KR101913476B1 - 전지용 세퍼레이터의 제조 방법 및 전지용 세퍼레이터 제조 장치 - Google Patents

전지용 세퍼레이터의 제조 방법 및 전지용 세퍼레이터 제조 장치 Download PDF

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리쿠리 우에지마
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

반송계가 세퍼레이터 원단의 주름을 제거하는 익스팬더 롤을 포함하고, 익스팬더 롤과, 익스팬더 롤의 직전 또는 직후에 배치된 반송 롤러 사이의 거리가 1m 이상 10m 이하이다.

Description

전지용 세퍼레이터의 제조 방법 및 전지용 세퍼레이터 제조 장치{BATTERY SEPARATOR PRODUCING METHOD AND BATTERY SEPARATOR PRODUCING APPARATUS}
본 발명은 전지용 세퍼레이터의 제조 방법 및 전지용 세퍼레이터 제조 장치에 관한 것이다.
띠 형상의 다공질 필름을 복수의 반송 롤러를 포함하는 반송계에 의해 반송하고, 반송 과정에서 다공질 필름에 도액을 도공하는 도공형 세퍼레이터(적층 다공질 필름)의 제조 방법이 알려져 있다(특허문헌 1).
전지용 세퍼레이터의 반송 방향에 인접하는 2개의 반송 롤러 사이의 거리(이하 「롤 스팬」이라고도 함)가 길어지면, 전지용 세퍼레이터의 반송 방향의 하류측의 반송 롤러에 의해 전지용 세퍼레이터에 주름이 발생하기 쉬워지기 때문에, 반송계를 구성하는 인접하는 반송 롤러 사이의 롤 스팬은 모두 1m 이하인 것이 바람직하다는 지견이 특허문헌 1에 개시되어 있다.
일본 공개 특허 공보「특개 2011-181459호 공보(2011년 09월 15일 공개)」
그러나 전술한 바와 같은 종래 기술은 반송계를 구성하는 인접하는 반송 롤러 사이의 롤 스팬이 짧기 때문에, 적층 다공질 필름을 제조하기 위해서 필요한 작업을 실시하는 작업 스페이스를 확보하기가 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 전지용 세퍼레이터에 있어서의 주름의 발생을 방지하면서 전지용 세퍼레이터를 제조하기 위해서 필요한 작업을 실시하는 작업 스페이스를 확보할 수 있는 전지용 세퍼레이터의 제조 방법 및 전지용 세퍼레이터 제조 장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터의 제조 방법은, 복수의 반송 롤러를 포함하는 반송계에 의해 반송하여 전지용 세퍼레이터를 제조하는 전지용 세퍼레이터의 제조 방법이며, 상기 반송계가 적어도 하나의 상기 전지용 세퍼레이터의 주름을 제거하는 익스팬더 롤을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 익스팬더 롤과, 상기 적어도 하나의 익스팬더 롤의 직전 또는 직후에 배치된 반송 롤러 사이의 거리가 1m 이상 10m 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터 제조 장치는, 복수의 반송 롤러를 포함하고, 전지용 세퍼레이터를 반송하는 반송계를 구비하는 전지용 세퍼레이터 제조 장치이며, 상기 반송계가 적어도 1개의 익스팬더 롤을 더 포함하고, 상기 적어도 1개의 익스팬더 롤과, 상기 적어도 1개의 익스팬더 롤의 직전 또는 직후에 배치된 반송 롤러 사이의 거리가 1m 이상 10m 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전지용 세퍼레이터의 주름의 발생을 방지하면서 전지용 세퍼레이터를 제조하기 위해서 필요한 작업을 실시하는 작업 스페이스를 확보할 수 있는 전지용 세퍼레이터의 제조 방법 및 전지용 세퍼레이터 제조 장치를 제공할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1은 실시 형태 1에 관한 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 4는 상기 다른 구성의 내열층이 적층된 세퍼레이터 원단인 내열 세퍼레이터 원단을 도시하는 도면이다.
도 5는 상기 리튬 이온 이차 전지의 세퍼레이터 원단을 제조하는 세퍼레이터 원단 제조 시스템의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 6은 상기 세퍼레이터 원단 제조 시스템에 설치된 도공 장치 및 습도 석출 장치의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 7은 상기 세퍼레이터 원단 제조 시스템에 설치된 세정 장치의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 8은 상기 세퍼레이터 원단 제조 시스템에 설치된 건조 장치의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 9는 상기 세퍼레이터 원단 제조 시스템에 설치된 검사 장치의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 10의 (a), (b)는 상기 세퍼레이터 원단 제조 시스템에 설치된 권취 장치의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 11은 실시 형태 2에 관한 세퍼레이터 원단 제조 시스템의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 12의 (a)는 만곡 형상 익스팬더 롤을 도시하는 도면이고, (b)는 직선 형상 익스팬더 롤을 도시하는 도면이고, (c)는 나선 형상의 홈을 갖는 익스팬더 롤을 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
[실시 형태 1]
이하, 실시 형태 1에 관한 리튬 이온 이차 전지, 전지용 세퍼레이터, 내열 세퍼레이터에 대하여 순서대로 설명한다.
<리튬 이온 이차 전지>
리튬 이온 이차 전지로 대표되는 비수 전해액 이차 전지는 에너지 밀도가 높다. 그 때문에 상기 비수 전해액 이차 전지는 현재 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화기, 휴대 정보 단말기 등의 기기, 자동차, 항공기 등의 이동체에 이용하는 전지로서 널리 사용되고 있다. 그리고 상기 비수 전해액 이차 전지는 또한 전력의 안정 공급에 도움을 주는 정치용 전지로서 널리 사용되고 있다.
도 1은 리튬 이온 이차 전지(1)의 단면 구성을 도시한 모식도이다. 도 1에 도시한 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)의 사이에 외부 기기(2)가 접속된다. 그리고 리튬 이온 이차 전지(1)의 충전시에는 방향 A로, 방전시에는 B 방향으로 전자가 이동한다.
<세퍼레이터>
세퍼레이터(12)는 리튬 이온 이차 전지(1)의 정극인 캐소드(11)와, 그의 부극인 애노드(13)의 사이에, 이들에 협지되도록 배치된다. 세퍼레이터(12)는 캐소드(11)와 애노드(13)의 사이를 분리하면서, 이들 사이에서의 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 다공질 필름이다. 세퍼레이터(12)는 그 재료로서, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀을 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 리튬 이온 이차 전지(1)의 상세 구성을 도시한 모식도이며, (a)는 통상의 구성을 도시하고, (b)는 리튬 이온 이차 전지(1)가 승온했을 때의 모습을 도시하고, (c)는 리튬 이온 이차 전지(1)가 급격하게 승온했을 때의 모습을 도시한다.
