电池用分离器缠绕体的制造方法、电池用分离器缠绕体及电池用分离器缠绕体的制造装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池用分离器缠绕体及电池用分离器缠绕体的制造方法等。
【背景技术】
[0002]在锂离子二次电池的内部，正极及负极被电池用分离器分离。在二次电池的制造中，使用缠绕了薄膜状分离器的分离器缠绕体。二次电池的形状及大小有很多种。因此，制造出的宽度宽的分离器原片被切开成适合于二次电池的宽度，从而被加工成多个分离器缠绕体。通过将分离器缠绕体卷绕成夹在薄膜状的正极与负极之间，从而层叠电极和分离器。
[0003]专利文献I记载了通过测量分离器卷绕物的外径来管理分离器的厚度的技术。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:国际公开公报W02008/013114(2008年I月31日公开)
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]在二次电池的制造中，一起缠绕分离器和电极，因此从制造效率的观点出发，优选分离器缠绕体与薄片状电极的缠绕体在长边方向(缠绕方向)上的长度一致。分离器原片是有孔薄膜，在制造工序中被延伸，因此有时会中途断裂。由于断裂的位置而分离器缠绕体在长边方向上的长度会不同。在现有技术中，在分离器缠绕体的制造中没有考虑断裂。
[0009]本发明的目的在于提供一种长的分离器缠绕体。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本发明的一个方式的电池用分离器缠绕体的制造方法的特征在于，包括:连接工序，在长边方向上将多个电池用分离器连接在一起，从而制造电池用分离器缠绕体。
[0012]本发明的一个方式的电池用分离器缠绕体的特征在于，包括多个电池用分离器，上述多个电池用分离器在长边方向上互相连接在一起。
[0013]本发明的一个方式的电池用分离器缠绕体的制造装置的特征在于，具备:贮存部，贮存小于规定长度的多个电池用分离器;选择部，从所贮存的上述多个电池用分离器之中，选择在长边方向上连接在一起时成为上述规定长度以上且更接近上述规定长度的电池用分离器的组合;和提示部，向用户提示选择出的上述电池用分离器的组合。
[0014]本发明的一方式的电池用分离器缠绕体的制造装置具备:贮存部，将小于规定长度的多个电池用分离器与批量信息建立对应关系后贮存;选择部，从所贮存的上述多个电池用分离器之中，选择在长边方向上连接在一起时成为上述规定长度以上且制造批量更接近的电池用分离器的组合;和提示部，向用户提示选择出的上述电池用分离器的组合。
[0015]发明效果
[0016]根据本发明的一实施方式，能够得到长的电池用分离器缠绕体。
【附图说明】
[0017]图1是表示锂离子二次电池的截面结构的示意图。
[0018]图2是表示图1所示的锂离子二次电池的详细结构的示意图。
[0019]图3是表示图1所示的锂离子二次电池的其他结构的示意图。
[0020]图4是表示切开分离器的切开装置的结构的示意图。
[0021]图5是表示图4所示的切开装置的切断装置的结构的侧视图及主视图。
[0022]图6是表示本发明的一实施方式的连接装置的示意结构的截面图。
[0023]图7是表示在上述连接装置中切割分离器的方法的截面图。
[0024]图8是表示本发明的一实施方式的贮存装置的示意结构的主视图。
[0025]图9是表示上述贮存装置的功能块的图。
[0026]图10是表示在本发明的一实施方式中选择连接在一起的分离器的流程的图。
[0027]图11是表示在本发明的一实施方式中选择连接在一起的分离器的其他流程的图。
[0028]图12是表示去除缺陷的工序的示意图。
[0029]图13是表示贮存部的变形例的图。
[0030]图14是表示贮存部的变形例的图。
[0031]图15是表示贮存部的变形例的图。
【具体实施方式】
[0032][共同的结构]
[0033]依次说明在后述的实施方式中相同的锂离子二次电池、分离器、耐热分离器、耐热分离器的制造方法、切开装置、切断装置。
[0034](锂离子二次电池)
[0035]代表锂离子二次电池的非水电解液二次电池其能量密度高，因此当前作为在个人计算机、移动电话、便携式信息终端等设备、汽车、航空器等移动体中使用的电池、或者辅助电力的稳定供给的固定用电池而被广泛使用。
[0036]图1是表示锂离子二次电池I的截面结构的示意图。
[0037]如图1所示，锂离子二次电池I具备阴极11、分离器12和阳极13。在锂离子二次电池I的外部，在阴极11与阳极13之间连接外部设备2。并且，在锂呙子二次电池I充电时电子向方向A移动，放电时电子向方向B移动。
[0038](分离器)
