KR20200125513A - 세퍼레이터의 제조 방법 및 세퍼레이터의 제조 장치 - Google Patents

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KR20200125513A
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유스케 곤
다카마사 에가와
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

세퍼레이터에 대하여 형성된, 미소한 결손, 특히 오목부를 용이하게 검출한다. 기재에 있어서의 적어도 한쪽 면에 대하여 기능층이 형성되어 이루어지는 세퍼레이터의 결손을 검출하는, 세퍼레이터에 대한 내전압 검사를 행한다.

Description

세퍼레이터의 제조 방법 및 세퍼레이터의 제조 장치 {METHOD FOR PRODUCING SEPARATOR AND APPARATUS FOR PRODUCING SEPARATOR}
본 발명은 세퍼레이터의 제조 방법 및 세퍼레이터의 제조 장치에 관한 것이다.
리튬 이온 이차 전지 등의 비수전해액 이차 전지는, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화 및 휴대 정보 단말기 등의 전지로서 널리 사용되고 있다. 특히, 리튬 이온 이차 전지는, 종전의 이차 전지와 비교하여, CO2의 배출량을 삭감하고, 에너지 절약에 기여하는 전지로서 주목받고 있다.
비수전해액 이차 전지용 세퍼레이터를 비롯한, 세퍼레이터의 제조 공정에는, 세퍼레이터의 결함을 검출하는, 세퍼레이터에 대한 검사 공정이 포함된다(특허문헌 1 참조).
일본 공개 특허 공보 「일본 특허 공개 제2016-133325호 공보(2016년 7월 25일 공개)」
특허문헌 1에 개시되어 있는 기술은, 도전성 이물의 검출을 목적으로 하는 것이다. 한편, 도전성 이물의 검출과는 별도로, 세퍼레이터에 대한 검사 공정에 있어서는, 세퍼레이터의 미소한 결손을 검출할 필요가 있다.
세퍼레이터는, 기재에 있어서의 적어도 한쪽 면에 대하여 기능층이 형성되어 이루어지는 것이다. 이러한 세퍼레이터의 미소한 결손의 일례로서, 세퍼레이터를 관통하는 구멍인 핀 홀, 세퍼레이터에 대하여 형성된 패임부인 오목부, 및 세퍼레이터를 관통하도록 형성된 절입인 슬릿을 들 수 있다. 세퍼레이터에 대한 검사 공정에 있어서는, 이들 핀 홀, 오목부 및 슬릿 등을 검출할 필요가 있다.
세퍼레이터의 미소한 결손을 검출하기 위해, 세퍼레이터에 대한 광학 검사를 적용하는 것이 고려된다. 그러나, 세퍼레이터에 대한 광학 검사에 있어서는, 세퍼레이터에 대하여 형성된, 100㎛ 이하의 미소한 결손을 검출하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 발생한다. 특히, 세퍼레이터에 대한 광학 검사는, 세퍼레이터에 대하여 형성된 오목부를 검출하기에 부적합하다고 하는 문제가 발생한다.
본 발명의 일 양태는, 세퍼레이터에 대하여 형성된, 100㎛ 이하의 미소한 결손, 특히 오목부를 용이하게 검출하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 양태에 관한 세퍼레이터의 제조 방법 및 세퍼레이터의 제조 장치는, 기재에 있어서의 적어도 한쪽 면에 대하여 기능층이 형성되어 이루어지는 세퍼레이터의 결손을 검출하는, 당해 세퍼레이터에 대한 내전압 검사를 행한다.
상기 구성에 따르면, 세퍼레이터에 대하여 형성된, 100㎛ 이하의 미소한 결손을 용이하게 검출할 수 있다. 이 미소한 결손의 일례로서, 핀 홀, 오목부 및 슬릿을 들 수 있다. 특히, 세퍼레이터에 대한 광학 검사는, 세퍼레이터에 대하여 형성된 오목부를 검출하기에 부적합하였지만, 상기 구성에 따르면, 오목부를 검출하는 것이 용이하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 세퍼레이터에 대하여 형성된, 100㎛ 이하의 미소한 결손, 특히 오목부를 용이하게 검출할 수 있다.
도 1은, 세퍼레이터에 대하여 결손이 형성된 예를 복수 도시하고 있다.
도 2는, 세퍼레이터에 대한 내전압 검사의 기본적인 원리를 도시하는 개략도이다.
도 3은, 세퍼레이터에 대한 내전압 검사의 기본적인 원리를 도시하는 다른 개략도이다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 세퍼레이터의 제조 방법에 있어서의 제1 스텝을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 세퍼레이터의 제조 방법에 있어서의 제2 스텝을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 6은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 세퍼레이터의 제조 방법에 있어서의 제3 스텝을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 세퍼레이터의 제조 방법에 있어서의 제4 스텝에 있어서의 양부 판정을 구체적으로 설명하기 위한 이미지도이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 세퍼레이터의 제조 방법에 있어서의 제5 스텝을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 9는, 본 발명의 실시 형태 1에 관한 세퍼레이터의 제조 방법에 있어서의 제6 스텝을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 10은, 세퍼레이터, 세퍼레이터편, 및 세퍼레이터편을 권취하여 작성된 권회체를 도시하는 정면도이다.
도 11은, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 슬릿 세퍼레이터의 제조 방법에 있어서의 스텝 1을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 12는, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 슬릿 세퍼레이터의 제조 방법에 있어서의 스텝 2를 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 13은, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 슬릿 세퍼레이터의 제조 방법에 있어서의 스텝 3을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 14는, 슬릿 세퍼레이터, 및 슬릿 세퍼레이터를 권취하여 작성된 권회체를 도시하는 정면도이다.
도 15는, 변형예 1에 관한 세퍼레이터의 검사 장치 및 검사 방법을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 16은, 변형예 2에 관한 세퍼레이터의 검사 장치 및 검사 방법을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 17은, (a)는 도 16에 도시하는 검사 장치의 구체적인 구성예를 도시하는 사시도이고, (b)는 동 검사 장치를 세퍼레이터의 긴 변 방향에서 본 측면도이다.
도 18은, 도 17에 도시하는 검사 장치에 대한 비교예로서의, 2개의 장치의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 19는, (a)는 도 16에 도시하는 검사 장치의 변형예를 도시하는 사시도이고, (b)는 동 검사 장치를 세퍼레이터의 긴 변 방향에서 본 측면도이다.
도 20은, (a)는 도 16에 도시하는 검사 장치의 다른 변형예를 도시하는 사시도이고, (b)는 동 검사 장치를 세퍼레이터의 긴 변 방향에서 본 측면도이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 설명하기 전에, 세퍼레이터의 결손을 검출하는, 세퍼레이터에 대한 내전압 검사에 대하여 설명을 행한다.
도 1에는, 세퍼레이터(1)에 대하여 결손이 형성된 예를 복수 도시하고 있다.
세퍼레이터(1)는, 기재(2)와, 기재(2)에 있어서의 한쪽 면에 대하여 형성된 기능층(3)을 갖고 있다. 기재(2)의 일례로서, 폴리올레핀을 주성분으로 하는 다공질 필름을 들 수 있다. 기능층(3)의 일례로서, 아라미드를 주성분으로 하는 내열막, 세라믹을 주성분으로 하는 막, 및 PVdF(폴리불화비닐리덴)를 주성분으로 하는 막을 들 수 있다. 또한, 기능층(3)은, 기재(2)에 있어서의 양쪽 면에 대하여 형성되어 있어도 된다.
세퍼레이터(1)의 제조 공정에 있어서 생긴 이물 등에 기인하여, 세퍼레이터(1)에 대하여 결손이 형성될 우려가 있다. 이 때문에, 세퍼레이터(1)의 제조에 있어서는, 당해 결손을 검출하기 위한 검사를 행할 필요가 있다.
세퍼레이터(1)의 결손의 일례로서, 슬릿(4), 핀 홀(5), 오목부(6) 및 슬릿(7)을 들 수 있다. 도 1에는, 세퍼레이터(1)의 단면으로 본, 슬릿(4), 핀 홀(5), 오목부(6) 및 슬릿(7)의 각각의 결손 모습을 도시하고 있다.
슬릿(4)은, 세퍼레이터(1)의 두께 방향의 도중까지 형성된 절입이며, 저부(8)를 갖는다. 세퍼레이터(1)에 있어서의 한쪽 면을 보았을 때, 슬릿(4)의 길이(절입의 길이)는 약 Φ50㎛ 이상 200㎛ 이하의 원 안에 수렴되는 정도이다.