도 2의 (a)에 도시된 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 통해 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 도시된 바와 같이, 세퍼레이터(12)가 융해 또는 유연화되어 구멍(P)이 폐색된다. 그리고 세퍼레이터(12)는 수축된다. 이에 의해 리튬 이온(3)의 왕래가 정지되므로 전술한 승온도 정지된다.
그러나 리튬 이온 이차 전지(1)가 급격하게 승온하는 경우, 세퍼레이터(12)는 급격하게 수축된다. 이 경우, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 세퍼레이터(12)는 파괴되는 경우가 있다. 그리고 리튬 이온(3)이 파괴된 세퍼레이터(12)로부터 누출되므로 리튬 이온(3)의 왕래는 정지되지 않는다. 따라서 승온은 계속된다.
<내열 세퍼레이터>
도 3은 도 1에 도시된 리튬 이온 이차 전지(1)의 다른 구성을 도시한 모식도이며, (a)는 통상의 구성을 도시하고, (b)는 리튬 이온 이차 전지(1)가 급격하게 승온했을 때의 모습을 도시한다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 리튬 이온 이차 전지(1)는 내열층(4)을 더 구비해도 된다. 내열층(4)과 세퍼레이터(12)는 내열 세퍼레이터(12a)(세퍼레이터)를 형성하고 있다. 내열층(4)은 세퍼레이터(12)의 캐소드(11)측의 편면에 적층되어 있다. 또한, 내열층(4)은 세퍼레이터(12)의 애노드(13)측의 편면에 적층되어도 되고, 세퍼레이터(12)의 양면에 적층되어도 된다. 그리고 내열층(4)에도 구멍(P)과 동일한 구멍이 형성되어 있다. 통상, 리튬 이온(3)은 구멍(P)과 내열층(4)의 구멍을 통해 왕래한다. 내열층(4)은 그 재료로서, 예를 들어 전방향족 폴리아미드(아라미드 수지)를 포함한다.
도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 리튬 이온 이차 전지(1)가 급격하게 승온하여 세퍼레이터(12)가 융해 또는 유연화되어도 내열층(4)이 세퍼레이터(12)를 보조하고 있으므로 세퍼레이터(12)의 형상은 유지된다. 따라서 세퍼레이터(12)가 융해 또는 유연화되어 구멍(P)이 폐색되는 것에 그친다. 이에 의해 리튬 이온(3)의 왕래가 정지되므로 전술한 과방전 또는 과충전도 정지된다. 이와 같이 세퍼레이터(12)의 파괴가 억제된다.
<내열 세퍼레이터 원단(세퍼레이터 원단)의 제조 공정>
리튬 이온 이차 전지(1)의 내열 세퍼레이터(12a)의 제조는 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법을 이용해서 행할 수 있다. 이하에서는 세퍼레이터(12)가 그 재료로서 주로 폴리에틸렌을 포함하는 경우를 가정해서 설명한다. 그러나 세퍼레이터(12)가 다른 재료를 포함하는 경우에도 마찬가지의 제조 공정에 의해 내열 세퍼레이터(12a)를 제조할 수 있다.
예를 들어 열가소성 수지에 무기 충전제 또는 가소제를 첨가하여 필름 성형한 후, 상기 무기 충전제 및 상기 가소제를 적당한 용매로 제거하는 방법을 들 수 있다. 예를 들어 세퍼레이터(12)가 초고분자량 폴리에틸렌을 포함하는 폴리에틸렌 수지로 형성되어 이루어지는 폴리올레핀 세퍼레이터인 경우에는 이하에 나타낸 바와 같은 방법에 의해 제조할 수 있다.
이 방법은 (1) 초고분자량 폴리에틸렌과 무기 충전제(예를 들어 탄산칼슘, 실리카) 또는 가소제(예를 들어 저분자량 폴리올레핀, 유동 파라핀)를 혼련하여 폴리에틸렌 수지 조성물을 얻는 혼련 공정, (2) 폴리에틸렌 수지 조성물을 이용하여 필름을 성형하는 압연 공정, (3) 공정 (2)에서 얻어진 필름 속에서 무기 충전제 또는 가소제를 제거하는 제거 공정, 및 (4) 공정 (3)에서 얻어진 필름을 연신하여 세퍼레이터(12)를 얻는 연신 공정을 포함한다. 또한, 상기 공정 (4)를 상기 공정 (2)와 (3)의 사이에서 행할 수도 있다.
제거 공정에 의해 필름 중에 다수의 미세 구멍이 형성된다. 연신 공정에 의해 연신된 필름의 미세 구멍은 전술한 구멍(P)이 된다. 이에 의해 소정의 두께와 투기도를 갖는 폴리에틸렌 미다공막인 세퍼레이터(12)가 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 세퍼레이터(12)의 표면에 내열층(4)을 형성한다. 예를 들어 세퍼레이터(12)에 아라미드/NMP(N-메틸-피롤리돈) 용액(도공액)을 도공하여 아라미드 내열층인 내열층(4)을 형성한다. 내열층(4)은 세퍼레이터(12)의 편면에만 설치되어도 되고, 양면에 설치되어도 된다. 또한, 내열층(4)으로서 무기 필러를 포함하는 현탁액(알루미나와 카르복시메틸셀룰로오스와 물을 포함하는 현탁액 등)을 도공해도 된다.
또한, 도공 공정에 있어서 세퍼레이터(12)의 표면에 폴리불화비닐리덴/디메틸아세트아미드 용액(도공액)을 도공(도공 공정)하고, 이것을 고화(석출 공정)시킴으로써 세퍼레이터(12)의 표면에 접착층을 형성할 수도 있다. 접착층은 세퍼레이터(12)의 편면에만 설치되어도 되고, 양면에 설치되어도 된다.
도공액을 세퍼레이터(12)에 도공하는 방법은 균일하게 웨트 코팅할 수 있는 방법이라면 특별히 제한은 없으며, 종래 공지된 방법을 채택할 수 있다. 예를 들어 모세관 코팅법, 슬릿 다이 코팅법, 스프레이 코팅법, 딥 코팅법, 롤 코팅법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 바 코터법, 그라비아 코터법, 다이 코터법 등을 채택할 수 있다. 내열층(4)의 두께는 도공되는 도공액의 두께, 또는 도공액 중의 고형분 농도를 조절함으로써 제어할 수 있다.
