(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、少なくとも一方の表面層がアラミド樹脂を含む耐熱性多孔質層であるセパレータ、および負極を、水に対する接触角が９０°以上である表面を有する巻芯により捲回して電池素子を作製する工程を有し、
前記表面は、水に対する接触角が９０°以上である材料を含み、
前記水に対する接触角が９０°以上である材料が、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、および無電解めっきにより金属とともに共析されたフッ素樹脂から選ばれる少なくとも一種である非水系電解質電池の製造方法。
【請求項２】
前記巻芯の表面は、前記セパレータの耐熱性多孔質層に対する摩擦係数が０．６以下である請求項１に記載の非水系電解質電池の製造方法。
【請求項３】
前記巻芯の表面は、下地材に、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及びテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体から選ばれる少なくとも一種を含むコーティング液を塗布して形成されたものである請求項１または請求項２に記載の非水系電解質電池の製造方法。
【請求項４】
前記巻芯の表面は、下地材に、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及びテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体から選ばれる少なくとも一種を含む粉体塗料を塗布して形成されたものである請求項１または請求項２に記載の非水系電解質電池の製造方法。
【請求項５】
前記巻芯の表面は、下地材に、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及びテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体から選ばれる少なくとも一種を含むシートを付着させて形成されたものである請求項１または請求項２に記載の非水系電解質電池の製造方法。
【請求項６】
正極、セパレータ、負極、および電解質を具備する非水系電解質電池の、前記正極、前記セパレータ、および前記負極を捲回して電池素子を製造する工程において用いられ、水に対する接触角が９０°以上である表面を有し、
前記表面は、水に対する接触角が９０°以上である材料を含み、
前記水に対する接触角が９０°以上である材料が、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、および無電解めっきにより金属とともに共析されたフッ素樹脂から選ばれる少なくとも一種である巻芯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱性に優れたセパレータを備えた非水系電解質電池を製造する方法及びそれに用いる巻芯に関するものであり、特に正極、セパレータおよび負極を巻芯に捲回させ、捲回させた電池素子を巻芯から取り外すのに好適な方法及び巻芯に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話・ノートパソコンといった携帯用電子機器の主電源には、高エネルギー密度を有するという特徴から、主にリチウムイオン二次電池が用いられている。これらの電子機器の高性能化に伴い、リチウムイオン二次電池は小型化・高容量化の要求が高く、高エネルギー密度化の開発が活発である。一方、リチウムイオン二次電池のエネルギー密度の向上に伴い安全性を確保する技術開発も重要となっており、セパレータの耐熱性を向上させる技術も着目されている。
【０００３】
耐熱性を向上させたセパレータとして、例えば、アラミド樹脂を含む多孔質層をポリオレフィン微多孔膜に被覆したセパレータが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。このようなセパレータは、従来のセパレータに比べて耐熱性が高いため、リチウムイオン二次電池の安全性を向上させることができる。
【０００４】
ところで、円筒型、角型などの捲回型リチウムイオン二次電池は、渦巻状の電池素子を外装に入れ、タブを取り付け、電解質を注入することで製造される。ここで、この電池素子は、一般にセパレータの一端を捲回機の巻芯に取り付けた後、両面に正極板と負極板を配した別のセパレータをさらに巻き芯に取り付けた後、巻芯を回転させてセパレータと前記両極板を同時に捲回し、これを巻芯から抜き取ることで製造される。
【０００５】
この巻芯は、ステンレス鋼等の金属材料で作製されているのが一般的である。このような従来のステンレス鋼等で作製された巻芯において、一般的なポリエチレン微孔膜からなるセパレータを用いた場合には電池素子を巻芯から良好に引き抜くことができる。
【０００６】
ところが、特許文献１、２に記載されたようなアラミド樹脂を含む耐熱性多孔質層は滑り性が悪いため、（i）電池素子を巻芯から抜き取る際に電池素子が容易に抜けない、（ii）無理に引き抜くと電池素子の中心部が巻芯とともに突出し、竹の子状になるといった形くずれが生じる、（iii）セパレータのずれや損傷により極板間での短絡が生じる可能性がある、といった問題が懸念される。
【０００７】
この点、巻芯として、ビッカース硬度２０００ＨＶ以上、摩擦係数０．５以下である表面部を有したものを用いる技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。このような技術によれば、上述した問題を解決することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３１７５７３０号
【特許文献２】特開２００５−２０９５７０号公報
【特許文献３】特開２００９−７０７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、電池素子を巻芯から抜き取る際に形くずれ等が発生しない程度の滑り性を有していても、極性の高いアラミド樹脂と親和性の高い材料を巻芯の表面に用いた場合、アラミド樹脂と巻芯の接着性が高くなるため、耐熱性多孔質層の一部が剥がれ落ちて巻芯の表面に付着してしまう場合がある。このような場合は、巻芯の表面に付着した異物が電池素子の製造に支障を来たす恐れがある。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題を解決し、アラミド樹脂を含む耐熱性多孔質層を適用したセパレータを用いて非水系電解質電池を製造する場合における製造上の不具合を改善することを目的とする。
具体的には、本発明は、セパレータ等を捲回して作製された電池素子の巻芯からの抜き取り性に優れた非水系電解質電池の製造方法及び巻芯を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の課題に対して電池の製造工程に関する検討を鋭意検討した結果、適切な巻芯を選定することにより、上記の製造上の不具合を改善できることを見出し本発明に至った。すなわち、前記課題を達成するための具体的手段は、以下に示す通りである。
【００１２】
＜１＞  正極、少なくとも一方の表面層がアラミド樹脂を含む耐熱性多孔質層であるセパレータ、および負極を、水に対する接触角が９０°以上である表面を有する巻芯により捲回して電池素子を作製する工程を有し、
前記表面は、水に対する接触角が９０°以上である材料を含み、
前記水に対する接触角が９０°以上である材料が、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、および無電解めっきにより金属とともに共析されたフッ素樹脂から選ばれる少なくとも一種である非水系電解質電池の製造方法である。
【００１４】
＜２＞  前記巻芯の表面は、前記セパレータの耐熱性多孔質層に対する摩擦係数が０．６以下であることを特徴とする前記＜１＞に記載の非水系電解質電池の製造方法である。
【００１５】
＜３＞  前記巻芯の表面は、下地材に、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及びテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体から選ばれる少なくとも一種を含むコーティング液を塗布して形成されたものである前記＜１＞または前記＜２＞に記載の非水系電解質電池の製造方法である。
【００１６】
＜４＞  前記巻芯の表面は、下地材に、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及びテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体から選ばれる少なくとも一種を含む粉体塗料を塗布して形成されたものである前記＜１＞または前記＜２＞に記載の非水系電解質電池の製造方法である。
【００１７】
＜５＞  前記巻芯の表面は、下地材に、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及びテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体から選ばれる少なくとも一種を含むシートを付着させて形成されたものである前記＜１＞または前記＜２＞に記載の非水系電解質電池の製造方法である。
