러나, 생산성을 높이기 위해, 세퍼레이터는, 그의 폭이 제품폭 이상이 되도록 제조된다. 이것을 세퍼레이터의 원단이라고 한다. 이 세퍼레이터의 원단을, 일단 제조한 후에, 슬릿 장치에 있어서는 세퍼레이터의 원단의 길이 방향과 두께 방향에 대하여 대략 수직인 방향의 길이를 의미하는 「세퍼레이터의 폭」을 제품폭으로 절단(슬릿)하여, 세퍼레이터 장척으로 한다.

이하에서는, 슬릿되기 전의 폭이 넓은 세퍼레이터를 「세퍼레이터의 원단」이라고 칭하고, 세퍼레이터의 폭이 제품폭으로 슬릿된 것을 특히 「세퍼레이터 장척」이라고 칭한다. 또한, 슬릿이란, 세퍼레이터의 원단을 길이 방향(제조에 있어서의 필름의 흐름 방향, MD: Machine direction)을 따라 절단하는 것을 의미하고, 커트란, 세퍼레이터 장척을 횡단 방향(TD: transverse direction)을 따라 절단하는 것을 의미한다. 횡단 방향(TD)이란, 세퍼레이터 장척의 길이 방향(MD)과 두께 방향에 대하여 대략 수직인 방향을 의미한다.

(다공질 세퍼레이터 권회체)

도 4의 (a)는, 절단 장치(7)을 구비한 슬릿 장치(6)의 구성을 도시하는 모식도이고, 도 4의 (b)는, 슬릿 장치(6)에 의해, 다공질 세퍼레이터의 원단(12O)이 복수의 다공질 세퍼레이터 장척(12a, 12b)으로 슬릿되는 모습을 도시하는 도면이다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 도 3에 도시되는 바와 같이, 다공질 필름(5)의 편면에 내열층(4)으로서 전방향족 폴리아미드(아라미드 수지층)를 적층한 다공질 세퍼레이터의 원단(12O)을 일례로 들어 설명하지만, 이것에 한정되지 않고, 다공질 세퍼레이터의 원단(12O)은, 내열층(4)을 구비하지 않은 다공질 필름(5)이어도 되고, 다공질 필름(5)의 양면에 내열층(4)을 구비한 것이어도 된다. 나아가, 내열층(4) 대신에 접착층이나 보호층 등의 다공질층을 구비하고 있어도 된다.

도 4의 (a)에 도시되는 바와 같이, 슬릿 장치(6)는, 회전 가능하게 지지된 원기둥 형상의, 권출 롤러(63)와, 복수의 롤러(64, 65, 68U, 68L, 69U, 69L), 제1 터치 롤러(81U), 제2 터치 롤러(81L), 제1 아암(82U), 제2 아암(82L), 제1 권회 보조 롤러(83U), 제2 권회 보조 롤러(83L), 제1 권취 롤러(70U), 제2 권취 롤러(70L), 절단 장치(7)를 구비한다.

슬릿 장치(6)에서는, 다공질 세퍼레이터의 원단(12O)을 권회한 원통 형상의 코어(c)가, 권출 롤러(63)에 끼워져 있다. 다공질 세퍼레이터의 원단(12O)은, 코어(c)로부터 경로(U 또는 L)로 권출된다. 다공질 세퍼레이터의 원단(12O)의 A면을 상면으로 하여 반송하고자 하는 경우에는 경로(L)로 권출하고, 다공질 세퍼레이터의 원단(12O)의 B면을 상면으로 하여 반송하고자 하는 경우에는 경로(U)로 권출하면 된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 다공질 세퍼레이터의 원단(12O)의 A면을 상면으로 하여 반송하므로, 경로(L)로 권출된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 상기 A면은 다공질 필름(5)에 있어서의 내열층(4)과 접하는 면과 대향하는 표면이고, 상기 B면은 내열층(4)에 있어서의 다공질 필름(5)과 접하는 면과 대향하는 표면이다.

이와 같이 권출된 다공질 세퍼레이터의 원단(12O)은, 롤러(64) 및 롤러(65)를 통하여 절단 장치(7)에 반송되어, 도 4의 (a) 및 (b)에 도시되는 바와 같이, 절단 장치(7)에 의해 복수의 다공질 세퍼레이터 장척(12a, 12b)으로 슬릿된다.

절단 장치(7)에 의해 슬릿된 복수의 다공질 세퍼레이터 장척(12a, 12b)은, 도 4의 (a)에 도시되는 바와 같이, 복수의 다공질 세퍼레이터 장척(12a, 12b)의 일부(12a)의 각각은, 롤러(68U), 롤러(69U) 및 제1 권회 보조 롤러(83U)를 경유하여, 제1 권취 롤러(70U)에 끼워진 원통 형상의 각 코어(u)에 권취된다. 또한, 복수의 다공질 세퍼레이터 장척(12a, 12b)의 다른 일부(12b)의 각각은, 롤러(68L), 롤러(69L) 및 제2 권회 보조 롤러(83L)를 경유하여, 제2 권취 롤러(70L)에 끼워진 원통 형상의 각 코어(l)에 권취된다. 또한, 코어(u, l)에 롤상으로 권취된 다공질 세퍼레이터 장척(12a, 12b)을 다공질 세퍼레이터 권회체(12U, 12L)라고 칭한다.

여기서, 코어(u, l)의 질량은, 통상 250g 내지 800g이다. 또한, 코어(u, l)의 측면의 면적은, 통상 10㎠ 내지 80㎠이다.

(세퍼레이터 권취 코어(코어))

도 5는, 그 측면에 오목부를 갖지 않는 코어(u, l) 및 그 측면에 오목부를 갖는 코어(u1, u2)의 측면 형상과, 코어(u, u1, u2)와 코어(l)의 측면끼리를 겹친 경우를 도시하는 도면이다.