<내열 세퍼레이터 원단의 구성>
도 4는 세퍼레이터 원단(12c)(폴리올레핀 다공질 필름)에 내열층(4)(다공질층)이 적층된 내열 세퍼레이터 원단(12b)(전지용 세퍼레이터, 적층 다공질 필름)을 도시하는 도면이다. 도 4의 (a)는 내열 세퍼레이터 원단(12b)이 권취되는 양태를 도시하고 있고, 도 4의 (b)는 내열 세퍼레이터 원단(12b)의 평면도를 도시하고, 도 4의 (c)는 도 4의 (b)에 나타나는 면 CC에 따른 단면도를 도시한다. 「세퍼레이터 원단」이란 슬릿되기 전의 폭이 넓은 세퍼레이터를 말한다. 「원단」이란 일반적으로는 가공 전의 필름이나 종이를 말한다. 특히 세퍼레이터의 원단을 가리키는 경우에는 「세퍼레이터 원단」이라고 말한다.
전술한 제조 방법에 의해, 세퍼레이터 원단(12c)에 내열층(4)이 적층된 내열 세퍼레이터 원단(적층 다공질 필름, 이하 간단히 「세퍼레이터 원단」이라고 함)(12b)을 제조할 수 있다. 제조된 세퍼레이터 원단(12b)은 화살표 A로 나타나는 방향으로 반송되어 원통 형상의 코어(53)에 권취된다(도 4의 (a), (b)). 또한, 이상의 제조 방법으로 제조되는 대상은 세퍼레이터 원단(12b)에 한정되지 않는다. 이 제조 방법은 도공 공정을 포함하지 않아도 된다. 이 경우, 제조되는 대상은 내열층(4)이 적층되지 않은 세퍼레이터 원단(12c)이다. 이하에서는, 주로 기능층으로서 내열층(4)을 갖는 세퍼레이터(12b)(필름)를 예로 들어 설명하지만, 기능층을 갖지 않는 세퍼레이터(필름) 및 세퍼레이터 원단(필름 원단)에 대해서도 마찬가지의 처리(공정)를 행할 수 있다.
<세퍼레이터 원단 제조 시스템(21)의 구성>
도 5는 리튬 이온 이차 전지의 세퍼레이터 원단(12b)을 제조하는 세퍼레이터 원단 제조 시스템(21)(전지용 세퍼레이터 제조 장치)의 구성을 도시하는 모식도이다.
세퍼레이터 원단 제조 시스템(21)은 반송계(22)에 의해 반송되는 세퍼레이터 원단(12c)에 내열층(4)(도 4의 (c))을 형성한 세퍼레이터 원단(12b)을 제조한다. 세퍼레이터 원단 제조 시스템(21)에는 도공 장치(23)와 석출 장치(24)와 세정 장치(25)와 건조 장치(26)와 검사 장치(27)와 권취 장치(32)가 설치되어 있다. 또한, 세퍼레이터 원단 제조 시스템(21)은 상기한 모든 장치를 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 세퍼레이터 원단 제조 시스템(21)은 필요에 따라 도공 장치(23), 석출 장치(24), 세정 장치(25), 건조 장치(26), 검사 장치(27) 및 권취 장치(32)로부터 선택되는 1개 이상의 장치를 생략해도 되고, 그 외의 장치를 포함해도 된다.
도공 장치(23)는 전술한 연신 공정에 의해 연신되어 반송계(22)에 의해 반송되는 세퍼레이터 원단(12c)에 도공액을 도공한다(도공 공정). 석출 장치(24)는 도공 장치(23)에 의해 세퍼레이터 원단(12c)에 도공된 도공액을 고화시킨다(석출 공정). 세정 장치(25)는 석출 장치(24)에 의해 도공액이 고화되어 내열층(4)이 형성된 세퍼레이터 원단(12b)을 세정한다(세정 공정). 건조 장치(26)는 세정 장치(25)에 의해 세정된 세퍼레이터 원단(12b)을 건조시킨다. 검사 장치(27)는 건조 장치(26)에 의해 건조된 세퍼레이터 원단(12b)을 검사한다(검사 공정). 권취 장치(32)는 검사 장치(27)에 의해 검사된 세퍼레이터 원단(12b)을 권취한다.
적층 다공질 필름인 세퍼레이터 원단(12b)은 예를 들어 그 막 두께가 18.2㎛이고, 단위 면적당 질량을 나타내는 중량 평량이 7g/m2이고, 투기도가 89초/100ml이다. 세퍼레이터 원단(12b)은 전술한 연신 공정에 의해 연신되어 박막이 되어 있기 때문에, 반송시에 높은 장력을 작용시키는 것이 어려워 주름이 발생하기 쉬워져 있다. 또한, 세퍼레이터에는 막 두께를 더 얇게 하고 싶다는 요구나 생산성을 더 향상시키기 위해서 제조시의 반송 속도를 더 빠르게 하고 싶다는 요구가 있다. 막 두께를 더 얇게 했을 때, 또는 반송 속도를 더 빠르게 했을 때에는 주름이 더 발생하기 쉬워진다.
반송계(22)에 포함되는 복수의 반송 롤러 중 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러 사이의 거리가 모두 1m 미만이고, 바람직하게는 0.6m 이하이다. 이에 의해 반송계(22)에 의해 반송되는 세퍼레이터 원단(12b)의 주름의 발생을 반송계(22)의 각 개소에서 억제할 수 있다.
본 명세서에 있어서 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러(익스팬더 롤을 포함함) 사이의 거리란, 앞의 반송 롤러로부터 전지용 세퍼레이터가 이격되는 위치로부터, 뒤의 반송 롤러에 전지용 세퍼레이터가 접할 때까지의 거리를 의미한다.
<도공 장치 및 석출 장치>
도 6은 세퍼레이터 원단 제조 시스템(21)에 설치된 도공 장치(23) 및 석출 장치(24)의 구성을 도시하는 모식도이다. 도공 장치(23)는 반송계(22)에 포함되는 복수의 반송 롤러(R3)에 의해 반송되는 세퍼레이터 원단(12c)에 도공액을 도공하는 도공부(30)를 구비한다. 도공부(30)는 도공 롤러에 의해 세퍼레이터 원단(12c)에 도공액을 도공한다.
도공부(30)의 상방을 수평하게 반송되는 세퍼레이터 원단(12c)에 접하는 반송 롤러(R3) 중 1개가 도공부(30)의 바로 위에 배치되면, 당해 반송 롤러(R3) 중 1개로부터 도공부(30)에 티끌(이물)이 낙하할 우려가 있다. 따라서, 도공부(30)의 상방을 수평하게 반송되는 세퍼레이터 원단(12c)의 하류측에 익스팬더 롤(E3)을 배치하고, 상류측에 익스팬더 롤(E3)의 직전의 반송 롤러(H3)를 익스팬더 롤(E3)로부터 1m 이상 이격하여 배치한다. 이렇게 하면 도공부(30)의 바로 위의 반송 롤러(R3)를 없앨 수 있다. 그 때문에 반송 롤러(R3)로부터 도공부(30)에 티끌(이물)이 낙하할 우려를 없앨 수 있다.