【００２０】
＜６＞  正極、セパレータ、負極、および電解質を具備する非水系電解質電池の、前記正極、前記セパレータ、および前記負極を捲回して電池素子を製造する工程において用いられ、水に対する接触角が９０°以上である表面を有し、
前記表面は、水に対する接触角が９０°以上である材料を含み、
前記水に対する接触角が９０°以上である材料が、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、および無電解めっきにより金属とともに共析されたフッ素樹脂から選ばれる少なくとも一種である巻芯である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、アラミド樹脂を含むセパレータを用いた非水系電解質電池の製造上の問題を解決し、セパレータ等を捲回して作製された電池素子の巻芯からの抜き取り性に優れた非水系電解質電池の製造方法及び巻芯を提供することができる。これにより、耐熱性多孔質層の剥がれ落ちが回避され、安全性の高い電池を好適に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】円筒型電池作製に用いる巻芯の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施例における摩擦係数の測定方法を説明するための模式図である。
【図３】本発明における接触角の測定方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は以下の構成に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できるものであればいずれの構成をも採用できる。
【００２４】
本発明は、正極、セパレータ、負極および電解質を具備する非水系電解質電池の製造方法であって、前記セパレータの少なくとも一方の表面層がアラミド樹脂を含む耐熱性多孔質層である場合において、正極、セパレータおよび負極を、水に対する接触角が９０°以上である表面を有する巻芯により捲回して電池素子を作製する工程を設けて構成されたものである。
【００２５】
本発明は、巻芯の表面が水に対する接触角が９０°以上である材料を含むことで、該表面の水に対する接触角が９０°以上であることにより、アラミド樹脂を含む耐熱性多孔質層に対する摩擦係数を低減することができると共に、巻芯と耐熱性多孔質層とが過度に接着することを防止できる。これにより、電池素子を巻芯から抜き取る際に、電池素子が型崩れして竹の子状になったり、耐熱性多孔質層の一部が破損したりすることを防止できる。
【００２６】
［巻芯の構成］
本発明において用いられる巻芯について、具体的に説明する。巻芯は、図１に示したような、本体部１と、これを支持する支持体部２とを備えて構成されている。本体部１にはセパレータを挟むスリット３が設けられたタイプを採用できる。なお、支持体部２は、図示しないモーターに連結されて回転するような構成となっている。本体部１の少なくともセパレータと接触する表面は、水に対する接触角が９０°以上であり、好ましくは「水に対する接触角が９０°以上である材料」を含んで形成されている。
【００２７】
巻芯の表面を形成する「水に対する接触角が９０°以上である材料」としては、例えば、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（以下、ＥＴＦＥということがある。）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下、ＦＥＰということがある。）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡということがある。）、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥということがある。）等のテトラフルオロエチレン系重合体や、無電解めっきにより金属とともに共析されたフッ素樹脂等の有機材料、または窒化クロム、炭化クロム等の無機材料などから目的等の場合に応じて選択することができる。
水に対する接触角が９０°以上である材料は、一種単独で用いるほか、二種以上を併用してもよい。
【００２８】
上記巻芯の表面について、極性の高いアラミド樹脂との接着性が高いと芯抜けにおいて不良が発生するため、極性の高い水に対する接触角が９０°以上の材料が好ましく用いられる。接触角は、さらに好ましくは１００°以上である。なお、巻芯の表面に水に対する接触角が９０°以上の材料を用いたとしても、巻芯の下地の材質や表面層の形成方法、表面層の凹凸状態によって、必ずしも巻芯の表面の接触角が９０°以上になるとは限らない。
【００２９】
水に対する接触角は、図３に示すように、平面状に成形した際の表面と該表面上に滴下された水滴の接線とのなす角度θであり、接触角計（ＤＭ３００ 協和界面科学株式会社製）を用いて、空気中常温で静的法により測定される値である。また、測定においては、巻芯の形状が複雑であり、測定が困難である場合、巻芯と同等のコーティングをステンレス鋼板に実施し、巻芯と同等の表面組成を持つ板を作製し、接触角を測定すればよい。
【００３０】
ここで、巻芯の表面とは、水に対する接触角が９０°以上である材料が有機材料の場合、深さ１００μｍまでの厚みの層であり、特に、深さ１０μｍまでの厚みの層に「水に対する接触角が９０°以上である材料」が含有されていることが好ましい。また、水に対する接触角が９０°以上である材料が無機材料の場合、深さ１０μｍまでの厚みの層であり、特に、深さ３μｍまでの厚みの層に「水に対する接触角が９０°以上である材料」が含有されていることが好ましい。
【００３１】
また、「水に対する接触角が９０°以上である材料」としてＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のテトラフルオロエチレン系重合体を用いる場合、表面のＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等は、表面をなす層の固形分に対して１０質量％以上、好ましくは４０質量％以上含まれていることが好ましい。さらに、セパレータと接触する巻芯面積の全面積中、ＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のテトラフルオロエチレン系重合体を含む部分の面積が３０％以上、好ましくは５０％以上を占めることが好ましい。
【００３２】
本発明におけるＥＴＦＥ中のエチレンの含有量は、共重合体の成形性の観点から、１〜５０ｍｏｌ％程度とすることが好ましく、さらに好ましくは１〜２０ｍｏｌ％の範囲である。
【００３３】
本発明におけるＦＥＰ中のヘキサフルオロプロピレンの含有量は、共重合体の成形性の観点から、１〜４０ｍｏｌ％程度とすることが好ましく、さらに好ましくは１〜２０ｍｏｌ％の範囲である。
【００３４】
本発明におけるＰＦＡとは、すなわちテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体とは−ＣＦ２ＣＦ２−と−ＣＦ(ＯＲf)ＣＦ２−の２種のモノマー単位からなる共重合体をいう。ここでＲfは炭素数が１〜８のパーフロオロアルキル基である。この共重合体中のパーフルオロアルキルビニルエーテルの含有量は共重合体の成形性の観点から、１〜４０ｍｏｌ％程度とすることが好ましく、さらに好ましくは１〜２０ｍｏｌ％の範囲である。
【００３５】
「水に対する接触角が９０°以上である材料」としてフッ素樹脂を用いる場合、表面のフッ素樹脂は、表面をなす層の固形分に対して５質量％以上、好ましくは２０質量％以上含まれていることが好ましい。さらに、セパレータと接触する巻芯面積の全面積中、フッ素樹脂を含む部分の面積が１０％以上、好ましくは３０％以上を占めることが好ましい。
【００３６】
また、「水に対する接触角が９０°以上である材料」として窒化クロム、炭化クロムを用いる場合、表面の窒化クロム又は炭化クロムは、表面をなす層の固形分（質量基準）に対して窒化クロム又は炭化クロムの質量比は３０％以上であることが好ましい。３０％以上であれば、表面層の強度及び滑りが良好である。さらに、セパレータと接触する巻芯面積の全面積中、窒化クロム又は炭化クロムを含む部分の面積は３０％以上、好ましくは５０％以上を占めることが好ましい。
窒化クロムを用いる場合、巻芯の表面に窒化クロム以外に金属または金属酸化物が混合されてもよい。窒化クロム以外の金属または酸化物等としては、特に限定されるものではないが、好ましくはビッカース硬度が２００ＨＶ以上であることが好ましい。例えば、アークイオンプレーティングにより、ターゲートに窒化クロムと混合したい金属との合金を用いることで、窒化クロム以外の金属を混合することが可能である。
また、滑り性向上のために、巻芯の表面に炭化クロム以外にフッ素樹脂を混合してもよい。この場合、前記フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリクロロトリフルオロエチレン、パーフルオロアルキル基含有アクリレート系共重合体、フッ化ビニリデン系共重合体、トリフルオロエチレン・ビニルエーテル交互共重合体等が挙げられ、好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体である。
【００３７】
