隔离膜卷体、电池的制造方法、以及隔离膜卷体的制造方法
【专利摘要】本发明提供具有适合再利用的芯体的隔离膜卷体等。隔离膜卷体(10)具备卷绕有多孔性的电池用隔离膜(12)的芯体(8)，芯体(8)的与隔离膜(12)相接的外周面(S)的算术平均粗糙度为3.7μm以上。
【专利说明】
隔离膜卷体、电池的制造方法、从及隔离膜卷体的制造方法
技术领域
[0001] 本发明设及用于裡离子电池等电池的隔离膜卷体、隔离膜卷体的制造方法、W及 电池的制造方法。
【背景技术】
[0002] 在裡离子二次电池的内部，正极和负极被多孔性隔离膜分离开。在裡离子二次电 池的制造中，使用将该隔离膜卷绕在圆筒状的忍体上而成的隔离膜卷体。
[0003] 专利文献1中公开了一种将微多孔膜卷绕在含有导电性部件的忍体上的卷体。
[0004] (现有技术文献）
[000引（专利文献）
[0006] 专利文献1:日本专利申请公开"特开2013-139340号公报"（2013年7月18日公开）
【发明内容】
[0007] (发明所要解决的课题）
[000引优选将隔离膜被卷出后的忍体再次用于隔离膜的收卷。然而专利文献1中没有关 于该忍体再利用的记载。
[0009] 本发明的目的是提供具有适合再利用的忍体的隔离膜卷体、隔离膜卷体的制造方 法、W及具备从隔离膜卷体被放出的隔离膜的电池的制造方法。
[0010] (用W解决课题的方案）
[0011] 为解决上述课题，本发明的隔离膜卷体具备卷绕有多孔性的电池用隔离膜的忍 体，上述忍体的与上述电池用隔离膜相接的外周面的算术平均粗糖度为3.上。
[0012] 另外，本发明的隔离膜卷体具备卷绕有多孔性的电池用隔离膜的忍体，上述忍体 的与上述电池用隔离膜相接的外周面的均方根粗糖度为4.OwiiW上。
[0013] 本
【发明人】发现:忍体的外周面的表面粗糖度(算术平均粗糖度或均方根粗糖度)与 将粘合剂及电池用隔离膜从外周面剥离时所需的力量大小即剥离强度具有相关性，且当表 面粗糖度满足特定的条件时，剥离强度可显著变小。
[0014] 通过上述技术方案，与现有技术的忍体相比，能够将剥离强度显著减小。因此可W 容易地将粘合剂及电池用隔离膜从外周面剥离，所W忍体能够再利用。
[0015] 另外，本发明的隔离膜卷体中，上述电池用隔离膜的与上述外周面相接的一端可 W固定在上述外周面上。
[0016] 通过上述技术方案，能够抑制电池用隔离膜在外周面上移位。特别是若在电池用 隔离膜被卷绕到忍体上之前将电池用隔离膜的一端固定在外周面上，则当电池用隔离膜被 卷绕到忍体上时，可W抑制电池用隔离膜从固定位置移位。因此，能提供忍体可再利用且卷 绕移位少的隔离膜卷体。
[0017] 另外，本发明的隔离膜卷体中，上述电池用隔离膜可W具备与上述外周面对置的 功能层。
[0018] 功能层的粘合性如果比除了电池用隔离膜功能层之外的其他部位高，则功能层会 容易附着在外周面上，因此会妨碍忍体的再利用。
[0019] 而通过上述技术方案，可W容易地将功能层从外周面剥离，因此忍体能够再利用。
[0020] 另外，本发明的隔离膜卷体中，上述忍体可W包含树脂。
[0021] 将粘合剂及电池用隔离膜从外周面剥离时，忍体的外周面侧的部分会受到沿着从 忍体剥离的方向的力量。
[0022] 而通过上述技术方案，例如与纸质的忍体相比较，忍体的外周面侧难W被剥离。
[0023] 本发明的电池具备阴极及阳极、W及夹设在上述阴极及上述阳极之间的从上述隔 离膜卷体放出的上述电池用隔离膜。
[0024] 本发明的电池的制造方法包含:从上述隔离膜卷体将上述电池用隔离膜放出的工 序、W及将放出的上述电池用隔离膜夹设在阴极及阳极之间的工序。
[0025] 通过上述技术方案，因为隔离膜卷体的忍体能够再利用，所W能够W低成本提供 隔离膜卷体、W及从隔离膜卷体被放出的电池用隔离膜。因此能够W比现有技术的电池低 的成本提供电池。
[0026] 本发明的隔离膜卷体的制造方法包含:传送多孔性的电池用隔离膜的工序、W及 将所传送的上述电池用隔离膜卷绕在外周面的算术平均粗糖度为3.上的忍体上的工 序。
[0027] 另外，本发明的隔离膜卷体的制造方法包含:传送多孔性的电池用隔离膜的工序、 W及将所传送的上述电池用隔离膜卷绕在外周面的均方根粗糖度为4. OwiiW上的忍体上的 工序。
[0028] 通过上述制造方法，能够制造忍体可再利用的隔离膜卷体。
[0029] (发明效果）
[0030] 本发明的隔离膜卷体中，能够容易地将粘合剂及电池用隔离膜从忍体的外周面剥 离，因此可W起到实现忍体再利用的效果。