도공부(30)의 상류측에 인접하여 익스팬더 롤(E3a)이 배치된다. 익스팬더 롤(E3a)이 도공 전에 세퍼레이터 원단(12c)의 주름을 폄으로써, 세퍼레이터 원단(12b)의 도공 불균일의 발생을 억제할 수 있다. 도공부(30)의 도공 롤러에 의해 도공액이 도공된 세퍼레이터 원단(12b)은 반송 롤러(R3)에 의해 반송되어 도공 장치(23)로부터 배출된다.
세퍼레이터 원단(12c)에 도공액을 도공하면, 세퍼레이터 원단(12c)의 폭 방향의 끝쪽에, 세퍼레이터 원단(12c)의 표면과, 도공된 도공액의 끝과의 사이의 단차가 발생한다. 이 세퍼레이터 원단(12c)의 폭 방향의 끝에서 발생하는 단차를 기점으로 하여 주름이 발생하기 쉽다.
도공 장치(23)에 배치된 복수의 반송 롤러(R3) 중 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러(R3) 사이 거리가 1m 미만인 것이 바람직하고, 0.6m 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 0.4m 이상 1m 미만인 것이 바람직하고, 0.4m 이상 0.6m 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 구성에 따르면, 반송계(22)에 의해 반송되는 세퍼레이터 원단(12c·12b)의 주름의 발생을 반송계(22)의 각 개소에서 억제할 수 있다.
석출 장치(24)는 세퍼레이터 원단(12b)에 도공된 도공액을 고화시키기 위한 석출조(35)와, 석출조(35) 내를 반송되는 세퍼레이터 원단(12b)을 위한 복수의 반송 롤러(R4)와, 세퍼레이터 원단(12b)을 확장하는 익스팬더 롤(E4)과, 당해 익스팬더 롤(E4)의 직전에 배치되고, 석출조(35)로부터 나온 세퍼레이터 원단(12b)이 최초로 감기는 반송 롤러(H4)를 구비한다. 석출조(35)에는 도공액을 고화시키기 위해서 수증기 등의 빈용매가 공급된다.
당해 익스팬더 롤(E4)과, 당해 익스팬더 롤(E4)의 직전에 배치된 반송 롤러(H4) 사이의 거리가 1m 이상 10m 이하이다. 이에 의해, 석출조(35)로부터 나온 세퍼레이터 원단(12b)이 최초로 감기는 반송 롤러(H4)를, 익스팬더 롤의 직전에 배치된 반송 롤러로 할 수 있다. 따라서, 석출조(35)에서 세퍼레이터 원단(12b)에 부착된 잔류 성분에 의해 더러워지기 쉬운 경향이 있는 반송 롤러(H4)를 청소하기 위한 스페이스를 확보할 수 있다. 또한, 익스팬더 롤(E4)은, 도공액이 도공되어 내열층(4)이 형성된 면과는 반대측의 면에 접하는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 형성된 내열층(4)이 익스팬더 롤(E4)에 접함으로써 손상되는 것을 방지할 수 있다. 석출 장치(24)에 있어서 세퍼레이터 원단(12b)을 반송하는 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러(R4) 사이의 거리가 0.8m 이하인 것이 바람직하고, 0.4m 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.3m 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이에 의해 세퍼레이터 원단(12b)에 주름이 발생하기 쉬운 석출 장치(24)에 있어서, 롤 사이 거리를 특히 짧게 함으로써 세퍼레이터 원단(12b)의 주름의 발생을 방지할 수 있다. 석출 장치(24)에 있어서는 세퍼레이터 원단(12b)이 빈용매와 접하기 때문에, 그의 저항 등에 의해 세퍼레이터 원단(12b)에 주름이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 특히 당해 빈용매가 물이나 수증기인 경우에 주름이 발생하기 쉬운 경향이 있다.
<세정 장치>
도 7은 세퍼레이터 원단 제조 시스템(21)에 설치된 세정 장치(25)의 구성을 도시하는 모식도이다. 세정 장치(25)는, 세퍼레이터 원단(12c)에 도공액이 도공되어 내열층(4)이 형성된 세퍼레이터 원단(12b)을 세정한다. 세정 장치(25)에는 세정조(37a)가 설치되어 있다. 세퍼레이터 원단(12b)은 반송계(22)에 포함되는 복수의 반송 롤러(R5)에 의해 반송되어 세정조(37a) 안을 통과하며 세정된다.
반송계(22)는 세정 장치(25)의 세정조(37a)로부터 나온 세퍼레이터 원단(12b)이 최초로 접하는 반송 롤러(H5)의 하류측에 설치되는 익스팬더 롤(E5)을 더 포함한다. 익스팬더 롤(E5)과, 익스팬더 롤(E5)의 직전에 배치된 반송 롤러(H5) 사이의 거리가 1m 이상 10m 이하이다. 이와 같이, 세정조(37a)의 최후의 반송 롤러(H5)를, 익스팬더 롤(E5)의 직전에 배치된 반송 롤러로 한다. 이에 의해 세퍼레이터 원단(12b)에 부착되어 있는 잔류 성분에 의해 더러워지기 쉬운 경향이 있는 최후의 반송 롤러(H5)를 청소하기 위한 스페이스를 확보할 수 있다. 또한, 익스팬더 롤(E5)은, 내열층(4)이 형성된 면과는 반대측의 면에 접하는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 형성된 내열층(4)이 익스팬더 롤(E5)에 접함으로써 손상되는 것을 방지할 수 있다.
세정 장치(25)에 있어서 세퍼레이터 원단(12b)을 반송하는 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러(R5)이며, 세정 장치(25)의 세정조(37a)에 수용된 액체 내에 배치된 한 쌍의 반송 롤러(R5) 사이의 거리가 0.8m 이하인 것이 바람직하고, 0.4m 이하인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 세정조(37a)에 수용된 액체의 저항에 의해 세퍼레이터 원단(12b)에 주름이 발생하기 쉬운 세정 공정에 있어서, 롤 사이 거리를 특히 짧게 함으로써 세퍼레이터 원단(12b)의 주름의 발생을 방지할 수 있다. 세정조(37a)에 수용된 액체는 통상 상기 도공 장치(23)로 도공된 도공액의 빈용매이다. 당해 액체가 물이고, 세퍼레이터 원단(12b)이 수중을 통과할 때에는 특히 주름이 발생하기 쉬운 경향이 있다.