本発明では、巻芯の表面は、前記セパレータの耐熱性多孔質層に対する摩擦係数が０．６以下であることが好ましい。ここで、本発明における摩擦係数は、以下の実施例で示した測定方法により得られた摩擦係数で定義される。セパレータの耐熱性多孔質層に対する摩擦係数が０．６以下であると、耐熱性多孔質層に対する滑り性が良好であり、電池素子を巻芯から抜き取る際の型崩れの発生を防止することができる。
【００３８】
［巻芯の製造方法］
本発明の巻芯は、本体部１の表面のうち、少なくともセパレータと接触する部分が、好ましくは「水に対する接触角が９０°以上である材料」で形成され、水に対する接触角が９０°以上である表面を有していれば、その製造方法は特に限定されるものではない。水に対する接触角が９０°以上である材料が有機材料である場合は、大きく分類して、コーティングによる方法、接着による方法、または粉体塗装による方法、あるいは無電解めっきにより金属と共析する方法により好適に作製される。また、水に対する接触角が９０°以上である材料が無機材料である場合は、真空蒸着法、アークイオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、電解めっき、溶射コーティング等により好適に作製される。
【００３９】
（コーティングによる方法）
コーティングによる方法は、ステンレス鋼やリボン鋼等の金属材料等からなる下地材の表面に、「水に対する接触角が９０°以上である材料」を含有したコーティング液をコーティングする方法であり、複雑な形状の巻芯においても均一被覆が可能である点において優れている。具体的に本方法では、下地材を脱脂処理または空焼きを行って表面の有機物等を除去した後、ブラスター処理等で表面を粗面化後、洗浄・乾燥を実施し、その後「水に対する接触角が９０°以上である材料」を含有するコーティング液を用いてトップ塗装を行い、乾燥・焼成を実施することが好適である。この場合、水に対する接触角が９０°以上である材料として、前記テトラフルオロエチレン系重合体、特にテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いる場合に好適である。
焼成においては、ＥＴＦＥ等の接触角９０°以上の有機材料の融点以上の温度で焼成し、ＥＴＦＥ等の有機材料を溶融させて表面を平滑にするが、焼成を実施せずに、乾燥により溶媒を蒸発させ、ＥＴＦＥ等の有機材料の微粒子を表面にそのまま残す方法も有効である。また、接着性向上のために、下地材とトップ塗装によるコーティング層の間にプライマー層を含有させてもよい。
【００４０】
上記コーティング方法としては、特に限定されるものではないが、例えばスピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング等が挙げられ、複雑な形状に均一かつ容易にコーティングできる点でスプレーコーティングとディップコーティングが望ましい。
【００４１】
前記「水に対する接触角が９０°以上である材料」としてＥＴＦＥを用いる場合、接着性向上や塗膜の耐久性向上のために、トップ塗装のコーティング剤には、ＥＴＦＥ以外の樹脂を混合させてもよい。具体的に、ＥＴＦＥ以外の樹脂としては、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素樹脂等が利用可能であり、金属との接着性を考慮すると、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂がより好ましく、塗膜の耐久性を考慮するとＥＴＦＥ以外のフッ素樹脂の混合が好ましい。ＥＴＦＥ以外のフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリクロロトリフルオロエチレン、パーフルオロアルキル基含有アクリレート系共重合体、フッ化ビニリデン系共重合体、トリフルオロエチレン・ビニルエーテル交互共重合体等が挙げられる。
【００４２】
前記「水に対する接触角が９０°以上である材料」としてＦＥＰを用いる場合、接着性向上や塗膜の耐久性向上のために、トップ塗装のコーティング剤にはＦＥＰ以外の樹脂を混合させてもよい。具体的に、ＦＥＰ以外の樹脂としては、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素樹脂等が利用可能であり、金属との接着性を考慮すると、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂がより好ましく、塗膜の耐久性を考慮するとＦＥＰ以外のフッ素樹脂の混合が好ましい。ＦＥＰ以外のフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリクロロトリフルオロエチレン、パーフルオロアルキル基含有アクリレート系共重合体、フッ化ビニリデン系共重合体、トリフルオロエチレン・ビニルエーテル交互共重合体等が挙げられる。
【００４３】
前記「水に対する接触角が９０°以上である材料」としてＰＦＡを用いる場合、接着性向上や塗膜の耐久性向上のために、トップ塗装のコーティング剤にはＰＦＡ以外の樹脂を混合させてもよい。具体的に、ＰＦＡ以外の樹脂としては、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素樹脂等が利用可能であり、金属との接着性を考慮すると、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂がより好ましく、塗膜の耐久性を考慮するとＰＦＡ以外のフッ素樹脂の混合が好ましい。ＰＦＡ以外のフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリクロロトリフルオロエチレン、パーフルオロアルキル基含有アクリレート系共重合体、フッ化ビニリデン系共重合体、トリフルオロエチレン・ビニルエーテル交互共重合体等が挙げられる。
【００４４】
前記「水に対する接触角が９０°以上である材料」としてＰＴＦＥを用いる場合、接着性向上や塗膜の耐久性向上のために、トップ塗装のコーティング剤にはＰＴＦＥ以外の樹脂を混合させてもよい。具体的に、ＰＴＦＥ以外の樹脂としては、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素樹脂等が利用可能であり、金属との接着性を考慮すると、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂がより好ましく、塗膜の耐久性を考慮するとＰＴＦＥ以外のフッ素樹脂の混合が好ましい。ＰＴＦＥ以外のフッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリクロロトリフルオロエチレン、パーフルオロアルキル基含有アクリレート系共重合体、フッ化ビニリデン系共重合体、トリフルオロエチレン・ビニルエーテル交互共重合体等が挙げられる。
【００４５】
コーティング液は、コーティング液に含有される樹脂を溶解させた状態、あるいは、当該樹脂を溶解させずにサスペンジョンとして存在させた状態のどちらでもよい。したがって、コーティング液に用いる溶媒としては特に限定されるものではなく、有機系溶剤や水等を用いることができる。
【００４６】
（接着による方法）
接着による方法は、ステンレス鋼やリボン鋼等の金属材料等からなる下地材に、「水に対する接触角が９０°以上である材料」を含有するシートを接着剤等で接着する方法や、熱収縮チューブ等を利用して当該下地材に「水に対する接触角が９０°以上である材料」を被覆する方法があり、被覆が簡易かつ短時間で加工ができる点で優れている。接着による方法は、水に対する接触角が９０°以上である材料として、前記テトラフルオロエチレン系重合体、特にＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥを用いる場合に好適である。
【００４７】
（粉体塗装による方法）
粉体塗装による方法は、有機溶媒や水等を用いず塗膜形成成分のみで配合されている、「水に対する接触角が９０°以上である材料」を含む粉体塗料を、電気的または融着によりステンレス鋼やリボン鋼等の基材にコーティングする方法であり、溶剤等を使用しない観点でコスト的に優れている。粉体塗装による方法も、水に対する接触角が９０°以上である材料として、前記テトラフルオロエチレン系重合体、特にＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥを用いる場合に好適である。
上記塗膜形成成分には、基材との接着性、塗膜表面の滑り性および塗膜強度を向上させるために、「水に対する接触角が９０°以上である材料」としてＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥを用いる場合はＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ以外の樹脂、フィラーおよびレベリング剤等の添加剤を混合して用いてもよい。
【００４８】
ＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、又はＰＴＦＥ以外の樹脂としては、上述した「コーティングによる方法」の場合と同様のものを用いることができる。
上記フィラーとしては、特に限定されるものではないが、金属酸化物、金属水酸化物等
が挙げられ、好ましくはビッカース硬度が５００ＨＶ以上の金属が好ましい。
【００４９】
（無電解めっきにより共析する方法）