[0031] 另外，本发明的电池的效果在于能够W比现有技术的电池低的成本来提供。
[0032] 另外，通过本发明的隔离膜卷体的制造方法，可W实现能制造忍体可再利用的隔 离膜卷体的效果。
【附图说明】
[0033] 图1是表示裡离子二次电池的截面结构的示意图。
[0034] 图2是表示图1所示的裡离子二次电池的详细结构的示意图。
[0035] 图3是表示图1所示的裡离子二次电池的其他结构的示意图。
[0036] 图4是表示将隔离膜切缝的切缝装置的结构的示意图。
[0037] 图5是表示图4所示的切缝装置的切断装置的结构的侧视图及主视图。
[0038] 图6是表示本发明的实施方式中隔离膜卷体的结构的示意图。
[0039] 图7是表示用于测量图6所示的忍体外周面的表面粗糖度的方案的示意图。
[0040] 图8是表示用于测量当图6所示的粘在忍体外周面的胶带被剥离时施加在胶带上 的拉力的方案的示意图W及该测量结果的图。
[0041] (符号说明）
[0042] I 裡离子二次电池（电池）
[0043] 4 耐热层(功能层）
[0044] 5 多孔性薄膜
[0045] 8、u、l 忍体
[0046] 10 隔离膜卷体
[0047] 11 阴极
[004引12 隔离膜(电池用隔离膜）
[0049] 13 阳极
[00加 ]S 外周面
【具体实施方式】 [0化1]〔基本结构）
[0052]依次说明裡离子二次电池、隔离膜、耐热隔离膜、耐热隔离膜的制造方法、切缝装 置、切断装置。
[0化3](裡离子二次电池）
[0054] W裡离子二次电池为代表的非水电解液二次电池因其能量密度高而目前广泛用 作个人计算机、移动电话、便携式信息终端等设备、汽车、航空机等移动体中的电池、W及辅 助稳定电力供给的固设电池。
[0055] 图1是表示裡离子二次电池1(电池)的截面结构的示意图。
[0056] 如图1所示，裡离子二次电池1具备阴极11、隔离膜12(电池用隔离膜似及阳极13。 在裡离子二次电池1的外部，阴极11和阳极13之间连接着外部设备2。并且，在裡离子二次电 池1充电时，电子向方向A移动，放电时电子向方向B移动。
[0057] (隔离膜）
[0058] 隔离膜12被设定为夹在作为裡离子二次电池1正极的阴极11和作为其负极的阳极 13之间。隔离膜12是将阴极11与阳极13分离开，并使裡离子能够在阴极11与阳极13之间移 动的多孔性薄膜。隔离膜12的材料例如包含聚乙締、聚丙締等聚締控。
[0059] 图2是表示图1所示的裡离子二次电池1的详细结构的示意图，（a)表示通常的结 构，（b)表示裡离子二次电池1升溫时的情况，（C)表示裡离子二次电池1急剧升溫时的情况。
[0060] 如图2的(a)所示，隔离膜12中设有多个孔P。通常，裡离子二次电池1的裡离子3经 由孔P而往来。
[0061] 在此，有时例如由于裡离子二次电池1的过充电或外部设备的短路所引起的大电 流等，裡离子二次电池1会升溫。此时，如图2的(b)所示，隔离膜12会烙解或变柔软，孔P会闭 合。而且，隔离膜12会收缩。由此，裡离子3的移动会停止，上述的升溫也会停止。
[0062] 但是，在裡离子二次电池1急剧升溫的情况下，隔离膜12会急剧收缩。此时，如图2 的（C)所示，隔离膜12有时会被破坏。于是，裡离子3会从被破坏的隔离膜12泄露，因此裡离 子3的移动不会停止，升溫会持续。
[0063] (耐热隔离膜）
[0064] 图3是表示图1所示的裡离子二次电池1的其他结构的示意图，（a)表示通常的结 构，（b)表示裡离子二次电池1急剧升溫时的情况。
[0065] 如图3的(a)所示，隔离膜12可W是包含多孔性薄膜5、耐热层4的耐热隔离膜。耐热 层4层叠在多孔性薄膜5的靠阴极11侧的单面上。另外，耐热层4也可W层叠在多孔性薄膜5 的靠阳极13侧的单面上，也可W层叠在多孔性薄膜5的双面上。并且，在耐热层4上也设置有 与孔P相同的孔。通常，裡离子3经由孔P和耐热层4的孔而往来。耐热层4的材料例如包含全 芳香族聚酷胺(芳香族聚酷胺树脂）。
[0066] 如图3的（b)所示，即使裡离子二次电池1急剧升溫而使多孔性薄膜5烙解或变柔 软，也由于耐热层4辅助多孔性薄膜5而可维持多孔性薄膜5的形状。因此，可抑制在多孔性 薄膜5烙解或变柔软，孔P闭合的状态。由此，裡离子3的移动停止，上述过放电或过充电也会 停止。运样可W抑制对隔离膜12的破坏。
[0067] (耐热隔离膜的制造工序）
[0068] 裡离子二次电池1的耐热隔离膜的制造并没有特别限定，可W利用公知的方法进 行。W下设想多孔性薄膜5的材料主要包含聚乙締的情况来进行说明。但是，即使多孔性薄 膜5包含其他材料，也可W通过同样的制造工序来制造隔离膜12。
