隔離膜卷體、電池的制造方法、以及隔離膜卷體的制造方法

隔離膜卷體、電池的制造方法、以及隔離膜卷體的制造方法
【專利摘要】本發明提供具有適合再利用的芯體的隔離膜卷體等。隔離膜卷體(10)具備卷繞有多孔性的電池用隔離膜(12)的芯體(8)，芯體(8)的與隔離膜(12)相接的外周面(S)的算術平均粗糙度為3.7μm以上。
【專利說明】
隔離膜卷體、電池的制造方法、從及隔離膜卷體的制造方法
技術領域
[0001] 本發明設及用于裡離子電池等電池的隔離膜卷體、隔離膜卷體的制造方法、W及 電池的制造方法。
【背景技術】
[0002] 在裡離子二次電池的內部，正極和負極被多孔性隔離膜分離開。在裡離子二次電 池的制造中，使用將該隔離膜卷繞在圓筒狀的忍體上而成的隔離膜卷體。
[0003] 專利文獻1中公開了一種將微多孔膜卷繞在含有導電性部件的忍體上的卷體。
[0004] (現有技術文獻）
[000引（專利文獻）
[0006] 專利文獻1:日本專利申請公開"特開2013-139340號公報"（2013年7月18日公開）

【發明內容】

[0007] (發明所要解決的課題）
[000引優選將隔離膜被卷出后的忍體再次用于隔離膜的收卷。然而專利文獻1中沒有關 于該忍體再利用的記載。
[0009] 本發明的目的是提供具有適合再利用的忍體的隔離膜卷體、隔離膜卷體的制造方 法、W及具備從隔離膜卷體被放出的隔離膜的電池的制造方法。
[0010] (用W解決課題的方案）
[0011] 為解決上述課題，本發明的隔離膜卷體具備卷繞有多孔性的電池用隔離膜的忍 體，上述忍體的與上述電池用隔離膜相接的外周面的算術平均粗糖度為3.上。
[0012] 另外，本發明的隔離膜卷體具備卷繞有多孔性的電池用隔離膜的忍體，上述忍體 的與上述電池用隔離膜相接的外周面的均方根粗糖度為4.OwiiW上。
[0013] 本
【發明人】發現:忍體的外周面的表面粗糖度(算術平均粗糖度或均方根粗糖度)與 將粘合劑及電池用隔離膜從外周面剝離時所需的力量大小即剝離強度具有相關性，且當表 面粗糖度滿足特定的條件時，剝離強度可顯著變小。
[0014] 通過上述技術方案，與現有技術的忍體相比，能夠將剝離強度顯著減小。因此可W 容易地將粘合劑及電池用隔離膜從外周面剝離，所W忍體能夠再利用。
[0015] 另外，本發明的隔離膜卷體中，上述電池用隔離膜的與上述外周面相接的一端可 W固定在上述外周面上。
[0016] 通過上述技術方案，能夠抑制電池用隔離膜在外周面上移位。特別是若在電池用 隔離膜被卷繞到忍體上之前將電池用隔離膜的一端固定在外周面上，則當電池用隔離膜被 卷繞到忍體上時，可W抑制電池用隔離膜從固定位置移位。因此，能提供忍體可再利用且卷 繞移位少的隔離膜卷體。
[0017] 另外，本發明的隔離膜卷體中，上述電池用隔離膜可W具備與上述外周面對置的 功能層。
[0018] 功能層的粘合性如果比除了電池用隔離膜功能層之外的其他部位高，則功能層會 容易附著在外周面上，因此會妨礙忍體的再利用。
[0019] 而通過上述技術方案，可W容易地將功能層從外周面剝離，因此忍體能夠再利用。
[0020] 另外，本發明的隔離膜卷體中，上述忍體可W包含樹脂。
[0021] 將粘合劑及電池用隔離膜從外周面剝離時，忍體的外周面側的部分會受到沿著從 忍體剝離的方向的力量。
[0022] 而通過上述技術方案，例如與紙質的忍體相比較，忍體的外周面側難W被剝離。
[0023] 本發明的電池具備陰極及陽極、W及夾設在上述陰極及上述陽極之間的從上述隔 離膜卷體放出的上述電池用隔離膜。
[0024] 本發明的電池的制造方法包含:從上述隔離膜卷體將上述電池用隔離膜放出的工 序、W及將放出的上述電池用隔離膜夾設在陰極及陽極之間的工序。
[0025] 通過上述技術方案，因為隔離膜卷體的忍體能夠再利用，所W能夠W低成本提供 隔離膜卷體、W及從隔離膜卷體被放出的電池用隔離膜。因此能夠W比現有技術的電池低 的成本提供電池。
[0026] 本發明的隔離膜卷體的制造方法包含:傳送多孔性的電池用隔離膜的工序、W及 將所傳送的上述電池用隔離膜卷繞在外周面的算術平均粗糖度為3.上的忍體上的工 序。
[0027] 另外，本發明的隔離膜卷體的制造方法包含:傳送多孔性的電池用隔離膜的工序、 W及將所傳送的上述電池用隔離膜卷繞在外周面的均方根粗糖度為4. OwiiW上的忍體上的 工序。
[0028] 通過上述制造方法，能夠制造忍體可再利用的隔離膜卷體。
[0029] (發明效果）
[0030] 本發明的隔離膜卷體中，能夠容易地將粘合劑及電池用隔離膜從忍體的外周面剝 離，因此可W起到實現忍體再利用的效果。