도 6은, 코어(u', u'', u''', u'''', u''''', u'''''')에 설치할 수 있는 오목부의 일례를 도시하는 도면이다.

도 5의 (a)는, 동일한 코어(u)와 코어(l)의 측면끼리를 겹쳤을 때, 서로 대향하는 면인, 코어(u)의 일측면 및 코어(l)의 일측면을 도시하는 도면이다.

도시되어 있는 바와 같이, 코어(u, l)의 각각은, 내환(內環)(30)과 외환(外環)(31)을 수직으로 연결하는 8개의 리브(29)와, 내환(30)과, 외환(31)을 포함하는 ABS제 세퍼레이터 권취 코어이다. 그리고, 리브(29)와 내환(30)과 외환(31)은, 코어(u)와 코어(l)를, 그 측면끼리 완전히 겹치도록 포갠 경우에 있어서의, 그 겹친 측면의 중심인 겹침축(C) 방향의 폭이 동일하다. 즉, 코어(u, l)의 각각에 있어서는, 리브(29)와 내환(30)과 외환(31)의 도면 중 깊이 방향의 폭이 동일하다.

또한, 코어(u, l)의 재료는 ABS 수지에 한정되지 않는다. 코어(u, l)는, 그의 재료로서, 통상 ABS 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 또는 염화비닐 수지 등의 수지를 포함하고, 바람직하게는 ABS 수지를 포함한다. 코어의 재료는 금속, 종이, 불소 수지가 아닌 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 코어(u, l)의 각각은, 두께 5.5mm 및 길이 26mm의 리브(29)와, 두께 6mm, 외경 82mm 및 내경 76mm의 내환(30)과, 두께 6mm, 외경 152mm 및 내경 146mm의 외환(31)을 포함하고, 내환(30)의 양 측면에 대해서는, 내측에 C1 모따기되어 있고, 내환(30)의 측면폭은 5mm이지만, 이들 각 치수는 일례이며, 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 5의 (b)는, 코어(u)의 일측면과, 코어(l)의 일측면을 완전히 겹친 코어 적층체(S1)를 도시하는 도면이다.

도 5의 (c)는, 코어(u1)와 코어(l)의 측면끼리를 겹쳤을 때, 서로 대향하는 면인, 코어(u1)의 일측면 및 코어(l)의 일측면을 도시하는 도면이다.

코어(u1)는, 그의 일측면에 오목부(20)를 갖고 있다는 점에 있어서, 도 5의 (a)에 도시한 코어(u)와 상이하며, 리브(29), 내환(30) 및 외환(31)의 각각의 치수는, 코어(u)와 동일하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 코어(u1)의 2개의 측면 중, 하나의 측면에만 하나의 오목부(20)를 설치한 경우를 일례로 들어 설명하지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 오목부(20)는, 하나의 측면에 복수개, 각각의 측면에 1개씩 또는 복수개씩 설치되어 있어도 된다.

또한, 복수개의 오목부(20)를 설치한 경우에는, 복수개의 오목부(20)는, 복수개의 오목부(20) 중 하나를, 겹침축(C)(겹쳐진 측면의 중심)을 중심으로 하여 회전시킨 경우, 평면에서 보아, 서로 겹치도록 배치되어 있어도 되고, 그렇지 않아도 된다.

도 5의 (d)는, 코어(u1)의 일측면과, 코어(l)의 일측면을 완전히 겹친 코어 적층체(S2)를 도시하는 도면이다.

도 5의 (e)는, 코어(u2)와 코어(l)의 측면끼리를 겹쳤을 때, 서로 대향하는 면인, 코어(u2)의 일측면 및 코어(l)의 일측면을 도시하는 도면이다.

코어(u2)는, 그의 일측면에 2개의 오목부(20)를 갖고 있다는 점에 있어서, 도 5의 (c)에 도시한 코어(u1)와 상이하며, 리브(29), 내환(30) 및 외환(31)의 각각의 치수는, 코어(u1)와 동일하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 코어(u2)의 2개의 측면 중, 하나의 측면에만 2개의 오목부(20)를 설치한 경우를 일례로 들어 설명하지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 오목부(20)는, 하나의 측면에 3개 이상, 또는 각각의 측면에 복수개씩 설치되어 있어도 된다.

또한, 코어(u2)에 있어서는, 복수개의 오목부(20)는, 복수개의 오목부(20) 중 하나를, 겹침축(C)을 중심으로 하여 회전시킨 경우, 평면에서 보아, 서로 겹치도록 배치한 경우이지만, 이것에 한정되지 않고, 복수개의 오목부(20)는, 복수개의 오목부(20) 중 하나를, 겹침축(C)을 중심으로 하여 회전시킨 경우, 평면에서 보아, 서로 겹치지 않도록 배치해도 된다.

도 5의 (f)는, 코어(u2)의 일측면과, 코어(l)의 일측면을 완전히 겹친 코어 적층체(S3)를 도시하는 도면이다.

도 6의 (a)는, 코어(u')에 있어서 리브(29')에 오목부(20')를 설치한 경우이며, 도시되어 있는 바와 같이, 리브(29')에 있어서 오목부(20')를 설치하는 위치는, 내환(30) 및 외환(31)의 각각과 연결되는 양단부로부터 0.5mm 이상의 간격을 이격하여 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 리브(29')의 치수는, 리브(29)의 치수와 동일하다.

도 6의 (b)는, 코어(u'')에 있어서 리브(29'')에 오목부(20'')를 설치한 경우이며, 도시되어 있는 바와 같이, 리브(29'')에 있어서 오목부(20'')를 설치하는 위치는, 내환(30) 및 외환(31)의 각각과 연결되는 양단부, 즉 외환측으로부터도 내환측으로부터도 0.5mm 이상의 간격을 이격하여 설치하는 것이 바람직하다. 그리고, 리브(29'')의 폭 방향에 있어서도 양단부로부터 0.5mm 이상의 간격을 이격하여 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 리브(29'')의 폭 방향에 있어서, 양단부로부터 간격을 이격하여 오목부(20'')를 설치함으로써, 리브의 폭 방향의 양측에 벽(29a'', 29b'')이 형성된다.

도 6의 (b)에 도시한 코어(u'')는, 벽(29a'', 29b'')이 리브(29'')의 폭 방향의 양측에 설치된 경우이지만, 이것에 한정되지 않고, 벽은 리브(29'')의 폭 방향의 편측에만 설치되어 있어도 되고, 도 6의 (a)의 경우와 같이, 벽은 리브의 폭 방향의 양측에 설치되어 있지 않아도 된다.

벽이 리브의 폭 방향의 양측 또는 편측에 설치된 경우, 벽의 두께는 0.5mm 이상인 것이 바람직하다.

또한, 오목부(20'')의 길이는, 특별히 한정되지 않지만, 오목부(20'')는 내환(30) 및 외환(31)의 각각과 연결되는 양단부로부터 0.5mm 이상 이격하여 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 리브(29'')의 치수는, 리브(29)의 치수와 동일하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 오목부(20, 20', 20'')를 리브(29, 29', 29'')의 측면에 설치한 경우를 일례로 들어 설명하였지만, 오목부는, 내환(30)의 측면이나 외환(31)의 측면에 설치되어도 된다.

도 6의 (c) 및 도 6의 (d)는, 코어(u''', u'''')에 있어서 오목부(20''', 20'''')를 외환(31', 31'')의 측면에 설치한 경우를 도시하는 도면이다.

도 6의 (c)에 도시되어 있는 바와 같이, 오목부(20''')는, 외환(31')의 외환 외주면으로부터 0.5mm 이상 이격하여 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 도 6의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 오목부(20'''')는, 외환(31'')의 외환 외주면측 및 외환 내주면측의 각각으로부터 0.5mm 이상 이격하여 설치해도 된다. 이와 같이 오목부(20'''')를 설치함으로써, 벽(31a'', 31b'')을 외환의 폭 방향에 있어서 형성할 수 있다.

도 6의 (c) 및 도 6의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이 벽이 외환의 폭 방향의 양측 또는 편측에 설치된 경우, 벽의 두께는 0.5mm 이상인 것이 바람직하다.

이상과 같이, 오목부(20''', 20'''')를 설치함으로써, 다공질 세퍼레이터 장척(12a, 12b)을 권회할 때 오목부(20''', 20'''')의 형상이, 다공질 세퍼레이터 장척(12a, 12b)에 전사되는 것을 억제할 수 있다. 한편, 외환(31', 31'')의 측면에 설치한 오목부가 외환 외주면에 연결되어 있는 경우에 있어서는, 다공질 세퍼레이터 장척(12a, 12b)을 권회할 때 오목부의 형상이, 다공질 세퍼레이터 장척(12a, 12b)에 전사되어 버린다.

또한, 오목부(20''', 20'''')의 길이는, 특별히 한정되지 않고, 외환(31', 31'')의 치수는, 외환(31)의 치수와 동일하다.

도 6의 (e) 및 도 6의 (f)는, 코어(u''''', u'''''')에 있어서 오목부(20''''', 20'''''')를 내환(30', 30'')의 측면에 설치한 경우를 도시하는 도면이다.

도 6의 (e)에 도시되어 있는 바와 같이, 오목부(20''''')는, 내환(30')의 내환 내주면으로부터 0.5mm 이상 이격하여 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 도 6의 (f)에 도시되어 있는 바와 같이, 오목부(20'''''')는, 내환(30'')의 내환 내주면측 및 내환 외주면측의 각각으로부터 0.5mm 이상 이격하여 설치해도 된다. 이와 같이 오목부(20'''''')를 설치함으로써, 벽(30a'', 30b'')을 내환의 폭 방향에 있어서 형성할 수 있다.

도 6의 (e) 및 도 6의 (f)에 도시되어 있는 바와 같이 벽이 내환의 폭 방향의 양측 또는 편측에 설치된 경우, 벽의 두께는 0.5mm 이상인 것이 바람직하다.

또한, 오목부(20''''', 20'''''')의 길이는, 특별히 한정되지 않고, 내환(30', 30'')의 치수는, 내환(30)의 치수와 동일하다.

상술한 도 6에 있어서는, 코어의 측면에, 오목부를 하나 설치한 경우를 일례로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 코어의 측면에, 오목부를 복수개 설치해도 된다. 또한, 코어의 측면에, 오목부를 복수개 설치하는 경우에는, 복수개의 오목부는, 리브, 내환 및 외환 중 어느 것에만 설치되어 있어도 되고, 리브, 내환 및 외환 중 적어도 2개 이상에 있어서 설치되어 있어도 된다.

오목부(20)를 갖지 않는 코어(u)와 코어(l)의 측면끼리를 겹친 도 5의 (b)에 도시되어 있는 코어 적층체(S1)에 있어서는, 코어(u) 및 코어(l)의 한쪽 측면의 전체 면적이, 코어(u) 및 코어(l)의 한쪽 측면과 대향하는 코어(u) 및 코어(l)의 다른 쪽 측면과 접촉한다.

오목부(20)를 갖는 코어(u1)와 코어(l)의 측면끼리를 겹친 도 5의 (d)에 도시되어 있는 코어 적층체(S2)에 있어서는, 코어(u1)의 측면이, 코어(u1)의 측면의 전체 면적의 3.9％에 해당하는 면적의 오목부(20)를 가지므로, 코어(u1) 및 코어(l)의 한쪽 측면의 전체 면적의 96.1％가, 코어(u1) 및 코어(l)의 한쪽 측면과 대향하는 코어(u1) 및 코어(l)의 다른 쪽 측면과 접촉한다.

2개의 오목부(20)를 갖는 코어(u2)와 코어(l)의 측면끼리를 겹친 도 5의 (f)에 도시되어 있는 코어 적층체(S3)에 있어서는, 코어(u2)의 측면은, 코어(u2)의 측면의 전체 면적의 7.8％에 해당하는 면적의 오목부(20)를 가지므로, 코어(u2) 및 코어(l)의 한쪽 측면의 전체 면적의 92.2％가, 코어(u2) 및 코어(l)의 한쪽 측면과 대향하는 코어(u2) 및 코어(l)의 다른 쪽 측면과 접촉한다.

이상과 같이, 코어(u1, u2)에 있어서의 오목부(20)의 사이즈나 수를 조정함으로써, 코어(u1)와 코어(l)의 측면끼리의 접촉 면적 및 코어(u2)와 코어(l)의 측면끼리의 접촉 면적을 바꿀 수 있다.

오목부(20)의 깊이는, 통상 0.1mm 이상이며, 0.3mm 이상이어도 된다. 또한, 통상 3mm 이하이고, 1mm 이하여도 된다. 오목부(20)의 깊이가 0.1mm 이상이면, 상기 코어를 세정한 후, 측면끼리 접촉시켜서 상기 코어를 겹쳐도, 보다 확실하게 코어끼리 달라붙는 것을 억제할 수 있다. 또한, 오목부(20)의 깊이가 3mm 이하이면, 상기 코어의 강도를 충분히 유지할 수 있고, 상기 코어를 세정하였을 때 건조를 빠르게 할 수 있다. 또한, 오목부(20)에 이물이 인입 부착하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 도 5에 도시하는 코어 적층체(S1, S2, S3)에 있어서는, 코어 적층체를 구성하는 2개의 코어 중, 어느 한쪽 코어에만 오목부(20)가 설치되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 코어 적층체를 구성하는 2개의 코어에 오목부(20)가 설치되어 있어도 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 코어의 측면을, 산술 평균 조도 Ra가 0.1 내지 1.0㎛가 되도록 가공한 것을 사용하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 또한, 상술한 측면의 전체 면적에 대한 오목부의 비율의 산출이나 측면의 전체 면적에 대한 접촉 면적의 비율의 산출 시에는, 0.1 내지 1.0㎛ 정도인 코어의 측면의 조도에 의한 영향은 고려하지 않았다.

이상과 같이, 측면에 오목부(20)를 갖는 코어(u1, u2)를 사용함으로써, 코어의 측면끼리를 겹쳤을 때, 코어의 측면끼리의 접촉 면적을 적절한 정도로 줄일 수 있고, 세정한 후에, 젖은 코어를 쌓아 올렸을 때 옆으로 미끄러져 무너지는 것을 억제하면서도, 코어끼리 달라붙어 버리는 것을 억제할 수 있다.

따라서, 측면에 오목부(20)를 갖는 코어(u1, u2)를 사용함으로써, 코어의 낙하 등에 의해 코어에 발생할 수 있는 손상을 억제할 수 있다.

(적층 세퍼레이터 권취 코어(코어)의 미끄럼 시험 및 수직 박리 시험)

도 7은, 적층된 코어의 미끄럼 시험의 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도시되어 있는 바와 같이, 적층된 코어의 미끄럼 시험에는, 분도기(22)와 평면판(23)과 완충재(24)와 코어(u1)와 코어(l)가 사용된다.

여기서는, 적층된 코어(u1)와 코어(l)를 사용하여 미끄럼 시험을 행하는 경우를 일례로 들어 설명한다.

도 7의 (a) 및 도 7의 (c)에 도시되어 있는 바와 같이, 코어(u1)의 측면과 코어(l)의 측면을 물로 구석구석까지 적신 후, 평면판(23)에 코어(l)를 고정하고, 코어(l) 상에 코어(u1)를 겹쳤다. 코어(l)와 코어(u1)를 겹칠 때에는, 코어(l)의 8개의 리브(29)와, 코어(u1)의 8개의 리브(29)가, 평면에서 보아, 완전히 겹치도록, 코어(l)의 일측면과 오목부(20)가 설치되어 있는 코어(u1)의 일측면을 겹쳤다.

그리고, 코어(l)와 코어(u1)가 적층되어 있는 평면판(23)을 1도/초로 기울여, 위에 겹친 코어(u1)가 완충재(24)에 미끄러져 떨어졌을 때의 각도를, 분도기(22)로부터 읽고, 미끄럼 각도로 하였다(도 7의 (b) 및 도 7의 (d) 참조).

또한, 이 적층 코어의 미끄럼 시험은, 각 샘플에 대하여, 10회(N=10) 실시하여, 그의 평균값을 미끄럼 각도로 하였다.

한편, 도 8은, 적층된 코어의 수직 박리 시험의 방법을 설명하기 위한 도면이다.

여기서도, 적층된 코어(u1)와 코어(l)의 코어 적층체(S2)를 사용하여, 수직 박리 시험을 행하는 경우를 일례로 들어 설명한다.

도 8의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 코어(l)를 접지면에 고정하고, 코어(u1)의 측면과 코어(l)의 측면을 물로 구석구석까지 적신 후, 코어(l)와 코어(u1)를 겹칠 때, 코어(l)의 8개의 리브(29)와, 코어(u1)의 8개의 리브(29)가, 평면에서 보아, 완전히 겹치도록, 코어(l)의 일측면과 오목부(20)가 설치되어 있는 코어(u1)의 일측면을 겹쳤다.

그 후, 도 8의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 겹쳐진 코어(l) 및 코어(u1) 중의 상측의 코어(u1)를, 텐실론 만능 재료 시험기(오리엔테크사제, 모델 RTG-1310)로 50mm/min의 속도로 수직으로 인상하고, 응력의 피크값과, 겹쳐진 코어(l)와 코어(u1)가 박리 후에 응력이 안정되었을 때의 값의 차를 수직 박리 강도로 하였다.

또한, 이 적층 코어의 수직 박리 시험은, 각 샘플에 대하여, 5회(N=5) 실시하여, 그의 평균값을 수직 박리 강도로 하였다.

도 9는, 오목부의 면적, 즉 접촉 면적을 변화시켰을 때의 각 샘플의 미끄럼 시험 및 수직 박리 시험의 결과를 나타내는 도면이다.

도시되어 있는 바와 같이, 오목부 면적 비율 0％, 즉 양 코어의 측면끼리의 접촉 면적이 100％인 샘플 1(비교예)의 경우, 미끄럼 각도는 41.7도이고, 수직 박리 강도는 3.53N이었다.

또한, 오목부 면적 비율은, 오목부가 설치된 코어의 일측면의 전체 면적(리브의 일측면의 면적+내환의 일측면의 면적+외환의 일측면의 면적) 중, 오목부의 면적이 차지하는 비율을 의미한다. 도 9에 있어서의 각 샘플에 있어서는, 오목부가 설치된 코어의 일측면과 겹쳐지는 다른 쪽 코어의 일측면에는, 오목부는 설치되어 있지 않은 것으로 하고, 상기 전체 면적과 양 코어의 측면끼리의 접촉 면적의 차를 오목부 면적 비율로 하였다.

오목부 면적 비율 3.9％(양 코어의 측면끼리의 접촉 면적이 96.1％)인 샘플 2의 경우, 미끄럼 각도는 35.1도이고, 수직 박리 강도는 3.06N이며, 오목부 면적 비율 7.7％(양 코어의 측면끼리의 접촉 면적이 92.3％)인 샘플 3의 경우, 미끄럼 각도는 34.9도이고, 수직 박리 강도는 2.87N이며, 오목부 면적 비율 14.8％(양 코어의 측면끼리의 접촉 면적이 85.2％)인 샘플 4의 경우, 미끄럼 각도는 29.9도이고, 수직 박리 강도는 2.02N이며, 오목부 면적 비율 29.7％(양 코어의 측면끼리의 접촉 면적이 70.3％)인 샘플 5의 경우, 미끄럼 각도는 26.0도이고, 수직 박리 강도는 1.39N이었다.

적층된 세퍼레이터 권취 코어(코어)의 통상의 보관 시에, 적층된 코어를 평면에 대하여 26.0도 이상이나 기울인다고 하는 것은 일반적으로 없기 때문에, 샘플 5에 있어서의 미끄럼 각도(26.0도)의 값은, 세정한 후에 세정액으로 젖은 코어를 쌓아 올렸을 때 옆으로 미끄러져 무너지는 것을 억제한다고 하는 관점에서는 충분히 큰 값이다. 또한, 코어 세정을, 벨트 컨베이어 등을 사용하여 연속적으로 실시하는 경우에, 횡방향 미끄럼을 억제한다고 하는 관점에 있어서도 충분히 큰 값이다.

또한, 수직 박리 강도에 관해서는, 비교예로서의 샘플 1에 있어서는, 수직 박리 강도는 3.53N으로 커서, 달라붙어 버린 상측의 코어와 하측의 코어를 용이하게 박리할 수 없음을 의미하므로, 상측의 코어를 들어올릴 때, 하측의 코어가 함께 들어올려진 후에 박리되어 낙하해 버릴 우려가 높다.

한편, 샘플 2 및 샘플 3에서 얻어지는 수직 박리 강도(3.06N 및 2.87N) 정도이면, 달라붙어 버린 상측의 코어와 하측의 코어가, 상측의 코어를 들어올릴 때, 비교적 용이하게 박리되므로, 샘플 1과 같이, 하측의 코어가 상측의 코어와 함께 들어올려진 후에 박리되어 낙하할 우려를 억제할 수 있다.

[실시 형태 2]

본 실시 형태의 코어(u1)의 측면에 형성된 오목부(25)는, 각인부(26)를 포함하고 있다는 점에 있어서 상술한 실시 형태 1과는 상이하다.

도 10의 (a)는, 각인부(26)를 포함하는 오목부(25)가 측면에 설치된 코어(u1)를 도시하는 도면이고, 도 10의 (b)는 각인부(26)를 포함하는 오목부(25)를 도시하는 도면이다.

도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 오목부(25)의 대략 중앙 부분에는, 여러 가지 정보를 작업자에게 제시하는, 예를 들어 문자, 숫자, 기호 등으로 구성되는 각인부(26)가 설치되어 있다.

또한, 코어(u1)가 복수의 오목부를 구비하는 경우에는, 복수의 오목부 중 하나 이상의 오목부가 각인부를 포함하고 있어도 되고, 복수의 오목부가 각인부를 포함하고 있는 경우에는, 당해 복수의 각인부에는 각각 상이한 정보가 각인되어 있어도 된다.

또한, 각인 그 자체가 오목부를 형성하고 있어도 된다.

또한, 각인부(26)의 높이는, 코어(u1)의 측면에 있어서의 오목부(25) 이외의 부분과 동일한 높이여도 되고, 코어(u1)의 측면에 있어서의 오목부(25) 이외의 부분의 높이보다 낮아도 된다.

[실시 형태 3]

본 실시 형태에 있어서는, 코어를 구성하는 리브(29)와, 내환(30)과, 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭을 조정함으로써, 코어의 측면에 오목부를 설치하고 있다는 점에 있어서, 상술한 실시 형태 1 및 2와는 상이하다.

도 11의 (a) 및 도 11의 (b)는, 리브(29)와, 내환(30)과, 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭이 동일한, 상술한 실시 형태 1 및 2에 있어서 사용한 코어(u)의 일례를 도시하는 도면이고, 도 11의 (c)는, 외환(31) 및 리브(29)의 겹침축(C) 방향의 폭이, 내환(30)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 코어(u3)의 일례를 도시하는 도면이고, 도 11의 (d)는, 내환(30) 및 리브(29)의 겹침축(C) 방향의 폭이, 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 코어(u4)의 일례를 도시하는 도면이고, 도 11의 (e)는, 내환(30)의 겹침축(C) 방향의 폭이, 리브(29) 및 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 코어(u5)의 일례를 도시하는 도면이고, 도 11의 (f)는, 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭이, 리브(29) 및 내환(30)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 코어(u6)의 일례를 도시하는 도면이고, 도 11의 (g)는, 내환(30) 및 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭이, 리브(29)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 코어(u7)의 일례를 도시하는 도면이고, 도 11의 (h)는, 리브(29)의 겹침축(C) 방향의 폭이, 내환(30) 및 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 코어(u8)의 일례를 도시하는 도면이고, 도 11의 (i)는, 일부 리브(29)의 겹침축(C) 방향의 폭이, 내환(30), 외환(31) 및 그 밖의 리브(29)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 코어(u9)의 일례를 도시하는 도면이다.

도 11의 (c)에 도시된 코어(u3)의 측면에는, 리브(29) 및 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭이, 내환(30)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 부분인 오목부(32)가 설치되어 있다. 또한, 도 11의 (d)에 도시된 코어(u4)의 측면에는, 리브(29) 및 내환(30)의 겹침축(C) 방향의 폭이, 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 부분인 오목부(33)가 설치되어 있다. 또한, 도 11의 (e)에 도시된 코어(u5)의 측면에는, 내환(30)의 겹침축(C) 방향의 폭이, 리브(29) 및 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 부분인 오목부(34)가 설치되어 있다. 또한, 도 11의 (f)에 도시된 코어(u6)의 측면에는, 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭이, 리브(29) 및 내환(30)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 부분인 오목부(35)가 설치되어 있다. 또한, 도 11의 (g)에 도시된 코어(u7)의 측면에는, 내환(30) 및 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭이, 리브(29)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 부분인 오목부(36)가 설치되어 있다. 또한, 도 11의 (h)에 도시된 코어(u8)의 측면에는, 리브(29)의 겹침축(C) 방향의 폭이, 내환(30) 및 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 부분인 오목부(37)가 설치되어 있다. 또한, 도 11의 (i)에 도시된 코어(u9)의 측면에는, 리브(29)의 일부 겹침축(C) 방향의 폭이, 그 밖의 리브(29), 내환(30) 및 외환(31)의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧은 부분인 오목부(38)가 설치되어 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 오목부(32 내지 37)는, 겹침축(C)에 대하여, 전체 회전 각도에 있어서, 회전 대칭인, 즉 오목부(32 내지 37)는, 겹침축(C)을 중심으로 하여, 몇 도 회전시켜도 항상 겹치는 형상인 경우를 일례로 들어 설명하였지만, 오목부(32 내지 37)의 형상이 이것에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 오목부(32 내지 38)를 형성하는 경우를 일례로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 오목부는, 리브(29), 내환(30) 및 외환(31) 중 하나 또는 2개의 겹침축(C) 방향의 폭을, 리브(29), 내환(30) 및 외환(31) 중 나머지의 겹침축(C) 방향의 폭보다 짧게 하여 형성하면 된다.

오목부의 크기 및 형상은, 2개의 코어를, 그 측면끼리 겹치도록 포갠 경우, 일방측의 측면의 전체 면적(리브의 일측면의 면적+내환의 일측면의 면적+외환의 일측면의 면적)의 75％ 이상 97％ 이하가, 상기 일방측의 측면과 대향하는 타방측의 측면과 접촉하는 크기 및 형상으로 하는 것이 바람직하며, 오목부의 크기 및 형상을, 상기 일방측의 측면의 전체 면적의 85％ 이상 97％ 이하가, 상기 일방측의 측면과 대향하는 타방측의 측면과 접촉하는 크기 및 형상으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 오목부가 설치된 일측면의 전체 면적(리브의 일측면의 면적+내환의 일측면의 면적+외환의 일측면의 면적) 중, 오목부의 면적이 차지하는 비율을, 3％ 이상 25％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 3％ 이상 15％ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 코어(u3 내지 u9)의 경우에 있어서는, 리브, 내환 및 외환의 두께나 길이를 각각 적절히 조정함으로써, 오목부(32 내지 38)의 면적이 차지하는 비율을 조정할 수 있다.

[정리]

본 발명의 형태 1에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 권회되는 세퍼레이터 권취 코어이며, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면은 오목부를 갖는 구성이다.

상기 구성에 따르면, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면에 구비된 오목부에 의해, 상기 세퍼레이터 권취 코어를 세정한 후 등에 있어서, 그 측면끼리 접촉시켜서 상기 세퍼레이터 권취 코어를 겹쳐도, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리 달라붙는 것을 억제할 수 있다.

본 발명의 형태 2에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 형태 1에 있어서, 상기 오목부는 각인부를 포함하는 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 따르면, 상기 오목부는 각인부를 포함하므로, 상기 각인부에 의해, 여러 가지 정보를 작업자에게 제시할 수 있다.

본 발명의 형태 3에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 형태 1에 있어서, 상기 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면의 중심을 통과하는 겹침축 방향의 폭이 동일한, 외환과 리브와 내환을 포함하고, 상기 오목부는, 상기 외환, 상기 리브 및 상기 내환 중 적어도 하나의 측면에 형성되어 있는 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 따르면, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면에 있어서, 오목부 이외의 부분은 평탄하기 때문에, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리를 겹쳐도 흔들리지 않고, 안정되게 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리를 겹칠 수 있다.

또한, 상기 외환, 상기 리브 및 상기 내환 중 적어도 하나의 측면에 형성된 오목부에 의해, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리의 달라붙음을 억제할 수 있다.

본 발명의 형태 4에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 형태 3에 있어서, 상기 오목부는 각인부를 포함하는 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 따르면, 상기 오목부는 각인부를 포함하므로, 상기 각인부에 의해, 여러 가지 정보를 작업자에게 제시할 수 있다.

본 발명의 형태 5에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 형태 3 또는 4에 있어서, 상기 오목부는, 복수개 설치되며, 또한 상기 세퍼레이터 권취 코어의 2개의 측면 중, 적어도 한쪽 측면에 설치되어 있고, 상기 복수의 오목부의 각각은, 상기 복수의 오목부 중 하나를, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면의 중심을 통과하는 겹침축을 중심으로 하여 회전시킨 경우, 평면에서 보아, 서로 겹치는 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 따르면, 대칭적으로 설치된 상기 복수개의 오목부에 의해, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리의 달라붙음을 구석구석까지 억제할 수 있다.

본 발명의 형태 6에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 형태 3 또는 4에 있어서, 상기 오목부는, 복수개 설치되며, 또한 상기 세퍼레이터 권취 코어의 2개의 측면 중, 적어도 한쪽 측면에 설치되어 있고, 상기 복수의 오목부의 각각은, 상기 복수의 오목부 중 하나를, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면의 중심을 통과하는 겹침축을 중심으로 하여 회전시킨 경우, 평면에서 보아, 서로 겹치지 않는 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 따르면, 비대칭적으로 설치된 상기 복수개의 오목부에 의해, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리의 달라붙음을 구석구석까지 억제할 수 있다.

본 발명의 형태 7에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 형태 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 오목부는, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면의 중심을 통과하는 겹침축에 대하여, 전체 회전 각도에 있어서, 회전 대칭인 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 따르면, 상기 오목부는, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면의 중심을 통과하는 겹침축에 대하여, 전체 회전 각도에 있어서, 회전 대칭이므로, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리의 달라붙음 억제 효과가 높다.

본 발명의 형태 8에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 형태 1에 있어서, 상기 세퍼레이터 권취 코어는, 외환과 리브와 내환을 포함하고, 상기 오목부는, 상기 외환, 상기 리브 및 상기 내환 중 하나 또는 2개의 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면의 중심을 통과하는 겹침축 방향의 폭이, 상기 외환, 상기 리브 및 상기 내환 중 나머지의 상기 겹침축 방향의 폭보다 짧게 형성된 부분인 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 따르면, 상기 오목부를 상기 외환, 상기 리브 및 상기 내환 중 적어도 하나의 측면에 형성한 경우와 비교하여, 상기 오목부의 면적이 커지기 때문에, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리를 겹쳤을 때의 접촉 면적을 작게 할 수 있어, 상기 세퍼레이터 권취 코어를 겹쳤을 때의 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리의 달라붙음 억제 효과가 높다.

또한, 상기 오목부의 면적이 커지므로, 재료비의 삭감 효과가 높다.

본 발명의 형태 9에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 형태 8에 있어서, 상기 오목부는, 상기 외환의 상기 겹침축 방향의 폭보다 상기 내환의 상기 겹침축 방향의 폭이 짧게 형성된 부분인 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 따르면, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리를 겹쳤을 때, 외환끼리 접촉하기 때문에, 외환의 상기 겹침축 방향의 폭보다 내환의 상기 겹침축 방향의 폭이 긴 경우와 비교하여, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리 흔들리지 않고, 안정되게 상기 세퍼레이터 권취 코어를 겹쳐 배치할 수 있다.

또한, 상기 세퍼레이터 권취 코어를 롤러 등에 세팅하기 쉽다.

본 발명의 형태 10에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 형태 8에 있어서, 상기 오목부는, 상기 내환의 상기 겹침축 방향의 폭보다 상기 외환의 상기 겹침축 방향의 폭이 짧게 형성된 부분인 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 따르면, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리를 겹쳤을 때의 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리의 달라붙음을 억제할 수 있다.

또한, 상기 세퍼레이터 권취 코어를 롤러에 세팅하였을 때나, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리를 겹쳤을 때, 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터의 단부면을 보호하기 쉽다.

본 발명의 형태 11에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 형태 8에 있어서, 상기 리브는, 복수개의 리브를 포함하고, 상기 오목부는, 상기 복수개의 리브의 상기 겹침축 방향의 폭보다 상기 외환의 상기 겹침축 방향의 폭 및 상기 내환의 상기 겹침축 방향의 폭이 짧게 형성된 부분인 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 따르면, 상기 복수개의 리브가 볼록부가 되므로, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리를 겹쳤을 때, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리의 달라붙음 억제 효과가 높다.

본 발명의 형태 12에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 형태 8에 있어서, 상기 리브는, 복수개의 리브를 포함하고, 상기 오목부는, 상기 외환의 상기 겹침축 방향의 폭 및 상기 내환의 상기 겹침축 방향의 폭보다 상기 복수개의 리브의 상기 겹침축 방향의 폭이 짧게 형성된 부분인 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 따르면, 상기 복수개의 리브가 오목부가 되므로, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리를 겹쳤을 때, 상기 세퍼레이터 권취 코어끼리의 달라붙음 억제 효과가 높다.

본 발명의 형태 13에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 형태 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 오목부의 깊이가 0.1mm 이상인 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 상기 세퍼레이터 권취 코어를 세정한 후, 측면끼리 접촉시켜서 상기 세퍼레이터 권취 코어를 겹쳐도, 보다 확실하게 세퍼레이터 권취 코어끼리 달라붙는 것을 억제할 수 있다.

본 발명의 형태 14에 관한 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 형태 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 오목부가 설치된 일측면의 전체 면적 중, 상기 오목부의 면적이 차지하는 비율은, 3％ 이상 25％ 이하인 것이 바람직하다.