핀 홀(5)은, 세퍼레이터(1)를 관통하는 구멍이다. 핀 홀(5)은 약 Φ5㎛ 이상 Φ200㎛ 이하이다.
오목부(6)는, 세퍼레이터(1)에 있어서의 어느 면에 대하여 형성되어 있고, 저부(8)를 갖는 패임부이다. 세퍼레이터(1)에 있어서의 오목부(6)가 형성된 면을 보았을 때, 오목부(6)의 사이즈는 약 Φ10㎛의 원 안에 수렴되는 정도이다.
도 1에 있어서, 오목부(6)는, 세퍼레이터(1)에 있어서의 기능층(3)측의 면에 대하여 형성되어 있고, 저부(8)가 기재(2)에 대하여 형성되어 있다. 단, 오목부(6)는, 세퍼레이터(1)에 있어서의 기재(2)측의 면에 대하여 형성되어 있는 경우도 있다. 또한, 오목부(6)가 세퍼레이터(1)에 있어서의 어느 면에 대하여 형성되어 있는 경우라도, 저부(8)는, 기재(2)에 대하여 형성되어 있는 경우도 있고, 기능층(3)에 대하여 형성되어 있는 경우도 있다.
슬릿(7)은, 세퍼레이터(1)를 관통하도록 형성된 절입이다. 세퍼레이터(1)에 있어서의 한쪽 면을 보았을 때, 슬릿(7)의 길이(절입의 길이)는 약 Φ50㎛ 이상 200㎛ 이하의 원 안에 수렴되는 정도이다.
종래, 세퍼레이터(1)의 결손을 검출하기 위해, 세퍼레이터(1)에 대한 광학 검사가 적용되어 왔다. 세퍼레이터(1)에 대한 광학 검사란, 세퍼레이터(1)를 카메라에 의해 촬영하고, 촬영 화상으로부터 세퍼레이터(1)의 결손을 검출하는 것이다. 그러나, 세퍼레이터(1)에 대한 광학 검사에 있어서는, 이하의 결점 (A) 및 (B)가 존재한다.
(A) 세퍼레이터(1)에 대한 광학 검사는, 세퍼레이터(1)를 반송하면서 세퍼레이터(1)의 결손을 검출하기에 부적합하다. 첫 번째 이유로서, 카메라에 의한 촬영의 1주기가 비교적 긴 시간이기 때문에, 세퍼레이터(1)의 반송 속도가 높은 경우, 카메라가 세퍼레이터(1)의 결손을 잘못 찍을 우려가 있는 것을 들 수 있다. 두 번째 이유로서, 핀 홀(5) 등의, 세퍼레이터(1)의 미소한 결손을 검출하기 위해서는, 촬영 화상에 있어서 이 결손이 불선명하게 찍히는 것을 피하기 위해, 세퍼레이터(1)의 반송 속도를 현저하게 낮추거나, 또는 세퍼레이터(1)의 반송을 정지시킬 필요가 있는 것을 들 수 있다.
(B) 세퍼레이터(1)에 대한 광학 검사는, 세퍼레이터(1)에 대하여 형성된 오목부(6)를 검출하기에 부적합하다. 왜냐하면, 오목부(6)는, 저부(8)의 존재에 의해, 촬영 화상에 있어서 현저하지 않은 경우가 있으며, 이 경우, 당해 촬영 화상을 관찰해도 검출이 곤란하기 때문이다. 또한, 세퍼레이터(1)에 대한 광학 검사는, 세퍼레이터(1)에 대하여 형성된 슬릿(7)을 검출하기에 부적합하다. 왜냐하면, 슬릿(7)은, 연직 방향으로 연속된 구멍으로 되지 않기 때문에, 촬영 화상에 있어서 현저하지 않은 경우가 있으며, 이 경우, 당해 촬영 화상을 관찰해도 검출이 곤란하기 때문이다. 저부(8)를 갖는 슬릿(4)은 한층 광학 검사에 의한 검출이 곤란하다.
그래서, 세퍼레이터(1)의 결손을 검출하기 위해, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사를 행하는 것이 고려된다.
도 2 및 도 3의 각각은, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사의 기본적인 원리를 도시하는 개략도이다. 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사는, 전원(9)의 전압을 인가하면서, 전원(9)의 정극과 접속된 전극(10)과 전원(9)의 부극과 접속된 전극(11)에 의해 세퍼레이터(1)를 끼워 넣음으로써 행해진다. 전극(10) 및 전극(11)이 1개의 콘덴서로서 기능하고, 세퍼레이터(1)에 있어서의 전극(10)과 전극(11)의 사이에 위치하는 부분이 유전체로서 기능한다. 도 2 및 도 3에 도시하는 예에 있어서는, 전극(10)과 전극(11)의 사이에 공기가 개재되어 있으며, 이 경우, 전극(10)과 전극(11)의 사이에 위치하는 공기도 유전체로서 기능한다.
도 2에는, 세퍼레이터(1)에 있어서의 전극(10)과 전극(11)의 사이에 위치하는 부분에 대하여, 결손이 형성되어 있지 않은 예를 도시하고 있다. 세퍼레이터(1)에 있어서의 전극(10)과 전극(11)의 사이에 위치하는 부분에 대하여, 결손이 형성되어 있지 않은 경우, 세퍼레이터(1)에 의해, 전극(10)과 전극(11)이 서로 절연된다.
도 3에는, 세퍼레이터(1)에 있어서의 전극(10)과 전극(11)의 사이에 위치하는 부분에 대하여, 결손(12)이 형성되어 있는 예를 도시하고 있다. 세퍼레이터(1)에 있어서의 결손(12)이 형성되어 있는 부분은, 세퍼레이터(1)에 있어서의 결손(12)이 형성되어 있지 않은 부분에 비하여, 저항값이 낮게 되어 있다. 이 때문에, 세퍼레이터(1)에 있어서의 전극(10)과 전극(11)의 사이에 위치하는 부분에 대하여, 결손(12)이 형성되어 있는 경우, 전극(10)과 전극(11)의 사이의 전계가 결손(12) 및 그 근방에 집중하여, 전극(10)과 전극(11)이 서로 통전한다.
따라서, 전원(9)의 전압이 인가되어 있고, 또한 전극(10)과 전극(11)에 의해 세퍼레이터(1)를 끼워 넣은 상태에서 전극(10)과 전극(11)이 서로 통전한 경우, 세퍼레이터(1)에 있어서의 전극(10)과 전극(11)의 사이에 위치하는 부분에 대하여, 결손(12)이 형성되어 있는 것을 검출할 수 있다.
이상의 원리에 의해, 세퍼레이터(1)의 결손(12)을 검출하기 때문에, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사를 행할 수 있다. 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사는, 카메라에 의한 광학 검사와 달리 결손(12)을 촬영할 필요가 없으므로, 세퍼레이터(1)의 반송 속도가 어느 정도 고속이라도, 핀 홀(5)(도 1 참조) 등의, 세퍼레이터(1)의 미소한 결손(12)을 검출하는 것이 가능하다. 따라서, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사는, 세퍼레이터(1)를 반송하면서 세퍼레이터(1)의 결손(12)을 검출하는 데 적합하다. 또한, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사는, 카메라에 의한 광학 검사와 달리 결손(12)을 촬영할 필요가 없으므로, 슬릿(4), 슬릿(7) 및 오목부(6)(도 1 참조)를 검출하는 것이 용이하게 된다. 당해 반송 속도는 특별히 한정되지 않지만, 1m/min 이상 200m/min 이하로 할 수 있으며, 30m/min 이상 100m/min 이하가 바람직하다.