[0031] 另外，本發明的電池的效果在于能夠W比現有技術的電池低的成本來提供。
[0032] 另外，通過本發明的隔離膜卷體的制造方法，可W實現能制造忍體可再利用的隔 離膜卷體的效果。
【附圖說明】
[0033] 圖1是表示裡離子二次電池的截面結構的示意圖。
[0034] 圖2是表示圖1所示的裡離子二次電池的詳細結構的示意圖。
[0035] 圖3是表示圖1所示的裡離子二次電池的其他結構的示意圖。
[0036] 圖4是表示將隔離膜切縫的切縫裝置的結構的示意圖。
[0037] 圖5是表示圖4所示的切縫裝置的切斷裝置的結構的側視圖及主視圖。
[0038] 圖6是表示本發明的實施方式中隔離膜卷體的結構的示意圖。
[0039] 圖7是表示用于測量圖6所示的忍體外周面的表面粗糖度的方案的示意圖。
[0040] 圖8是表示用于測量當圖6所示的粘在忍體外周面的膠帶被剝離時施加在膠帶上 的拉力的方案的示意圖W及該測量結果的圖。
[0041] (符號說明）
[0042] I 裡離子二次電池（電池）
[0043] 4 耐熱層(功能層）
[0044] 5 多孔性薄膜
[0045] 8、u、l 忍體
[0046] 10 隔離膜卷體
[0047] 11 陰極
[004引12 隔離膜(電池用隔離膜）
[0049] 13 陽極
[00加 ]S 外周面
【具體實施方式】 [0化1]〔基本結構）
[0052]依次說明裡離子二次電池、隔離膜、耐熱隔離膜、耐熱隔離膜的制造方法、切縫裝 置、切斷裝置。
[0化3](裡離子二次電池）
[0054] W裡離子二次電池為代表的非水電解液二次電池因其能量密度高而目前廣泛用 作個人計算機、移動電話、便攜式信息終端等設備、汽車、航空機等移動體中的電池、W及輔 助穩定電力供給的固設電池。
[0055] 圖1是表示裡離子二次電池1(電池)的截面結構的示意圖。
[0056] 如圖1所示，裡離子二次電池1具備陰極11、隔離膜12(電池用隔離膜似及陽極13。 在裡離子二次電池1的外部，陰極11和陽極13之間連接著外部設備2。并且，在裡離子二次電 池1充電時，電子向方向A移動，放電時電子向方向B移動。
[0057] (隔離膜）
[0058] 隔離膜12被設定為夾在作為裡離子二次電池1正極的陰極11和作為其負極的陽極 13之間。隔離膜12是將陰極11與陽極13分離開，并使裡離子能夠在陰極11與陽極13之間移 動的多孔性薄膜。隔離膜12的材料例如包含聚乙締、聚丙締等聚締控。
[0059] 圖2是表示圖1所示的裡離子二次電池1的詳細結構的示意圖，（a)表示通常的結 構，（b)表示裡離子二次電池1升溫時的情況，（C)表示裡離子二次電池1急劇升溫時的情況。
[0060] 如圖2的(a)所示，隔離膜12中設有多個孔P。通常，裡離子二次電池1的裡離子3經 由孔P而往來。
[0061] 在此，有時例如由于裡離子二次電池1的過充電或外部設備的短路所引起的大電 流等，裡離子二次電池1會升溫。此時，如圖2的(b)所示，隔離膜12會烙解或變柔軟，孔P會閉 合。而且，隔離膜12會收縮。由此，裡離子3的移動會停止，上述的升溫也會停止。
[0062] 但是，在裡離子二次電池1急劇升溫的情況下，隔離膜12會急劇收縮。此時，如圖2 的（C)所示，隔離膜12有時會被破壞。于是，裡離子3會從被破壞的隔離膜12泄露，因此裡離 子3的移動不會停止，升溫會持續。
[0063] (耐熱隔離膜）
[0064] 圖3是表示圖1所示的裡離子二次電池1的其他結構的示意圖，（a)表示通常的結 構，（b)表示裡離子二次電池1急劇升溫時的情況。
[0065] 如圖3的(a)所示，隔離膜12可W是包含多孔性薄膜5、耐熱層4的耐熱隔離膜。耐熱 層4層疊在多孔性薄膜5的靠陰極11側的單面上。另外，耐熱層4也可W層疊在多孔性薄膜5 的靠陽極13側的單面上，也可W層疊在多孔性薄膜5的雙面上。并且，在耐熱層4上也設置有 與孔P相同的孔。通常，裡離子3經由孔P和耐熱層4的孔而往來。耐熱層4的材料例如包含全 芳香族聚酷胺(芳香族聚酷胺樹脂）。
[0066] 如圖3的（b)所示，即使裡離子二次電池1急劇升溫而使多孔性薄膜5烙解或變柔 軟，也由于耐熱層4輔助多孔性薄膜5而可維持多孔性薄膜5的形狀。因此，可抑制在多孔性 薄膜5烙解或變柔軟，孔P閉合的狀態。由此，裡離子3的移動停止，上述過放電或過充電也會 停止。運樣可W抑制對隔離膜12的破壞。
[0067] (耐熱隔離膜的制造工序）