無電解めっきにより共析する方法としては、例えば次亜りん酸塩等を還元剤とし、フッ素樹脂微粒子が分散しためっき液に、被めっき物を浸漬して、フッ素樹脂を含有する金属皮膜を得る方法が挙げられる。ここで、めっき液としては、無電解ニッケル−リン合金、ニッケル−ホウ素合金、ニッケル−リン−ホウ素合金等のめっき液が挙げられ、それぞれのめっき液に対応する合金マトリックスを得ることが可能である。具体的には例えば、カニフロン（登録商標、日本カニゼン社製）、メタフロン（上村工業株式会社製）等を用いることができる。
【００５０】
フッ素樹脂とは、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリクロロトリフルオロエチレン、パーフルオロアルキル基含有アクリレート系共重合体、フッ化ビニリデン系共重合体、トリフルオロエチレン・ビニルエーテル交互共重合体等のフッ素樹脂が挙げられ、単独で用いられてもよいし、２種類以上のフッ素樹脂を混合して用いてもよい。
【００５１】
無電解めっきにより金属と共析されたフッ素樹脂は、巻芯の表面をなす層中、例えば５〜５０体積％の範囲であることができ、好ましくは５〜３０体積％である。具体的には、フッ素樹脂量が５０体積％以下であると、被覆物の強度を高く保て、５体積％以上であると、滑り性に優れる。
【００５２】
金属とは、還元剤によって還元される金属であればよく、特に限定されない。例えば、銅、金、銀、ニッケル、スズが挙げられるが、フッ素樹脂と良好なマトリックスを形成するという点においてニッケルがより好ましい。
【００５３】
無電解めっきによりフッ素樹脂を含むニッケル−リン合金マトリックス皮膜を得た後、フッ素樹脂が溶融する温度で熱処理を実施することが皮膜硬度を高くする点において好ましい。
【００５４】
（窒化クロムあるいは炭化クロムを用いた場合の方法）
窒化クロムを用いる場合、真空蒸着法、アークイオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法等により作製されるのが好ましく、中でも低温で簡易にコーティングできる点でアークイオンプレーティング法がより好ましい。
また、炭化クロムを用いる場合、例えば、めっき浴にステンレス鋼等の下地材を浸漬し、電解めっきにより炭化クロムを積層させる方法が挙げられる。具体的に、前記めっき浴には、クロム酸を主としたサージェント浴、フッ化浴、高速めっき浴等の炭化クロム浴を用いることができ、めっき後、焼成を行ない、巻芯の表面硬度を向上させることも有効である。また、ステンレス鋼等の下地材に炭化クロムを溶射してコーティングする方法も有効である。溶射の方法は、特に限定されないが、プラズマ溶射または超音速溶射が好ましい。
【００５５】
（その他の巻芯の作製方法）
以上のような方法により、「水に対する接触角が９０°以上である材料」を含有する層を巻芯に被覆することが可能であるが、その他の方法として、「水に対する接触角が９０°以上である材料」を含有する円柱の棒を削り巻芯の形に加工する方法も有効である。
【００５６】
［非水系電解質電池の構成］
非水系電解質電池は、正極と負極がセパレータを介して対向している電池素子に電解質が含浸され、これが外装に封入された構造となっている。この非水系電解質電池の形状は、角型、円筒型、コイン型などがあるが、本発明はいずれの形状においても好適に適用することが可能である。
【００５７】
正極は、例えば正極活物質、導電助剤およびバインダーからなる正極合剤を、集電体上に形成したものである。正極活物質としては例えばＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２、ＬｉＣｏ１／３Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＦｅＰＯ４等のリチウム含有遷移金属酸化物が挙げられる。導電助剤としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラックといった炭素材料が挙げられる。バインダーとしては例えばポリフッ化ビニリデンなどの有機高分子が挙げられる。集電体にはアルミ箔、ステンレス箔、チタン箔などを用いることが可能である。
【００５８】
セパレータは、少なくともその一方の表面がアラミド樹脂を含む耐熱性多孔質層となったものであり、耐熱性多孔質層のみで構成されたもの、耐熱性多孔質層と他層が積層された構造のもののいずれもが含まれる。特にセパレータは、耐熱性に加えてシャットダウン特性などの各種機能を有していることが好ましく、耐熱性多孔質層と孔が複数形成されたポリオレフィン微多孔膜を少なくとも１層ずつ含み、前記セパレータの少なくとも一方の表面に前記耐熱性多孔質層が配置されているものが好ましい。さらに、セパレータは、形状安定性やハンドリング性等の観点から、ポリオレフィン微多孔膜の表裏両面のそれぞれに耐熱性多孔質層が配置された３層構造のものが好ましい。アラミド樹脂としては、例えばメタ型全芳香族ポリアミドやパラ型全芳香族ポリアミド等が挙げられる。耐熱性多孔質層には、金属酸化物や金属水酸化物等の粒子などの無機フィラーが含有されていてもよい。ポリオレフィン微多孔膜を構成するポリオレフィンには、例えば低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等を使用できる。
【００５９】
負極は、例えば負極活物質、導電助剤およびバインダーからなる負極合剤を、集電体上に形成したものである。負極活物質としては例えば炭素材料、シリコン、アルミニウム、スズ、金属合金などが挙げられる。導電助剤としてはアセチレンブラック、ケッチェンブラックといった炭素材料が挙げられる。バインダーとしては例えばポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロースなどの有機高分子が挙げられる。集電体には銅箔、ステンレス箔、ニッケル箔などを用いることが可能である。
【００６０】
電解質は、リチウム塩を非水系溶媒に溶解させたものである。リチウム塩としては、例えばＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４などが挙げられる。非水系溶媒としては例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、ビニレンカーボネートなどが挙げられ、これらは単独で用いても混合して用いてもよい。
外装材は金属缶またはアルミラミネートパック等が挙げられる。
【００６１】
［非水系電解質電池の製造方法］
以上のような非水電解質電池の製造方法について説明する。まず、正極、セパレータおよび負極をそれぞれ製造しておく。この後、巻芯の本体部１のスリット３の間にセパレータの一端を通して、巻芯を少しだけ回転させてセパレータの一端を巻芯に巻き付けておく。このとき、巻芯の本体部１の表面部とセパレータの耐熱性多孔質層とが互いに当接した状態となっている。そして、さらに両面に正極と負極を配した別のセパレータを巻芯に取り付け、捲回機により巻芯を回転させて、セパレータと正極と負極を同時に捲回する。これを巻芯から抜き取ることで電池素子を作製することができる。この後、電池素子をタブ付けしてから、これを外装に挿入する。そして、外装内に電解質を注入し、封止することで非水電解質電池を製造することができる。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００６３】
［実施例１］
図１に示すような円筒型電池用巻芯を作製した。具体的に、この巻芯は本体部１と支持体部２からなり、本体部１にはセパレータを挟むスリット３がある。これら材質はステンレス鋼からなる。
上記本体部１のステンレス鋼を脱脂し、粗面化後、プライマー（ＥＰＷ−１６０６ＢＬダイキン工業株式会社製）をスプレー塗装・乾燥後、トップコートとしてＥＴＦＥ（ネオフロン（登録商標）ＥＴＦＥ ＥＣ−６５１０ ダイキン工業株式会社製）を静電粉体塗装・焼成し、ＥＴＦＥを含有した表面を持つ巻芯Ａを得た。なお、この巻芯Ａの表面において、ＥＴＦＥを含有する層の厚みは６０μｍであった。
【００６４】
ここで、正極は、正極活物質としてのコバルト酸リチウムと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、アルミ箔集電体に塗工することで作製した。負極は、負極活物質としてのグラファイトと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、銅箔集電体に塗工して作製した。また、セパレータはポリエチレン微多孔膜の表裏両面にメタ型アラミドからなる耐熱性多孔質層を被覆したものを適用した。このセパレータは、メタ型アラミドをジメチルアセトアミドに６重量％溶解し、さらに無機フィラーとして６重量％の水酸化アルミニウム（平均粒子径１μｍ）を添加した溶液をポリエチレン微多孔膜の表裏に塗工し、これをジメチルアセトアミドが５０重量％溶解した水溶液に浸漬することによって凝固させ水洗・乾燥することで作製した。
【００６５】
次に、巻芯Ａを回転させて、セパレータと正極と負極を同時に捲回した後、この渦巻状の電池素子を本体部１から引き抜いた。この渦巻状の電池素子を電池缶に挿入し、電解質を注入した後、電池缶の開口部を蓋で封口することにより円筒型電池を作製した。
【００６６】
［実施例２］
本体部１のステンレス鋼をＥＴＦＥ熱収縮チューブに通し、乾燥機で熱処理することにより、巻芯とＥＴＦＥ熱収縮チューブを接着させ、ＥＴＦＥを含有した表面を持つ巻芯Ｂを得た以外は実施例１と同様にし、円筒型電池を作製した。
【００６７】
［比較例１］
本体部１について、コーティングを実施せずにステンレス鋼からなる巻芯Ｃを用いた以外は実施例１と同様の方法で円筒型電池を作製した。
【００６８】
［摩擦係数の測定］
摩擦係数の測定用ピンとして、ステンレス鋼からなる円柱状のピンを実施例１および２のそれぞれと同様の方法でコーティングし、巻芯ＡおよびＢと同様の表面を有するピンＡとピンＢを得て、これを用いて下記の通り摩擦係数の測定を実施した。また、比較例１の摩擦係数については、比較例１の巻芯Ｃと同様のステンレス鋼からなるピンＣを用いて、下記の通り、摩擦係数の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表１に示す。
【００６９】
実施例１のようにして作製したセパレータを幅１２.５ｍｍの帯状に裁断した。そして、図２に示すように、固定された状態のピンにセパレータを当接させて、セパレータを２０ ｍｍ／ｓの速度で走行させた。なお、図２は、ピンの軸方向から見た場合のピンとセパレータの位置関係を概念的に示したものであり、図中破線の矢印はフィルムの走行方向を示す。セパレータを走行させる際、セパレータの巻きつけ角度θ（ピンの軸方向から見た場合における、セパレータとピンが接触している円弧部分の中心角）を、１．０５ラジアン、１．５７ラジアン、２．０９ラジアン、２．６２ラジアン、３．１４ラジアンへとそれぞれ変更させた。各角度θにおいて、ピンよりも上流側におけるセパレータの張力Ｔ１を４０ｇとし、ピンよりも下流側におけるセパレータの張力Ｔ２を測定し、この測定をピンＡ〜Ｃのそれぞれについて行った。そして、下記の式（１）から摩擦係数を得るために、得られたデータを、横軸に角度（ラジアン）、縦軸をＬＮ(Ｔ２／Ｔ１)としたグラフにプロットし、線形の近似曲線の傾きから、摩擦係数を算出した。また、この時の近似曲線の相関係数はすべて０．９８以上であった。
ＬＮ（Ｔ２／Ｔ１）=μθ・・・・式（１）
【００７０】
［接触角の測定］
接触角の測定サンプルとして、ステンレス鋼板に実施例１と同様の方法でコーティングし、巻芯Ａと同様の表面を有する板Ａを得て、これを用いて下記の通り接触角の測定を実施した。また、ＥＴＦＥ熱収縮チューブを板に被覆することが困難であったため、ＥＴＦＥ熱収縮チューブと同じ組成のシートを、巻芯Ｂと同様の表面を有する板Ｂとして、評価した。さらに、比較例１の接触角については、比較例１の巻芯Ｃと同様のステンレス鋼からなる板Ｃを用いて、下記の通り、接触角の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表１に示す。
接触角は、接触角計（ＤＭ３００ 協和界面科学株式会社製）を用いて、空気中で静的法により測定した。また、液滴には純水を使用した。
【００７１】
［芯抜け性の評価１］
実施例１〜２および比較例１において、円筒型電池作製において、巻芯から電池素子を引き抜く工程で良好に引き抜けるかどうかを検討した。結果を表１に示す。良好に引き抜けたものを○、竹の子状になったり捲回状態が乱れてしまったものを×と評価した。
【００７２】
［芯抜け性の評価２］
実施例１〜２および比較例１において、円筒型電池作製において、巻芯から電池素子を作製する工程を１０回繰り返し、それぞれ円筒型電池を１０個作製した。そして、作製後、巻芯にセパレータ由来の付着物があるかどうかを目視で確認した。巻芯に付着物がある場合を×と判断し、付着物がない場合を○と判断して、結果を表１に示した。
【００７３】
【表１】
0005481330.tif 000002
【００７４】
前記表１より、表面の材質がＥＴＦＥである実施例１および２は摩擦係数が０．４以下と低く、接触角も１００°以上であった。また、芯抜け性の評価では、芯抜けは良好であり、かつアラミド層の一部が剥がれ落ちて巻芯に付着することもなかった。
一方、比較例１の表面にＥＴＦＥを含有しない材質では、摩擦係数が０．７以上と高く、接触角が６５°以下であった。また、芯抜け性の評価において、芯抜けの中心部が巻芯とともに突出するという不具合とアラミド層の一部が巻芯に付着していることが確認された。
【００７５】
以上の結果から、セパレータの表面層にアラミド樹脂を含む場合において、巻芯の表面がＥＴＦＥを含むことにより、セパレータの耐熱性多孔質層に対する摩擦係数を低減でき、かつ接触角が高いため巻芯との接着を低減できたため、アラミド層の剥がれを起こすことなく芯抜けを良好に実施できた。
【００７６】
［実施例３］
図１に示すような円筒型電池用巻芯を作製した。具体的に、この巻芯は本体部１と支持体部２からなり、本体部１にはセパレータを挟むスリット３がある。これら材質はステンレス鋼からなる。
上記本体部１のステンレス鋼を脱脂し、粗面化後、プライマー（ＥＫ―１９０９Ｓ２１Ｌ ダイキン工業株式会社製）をスプレー塗装・乾燥後、トップコートとしてＦＥＰ（ネオフロン（登録商標）ＦＥＰ ＮＤ−１１０ ダイキン工業株式会社製）をスプレー塗装・乾燥し、ＦＥＰを含有した表面を持つ巻芯Ｄを得た。なお、この巻芯Ｄの表面において、ＦＥＰを含有する層の厚みは２５μｍであった。
この巻芯Ｄを用いて次のように円筒型電池を作製した。まず、２枚のセパレータの一端を巻芯Ｄのスリットに挟み、一方のセパレータを間に挟むようにして正極と負極を配置した。
【００７７】
ここで、正極は、正極活物質としてのコバルト酸リチウムと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、アルミ箔集電体に塗工することで作製した。負極は、負極活物質としてのグラファイトと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、銅箔集電体に塗工して作製した。また、セパレータはポリエチレン微多孔膜の表裏両面にメタ型アラミドからなる耐熱性多孔質層を被覆したものを適用した。このセパレータは、メタ型アラミドをジメチルアセトアミドに６重量％溶解し、さらに無機フィラーとして６重量％の水酸化アルミニウム（平均粒子径１μｍ）を添加した溶液をポリエチレン微多孔膜の表裏に塗工し、これをジメチルアセトアミドが５０重量％溶解した水溶液に浸漬することによって凝固させ水洗・乾燥することで作製した。
次に、巻芯Ｄを回転させて、セパレータと正極と負極を同時に捲回した後、この渦巻状の電池素子を本体部１から引き抜いた。この渦巻状の電池素子を電池缶に挿入し、電解質を注入した後、電池缶の開口部を蓋で封口することにより円筒型電池を作製した。
【００７８】
［実施例４］
上記本体部１のステンレス鋼を脱脂し、粗面化後、プライマー（ＴＣ−１１０００ ダイキン工業株式会社製）をスプレー塗装・乾燥後、トップコートとしてＦＥＰ（ネオフロン（登録商標）ＦＥＰ ＮＣ−１５００ ダイキン工業株式会社製）を静電粉体塗装・焼成し、ＰＦＡを含有した表面を持つ巻芯Ｅを得た。なお、この巻芯Ｅの表面において、ＦＥＰを含有する層の厚みは６３μｍであった。
【００７９】
［実施例５］
本体部１のステンレス鋼を市販のＦＥＰ熱収縮チューブに通し、乾燥機で熱処理することにより、巻芯とＦＥＰ熱収縮チューブを接着させ、ＦＥＰを含有した表面を持つ巻芯Ｆを得た以外は実施例３と同様にし、円筒型電池を作製した。
【００８０】
［比較例２］
本体部１について、コーティングを実施せずにステンレス鋼からなる巻芯Ｇを用いた以外は実施例３と同様の方法で円筒型電池を作製した。
【００８１】
［摩擦係数の測定］
摩擦係数の測定用ピンとして、ステンレス鋼からなる円柱状のピンを実施例３〜５のそれぞれと同様の方法でコーティングし、巻芯Ｄ〜Ｆと同様の表面を有するピンＤ〜Ｆを得て、これを用いて上記実施例１等と同様にして摩擦係数の測定を実施した。また、比較例２の摩擦係数については、比較例２の巻芯Ｇと同様のステンレス鋼からなるピンＧを用いて、上記実施例１等と同様にして、摩擦係数の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表２に示す。
【００８２】
［接触角の測定］
接触角の測定サンプルとして、ステンレス鋼板に実施例３および４と同様の方法でコーティングし、巻芯ＤまたはＥと同様の表面を有する板ＤおよびＥを得て、これを用いて下記の通り接触角の測定を実施した。また、ＦＥＰ熱収縮チューブを板に被覆することが困難であったため、ＦＥＰ熱収縮チューブと同じ組成の市販のシートを、巻芯Ｆと同様の表面を有する板Ｆとして、評価した。さらに、比較例２の接触角については、比較例２の巻芯Ｇと同様のステンレス鋼からなる板Ｇを用いて、下記の通り、接触角の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表２に示す。
接触角は、接触角計（ＤＭ３００ 協和界面科学株式会社製）を用いて、空気中で静的法により測定した。また、液滴には純水を使用した。
【００８３】
［芯抜け性の評価］
実施例３〜５および比較例２において、上記実施例１等における「芯抜け性の評価１」及び「芯抜け性の評価２」と同様の方法により評価した。
【００８４】
【表２】
0005481330.tif 000003
【００８５】
表２より、表面の材質がＦＥＰである実施例３〜５は摩擦係数が０．４以下と低く、接触角も１００°以上であった。また、芯抜け性の評価では、芯抜けは良好であり、かつアラミド層の一部が剥がれ落ちて巻芯に付着することもなかった。
一方、比較例２の表面にＦＥＰを含有しない材質では、摩擦係数が０．７以上と高く、接触角が６５°以下であった。また、芯抜け性の評価において、芯抜けの中心部が巻芯とともに突出するという不具合とアラミド層の一部が巻芯に付着していることが確認された。
【００８６】
以上の結果から、セパレータの表面層にアラミド樹脂を含む場合において、巻芯の表面がＦＥＰを含むことにより、セパレータの耐熱性多孔質層に対する摩擦係数を低減でき、かつ接触角が高いため巻芯との接着を低減できたため、アラミド層の剥がれを起こすことなく芯抜けを良好に実施できた。
【００８７】
［実施例６］
図１に示すような円筒型電池用巻芯を作製した。具体的に、この巻芯は本体部１と支持体部２からなり、本体部１にはセパレータを挟むスリット３がある。これら材質はステンレス鋼からなる。
上記本体部１のステンレス鋼を脱脂し、粗面化後、プライマー（ＥＫ―１９０９Ｓ２１Ｌ ダイキン工業株式会社製）をスプレー塗装・乾燥後、トップコートとしてＰＦＡ（ネオフロン（登録商標）ＰＦＡ ＡＤ−２ＣＲＥ ダイキン工業株式会社製）をスプレー塗装・乾燥し、ＰＦＡを含有した表面を持つ巻芯Ｈを得た。なお、この巻芯Ｈの表面において、ＰＦＡを含有する層の厚みは２６μｍであった。
この巻芯Ｈを用いて次のように円筒型電池を作製した。まず、２枚のセパレータの一端を巻芯Ｈのスリットに挟み、一方のセパレータを間に挟むようにして正極と負極を配置した。
【００８８】
ここで、正極は、正極活物質としてのコバルト酸リチウムと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、アルミ箔集電体に塗工することで作製した。負極は、負極活物質としてのグラファイトと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、銅箔集電体に塗工して作製した。また、セパレータはポリエチレン微多孔膜の表裏両面にメタ型アラミドからなる耐熱性多孔質層を被覆したものを適用した。このセパレータは、メタ型アラミドをジメチルアセトアミドに６重量％溶解し、さらに無機フィラーとして６重量％の水酸化アルミニウム（平均粒子径１μｍ）を添加した溶液をポリエチレン微多孔膜の表裏に塗工し、これをジメチルアセトアミドが５０重量％溶解した水溶液に浸漬することによって凝固させ水洗・乾燥することで作製した。
次に、巻芯Ｈを回転させて、セパレータと正極と負極を同時に捲回した後、この渦巻状の電池素子を本体部１から引き抜いた。この渦巻状の電池素子を電池缶に挿入し、電解質を注入した後、電池缶の開口部を蓋で封口することにより円筒型電池を作製した。
【００８９】
［実施例７］
本体部１のステンレス鋼を脱脂し、粗面化後、プライマー（ＴＣ−１１０００ ダイキン工業株式会社製）をスプレー塗装・乾燥後、トップコートとしてＰＦＡ（ネオフロン（登録商標）ＰＦＡ ＡＣ−５６００ ダイキン工業株式会社製）を静電粉体塗装・焼成し、ＰＦＡを含有した表面を持つ巻芯Ｉを用いた以外は実施例６と同様の方法で円筒型電池を作製した。なお、この巻芯Ｉの表面において、ＰＦＡを含有する層の厚みは６５μｍであった。
【００９０】
［実施例８］
本体部１のステンレス鋼を脱脂し、粗面化後、プライマー（ＴＣ−１５０９Ｍ１ ダイキン工業株式会社製）をスプレー塗装・乾燥後、トップコートとしてＰＦＡ（ネオフロン（登録商標）ＰＦＡ ＡＣＸ−３１ ダイキン工業株式会社製）を静電粉体塗装・焼成し、ＰＦＡを含有した表面を持つ巻芯Ｊを用いた以外は実施例６と同様の方法で円筒型電池を作製した。なお、この巻芯Ｊの表面において、ＰＦＡを含有する層の厚みは４０μｍであった。
【００９１】
［実施例９］
本体部１のステンレス鋼を市販のＰＦＡ熱収縮チューブに通し、乾燥機で熱処理することにより、巻芯とＰＦＡ熱収縮チューブを接着させ、ＰＦＡを含有した表面を持つ巻芯Ｋを得た以外は実施例６と同様にし、円筒型電池を作製した。
【００９２】
［比較例３］
本体部１について、コーティングを実施せずにステンレス鋼からなる巻芯Ｌを用いた以外は実施例６と同様の方法で円筒型電池を作製した。
【００９３】
［摩擦係数の測定］
摩擦係数の測定用ピンとして、ステンレス鋼からなる円柱状のピンを実施例６〜９のそれぞれと同様の方法でコーティングし、巻芯Ｈ〜Ｋと同様の表面を有するピンＨ〜Ｋを得て、これを用いて上記実施例１等と同様にして摩擦係数の測定を実施した。また、比較例３の摩擦係数については、比較例３の巻芯Ｌと同様のステンレス鋼からなるピンＬを用いて、上記実施例１等と同様にして、摩擦係数の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表３に示す。
【００９４】
［接触角の測定］
接触角の測定サンプルとして、ステンレス鋼板に実施例６〜８とそれぞれと同様の方法でコーティングし、巻芯Ｈ〜Ｊと同様の表面を有する板Ｈ〜Ｊを得て、これを用いて下記の通り接触角の測定を実施した。また、ＰＦＡ熱収縮チューブを板に被覆することが困難であったため、ＰＦＡ熱収縮チューブと同じ組成の市販のシートを、巻芯Ｋと同様の表面を有する板Ｋとして、評価した。さらに、比較例３の接触角については、比較例３の巻芯Ｌと同様のステンレス鋼からなる板Ｌを用いて、下記の通り、接触角の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表３に示す。
接触角は、接触角計（ＤＭ３００ 協和界面科学株式会社製）を用いて、空気中で静的法により測定した。また、液滴には純水を使用した。
【００９５】
［芯抜け性の評価］
実施例６〜９および比較例３において、上記実施例１等における「芯抜け性の評価１」及び「芯抜け性の評価２」と同様の方法により評価した。
【００９６】
【表３】
0005481330.tif 000004
【００９７】
表３より、表面の材質がＰＦＡである実施例６〜９は摩擦係数が０．４以下と低く、接触角も１００°以上であった。また、芯抜け性の評価では、芯抜けは良好であり、かつアラミド層の一部が剥がれ落ちて巻芯に付着することもなかった。
一方、比較例３の表面にＰＦＡを含有しない材質では、摩擦係数が０．７以上と高く、接触角が６５°以下であった。また、芯抜け性の評価において、芯抜けの中心部が巻芯とともに突出するという不具合とアラミド層の一部が巻芯に付着していることが確認された。
【００９８】
以上の結果から、セパレータの表面層にアラミド樹脂を含む場合において、巻芯の表面がＰＦＡを含むことにより、セパレータの耐熱性多孔質層に対する摩擦係数を低減でき、かつ接触角が高いため巻芯との接着を低減できたため、アラミド層の剥がれを起こすことなく芯抜けを良好に実施できた。
【００９９】
［実施例１０］
図１に示すような円筒型電池用巻芯を作製した。具体的に、この巻芯は本体部１と支持体部２からなり、本体部１にはセパレータを挟むスリット３がある。これら材質はステンレス鋼からなる。
上記本体部１のステンレス鋼を脱脂し、粗面化後、プライマー塗装としてポリフロン（ＰＴＦＥ ＥＤ―１９３９Ｄ２１Ｌ ダイキン工業株式会社製）をスプレー塗装・乾燥後、トップコートとしてＰＴＦＥ（ポリフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ＥＫ−３７０５Ｓ２１Ｌ ダイキン工業株式会社製）をスプレー塗装・乾燥し、ＰＴＦＥを含有した表面を持つ巻芯Ｍを得た。なお、この巻芯Ｍの表面において、ＰＴＦＥを含有する層の厚みは３２μｍであった。
この巻芯Ｍを用いて次のように円筒型電池を作製した。まず、２枚のセパレータの一端を巻芯Ｍのスリットに挟み、一方のセパレータを間に挟むようにして正極と負極を配置した。
【０１００】
ここで、正極は、正極活物質としてのコバルト酸リチウムと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、アルミ箔集電体に塗工することで作製した。負極は、負極活物質としてのグラファイトと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、銅箔集電体に塗工して作製した。また、セパレータはポリエチレン微多孔膜の表裏両面にメタ型アラミドからなる耐熱性多孔質層を被覆したものを適用した。このセパレータは、メタ型アラミドをジメチルアセトアミドに６重量％溶解し、さらに無機フィラーとして６重量％の水酸化アルミニウム（平均粒子径１μｍ）を添加した溶液をポリエチレン微多孔膜の表裏に塗工し、これをジメチルアセトアミドが５０重量％溶解した水溶液に浸漬することによって凝固させ水洗・乾燥することで作製した。
次に、巻芯Ｍを回転させて、セパレータと正極と負極を同時に捲回した後、この渦巻状の電池素子を本体部１から引き抜いた。この渦巻状の電池素子を電池缶に挿入し、電解質を注入した後、電池缶の開口部を蓋で封口することにより円筒型電池を作製した。
【０１０１】
［実施例１１］
トップコートとして、ＰＴＦＥ（ポリフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ＥＤ−３２０９ＭＷ１Ｌ ダイキン工業株式会社製）を使用した以外は実施例１０と同様にして巻芯Ｎを得て、この巻芯Ｎを用いた以外は実施例１０と同様にして円筒型電池を作製した。なお、この巻芯Ｎの表面において、ＰＴＦＥを含有する層の厚みは２９μｍであった。
【０１０２】
［実施例１２］