[0069] 例如，可举出如下方法:在热塑性树脂中加入塑化剂来成形薄膜之后，用适当的溶 剂去除该塑化剂。例如，在多孔性薄膜5由包含超高分子量聚乙締的聚乙締树脂形成的情况 下，可通过W下所示的方法来制造耐热隔离膜12。
[0070] 该方法包括：（1)将超高分子量聚乙締及碳酸巧等无机填充剂混炼W得到聚乙締 树脂组合物的混炼工序、（2)使用聚乙締树脂组合物使薄膜成形的压延工序、（3)从在工序 (2)中得到的薄膜中去除无机填充剂的去除工序、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] 通过去除工序，在薄膜上形成多个微细孔。在延展工序中被延展了的薄膜的微细 孔成为上述孔P。由此，形成具有规定厚度和透气度的聚乙締微多孔膜，即多孔性薄膜5。
[0072] 另外，在混炼工序中，也可W混炼超高分子量聚乙締 100重量份、重量平均分子量 在1万W下的低分子量聚締控5~200重量份、W及无机填充剂100~400重量份。
[0073] 然后，在涂敷工序中，在多孔性薄膜5的表面形成耐热层4。例如，在多孔性薄膜5上 涂敷芳香族聚酷胺/NMP(N-甲基化咯烧酬)溶液(涂敷液），形成作为芳香族聚酷胺耐热层的 耐热层4。耐热层4可W仅设置在多孔性薄膜5的单面上，也可W设置在多孔性薄膜5的双面 上。此外，作为耐热层4,也可W涂敷包含氧化侣/簇甲基纤维素等填料的混合液。
[0074] 在多孔性薄膜5上涂敷涂敷液的方法只要是能够均匀地湿涂的方法即可，没有特 别限定，可采用现有技术的公知方法。例如，可采用毛细管涂法、旋涂法、狭缝模涂法、喷雾 涂法、浸涂法、漉涂法、丝网印刷法、柔板印刷法、棒涂法、凹板印刷式涂法、模涂法等。耐热 层4的厚度能够通过湿涂敷膜的厚度、涂敷液中的固体成分浓度来进行控制。
[0075] 另外，进行涂敷时，作为固定或者传送多孔性薄膜5的支撑体，可W使用树脂制薄 膜、金属制传送带、漉筒等。
[0076] 如上所述，能够制造在多孔性薄膜5上层叠了耐热层4的隔离膜12(耐热隔离膜）。 制造出的隔离膜将被卷绕至圆筒状的忍体上。另外，W上的制造方法的制造对象并不限于 耐热隔离膜。该制造方法也可W不包括涂敷工序。此时，制造对象是不具耐热层的隔离膜。 另外，可W利用与制造耐热隔离膜相同的方法，制造取代耐热层而具有其他功能层(例如， 后述的粘合层)的粘合隔离膜。
[0077] (切缝装置）
[0078] 耐热隔离膜或没有耐热层的的隔离膜（W下称为"隔离膜"）优选具有适合于裡离 子二次电池1等应用产品的宽度（W下称为"产品宽度"）。但是，为了提高生产性，所制造的 隔离膜的宽度往往在产品宽度W上，在前期制造之后，隔离膜才被切断(切缝)成产品宽度。
[0079] 另外，"隔离膜的宽度"是指，与隔离膜的长边方向和厚度方向大致垂直的方向上 的隔离膜长度。W下，将具有切缝前宽度的隔离膜称为"原片"，将切缝后的隔离膜特别称为 "切缝隔离膜"。此外，切缝是指将隔离膜沿着长边方向（制造时的薄膜的流动方向、MD: machine direction)切断，切割是指将隔离膜沿着横切方向（TD :1:ransverse direction) 切断。横切方向（TD)是指与隔离膜的长边方向(MD)和厚度方向大致垂直的方向。
[0080] 图4是表示将隔离膜切缝的切缝装置6的结构的示意图，（a)表示整体结构，（b)表 示原片被切缝前后时的结构。
[0081] 如图4的(a)所示，切缝装置6包含W可旋转的方式被支撑的圆柱形状的放出漉61、 漉62~69和多个卷绕漉70U、70L。切缝装置6中还设有后述的切断装置7。
[0082] (切缝前）
[0083] 在切缝装置6中，缠绕有原片的圆筒形状的忍体C嵌在放出漉61上。如图4的（b)所 示，从忍体C向路径U或L送出原片。送出的原片经由漉63~67而传送到漉68。在传送的工序 中，原片被切缝成多个隔离膜。
[0084] (切缝后）
[0085] 如图4的（b)所示，多个切缝隔离膜的一部分分别被卷绕到嵌在卷绕漉70U上的圆 筒形状的各忍体U(卷筒）上。此外，多个切缝隔离膜的其他部分分别被卷绕到嵌在卷绕漉 7化上的圆筒形状的各忍体1(卷筒)上。运里，将卷绕成漉状的隔离膜称为"隔离膜卷体"。
[0086] (切断装置）
[0087] 图5是表示图4的(a)所示的切缝装置6的切断装置7的结构的图，（a)是切断装置7 的侧视图，（b)是切断装置7的主视图。
[0088] 如图5的(a)~(b)所示，切断装置7包含支架71和刃72。支架71固定在切缝装置6所 具备的壳体等上。并且，支架71夹持着刃72, W固定刃72与被传送的隔离膜原片之间的位置 关系。刃72通过被研磨尖锐的刃缘，将隔离膜的原片切缝。
[0089] 〔实施方式）
[0090] 《隔离膜卷体的结构》
[0091] 图6是表示本发明的实施方式中隔离膜卷体10的结构的示意图，（a)表示从忍体8 将隔离膜12放出前的状态，（b)表示从忍体8将隔离膜12放出后的状态，（C)是将隔离膜12放 出并取下后的忍体8的状态，（d)是从另外的角度表示(b)的状态的图。
[0092] 如图6的(a)所示，隔离膜卷体10具备卷绕有隔离膜12的忍体8。该隔离膜12被按照 前述的方式切缝。
[0093] (忍体）
[0094] 忍体8具备外侧圆筒部81、内侧圆筒部82、W及多个肋条83,忍体8具有与上述忍体 U及1相同的功能。
[00%]外侧圆筒部81是用于将隔离膜12卷绕于其外周面的圆筒部件。内侧圆筒部82是供 放出漉嵌入其内周面的圆筒部件。肋条83延伸在外侧圆筒部81的内周面与内侧圆筒部82的 外周面之间，是从外侧圆筒部81的内周面支撑外侧圆筒部81的支撑部件。
[0096] 忍体8的材料包含ABS树脂。不过本发明的忍体的材料并不限定于此。除了 ABS树 月旨，忍体的材料还可W包含聚乙締树脂、聚丙締树脂、聚苯乙締树脂W及氯乙締树脂等树 月旨。忍体的材料优选不是金属、纸、氣树脂。
[0097] (隔离膜）
[0098] 如图6的(b)所示，隔离膜12的外表面上附有表示产品端部的记号贴条120。通常， 经常附加运样的贴条来作为记号，也可W附加贴纸、印花或印刷的标记。被付加贴条120的 面不限定为隔离膜12的外表面，也可W是隔离膜12的内表面。
[0099] 隔离膜12分为与贴条120相比更靠近忍体8的内周部121、和与贴条120相比更远离 忍体8的外周部122。隔离膜12的一端通过胶带130与忍体8粘贴在一起。具体的来看，隔离膜 12的一端通过包含粘合剂的胶带130而固定在忍体8的外周面S上。关于将隔离膜的一端固 定在外周面S上的方法，除了胶带130之外，还可W将粘合剂直接涂敷在隔离膜12的一端进 行固定，或者是通过夹子固定等。
[0100] 忍体8的外周面上的凹凸会转印到隔离膜12上。且与外周部122相比，该凹凸更容 易转印到内周部121上。因此，将隔离膜12用作电池的部件时，使用被贴条120分开的外周部 122。
[0101] 内周部121的长度为3m。但本发明的隔离膜的内周部的长度并不限定为该长度。
[0102] 本
【发明人】发现:忍体8的外周面S的表面粗糖度(例如，算术平均粗糖度Ra或均方根 粗糖度化)与将粘合剂(胶带130)及隔离膜12从外周面S剥离时所需的力量大小即剥离强度 具有相关性，且如果表面粗糖度满足特定的条件，则剥离强度显著变小，因此可W容易地将 忍体8再利用。W下依次说明该表面粗糖度及剥离强度。
[0103] (忍体的表面粗糖度）
[0104] 图7是表示用于测量图6的（C)所示的忍体8的外周面S的表面粗糖度的结构的示意 图，（a)表示整体结构，（b)表示测量头21的周边结构。如图7的(a)~(b)所示，使用表面粗糖 度测量装置20,测量忍体8的外周面S的表面粗糖度。如图7的（a)所示，忍体8经由制轮模31 固定在基座30上。
[0105] 表面粗糖度测量装置20具备测量头21、移动机构22、壳体23W及电缆24,且经由固 定部件32固定在基座30上。
[0106] 测量头21的前端与外周面S相接触。移动机构22使测量头21沿忍体8的宽度方向即 方向D移动。壳体23具备从测量头21接收与外周面S表面粗糖度对应的信号并计算表面粗糖 度的模块。电缆24在表面粗糖度测量装置20与外部装置之间传递表面粗糖度的计算结果及 电力。
[0107] (忍体的表面粗糖度测量装置的规格）
[010引使用Mi化toyo公司制造的"Surftest(SJ-400r作为表面粗糖度测量装置20。测量 头21的触针前端为60°圆锥形。该触针前端的顶端半径为化m。在本实施方式中，表面粗糖度 测量装置20的测量力设定为0.75mN，测量速度设定为0.5mm/s，评价长度设定为4.0mm，截止 值设定为0.8mm。
[0109] (隔离膜的剥离强度）
[0110] 如图6的(b)所示那样将隔离膜12从如图6的(a)所示的隔离膜卷体10放出，且如图 6的（C)所示那样将隔离膜12从忍体8的外周面S剥离时，隔离膜12会受到拉力。该拉力的大 小是从外周面S将隔离膜12剥离时所需的力量的大小，即意味着隔离膜12的剥离强度。
[0111] (胶带的剥离强度）