[0068] 裡離子二次電池1的耐熱隔離膜的制造并沒有特別限定，可W利用公知的方法進 行。W下設想多孔性薄膜5的材料主要包含聚乙締的情況來進行說明。但是，即使多孔性薄 膜5包含其他材料，也可W通過同樣的制造工序來制造隔離膜12。
[0069] 例如，可舉出如下方法:在熱塑性樹脂中加入塑化劑來成形薄膜之后，用適當的溶 劑去除該塑化劑。例如，在多孔性薄膜5由包含超高分子量聚乙締的聚乙締樹脂形成的情況 下，可通過W下所示的方法來制造耐熱隔離膜12。
[0070] 該方法包括：（1)將超高分子量聚乙締及碳酸巧等無機填充劑混煉W得到聚乙締 樹脂組合物的混煉工序、（2)使用聚乙締樹脂組合物使薄膜成形的壓延工序、（3)從在工序 (2)中得到的薄膜中去除無機填充劑的去除工序、W及(4)延展在工序(3)中得到的薄膜而 得到多孔性薄膜5的延展工序。
[0071] 通過去除工序，在薄膜上形成多個微細孔。在延展工序中被延展了的薄膜的微細 孔成為上述孔P。由此，形成具有規定厚度和透氣度的聚乙締微多孔膜，即多孔性薄膜5。
[0072] 另外，在混煉工序中，也可W混煉超高分子量聚乙締 100重量份、重量平均分子量 在1萬W下的低分子量聚締控5~200重量份、W及無機填充劑100~400重量份。
[0073] 然后，在涂敷工序中，在多孔性薄膜5的表面形成耐熱層4。例如，在多孔性薄膜5上 涂敷芳香族聚酷胺/NMP(N-甲基化咯燒酬)溶液(涂敷液），形成作為芳香族聚酷胺耐熱層的 耐熱層4。耐熱層4可W僅設置在多孔性薄膜5的單面上，也可W設置在多孔性薄膜5的雙面 上。此外，作為耐熱層4,也可W涂敷包含氧化侶/簇甲基纖維素等填料的混合液。
[0074] 在多孔性薄膜5上涂敷涂敷液的方法只要是能夠均勻地濕涂的方法即可，沒有特 別限定，可采用現有技術的公知方法。例如，可采用毛細管涂法、旋涂法、狹縫模涂法、噴霧 涂法、浸涂法、漉涂法、絲網印刷法、柔板印刷法、棒涂法、凹板印刷式涂法、模涂法等。耐熱 層4的厚度能夠通過濕涂敷膜的厚度、涂敷液中的固體成分濃度來進行控制。
[0075] 另外，進行涂敷時，作為固定或者傳送多孔性薄膜5的支撐體，可W使用樹脂制薄 膜、金屬制傳送帶、漉筒等。
[0076] 如上所述，能夠制造在多孔性薄膜5上層疊了耐熱層4的隔離膜12(耐熱隔離膜）。 制造出的隔離膜將被卷繞至圓筒狀的忍體上。另外，W上的制造方法的制造對象并不限于 耐熱隔離膜。該制造方法也可W不包括涂敷工序。此時，制造對象是不具耐熱層的隔離膜。 另外，可W利用與制造耐熱隔離膜相同的方法，制造取代耐熱層而具有其他功能層(例如， 后述的粘合層)的粘合隔離膜。
[0077] (切縫裝置）
[0078] 耐熱隔離膜或沒有耐熱層的的隔離膜（W下稱為"隔離膜"）優選具有適合于裡離 子二次電池1等應用產品的寬度（W下稱為"產品寬度"）。但是，為了提高生產性，所制造的 隔離膜的寬度往往在產品寬度W上，在前期制造之后，隔離膜才被切斷(切縫)成產品寬度。
[0079] 另外，"隔離膜的寬度"是指，與隔離膜的長邊方向和厚度方向大致垂直的方向上 的隔離膜長度。W下，將具有切縫前寬度的隔離膜稱為"原片"，將切縫后的隔離膜特別稱為 "切縫隔離膜"。此外，切縫是指將隔離膜沿著長邊方向（制造時的薄膜的流動方向、MD: machine direction)切斷，切割是指將隔離膜沿著橫切方向（TD :1:ransverse direction) 切斷。橫切方向（TD)是指與隔離膜的長邊方向(MD)和厚度方向大致垂直的方向。
[0080] 圖4是表示將隔離膜切縫的切縫裝置6的結構的示意圖，（a)表示整體結構，（b)表 示原片被切縫前后時的結構。
[0081] 如圖4的(a)所示，切縫裝置6包含W可旋轉的方式被支撐的圓柱形狀的放出漉61、 漉62~69和多個卷繞漉70U、70L。切縫裝置6中還設有后述的切斷裝置7。
[0082] (切縫前）
[0083] 在切縫裝置6中，纏繞有原片的圓筒形狀的忍體C嵌在放出漉61上。如圖4的（b)所 示，從忍體C向路徑U或L送出原片。送出的原片經由漉63~67而傳送到漉68。在傳送的工序 中，原片被切縫成多個隔離膜。
[0084] (切縫后）
[0085] 如圖4的（b)所示，多個切縫隔離膜的一部分分別被卷繞到嵌在卷繞漉70U上的圓 筒形狀的各忍體U(卷筒）上。此外，多個切縫隔離膜的其他部分分別被卷繞到嵌在卷繞漉 7化上的圓筒形狀的各忍體1(卷筒)上。運里，將卷繞成漉狀的隔離膜稱為"隔離膜卷體"。
[0086] (切斷裝置）
[0087] 圖5是表示圖4的(a)所示的切縫裝置6的切斷裝置7的結構的圖，（a)是切斷裝置7 的側視圖，（b)是切斷裝置7的主視圖。
[0088] 如圖5的(a)~(b)所示，切斷裝置7包含支架71和刃72。支架71固定在切縫裝置6所 具備的殼體等上。并且，支架71夾持著刃72, W固定刃72與被傳送的隔離膜原片之間的位置 關系。刃72通過被研磨尖銳的刃緣，將隔離膜的原片切縫。
[0089] 〔實施方式）
[0090] 《隔離膜卷體的結構》
[0091] 圖6是表示本發明的實施方式中隔離膜卷體10的結構的示意圖，（a)表示從忍體8 將隔離膜12放出前的狀態，（b)表示從忍體8將隔離膜12放出后的狀態，（C)是將隔離膜12放 出并取下后的忍體8的狀態，（d)是從另外的角度表示(b)的狀態的圖。
[0092] 如圖6的(a)所示，隔離膜卷體10具備卷繞有隔離膜12的忍體8。該隔離膜12被按照 前述的方式切縫。
[0093] (忍體）
[0094] 忍體8具備外側圓筒部81、內側圓筒部82、W及多個肋條83,忍體8具有與上述忍體 U及1相同的功能。
[00%]外側圓筒部81是用于將隔離膜12卷繞于其外周面的圓筒部件。內側圓筒部82是供 放出漉嵌入其內周面的圓筒部件。肋條83延伸在外側圓筒部81的內周面與內側圓筒部82的 外周面之間，是從外側圓筒部81的內周面支撐外側圓筒部81的支撐部件。
[0096] 忍體8的材料包含ABS樹脂。不過本發明的忍體的材料并不限定于此。除了 ABS樹 月旨，忍體的材料還可W包含聚乙締樹脂、聚丙締樹脂、聚苯乙締樹脂W及氯乙締樹脂等樹 月旨。忍體的材料優選不是金屬、紙、氣樹脂。
[0097] (隔離膜）
[0098] 如圖6的(b)所示，隔離膜12的外表面上附有表示產品端部的記號貼條120。通常， 經常附加運樣的貼條來作為記號，也可W附加貼紙、印花或印刷的標記。被付加貼條120的 面不限定為隔離膜12的外表面，也可W是隔離膜12的內表面。
[0099] 隔離膜12分為與貼條120相比更靠近忍體8的內周部121、和與貼條120相比更遠離 忍體8的外周部122。隔離膜12的一端通過膠帶130與忍體8粘貼在一起。具體的來看，隔離膜 12的一端通過包含粘合劑的膠帶130而固定在忍體8的外周面S上。關于將隔離膜的一端固 定在外周面S上的方法，除了膠帶130之外，還可W將粘合劑直接涂敷在隔離膜12的一端進 行固定，或者是通過夾子固定等。
[0100] 忍體8的外周面上的凹凸會轉印到隔離膜12上。且與外周部122相比，該凹凸更容 易轉印到內周部121上。因此，將隔離膜12用作電池的部件時，使用被貼條120分開的外周部 122。
[0101] 內周部121的長度為3m。但本發明的隔離膜的內周部的長度并不限定為該長度。
[0102] 本
【發明人】發現:忍體8的外周面S的表面粗糖度(例如，算術平均粗糖度Ra或均方根 粗糖度化)與將粘合劑(膠帶130)及隔離膜12從外周面S剝離時所需的力量大小即剝離強度 具有相關性，且如果表面粗糖度滿足特定的條件，則剝離強度顯著變小，因此可W容易地將 忍體8再利用。W下依次說明該表面粗糖度及剝離強度。
[0103] (忍體的表面粗糖度）
[0104] 圖7是表示用于測量圖6的（C)所示的忍體8的外周面S的表面粗糖度的結構的示意 圖，（a)表示整體結構，（b)表示測量頭21的周邊結構。如圖7的(a)~(b)所示，使用表面粗糖 度測量裝置20,測量忍體8的外周面S的表面粗糖度。如圖7的（a)所示，忍體8經由制輪模31 固定在基座30上。
[0105] 表面粗糖度測量裝置20具備測量頭21、移動機構22、殼體23W及電纜24,且經由固 定部件32固定在基座30上。
[0106] 測量頭21的前端與外周面S相接觸。移動機構22使測量頭21沿忍體8的寬度方向即 方向D移動。殼體23具備從測量頭21接收與外周面S表面粗糖度對應的信號并計算表面粗糖 度的模塊。電纜24在表面粗糖度測量裝置20與外部裝置之間傳遞表面粗糖度的計算結果及 電力。
[0107] (忍體的表面粗糖度測量裝置的規格）
[010引使用Mi化toyo公司制造的"Surftest(SJ-400r作為表面粗糖度測量裝置20。測量 頭21的觸針前端為60°圓錐形。該觸針前端的頂端半徑為化m。在本實施方式中，表面粗糖度 測量裝置20的測量力設定為0.75mN，測量速度設定為0.5mm/s，評價長度設定為4.0mm，截止 值設定為0.8mm。
[0109] (隔離膜的剝離強度）
[0110] 如圖6的(b)所示那樣將隔離膜12從如圖6的(a)所示的隔離膜卷體10放出，且如圖 6的（C)所示那樣將隔離膜12從忍體8的外周面S剝離時，隔離膜12會受到拉力。該拉力的大 小是從外周面S將隔離膜12剝離時所需的力量的大小，即意味著隔離膜12的剝離強度。
[0111] (膠帶的剝離強度）
[0112] 如圖6的（d)所示，膠帶130將隔離膜12的內周部121的一端粘貼在忍體8上。并且， 如圖6的(b)所示那樣將隔離膜12從如圖6的(a)所示的隔離膜卷體10放出，且如圖6的山)所 示那樣將膠帶130從忍體8的外周面S剝離時，膠帶130會受到拉力(通常指在剝離角度為90° W上的狀態下從外周面S將膠帶130剝離時所需要的力量;剝離角度是指，被從外周面S剝離 的膠帶130與外周面S上正與膠帶130分離的部位的切面所構成的角度）。該拉力的大小是從 外周面S將膠帶130剝離時所需的力量的大小，即意味著膠帶130的剝離強度。
[0113] 另外，膠帶130與外周面S之間的粘合力與膠帶130粘貼在外周面S上的粘貼面積成 比例。當剝離角度接近0°時，上述拉力與該粘貼面積成比例。另一方面，如果剝離角度接近 90°，拉力與膠帶130的寬度成比例。
[0114] (剝離強度的定量化）
[0115] W下，對上述剝離強度進行定量化，亦即對將膠帶從忍體8剝離時所需的力量進行 定量化。
[0116] 圖8是，沿圖6的（C)所示忍體8的外周面S的圓周方向粘貼的膠帶12a被剝離時的施 加在膠帶12a上拉力的測量方案及其測量結果的示圖，（a)~（C)是表示從忍體8將膠帶12a 剝離時的狀況的示意圖，（d)是表示距離與拉力之間關系的坐標圖，（e)是表示算術平均粗 糖度Ra與標準化剝離強度NF之間關系的坐標圖，（f)是表示測量拉力的平均值時的狀況的 示意圖。
[0117] 膠帶 1?是3M公司制造的"ScotcKCat.No 500-3-1235-10P;12mm寬r。用于測量 拉力的試驗機是TENSILON萬能材料試驗機(株式會社化ientec制造，型號RTG-1310)。對各 樣本實施3次剝離強度試驗，取試驗結果的平均值為剝離強度。
[0118] 如圖8的（a)~（C)所示，把膠帶12a粘貼到外周面S上，通過測量從外周面S將膠帶 12a剝離時的施加在膠帶12a上的拉力，可W對剝離強度進行定量化。具體情況如下。
[0119] 如圖8的(a)所示，膠帶12a被粘貼在外周面S上。另外，事先已用乙醇將忍體8的外 周面S上附著的污物和油分擦去。膠帶12a的寬度為上述的12mm，粘貼長度占忍體8圓周方向 長度的8分之3。在運種狀態下，向膠帶12a的端部P施加與外周面S大致垂直方向的拉力。
[0120] 圖8的(d)所示的橫軸的距離是從忍體8的外周面S被剝離的膠帶12a被向上拉的距 離(mm)。此時，膠帶12a被W速度lOOmm/min向上拉。拉力從0開始增加，當達到一定的值時， 膠帶12a便開始從外周面S剝離。拉力化是剛開始將膠帶12a從外周面S剝離時的拉力。
[0121] 如圖8的(b)所示，與圖8的(a)所示的狀況相比，膠帶12a進一步被從外周面S剝離。 拉力Fb是：當膠帶12a中從外周面S剝離的部分的延伸方向與和外周面S垂直的方向相一致 時（即90°剝離時），膠帶12a的端部P所受到的拉力。其中，記錄將膠帶12a向上拉的距離和時 間，直至膠帶12a中被剝離的部分與外周面S所成的角度達到90°為止。在此，將包括90°剝離 角度在內的規定范圍中的平均拉力定為拉力訊。其中，忍體8被固定，W使其不移動或轉動。
[0122] 具體是，圖8的（a)所示狀況下的位置qa變動至圖8的（b)所示狀況下的位置qb，其 中，qa代表膠帶12a中從外周面S已剝離的部分與未剝離的部分之間的邊界。
[0123] 在該過程中，圖8的（f)所示的角度0從超過30°的角度起，變化至0%其中，角度0 是:位置qa的標示點和忍體8的轉軸CA的軸點之間的直線線段（i)與位置qb的標示點和忍體 8的轉軸CA的軸點之間的直線線段(ii)所形成的夾角。將角度0從30°變化為0° (包含0°)期 間中的拉力的平均值作為拉力訊。
[0124] 另外，在圖8的（b)所示的狀況下，膠帶12a的長度為60cmW上。例如，當忍體8的外 徑為6英寸（152mm)且角度0從30°變化為0°時，膠帶12a從外周面S被剝離的部分的長度為 40mm。并且，位置qa沿著外周面S移動到位置qb的平均速度例如為lOOmm/min。另外，此時的 經過時間例如為24秒。
[0125] 如圖8的山)所示，從圖8的(b)所示的狀況開始，膠帶12a繼續被從外周面S剝離。拉 力Fc是膠帶12a的端部q被從外周面S剝下前的拉力。
[0126] 如圖8的(d)所示，拉力按照拉力化、Fb、Fc的順序變化。該變化反映了外周面S的狀 態。并且，意味著該拉力越大，越難將膠帶12a從外周面S剝離。同樣，該拉力越大，越難將上 述隔離膜12從外周面S剝離。
[0127] (表面粗糖度與剝離強度的關系）
[012引【表1】
[0130] ~表1表示的是所測量的各種忍體的算術平均粗糖度Ra、均方根粗糖度化、剝離強度' F、標準化剝離強度NF之間的關系。
[0131] 表1所示的算術平均粗糖度Ra、均方根粗糖度化是使用表面粗糖度測量裝置20測 出的。剝離強度F是指:針對具有各種表面粗糖度的比較例1~2、實施例1~3的忍體，采用圖 8的（a)~（C)所示的方式所測得的拉力Fb的平均值(3次測量的平均值）。另外，標準化剝離 強度NF是指，膠帶12a橫切方向上的每單位寬度(m)的拉力訊。
[0132] 如圖8的(e)所示，當表面粗糖度的值在實施例1的算術平均粗糖度Ra的值附近時， 標準化剝離強度NF具有顯著變小的傾向。
[0133] (從忍體轉印到隔離膜的凹凸）
[0134] 【表2】
[0135]
[0136] 表2表示的是將各種隔離膜卷繞到各種忍體之后，W從忍體轉印到隔離膜的凹凸 作為隔離膜的表面粗度來進行測量的結果。
[0137] 關于隔離膜，使用的是通過下列方法制造的層疊隔離膜。
[0138] (具備功能層的隔離膜的制造）
[0139] <聚締控多孔性薄膜的制造〉
[0140] 向合計100重量份的高分子量聚乙締與聚乙締蠟中，也就是向高分子量聚乙締粉 末(GUR4032(Ticona株式會社制造)70重量％及重量平均分子量1000的聚乙締蠟(FNP-0115 (日本精蠟株式會社制造））30重量％中，加入抗氧化劑(IrglOlO(汽己精化株式會社制造）） 0.4重量份、抗氧化劑(P168(汽己精化株式會社制造））0.1重量份、硬脂酸鋼1.3重量份，接 著添加平均粒徑0.1 wn的碳酸巧(丸尾巧株式會社制造)直至其達到添加后產物總體積的38 體積％，使用亨舍爾混合機將運些粉末直接混合后，使用雙軸混煉機烙融混煉成聚締控樹 脂組合物。使用表面溫度為150°C的一對漉將締控樹脂組合物制作成壓延片。將該壓延片浸 潰在鹽酸水溶液(鹽酸4mol/L、非離子表面活性劑0.5重量％ )中W去除碳酸巧，接著在105 °(：下^任意倍率進行延展，得到膜厚13.5WI1的聚締控多孔性薄膜。
[0141] <用于形成功能層的漿料的制造〉
[0142] 為了得到具有耐熱性的功能層，對式(para-)芳香族聚酷胺的制造條件如下。
[0143] 使用具有攬拌葉片、溫度計、氮流入管及粉體添加口的3公升的可分離燒瓶，進行 對式芳香族聚酷胺(聚(對苯二甲酯對苯二胺））的制造。在充分干燥后的上述燒瓶中，裝入 N-甲基-2-化咯燒酬（NMP) 2200g，接著添加在200°C下真空干燥2小時后的氯化巧粉末 151.07g。將此混合物升溫至100°C，使氯化巧完全溶解于NMP。將該氯化巧溶解液恢復到室 溫，添加對苯二胺68.23g，使其完全溶解。將該溶液保持在20°C ± 2°C，將對苯二甲酸二氧化 物124.97g分成10份，每隔約5分鐘添加入該溶液。之后一邊繼續攬拌，一邊將溶液保持在20 °C±2°C進行1小時的熟化，得到對式芳香族聚酷胺濃度為6重量％的對式芳香族聚酷胺溶 液。
[0144] 向得到的對式芳香族聚酷胺溶液100g中添加 NMP243g，攬拌60分鐘，得到對式芳香 族聚酷胺濃度為1.75重量％的對式芳香族聚酷胺溶液。另外，將抓±粉末（抓±C(日本 Aerosil株式會社制造）、真比重：3.2g/cm3)6g、與抓±粉末(Advanced AluminaAA-〇3(住友 化學株式會社制造）、真比重:4.0g/cm3)6g混合，得到抓±粉末混合物12g。并且，將抓±粉 末混合物1?混合入對式芳香族聚酷胺濃度為1.75重量％的對式芳香族聚酷胺溶液中，攬 拌240分鐘，得到含有抓±粉末的芳香族聚酷胺溶液，接著，使用1000網孔的金屬絲網過濾 含有該抓±粉末的對式芳香族聚酷胺溶液。之后，在濾液中添加氧化巧0.73g，攬拌240分鐘 進行中和，在減壓下進行脫泡，得到漿料。
[0145] <層疊隔離膜的制造〉
[0146] 將聚締控多孔性薄膜(寬300mm、長300m)裝在卷繞機上，在被拉出的聚締控多孔性 薄膜的一個面上使用棒涂機涂敷上述泥漿，得到涂敷膜。接著，使涂敷后的薄膜通過恒溫恒 濕槽(溫度50°C、相對濕度70%)，W從涂敷膜中析出對式芳香族聚酷胺。接著，使該薄膜通 過水洗裝置，W從薄膜中去除NMP及氯化巧。
[0147] 之后，一邊用吹風機向洗凈后的薄膜吹送熱風，一邊通過熱漉干燥去除水分。由 此，得到了使耐熱層(功能層)層疊在聚締控多孔性薄膜的單面上而成的厚度為17WI1的層疊 隔離膜。