<건조 장치>
도 8은 세퍼레이터 원단 제조 시스템(21)에 설치된 건조 장치(26)의 구성을 도시하는 모식도이다. 건조 장치(26)는, 세퍼레이터 원단(12c)에 도공액이 도공되어 내열층(4)이 형성된 세퍼레이터 원단(12b)을 건조시킨다. 복수의 반송 롤러(R6a·R6)는 세퍼레이터 원단(12b)을 반송한다. 복수의 반송 롤러(R6)는 내부에 열매체가 공급됨으로써, 표면에 감겨서 반송되는 세퍼레이터 원단(12b)을 건조시킨다.
건조 장치(26)에 있어서 세퍼레이터 원단(12b)을 반송하는 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러(R6)이며, 내부에 열매체가 공급됨으로써, 표면에 접하여 반송되는 세퍼레이터 원단(12b)을 건조시키는 한 쌍의 반송 롤러(R6)가 설치된다. 당해 반송 롤러(R6) 사이의 거리가 0.8m 이하인 것이 바람직하고, 0.4m 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.3m인 것이 더욱 바람직하다. 이에 의해, 세퍼레이터 원단(12b)에 현저한 주름이 발생하기 쉬운 건조 장치(26) 내를 반송되는 세퍼레이터 원단(12b)의 주름의 발생을 방지할 수 있다.
반송계(22)는 복수의 반송 롤러(R6)의 하류측에 배치되는 반송 롤러(H6)와, 반송 롤러(H6)의 하류측에 배치되는 익스팬더 롤(E6)을 포함한다. 익스팬더 롤(E6)과, 익스팬더 롤(E6)의 직전에 배치된 반송 롤러(H6) 사이의 거리가 1m 이상 10m 이하이다.
<검사 장치>
도 9는 세퍼레이터 원단 제조 시스템(21)에 설치된 검사 장치(27)의 구성을 도시하는 모식도이다.
검사 장치(27)는, 세퍼레이터 원단(12c)에 도공액이 도공되어 내열층(4)이 형성된 세퍼레이터 원단(12b)을 검사한다. 반송계(22)에 포함되는 복수의 반송 롤러(R7)에 의해 반송되는 세퍼레이터 원단(12b)은 검사부(38)에 있어서 핀 홀 검사 또는 도공 검사 등의 검사가 행해진다. 또한, 세퍼레이터 원단(12b)은 마킹부(40)에 의해 마킹된다. 반송계(22)는, 검사부(38)에서 검사된 세퍼레이터 원단(12b)의 주름의 발생을 방지하기 위해서 설치되는 익스팬더 롤(E7)을 더 포함한다.
익스팬더 롤(E7)과, 익스팬더 롤(E7)의 직전에 배치된 반송 롤러(H7) 사이의 거리가 1m 이상 10m 이하이다. 이에 의해, 검사부(38)의 검사 결과에 기초하는 마킹부(40)에 의한 세퍼레이터 원단(12b)에 대한 마킹을 위해서 세퍼레이터 원단(12b)에 묻힌 잉크를 세퍼레이터 원단(12b)이 익스팬더 롤(E7)에 반송될 때까지의 동안에 말릴 수 있다.
검사 장치(27)에 설치되는 복수의 반송 롤러(R7) 중 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러(R7) 사이의 거리가 1m 미만인 것이 바람직하고, 0.6m 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 0.3m 이상 1m 미만인 것이 바람직하고, 0.3m 이상 0.6m 이하인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 반송계(22)에 의해 반송되는 세퍼레이터 원단(12b)의 주름의 발생을 검사 장치(27)의 각 개소에서 억제할 수 있다.
<권취 장치>
도 10의 (a), (b)는 세퍼레이터 원단 제조 시스템(21)에 설치된 권취 장치(32)의 구성을 도시하는 모식도이다. 권취 장치(32)에 배치된 반송계(22)는 익스팬더 롤(E10)과, 익스팬더 롤(E10)의 하류측에 배치된 복수의 반송 롤러(R8)와, 복수의 반송 롤러(R8)의 하류측에 배치된 익스팬더 롤(E10a)과, 익스팬더 롤(E10a)의 하류측에 배치된 권취 롤(34)을 구비한다. 검사 장치(27)에서 검사된 세퍼레이터 원단(12b)은 익스팬더 롤(E10), 복수의 반송 롤러(R8) 및 익스팬더 롤(E10a)에 의해 반송되고, 권취 롤(34)에 의해 권취된다.
복수의 반송 롤러(R8)는 필름을 바꿔 감을 때에 발생하는 제조 장치와 권취 장치 사이의 필름 반송 속도 차를 흡수하는 필름 어큐뮬레이터(42)를 구성한다. 도 10의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이 반송 롤러(R8)가 상하로 동작하는 필름 어큐뮬레이터(42)의 전후에 있어서는 세퍼레이터 원단(12b)의 주름이 발생하기 쉽다. 필름 어큐뮬레이터(42)의 전후에 익스팬더 롤(E10 및 E10a)을 구비함으로써 세퍼레이터 원단(12b)의 주름의 발생을 방지할 수 있다. 본 명세서에 있어서 필름 어큐뮬레이터(42)에 있어서의 반송 롤러(R8) 사이의 거리란, 반송 롤러(R8)의 간격이 최단 거리가 되는 도 10의 (a)에 나타내는 위치로 반송 롤러(R8)가 이동했을 때의 반송 롤러(R8) 사이의 거리를 말한다.
<익스팬더 롤, 반송 롤의 롤 사이 거리의 실시 형태 1의 효과>
이상과 같이 서로의 거리가 1m 이상 10m 이하인 익스팬더 롤(E3) 및 반송 롤러(H3)를 도공 장치(23)에 설치한다. 그리고 서로의 거리가 1m 이상 10m 이하인 익스팬더 롤(E4) 및 반송 롤러(H4)를 석출 장치(24)에 설치한다. 또한, 서로의 거리가 1m 이상 10m 이하인 익스팬더 롤(E5) 및 반송 롤러(H5)를 세정 장치(25)에 설치한다. 그리고 서로의 거리가 1m 이상 10m 이하인 익스팬더 롤(E6) 및 반송 롤러(H6)를 세정 장치(25)에 설치한다. 또한, 서로의 거리가 1m 이상 10m 이하인 익스팬더 롤(E7) 및 반송 롤러(H7)를 검사 장치(27)에 설치한다. 그리고 특히 세퍼레이터 원단(12b)에 현저하게 주름이 생기기 쉬운 석출 장치(24)의 반송 롤러(R4·H4)의 롤 사이 거리, 및 건조 장치(26)의 반송 롤러(R6)의 롤 사이 거리를 0.3m로 설정하고, 그 외의 반송 롤러 사이의 롤 사이 거리를 0.4m 이상 0.6m 이하로 설정한다. 이와 같이 설정한 세퍼레이터 원단 제조 시스템(21)에 의해 세퍼레이터 원단(12b)을 제조한 결과, 전체 공정에 있어서 주름을 발생시키지 않고 세퍼레이터 원단(12b)을 제조할 수 있었다.
