卷芯、隔膜卷绕体制造技术

本发明专利技术涉及卷芯、隔膜卷绕体，其课题在于抑制电池用隔膜向卷芯卷绕的卷绕偏移。芯在外周面设置有沿芯的宽度方向延伸的一根以上的槽，槽的深度为30μm以上，当将芯的外周的长度设为D(mm)，将设置于外周面的槽的根数设为N根时，满足N/D＞0.0025。

【技术实现步骤摘要】
卷芯、隔膜卷绕体
本专利技术涉及用于卷绕电池用隔膜的卷芯、以及隔膜卷绕体。
技术介绍
在锂离子二次电池的内部，正极及负极被多孔质的隔膜分离。在锂离子二次电池的制造中，使用将该隔膜卷绕于圆筒形状的芯而成的隔膜卷绕体。专利文献1公开了包括导电性构件的芯、以及将微多孔膜卷绕于该芯而成的卷绕体。在先技术文献专利文献专利文献1：日本公开专利公报“日本特开2013-139340号公报(2013年7月18日公开)”通常电池用隔膜作为卷绕于卷芯的隔膜卷绕体而被搬运，向电池的制造工序供给。在电池的制造工序中，将电池用隔膜从卷芯卷出而使用，但为了电池组装装置的行进稳定性，要求电池用隔膜以无卷绕偏移的状态卷绕。然而，在使用以往的卷芯的情况下，电池用隔膜的卷绕初期的第一层至第几层的卷绕不稳定，因此有时产生第一层从稳定的第几层以后的卷绕层伸出的卷绕偏移。在产生这种第一层至第几层的伸出的情况下，需要从隔膜卷绕体卷出电池用隔膜然后再次重新卷绕，导致生产效率的降低。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于抑制电池用隔膜的卷绕偏移。用于解决课题的方案为了解决上述的课题，本专利技术的卷芯用于在外周面卷绕电池用隔膜，其特征在于，在所述外周面设置有沿与卷绕所述电池用隔膜的方向交叉的方向延伸的一根以上的槽，所述槽的深度为30μm以上，当将所述卷芯的外周的长度设为Dmm，将设置于所述外周面的槽的根数设为N根时，满足下述(式1)。N/D＞0.0025···(式1)专利技术效果本专利技术起到抑制电池用隔膜向卷芯卷绕的卷绕偏移的效果。附图说明图1是示出锂离子二次电池的剖面结构的示意图。图2是示出图1所示的锂离子二次电池的详细结构的示意图。图3是示出图1所示的锂离子二次电池的另一结构的示意图。图4是示出将隔膜分切的分切装置的结构的示意图。图5是示出图4所示的分切装置的切断装置的结构的图。图6是示出本专利技术的实施方式1所涉及的隔膜卷绕体的结构的示意图。图7是本专利技术的实施方式1所涉及的芯的立体图。图8是本专利技术的实施方式1所涉及的芯上设置的槽的剖视图。图9是示出本专利技术的实施例所涉及的槽的测定位置的图。图10是示出本专利技术的实施例所涉及的隔膜卷绕体的卷绕偏移的情形的图。图11是示出本专利技术的实施例所涉及的各实验例的测定结果的图。图12是示出图11所示的各实验例的图。附图标记说明1锂离子二次电池；2外部设备；3锂离子；4耐热层；5多孔质膜；6分切装置；7切断装置；8、c、u、l芯(卷芯)；10隔膜卷绕体；11阴极；12隔膜(电池用隔膜)；12a第一层部分；12b除第一层以外的部分；13阳极；61卷出辊；62、63、68辊；70L、70U、70L卷绕辊；71刀架；81外侧圆筒部；82内侧圆筒部；83肋。具体实施方式〔实施方式1〕(锂离子二次电池)以锂离子二次电池为代表的非水电解液二次电池的能量密度高，因此当前作为在个人计算机、便携式电话、便携式信息终端等设备、机动车、航空器等移动体中使用的电池而被广泛使用，或者作为有助于电力的稳定供给的固定用电池而被广泛使用。图1是示出锂离子二次电池1(电池)的剖面结构的示意图。如图1所示，锂离子二次电池1具备阴极11、隔膜12(电池用隔膜)以及阳极13。在锂离子二次电池1的外部，在阴极11与阳极13之间连接外部设备2。并且，在锂离子二次电池1充电时电子向方向A移动，在放电时电子向方向B移动。(隔膜)隔膜12配置在锂离子二次电池1的正极即阴极11与其负极即阳极13之间，且被阴极11与阳极13夹持。隔膜12是将阴极11与阳极13之间分离并且能够使锂离子在其间移动的多孔质膜。隔膜12的材料例如包含聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃。图2是示出图1所示的锂离子二次电池1的详细结构的示意图，(a)示出通常的结构，(b)示出锂离子二次电池1升温时的情况，(c)示出锂离子二次电池1急剧升温时的情况。如图2的(a)所示，在隔膜12上设有许多孔P。通常，锂离子二次电池1的锂离子3能够经由孔P而往返。在此，例如，有时由于锂离子二次电池1的过充电或外部设备的短路所引起的大电流等而导致锂离子二次电池1升温。在该情况下，如图2的(b)所示，隔膜12熔化或变得柔软而堵塞孔P。而且隔膜12收缩。由此，锂离子3的移动停止，因此上述的升温也停止。