[0148] 將得到的層疊隔離膜切縫為60mm寬，并W耐熱層成為內側(忍體側）的方式卷收到 忍體上，制得了卷體。實施卷收時的卷收拉力為1900重量克。將卷體在室溫下保管2星期后， 從與圓周方向正交的方向，測量從卷體放出的最內圈（第1圈）~第6圈薄膜的聚締控側(外 偵U)的表面粗糖度。
[0149] (測量裝置的規格）
[0150] 表2所示的薄膜表面粗糖度是使用非接觸式表面形狀計測系統（株式會社菱化 SYSTEMS制造，VertScan(注冊商標)2.0R5500GML)測量的。另外，測量條件如下。
[0151] 物鏡:5倍(邁克耳孫型）
[0152] 中間鏡：1倍
[0153] 濾波器：530nm
[0154] CCD照相機:1/3英寸
[0155] 測量模式:Wave
[0156] 圖像視野:700曲1(與圓周方向正交的方向）X940wii(圓周方向）
[0157] 圖像連接張數:在與圓周方向正交的方向上的5張
[0158] 數據的水平校正:4次 [0159]截止值:無
[0160] (忍體的規格）
[0161] 比較例2曰、實施例1a~3a中所使用的忍體的直徑為152mm，寬度為65mm，其材質為 ABS。
[0162] (凹凸轉印情況的總結）
[0163] 表2中的"基準"為卷收到忍體前的隔離膜的表面粗糖度。
[0164] "第1圈"欄的數值是指，在被卷繞在忍體的隔離膜之中的從忍體的外周面起繞1圈 后的位置上所測量的隔離膜的表面粗糖度。另外，該欄的數值是，在從卷體被放出后的隔離 膜的上述位置上測量的表面粗糖度的值。
[0165] "第2~6圈"欄的數值分別是指，在被卷繞在忍體的隔離膜之中的與上述第1圈測 量的位置相對應的第2~6圈的位置上測量的隔離膜的表面粗糖度。即各測量值是每空出1 圈的間隔而測得的值。另外，被卷繞在忍體的隔離膜之中的從忍體的外周面繞至第6圈的位 置是指:從最初將該隔離膜卷繞到忍體上時的、被膠帶粘貼的隔離膜的一端，向另一端卷繞 大約2.5m的位置。
[0166] 如表2所示，關于比較例2a的隔離膜的表面粗糖度，盡管"第1圈"的值比"基準"的 值大，但是與"基準"程度相同。
[0167] 并且，關于實施例1a及2a的隔離膜的表面粗糖度，盡管"第1圈"的值比"基準"的值 大，但是"第6圈"的值與"基準"的值一樣。另外，關于實施例3a的隔離膜的表面粗糖度，盡管 "第1圈"的值比"基準"的值大，但是"第12圈"的值與"基準"的值程度相近。
[0168] 如上所述，將隔離膜卷繞到與比較例2a的忍體相比表面粗糖度更大的實施例1a及 2a的忍體上時，忍體的凹凸沒有轉印到位于自忍體的外周面起第6圈（2.5m)附近的隔離膜 上。另外，將隔離膜卷繞到表面粗糖度更大的實施例3a的忍體上時，在位于自忍體的外周面 起第12圈（約5m)附近的隔離膜上，忍體凹凸對隔離膜的表面粗糖度的影響變小。如果是實 施例3a所示那樣的忍體表面粗糖度Ra或者化，那么可W降低標準化剝離強度NF。但是，考慮 到忍體的凹凸轉印到隔離膜的影響，優選忍體的表面粗糖度Ra比13.1小，或化比15.7小。
[0169] (表面粗糖度與功能層的附著量）
[0170] r 親']】
[0171]
[0172] 表3表示的是對表2所示的各種忍體進行測量而得到的表面粗糖度(算術平均粗糖 度Ra及均方根粗糖度化）、W及將卷繞在忍體上的隔離膜取下之后的忍體外表面上功能層 的附著量。
[0173] 在實施例1a Ja及3a中，功能層的附著量少，但是比較例2a中，該附著量多。
[0174] 《本實施方式的效果》
[0175] 上述標準化剝離強度NF越大，則隔離膜的功能層附著在忍體上的力量越大。因此， 就標準化剝離強度NF大、即忍體的表面粗糖度Ra及化小的比較例2a的忍體而言，功能層由 于從隔離膜剝落而附著在了忍體上。另一方面，就標準化剝離強度NF小、即忍體的表面粗糖 度Ra及化大的實施例1a~3a的忍體而言，由于功能層對忍體的附著力小，因此實施例1a~ 3a的忍體上幾乎沒有功能層的殘留（沒有從隔離膜剝落），能夠容易地將具備功能層的隔離 膜從忍體剝離。
[0176] 如表1所示，包含具備特定的外周面算術平均粗糖度Ra的忍體的隔離膜卷體與現 有技術的隔離膜卷體相比，能夠顯著縮小剝離強度。此時，能夠容易地從忍體外周將粘合劑 及電池用隔離膜剝離，并再利用忍體。
[0177] 另外，如表1所示，包含具備特定的外周面均方根粗糖度化的忍體的隔離膜卷體與 現有技術的隔離膜卷體相比，能夠顯著縮小剝離強度。此時，能夠容易地從忍體外周將粘合 劑及電池用隔離膜剝離，并再利用忍體。