상기 구성에 따르면, 상기 오목부가 설치된 일측면의 전체 면적 중, 상기 오목부의 면적이 차지하는 비율은, 3％ 이상 25％ 이하이므로, 상기 세퍼레이터 권취 코어를 세정한 후, 측면끼리 접촉시켜서 상기 세퍼레이터 권취 코어를 겹쳐도, 보다 확실하게 세퍼레이터 권취 코어끼리 달라붙는 것을 억제할 수 있음과 함께, 상기 세퍼레이터 권취 코어를 세정한 후에, 젖은 세퍼레이터 권취 코어를 쌓아 올렸을 때 옆으로 미끄러져 무너지는 것도 억제할 수 있다.

본 발명의 형태 15에 관한 세퍼레이터 권회체는, 상기 형태 1 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 형태 1 내지 14 중 어느 하나에 기재된 세퍼레이터 권취 코어에, 상기 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 권회된 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 따르면, 세퍼레이터 권취 코어끼리의 달라붙음 등에 의한 낙하로 발생하는 손상 등이 생기기 어려운 세퍼레이터 권취 코어를 사용함으로써, 세퍼레이터 권취 코어에 권회되는 세퍼레이터 장척에 주름 등의 권회 문제가 생기는 것을 억제할 수 있다.

[부기 사항]

본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 각 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 조합함으로써, 새로운 기술적 특징을 형성할 수 있다.

본 발명은 세퍼레이터 권취 코어 및 세퍼레이터 권회체에 이용할 수 있다.

1: 리튬 이온 이차 전지
12a: 다공질 세퍼레이터 장척
12b: 다공질 세퍼레이터 장척
12U: 다공질 세퍼레이터 권회체
12L: 다공질 세퍼레이터 권회체
12O: 다공질 세퍼레이터의 원단
u, l: 코어(세퍼레이터 권취 코어)
u1 내지 u9: 코어(세퍼레이터 권취 코어)
u', u'', u''': 코어(세퍼레이터 권취 코어)
u'''': 코어(세퍼레이터 권취 코어)
u''''': 코어(세퍼레이터 권취 코어)
u'''''': 코어(세퍼레이터 권취 코어)
20: 오목부
20': 오목부
20'': 오목부
20''': 오목부
20'''': 오목부
20''''': 오목부
20'''''': 오목부
21: 오목부
25: 오목부
26: 각인부
29: 리브
29': 리브
29'': 리브
30: 내환
30': 내환
30'': 내환
31: 외환
31': 외환
31'': 외환
32 내지 38: 오목부

Claims (15)

1. 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 권회되는 세퍼레이터 권취 코어이며,
   상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면은, 오목부를 갖고,
   상기 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면의 중심을 통과하는 겹침축 방향의 폭이 동일한, 외환(外環)과 리브와 내환(內環)을 포함하고,
   상기 오목부는, 상기 외환, 상기 리브 및 상기 내환 중 적어도 하나의 측면에 복수개 설치되며, 또한 상기 세퍼레이터 권취 코어의 2개의 측면 중, 적어도 한쪽 측면에 설치되어 있고,
   상기 복수의 오목부의 각각은, 상기 복수의 오목부 중 하나를, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면의 중심을 통과하는 겹침축을 중심으로 하여 회전시킨 경우, 평면에서 보아, 서로 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 권취 코어.
2. 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 권회되는 세퍼레이터 권취 코어이며,
   상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면은, 오목부를 갖고,
   상기 오목부는, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면의 중심을 통과하는 겹침축에 대하여, 전체 회전 각도에 있어서, 회전 대칭인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 권취 코어.
3. 제2항에 있어서, 상기 세퍼레이터 권취 코어는, 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면의 중심을 통과하는 겹침축 방향의 폭이 동일한, 외환(外環)과 리브와 내환(內環)을 포함하고,
   상기 오목부는, 상기 외환, 상기 리브 및 상기 내환 중 적어도 하나의 측면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 권취 코어.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부는, 각인부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 권취 코어.
5. 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 권회되는 세퍼레이터 권취 코어이며,
   상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면은, 오목부를 갖고,
   상기 세퍼레이터 권취 코어는, 외환과 리브와 내환을 포함하고,
   상기 오목부는, 상기 외환, 상기 리브 및 상기 내환 중 하나 또는 2개의 상기 세퍼레이터 권취 코어의 측면의 중심을 통과하는 겹침축 방향의 폭이, 상기 외환, 상기 리브 및 상기 내환 중 나머지의 상기 겹침축 방향의 폭보다 짧게 형성된 부분인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 권취 코어.
6. 제5항에 있어서, 상기 오목부는, 상기 외환의 상기 겹침축 방향의 폭보다 상기 내환의 상기 겹침축 방향의 폭이 짧게 형성된 부분인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 권취 코어.
7. 제5항에 있어서, 상기 오목부는, 상기 내환의 상기 겹침축 방향의 폭보다 상기 외환의 상기 겹침축 방향의 폭이 짧게 형성된 부분인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 권취 코어.
8. 제5항에 있어서, 상기 리브는, 복수개의 리브를 포함하고,
   상기 오목부는, 상기 복수개의 리브의 상기 겹침축 방향의 폭보다 상기 외환의 상기 겹침축 방향의 폭 및 상기 내환의 상기 겹침축 방향의 폭이 짧게 형성된 부분인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 권취 코어.
9. 제5항에 있어서, 상기 리브는, 복수개의 리브를 포함하고,
   상기 오목부는, 상기 외환의 상기 겹침축 방향의 폭 및 상기 내환의 상기 겹침축 방향의 폭보다 상기 복수개의 리브의 상기 겹침축 방향의 폭이 짧게 형성된 부분인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 권취 코어.
10. 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부의 깊이가 0.1mm 이상인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 권취 코어.
11. 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부가 설치된 일측면의 전체 면적 중, 상기 오목부의 면적이 차지하는 비율은, 3％ 이상 25％ 이하인 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 권취 코어.
12. 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 세퍼레이터 권취 코어에, 상기 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터가 권회된 것을 특징으로 하는 세퍼레이터 권회체.
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