<넥 인>
세퍼레이터 원단(12b)에 대하여 길이 방향으로 장력을 작용시키면, 세퍼레이터 원단(12b)은 길이 방향으로 신장함과 동시에 폭 방향으로 수축한다(넥 인). 폭 방향으로 균등하게 수축하는 것이라면 세퍼레이터 원단(12b)에 주름은 발생하기 어렵다고 생각된다. 그러나 세퍼레이터 원단(12b)의 폭 방향의 끝이 중앙보다도 수축하기 쉽기 때문에, 이 폭 방향의 끝의 폭 방향으로의 수축량이 소정의 한계치를 초과하면 세퍼레이터 원단(12b)에 주름이 발생하기 쉬워진다고 생각된다.
또한, 익스팬더 롤의 직전의 반송 롤러를 익스팬더 롤로부터 1m 이상 10m 이하로 이격하여 배치하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 익스팬더 롤의 직후의 반송 롤러를 익스팬더 롤로부터 1m 이상 10m 이하로 이격하여 배치해도 된다.
[실시 형태 2]
<건조 장치(21a)의 구성>
도 11은 건조 장치(21a)의 구성을 도시하는 모식도이다. 건조 장치(21a)는 세퍼레이터 원단(12c)에 도공액이 도공되어 내열층(4)이 형성된 세퍼레이터 원단(12b), 또는 세퍼레이터 원단(12c)에 도공액이 도공되고, 석출 공정을 거치지 않은 습윤 상태의 세퍼레이터 원단(12b)을 건조시킨다.
건조 장치(21a)는 건조로(41)를 그의 내부에 구비하고, 한쪽 표면에 도공액이 도공된 세퍼레이터 원단(12b)의 다른 쪽 면에 접하여 세퍼레이터 원단(12b)을 반송하는 복수의 반송 롤러(R8)와, 건조로(41) 내에서 건조된 세퍼레이터 원단(12b)을 확장하여 주름의 발생을 방지하는 익스팬더 롤(E8)과, 익스팬더 롤(E8)의 직전에 배치된 반송 롤러(H8)를 갖는다. 익스팬더 롤(E8)과 반송 롤러(H8) 사이의 거리가 1m 이상 10m 이하이다. 이에 의해, 한쪽 표면에 도공된 도공액이 건조된 세퍼레이터 원단(12b)을 육안으로 확인하기 위한 작업 스페이스를 확보할 수 있다.
<익스팬더 롤, 반송 롤의 롤 사이 거리의 실시 형태 2의 효과>
이상과 같이 롤 사이 거리가 0.6m를 초과하고, 10m 이하인 개소의 하류측에 익스팬더 롤(E8)을 설치한다. 그리고, 그 외의 반송 롤러(R8) 사이의 롤 사이 거리를 0.4m 이상 0.6m 이하로 설정한다. 이와 같이 구성된 세퍼레이터 원단 제조 시스템에 의해 세퍼레이터 원단(12b)을 제조한 결과, 전체 공정에 있어서 주름을 발생시키지 않고 세퍼레이터 원단(12b)을 제조할 수 있었다.
(정리)
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터의 제조 방법은, 복수의 반송 롤러를 포함하는 반송계에 의해 반송하여 전지용 세퍼레이터를 제조하는 전지용 세퍼레이터의 제조 방법이며, 상기 반송계가 적어도 하나의 상기 전지용 세퍼레이터의 주름을 제거하는 익스팬더 롤을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 익스팬더 롤과, 상기 적어도 하나의 익스팬더 롤의 직전 또는 직후에 배치된 반송 롤러 사이의 거리가 1m 이상 10m 이하인 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 있어서 「익스팬더 롤」이란 전지용 세퍼레이터를 확장·확폭하는 기능을 가지며, 주름의 발생을 방지하기 위해서 이용하는 반송 롤러를 의미한다.
익스팬더 롤은 도 12의 (a)와 같은 만곡 롤(바나나 롤이라고도 불리는, 길이 방향으로 만곡한 형상의 롤)이어도 된다. 또한, 익스팬더 롤은 도 12의 (b)와 같은 비만곡의(길이 방향으로 만곡하지 않은) 직선 형상 롤이어도 된다. 또한, 익스팬더 롤은 도 12의 (c)와 같은 나선 형상의 홈을 갖는 롤이어도 된다. 또한, 축 X는 회전하지 않고 축 X에 씌워진 통(예를 들어 고무 통)이 회전해도 되고, 축 X가 회전해도 된다. 도 12의 (a), (b)의 어느 익스팬더 롤에 의해서도, 피반송물(필름이나 도공 필름)이 반송 방향으로 전개 확포됨으로써 피반송물의 확장(주름의 발생 방지)이 행해진다.
또한, 만곡 롤은 마찰 찌꺼기가 발생하기 어렵다는 장점이 있고, 비만곡의 직선 형상 롤은 필름의 폭 방향의 중앙부에서의 과잉 신장이나 귀(폭 방향의 단부) 부근에서의 늘어짐이 발생하기 어렵다는 장점이 있다.
익스팬더 롤의 표면에는 고무(예를 들어 에틸렌프로필렌 고무, 아크릴로니트릴부타디엔 고무)나 실리콘 등의 연질재, 또는 금속 등의 경질재가 이용된다.
익스팬더 롤의 표면은 바람직하게는 요철이 없는 곡면 형상이다. 이렇게 하면, 마찰 찌꺼기 등이 롤에 머무르기 어려워져서 롤에 머무르는 마찰 찌꺼기가 필름이나 도공 필름(F)에 부착된다는 현상을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 양태에 있어서의 익스팬더 롤은 바람직하게는 필름의 폭 방향으로 연장되는 롤이다.
여기서 필름의 폭 방향으로 연장되는 롤이란 그의 길이 방향이 필름의 폭 방향과 거의 평행해지도록 배치되어 있는 롤을 말하는 것으로 한다.
이 특징에 따르면, 익스팬더 롤을 배치하고, 또한 당해 익스팬더 롤과, 당해 익스팬더 롤의 직전 또는 직후에 배치된 반송 롤러 사이의 거리가 1m 이상이다. 이 때문에 익스팬더 롤에 의해 전지용 세퍼레이터의 주름의 발생을 방지하면서 전지용 세퍼레이터를 제조하기 위한 작업 스페이스를 확보할 수 있다.