전원(9)의 전압값은, 세퍼레이터(1)의 저항값, 전극(10)과 세퍼레이터(1)의 이격 거리, 그리고 세퍼레이터(1)와 전극(11)의 이격 거리 등에 의해 결정된다. 상기 전압값 및 상기 각 이격 거리는, 상기 내전압 검사의 원리를 실현하는 것이 가능한 조건이면 되지만, 전원(9)의 전압값은, 예를 들어 1.8kV 이상 3kV 이하로 할 수 있으며, 2.1kV 이상 2.4kV 이하로 해도 된다. 또한, 전극(10)과 전극(11)간의 이격 거리는 100㎛ 정도가 바람직하다. 즉, 전극(10)과 전극(11)간의 이격 거리를 100㎛로 하고, 전원(9)의 전압값을 1.8kV 이상 3kV 이하로 하는 조건을 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 전극(10) 및 전극(11)의 각각에 대하여 원하는 값의 전압을 연속적으로 인가하는 것이 바람직하므로, 전극(10) 및 전극(11)의 각각에 대하여 인가하는 전압은, 교류 전압인 것보다, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이 직류 전압인 것이 바람직하다. 직류 전압을 연속적으로 인가함으로써 반송 속도를 보다 빠르게 하는 것이 가능하게 된다. 또한, 전극(10) 및 전극(11)의 각각에 대하여 인가하는 전압값이 클수록, 높은 저항값에 의해 전극(10)과 전극(11)이 통전하게 된다. 이 때문에, 전극(10)과 전극(11)의 통전 조건이 바뀌는 것을 피하기 위해, 당해 직류 전압은 정전압인 것이 바람직하다. 또한, 공기의 내전압은 일반적으로 3kV/mm라고 말해지고 있지만, 온도ㆍ습도ㆍ비산 이물에 따라 용이하게 증감하기 때문에, 재현성의 관점에서 당해 검사는, 온도ㆍ습도가 일정하고 비산 이물이 적은 클린 룸 환경에서 실시되는 것이 바람직하다.
또한, 도 2 및 도 3에 있어서는, 전극(10)과 세퍼레이터(1)가 서로 접해 있지 않고, 전극(11)과 세퍼레이터(1)가 서로 접해 있다. 단, 전극(10)과 세퍼레이터(1)가 서로 접해도 되고, 전극(11)과 세퍼레이터(1)가 서로 접하지 않아도 된다.
전극(10)과 세퍼레이터(1)가 서로 접하지 않는 경우, 전극(10)의 표면에 대한 데미지를 저감할 수 있으므로, 전극(10)을 오래 가게 할 수 있다. 전극(11)과 세퍼레이터(1)가 서로 접하지 않는 경우에 관해서도 마찬가지이다. 전극(10)과 세퍼레이터(1)가 서로 접하는 경우, 전극(10)과 세퍼레이터(1)의 이격 거리를 고려할 필요가 없으므로, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사가 용이하게 된다. 전극(11)과 세퍼레이터(1)가 서로 접하는 경우에 관해서도 마찬가지이다.
[실시 형태 1]
본 발명의 실시 형태 1에 관한 세퍼레이터(1)의 제조 방법에는, 검사 공정이 포함된다. 이 검사 공정에서는, 적어도 이하의 제1 스텝 내지 제6 스텝을 포함하는 검사가 행해진다.
도 4는, 제1 스텝을 개략적으로 도시하는 정면도이다. 도 5는, 제2 스텝을 개략적으로 도시하는 정면도이다. 도 6은, 제3 스텝을 개략적으로 도시하는 정면도이다. 도 7은, 제4 스텝에 있어서의 양부 판정을 구체적으로 설명하기 위한 이미지도이다. 도 8은, 제5 스텝을 개략적으로 도시하는 정면도이다. 도 9는, 제6 스텝을 개략적으로 도시하는 정면도이다. 또한, 도 4 및 도 5에서는, 세퍼레이터(1)를 하측으로부터 권취 및 조출을 행하고 있지만, 세퍼레이터(1)의 권취 및 조출은, 특별히 한정되지 않고, 상측으로부터 실시해도 된다.
제1 스텝에 있어서는, 이하의 공정이 행해진다. 세퍼레이터(1)를, 복수의 롤러(13)에 의해 반송한다. 복수의 롤러(13)에 의한 세퍼레이터(1)의 반송처에는, 권회 장치(14)가 마련되어 있다. 권회 장치(14)는, 대략 세퍼레이터(1)의 반송 방향을 따라 회전하는 회전 기구(15)를 갖고 있다. 회전 기구(15)에 대해서는, 권취 코어(16)가 장착되어 있다. 권회 장치(14)는, 회전 기구(15)에 의해 권취 코어(16)를 회전시키고, 이에 의해, 권취 코어(16)는 세퍼레이터(1)를 권취한다. 이와 같이 하여, 권취 코어(16)에 의해 세퍼레이터(1)가 권취되어 이루어지는 권회체(17)를 작성한다.
여기서, 롤러(13)의 표면에 대하여 이물이 부착되어 있는 경우, 당해 이물이 반송 대상의 세퍼레이터(1)의 표면에 대하여 접촉하고, 이에 의해 세퍼레이터(1)에 대하여 결함이 형성될 수 있다. 본 실시 형태에서는, 롤러(13)의 표면에 대하여 부착된 이물에 기인하는 세퍼레이터(1)의 결함을, 롤러 기인 결함이라고 칭한다. 롤러(13)의 표면에 대하여 부착된 이물은, 롤러(13)의 1회전마다 세퍼레이터(1)의 표면에 대하여 접촉하기 때문에, 롤러 기인 결함은, 세퍼레이터(1)의 반송 방향을 따라, 일정한 간격마다 형성되게 된다. 바꾸어 말하면, 롤러(13)의 표면에 대하여 이물이 부착되어 있는 경우, 세퍼레이터(1)에 대하여, 복수의 롤러 기인 결함이, 세퍼레이터(1)의 긴 변 방향을 따라 주기적으로 형성될 수 있다. 롤러 기인 결함의 일례로서, 슬릿(4), 핀 홀(5), 오목부(6), 슬릿(7)(이상, 도 1 참조) 및 결손(12)(도 2 및 도 3 참조)을 들 수 있다.
제2 스텝에 있어서는, 이하의 공정이 행해진다. 권회 장치(18)는, 권회체(17)로부터, 세퍼레이터(1)의 일부를 권출한다. 권회체(17)는, 권회 장치(18)의 회전 기구(19)에 대하여 장착된다. 회전 기구(19)는, 권취 코어(16)로부터 세퍼레이터(1)를 송출하는 방향을 따라 회전한다. 이에 의해, 권취 코어(16)는 세퍼레이터(1)를 권출한다. 세퍼레이터(1)에 있어서의 제2 스텝에서 권출한 부분을, 피권출 부분(20)이라고 한다. 회전 기구(19) 및 권회 장치(18)의 조합은, 회전 기구(15) 및 권회 장치(14)의 조합이어도 된다. 또한, 회전 기구(15) 및 권회 장치(14)의 조합과는 별도로, 회전 기구(19) 및 권회 장치(18)의 조합을 준비해도 된다.
여기서, 권회체(17)로부터 세퍼레이터(1)를 권출하는 길이, 바꾸어 말하면 세퍼레이터(1)의 긴 변 방향을 따른 피권출 부분(20)의 길이는, 복수의 롤러(13) 중, 최대 직경을 갖는 롤러(13a)의 원주의 길이 이상인 것이 바람직하다. 그 이유에 대해서는 후술한다.
제3 스텝에 있어서는, 이하의 공정이 행해진다. 검사 실행 장치(21)에 의해, 피권출 부분(20)의 적어도 일부에 대하여, 롤러 기인 결함 등의 결함이 포함되는지 여부를 검사한다. 도 6에는, 피권출 부분(20)의 일부인 피검사 부분(22)에 대하여, 상술한, 세퍼레이터(1)의 결손을 검출하는, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사를 행하는 예를 도시하고 있다. 검사 실행 장치(21)는, 전원(23), 전극(24), 전극(25), 복수의 롤러(26) 및 롤러(80)를 갖고 있다. 전원(23), 전극(24) 및 전극(25)이, 각각 전원(9), 전극(10) 및 전극(11)(도 2 및 도 3 참조)에 대응한다. 또한, 도 6에 있어서는, 직류 전압을 사용한 경우를 도시하고 있지만, 전극(24) 및 전극(25)의 각각에 대하여 인가하는 전압은, 직류 전압이어도 되고, 교류 전압이어도 된다. 또한, 도 6에 있어서는, 전극(24)이 전원(23)의 정극과 접속되고, 전극(25)이 전원(23)의 부극과 접속되어 있지만, 전극(25)이 전원(23)의 정극과 접속되고, 전극(24)이 전원(23)의 부극과 접속되어도 된다. 그리고, 도 6에 있어서는, 피권출 부분(20)을 복수의 롤러(26) 및 롤러(80)에 의해 반송하고, 피검사 부분(22)을 전극(24)과 전극(25)의 사이로 반송하여, 피검사 부분(22)에 대하여 내전압 검사를 행하고 있다. 또한, 롤러(80)는, 피검사 부분(22)에 있어서의 전극(25)보다 하류측에 배치되며, 세퍼레이터(1)를 반송하는 반송 롤러이다. 상기 구성에 의해, 복수의 롤러(26) 및 롤러(80)에 의한 세퍼레이터(1)의 반송 속도가 어느 정도 고속이라도, 핀 홀(5)(도 1 참조) 등의, 세퍼레이터(1)의 미소한 결손을 검출하는 것이 가능하다. 따라서, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사는, 세퍼레이터(1)를 반송하면서 세퍼레이터(1)의 결손을 검출하는 데 적합하다. 단, 제3 스텝에 있어서의 피검사 부분(22)에 대한 검사는, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사에 한정되지 않고, 세퍼레이터(1)에 대한 광학 검사여도 되고, 세퍼레이터(1)의 결함을 검출하는 세퍼레이터(1)에 대한 그 밖의 검사여도 된다.