[0039]分离器12被配置在作为锂离子二次电池I的正极的阴极11和作为其负极的阳极13之间，并夹在阴极11和阳极13之间。分离器12分离阴极11与阳极13之间，同时能够使锂离子在阴极11与阳极13之间移动。分离器12其材料例如包含聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃。
[0040]图2是表示图1所示的锂离子二次电池I的详细结构的示意图，(a)表示通常的结构，(b)表示锂离子二次电池I升温时的情况，(c)表示锂离子二次电池I急剧升温时的情况。
[0041]如图2(a)所示，分离器12中设有多个孔P。通常，锂离子二次电池I的锂离子3经由孔P而往来。
[0042]在此，例如，有时由于锂离子二次电池I的过充电或外部设备的短路引起的大电流等，锂离子二次电池I会升温。此时，如图2(b)所示，分离器12熔解或变柔软，孔P会堵塞。然后，分离器12会收缩。由此，锂离子3的往来会停止，因此上述的升温也会停止。
[0043]但是，在锂离子二次电池I急剧升温的情况下，分离器12急剧收缩。此时，如图2(c)所示，分离器12有时会被破坏。然后，锂离子3会从被破坏的分离器12泄露，因此锂离子3的往来不会停止。因此，升温会持续。
[0044](耐热分离器)
[0045]图3是表示图1所示的锂离子二次电池I的其他结构的示意图，(a)表示通常的结构，(b)表示锂离子二次电池I急剧升温时的情况。
[0046]如图3(a)所示，锂离子二次电池I还可以具备耐热层4。耐热层4和分离器12形成耐热分离器12a。耐热层4层叠在分离器12的阴极11侧的一面上。另外，耐热层4也可以层叠在分离器12的阳极13侧的一面上，也可以层叠在分离器12的两个面上。并且，在耐热层4也可以设置与孔P相同的孔。通常，锂离子3经由孔P和耐热层4的孔而往来。耐热层4的材料包含例如全芳香族聚酰胺(芳香聚酰胺树脂)。
[0047]如图3(b)所示，即使锂离子二次电池I急剧升温，分离器12熔解或变柔软，由于耐热层4辅助分离器12，因此可维持分离器12的形状。因此，分离器12熔解或变柔软，孔P堵塞。由此，锂离子3往来停止，因此上述的过放电或过充电也会停止。这样可抑制分离器12的破坏。
[0048](耐热分离器的制造工序)
[0049]锂离子二次电池I的耐热分离器12a的制造并没有特别限定，可以利用公知的方法来进行。以下，假设作为分离器12的材料而主要包含聚乙烯的情况来进行说明。但是，即使分离器12包含其他材料的情况下，也可以通过同样的制造工序来制造分离器12。
[0050]例如，可列举如下方法:在热塑性树脂中加可塑剂而实现薄膜成形之后，用适当的溶媒去除该可塑剂。例如，在分离器12由包含超高分子量聚乙烯的聚乙烯树脂形成的情况下，可通过以下所示的方法来制造。
[0051]该方法包括:(I)混合超高分子量聚乙烯和碳酸钙等无机填充剂来得到聚乙烯树脂组成物的混合工序、(2)使用聚乙烯树脂组成物成形薄膜的压延工序、(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和(4)延伸在工序(3)中得到的薄膜而得到分离器12的延伸工序。
[0052]通过去除工序，在薄膜中设置多个微细孔。通过延伸工序延伸后的薄膜的微细孔成为上述的孔P。由此，形成具有规定厚度和透气度的聚乙烯微多孔膜、即分离器12。
[0053]另外，在混合工序中，也可以混合超高分子量聚乙烯100重量部、重量平均分子量在I万以下的低分子量聚稀经5?200重量部和无机填充剂100?400重量部。
[0054]然后，在涂敷工序中，在分离器12的表面形成耐热层4。例如，在分离器12上涂敷芳香聚酰胺/NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶液(涂敷液)，形成作为芳香聚酰胺耐热层的耐热层4。耐热层4可以仅设置在分离器12的一个面上，也可以设置在两个面上。此外，作为耐热层4，也可以涂敷氧化铝/羧甲基纤维素。
[0055]在分离器12上涂敷涂敷液的方法只要是能够均匀地湿涂的方法即可，没有特别的限制，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、喷雾法、浸涂法、辊涂法、丝网印刷法、苯胺印刷法、棒涂法、凹板印刷式涂法、模涂法等。耐热层4的厚度能够通过调节用涂敷湿膜的厚度、涂敷液中的粘合剂浓度和填料浓度之和表示的固定分量浓度、填料与粘合剂之比来进行控制。
[0056]另外，进行涂敷时，作为固定或者传送分离器12的支撑体可使用树脂制薄膜、金属制传送带、卷筒等。
[0057]如以上所述，能够制造层叠了耐热层4的分离器12、即耐热分离器12a。制造出的耐热分离器12a卷绕于圆筒形状的芯体。另外，通过以上的制造方法制造出的对象并不限于耐热分离器12a。该制造方法也可以不包括涂敷工序。此时，制造出的对象是分离器12。