[0112] 如图6的（d)所示，胶带130将隔离膜12的内周部121的一端粘贴在忍体8上。并且， 如图6的(b)所示那样将隔离膜12从如图6的(a)所示的隔离膜卷体10放出，且如图6的山)所 示那样将胶带130从忍体8的外周面S剥离时，胶带130会受到拉力(通常指在剥离角度为90° W上的状态下从外周面S将胶带130剥离时所需要的力量;剥离角度是指，被从外周面S剥离 的胶带130与外周面S上正与胶带130分离的部位的切面所构成的角度）。该拉力的大小是从 外周面S将胶带130剥离时所需的力量的大小，即意味着胶带130的剥离强度。
[0113] 另外，胶带130与外周面S之间的粘合力与胶带130粘贴在外周面S上的粘贴面积成 比例。当剥离角度接近0°时，上述拉力与该粘贴面积成比例。另一方面，如果剥离角度接近 90°，拉力与胶带130的宽度成比例。
[0114] (剥离强度的定量化）
[0115] W下，对上述剥离强度进行定量化，亦即对将胶带从忍体8剥离时所需的力量进行 定量化。
[0116] 图8是，沿图6的（C)所示忍体8的外周面S的圆周方向粘贴的胶带12a被剥离时的施 加在胶带12a上拉力的测量方案及其测量结果的示图，（a)~（C)是表示从忍体8将胶带12a 剥离时的状况的示意图，（d)是表示距离与拉力之间关系的坐标图，（e)是表示算术平均粗 糖度Ra与标准化剥离强度NF之间关系的坐标图，（f)是表示测量拉力的平均值时的状况的 示意图。
[0117] 胶带 1?是3M公司制造的"ScotcKCat.No 500-3-1235-10P;12mm宽r。用于测量 拉力的试验机是TENSILON万能材料试验机(株式会社化ientec制造，型号RTG-1310)。对各 样本实施3次剥离强度试验，取试验结果的平均值为剥离强度。
[0118] 如图8的（a)~（C)所示，把胶带12a粘贴到外周面S上，通过测量从外周面S将胶带 12a剥离时的施加在胶带12a上的拉力，可W对剥离强度进行定量化。具体情况如下。
[0119] 如图8的(a)所示，胶带12a被粘贴在外周面S上。另外，事先已用乙醇将忍体8的外 周面S上附着的污物和油分擦去。胶带12a的宽度为上述的12mm，粘贴长度占忍体8圆周方向 长度的8分之3。在运种状态下，向胶带12a的端部P施加与外周面S大致垂直方向的拉力。
[0120] 图8的(d)所示的横轴的距离是从忍体8的外周面S被剥离的胶带12a被向上拉的距 离(mm)。此时，胶带12a被W速度lOOmm/min向上拉。拉力从0开始增加，当达到一定的值时， 胶带12a便开始从外周面S剥离。拉力化是刚开始将胶带12a从外周面S剥离时的拉力。
[0121] 如图8的(b)所示，与图8的(a)所示的状况相比，胶带12a进一步被从外周面S剥离。 拉力Fb是：当胶带12a中从外周面S剥离的部分的延伸方向与和外周面S垂直的方向相一致 时（即90°剥离时），胶带12a的端部P所受到的拉力。其中，记录将胶带12a向上拉的距离和时 间，直至胶带12a中被剥离的部分与外周面S所成的角度达到90°为止。在此，将包括90°剥离 角度在内的规定范围中的平均拉力定为拉力讯。其中，忍体8被固定，W使其不移动或转动。
[0122] 具体是，图8的（a)所示状况下的位置qa变动至图8的（b)所示状况下的位置qb，其 中，qa代表胶带12a中从外周面S已剥离的部分与未剥离的部分之间的边界。
[0123] 在该过程中，图8的（f)所示的角度0从超过30°的角度起，变化至0%其中，角度0 是:位置qa的标示点和忍体8的转轴CA的轴点之间的直线线段（i)与位置qb的标示点和忍体 8的转轴CA的轴点之间的直线线段(ii)所形成的夹角。将角度0从30°变化为0° (包含0°)期 间中的拉力的平均值作为拉力讯。
[0124] 另外，在图8的（b)所示的状况下，胶带12a的长度为60cmW上。例如，当忍体8的外 径为6英寸（152mm)且角度0从30°变化为0°时，胶带12a从外周面S被剥离的部分的长度为 40mm。并且，位置qa沿着外周面S移动到位置qb的平均速度例如为lOOmm/min。另外，此时的 经过时间例如为24秒。
[0125] 如图8的山)所示，从图8的(b)所示的状况开始，胶带12a继续被从外周面S剥离。拉 力Fc是胶带12a的端部q被从外周面S剥下前的拉力。
[0126] 如图8的(d)所示，拉力按照拉力化、Fb、Fc的顺序变化。该变化反映了外周面S的状 态。并且，意味着该拉力越大，越难将胶带12a从外周面S剥离。同样，该拉力越大，越难将上 述隔离膜12从外周面S剥离。