本体部１のステンレス鋼を脱脂し、粗面化後、ＰＴＦＥ（ポリフロン（登録商標）ＰＴＦＥ ＴＣ−７１０５ＧＮ ダイキン工業株式会社製）を塗装・乾燥し、ＰＴＦＥを含有した表面を持つ巻芯Ｏを得た以外は実施例１０と同様にし、円筒型電池を作製した。なお、この巻芯Ｏの表面において、ＰＴＦＥを含有する層の厚みは２１μｍであった。
【０１０３】
［実施例１３］
本体部１のステンレス鋼を市販のテフロン（登録商標）熱収縮チューブに通し、乾燥機で熱処理することにより、巻芯とテフロン（登録商標）熱収縮チューブを接着させ、ＰＴＦＥを含有した表面を持つ巻芯Ｐを得た。この巻芯Ｐを用いた以外は実施例１０と同様にし、円筒型電池を作製した。
【０１０４】
［比較例４］
本体部１について、コーティングを実施せずにステンレス鋼からなる巻芯Ｑを用いた以外は実施例１０と同様の方法で円筒型電池を作製した。
【０１０５】
［比較例５］
巻芯の本体部１と支持体部２にアルミニウムを用いた。本体部１の表面を＃８００のサンドペーパーで粗面化後、塩酸溶液に６０分間浸漬し、水洗した。この後、撥水剤として低分子量ＰＴＦＥ塗料（セフラルルーブＩ、セントラル硝子社製）の２質量％水溶液を調製して本体部１にディップ法で塗布し、３４０℃で２０分間焼き付けした。これにより低分子量ＰＴＦＥを含有した表面を持つ巻芯Ｒを得た。この巻芯Ｒを用いた以外は実施例１０と同様にし、円筒型電池を作製した。
【０１０６】
［摩擦係数の測定］
摩擦係数の測定用ピンとして、ステンレス鋼からなる円柱状のピンを実施例１０〜１３のそれぞれと同様の方法でコーティングあるいは接着し、巻芯Ｍ〜Ｐと同様の表面を有するピンＭ〜Ｐを得て、これを用いて上記実施例１等と同様にして摩擦係数の測定を実施した。また、比較例４の摩擦係数については、比較例４の巻芯Ｑと同様のステンレス鋼からなるピンＱを用いて、上記実施例１等と同様にして、摩擦係数の測定を実施した。また、比較例５の摩擦係数については、比較例５の巻芯Ｒと同様のアルミニウムからなるピンＲを用いて、上記実施例１等と同様にして摩擦係数の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表４に示す。
【０１０７】
［接触角の測定］
接触角の測定サンプルとして、ステンレス鋼板に実施例１０〜１２のそれぞれと同様の方法でコーティングし、巻芯Ｍ〜Ｏと同様の表面を有する板Ｍ〜Ｏを得て、これを用いて下記の通り接触角の測定を実施した。また、実施例１３についてはテフロン（登録商標）熱収縮チューブを板に被覆することが困難であったため、テフロン（登録商標）熱収縮チューブと同じ組成の市販のシートを、巻芯Ｐと同様の表面を有する板Ｐとして、評価した。さらに、比較例４の接触角については、比較例４の巻芯Ｑと同様のステンレス鋼からなる板Ｑを用いて、下記の通り、接触角の測定を実施した。また、比較例５の接触角については、比較例５の巻芯Ｒと同様のアルミニウムからなる板Ｒを用いて、下記の通り、接触角の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表４に示す。
接触角は、接触角計（ＤＭ３００ 協和界面科学株式会社製）を用いて、空気中で静的法により測定した。また、液滴には純水を使用した。
【０１０８】
［芯抜け性の評価］
実施例１０〜１３および比較例５において、上記実施例１等における「芯抜け性の評価１」及び「芯抜け性の評価２」と同様の方法により評価した。
【０１０９】
【表４】
0005481330.tif 000005
【０１１０】
表４より、表面の材質がＰＴＦＥである実施例１０〜１３は摩擦係数が０．４以下と低く、接触角も１００°以上であった。また、芯抜け性の評価では、芯抜けは良好であり、かつアラミド層の一部が剥がれ落ちて巻芯に付着することもなかった。
一方、比較例４の表面にＰＴＦＥを含有しないステンレス材質では、摩擦係数が０．７以上と高く、接触角が６５°以下であった。また、芯抜け性の評価において、芯抜けの中心部が巻芯とともに突出するという不具合とアラミド層の一部が巻芯に付着していることが確認された。
また、比較例５は、表面の材質がＰＴＦＥの一種であるにも関わらず、接触角が８９°と低い値となり、いずれの芯抜け性評価も不良であった。これは巻芯本体材料や巻芯表面の凹凸構造が影響したものと考えられる。これより、撥水性に優れたＰＴＦＥを用いても、最終的に接触角が９０°以上の表面にならなければ、十分に良好な芯抜け性が得られないことが分かった。
【０１１１】
以上の結果から、セパレータの表面層にアラミド樹脂を含む場合において、巻芯の表面がＰＴＦＥを含み、かつ、接触角が９０°以上であることにより、セパレータの耐熱性多孔質層に対する摩擦係数を低減でき、かつ接触角が高いため巻芯との接着を低減できたため、アラミド層の剥がれを起こすことなく芯抜けを良好に実施できた。
【０１１２】
［実施例１４］
図１に示すような円筒型電池用巻芯を作製した。具体的に、この巻芯は本体部１と支持体部２からなり、本体部１にはセパレータを挟むスリット３がある。これら材質はステンレス鋼からなる。
本体部１のステンレス鋼を脱脂し、粗面化後、アルカリ洗浄・酸洗浄を実施し、カニフロンＡ（登録商標、日本カニゼン社製）のＰＴＦＥ複合無電解Ｎi−Ｐメッキ液を用いて、９０℃で８０分間無電解めっきを行った後、３５０℃で加熱を行い、膜厚２０μｍのＰＴＦＥを含むニッケル−リン合金マトリックス皮膜を持つ巻芯Ｓを得た。
この巻芯Ｓを用いて次のように円筒型電池を作製した。まず、２枚のセパレータの一端を巻芯Ｓのスリットに挟み、一方のセパレータを間に挟むようにして正極と負極を配置した。
【０１１３】
ここで、正極は、正極活物質としてのコバルト酸リチウムと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、アルミ箔集電体に塗工することで作製した。負極は、負極活物質としてのグラファイトと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、銅箔集電体に塗工して作製した。また、セパレータはポリエチレン微多孔膜の表裏両面にメタ型アラミドからなる耐熱性多孔質層を被覆したものを適用した。このセパレータは、メタ型アラミドをジメチルアセトアミドに６重量％溶解し、さらに無機フィラーとして６重量％の水酸化アルミニウム（平均粒子径１μｍ）を添加した溶液をポリエチレン微多孔膜の表裏に塗工し、これをジメチルアセトアミドが５０重量％溶解した水溶液に浸漬することによって凝固させ水洗・乾燥することで作製した。
次に、巻芯Ｓを回転させて、セパレータと正極と負極を同時に捲回した後、この渦巻状の電池素子を本体部１から引き抜いた。この渦巻状の電池素子を電池缶に挿入し、電解質を注入した後、電池缶の開口部を蓋で封口することにより円筒型電池を作製した。
【０１１４】
［比較例６］
本体部１について、無電解めっきを実施せずにステンレス鋼からなる巻芯Ｔを用いた以外は実施例１４と同様の方法で円筒型電池を作製した。
【０１１５】
［摩擦係数の測定］
摩擦係数の測定用ピンとして、ステンレス鋼からなる円柱状のピンを実施例１４と同様の方法で無電解めっきし、巻芯Ｓと同様の表面を有するピンＳを得て、これを用いて上記実施例１等と同様にして摩擦係数の測定を実施した。また、比較例６の摩擦係数については、比較例６の巻芯Ｔと同様のステンレス鋼からなるピンＴを用いて、上記実施例１等と同様にして、摩擦係数の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表５に示す。
【０１１６】
［接触角の測定］
接触角の測定サンプルとして、ステンレス鋼板に実施例１４と同様の方法で無電解めっきし、巻芯Ｓと同様の表面を有する板Ｓを得て、これを用いて下記の通り接触角の測定を実施した。また、比較例６の接触角については、比較例６の巻芯Ｔと同様のステンレス鋼からなる板Ｔを用いて、下記の通り、接触角の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表５に示す。
接触角は、接触角計（ＤＭ３００ 協和界面科学株式会社製）を用いて、空気中で静的法により測定した。また、液滴には純水を使用した。
【０１１７】
［芯抜け性の評価］
実施例１４および比較例６において、上記実施例１等における「芯抜け性の評価１」及び「芯抜け性の評価２」と同様の方法により評価した。
【０１１８】
【表５】
0005481330.tif 000006
【０１１９】
表５より、表面が無電解めっきにより金属とともに共析されたフッ素樹脂を含む材質である実施例１４は摩擦係数が０．４以下と低く、接触角も１００°以上であった。また、芯抜け性の評価では、芯抜けは良好であり、かつアラミド層の一部が剥がれ落ちて巻芯に付着することもなかった。
一方、表面が無電解めっきにより金属とともに共析されたフッ素樹脂を含まない材質である比較例６では、摩擦係数が０．７以上と高く、接触角が６５°以下であった。また、芯抜け性の評価において、芯抜けの中心部が巻芯とともに突出するという不具合とアラミド層の一部が巻芯に付着していることが確認された。
【０１２０】
以上の結果から、セパレータの表面層にアラミド樹脂を含む場合において、巻芯の表面が無電解めっきにより金属とともに共析されたフッ素樹脂を含むことにより、セパレータの耐熱性多孔質層に対する摩擦係数を低減でき、かつ接触角が高いため巻芯との接着を低減できたため、アラミド層の剥がれを起こすことなく芯抜けを良好に実施できた。
【０１２１】
［参考例１５］