여기서, 제2 스텝에 있어서의, 권회체(17)로부터 세퍼레이터(1)를 권출하는 길이가, 복수의 롤러(13) 중, 최대 직경을 갖는 롤러(13a)의 원주의 길이 이상인 경우, 이하의 장점이 있다. 이 경우, 세퍼레이터(1)에 대하여 생기는 롤러 기인 결함이, 피권출 부분(20)에 위치하기 쉬워진다. 제3 스텝에 있어서, 피권출 부분(20) 중 적어도 당해 원주분의 길이를 피검사 부분(22)으로 하여 검사를 행함으로써, 롤러 기인 결함을 검출하기 쉬워지기 때문에, 제3 스텝에 의한 검사 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태에서는, 복수의 롤러(26)는 세퍼레이터(1)의 제조 공정에 있는 롤러라고 간주하지 않으며, 세퍼레이터(1)의 제조 공정에 있는 롤러가, 복수의 롤러(13)뿐인 예에 대하여 설명하고 있다. 상술한 장점을 고려하면, 세퍼레이터(1)의 제조 공정에 있어서, 롤러(13a)보다 더 직경이 큰 롤러가 있는 경우, 권회체(17)로부터 세퍼레이터(1)를 권출하는 길이는, 그 롤러의 원주의 길이 이상인 것이 바람직하다. 즉, 권회체(17)로부터 세퍼레이터(1)를 권출하는 길이는, 세퍼레이터(1)의 제조 공정에 있는 롤러 중, 최대 직경을 갖는 롤러의 원주의 길이 이상인 것이 바람직하다. 권회체(17)로부터 세퍼레이터(1)를 권출하는 길이는, 세퍼레이터(1)의 제조 공정에 있는 롤러 중, 최대 직경을 갖는 롤러의 원주의 2배 이상의 길이여도 되고, 3배 이상의 길이여도 된다. 최대 직경을 갖는 롤러의 원주의 2배 이상으로 함으로써, 검출된 결함을 주기적인 결함이라고 간주하는 것이 용이하게 된다.
제4 스텝에 있어서는, 이하의 공정이 행해진다. 제3 스텝에 의한, 피검사 부분(22)에 대한 검사 결과에 기초하여, 권회체(17)의 양부를 판정한다. 양부 판정의 구체예를 들면, 피검사 부분(22)에서 결함이 검출되지 않은 세퍼레이터(1)를 갖는 권회체(17)를 양품이라고 간주하고, 피검사 부분(22)에서 결함이 검출된 세퍼레이터(1)를 갖는 권회체(17)를 불량품이라고 간주한다.
상술한 롤러 기인 결함의 형성 메커니즘에 따르면, 롤러 기인 결함은, 세퍼레이터(1)에 대하여, 결함((27)(1), 27(2), …, 27(n), 27(n+1), …)과 같은 상태로, 세퍼레이터(1)의 긴 변 방향을 따라 주기적으로 형성된다. 제3 스텝에 있어서의 피검사 부분(22)에 대한 검사에 따르면, 결함((27)(1), 27(2) 및 (27)(3))을 검출할 수 있다. 그리고, 피검사 부분(22)에서 결함((27)(1), 27(2) 및 (27)(3))이 검출된 세퍼레이터(1)는, 피검사 부분(22) 이외의 부분에서, 검사할 것까지도 없이, 결함((27)(4), 27(5), …)이 형성되어 있을 우려가 높다고 추측할 수 있다. 따라서, 피검사 부분(22)에서 결함((27)(1), 27(2) 및 (27)(3))이 검출된 세퍼레이터(1)는, 롤러 기인 결함을 갖는 불량품이라고 간주할 수 있다.
제5 스텝에 있어서는, 이하의 공정이 행해진다. 제4 스텝에 있어서 불량품이라고 간주된 권회체(17)의 세퍼레이터(1)를 전부 폐기한다. 또한, 제4 스텝에 있어서 양품이라고 간주된 권회체(17)에 대해서도, 절단 장치(28)에 의해 적어도 피검사 부분(22)을 세퍼레이터(1)에 있어서의 다른 부분으로부터 절단하고, 절단한 부분을 폐기한다. 피검사 부분(22)을 반송하는 롤러(80)의 표면에 대하여 이물이 부착되어 있는 경우, 피검사 부분(22)에 특유한 결함이, 피검사 부분(22)에 대하여 형성될 우려가 있다. 피검사 부분(22)을 폐기함으로써, 세퍼레이터(1)로부터, 롤러(80)의 표면에 대하여 부착된 이물에 기인하여 결함이 형성될 수 있는 부분을 배제할 수 있다. 또한, 제3 스텝에 있어서의 검사에 의해 피검사 부분(22)의 물성이 변동될 가능성이 있는 경우, 피검사 부분(22)을 폐기함으로써, 세퍼레이터(1)로부터, 검사에 의해 물성이 변동될 수 있는 부분을 배제할 수 있다. 또한, 롤러(26)는 앞선 다른 공정에서 사용되는 롤러와는 다른 직경의 롤러인 것이 바람직하다. 롤러(26)의 직경이 다른 롤러의 직경과 다르면, 가령 롤러(26)가 기점으로 되어 주기 결함이 발생해도, 결함의 긴 변 방향의 주기를 측정함으로써 내전압 불량의 원인이 롤러(26)라고 판단할 수 있다.
또한, 제5 스텝에 있어서는, 피검사 부분(22)의 절단 후에 있어서, 권회체(17)로부터 권출되고 있는 피권출 부분(20) 부분이 남아 있으면, 이 부분을, 권회 장치(18)에 의해 되감는다. 회전 기구(19)는, 제2 스텝에 있어서의 세퍼레이터(1)의 권출 시와는 역방향으로 회전한다. 이에 의해, 권취 코어(16)는 피권출 부분(20)을 되감는다.
제6 스텝에 있어서는, 이하의 공정이 행해진다. 제4 스텝에 있어서 양품이라고 간주된 권회체(17)에 대하여, 양품이라는 취지를 나타내는 라벨(29)을 첩부한다. 권회체(17)에 대한 라벨(29)의 첩부는, 장치에 의해 행해도 되고, 수작업에 의해 행해도 된다. 또한, 제4 스텝에 있어서 불량품이라고 간주된 권회체(17)에 대하여, 불량품이라는 취지를 나타내는 라벨을 첩부해도 된다. 라벨(29)에는, 권회체(17)가 양품인지 여부를 나타내는 정보가 포함되어 있지만, 그 밖에도 예를 들어, 당해 정보를 시스템(도시 생략)에서 확인하기 위한, 당해 시스템과 관련지어진 정보가 포함되어 있어도 된다. 이에 의해, 권회체(17)가 양품인지 여부를, 라벨(29)에 의해 알 수 있다.
라벨(29)에는, 권회체(17)의 검사 결과, 및 권회체(17)가 갖는 세퍼레이터(1)의 전체 길이 등의, 제3 스텝 후에 판명된 권회체(17)에 관한 정보가 포함되어 있어도 된다. 이에 의해, 제3 스텝 후에 판명된 권회체(17)에 관한 정보를, 라벨(29)에 의해 상세하게 알 수 있다.
제4 스텝 후, 또한 제5 스텝 전에, 제6 스텝을 행해도 된다.