[0127] (表面粗糖度与剥离强度的关系）
[012引【表1】
[0130] ~表1表示的是所测量的各种忍体的算术平均粗糖度Ra、均方根粗糖度化、剥离强度' F、标准化剥离强度NF之间的关系。
[0131] 表1所示的算术平均粗糖度Ra、均方根粗糖度化是使用表面粗糖度测量装置20测 出的。剥离强度F是指:针对具有各种表面粗糖度的比较例1~2、实施例1~3的忍体，采用图 8的（a)~（C)所示的方式所测得的拉力Fb的平均值(3次测量的平均值）。另外，标准化剥离 强度NF是指，胶带12a横切方向上的每单位宽度(m)的拉力讯。
[0132] 如图8的(e)所示，当表面粗糖度的值在实施例1的算术平均粗糖度Ra的值附近时， 标准化剥离强度NF具有显著变小的倾向。
[0133] (从忍体转印到隔离膜的凹凸）
[0134] 【表2】
[0135]
[0136] 表2表示的是将各种隔离膜卷绕到各种忍体之后，W从忍体转印到隔离膜的凹凸 作为隔离膜的表面粗度来进行测量的结果。
[0137] 关于隔离膜，使用的是通过下列方法制造的层叠隔离膜。
[0138] (具备功能层的隔离膜的制造）
[0139] <聚締控多孔性薄膜的制造〉
[0140] 向合计100重量份的高分子量聚乙締与聚乙締蜡中，也就是向高分子量聚乙締粉 末(GUR4032(Ticona株式会社制造)70重量％及重量平均分子量1000的聚乙締蜡(FNP-0115 (日本精蜡株式会社制造））30重量％中，加入抗氧化剂(IrglOlO(汽己精化株式会社制造）） 0.4重量份、抗氧化剂(P168(汽己精化株式会社制造））0.1重量份、硬脂酸钢1.3重量份，接 着添加平均粒径0.1 wn的碳酸巧(丸尾巧株式会社制造)直至其达到添加后产物总体积的38 体积％，使用亨舍尔混合机将运些粉末直接混合后，使用双轴混炼机烙融混炼成聚締控树 脂组合物。使用表面溫度为150°C的一对漉将締控树脂组合物制作成压延片。将该压延片浸 溃在盐酸水溶液(盐酸4mol/L、非离子表面活性剂0.5重量％ )中W去除碳酸巧，接着在105 °(：下^任意倍率进行延展，得到膜厚13.5WI1的聚締控多孔性薄膜。
[0141] <用于形成功能层的浆料的制造〉
[0142] 为了得到具有耐热性的功能层，对式(para-)芳香族聚酷胺的制造条件如下。
[0143] 使用具有揽拌叶片、溫度計、氮流入管及粉体添加口的3公升的可分离烧瓶，进行 对式芳香族聚酷胺(聚(对苯二甲酯对苯二胺））的制造。在充分干燥后的上述烧瓶中，装入 N-甲基-2-化咯烧酬（NMP) 2200g，接着添加在200°C下真空干燥2小时后的氯化巧粉末 151.07g。将此混合物升溫至100°C，使氯化巧完全溶解于NMP。将该氯化巧溶解液恢复到室 溫，添加对苯二胺68.23g，使其完全溶解。将该溶液保持在20°C ± 2°C，将对苯二甲酸二氧化 物124.97g分成10份，每隔约5分钟添加入该溶液。之后一边继续揽拌，一边将溶液保持在20 °C±2°C进行1小时的熟化，得到对式芳香族聚酷胺浓度为6重量％的对式芳香族聚酷胺溶 液。
[0144] 向得到的对式芳香族聚酷胺溶液100g中添加 NMP243g，揽拌60分钟，得到对式芳香 族聚酷胺浓度为1.75重量％的对式芳香族聚酷胺溶液。另外，将抓±粉末（抓±C(日本 Aerosil株式会社制造）、真比重：3.2g/cm3)6g、与抓±粉末(Advanced AluminaAA-〇3(住友 化学株式会社制造）、真比重:4.0g/cm3)6g混合，得到抓±粉末混合物12g。并且，将抓±粉 末混合物1?混合入对式芳香族聚酷胺浓度为1.75重量％的对式芳香族聚酷胺溶液中，揽 拌240分钟，得到含有抓±粉末的芳香族聚酷胺溶液，接着，使用1000网孔的金属丝网过滤 含有该抓±粉末的对式芳香族聚酷胺溶液。之后，在滤液中添加氧化巧0.73g，揽拌240分钟 进行中和，在减压下进行脱泡，得到浆料。
[0145] <层叠隔离膜的制造〉
[0146] 将聚締控多孔性薄膜(宽300mm、长300m)装在卷绕机上，在被拉出的聚締控多孔性 薄膜的一个面上使用棒涂机涂敷上述泥浆，得到涂敷膜。接着，使涂敷后的薄膜通过恒溫恒 湿槽(溫度50°C、相对湿度70%)，W从涂敷膜中析出对式芳香族聚酷胺。接着，使该薄膜通 过水洗装置，W从薄膜中去除NMP及氯化巧。
[0147] 之后，一边用吹风机向洗净后的薄膜吹送热风，一边通过热漉干燥去除水分。由 此，得到了使耐热层(功能层)层叠在聚締控多孔性薄膜的单面上而成的厚度为17WI1的层叠 隔离膜。
[0148] 将得到的层叠隔离膜切缝为60mm宽，并W耐热层成为内侧(忍体侧）的方式卷收到 忍体上，制得了卷体。实施卷收时的卷收拉力为1900重量克。将卷体在室溫下保管2星期后， 从与圆周方向正交的方向，测量从卷体放出的最内圈（第1圈）~第6圈薄膜的聚締控侧(外 侦U)的表面粗糖度。
[0149] (测量装置的规格）
[0150] 表2所示的薄膜表面粗糖度是使用非接触式表面形状计测系统（株式会社菱化 SYSTEMS制造，VertScan(注册商标)2.0R5500GML)测量的。另外，测量条件如下。
[0151] 物镜:5倍(迈克耳孙型）
[0152] 中间镜：1倍
[0153] 滤波器：530nm
[0154] CCD照相机:1/3英寸
[0155] 测量模式:Wave
[0156] 图像视野:700曲1(与圆周方向正交的方向）X940wii(圆周方向）
[0157] 图像连接张数:在与圆周方向正交的方向上的5张
[0158] 数据的水平校正:4次 [0159]截止值:无
[0160] (忍体的规格）
[0161] 比较例2曰、实施例1a~3a中所使用的忍体的直径为152mm，宽度为65mm，其材质为 ABS。
[0162] (凹凸转印情况的总结）
[0163] 表2中的"基准"为卷收到忍体前的隔离膜的表面粗糖度。
[0164] "第1圈"栏的数值是指，在被卷绕在忍体的隔离膜之中的从忍体的外周面起绕1圈 后的位置上所测量的隔离膜的表面粗糖度。另外，该栏的数值是，在从卷体被放出后的隔离 膜的上述位置上测量的表面粗糖度的值。
[0165] "第2~6圈"栏的数值分别是指，在被卷绕在忍体的隔离膜之中的与上述第1圈测 量的位置相对应的第2~6圈的位置上测量的隔离膜的表面粗糖度。即各测量值是每空出1 圈的间隔而测得的值。另外，被卷绕在忍体的隔离膜之中的从忍体的外周面绕至第6圈的位 置是指:从最初将该隔离膜卷绕到忍体上时的、被胶带粘贴的隔离膜的一端，向另一端卷绕 大约2.5m的位置。
[0166] 如表2所示，关于比较例2a的隔离膜的表面粗糖度，尽管"第1圈"的值比"基准"的 值大，但是与"基准"程度相同。
[0167] 并且，关于实施例1a及2a的隔离膜的表面粗糖度，尽管"第1圈"的值比"基准"的值 大，但是"第6圈"的值与"基准"的值一样。另外，关于实施例3a的隔离膜的表面粗糖度，尽管 "第1圈"的值比"基准"的值大，但是"第12圈"的值与"基准"的值程度相近。
[0168] 如上所述，将隔离膜卷绕到与比较例2a的忍体相比表面粗糖度更大的实施例1a及 2a的忍体上时，忍体的凹凸没有转印到位于自忍体的外周面起第6圈（2.5m)附近的隔离膜 上。另外，将隔离膜卷绕到表面粗糖度更大的实施例3a的忍体上时，在位于自忍体的外周面 起第12圈（约5m)附近的隔离膜上，忍体凹凸对隔离膜的表面粗糖度的影响变小。如果是实 施例3a所示那样的忍体表面粗糖度Ra或者化，那么可W降低标准化剥离强度NF。但是，考虑 到忍体的凹凸转印到隔离膜的影响，优选忍体的表面粗糖度Ra比13.1小，或化比15.7小。
[0169] (表面粗糖度与功能层的附着量）
[0170] r 亲']】
[0171]
[0172] 表3表示的是对表2所示的各种忍体进行测量而得到的表面粗糖度(算术平均粗糖 度Ra及均方根粗糖度化）、W及将卷绕在忍体上的隔离膜取下之后的忍体外表面上功能层 的附着量。
[0173] 在实施例1a Ja及3a中，功能层的附着量少，但是比较例2a中，该附着量多。
[0174] 《本实施方式的效果》
[0175] 上述标准化剥离强度NF越大，则隔离膜的功能层附着在忍体上的力量越大。因此， 就标准化剥离强度NF大、即忍体的表面粗糖度Ra及化小的比较例2a的忍体而言，功能层由 于从隔离膜剥落而附着在了忍体上。另一方面，就标准化剥离强度NF小、即忍体的表面粗糖 度Ra及化大的实施例1a~3a的忍体而言，由于功能层对忍体的附着力小，因此实施例1a~ 3a的忍体上几乎没有功能层的残留（没有从隔离膜剥落），能够容易地将具备功能层的隔离 膜从忍体剥离。
[0176] 如表1所示，包含具备特定的外周面算术平均粗糖度Ra的忍体的隔离膜卷体与现 有技术的隔离膜卷体相比，能够显著缩小剥离强度。此时，能够容易地从忍体外周将粘合剂 及电池用隔离膜剥离，并再利用忍体。
[0177] 另外，如表1所示，包含具备特定的外周面均方根粗糖度化的忍体的隔离膜卷体与 现有技术的隔离膜卷体相比，能够显著缩小剥离强度。此时，能够容易地从忍体外周将粘合 剂及电池用隔离膜剥离，并再利用忍体。
[0178] (隔离膜卷体的制造方法）
[0179] 另外，如图4的(a)所示，具有传送隔离膜12的工序、W及将被传送的隔离膜12卷绕 在上述忍体上的工序的隔离膜卷体10的制造方法也包含在本发明中。
[0180] 由此，能够制造忍体可W再利用的隔离膜卷体。
[0181] (裡离子电池）
[0182] 另外，如图1、图2的（a)~（C)、或图3的（a)~(b)所示，具备阴极11及阳极13、W及 夹设在阴极11及阳极13之间的从包含上述忍体的隔离膜卷体10放出的隔离膜12的裡离子 二次电池1也包含在本发明中。
[0183] 本发明的一实施方式中的电池（例如裡离子二次电池1)的制造方法具有:准备阴 极11及阳极13的工序、从上述隔离膜卷体10将隔离膜12放出的工序、将放出的隔离膜12夹 设在阴极11及阳极13之间的工序。之后，将层叠在一起的阴极11、阳极13及隔离膜12切断成 与电池对应的尺寸。
[0184] 由此，因为隔离膜卷体10的忍体8能够再利用，所W能够W低成本提供隔离膜卷体 IOW及从隔离膜卷体10被放出的隔离膜12。因此与现有技术的电池相比，能够W低成本提 供裡离子二次电池1。
[0185] (具备包含功能层的隔离膜的隔离膜卷体）
[0186] 隔离膜12为如图3的(a)~(b)所示那样具备耐热层4的耐热隔离膜且耐热层4与忍 体8的外周面S呈对置状态的隔离膜卷体10,也包含在本发明中。
[0187] 另外，隔离膜12是具备粘合层的粘合隔离膜且粘合层与忍体8的外周面S呈对置状 态的隔离膜卷体，也包含在本发明中。作为该粘合层，可W举出将聚偏氣乙締等粘合性树脂 的涂敷液涂敷到多孔性薄膜5上而形成的层。
[0188] 由于耐热层4及粘合层的粘合性比多孔性薄膜5高，所W容易附着至忍体8的外周 面S。因此，就具备耐热层4或粘合层等功能层的隔离膜而言，功能层可能会附着在忍体上而 妨碍忍体的再利用。但通过本发明，能够抑制功能层附着在忍体上。
[0189] (隔离膜一端的固定）
[0190] 如图6的(b)及(d)所示，隔离膜12的与外周面S相接的一端被固定在外周面S上。
[0191] 由此，能够抑制隔离膜12在外周面S上移位。特别是如果在隔离膜12被卷绕到忍体 8上之前将隔离膜12的一端固定在外周面S上，则在隔离膜12被卷到忍体8上时，能够抑制隔 离膜12从被固定的位置移位。因此，能提供忍体8可W再利用并且卷绕移位少的隔离膜卷体 10。
[0192] 〔附记事项）
[0193] 本发明并不限定为上述各实施方式，在权利要求所示的范围内能够进行各种变 更，适当组合不同的实施方式中掲示的各项技术方案而得到的实施方式也包含在本发明的 技术范围内。
[0194] 〔产业上可利用性）
[01M]本发明也可W应用于在忍体上卷绕除电池用隔离膜W外的一般性薄膜的薄膜卷 体、该薄膜卷体的制造方法、W及除裡离子二次电池之外的利用有薄膜的一般性应用产品。
【主权项】
1. 一种隔离膜卷体，其特征在于： 具备卷绕有多孔性的电池用隔离膜的芯体， 上述芯体的与上述电池用隔离膜相接的外周面的算术平均粗糙度为3.7μπι以上。2. -种隔离膜卷体，其特征在于： 具备卷绕有多孔性的电池用隔离膜的芯体， 上述芯体的与上述电池用隔离膜相接的外周面的均方根粗糙度为4.Ομπι以上。3. 根据权利要求1或2所述的隔离膜卷体，其特征在于:上述电池用隔离膜的与上述外 周面相接的一端被固定在上述外周面上。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的隔离膜卷体，其特征在于：上述电池用隔离膜具 有与上述外周面对置的功能层。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的隔离膜卷体，其特征在于:上述芯体包含树脂。6. -种电池的制造方法，其特征在于包含： 从权利要求1~5中任一项所述的隔离膜卷体将上述电池用隔离膜放出的工序、以及 将放出的上述电池用隔离膜夹设在阴极及阳极之间的工序。7. -种隔离膜卷体的制造方法，其特征在于包含： 传送多孔性的电池用隔离膜的工序、以及 将所传送的上述电池用隔离膜卷绕在外周面的算术平均粗糙度为3.7μπι以上的芯体上 的工序。8. -种隔离膜卷体的制造方法，其特征在于包含： 传送多孔性的电池用隔离膜的工序、以及 将所传送的上述电池用隔离膜卷绕在外周面的均方根粗糙度为4.Ομπι以上的芯体上的 工序。
【文档编号】H01M10/058GK105977432SQ201610136823
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】屋铺大三郎
【申请人】住友化学株式会社