図１に示すような円筒型電池用巻芯を作製した。具体的に、この巻芯は本体部１と支持体部２からなり、本体部１にはセパレータを挟むスリット３がある。これら材質はステンレス鋼からなる。
上記本体部１のステンレス鋼の表面に、窒化クロムをアークイオンプレーティング法にてコーティングし、巻芯Ｕを得た。コーティング膜厚は３μｍであった。
この巻芯Ｕを用いて次のように円筒型電池を作製した。まず、２枚のセパレータの一端を巻芯Ｕのスリットに挟み、一方のセパレータを間に挟むようにして正極と負極を配置した。
【０１２２】
ここで、正極は、正極活物質としてのコバルト酸リチウムと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、アルミ箔集電体に塗工することで作製した。負極は、負極活物質としてのグラファイトと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、銅箔集電体に塗工して作製した。また、セパレータはポリエチレン微多孔膜の表裏両面にメタ型アラミドからなる耐熱性多孔質層を被覆したものを適用した。このセパレータは、メタ型アラミドをジメチルアセトアミドに６重量％溶解し、さらに無機フィラーとして６重量％の水酸化アルミニウム（平均粒子径１μｍ）を添加した溶液をポリエチレン微多孔膜の表裏に塗工し、これをジメチルアセトアミドが５０重量％溶解した水溶液に浸漬することによって凝固させ水洗・乾燥することで作製した。
次に、巻芯Ｕを回転させて、セパレータと正極と負極を同時に捲回した後、この渦巻状の電池素子を本体部１から引き抜いた。この渦巻状の電池素子を電池缶に挿入し、電解質を注入した後、電池缶の開口部を蓋で封口することにより円筒型電池を作製した。
【０１２３】
［比較例７］
本体部１について、コーティングを実施せずにステンレス鋼からなる巻芯Ｖを用いた以外は参考例１５と同様の方法で円筒型電池を作製した。
【０１２４】
［摩擦係数の測定］
摩擦係数の測定用ピンとして、ステンレス鋼からなる円柱状のピンを参考例１５と同様の方法で作製し、巻芯Ｕと同様の表面を有するピンＵを得て、これを用いて上記実施例１等と同様にして摩擦係数の測定を実施した。また、比較例７の摩擦係数については、比較例７の巻芯Ｖと同様のステンレス鋼からなるピンＶを用いて、上記実施例１等と同様にして、摩擦係数の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表６に示す。
【０１２５】
［接触角の測定］
接触角の測定サンプルとして、ステンレス鋼板に参考例１５と同様の方法で作製し、巻芯Ｕと同様の表面を有する板Ｕを得て、これを用いて下記の通り接触角の測定を実施した。
また、比較例７の接触角については、比較例７の巻芯Ｖと同様のステンレス鋼からなる板Ｖを用いて、下記の通り、接触角の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表６に示す。
接触角は、接触角計（ＤＭ３００ 協和界面科学株式会社製）を用いて、空気中で静的法により測定した。また、液滴には純水を使用した。
【０１２６】
［芯抜け性の評価］
参考例１５および比較例７において、上記実施例１等における「芯抜け性の評価１」及び「芯抜け性の評価２」と同様の方法により評価した。
【０１２７】
【表６】
0005481330.tif 000007
【０１２８】
表６より、表面の材質が窒化クロムである参考例１５は摩擦係数が０．４以下と低く、接触角も１００°以上であった。また、芯抜け性の評価では、芯抜けは良好であり、かつアラミド層の一部が剥がれ落ちて巻芯に付着することもなかった。
一方、比較例７の表面に窒化クロムを含有しない材質では、摩擦係数が０．７以上と高く、接触角が６５°以下であった。また、芯抜け性の評価において、芯抜けの中心部が巻芯とともに突出するという不具合とアラミド層の一部が巻芯に付着していることが確認された。
【０１２９】
以上の結果から、セパレータの表面層にアラミド樹脂を含む場合において、巻芯の表面が窒化クロムを含むことにより、セパレータの耐熱性多孔質層に対する摩擦係数を低減でき、かつ接触角が高いため巻芯との接着を低減できたため、アラミド層の剥がれを起こすことなく芯抜けを良好に実施できた。
【０１３０】
［参考例１６］
図１に示すような円筒型電池用巻芯を作製した。具体的に、この巻芯は本体部１と支持体部２からなり、本体部１にはセパレータを挟むスリット３がある。これら材質はステンレス鋼からなる。
上記本体部１のステンレス鋼にダイクロンコーティング（千代田第一工業製）を施し、炭化クロムを表面に持つ巻芯Ｗを得た。なお、この巻芯Ｗの表面において、炭化クロムを含有する層の厚みは３３μｍであった。
この巻芯Ｗを用いて次のように円筒型電池を作製した。まず、２枚のセパレータの一端を巻芯Ｗのスリットに挟み、一方のセパレータを間に挟むようにして正極と負極を配置した。
【０１３１】
ここで、正極は、正極活物質としてのコバルト酸リチウムと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、アルミ箔集電体に塗工することで作製した。負極は、負極活物質としてのグラファイトと、導電助剤と、バインダーとを混合した合剤を、銅箔集電体に塗工して作製した。また、セパレータはポリエチレン微多孔膜の表裏両面にメタ型アラミドからなる耐熱性多孔質層を被覆したものを適用した。このセパレータは、メタ型アラミドをジメチルアセトアミドに６質量％溶解し、さらに無機フィラーとして６質量％の水酸化アルミニウム（平均粒子径１μｍ）を添加した溶液をポリエチレン微多孔膜の表裏に塗工し、これをジメチルアセトアミドが５０質量％溶解した水溶液に浸漬することによって凝固させ水洗・乾燥することで作製した。
次に、巻芯Ｗを回転させて、セパレータと正極と負極を同時に捲回した後、この渦巻状の電池素子を本体部１から引き抜いた。この渦巻状の電池素子を電池缶に挿入し、電解質を注入した後、電池缶の開口部を蓋で封口することにより円筒型電池を作製した。
【０１３２】
［参考例１７］
本体部１のステンレス鋼に、ブラスト処理後、超音速溶射法によりコーティングした炭化クロムを表面に持つ巻芯Ｘを得た。そして、この巻芯Ｘを用いた以外は参考例１６と同様の方法で円筒型電池を作製した。なお、この巻芯Ｘの表面において、炭化クロムを含有する層の厚みは５μｍであった。
【０１３３】
［比較例８］
本体部１について、コーティングを実施せずにステンレス鋼からなる巻芯Ｙを用いた以外は参考例１６と同様の方法で円筒型電池を作製した。
【０１３４】
［摩擦係数の測定］
摩擦係数の測定用ピンとして、ステンレス鋼からなる円柱状のピンを参考例１６および参考例１７と同様の方法で作製し、巻芯Ｗまたは巻芯Ｘと同様の表面を有するピンＷおよびピンＸを得て、これを用いて上記実施例１等と同様にして摩擦係数の測定を実施した。また、比較例８の摩擦係数については、比較例８の巻芯Ｙと同様のステンレス鋼からなるピンＹを用いて、上記実施例１等と同様にして、摩擦係数の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表７に示す。
【０１３５】
［接触角の測定］
接触角の測定サンプルとして、ステンレス鋼板に参考例１６および参考例１７と同様の方法で作製し、巻芯Ｗまたは巻芯Ｘと同様の表面を有する板Ｗおよび板Ｘを得て、これを用いて下記の通り接触角の測定を実施した。また、比較例８の接触角については、比較例８の巻芯Ｙと同様のステンレス鋼からなる板Ｙを用いて、下記の通り、接触角の測定を実施した。なお、測定した結果はまとめて表７に示す。
接触角は、接触角計（ＤＭ３００ 協和界面科学株式会社製）を用いて、空気中で静的法により測定した。また、液滴には純水を使用した。
【０１３６】
［芯抜け性の評価］
参考例１６〜１７および比較例８において、上記実施例１等における「芯抜け性の評価１」及び「芯抜け性の評価２」と同様の方法により評価した。
【０１３７】
【表７】
0005481330.tif 000008
【０１３８】
表７より、表面が炭化クロムを含有する材質である参考例１６および参考例１７は摩擦係数が０．４以下と低く、接触角も１００°以上であった。また、芯抜け性の評価では、芯抜けは良好であり、かつアラミド層の一部が剥がれ落ちて巻芯に付着することもなかった。
一方、比較例８の表面に炭化クロムを含有しない材質では、摩擦係数が０．７以上と高く、接触角が６５°以下であった。また、芯抜け性の評価において、芯抜けの中心部が巻芯とともに突出するという不具合とアラミド層の一部が巻芯に付着していることが確認された。
【０１３９】
以上の結果から、セパレータの表面層にアラミド樹脂を含む場合において、巻芯の表面が炭化クロムを含むことにより、セパレータの耐熱性多孔質層に対する摩擦係数を低減でき、かつ接触角が高いため巻芯との接着を低減できたため、アラミド層の剥がれを起こすことなく芯抜けを良好に実施できた。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明は非水電解質電池の製造に好適に適用可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
１・・・巻芯の本体部
２・・・巻芯の支持体部
３・・・巻芯のスリット部
【図１】
0005481330.tif 000009
【図２】
0005481330.tif 000010
【図３】
0005481330.tif 000011