상기 방법에 따르면, 권회체(17)로부터 세퍼레이터(1)의 전부를 권출하지 않고, 롤러 기인 결함 등의, 세퍼레이터(1)의 긴 변 방향을 따라 주기적으로 형성되는 결함을 검출할 수 있다. 따라서, 권회체(17)의 세퍼레이터(1)에 대하여 주기적인 결함이 형성되어 있을 것으로 예상할 수 있어, 고효율의 검사 공정을 실시할 수 있다.
본 발명의 실시 형태 1에 관한 세퍼레이터(1)의 제조 장치는, 검사 장치를 포함하고 있다. 당해 검사 장치는, 적어도 권회체(17)로부터 세퍼레이터(1)를 권출하는 권회 장치(18), 권출한 세퍼레이터(1)에 대하여 결함이 형성되어 있는지 여부를 검사하는 검사 실행 장치(21), 및 검사한 세퍼레이터(1)를 절단하는 절단 장치(28)를 구비하고 있다. 그리고, 권회 장치(18)는, 권출한 세퍼레이터(1) 중, 세퍼레이터(1)의 절단 후에 권회체(17)와 연속되어 있는 부분을 권회체(17)에 되감는 구성으로 되어 있다. 본 발명의 실시 형태 1에 관한 세퍼레이터(1)의 제조 장치에 있어서의, 권회 장치(18), 검사 실행 장치(21) 및 절단 장치(28) 이외의 구성은, 주지의 기술에 의해 실현 가능하기 때문에, 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 상기 구성에 따르면, 권회체(17)로부터 세퍼레이터(1)의 일부를 권출하고, 피권출 부분(20)의 적어도 일부에 대하여 결함이 형성되어 있는지 여부를 검사할 때, 당해 권출이 가능하다. 또한, 절단 장치(28)에 의해, 폐기하게 되는 피검사 부분(22)을 세퍼레이터(1)에 있어서의 미검사 부분으로부터 절단하는 것이 가능하다. 따라서, 고효율의 검사 공정에 적합한, 세퍼레이터(1)의 제조 장치를 실현할 수 있다. 또한, 폐기하는 피검사 부분(22)은, 검사 직후에 폐기하지 않고 다음에 검사하는 세퍼레이터와, 테이프에 의한 첩부 또는 히트 실러에 의한 열 융착 등으로 결합하고, 다음 세퍼레이터를 내전압 검사하기 위한 반송용 세퍼레이터편으로서 사용해도 된다. 이에 의해 다음의 세퍼레이터의 반송을 위한 통지 작업이 삭감되고, 세퍼레이터의 내전압 검사를 효율적으로 실시할 수 있다.
[실시 형태 2]
본 발명의 실시 형태 2에 관한 슬릿 세퍼레이터(32)의 제조 방법은, 적어도 이하의 스텝 1 내지 스텝 3을 포함하고 있다.
도 11은, 스텝 1을 개략적으로 도시하는 사시도이다. 도 12는, 스텝 2를 개략적으로 도시하는 정면도이다. 도 13은, 스텝 3을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
스텝 1에 있어서는, 이하의 공정이 행해진다. 세퍼레이터(1)를, 복수의 롤러(33)에 의해 반송한다. 복수의 롤러(33)에 의한 세퍼레이터(1)의 반송처에는, 슬릿 장치(34)가 마련되어 있다. 슬릿 장치(34)는, 세퍼레이터(1)의 반송 방향을 따라, 즉 세퍼레이터(1)의 긴 변 방향을 따라 세퍼레이터(1)를 복수로 슬릿하여, 복수의 슬릿 세퍼레이터(32)를 작성한다.
또한, 세퍼레이터(1)의 반송 경로에 있어서의 슬릿 장치(34)의 상류에, 전(前)검사 장치(35)가 배치되어 있다. 전검사 장치(35)는, 세퍼레이터(1)를 슬릿하기 전에, 세퍼레이터(1)에 대하여 결함이 형성되어 있는지 여부를 검사한다. 전검사 장치(35)는, 세퍼레이터(1)를 비추는 광원(36)과, 광원(36)에 의해 비추어진 세퍼레이터(1)를 촬영하는 카메라(37)와, 카메라(37)의 촬영 화상으로부터 세퍼레이터(1)의 결손을 검출하는 검출부(38)를 갖고 있다. 전검사 장치(35)는, 세퍼레이터(1)의 결손을 검출하기 위한, 세퍼레이터(1)에 대한 광학 검사를 행하는 장치이다.
스텝 2에 있어서는, 이하의 공정이 행해진다. 슬릿 세퍼레이터(32)를, 복수의 롤러(39)에 의해 반송한다. 롤러(39)의 표면에 대하여 이물이 부착되어 있는 경우, 당해 이물이 반송 대상의 슬릿 세퍼레이터(32)의 표면에 대하여 접촉하고, 이에 의해 슬릿 세퍼레이터(32)에 대하여 결함이 형성될 수 있다. 본 실시 형태에서는, 롤러(39)의 표면에 대하여 부착된 이물에 기인하는 슬릿 세퍼레이터(32)의 결함을, 롤러 기인 결함이라고 칭한다. 롤러(39)의 표면에 대하여 부착된 이물은, 롤러(39)의 1회전마다 슬릿 세퍼레이터(32)의 표면에 대하여 접촉하기 때문에, 롤러 기인 결함은, 슬릿 세퍼레이터(32)의 반송 방향을 따라, 일정한 간격마다 형성되게 된다. 바꾸어 말하면, 롤러(39)의 표면에 대하여 이물이 부착되어 있는 경우, 슬릿 세퍼레이터(32)에 대하여, 복수의 롤러 기인 결함이, 슬릿 세퍼레이터(32)의 긴 변 방향을 따라 주기적으로 형성될 수 있다. 롤러 기인 결함의 일례로서, 슬릿(4), 핀 홀(5), 오목부(6), 슬릿(7)(이상, 도 1 참조) 및 결손(12)(도 2 및 도 3 참조)을 들 수 있다.
스텝 3에 있어서는, 이하의 공정이 행해진다. 검사 장치(40)에 의해, 복수의 롤러(39)에 의해 반송된 슬릿 세퍼레이터(32)에 대하여, 롤러 기인 결함 등의 결함이 포함되는지 여부를 검사한다. 도 13에는, 슬릿 세퍼레이터(32)에 대하여, 상술한 세퍼레이터(1)의 결손을 검출하는, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사와 마찬가지의 내전압 검사를 행하는 예를 도시하고 있다. 검사 장치(40)는, 전원(41), 전극(42) 및 전극(43)을 갖고 있다. 전원(41), 전극(42) 및 전극(43)이, 각각 전원(9), 전극(10) 및 전극(11)(도 2 및 도 3 참조)에 대응한다. 그리고, 도 13에 있어서는, 슬릿 세퍼레이터(32)를 복수의 롤러(39)에 의해 전극(42)과 전극(43)의 사이로 반송하여, 슬릿 세퍼레이터(32)에 대하여 내전압 검사를 행하고 있다. 이에 의해, 복수의 롤러(39)에 의한 슬릿 세퍼레이터(32)의 반송 속도가 어느 정도 고속이라도, 핀 홀(5)(도 1 참조) 등의, 슬릿 세퍼레이터(32)의 미소한 결손을 검출하는 것이 가능하다. 따라서, 슬릿 세퍼레이터(32)에 대한 내전압 검사는, 슬릿 세퍼레이터(32)를 반송하면서 슬릿 세퍼레이터(32)의 결손을 검출하는 데 적합하다. 단, 스텝 3에 있어서의 슬릿 세퍼레이터(32)에 대한 검사는, 슬릿 세퍼레이터(32)에 대한 내전압 검사에 한정되지 않고, 슬릿 세퍼레이터(32)에 대한 광학 검사여도 되고, 슬릿 세퍼레이터(32)의 결함을 검출하는 슬릿 세퍼레이터(32)에 대한 그 밖의 검사여도 된다.
본 발명의 실시 형태 2에 관한 슬릿 세퍼레이터(32)의 제조 장치는, 세퍼레이터(1)를 슬릿하여, 슬릿 세퍼레이터(32)를 작성하는 슬릿 장치(34), 슬릿 세퍼레이터(32)를 반송하는 (복수의) 롤러(39), 및 롤러(39)에 의해 반송된 슬릿 세퍼레이터(32)를 검사하는 검사 장치(40)를 구비하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 형태 2에 관한 슬릿 세퍼레이터(32)의 제조 장치는, 세퍼레이터(1)를 슬릿하기 전에, 세퍼레이터(1)를 검사하는 전검사 장치(35)를 구비하고 있다. 본 발명의 실시 형태 2에 관한 슬릿 세퍼레이터(32)의 제조 장치에 있어서의, 슬릿 장치(34), 전검사 장치(35), 롤러(39) 및 검사 장치(40) 이외의 구성은, 주지의 기술에 의해 실현 가능하기 때문에, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
종래, 세퍼레이터(1)의 반송 경로에 있어서의 전검사 장치(35)의 하류에서, 세퍼레이터(1) 또는 슬릿 세퍼레이터(32)에 대하여 형성된 결함을 검출하는 것은, 상정되어 있지 않았다. 상기 방법에 따르면, 롤러(39)에 의해 반송된 슬릿 세퍼레이터(32)의 검사를 행함으로써, 롤러 기인 결함 등의 결함을 검출할 수 있다. 즉, 세퍼레이터(1)의 슬릿 후의 공정에 있어서, 슬릿 세퍼레이터(32)를 반송하는 롤러(39)의 표면에 대하여 부착된 이물이, 슬릿 세퍼레이터(32)에 대하여 접촉함으로써 형성된, 슬릿 세퍼레이터(32)의 결함을 검출할 수 있다. 이 때문에, 당해 결함이 잔존한 저품질의 슬릿 세퍼레이터(32)가 제품 출하되어 버릴 우려를 저감할 수 있다. 더불어, 스텝 1에 있어서의 전검사 장치(35)에 의한 검사와, 스텝 3의 조합에 의해, 스텝 3에 있어서 결함이 검출된 경우, 이 결함은 롤러 기인 결함이라고 추정하는 것이 가능하다.
도 14는, 슬릿 세퍼레이터(32), 및 슬릿 세퍼레이터(32)를 권취하여 작성된 권회체(44)를 도시하는 정면도이다. 제1 스텝(도 4 참조)과 마찬가지의 요령으로, 슬릿 세퍼레이터(32)를 롤러에 의해 반송하여 권회체(44)를 작성한다. 제2 스텝(도 5 참조)과 마찬가지의 요령으로, 권회체(44)로부터 슬릿 세퍼레이터(32)의 일부를 권출한다. 제3 스텝(도 6 참조)과 마찬가지의 요령으로, 슬릿 세퍼레이터(32)에 있어서의 권회체(44)로부터 권출한 부분의 적어도 일부에 대하여, 롤러 기인 결함 등의 결함이 포함되는지 여부를 검사한다. 제4 스텝(도 7 참조)과 마찬가지의 요령으로, 당해 검사 결과에 기초하여, 권회체(44)의 양부를 판정한다.
상기 방법에 따르면, 권회체(44)로부터 슬릿 세퍼레이터(32)의 전부를 권출하지 않고, 롤러 기인 결함 등의, 슬릿 세퍼레이터(32)의 긴 변 방향을 따라 주기적으로 형성되는 결함을 검출할 수 있다. 따라서, 권회체(44)의 슬릿 세퍼레이터(32)에 대하여 주기적인 결함이 형성되어 있을 것으로 예상되는 경우, 고효율의 검사 공정을 실시할 수 있다.
[실시 형태 3]
이하, 다시 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 형태 3에 관한 세퍼레이터(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
기재(2)에 있어서의 적어도 한쪽 면에 대하여 기능층(3)이 형성되어 이루어지는 세퍼레이터(1)의 제조 방법은, 세퍼레이터(1)의 결손을 검출하는, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사가 포함된다. 당해 세퍼레이터(1)의 제조 방법을, 본 발명의 실시 형태 3에 관한 세퍼레이터(1)의 제조 방법으로 한다.
본 발명의 실시 형태 3에 관한 세퍼레이터(1)의 제조 방법에 따르면, 세퍼레이터(1)에 대하여 형성된, 수백㎛ 이하의 오더의 미소한 결손을 용이하게 검출할 수 있다. 이 미소한 결손의 일례로서, 슬릿(4), 핀 홀(5), 오목부(6), 슬릿(7) 및 결손(12)을 들 수 있다. 상술한 각 롤러 기인 결함에 대해서도, 이 미소한 결손에 포함된다. 특히, 세퍼레이터(1)에 대한 광학 검사는, 세퍼레이터(1)에 대하여 형성된 오목부(6)를 검출하기에 부적합하였지만, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사에 따르면, 오목부(6)를 검출하는 것이 용이하게 된다.
세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사는, 세퍼레이터(1)를 끼워서 서로 대향하는 전극(10)과 전극(11)을 통전시킴으로써 행한다. 세퍼레이터(1)에 있어서의 전극(10)과 전극(11)에 의해 끼워진 부분에 관하여, 결손(12)이 없는 경우에 통전하지 않고, 결손(12)이 있는 경우에 통전하도록, 전극(10) 및 전극(11)의 각각에 대하여 인가되는 전압값이 결정되어 있다. 이에 의해, 세퍼레이터(1)에 대하여 형성된, 수백㎛ 이하의 오더의 미소한 결손을 적확하게 검출할 수 있어, 오목부(6)를 적확하게 검출하는 것이 용이하게 된다.
전극(10) 및 전극(11)의 각각에 대하여 인가하는 전압은, 직류 전압 또한 정전압인 것이 바람직하다. 이에 의해, 전극(10) 및 전극(11)의 각각에 대하여 원하는 값의 전압을 연속적으로 인가할 수 있으며, 또한 전극(10)과 전극(11)의 통전 조건을 일정하게 할 수 있다. 따라서, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사를, 연속적 또한 일정한 조건 하에서 실시할 수 있다.
세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사에 있어서는, 기재(2) 및 기능층(3) 중 적어도 한쪽에 대하여 형성된, 구멍 또는 패임부를 검출하고 있다. 또한, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사에 있어서는, 기능층(3)으로서, 아라미드를 주성분으로 하는 내열막, 세라믹을 주성분으로 하는 막, 또는 PVdF를 주성분으로 하는 막을 갖는 세퍼레이터(1)의 결손(12)을 검출하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 형태 3에 관한 세퍼레이터(1)의 제조 장치는, 전원(9), 전극(10) 및 전극(11)을 구비하고 있다. 본 발명의 실시 형태 3에 관한 세퍼레이터(1)의 제조 장치에 있어서의, 전원(9), 전극(10) 및 전극(11) 이외의 구성은, 주지의 기술에 의해 실현 가능하기 때문에, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
[변형예 1]
도 15는, 변형예 1에 관한 세퍼레이터(1)의 검사 장치(45) 및 검사 방법을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
검사 장치(45)는, 전원(46), 전극(47) 및 전극(48)을 구비하고 있다. 전원(46), 전극(47) 및 전극(48)이, 각각 전원(9), 전극(10) 및 전극(11)(도 2 및 도 3 참조)에 대응한다. 또한, 도 15에 있어서는, 직류 전압을 사용한 경우를 도시하고 있지만, 전극(47) 및 전극(48)의 각각에 대하여 인가하는 전압은, 직류 전압이어도 되고, 교류 전압이어도 된다. 또한, 도 15에 있어서는, 전극(47)이 전원(46)의 정극과 접속되고, 전극(48)이 전원(46)의 부극과 접속되어 있지만, 전극(48)이 전원(46)의 정극과 접속되고, 전극(47)이 전원(46)의 부극과 접속되어도 된다. 전극(47)은 원기둥 형상이고, 전극(48)은 평판형이다. 그리고, 도 15에 있어서는, 세퍼레이터(1)를 전극(48) 상에 얹고, 세퍼레이터(1)에 있어서의 전극(48)과 반대측에 전극(47)을 배치함으로써, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사를 행하고 있다. 전극(47)은, 원기둥 형상이기 때문에, 세퍼레이터(1)에 있어서의 전극(48)과 반대측의 면 위를 구르도록 이동시킬 수 있다. 전극(47)의 이동은, 장치에 의해 행해도 되고, 수작업에 의해 행해도 된다. 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사 중에 있어서, 전극(47) 및 전극(48)의 양쪽이, 세퍼레이터(1)와 접해 있다. 이에 의해, 전극(47)의 이동 속도가 어느 정도 고속이라도, 핀 홀(5)(도 1 참조) 등의, 세퍼레이터(1)의 미소한 결손을 검출하는 것이 가능하다.
전원(9), 전극(10) 및 전극(11)을 포함하는 세퍼레이터(1)의 검사 장치는, 전극(10) 및 전극(11)을 고정하고, 세퍼레이터(1)를 이동시키는 방식이었다. 한편, 검사 장치(45)는, 세퍼레이터(1) 및 전극(48)을 고정하고, 전극(47)을 이동시키는 방식이다. 전극(47) 및 전극(48)의 각각에 대하여 인가하는 전압은, 각각 전극(10) 및 전극(11)의 그것과 마찬가지의 이유로, 직류 전압 또한 정전압인 것이 바람직하다. 전극(47)은, 그 절결을 방지하기 위해, 충분한 경도를 갖는 도전체라면 특별히 한정되지 않으며, SUS(스테인리스강) 또는 텅스텐, 도전성 세라믹 등을 사용할 수 있다. 한편, 전극(48)은, 비금속계의 도전성 시트인 것이 바람직하며, 예를 들어 도전성의 고무 시트인 것이 바람직하다.
검사 장치(45)는, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사 중에, 세퍼레이터(1)를 반송할 필요가 없으므로, 세퍼레이터(1)의 면적이 클 때 검사가 간단하다. 한편, 검사 장치(45)를 사용하여 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사를 행하는 경우, 세퍼레이터(1)에 대하여 주름이 생기지 않도록, 세퍼레이터(1)를 이완이 없는 상태에서 전극(48) 상에 배치할 필요가 있다.
또한, 상술한 제3 스텝에서, 피권출 부분(20)(도 5 참조)에 상당하는 세퍼레이터(1) 부분을 절단하고, 검사 장치(45)에 의해, 이 절단한 부분의 적어도 일부에 대하여, 롤러 기인 결함 등의 결함이 포함되는지 여부를 검사해도 된다. 당해 결함이 검출되지 않은 경우, 이 절단한 부분을 폐기하고, 세퍼레이터(1)에 있어서의 그 이외의 부분을 슬릿해도 된다. 당해 결함이 검출된 경우, 전후의 로트에 포함되는 세퍼레이터(1)에 대하여 마찬가지의 결함이 형성되어 있지 않은지의 확인, 및/또는 롤러(13)의 청소를 행해도 된다. 세퍼레이터(1)의 긴 변 방향을 따른 피권출 부분(20)의 길이는, 롤러(13a)(도 4 참조)의 원주의 길이 이상인 것이 바람직하다. 해당 길이는, 롤러(13a)의 원주의 2배 이상의 길이여도 되고, 3배 이상의 길이여도 된다. 최대 직경을 갖는 롤러의 원주의 2배 이상으로 함으로써, 검출된 결함을 주기적인 결함이라고 간주하는 것이 용이하게 된다.
세퍼레이터(1) 대신에, 피검사 부분(22) 또는 슬릿 세퍼레이터(32)에 대하여, 검사 장치(45)에 의한 검사를 행해도 된다.
[변형예 2]
도 16은, 변형예 2에 관한 세퍼레이터(1)의 검사 장치(49) 및 검사 방법을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
검사 장치(49)는, 전원(50), 전극(51) 및 전극(52)을 구비하고 있다. 전원(50), 전극(51) 및 전극(52)이, 각각 전원(9), 전극(10) 및 전극(11)(도 2 및 도 3 참조)에 대응한다. 전극(51) 및 전극(52)은, 모두 평판형이다. 그리고, 도 16에 있어서는, 세퍼레이터(1)를 전극(51)과 전극(52)의 사이에 끼워 넣어, 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사를 행하고 있다. 세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사 중에 있어서, 전극(51) 및 전극(52)의 양쪽이, 세퍼레이터(1)와 접해 있다. 또한, 도 16에 있어서는, 직류 전압을 사용한 경우를 도시하고 있지만, 전극(51) 및 전극(52)의 각각에 대하여 인가하는 전압은, 직류 전압이어도 되고, 교류 전압이어도 된다. 또한, 도 16에 있어서는, 전극(51)이 전원(50)의 정극과 접속되고, 전극(52)이 전원(50)의 부극과 접속되어 있지만, 전극(52)이 전원(50)의 정극과 접속되고, 전극(51)이 전원(50)의 부극과 접속되어도 된다.
도 17의 (a)는, 검사 장치(49)의 구체적인 구성예를 도시하는 사시도이고, 도 17의 (b)는, 검사 장치(49)를 세퍼레이터(1)의 긴 변 방향에서 본 측면도이다. 검사 장치(49)는, 전원(50), 전극(51), 전극(52), 벽부(53), 벽부(54), 받침대부(55) 및 승강부(56)를 갖고 있다. 또한, 도시의 간략화를 위해, 도 17의 (b)에서는 전원(50) 및 승강부(56)를 생략하고 있다.
벽부(53) 및 벽부(54)는 모두, 전극(52)에 대하여 따르도록 마련되어 있다. 벽부(53) 및 벽부(54)는, 전극(52)을 끼워서 서로 대향하도록 마련되어 있다. 전극(52)의 상면, 벽부(53) 및 벽부(54)가 홈(57)을 형성하고 있고, 세퍼레이터(1)에 있어서의 내전압 검사가 행해지는 부분은, 이 홈(57)에 배치된다. 전극(52)에 있어서의 벽부(53)측 단부부터 벽부(54)측 단부까지의 길이는, 세퍼레이터(1)의 짧은 변 방향의 폭과 동일하거나, 이 폭보다 약간 크다. 전극(51) 및 전극(52)의 짧은 변 방향의 길이는 특별히 한정되지 않지만, 전극(51)과 전극(52)이 접촉하여 단락되는 것을 방지한다는 관점에서, 도 17의 (b)와 같이 전극(51)의 짧은 변 방향의 길이를, 전극(52)의 짧은 변 방향의 길이보다 짧게 해도 된다.
받침대부(55)는 전극(51)을 얹고 있다. 전극(51)은, 받침대부(55)에 대하여 전극(52)측에 마련되어 있고, 전극(52)과 대향하도록 마련되어 있다. 전극(51)은, 홈(57)에 들어가는 것이 가능한 사이즈 및 형상이다. 승강부(56)는, 전극(51)을 얹은 받침대부(55)를 승강시키는 기구이다. 전극(51)이 홈(57)에 들어가지 않은 상태에서, 승강부(56)가 받침대부(55)를 내리면, 받침대부(55)와 함께 전극(51)도 내려가, 전극(51)은 곧 홈(57)에 들어간다. 반대로, 전극(51)이 홈(57)에 들어간 상태에서, 승강부(56)가 받침대부(55)를 올리면, 받침대부(55)와 함께 전극(51)도 올라가, 전극(51)은 곧 홈(57)으로부터 나온다.
세퍼레이터(1)에 대한 내전압 검사 시에, 세퍼레이터(1)는, 홈(57)에 대략적으로 딱 맞도록, 전극(52)의 상면에 대하여 적재된다. 이에 의해, 전극(52)에 대한 세퍼레이터(1)의 위치가 결정된다. 이 상태에서, 승강부(56)에 의해 받침대부(55)를 내려, 전극(51)을 홈(57)에 넣으면, 세퍼레이터(1)를 전극(51)과 전극(52)에 의해 끼워 넣을 수 있다. 이때, 세퍼레이터(1)의 면과 평행인 방향에 있어서의 전극(51)의 위치는, 받침대부(55) 및 승강부(56)에 의해 미리 규정되어 있다. 따라서, 받침대부(55)가 다 내려간 시점에서, 세퍼레이터(1)에 대한 전극(51)의 위치가 결정된다.
도 17에 도시하는 검사 장치(49)에 따르면, 전극(51) 및 전극(52)에 대하여, 세퍼레이터(1)에 있어서의 내전압 검사가 행해지는 부분을 위치 정렬할 수 있다.
도 18은, 도 17에 도시하는 검사 장치(49)에 대한 비교예로서의, 2개의 장치의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 17에 도시하는 검사 장치(49)로부터 벽부(53) 및 벽부(54)를 생략하고, 홈(57)을 형성하지 않는 경우, 세퍼레이터(1)가 전극(52) 위를 자유롭게 이동한다. 이 결과, 전극(52)에 대한 세퍼레이터(1)의 위치를 결정하기가 곤란하다.
도 17에 도시하는 검사 장치(49)로부터 승강부(56)를 생략한 경우, 세퍼레이터(1)의 면과 평행인 방향에 있어서의 전극(51)의 위치를 결정하기가 곤란하다. 이 결과, 세퍼레이터(1) 및/또는 전극(52)에 대한 전극(51)의 위치 어긋남이 생긴다. 또한, 전극(51)을 홈(57)에 경사 방향으로 넣으면, 전극(51)이 벽부(53) 및/또는 벽부(54)에 대하여 충돌하여, 전극(51)에 흠집이 생긴다.