또한, 익스팬더 롤과, 익스팬더 롤의 직전 또는 직후에 배치된 반송 롤러 사이의 거리가 10m 이하이기 때문에, 익스팬더 롤로도 완전히 방지할 수 없는 주름이 전지용 세퍼레이터에 발생할 우려가 낮다.
본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터의 제조 방법에서는, 상기 복수의 반송 롤러 중 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러 사이의 거리가 모두 1m 미만인 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 인접하는 한 쌍의 반송 롤러 사이의 거리를 모두 1m 미만으로 설정하기 때문에, 반송계에 의해 반송되는 전지용 세퍼레이터의 주름의 발생을 반송계의 각 개소에서 억제할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터의 제조 방법에서는, 상기 전지용 세퍼레이터가 폴리올레핀 다공질 필름에 다공질층을 형성한 적층 다공질 필름이고, 상기 폴리올레핀 다공질 필름에 도공액을 도공하는 공정과, 상기 도공액이 도공된 폴리올레핀 다공질 필름에 상기 도공액의 빈용매를 접촉시키는 공정을 포함하고, 상기 빈용매를 접촉시키는 공정에 있어서 상기 적층 다공질 필름을 반송하는 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러 사이의 거리가 0.8m 이하인 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 적층 다공질 필름에 주름이 발생하기 쉬운 빈용매를 접촉시키는 공정에 있어서 롤 사이 거리를 특히 짧게 함으로써 적층 다공질 필름의 주름의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터의 제조 방법에서는, 상기 전지용 세퍼레이터가 폴리올레핀 다공질 필름에 다공질층을 형성한 적층 다공질 필름이고, 상기 폴리올레핀 다공질 필름에 도공액이 도공되어 다공질층이 형성된 적층 다공질 필름을 세정하는 세정 공정을 포함하고, 상기 세정 공정의 세정조에 수용된 용액 내에서 상기 적층 다공질 필름을 반송하는 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러 사이의 거리가 0.8m 이하인 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 세정조에 수용된 용액의 저항에 의해 적층 다공질 필름에 주름이 발생하기 쉬운 세정 공정에 있어서 롤 사이 거리를 특히 짧게 함으로써 적층 다공질 필름의 주름의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터의 제조 방법에서는, 상기 전지용 세퍼레이터가 폴리올레핀 다공질 필름에 다공질층을 형성한 적층 다공질 필름이고, 상기 적층 다공질 필름을 건조하는 건조 공정을 포함하고, 상기 건조 공정에 있어서 상기 적층 다공질 필름을 반송하는 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러 사이의 거리가 0.8m 이하인 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 적층 다공질 필름에 건조에 수반하는 수축 등에 의해 현저한 주름이 발생하기 쉬운 건조 공정에서 반송되는 적층 다공질 필름의 주름의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터의 제조 방법에서는, 상기 전지용 세퍼레이터를 검사하는 검사 공정을 포함하고, 상기 반송계에 상기 익스팬더 롤이 배치되는 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 익스팬더 롤과, 익스팬더 롤의 직전 또는 직후에 배치된 반송 롤러 사이의 거리가 1m 이상이기 때문에, 전지용 세퍼레이터를 검사하기 위한 반송 길이를 확보할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터의 제조 방법에서는, 상기 검사 공정은 검사에 의해 검출된 전지용 세퍼레이터의 결함을 특정하기 위한 마크를 상기 전지용 세퍼레이터에 부여하는 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 상기 검사 공정에서 검사된 전지용 세퍼레이터를 확장하여 주름의 발생을 방지하는 익스팬더 롤과, 익스팬더 롤의 직전 또는 직후에 배치된 반송 롤러 사이의 거리가 1m 이상이다. 이 때문에 검사 결과에 기초하는 마킹을 위해서 전지용 세퍼레이터에 묻힌 잉크를 전지용 세퍼레이터가 반송 롤러에 반송될 때까지의 동안에 말릴 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터의 제조 방법에서는, 상기 전지용 세퍼레이터가 폴리올레핀 다공질 필름에 다공질층을 형성한 적층 다공질 필름이고, 상기 폴리올레핀 다공질 필름에 도공액이 도공되어 다공질층이 형성된 적층 다공질 필름을 세정하는 세정 공정을 포함하고, 상기 세정 공정의 세정조로부터 나온 적층 다공질 필름이 최초로 접하는 반송 롤러의 하류측에 상기 익스팬더 롤이 배치되는 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 세정조로부터 나온 적층 다공질 필름이 최초로 접하는 반송 롤러를 익스팬더 롤의 직전에 배치된 반송 롤러로 함으로써, 더러워지기 쉬운 경향이 있는 상기 반송 롤러를 청소하기 위한 스페이스를 확보할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터의 제조 방법에서는, 상기 전지용 세퍼레이터가 폴리올레핀 다공질 필름에 다공질층을 형성한 적층 다공질 필름이고, 상기 폴리올레핀 다공질 필름에 도공된 도공액을 고화시키는 석출 공정을 포함하고, 상기 석출 공정의 석출조로부터 나온 적층 다공질 필름이 최초로 접하는 반송 롤러의 하류측에 상기 익스팬더 롤이 배치되는 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 석출조로부터 나온 적층 다공질 필름이 최초로 접하는 반송 롤러를 익스팬더 롤의 직전에 배치된 반송 롤러로 함으로써, 석출조에서 적층 다공질 필름에 부착된 잔류 성분에 의해 더러워지기 쉬운 경향이 있는 상기 반송 롤러를 청소하기 위한 스페이스를 확보할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터의 제조 방법에서는, 상기 전지용 세퍼레이터가 폴리올레핀 다공질 필름에 다공질층을 형성한 적층 다공질 필름이고, 상기 폴리올레핀 다공질 필름에 도공액을 도공하는 도공 공정을 포함하고, 상기 도공 공정의 도공부의 상방에서 반송되는 적층 다공질 필름의 하류측에 상기 익스팬더 롤이 배치되는 것이 바람직하다.