[0178] (隔離膜卷體的制造方法）
[0179] 另外，如圖4的(a)所示，具有傳送隔離膜12的工序、W及將被傳送的隔離膜12卷繞 在上述忍體上的工序的隔離膜卷體10的制造方法也包含在本發明中。
[0180] 由此，能夠制造忍體可W再利用的隔離膜卷體。
[0181] (裡離子電池）
[0182] 另外，如圖1、圖2的（a)~（C)、或圖3的（a)~(b)所示，具備陰極11及陽極13、W及 夾設在陰極11及陽極13之間的從包含上述忍體的隔離膜卷體10放出的隔離膜12的裡離子 二次電池1也包含在本發明中。
[0183] 本發明的一實施方式中的電池（例如裡離子二次電池1)的制造方法具有:準備陰 極11及陽極13的工序、從上述隔離膜卷體10將隔離膜12放出的工序、將放出的隔離膜12夾 設在陰極11及陽極13之間的工序。之后，將層疊在一起的陰極11、陽極13及隔離膜12切斷成 與電池對應的尺寸。
[0184] 由此，因為隔離膜卷體10的忍體8能夠再利用，所W能夠W低成本提供隔離膜卷體 IOW及從隔離膜卷體10被放出的隔離膜12。因此與現有技術的電池相比，能夠W低成本提 供裡離子二次電池1。
[0185] (具備包含功能層的隔離膜的隔離膜卷體）
[0186] 隔離膜12為如圖3的(a)~(b)所示那樣具備耐熱層4的耐熱隔離膜且耐熱層4與忍 體8的外周面S呈對置狀態的隔離膜卷體10,也包含在本發明中。
[0187] 另外，隔離膜12是具備粘合層的粘合隔離膜且粘合層與忍體8的外周面S呈對置狀 態的隔離膜卷體，也包含在本發明中。作為該粘合層，可W舉出將聚偏氣乙締等粘合性樹脂 的涂敷液涂敷到多孔性薄膜5上而形成的層。
[0188] 由于耐熱層4及粘合層的粘合性比多孔性薄膜5高，所W容易附著至忍體8的外周 面S。因此，就具備耐熱層4或粘合層等功能層的隔離膜而言，功能層可能會附著在忍體上而 妨礙忍體的再利用。但通過本發明，能夠抑制功能層附著在忍體上。
[0189] (隔離膜一端的固定）
[0190] 如圖6的(b)及(d)所示，隔離膜12的與外周面S相接的一端被固定在外周面S上。
[0191] 由此，能夠抑制隔離膜12在外周面S上移位。特別是如果在隔離膜12被卷繞到忍體 8上之前將隔離膜12的一端固定在外周面S上，則在隔離膜12被卷到忍體8上時，能夠抑制隔 離膜12從被固定的位置移位。因此，能提供忍體8可W再利用并且卷繞移位少的隔離膜卷體 10。
[0192] 〔附記事項）
[0193] 本發明并不限定為上述各實施方式，在權利要求所示的范圍內能夠進行各種變 更，適當組合不同的實施方式中掲示的各項技術方案而得到的實施方式也包含在本發明的 技術范圍內。
[0194] 〔產業上可利用性）
[01M]本發明也可W應用于在忍體上卷繞除電池用隔離膜W外的一般性薄膜的薄膜卷 體、該薄膜卷體的制造方法、W及除裡離子二次電池之外的利用有薄膜的一般性應用產品。
【主權項】
1. 一種隔離膜卷體，其特征在于： 具備卷繞有多孔性的電池用隔離膜的芯體， 上述芯體的與上述電池用隔離膜相接的外周面的算術平均粗糙度為3.7μπι以上。2. -種隔離膜卷體，其特征在于： 具備卷繞有多孔性的電池用隔離膜的芯體， 上述芯體的與上述電池用隔離膜相接的外周面的均方根粗糙度為4.Ομπι以上。3. 根據權利要求1或2所述的隔離膜卷體，其特征在于:上述電池用隔離膜的與上述外 周面相接的一端被固定在上述外周面上。4. 根據權利要求1~3中任一項所述的隔離膜卷體，其特征在于：上述電池用隔離膜具 有與上述外周面對置的功能層。5. 根據權利要求1~4中任一項所述的隔離膜卷體，其特征在于:上述芯體包含樹脂。6. -種電池的制造方法，其特征在于包含： 從權利要求1~5中任一項所述的隔離膜卷體將上述電池用隔離膜放出的工序、以及 將放出的上述電池用隔離膜夾設在陰極及陽極之間的工序。7. -種隔離膜卷體的制造方法，其特征在于包含： 傳送多孔性的電池用隔離膜的工序、以及 將所傳送的上述電池用隔離膜卷繞在外周面的算術平均粗糙度為3.7μπι以上的芯體上 的工序。8. -種隔離膜卷體的制造方法，其特征在于包含： 傳送多孔性的電池用隔離膜的工序、以及 將所傳送的上述電池用隔離膜卷繞在外周面的均方根粗糙度為4.Ομπι以上的芯體上的 工序。
【文檔編號】H01M10/058GK105977432SQ201610136823
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月10日
【發明人】屋鋪大三郎
【申請人】住友化學株式會社