도 19의 (a)는, 검사 장치(49)의 변형예인 검사 장치(58)를 도시하는 사시도이고, 도 19의 (b)는, 검사 장치(58)를 세퍼레이터(1)의 긴 변 방향에서 본 측면도이다. 도 19의 (a) 및 (b)에 도시하는 검사 장치(58)는, 전극(51)의 긴 변 방향의 양단부에 절연체(59)를 갖는다는 점에서, 각각 도 17의 (a) 및 (b)의 구성과 다르다. 상기 구성에 따르면, 전극(51)과 전극(52)이 접촉하여 단락되는 것을 보다 억제할 수 있다.
도 20의 (a)는, 검사 장치(49)의 다른 변형예인 검사 장치(60)를 도시하는 사시도이고, 도 20의 (b)는, 검사 장치(60)를 세퍼레이터(1)의 긴 변 방향에서 본 측면도이다. 도 20의 (a) 및 (b)에 도시하는 검사 장치(60)는, 전극(51) 및 전극(52)의 긴 변 방향의 양단부에 각각 절연체(59 및 61)를 갖는다는 점에서, 각각 도 17의 (a) 및 (b)의 구성과 다르다. 상기 구성에 따르면, 전극(51)과 전극(52)이 접촉하여 단락되는 것을 더 억제할 수 있다.
세퍼레이터(1) 대신에, 피검사 부분(22) 또는 슬릿 세퍼레이터(32)에 대하여, 검사 장치(49)에 의한 검사를 행해도 된다.
(정리)
본 발명의 일 양태에 관한 세퍼레이터의 제조 방법 및 세퍼레이터의 제조 장치는, 기재에 있어서의 적어도 한쪽 면에 대하여 기능층이 형성되어 이루어지는 세퍼레이터의 결손을 검출하는, 당해 세퍼레이터에 대한 내전압 검사를 행한다.
상기 구성에 따르면, 세퍼레이터에 대하여 형성된, 100㎛ 이하의 미소한 결손을 용이하게 검출할 수 있다. 이 미소한 결손의 일례로서, 핀 홀, 오목부 및 슬릿을 들 수 있다. 특히, 세퍼레이터에 대한 광학 검사는, 세퍼레이터에 대하여 형성된 오목부를 검출하기에 부적합하였지만, 상기 구성에 따르면, 오목부를 검출하는 것이 용이하게 된다.
본 발명의 일 양태에 관한 세퍼레이터의 제조 방법에 있어서, 상기 세퍼레이터에 대한 내전압 검사는, 당해 세퍼레이터를 끼워서 서로 대향하는 2개의 전극을 통전시킴으로써 행한다. 본 발명의 일 양태에 관한 세퍼레이터의 제조 방법은, 상기 세퍼레이터의 결손이 없는 경우에 통전하지 않고, 상기 세퍼레이터의 결손이 있는 경우에 통전하도록, 상기 2개의 전극의 각각에 대하여 인가되는 전압값이 결정되어 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 세퍼레이터의 제조 장치는, 상기 세퍼레이터에 대한 내전압 검사 시에, 당해 세퍼레이터를 끼워서 서로 대향하는 2개의 전극을 구비하고 있고, 상기 세퍼레이터에 대한 내전압 검사는, 상기 2개의 전극을 통전시킴으로써 행한다. 본 발명의 일 양태에 관한 세퍼레이터의 제조 장치는, 상기 세퍼레이터의 결손이 없는 경우에 통전하지 않고, 상기 세퍼레이터의 결손이 있는 경우에 통전하도록, 상기 2개의 전극의 각각에 대하여 인가되는 전압값이 결정되어 있다.
상기 구성에 따르면, 세퍼레이터에 대하여 형성된, 100㎛ 이하의 미소한 결손을 적확하게 검출할 수 있어, 오목부를 적확하게 검출하는 것이 용이하게 된다.
본 발명의 일 양태에 관한 세퍼레이터의 제조 방법 및 세퍼레이터의 제조 장치에 있어서, 상기 2개의 전극의 각각에 대하여 인가되는 전압은, 직류 전압 또한 정전압이다.
상기 구성에 따르면, 2개의 전극의 각각에 대하여 원하는 값의 전압을 연속적으로 인가할 수 있으며, 또한 2개의 전극의 통전 조건을 일정하게 할 수 있다. 따라서, 세퍼레이터에 대한 내전압 검사를, 연속적 또한 일정한 조건 하에서 실시할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 세퍼레이터의 제조 방법은, 상기 세퍼레이터에 대한 내전압 검사에 있어서는, 상기 기재 및 상기 기능층 중 적어도 한쪽에 대하여 형성된, 구멍 또는 패임부를 검출하고 있다.
본 발명의 일 양태에 관한 세퍼레이터의 제조 방법은, 상기 세퍼레이터에 대한 내전압 검사에 있어서는, 상기 기능층으로서, 아라미드를 주성분으로 하는 내열막, 세라믹을 주성분으로 하는 막, 또는 PVdF를 주성분으로 하는 막을 갖는 세퍼레이터의 결손을 검출하고 있다.
본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하며, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절하게 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1: 세퍼레이터
2: 기재
3: 기능층
4, 7: 슬릿(결함, 결손)
5: 핀 홀(결함, 결손)
6: 오목부(결함, 결손)
10, 11, 24, 25, 42, 43, 47, 48, 51, 52: 전극
12: 결손(결함)
13, 13a, 26, 33, 39, 80: 롤러
14, 18: 권회 장치
17, 31, 44: 권회체
20: 피권출 부분
21: 검사 실행 장치
22: 피검사 부분
27: 결함
28: 절단 장치
29: 라벨
30: 세퍼레이터편
32: 슬릿 세퍼레이터
34: 슬릿 장치
35: 전검사 장치
40, 45, 49, 58, 60: 검사 장치
59, 61: 절연체

Claims (10)

  1. 기재에 있어서의 적어도 한쪽 면에 대하여 기능층이 형성되어 이루어지는 세퍼레이터의 결손을 검출하는, 당해 세퍼레이터에 대한 내전압 검사를 행하는 세퍼레이터의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세퍼레이터에 대한 내전압 검사는, 당해 세퍼레이터를 끼워서 서로 대향하는 2개의 전극을 통전시킴으로써 행하는 세퍼레이터의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 세퍼레이터의 결손이 없는 경우에 통전하지 않고, 상기 세퍼레이터의 결손이 있는 경우에 통전하도록, 상기 2개의 전극의 각각에 대하여 인가되는 전압값이 결정되어 있는 세퍼레이터의 제조 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 2개의 전극의 각각에 대하여 인가되는 전압은, 직류 전압 또한 정전압인 세퍼레이터의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세퍼레이터에 대한 내전압 검사에 있어서는, 상기 기재 및 상기 기능층 중 적어도 한쪽에 대하여 형성된, 구멍 또는 패임부를 검출하고 있는 세퍼레이터의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세퍼레이터에 대한 내전압 검사에 있어서는, 상기 기능층으로서, 아라미드를 주성분으로 하는 내열막, 세라믹을 주성분으로 하는 막, 또는 PVdF를 주성분으로 하는 막을 갖는 세퍼레이터의 결손을 검출하고 있는 세퍼레이터의 제조 방법.
  7. 기재에 있어서의 적어도 한쪽 면에 대하여 기능층이 형성되어 이루어지는 세퍼레이터의 결손을 검출하는, 당해 세퍼레이터에 대한 내전압 검사를 행하는 세퍼레이터의 제조 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 세퍼레이터에 대한 내전압 검사 시에, 당해 세퍼레이터를 끼워서 서로 대향하는 2개의 전극을 구비하고 있고,
    상기 세퍼레이터에 대한 내전압 검사는, 상기 2개의 전극을 통전시킴으로써 행하는 세퍼레이터의 제조 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 세퍼레이터의 결손이 없는 경우에 통전하지 않고, 상기 세퍼레이터의 결손이 있는 경우에 통전하도록, 상기 2개의 전극의 각각에 대하여 인가되는 전압값이 결정되어 있는 세퍼레이터의 제조 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 2개의 전극의 각각에 대하여 인가되는 전압은, 직류 전압 또한 정전압인 세퍼레이터의 제조 장치.
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