도공 공정에 있어서는 도공부의 상방에서 반송되는 적층 다공질 필름의 반송 롤러가 도공부의 바로 위에 배치되면, 당해 반송 롤러로부터 도공부에 티끌(이물)이 낙하하여 도공액 중에 티끌이 포함될 우려가 있다. 도공액 중에 포함되는 티끌은 다공질층 내로 도입되기 때문에 제거하기가 어렵다. 따라서 도공부의 상방에서 반송되는 적층 다공질 필름의 하류측에 익스팬더 롤을 배치하고, 상류측에 익스팬더 롤의 직전의 반송 롤러를 익스팬더 롤로부터 1m 이상 이격하여 배치하면 도공부의 바로 위의 반송 롤러를 없앨 수 있다. 이 때문에 반송 롤러로부터 도공부에 티끌(이물)이 낙하할 우려를 없앨 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터의 제조 방법에서는, 상기 전지용 세퍼레이터가 폴리올레핀 다공질 필름에 다공질층을 형성한 적층 다공질 필름이고, 상기 폴리올레핀 다공질 필름에 도공액이 도공되어 다공질층이 형성된 적층 다공질 필름을 건조하는 건조 공정을 포함하고, 상기 익스팬더 롤은 상기 건조 공정의 건조로에서 건조된 적층 다공질 필름을 확장하는 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면, 주름의 발생을 방지하면서 건조로에서 건조된 적층 다공질 필름을 육안으로 확인하기 위한 반송 길이를 확보할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 일 양태에 관한 전지용 세퍼레이터 제조 장치는, 복수의 반송 롤러를 포함하고, 전지용 세퍼레이터를 반송하는 반송계를 구비하는 전지용 세퍼레이터 제조 장치이며, 상기 반송계가 적어도 1개의 익스팬더 롤을 더 포함하고, 상기 적어도 1개의 익스팬더 롤과, 상기 적어도 1개의 익스팬더 롤의 직전 또는 직후에 배치된 반송 롤러 사이의 거리가 1m 이상 10m 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전술한 각 실시 형태에 한정되지 않고, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 상이한 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
4 : 내열층(다공질층)
12b : 세퍼레이터 원단(전지용 세퍼레이터, 적층 다공질 필름)
12c : 세퍼레이터 원단(폴리올레핀 다공질 필름)
21 : 세퍼레이터 원단 제조 시스템(전지용 세퍼레이터 제조 장치)
21a : 건조 장치
22 : 반송계
23 : 도공 장치
24 : 석출 장치
25 : 세정 장치
26 : 건조 장치
27 : 검사 장치
30 : 도공부
40 : 마킹부
R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 : 반송 롤러
R3a, R3b : 반송 롤러
E3, E5, E7, E8, E9 : 익스팬더 롤
H3, H5, H7, H8, H9 : 반송 롤러

Claims (12)

  1. 복수의 반송 롤러를 포함하는 반송계에 의해 반송하여 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터를 제조하는 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터의 제조 방법으로서,
    상기 반송계가 상기 복수의 반송 롤러에 의해 반송되는 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터를 확폭 및 확장하는 적어도 1개의 익스팬더 롤을 더 포함하고,
    상기 적어도 1개의 익스팬더 롤과, 상기 적어도 1개의 익스팬더 롤의 직전 또는 직후에 배치된 반송 롤러 사이의 거리가 1m 이상 10m 이하이며,
    상기 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터가 폴리올레핀 다공질 필름에 다공질층을 형성한 적층 다공질 필름이고,
    상기 폴리올레핀 다공질 필름에 도공액을 도공부에 의해 도공하는 공정을 포함하며,
    상기 익스팬더 롤이 상기 도공부의 상방에서 반송되는 폴리올레핀 다공질 필름의 하류측에 배치되고,
    상기 익스팬더 롤의 직전에 배치된 반송 롤러가 상기 도공부의 상방에서 반송되는 폴리올레핀 다공질 필름의 상류측에 상기 익스팬더 롤로부터 1m 이상 이격하여 배치되는 것을 특징으로 하는 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 반송 롤러 중 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러 사이의 거리가 모두 1m 미만인, 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도공액이 도공된 폴리올레핀 다공질 필름에 상기 도공액의 빈용매를 접촉시키는 공정을 포함하고,
    상기 빈용매를 접촉시키는 공정에 있어서 상기 적층 다공질 필름을 반송하는 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러 사이의 거리가 0.8m 이하인, 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폴리올레핀 다공질 필름에 도공액이 도공되어 다공질층이 형성된 적층 다공질 필름을 세정하는 세정 공정을 포함하고,
    상기 세정 공정의 세정조에 수용된 용액 내에서 상기 적층 다공질 필름을 반송하는 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러 사이의 거리가 0.8m 이하인, 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적층 다공질 필름을 건조하는 건조 공정을 포함하고,
    상기 건조 공정에 있어서 상기 적층 다공질 필름을 반송하는 서로 인접하는 한 쌍의 반송 롤러 사이의 거리가 0.8m 이하인, 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터를 검사하는 검사 공정을 포함하고,
    상기 반송계에 상기 익스팬더 롤이 배치되는, 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 검사 공정은 검사에 의해 검출된 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터의 결함을 특정하기 위한 마크를 상기 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터에 부여하는, 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폴리올레핀 다공질 필름에 도공액이 도공되어 다공질층이 형성된 적층 다공질 필름을 세정하는 세정 공정을 포함하고,
    상기 세정 공정의 세정조로부터 나온 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터가 최초로 접하는 반송 롤러의 하류측에 익스팬더 롤이 배치되는, 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폴리올레핀 다공질 필름에 도공된 도공액을 고화시키는 석출 공정을 포함하고,
    상기 석출 공정의 석출조로부터 나온 적층 다공질 필름이 최초로 접하는 반송 롤러의 하류측에 익스팬더 롤이 배치되는, 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폴리올레핀 다공질 필름에 도공액이 도공되어 다공질층이 형성된 적층 다공질 필름을 건조하는 건조 공정을 포함하고,
    익스팬더 롤이 상기 건조 공정의 건조로에서 건조된 적층 다공질 필름을 확장하는, 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.
  12. 복수의 반송 롤러를 포함하고, 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터를 반송하는 반송계를 구비하는 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터 제조 장치로서,
    상기 반송계가 상기 복수의 반송 롤러에 의해 반송되는 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터를 확폭 및 확장하는 적어도 1개의 익스팬더 롤을 더 포함하고,
    상기 적어도 1개의 익스팬더 롤과, 상기 적어도 1개의 익스팬더 롤의 직전 또는 직후에 배치된 반송 롤러 사이의 거리가 1m 이상 10m 이하이며,
    상기 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터가 폴리올레핀 다공질 필름에 다공질층을 형성한 적층 다공질 필름이고,
    상기 폴리올레핀 다공질 필름에 도공액을 도공하는 도공부를 포함하며,
    상기 익스팬더 롤이 상기 도공부의 상방에서 반송되는 폴리올레핀 다공질 필름의 하류측에 배치되고,
    상기 익스팬더 롤의 직전에 배치된 반송 롤러가 상기 도공부의 상방에서 반송되는 폴리올레핀 다공질 필름의 상류측에 상기 익스팬더 롤로부터 1m 이상 이격하여 배치되는 것을 특징으로 하는 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터 제조 장치.
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