但是，在锂离子二次电池1急剧地升温的情况下，隔膜12急剧地收缩。在该情况下，如图2的(c)所示，隔膜12有时破裂。然后，锂离子3从破裂的隔膜12漏出，因此锂离子3的移动不停止。因此，温度继续上升。(耐热隔膜)图3是示出图1所示的锂离子二次电池1的另一结构的示意图，(a)示出通常的结构，(b)示出锂离子二次电池1急剧升温时的情况。如图3的(a)所示，隔膜12可以是具备多孔质膜5和耐热层4的耐热隔膜。耐热层4层叠在多孔质膜5的阴极11侧的单面上。需要说明的是，耐热层4也可以层叠在多孔质膜5的阳极13侧的单面上，还可以层叠在多孔质膜5的双面上。并且，在耐热层4上也设有与孔P同样的孔。通常，锂离子3经由孔P和耐热层4的孔而往返。作为耐热层4的材料，例如包括全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)。如图3的(b)所示，即便锂离子二次电池1急剧地升温而多孔质膜5熔化或变得柔软，由于耐热层4对多孔质膜5进行辅助，因此多孔质膜5的形状也得以维持。因此，停留在多孔质膜5熔化或变得柔软而堵塞孔P的状态。由此，由于锂离子3的移动停止，从而上述的过放电或过充电也停止。这样，隔膜12的破裂得以抑制。(耐热隔膜的制造工序)锂离子二次电池1的耐热隔膜的制造不受特别限定，能够利用公知的方法来进行。以下，假设多孔质膜5的材料主要包含聚乙烯的情况来进行说明。但是，在多孔质膜5包含其他材料的情况下，也能够通过同样的制造工序来制造隔膜12。例如，能够举出在向热塑性树脂中添加增塑剂而进行膜成形之后，利用适当的溶剂将该增塑剂去除的方法。例如，在多孔质膜5由包含超高分子量聚乙烯的聚乙烯树脂形成的情况下，能够通过以下所示的方法来制造。该方法包括：(1)混制超高分子量聚乙烯和碳酸钙等无机填充剂而得到聚乙烯树脂组合物的混制工序、(2)使用聚乙烯树脂组合物成形膜的压延工序、(3)从在工序(2)中得到的膜中去除无机填充剂的去除工序、以及(4)将在工序(3)中得到的膜拉伸而得到多孔质膜5的拉伸工序。通过去除工序，在膜中设置许多微孔。通过拉伸工序拉伸后的膜的微孔成为上述的孔P。由此，形成具有规定的厚度和透气度的聚乙烯微多孔膜、即多孔质膜5。需要说明的是，在混制工序中，也可以对超高分子量聚乙烯100重量份、重量平均分子量在1万以下的低分子量聚烯烃5～200重量份、以及无机填充剂100～400重量份进行混制。然后，在涂敷工序中，在多孔质膜5的表面形成耐热层4。例如，在多孔质膜5上涂敷芳族聚酰胺/NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶液(涂敷液)，形成作为芳族聚酰胺耐热层的耐热层4。耐热层4可以仅设置在多孔质膜5的单面上，也可以设置在多孔质膜5的双面上。另外，作为耐热层4，也可以涂敷包含氧化铝/羧甲基纤维素等填料的混合液。在多孔质膜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，没有特别的限制，可采用以往公知的方法。例如，可以采用毛细管涂布法、旋涂法、挤出式涂布法、喷涂法、浸涂法、辊式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卷芯，其用于在外周面卷绕电池用隔膜，其特征在于，在所述外周面设置有沿与卷绕所述电池用隔膜的方向交叉的方向延伸的一根以上的槽，所述槽的深度为30μm以上，当将所述卷芯的外周的长度设为D，将设置于所述外周面的槽的根数设为N根时，满足下述式1，N/D＞0.0025···式1其中，D的单位是mm。

【技术特征摘要】
2016.08.29 JP 2016-167094;2017.03.31 KR 10-2017-001.一种卷芯，其用于在外周面卷绕电池用隔膜，其特征在于，在所述外周面设置有沿与卷绕所述电池用隔膜的方向交叉的方向延伸的一根以上的槽，所述槽的深度为30μm以上，当将所述卷芯的外周的长度设为D，将设置于所述外周面的槽的根数设为N根时，满足下述式1，N/D＞0.0025···式1其中，D的单位是mm。2.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述槽的深度为1000μm以下。3.根据权利要求1或2所述的卷芯，其特征在于，所述槽的深度为50μm以上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的卷芯，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥胁弘树，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP