(57)【要約】  本発明の一実施形態は、正極、表面の動摩擦係数が０．２以上であるセパレータ、及び負極を含む電極巻回体を製造するための巻芯であって、表面に前記セパレータが当接する接触面部を有する長手状の本体部を有し、前記接触面部は、前記本体部の長手方向に沿って付され、前記長手方向に直交する幅の最大長さが１μｍ以上１ｍｍ未満である直線状の複数の溝部を有し、前記接触面部を平面視した場合の投影面積のうち、前記溝部の合計の面積Ａと、前記溝部が存在しない領域の面積Ｂと、が０．１≦Ａ／（Ａ＋Ｂ）≦０．８で表される関係を満たす巻芯、並びに電極巻回体の製造装置及び製造方法を提供する。
2018025785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、表面の動摩擦係数が０．２以上であるセパレータ、及び負極を含む電極巻回体を製造するための巻芯であって、
表面に前記セパレータが当接する接触面部を有する長手状の本体部を有し、
前記接触面部は、前記本体部の長手方向に沿って付され、かつ、前記長手方向に直交する幅方向の最大長さが１μｍ以上１ｍｍ未満である直線状の複数の溝部を有し、
前記接触面部を平面視した場合の投影面積のうち、前記溝部の単位面積当たりの面積Ａと、前記溝部が存在しない領域の単位面積当たりの面積Ｂと、が０．１≦Ａ／（Ａ＋Ｂ）≦０．８で表される関係を満たす、巻芯。
【請求項２】
前記溝部の、前記長手方向に直交する断面の形状が、三角形、多角形、又は半円形である請求項１に記載の巻芯。
【請求項３】
前記溝部の長手方向は、前記本体部の長手方向に対して−１０°以上１０°以下の角度範囲にある請求項１又は請求項２に記載の巻芯。
【請求項４】
前記接触面部は、最外層として、ダイヤモンドライクカーボン層、ニッケル系めっき層、クロム系めっき層、又はフッ素系樹脂を含む層を有する請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の巻芯。
【請求項５】
前記セパレータは、多孔質基材と、前記多孔質基材の片面又は両面に配置された、極性基を有する極性樹脂を含む多孔質層と、を有する請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の巻芯。
【請求項６】
帯状の正極を供給する正極供給部と、
表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータを供給するセパレータ供給部と、
帯状の負極を供給する負極供給部と、
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の巻芯を有し、前記正極供給部から供給された正極と、前記セパレータ供給部から供給されたセパレータと、前記負極供給部から供給された負極と、を重ねた状態で前記巻芯に巻き取って回収し、電極巻回体を作製する巻回部と、
を備えた電極巻回体の製造装置。
【請求項７】
帯状の正極を供給する工程と、
表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータを供給する工程と、
帯状の負極を供給する工程と、
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の巻芯に、供給された前記正極、前記セパレータ、及び前記負極を重ねた状態で巻き取って回収し、電極巻回体を作製する工程と、
を有する電極巻回体の製造方法。
【請求項８】
帯状の正極を供給する正極供給部と、
表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータを供給するセパレータ供給部と、
帯状の負極を供給する負極供給部と、
巻芯を有し、前記正極供給部から供給された正極、前記セパレータ供給部から供給されたセパレータ、及び、前記負極供給部から供給された負極を重ねた状態で前記巻芯に巻き取り、電極巻回体を作製する巻回部と、
前記巻回部に対向して設けられ、前記セパレータにイオン風を当てて前記セパレータの帯電量を低下させるイオナイザーと、
を備えた電極巻回体の製造装置。
【請求項９】
前記巻回部の巻芯が、巻芯の回転中心軸に沿った一対の長手状部分と、これらの長手状部分の間に形成された中空部を有しており、前記中空部にイオン風が当たるように前記イオナイザーが配置されている、請求項８に記載の電極巻回体の製造装置。
【請求項１０】
前記セパレータ供給部から供給される前記セパレータは、多孔質基材と、前記多孔質基材の片面又は両面に形成された多孔質層と、を備えており、前記多孔質層は極性基を有する極性樹脂を含む、請求項８又は請求項９に記載の電極巻回体の製造装置。
【請求項１１】
帯状の正極、表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータ、及び、帯状の負極を供給する部材供給工程と、
前記部材供給工程から供給された正極、セパレータ及び負極を重ねた状態で巻芯に巻き取り、電極巻回体を作製する巻回工程と、
前記巻回工程の直前及び前記巻回工程中の少なくとも一方に実施され、イオナイザーにより前記セパレータにイオン風を当てて前記セパレータの帯電量を低下させる除電工程と、
を有する電極巻回体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、巻芯、電極巻回体の製造装置及び電極巻回体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、長尺状の電極及びセパレータを巻回して作製される円筒型、角型又はパウチ型などの巻回型電池の製造方法においては、セパレータを巻回機の巻芯に巻きつけた後、セパレータの両面にそれぞれ正極と負極を配置し、巻回機によりセパレータと両電極とを同時に巻回することで、渦巻状の電極巻回体が形成される。巻回後、電極巻回体を巻回機の巻芯から抜き取り、外装体の内部に電解液とともに収納して外装体を封止することで、電池が作製される。
この場合、巻芯としては、ステンレス鋼又はリボン鋼などを加工したものが使用され、巻芯の形状は、平板状、棒状などの様々な形状が適用されている。【０００３】
ところで、近年、電池のさらなる高容量化、長寿命化に伴い、従来のポリオレフィン微多孔膜の表面に耐熱性樹脂及び無機粒子を塗工して安全性を高めたセパレータ、及びポリフッ化ビニリデン系樹脂又はアクリル樹脂等の接着性樹脂を塗工して電極との接着性を向上させたセパレータが開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。しかし、これらの塗工型セパレータは、概して表面の摩擦係数が高いものが多い。このような塗工型セパレータを用いて巻回型電池を製造すると、セパレータを搬送する際にセパレータが帯電して巻回機の巻芯に貼り付きやすい。したがって、製造された電極巻回体を巻芯から抜き取って製品個体として取り扱う際に、高い摩擦抵抗と相俟って抜き取り作業がスムーズに行えない場合がある。この場合、電極巻回体が抜き取り方向にタケノコ状に延びて型崩れしたり、電極巻回体中にシワが形成される等の不具合が発生し、電池の製造歩留まりが低下するおそれがあった。【０００４】
上記のような不具合を解消するため、正極、セパレータ及び負極を巻回する工程にて、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巻芯を用いる技術が提案されている（例えば、特開２００９−７０７２６号公報参照）。
また、巻芯及び巻芯により挟持される電極巻回体の巻き始めのセパレータ部分を同じ極性に帯電させて、電極巻回体を巻芯から抜き取る方法も提案されている（例えば、特開２００９−２３０８６１号公報参照）。
さらに、巻回機の巻芯に供給する各部材の搬送経路上にイオナイザー又は静電除去ブロワを設けて、セパレータの表面に帯電された静電気を除去する方法（例えば、特開平０７−１２２２６４号公報、特開２０１４−１１０２０２号公報参照）、巻芯にエンボス加工又は溝部加工を施した方法（例えば、特開２００３−１７１１０号公報参照）も知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００９−７０７２６号公報に記載の方法では、表面加工した特殊な巻芯を使用するため、連続使用した場合に巻芯に施した表面加工に剥がれが生じ、電池製造歩留まりの向上効果が小さくなり、又は電極巻回体の製造コストが増加してしまうおそれがある。また、特開２００９−２３０８６１号公報のように、電極巻回体の巻き始めのセパレータ部分と巻芯とを同じ極性に帯電させる方法では、帯電量のバランスを制御することが難しく、かえって電極巻回体の製造コストが増加してしまうおそれがある。特開平０７−１２２２６４号公報又は特開２０１４−１１０２０２号公報に記載の方法では、搬送途中に除電するために、巻芯まで搬送されてくる際には再び帯電してしまい、電極巻回体の製造効率が十分に高められないおそれがある。特開２００３−１７１１０号公報には、巻芯の表面にエンボス加工又は溝部加工を施す方法が開示されているが、上記のような型崩れ又はシワの発生を防ぐのに適切な形状についての記載はなく、形状によっては電極巻回体の製造効率が十分に高められないおそれがある。【０００６】
本開示は、上記に鑑みなされたものであり、表面の摩擦係数が高く（即ち、動摩擦係数が０．２以上である）、かつ、帯電しやすいセパレータを用いて電極巻回体を製造する場合において、電極巻回体の製造効率が向上する巻心並びに電極巻回体の製造装置及び製造方法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】
【０００７】
課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
本開示の一実施形態に係る巻芯は、
＜１＞  正極、表面の動摩擦係数が０．２以上であるセパレータ、及び負極を含む電極巻回体を製造するための巻芯であって、
表面に前記セパレータが当接する接触面部を有する長手状の本体部を有し、
前記接触面部は、前記本体部の長手方向に沿って付され、かつ、前記長手方向に直交する幅方向の最大長さが１μｍ以上１ｍｍ未満である直線状の複数の溝部を有し、
前記接触面部を平面視した場合の投影面積のうち、前記溝部の単位面積当たりの面積Ａと、前記溝部が存在しない領域の単位面積当たりの面積Ｂと、が０．１≦Ａ／（Ａ＋Ｂ）≦０．８で表される関係を満たす、巻芯である。【０００８】
＜２＞  前記溝部の、前記長手方向に直交する断面の形状が、三角形、多角形、又は半円形である＜１＞に記載の巻芯である。【０００９】
＜３＞  前記溝部の長手方向は、前記本体部の長手方向に対して−１０°以上１０°以下の角度範囲にある＜１＞又は＜２＞に記載の巻芯である。【００１０】
＜４＞  前記接触面部は、最外層として、ダイヤモンドライクカーボン層、ニッケル系めっき層、クロム系めっき層、又はフッ素系樹脂を含む層を有する＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の巻芯である。【００１１】
＜５＞  前記セパレータは、多孔質基材と、前記多孔質基材の片面又は両面に配置された、極性基を有する極性樹脂を含む多孔質層と、を有する＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の巻芯である。【００１２】
本開示の他の実施形態に係る電極巻回体の製造装置の第一の態様は、
＜６＞  帯状の正極を供給する正極供給部と、表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータを供給するセパレータ供給部と、帯状の負極を供給する負極供給部と、＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の巻芯を有し、前記正極供給部から供給された正極と、前記セパレータ供給部から供給されたセパレータと、前記負極供給部から供給された負極と、を重ねた状態で前記巻芯に巻き取って回収し、電極巻回体を作製する巻回部と、を備えた電極巻回体の製造装置である。【００１３】
本開示の他の実施形態に係る電極巻回体の製造方法の第一の態様は、
＜７＞  帯状の正極を供給する工程と、表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータを供給する工程と、帯状の負極を供給する工程と、＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の巻芯に、供給された前記正極、前記セパレータ、及び前記負極を重ねた状態で巻き取って回収し、電極巻回体を作製する工程と、を有する電極巻回体の製造方法である。【００１４】
本開示の他の実施形態に係る電極巻回体の製造装置の第二の態様は、
＜８＞  帯状の正極を供給する正極供給部と、表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータを供給するセパレータ供給部と、帯状の負極を供給する負極供給部と、巻芯を有し、前記正極供給部から供給された正極、前記セパレータ供給部から供給されたセパレータ、及び、前記負極供給部から供給された負極を重ねた状態で前記巻芯に巻き取り、電極巻回体を作製する巻回部と、前記巻回部に対向して設けられ、前記セパレータにイオン風を当てて前記セパレータの帯電量を低下させるイオナイザーと、を備えた電極巻回体の製造装置である。【００１５】
＜９＞  前記巻回部の巻芯が、巻芯の回転中心軸に沿った一対の長手状部分と、これらの長手状部分の間に形成された中空部を有しており、前記中空部にイオン風が当たるように前記イオナイザーが配置されている、＜８＞に記載の電極巻回体の製造装置である。【００１６】
＜１０＞  前記セパレータ供給部から供給される前記セパレータは、多孔質基材と、前記多孔質基材の片面又は両面に形成された多孔質層と、を備えており、前記多孔質層は極性基を有する極性樹脂を含む、＜８＞又は＜９＞に記載の電極巻回体の製造装置である。【００１７】
本開示の他の実施形態に係る電極巻回体の製造方法の第二の態様は、
＜１１＞  帯状の正極、表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータ、及び、帯状の負極を供給する部材供給工程と、前記部材供給工程から供給された正極、セパレータ及び負極を重ねた状態で巻芯に巻き取り、電極巻回体を作製する巻回工程と、前記巻回工程の直前及び前記巻回工程中の少なくとも一方に実施され、イオナイザーにより前記セパレータにイオン風を当てて前記セパレータの帯電量を低下させる除電工程と、を有する電極巻回体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本開示によれば、表面の摩擦係数が高く（即ち、動摩擦係数が０．２以上である）、かつ、帯電しやすいセパレータを用いて電極巻回体を製造する場合において、電極巻回体の製造効率が向上する巻心並びに電極巻回体の製造装置及び製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本開示の実施形態に係る第一の態様の電極巻回体の製造装置の概略の構成を示す概略構成図である。
【図２】図２は、本開示の実施形態に係る第一の態様の電極巻回体の製造装置の巻回部に配設された巻芯を示す概略斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本開示の一実施形態の巻芯を平面視した際の平面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの巻芯を矢印方向Ａから視た際の側面図である。
【図４】図４は、本開示の一実施形態の巻芯に電極巻回体が作製されている状態を示す平面図である。
【図５】図５は、巻芯の本体部（矩形体）の長手方向と平行に付設された溝部を示す平面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、溝部の断面形状が四角形の一例を示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、溝部の断面形状が三角形の一例を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、溝部の断面形状が半円形の一例を示す図である。
【図７】図７は、巻芯の矩形体を平面視した場合の平面図における溝部を拡大して示す拡大図である。
【図８】図８は、巻回部に配設される巻芯の変形例を示す概略斜視図である。
【図９】図９は、一般的な電極巻回体の構成を示す概略構成図である。
【図１０】図１０は、本開示の実施形態に係る第二の態様の電極巻回体の製造装置を示す概略構成図である。
【図１１】図１１は、本開示の他の実施形態の電極巻回体の製造装置を示す概略構成図である。
【図１２】図１２は、巻芯とイオナイザーの位置関係を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下において、電極巻回体の製造装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明し、本説明を通じて、巻心及び電極巻回体の製造方法の実施形態についても詳述することにする。
但し、本開示は、以下に示す実施形態に制限されるものではない。
【００２１】
なお、本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された最大値又は最小値は、他の段階的な記載の数値範囲の最大値又は最小値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された最大値又は最小値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
【００２２】
また、本明細書において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
【００２３】
本開示の一実施形態に係る巻芯は、正極、表面の動摩擦係数が０．２以上であるセパレータ、及び負極を含む電極巻回体を製造するための巻芯であり、
表面にセパレータが当接する接触面部を有する長手状の本体部を有し、
前記接触面部は、前記本体部の長手方向に沿って付され、かつ、長手方向に直交する幅方向の最大長さが１μｍ以上１ｍｍ未満である直線状の複数の溝部を有し、
前記接触面部を平面視した場合の投影面積のうち、溝部の単位面積当たりの面積Ａと、溝部が存在しない領域の単位面積当たりの面積Ｂと、が０．１≦Ａ／（Ａ＋Ｂ）≦０．８で表される関係を満たしている。
【００２４】
本開示の電極巻回体の製造装置の第一の態様及び第二の態様は、正極、セパレータ、及び負極を含む電極巻回体を製造する電極巻回体の製造装置である。
（１）本開示の第一の態様の電極巻回体の製造装置は、帯状の正極を供給する正極供給部と、表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータを供給するセパレータ供給部と、帯状の負極を供給する負極供給部と、上記の本開示の一実施形態に係る巻芯を有し、正極供給部から供給された正極と、セパレータ供給部から供給されたセパレータと、前記負極供給部から供給された負極と、を重ねた状態で巻芯に巻き取って回収し、電極巻回体を作製する巻回部と、を備えている。
（２）本開示の第二の態様の電極巻回体の製造装置は、帯状の正極を供給する正極供給部と、表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータを供給するセパレータ供給部と、帯状の負極を供給する負極供給部と、巻芯を有し、正極供給部から供給された正極、セパレータ供給部から供給されたセパレータ、及び、負極供給部から供給された負極を重ねた状態で前記巻芯に巻き取り、電極巻回体を作製する巻回部と、巻回部に対向して設けられ、セパレータにイオン風を当ててセパレータの帯電量を低下させるイオナイザーと、を備えている。
以下、図面を参照して各態様に係る電極巻回体の製造装置を説明する。
【００２５】
本開示の第一の態様に係る電極巻回体の製造装置の実施形態を図１〜図８を参照して説明する。
本開示の一実施形態である第一の態様の電極巻回体の製造装置は、正極、セパレータ及び負極を含む電極巻回体を製造するものであり、好ましくは本発明の一実施形態である第一の態様の電極巻回体の製造方法によって製造される。
具体的には、長尺状に成形された正極、セパレータ、負極、及びセパレータの４つの部材を連続的に引き出して重ね（以下、部材供給工程ともいう。）、４つの部材を重ねた状態で巻芯に巻き取って回収し、電極巻回体を作製する（以下、巻回工程ともいう。）ことで、電極巻回体が製造される。
上記の部材供給工程には、後述するように、帯状の正極を供給する工程（以下、正極供給工程ともいう。）と、帯状のセパレータを供給する工程（以下、セパレータ供給工程ともいう。）と、帯状の負極を供給する工程（以下、負極供給工程ともいう。）と、が含まれる。
【００２６】
図１に示すように、本開示の一実施形態である第一の態様の電極巻回体の製造装置１は、帯状の正極を供給する正極供給部１０と、帯状のセパレータを供給するセパレータ供給部２０、２１と、帯状の負極を供給する負極供給部３０と、巻芯を有する巻回部４０と、を備えている。
【００２７】
本開示の一実施形態である第一の態様の電極巻回体の製造装置によると、動摩擦係数が高いセパレータ（すなわち動摩擦係数が０．２以上のセパレータ）を用いて電極巻回体を製造する場合であっても、電極巻回体の製造効率を効果的に向上させることができる。すなわち、巻芯の表面に、電極巻回体の抜き取り方向の端面にまで延在する溝部が付設されていることにより、巻芯から電極巻回体を引き抜く直前もしくは引き抜く際、セパレータと巻芯との間の摩擦力を飛躍的に低下させることができる。これにより、従来のように各部材を搬送する途中で除電する場合と比較し、電極巻回体の製造効率を顕著に高めることができる。
また、従来のように、電極巻回体の巻き始めのセパレータ部分と巻芯とを同じ極性に帯電させる等の複雑な制御を行う必要もなく、低コストで簡易に電極巻回体の製造効率を向上させることができる。
【００２８】
正極供給部１０は、図示しない円筒状の正極コアを備え、正極コアの曲面に帯状の正極Ａが巻き付けられている。正極コアを回転させることによって、あらかじめ定めた張力（テンション）で張架しながら正極Ａを正極コアから引き出し、巻回部４０に向けて正極Ａを供給する。
本開示の一実施形態である第一の態様の電極巻回体の製造装置では、上記のようにして正極Ａを巻回部に向けて供給する工程（以下、正極供給工程ともいう。）が行われる。
【００２９】
セパレータ供給部２０，２１は、それぞれ図示しない円筒状のセパレータコアを備え、セパレータコアの曲面に帯状のセパレータＢが巻きつけられている。セパレータコアを回転させることによって、あらかじめ定めた張力（テンション）で張架しながらセパレータＢをセパレータコアから引き出し、巻回部４０に向けてセパレータＢを供給する。
本開示の一実施形態である第一の態様の電極巻回体の製造装置では、上記のようにしてセパレータＢを巻回部に向けて供給する工程（以下、セパレータ供給工程ともいう。）が行われる。
【００３０】
負極供給部３０には、図示しない円筒状の負極コアを備え、負極コアの曲面に帯状の負極Ｃが巻き付けられている。負極コアを回転させることによって、あらかじめ定めた張力（テンション）で張架しながら負極Ｃを負極コアから引き出し、巻回部４０に向けて負極Ｃを供給する。
本開示の一実施形態の電極巻回体の製造装置では、上記のようにして負極Ｃを巻回部に向けて供給する工程（以下、負極供給工程ともいう。）が行われる。
【００３１】
各供給部から正極Ａ、セパレータＢ、及び負極Ｃの各部材をあらかじめ定めた張力で各コアから引き出す際の張力は、特に制限されるものではなく、各部材のサイズ及び性状、各供給部からロール対５０までの距離、並びに搬送速度等の条件によって設定すればよい。前記張力は、例えば、０．１Ｎ／ｍ〜５０Ｎ／ｍの範囲とすることができる。
【００３２】
各供給部から正極Ａ、セパレータＢ、及び負極Ｃの各部材を各コアから引き出す際、引き出す速度（すなわち搬送速度）としては、１ｍ／ｍｉｎ〜２００ｍ／ｍｉｎの範囲とすることができる。
【００３３】
上記の各供給部から正極Ａ、セパレータＢ、及び負極Ｃが引き出されると、正極Ａ、セパレータＢ、及び負極Ｃは、図１に示すように、巻回部４０に巻回され、積層される。搬送されるまでの搬送路途中に設けられた押圧ロール５２及び搬送ロール５４によって構成されたロール対５０は、必要に応じて、積層された正極Ａ、セパレータＢ、及び負極Ｃを圧着して積層体とし、積層体の切断及び巻回体の取り出しを行う操作中、正極Ａ、セパレータＢ、負極Ｃ、及びセパレータＢが引き戻されて搬送経路から外れないように積層体を固定している。
本開示の一実施形態である第一の態様の電極巻回体の製造装置では、このようにして必要な部材を巻回部に向けて供給して重ね、積層体とする部材供給工程が行われる。
【００３４】
次いで、４つの部材が重ねられた状態の積層体をさらに搬送し、積層体中の部材のうち、はじめにセパレータ供給部２０から供給されたセパレータＢの一端が巻回部４０の巻芯に巻かれる。セパレータＢの一部が巻き取られた後、積層体を構成する４つの部材の全てが巻き取られるようになっている。４つの部材からなる積層体を連続的に巻心に巻き取られることによって、電極巻回体Ｄが製造される。
このようにして、部材供給工程を経た第一の態様の電極巻回体の製造装置では、電極巻回体Ｄが製造される巻回工程が行われる。
【００３５】
本開示の一実施形態である第一の態様の電極巻回体の製造装置は、図１に示していないが、各工程を行う装置内の適切な場所に、イオン化したエアーを送風して装置又は製造される電極巻回体を徐電するイオナイザー（除電器）が設置されてもよい。
【００３６】
本開示の一実施形態である第一の態様では、正極供給部１０と、２つのセパレータ供給部２０、２１と、負極供給部３０と、の４つの供給部を配設した装置例を中心に説明したが、供給部は４つに限られるものではなく、製造物である電極巻回体の形態に応じて、３つ以下又は５つ以上の供給部が配設された装置形態としてもよい。
【００３７】
また、本開示の一実施形態である第一の態様の電極巻回体の製造装置では、各供給部から供給された部材の全てを一箇所で重ねて積層体とする例を中心に説明したが、例えば、４つの部材のうちの２つの部材ずつ（例えば、正極ＡとセパレータＢ、及び負極ＣとセパレータＢ）をあらかじめ重ねて積層物としておき、２つの積層物を重ねて最終の積層体としてもよい。
【００３８】
次に、巻回部４０に設けられている巻芯の好ましい形態を図２並びに図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明する。図２は、本開示の一実施形態に係る巻芯を示す斜視図である。図３Ａ及び図３Ｂは、本開示の一実施形態に係る巻芯を模式的に示した図であり、図３Ａは巻芯を平面視した際の平面図であり、図３Ｂは巻芯を矢印方向Ａから視た際の側面図である。
【００３９】
図２に示すように、本開示の一実施形態に係る巻芯６３は、対をなす長手状の矩形体６０、６１からなる本体部を有している。本体部を構成する矩形体６０、６１は、互いに対向しないそれぞれの一端が曲面に加工されており、それぞれの他端には、矩形体の長手方向に延在する脚部６０Ａ、６１Ａが設けられている。巻芯６３は、本体部を構成する矩形体６０、６１における脚部６０Ａ、６１Ａによって、巻回部４０の不図示の巻回装置の本体部４２に固定されている。本開示の一実施形態では、矩形体６０、６１は、独立した部材として示したが、少なくとも一部が連結された形態としてもよい。
【００４０】
ここで、電極及びセパレータを重ねた状態で巻芯に巻き取った状態（すなわち電極巻回体が製造された際の状態）を図４に示す。矢印方向Ｂは、電極巻回体６２を巻芯６３から抜き取る方向を示している。
【００４１】
巻芯６３の本体部を構成する矩形体６０、６１には、電極巻回体６２を製造する際にはじめに巻き取られたセパレータＢが当接する接触面部７３が用意されており、図２のように、接触面部７３上に４つの部材が巻き取られることにより電極巻回体が作製される。
【００４２】
巻芯６３における接触面部７３は、図２に示されるように、直線状の複数の溝部７０と、溝部７０が形成されていない領域（非溝部）７１と、で構成されている。溝部７０は、矩形体６０、６１のそれぞれにおいて、脚部６０Ａ、６１Ａが延在している側とは反対側の端部にまで形成されている。溝部７０が、矩形体の端部まで形成され、端面に溝があることにより、巻芯６３から、製造された電極巻回体を抜き取る場合に、電極巻回体の最も巻芯に近いセパレータＢが巻芯に貼り付くことによって生じやすい型崩れ（タケノコ状の変形）及び電極巻回体中のシワの発生を効果的に防ぐことができる。
【００４３】
本開示の一実施形態における溝部７０は、直線状に形成されている。「直線状」であるとは、曲がることのない真っ直ぐな線の形状を有していることを指し、−１０°以上１０°以下の振れ角を有するほぼ真っ直ぐな線も含まれる。
溝部が直線状であることで、電極巻回体の抜き取り時における型崩れ及びシワの形成を効果的に防ぐことができる。したがって、円弧状、折れ線状の形状では、電極巻回体の型崩れ及びシワの形成が生じやすく好ましくない。
【００４４】
溝部７０は、矩形体６０、６１の表面を切削加工する方法、鋳造する方法等によって付設することができ、加工方法に特に制限はない。
切削加工する場合、矩形体の表面を、削りバイト刃、ドリル刃、レーザー加工等により加工し、溝部を形成してもよい。加工のし易さから、ドリル刃を選択してもよい。ドリル刃を用いて加工する場合、エッジ部分に発生したバリを取り除くことが、電極巻回体の最も巻芯に近いセパレータＢと巻芯との摩擦を低減させるに有効である。
【００４５】
溝部７０は、図５に示すように、矩形体６０、６１のそれぞれの表面に複数付設されており、電極巻回体６２を抜き取る方向（矢印方向Ｂ）に平行に等間隔に配置されている。
なお、矢印方向Ｂは、巻芯６３の本体部の長手方向に沿った方向である。
溝部７０の長手方向は、巻芯の本体部の長手方向（図２及び図５中の矢印方向Ｂ）に対して平行である場合が好ましく、溝部７０の長手方向が巻芯の本体部の長手方向に対して±１０°（−１０°以上１０°以下）の角度範囲内にある場合も効果の点で好ましい。
【００４６】
巻芯に付設される溝部の、長手方向に直交する断面の形状には、特に制限はなく、電極巻回体を巻き取る際に、まずはじめに巻芯に巻き取られる部材（本開示の一実施形態ではセパレータＢ）が溝部の内側に入り込んで接触しない形状であればよい。
溝部の断面の形状としては、例えば、正方形又は矩形等の四角形（例えば図６Ａの溝部７０Ａ）、三角形（例えば図６Ｂの溝部７０Ｂ）、又は半円形（例えば図６Ｃの溝部７０Ｃ）などであってもよく、これら以外の他の形状であってもよい。図６Ａ〜図６Ｃは、溝部の断面形状の例を示す断面図である。
【００４７】
溝部が一定の間隔で平行に付設されている場合、溝部と溝部との付設間隔は、巻き芯とセパレータの摩擦力低減の観点から、後述の溝部の深さにも依るが、溝部の幅長（矢印方向Ｂと直交する方向の長さ）より大きいことが好ましい。具体的には、溝部と溝部との付設間隔は、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましく、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下がより好ましく、０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下がさらに好ましい。
【００４８】
溝部の幅長とは、巻芯の矩形体を平面視した場合に投影される像として現れる溝部の長手方向に直交する方向（短手方向）の長さ（最大長さ）をいう。
例えば、図６Ｂに示す溝部７０Ｂでは、断面形状が三角形であるため、深さ方向の位置によって幅長が変わるが、溝部の幅長は、長さが最大となる矩形体表面での長さ（最大長さ）を捉えて幅長とする。
【００４９】
溝部７０の幅長（矢印方向Ｂと直交する方向の長さ）は、１μｍ以上１ｍｍ未満が好ましい。幅長が１ｍｍ未満の場合、電極巻回体に溝部の形状が転写されにくい点で好ましい。また、幅長が１μｍ以上の場合、セパレータに接触する溝部のエッジ数が少なく抑えられるため、溝部のエッジによる摩擦力の増大を防ぐことができる。さらに、幅長が１μｍ以上の場合、加工が容易であり、加工コストの低減の点でも有利である。
中でも、溝部の幅長としては、上記と同様の観点から、０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下がより好ましい。
【００５０】
溝部７０の深さとしては、特に制限はないが、電極巻回体を抜き取る場合の型崩れ及びシワの形成をより効果的に防ぐ観点から、０．０１ｍｍ以上が好ましく、０．１ｍｍ以上がより好ましい。深さの上限は特になく、必要以上に深い形状にしても形状に見合う効果は期待できないので、例えば１ｍｍ以下とすればよい。
【００５１】
溝部７０が、図５に示すように、電極巻回体を抜き取る方向（矢印方向Ｂ）と平行に配置されている場合、矩形体における加工端部での引っ掛かりが生じにくく、接触面積が小さくなる効果が発現しやすい。これにより、電極巻回体がタケノコ状に延びて型崩れする現象、又は電極巻回体中にシワが形成される現象が防止され、電池の製造歩留まりを飛躍的に向上させることができる。
【００５２】
一方、複数の溝部７０が、電極巻回体を抜き取る方向において互いに非平行に配置されている場合、電極巻回体を抜き取る方向における摩擦が高くなりやすい。そのため、電極巻回体を抜き取る際にタケノコ状に延びて型崩れする現象、又は電極巻回体中にシワが形成される現象などが生じやすく、結果、電池の製造歩留まりの低下を招来する。
【００５３】
溝部７０は、必ずしも電極巻回体の最も巻芯に近いセパレータと巻芯とが接触する部分に一様に存在する必要はないが、電極巻回体を抜き取る際に摩擦が高い部分と低い部分とが存在すると、電極巻回体がタケノコ状に延びて型崩れしやすく、又は電極巻回体中にシワが形成されやすい等の現象が生じやすい。そのため、電池の製造歩留まりも低下しやすい傾向があるので好ましくない。
【００５４】
また、例えば図２に示すように、溝部７０は、２つの矩形体６０、６１のそれぞれに同じ状態（溝の形状、本数、及び間隔）で存在していることが好ましく、溝部は、矩形体６０、６１の表裏にわたって同様に存在することが好ましい。
【００５５】
溝部７０は、電極巻回体を抜き取る方向において、図５のように連続した形状で存在していることが望ましい。つまり、溝部７０として、例えば複数の溝部が電極巻回体を抜き取る方向に所定の間隔をおいて断続的に設けられることで、破線状に存在する形態は好ましくない。このような形態では、電極巻回体を抜き取る際に、引っ掛かりが生じて電極巻回体がタケノコ状に延びて型崩れする現象、又は電極巻回体中にシワが形成される現象が生じやすく、電池の製造歩留まりの低下を来たすので好ましくない。
【００５６】
次に、溝部７０を拡大した拡大図を図７に示す。図７は、巻芯６３の矩形体６０、６１を平面視した場合の平面図における溝部を拡大して示す拡大図である。
溝部７０は、図中の斜線部であり、溝部７０間には、溝部が形成されていない領域（非溝部）７１が存在し、まずはじめに巻き取られるセパレータＢは非溝部７１の表面と当接して巻き取られる。溝部７０には、セパレータは接触しない。
【００５７】
ここで、巻芯の本体部における接触面部７３を平面視した場合の投影面積のうち、溝部７０の単位面積当たりの面積を「Ａ」とし、溝部が存在しない非溝部７１の単位面積当たりの面積を「Ｂ」とする。面積Ａは、図７の斜線部である溝部７０の単位面積当たりに占める面積である。また、面積Ｂは、図７の白地部である非溝部７１の単位面積当たりに占める面積である。
巻芯における単位面積当たりの面積Ａと単位面積当たりの面積Ｂとは、互いに下記式１で表される関係を満たす。
０．１≦Ａ／（Ａ＋Ｂ）≦０．８      ・・・式１
【００５８】
巻芯における溝部及び非溝部の関係が上記式１を満たしていることにより、まずはじめに巻き取られるセパレータと巻芯との間の摩擦が低減される。これにより、電極巻回体がタケノコ状に伸びて型崩れする現象が防止され、また電極巻回体中にシワが形成される現象が防止される。結果、電池の製造歩留まりが飛躍的に向上するとの効果が期待される。
上記式１において、Ａ／（Ａ＋Ｂ）＜０．１の場合、溝部の付設によって得られる効果、つまりはじめに巻き取られるセパレータの接触面積の低下による効果が発現しにくくなる。また、０．８＜Ａ／（Ａ＋Ｂ）の場合、溝部の付設によってセパレータの接触面積は低下するものの、セパレータが接触する部分の圧力が増大し、摩擦力がかえって増大する。上記式１は、製造歩留りの向上効果の観点から、下記の式２又は式３を満たしていることがより好ましい。
０．２≦Ａ／（Ａ＋Ｂ）≦０．７      ・・・式２
０．３≦Ａ／（Ａ＋Ｂ）≦０．６      ・・・式３
【００５９】
巻芯の材質には、特に制限はなく、金属又はセラミック等であってもよい。一般には、巻芯の材質としては、ステンレス鋼、超硬素材と呼ばれるものを用いることができる。
【００６０】
巻芯の本体部における接触面部７３は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を用いた表面処理が施されて、最外層としてＤＬＣ層が付設されてもよい。ＤＬＣ層の付設は、化学蒸着法（ＣＶＤ法）や物理蒸着法（ＰＶＤ法）等により行うことができる。
また、巻芯の本体部における接触面部は、ニッケル系めっき、クロム系めっき、フッ素樹脂系コーティング等の表面処理が施されていてもよい。この場合、最外層として、ニッケル系めっき層、クロム系めっき層、又はフッ素系樹脂を含む層が付設されてもよい。ニッケル系めっき及びクロム系めっきは、従来からの常法により行えばよい。また、フッ素樹脂系コーティングによる場合、フッ素系樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等）を溶媒に溶解したコーティング液を接触面部にコートする方法が挙げられる。
【００６１】
表面処理が施されることで、巻き取り時に巻芯にはじめに巻き取られる例えばセパレータと巻芯との間の摩擦係数を低減させることが可能である。しかしながら、セパレータがフッ素系樹脂を含むコーティング材を用いたコーティング層を有している等によって静電気を帯びやすい性質を有している場合は、摩擦係数が小さくても、静電気による密着により引掛かりが生じて電極巻回体がタケノコ状に型崩れする現象又は電極巻回体中にシワが形成される現象等が生じやすい。結果、電池の製造歩留まりが低下する場合がある。一方、巻芯が溝部を有していると、静電気による密着が生じた場合でも巻き取られるセパレータと巻芯との間の接触面積が小さいため、製造された電極巻回体を抜き取る場合の引っ掛かりの発生が抑制され、電池の製造歩留りが向上する。
【００６２】
（巻芯の変形例）
本開示の一実施形態では、図２に示す形態の巻芯を用いた例を説明したが、巻芯の形態については、これに限られるものではなく、例えば、図８に示す形態の巻芯８３を用いてもよい。図８は、巻芯の他の実施形態を示す斜視図である。
図８に示すように、巻芯８３は、長手状に形成され、互いに対をなす断面半円形の棒状体８０、８１からなる本体部を有している。本体部を構成する棒状体８０、８１は、互いに対向する面とは反対側の表面が曲面に加工されており、それぞれが巻回部４０の不図示の巻回装置の本体部４２に差し込まれて固定されている。本開示の一実施形態では、棒状体８０、８１は、独立した部材として示したが、少なくとも一部が連結された形態としてもよい。
【００６３】
巻芯８３には、２つの棒状体８０、８１が互いに対向する側とは反対側の曲面に、棒状体の長手方向と平行な溝部９０が付設されている。溝部９０は、既述の巻芯６３における場合と同様に、棒状体８０、８１のそれぞれの曲面に複数付設されており、電極巻回体８２を抜き取る方向（矢印方向Ｃ）に平行に非溝部（溝部が形成されていない領域）９１を介して等間隔に配置されている。
なお、矢印方向Ｃは、巻芯８３の本体部の長手方向に沿った方向である。
【００６４】
また、溝部９０が、棒状体の先端部まで形成され、端面に溝があることにより、巻芯８３から、製造された電極巻回体を抜き取る場合に生じやすい型崩れ（タケノコ状の変形）及び電極巻回体中のシワの発生を効果的に防ぐことができるようになっている。
【００６５】
＜電極巻回体＞
ここで、本開示の第一の態様に係る電極巻回体の製造装置により作製される電極卷回体について説明する。
本開示の第一の態様において、電極巻回体は正極、セパレータ及び負極を含んで構成されている。具体的には、例えば図１に示すように、それぞれ帯状の正極Ａ、セパレータＢ、及び負極Ｃと、さらに別のセパレータＢと、を順に重ね、重ねた状態のまま渦巻き状に巻き取って回収することにより、電極巻回体Ｄが製造される。電極巻回体Ｄは、巻き取り方向と平行な平面で切断した場合の断面の形状が円状、扁平円状、略四角状等のいずれの形状に形成されていてもよい。
【００６６】
電極巻回体は電解液とともに外装材内に封入されることで、電池が構成される。
電池としては、リチウムイオン二次電池等の非水系二次電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、アルカリ乾電池などのいずれにも適用可能である。中でも、高い電池容量が得られる観点から、非水系二次電池が好ましい。
電池の形状としては、円筒型、角型、パウチ型等のいずれも適用できる。
以下、非水系二次電池を具体例として挙げて詳細に述べる。
【００６７】
正極は、例えば、正極活物質及びバインダー樹脂を含む活物質層が集電体上に成形された構造である。活物質層は、さらに導電助剤を含んでもよい。正極活物質としては、例えばＬｉＣｏＯ２等のリチウム含有遷移金属酸化物等が挙げられる。バインダー樹脂としては、例えばポリフッ化ビニリデン系樹脂などが挙げられる。導電助剤としては、例えばアセチレンブラック等の炭素材料が挙げられる。集電体としては、例えば厚さ５μｍ〜２０μｍの、アルミ箔、チタン箔、ステンレス箔等が挙げられる。
【００６８】
負極は、例えば、負極活物質及びバインダー樹脂を含む活物質層が集電体上に成形された構造である。活物質層は、さらに導電助剤を含んでもよい。負極活物質としては、リチウムを電気化学的に吸蔵し得る材料が挙げられ、具体的には例えば、炭素材料；ケイ素、スズ、アルミニウム等とリチウムとの合金；などが挙げられる。バインダー樹脂としては、例えばポリフッ化ビニリデン系樹脂、スチレン−ブタジエンゴムなどが挙げられる。導電助剤としては、例えばアセチレンブラック等の炭素材料が挙げられる。集電体としては、例えば厚さ５μｍ〜２０μｍの、銅箔、ニッケル箔、ステンレス箔等が挙げられる。また、上記の負極に代えて、金属リチウム箔を負極として用いてもよい。
【００６９】
電解液は、例えば、リチウム塩を非水系溶媒に溶解した溶液である。
リチウム塩としては、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４等が挙げられる。
非水系溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネート；ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート；γ−ブチロラクトン等の環状エステル；などが挙げられる。非水系溶媒は、単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。
【００７０】
外装材としては、金属缶やアルミラミネートフィルム製パック等が挙げられる。電池の形状としては、角型、円筒型、コイン型等が挙げられ、本開示の電極巻回体ではいずれの形状にも好適である。
【００７１】
＜セパレータ＞
電極巻回体におけるセパレータは、表面の動摩擦係数が０．２以上である。このようなセパレータは、耐熱性及び電極との接着性などの機能を有し得る一方、電極巻回体を製造する過程において、セパレータを搬送する際にセパレータが搬送ロール等と接触して帯電し、電極巻回体を巻芯から抜き取る際、巻芯にはじめに巻き取られたセパレータが巻芯に貼り付きやすく、高い摩擦抵抗と相俟って電極巻回体の抜き取りが容易に行えない課題が発生しやすい。
特に、セパレータの表面の動摩擦係数が０．３以上である場合に上記課題が発生しやすく、更には、セパレータの表面の動摩擦係数が０．４以上である場合に上記課題が顕著に発生する傾向にある。したがって、表面の動摩擦係数が０．２以上であり、かつ、帯電しやすいセパレータを使用する場合において、上記課題に対してより顕著に効果が現れる。
【００７２】
表面の動摩擦係数が０．２以上であるセパレータとしては、多孔質基材と、多孔質基材の片面又は両面に形成された多孔質層と、を備え、かつ、多孔質層が極性基を有する極性樹脂を含むことが好ましい。
本開示の一実施形態である第一の態様では、動摩擦係数が０．２以上であれば、セパレータの種類及び形態（単層又は積層）に限られるものではなく、例えばポリオレフィン単層膜からなるセパレータであってもよい。
【００７３】
動摩擦係数は、測定台に巻き芯を固定し、巻き芯の平面部分と平板に固定したセパレータの平面部分とを接触させた後、セパレータを一定荷重及び一定速度で移動させ続けた場合にセパレータの移動方向と反対方向に発生する抗力を、荷重で除することにより求められる値である。具体的には、例えばヘイドン連続荷重式引掻強度試験機（１８ＬＦＷ、新東科学社製）を用いて測定することができる。
【００７４】
セパレータの厚みは、機械強度及び電池のエネルギー密度の観点から、５μｍ〜３５μｍであることが好ましい。
セパレータのガーレ値（ＪＩＳ  Ｐ８１１７（２００９））は、機械強度と膜抵抗のバランスに優れる点で、５０秒／１００ｍｌ〜８００秒／１００ｍｌであることが好ましい。
【００７５】
（多孔質基材）
多孔質基材は、内部に空孔ないし空隙を有する基材のことである。
このような多孔質基材としては、微多孔膜；繊維状物からなる、不織布、紙等の多孔性シート；微多孔膜又は多孔性シートに他の多孔性の層を１層以上積層した複合多孔質シート；などが挙げられる。微多孔膜とは、内部に多数の微細孔を有し、これら微細孔が連結された構造となっており、一方の面から他方の面へと気体あるいは液体が通過可能となった膜を意味する。
【００７６】
多孔質基材には、電気絶縁性を有する、有機材料及び／又は無機材料が含まれる。多孔質基材は、多孔質基材にシャットダウン機能（高温下でセパレータ中の空孔を閉塞してイオンの移動を停止させる機能）を付与する観点から、ポリオレフィンを含む微多孔膜（「ポリオレフィン微多孔膜」ともいう。）が好ましい。
【００７７】
多孔質基材の厚さは、良好な力学特性と内部抵抗を得る観点から、５μｍ〜２５μｍが好ましい。
多孔質基材のガーレ値（ＪＩＳ  Ｐ８１１７（２００９））は、電池の短絡防止とイオン透過性の向上効果の観点から、５０秒／１００ｍｌ〜８００秒／１００ｍｌが好ましい。
多孔質基材の突刺強度は、製造歩留まりを向上させる観点から、３００ｇ以上が好ましい。
【００７８】
（多孔質層）
多孔質層は、内部に多数の微細孔を有し、これら微細孔が連結された構造となっており、一方の面から他方の面へと気体あるいは液体が通過可能となった層である。多孔質層は、多孔質基材の片面又は両面のいずれに設けられてもよいが、多孔質層による機能付与が高められる点で、多孔質基材の片面のみに設けられた形態に比べ、両面に多孔質層が設けられた形態が好ましい。
【００７９】
多孔質層は、極性基を有する極性樹脂を含有することが好ましい。多孔質層が極性樹脂を含むことで、セパレータの動摩擦係数を０．２以上に調整しやすい。極性樹脂を含有する多孔質層を有するセパレータである場合に、本開示における効果がより効果的に奏される。
【００８０】
極性樹脂は、水酸基（ＯＨ基）、カルボキシ基（ＣＯＯＨ基）、カルボン酸エステル基（ＣＯＯＲ基）、アミノ基（ＮＨ基）、及びハロゲン基から選択される極性基を有する樹脂を挙げることができる。
【００８１】
極性樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類の単独重合体又は共重合体等の接着性樹脂が挙げられる。ポリフッ化ビニリデン系樹脂としては、フッ化ビニリデンの単独重合体（即ちポリフッ化ビニリデン）；フッ化ビニリデンとフッ化ビニリデンと共重合可能な他のモノマーとの共重合体（ポリフッ化ビニリデン共重合体）；これらの混合物；が挙げられる。
フッ化ビニリデンと共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、テトラフロロエチレン、ヘキサフロロプロピレン、トリフロロエチレン、トリクロロエチレン、フッ化ビニル等が挙げられ、１種又は２種以上を用いることができる。
【００８２】
また、極性樹脂としては、例えば、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、セルロース、及びこれらの混合物等の耐熱性樹脂を用いてもよい。
【００８３】
多孔質層には、所望の特性を付与する目的で、有機フィラー及び無機フィラーから選ばれる少なくとも１種を含有してもよい。
有機フィラーとしては、例えば、架橋ポリ（メタ）アクリル酸、架橋ポリ（メタ）アクリル酸エステル、架橋ポリシリコーン、架橋ポリスチレン、架橋ポリジビニルベンゼン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体架橋物、ポリイミド、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド縮合物等の架橋高分子の粒子；ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、アラミド、ポリアセタール、熱可塑性ポリイミド等の耐熱性樹脂の粒子；などが挙げられる。
無機フィラーとしては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化クロム、水酸化ジルコニウム、水酸化セリウム、水酸化ニッケル、水酸化ホウ素等の金属水酸化物；シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、チタン酸バリウム、酸化マグネシウム等の金属酸化物；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩；硫酸バリウム、硫酸カルシウム等の硫酸塩；ケイ酸カルシウム、タルク等の粘土鉱物；などが挙げられる。
【００８４】
フィラーの体積平均粒径は、多孔質層の滑り性、多孔質層の成形性の観点で、０．１μｍ〜２．０μｍであることが好ましい。
フィラーの体積平均粒径は、フィラーを非イオン性界面活性剤（Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００、和光純薬工業（株））を含有する水に分散し、レーザー回折式粒度分布測定装置（シスメックス社製マスターサイザー２０００）を用いて粒度分布を測定し、体積基準の粒度分布において、小径側から累積５０％となる粒子径（μｍ）として求められる値である。
【００８５】
多孔質層の平均厚は、電極との接着性と高エネルギー密度を確保する観点から、多孔質基材の片面において０．５μｍ〜８μｍであることが好ましく、１μｍ〜６μｍであることがより好ましい。
【００８６】
次に、本開示の第二の態様に係る電極巻回体の製造装置の実施形態を図９〜図１２を参照して説明する。
本開示の一実施形態である第二の態様の電極巻回体の製造装置は、正極、セパレータ及び負極を含む電極巻回体を製造するものであり、好ましくは本発明の一実施形態である第一の態様の電極巻回体の製造方法によって製造される。
具体的には、長尺状に成形された正極、セパレータ、負極、及びセパレータの４つの部材を連続的に引き出して重ね（部材供給工程）、４つの部材を重ねた状態で巻芯に巻き取って回収し、電極巻回体を作製し（巻回工程）、さらに巻回工程の直前、巻回工程中、又は巻回工程の直前及び巻回工程中に実施され、イオナイザーによりセパレータにイオン風を当ててセパレータの帯電量を低下させること（除電工程）で、電極巻回体が製造される。
上記の部材供給工程には、既述のように、帯状の正極を供給する工程（正極供給工程）と、帯状のセパレータを供給する工程（セパレータ供給工程）と、帯状の負極を供給する工程（負極供給工程）と、が含まれる。
【００８７】
本開示の一実施形態である第二の態様の電極巻回体の製造装置によれば、動摩擦係数が０．２以上のセパレータを用いて電極巻回体を製造しても、電極巻回体の製造効率を良好に向上させることができる。すなわち、巻回部に対向して設けられたイオナイザーにより、巻芯から電極巻回体を引き抜く直前もしくは最中にセパレータの帯電量を低下させることができるため、従来のように各部材を搬送する途中で除電する場合と比較して、電極巻回体の製造効率を顕著に高めることができる。また、従来技術のように、表面加工した特殊な巻芯を使用する必要もなく、埃等の混入を招来するようなこともなく、低コストで簡易に電極巻回体の製造効率を向上させることができる。
【００８８】
なお、第二の態様の電極巻回体の製造装置において、電極巻回体は、正極、セパレータ、及び負極を含んで構成されている。
電極巻回体Ｄは、一般的に、例えば図９に示すように、それぞれ帯状の正極Ａ、セパレータＢ、負極Ｃ、さらにもう１枚のセパレータＢを順に積層させ、これを渦巻き状に巻き回して構成されている。電極巻回体は、その軸芯の方向と直行する方向の断面形状が円状、扁平円状、略四角状等いずれの形状でもよい。電極巻回体は電解液と共に外装材内に封入されることで、電池が構成される。電池としては、リチウムイオン二次電池等の非水系二次電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、アルカリ乾電池などいずれも適用可能であるが、高い電池容量が得られる観点で非水系二次電池が好ましい。電池の形状としては、円筒型、角型、パウチ型等のいずれも適用できる。
なお、電極巻回体における正極、負極、セパレータ（例えば、多孔質基材、多孔質層等）、電解液、及び外装材の詳細は、既述の第一の態様の電極巻回体と同様であり、好ましい態様も同様である。
以下では非水系二次電池を具体例として挙げて、各構成部材の詳細について述べる。        
【００８９】
第二の態様の電極巻回体の製造装置について、図１０に基づいて説明する。図１０において、電極巻回体の製造装置１００は、正極供給部１０と、セパレータ供給部２０，２１と、負極供給部３０と、巻回部１４０と、イオナイザー１５０と、ロール対１６０とを備えている。
【００９０】
正極供給部１０には、正極コア（帯状の正極Ａが円筒状のコアに巻きつけられたもの）が取り付けられ、この正極コアを回転させながら、所定のテンションで正極Ａを引き出し、巻回部１４０に向けて正極Ａを供給する。
セパレータ供給部２０，２１には、それぞれセパレータコア（帯状のセパレータＢが円筒状のコアに巻きつけられた）が取り付けられ、このセパレータコアを回転させながら、所定のテンションでセパレータＢを引き出し、巻回部１４０に向けてセパレータＢを供給する。
負極供給部３０には、負極コア（帯状の負極Ｃが円筒状のコアに巻きつけられたもの）が取り付けられ、この負極コアを回転させながら、所定のテンションで負極Ｃを引き出し、巻回部１４０に向けて負極Ｃを供給する。
【００９１】
各供給部から正極Ａ、セパレータＢ、及び負極Ｃの各部材をあらかじめ定めた張力で各コアから引き出す際の張力は、特に制限されるものではなく、各部材のサイズ及び性状、各供給部からロール対１６０までの距離、並びに搬送速度等の条件によって設定すればよい。前記張力は、例えば、０．１Ｎ／ｍ〜５０Ｎ／ｍの範囲とすることができる。
各供給部から正極Ａ、セパレータＢ、及び負極Ｃの各部材を各コアから引き出す際、引き出す速度（すなわち搬送速度）としては、１ｍ／ｍｉｎ〜２００ｍ／ｍｉｎの範囲とすることができる。
【００９２】
これらの各供給部から供給された部材は、巻回部１４０に向けて搬送される間に、搬送ロールや押圧ロール等のロール対１６０等によって、正極Ａ，セパレータＢ，負極Ｃ及びセパレータＢの順に積層され、まずはセパレータＢの一端が巻回部１４０の巻芯に巻かれてから全部材を巻き取って電極巻回体が形成されていくようになっている。
【００９３】
イオナイザー１５０は、巻回部１４０に対向して設けられ、セパレータにイオン風を当ててセパレータの帯電量を低下させる。イオナイザーは、図１０のように巻回部１４０に対して１つ設けられてもよいが、正極、負極、セパレータの各搬送経路上に追加で設けられていてもよい。特に、図１１に示すように、セパレータ供給部２０，２１の直後にそれぞれイオナイザー１５０を配置して、巻出し直後の部材を除電し、さらに巻回部１４０のところで除電するのが好ましい。
【００９４】
イオナイザー１５０は、詳細構成は図示しないが、イオン発生源と、このイオン発生源から生じたイオンを吹き付けるためのブロワとを備えたものを用いることができる。あるいは、イオナイザー１５０はイオン発生源のみを備えたものでも使用できるが、除電効果の観点からは、イオン発生源にブロワを組合せたものが好ましい。具体的には、例えばＫｅｙｅｎｃｅ社製のＳＪ−Ｈ０６０Ａ等を好適に使用することができる。
【００９５】
イオン発生源は、プラスイオンだけ、もしくはマイナスイオンだけを発生させるような交流式のもの（パルス式を含む）、プラスイオンとマイナスイオンの両方を発生させるような交流式のもの（パルス式を含む）があるが、除電する対象によって適切なものを選択すればよい。例えば、多孔質基材の表面にポリフッ化ビニリデン系樹脂を含む多孔質層を形成したセパレータを用いる場合、セパレータがマイナスに帯電しやすいため、イオン発生源としては、プラスイオンを発生する交流式、あるいはプラスイオンとマイナスイオンの両方を発生させる交流式を使用するのが好適である。
【００９６】
イオンを発生させる際の印加電圧としては、±２〜±１５ｋＶが好ましく、より好ましくは±６〜１０ｋＶである。
ブロワを用いる場合、風圧は０．０１〜０．５ＭＰａの範囲に設定することが好ましく、より好ましくは０．０２〜０．１ＭＰａである。また、交流式のイオン発生源を用いた場合、周波数としては、１〜１００Ｈｚ、好ましくは２０〜５０Ｈｚがよい。
イオナイザー１５０から巻回部１４０までの距離としては、３０〜１０００ｍｍが好ましく、より好ましくは８０〜２５０ｍｍで設置するのがよい。イオナイザー１５０の角度としては、巻芯の軸方向に対して吹き付け角度が±９０°の範囲内、より好ましくは±３０°の範囲内、さらに好ましくは±１０°の範囲内で取り付けることが好ましい。
【００９７】
次に、巻回部１４０の巻芯とイオナイザー１５０の好ましい形態について、図１２に基づいて説明する。図１２に示すように、巻回部１４０の巻芯は、当該巻芯の回転中心軸（図中破線）に沿った一対の長手状部分１４１，１４２と、これらの長手状部分１４１，１４２の間に形成された中空部１４３を有しており、中空部１４３にイオン風が当たるようにイオナイザー１５０が配置されていることが好ましい。イオナイザー１５０のイオン風が電極巻回体の中空部を通り抜けることで、セパレータに帯電した電荷が効率良く除去されるようになり、電極巻回体の製造効率を著しく高めることができる。なお、電極巻回体の作製後、巻芯から電極巻回体を引き抜く際には、一対の長手状部分１４１，１４２は互いに近づく方向にスライドするようになっており、中空部１４３の体積は縮小することで、電極巻回体と巻芯との間に隙間を形成することができる。これにより、電極巻回体はよりスムーズに巻芯から引き抜くことができる。
【００９８】
長手状部分１４１，１４２は、例えば図１２のように略長方形の平板状の本体部４１１，４２１と、その一端に形成された長手状の脚部４１２，４２２とを備えた構成とすることができる。脚部４１２，４２２は図示しない巻回部１４０の回転軸に取り付けられるようになっており、それによって巻芯全体が回転軸中心に回転するようになっている。そして、本体部４１１，４２１の外周面にはセパレータが当接され、さらには正極及び負極も重ねられた上で巻き回すことで、電極巻回体が作製される。このような巻芯の場合、例えば図９に示したような、軸直行方向の断面形状が略四角状の電極巻回体Ｄを得ることができる。
この他、長手状部分１４１，１４２としては、かぎ状や棒状など様々な形状のものを用いることができる。長手状部分１４１，１４２の素材としてはステンレス鋼やリボン鋼などを適用できる。
【００９９】
本開示の一実施形態である第一の態様の電極巻回体の製造装置は、正極、セパレータ及び負極を含む電極巻回体を製造するものであり、好ましくは、図１０に基づいて説明すると、以下（ｉ）〜（ｉｉｉ）に示すように、本発明の一実施形態である第二の態様の電極巻回体の製造方法によって製造される。
（ｉ）帯状の正極Ａ、表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータＢ、及び、帯状の負極Ｃを供給する部材供給工程
（ｉｉ）部材供給工程から供給された正極Ａ、セパレータＢ及び負極Ｃを重ねた状態で巻芯に巻き取り、電極巻回体を作製する巻回工程
（ｉｉｉ）巻回工程の直前及び巻回工程中の少なくとも一方に実施され、イオナイザー１５０によりセパレータにイオン風を当ててセパレータの帯電量を低下させる除電工程
【０１００】
本発明の一実施形態である第二の態様の電極巻回体の製造方法によれば、上述した電極巻回体の製造装置と同様に、本発明の効果が得られる。
なお、巻回工程の「直前」とは、巻芯から直前の搬送ロールまでの間、好ましくは巻芯から０．３ｍ以内の間を意味する。
【実施例】
【０１０１】
以下、本開示の実施形態を実施例により更に具体的に説明する。但し、本開示の実施形態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。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。【０１０２】
［Ａ］測定、評価
後述する実施例１〜１２及び比較例１〜６の各々にて適用した測定方法及び評価方法は、以下の通りである。【０１０３】
−溝部の面積Ａ、溝部が存在しない領域（非溝部）の面積Ｂ−
セパレータが当接する接触面部を平面視した際の投影面積のうち、接触面部に設けられている溝部の単位面積当たりの面積Ａ、及び単位面積当たりの溝部以外の面積Ｂの測定は、接触面部を平面視できる位置からレーザー顕微鏡ＯＳＬ３０−ＳＵ（オリンパス社製）にて接触面部を撮影し、撮影画像から、溝部（加工部）と、溝部が存在しない溝部以外の領域（非加工部）と、の各面積を計測することにより行った。【０１０４】
−溝部の角度と直線性−
巻芯に付設された溝部の長手方向の、巻芯の本体部の長手方向に対する角度は、レーザー顕微鏡ＯＳＬ３０−ＳＵ（オリンパス社製）を用いて撮影した画像から求めた。なお、角度の基準線は巻き芯の長手方向の縁部の直線部分とした。また、溝部の直線性は、画像中の溝部を目視により観察し、溝部の形状を評価した。【０１０５】
−溝部の幅長−
巻芯に付設された溝部の長手方向に直交する幅方向の長さ（幅長）を、レーザー顕微鏡ＯＳＬ３０−ＳＵ（オリンパス社製）を用いて撮影した画像から求めた。【０１０６】
−溝部と溝部の間隔−
巻芯に付設された溝部の間隔を、レーザー顕微鏡ＯＳＬ３０−ＳＵ（オリンパス社製）を用いて撮影した画像から求めた。【０１０７】
−溝部の断面形状と深さ−
巻芯の端面をレーザー顕微鏡ＯＳＬ３０−ＳＵ（オリンパス社製）を用いて撮影した三次元画像を用い、巻芯に付設された溝部の長手方向に直交する断面の形状及び溝部の深さを求めた。【０１０８】
−動摩擦係数−
ヘイドン連続荷重式引掻強度試験機（１８ＬＦＷ、新東科学社製）を用い、平板圧子６３ｍｍ×６３ｍｍの表面にセパレータを巻いて固定し、この平板圧子を巻き芯の表面部の上に載置して、垂直荷重１００ｇ、引掻速度２００ｍｍ／ｍｉｎで平板圧子を巻き芯の長手方向に沿って引掻いて動摩擦係数を測定した。【０１０９】
−芯抜け不良率 ［Ｊ／Ｒデフォーム］−
図１に示す電極巻回体の製造装置の巻回部４０に配置された巻芯６３（図２）に、セパレータ、正極、及び負極を重ねて巻き取り、ロール状積層物（ジェリーロール）である電極巻回体の巻芯からの抜き出しを１００回実施し、１００個の電極巻回体を得た。１００回実施した中で、セパレータ、正極、及び負極の位置がずれてタケノコ状に伸びた場合を「不良品」とし、不良品の割合を百分率（％；１００個のロール積層物に対する不良品数の比率）で示した。【０１１０】
−表面剥がれ−
図１に示す電極巻回体の製造装置の巻回部４０に配置された巻芯６３（図２）に、セパレータ、正極、及び負極を重ねて巻き取り、ロール状積層物（ジェリーロール）の巻芯からの抜き出し操作を１００回実施した。その後、巻芯の表面を観察し、巻芯上の表面処理層に少しでも剥がれが生じたものは「表面剥がれ“あり”」とし、剥がれが無いものは「表面剥がれ“なし”」として評価した。【０１１１】
−溝部跡の転写−
巻芯にセパレータ、正極、及び負極を重ねて巻き取り、ロール状積層物（ジェリーロール）の巻芯からの抜き出しを実施した後、ジェリーロールを分解し、セパレータ、正極、及び負極の溝部跡の有無を目視で観察した。【０１１２】
（実施例１）
以下のようにして、巻芯を作製し、さらにセパレータ、正極、及び負極を作製した後、図１に示す装置と同様に構成された電極巻回体の製造装置を準備し、電極巻回体を製造した。測定及び評価は、上記した測定方法及び評価方法にしたがって行った。【０１１３】
−巻芯の作製−
セパレータが当接する接触面部を有する厚さ０．８ｃｍ、幅３ｃｍ、長さ１０ｃｍのサイズの巻芯を、ＳＵＳ３０６を用いて２本作製し、接触面部を図５に示すように切削加工し、巻芯の裏表に図６Ｃと同様の断面形状を有する溝部７０Ｃ（幅長０．４ｍｍの略半円形溝部）を０．８３ｍｍ間隔で巻芯の長手方向に対して平行に付設した。この際、溝部が形成されていない領域（非溝部）の表面は、鏡面仕上げとした。
なお、溝部に関する測定結果は表１に示す。
また、溝部の付設は、後述するように、ドリル刃を回転させながら、ドリル刃の先端を巻芯の矩形体のあらかじめ定めた深さまで入れ、長手方向に沿って移動させて切削加工することにより行った。【０１１４】
−セパレータの作製−
体積平均粒径が２μｍのアルミナ粒子（スミコランダムＡＡ−０５、住友化学社）１０質量部をアセトン５０質量部に分散し、得られた分散液にポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ；アルケマ、Ｋｙｎａｒ２８００）２質量部を混合し、３０分間攪拌することにより、スラリーを調製した。スラリーを、厚み１６μｍのポリエチレン微多孔膜の両面にコーティングして乾燥し、総厚２５μｍのセパレータを製造し、９．５ｃｍの幅にスリットしたものを２０ｍ準備した。
なお、フィラー（アルミナ粒子）の体積平均粒径は、既述のように、レーザー回折式粒度分布測定装置（シスメックス社製マスターサイザー２０００）を用いて測定される体積基準の粒度分布に基づいて、小径側から累積５０％となる粒子径（μｍ）として求められるものである。【０１１５】
−正極の作製−
正極活物質であるコバルト酸リチウム粉末８９．５質量％、導電助剤のアセチレンブラック４．５質量％、バインダーであるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）６質量％となるようにＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に溶解し、双腕式混合機にて撹拌して正極用スラリーを作製した。正極用スラリーを、正極集電体である厚さ２０μｍのアルミ箔の一方面に塗布し、得られた塗膜を乾燥し、更に他方面にも同様の処理を施した後、プレスした。このようにして、正極活物質層を有する正極を作製し、９ｃｍの幅にスリットしたものを１０ｍ準備した。【０１１６】
−負極の作製−
負極活物質である人造黒鉛３００ｇ、バインダーであるスチレン−ブタジエン共重合体の変性体を４０質量％含む水溶性分散液７．５ｇ、増粘剤であるカルボキシメチルセルロース３ｇ、及び適量の水を双腕式混合機にて攪拌し、負極用スラリーを作製した。負極用スラリーを、負極集電体である厚さ１０μｍの銅箔の一方面に塗布し、得られた塗膜を乾燥し、更に他方面にも同様の処理を施した後、プレスした。このようにして、負極活物質層を有する負極を作製し、９．２ｃｍの幅にスリットしたものを１０ｍ準備した。【０１１７】
−電極巻回体の製造−
次に、以下のようにして電極巻回体Ｄを製造した。
図１の各供給部から正極Ａ、セパレータＢ、及び負極Ｃを引き出し（正極供給工程、セパレータ供給工程、負極供給工程）、引き出された正極Ａ、セパレータＢ、及び負極Ｃは、巻回部４０に搬送されるまでの搬送路途中に設けられたロール対５０において重ねられ、ロール対５０を構成している押圧ロール５２及び搬送ロール５４によって正極Ａ、セパレータＢ、負極Ｃ、及びセパレータＢの４つの部材を順に重ねた状態で圧着することで、積層体とした（部材供給工程）。
次いで、４つの部材が重ねられた状態の積層体をさらに搬送し、積層体中の部材のうち、はじめにセパレータ供給部２０から供給されたセパレータＢの一端を巻回部４０の巻芯に巻き、セパレータＢの一部を巻き取った後、引き続いて４つの部材からなる積層体を連続的に巻心に巻き取って回収することによって、電極巻回体Ｄを製造した。【０１１８】
（実施例２）
実施例１で作製した巻芯の表面に、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）加工を行い、ＤＬＣ層を有する巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。
なお、ＤＬＣ加工は、物理蒸着法（ＰＶＤ法）により行った。【０１１９】
（実施例３）
実施例１で作製した巻芯の表面に硬質クロム加工を行い、硬質クロムめっき層（Ｃｒめっき層）を有する巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。
なお、硬質クロム加工は、クロムめっき処理により行った。【０１２０】
（実施例４）
実施例１で作製した巻芯の表面に無電解ニッケルめっき加工を行い、ニッケルめっき層（Ｎｉめっき層）を有する巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。
なお、無電解ニッケルめっき加工は、無電解ニッケルめっき処理により行った。【０１２１】
（実施例５）
実施例１で作製した巻芯の表面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のコーティング処理を施し、ＰＴＦＥ層を有する巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１２２】
（実施例６）
実施例１において、溝部を、バイト刃によるシェーパー加工にて付設した三角形溝（図６Ｂ参照）とし、溝部の付設間隔を０．６３ｍｍに変更したこと以外、実施例１と同様にして巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１２３】
（実施例７）
実施例１において、溝部の付設間隔を１．２５ｍｍに変更し、溝深さを０．４ｍｍにしたこと以外、実施例１と同様にして巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１２４】
（実施例８）
実施例１において、溝部の長手方向を、巻芯の長手方向に対して８°傾けたこと以外は、実施例１と同様にして巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１２５】
（実施例９）
実施例１において、溝部の幅長を０．８ｍｍ、溝部の間隔を１．４９ｍｍにしたこと以外、実施例１と同様にして巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１２６】
（実施例１０）
実施例１において、溝部の方向を巻芯の長手方向に対して１２°傾けたこと以外、実施例１と同様にして巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１２７】
（実施例１１）
実施例１において、Ａ／（Ａ＋Ｂ）の値を表１に示す値になるように溝部の間隔を変更したこと以外、実施例１と同様にして巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１２８】
（実施例１２）
実施例１において、Ａ／（Ａ＋Ｂ）の値を表１に示す値になるように溝部の間隔を変更し、溝部の深さを０．１５ｍｍにしたこと以外、実施例１と同様にして巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１２９】
（比較例１）
上記で作製した巻芯の裏表に溝部を形成する加工を行わず、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１３０】
（比較例２）
比較例１の巻芯にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のコーティング処理を施し、ＰＴＦＥ層を有する巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１３１】
（比較例３）
実施例１において、溝部の形状を波線状にしたこと以外、実施例１と同様にして巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１３２】
（比較例４）
実施例１において、溝部をエンドミル加工により付設し、溝部の幅長を１ｍｍとし、溝部の間隔を２ｍｍとしたこと以外、実施例１と同様にして巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１３３】
（比較例５）
実施例１において、溝部の間隔を８ｍｍにしたこと以外、実施例１と同様にして巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１３４】
（比較例６）
実施例１において、溝部の間隔を０．４４ｍｍにしたこと以外、実施例１と同様にして巻芯を作製し、実施例１と同様の測定、評価を行った。測定、評価の結果を表１に示す。【０１３５】
【表１】
2018025785.tif 000003
【０１３６】
表１に示すように、実施例では、動摩擦係数が高く帯電しやすいセパレータを用いて製造を行う場合でも、製造される電極巻回体の型崩れの発生が防止され、電池の製造歩留まりの低下を抑えて製造効率の向上を図ることができた。
これに対して、巻芯に溝部を付設しない比較例１〜２、付設された溝部の形状が直線状でない比較例３、単位面積に占める溝部の面積の割合が一定の範囲から外れる比較例５〜６では、動摩擦係数が高くなり、あるいは表面処理層の剥がれ等の現象を招来し、結果として製造される電極巻回体の型崩れを招き、製造効率の向上が見込めなかった。また、付設された溝部の幅長が１ｍｍである比較例４では、電極巻回体の型崩れはみられないものの、溝部の形状が転写してしまう故障が発生した。【０１３７】
［Ｂ］測定、評価
後述する実施例１３〜１６及び比較例７〜９の各々にて適用した測定方法及び評価方法は、以下の通りである。
（セパレータの動摩擦係数）
上記の実施例１と同様にして測定した。
（電極巻回体の製造効率）
以下の実施例及び比較例において、それぞれ電極巻回体を１０個作成して合格品の割合（％）を求めた。合格の基準としては、巻芯から電極巻回体がスムーズに抜け、かつ、電極巻回体がタケノコ状に変形しなかったものを合格と判断した。
（巻回部での帯電圧）
作製中の電極巻回体の直前部（巻芯に向けて搬送されてくる各部材の積層体のうち、電極巻回体の直前で隣接する部分）のセパレータ表面について、帯電圧を静電測定器（Ｋｅｙｅｎｃｅ製ＳＫ−Ｈ０５０）にて測定した。【０１３８】
（実施例１３）
（正極の製造）
正極活物質であるコバルト酸リチウム粉末を８９．５質量％、導電助剤のアセチレンブラック４．５質量％、バインダーであるポリフッ化ビニリデンを６質量％となるようにＮＭＰに溶解し、双腕式混合機にて撹拌し、正極スラリーを作製した。この正極用スラリーを正極集電体である厚さ２０μｍのアルミ箔に塗布し、得られた塗膜を乾燥し、さらに反対面にも同様の処理を施し、プレスして正極活物質層を有する正極を作製した。この正極を９ｃｍ幅の帯状にスリットしたものを１０ｍ準備し、円筒状のコアに巻きつけて正極コアを作製した。【０１３９】
（セパレータの製造）
ポリフッ化ビニリデン系樹脂として、クレハ化学社製のＫＦポリマー＃９３００とＡＲＫＥＭＡ社製のＫＹＮＥＲ２８０１を、５０／５０質量比で混合し用いた。該ポリフッ化ビニリデン系樹脂を５質量％でジメチルアセトアミド／トリプロピレングリコール＝８／２質量比である混合溶媒に溶解し塗工液を作製した。これを膜厚９μｍ、ガーレ値１６０秒／１００ｃｃ、空孔率４３％のポリエチレン微多孔膜の両面に等量塗工し、水／ジメチルアセトアミド／トリプロピレングリコール＝６２．５／３０／７．５質量比の凝固液（４０℃）に浸漬することで固化させた。これを水洗、乾燥することでポリエチレン微多孔膜の表裏両面にポリフッ化ビニリデン系樹脂からなる多孔質層が形成された非水系二次電池用セパレータを得た。このセパレータの動摩擦係数は０．２であった。得られたセパレータを９．５ｃｍ幅の帯状にスリットしたものを２０ｍ準備し、円筒状のコアに巻きつけてセパレータコアを作製した。セパレータコアは２組準備した。【０１４０】
（負極の製造）
負極活物質である人造黒鉛３００ｇ、バインダーであるスチレン−ブタジエン共重合体の変性体を４０質量％含む水溶性分散液７．５ｇ、増粘剤であるカルボキシメチルセルロース３ｇ、及び適量の水を双腕式混合機にて攪拌し、負極用スラリーを作製した。この負極用スラリーを負極集電体である厚さ１０μｍの銅箔に塗布し、乾燥後プレスして、さらに反対面にも同様の処理を施し、プレスして負極活物質層を有する負極を作製した。この負極を９ｃｍ幅の帯状にスリットしたものを１０ｍ準備し、円筒状のコアに巻きつけて負極コアを作製した。【０１４１】
（電極巻回体の製造装置）
電極巻回体の製造装置としては図１１に示すような装置を使った。イオナイザー１５０としてはＫｅｙｅｎｃｅ社製のＳＪ−Ｈ０６０Ａ（パルス交流式のイオン発生源とブロワを備えたもの）を用い、各イオナイザー１５０はセパレータ供給部２０，２１の搬送方向後側と巻回部１４０に対向する位置にそれぞれ配置した。イオナイザー１５０の吹き出し方向は巻芯の軸方向と同じ方向に向け（イオナイザー１５０の吹付角度は巻芯の軸方向に対して０度）、イオナイザー１５０と対象物との間の距離はそれぞれ１５０ｍｍとなるように設置し、巻芯の長手状部分１４１，１４２の間に形成された中空部１４３にイオン風が当たるようにイオナイザー１５０を配置した（図１２参照）。巻芯としては、ＳＵＳ製で、長方形板状（横幅４０ｍｍ、縦幅９０ｍｍ、厚み１０ｍｍ）の本体部を有した、一対の長手状部分１４１，１４２を備えたものを使用した。【０１４２】
（電極巻回体の製造）
図１１の各供給部から正極Ａ、セパレータＢ、及び負極Ｃを引き出し（正極供給工程、セパレータ供給工程、負極供給工程）、引き出された正極Ａ、セパレータＢ、及び負極Ｃは、巻回部１４０に搬送されるまでの搬送路途中に設けられたロール対１６０において重ねられ、正極Ａ、セパレータＢ、負極Ｃ、及びセパレータＢを順に圧着することで、積層体とした（部材供給工程）。なお、各セパレータＢ（セパレータコア）の巻出し直後にイオナイザー１５０によりイオン風を当て除電した（ブロワのエアー圧０．０４ＭＰａ、周波数３３Ｈｚ）。【０１４３】
次いで、４つの部材が重ねられた状態の積層体をさらに搬送し、積層体中の部材のうち、はじめにセパレータ供給部２１から供給されたセパレータＢの一端を巻回部１４０の巻芯に巻き、セパレータＢの一部を巻き取った後、引き続いて４つの部材からなる積層体を連続的に巻芯に巻き取って回収することによって、電極巻回体Ｄを製造した。なお、巻回速度は１ｍ／ｓｅｃに設定し、イオナイザー１５０により巻回中のセパレータにイオン風を当て除電した（ブロワのエアー圧０．０４ＭＰａ、周波数３３Ｈｚ）。
最終的に電極巻回体を得、その効果を検証した。以下の実施例、比較例でも同様に検証し、表１に結果をまとめて示す。【０１４４】
（実施例１４）
イオナイザー１５０の風速をゼロ（すなわちブロワなし）に設定した以外は実施例１と同様にして電極巻回体を得た。【０１４５】
（実施例１５）
電極巻回体の製造装置として、図１１のように巻回部１４０に対向する位置にひとつだけイオナイザー１５０を配置したものを用いた以外は実施例１と同様にして電極巻回体を得た。【０１４６】
（実施例１６）
セパレータとして動摩擦係数が０．５のものを用いた以外は実施例１と同様にして電極巻回体を得た。【０１４７】
（比較例７）
電極巻回体の製造装置として、図１１からイオナイザー１５０を全て除いたものを用いた以外は実施例１と同様にして電極巻回体を得た。【０１４８】
（比較例８）
電極巻回体の製造装置として、図１１から巻回部１４０に対向するイオナイザー１５０を除いたもの（セパレータ供給部２０，２１の後方にのみイオナイザー１５０が設置されたもの）を用いた以外は実施例１と同様にして電極巻回体を得た。【０１４９】
（比較例９）
電極巻回体の製造装置として図１１からイオナイザー１５０を除いたものを用い、セパレータとして動摩擦係数が０．５のものを用いた以外は実施例３と同様にして電極巻回体を得た。【０１５０】
【表２】
2018025785.tif 000004
【０１５１】
表２に示すように、巻回部に対向する位置にイオナイザーが設けられ、セパレータにイオン風を当ててセパレータの帯電量を低下させるようにした実施例１３〜１６では、帯電圧を大幅に低減することができ、帯電しやすいセパレータを用いて電極巻回体を製造する場合にも電極巻回体の製造効率を向上させることができた。
これに対して、イオナイザーを使用しない比較例７、９では、卷回体の製造効率が劣っていた。また、イオナイザーを使用した比較例８は、イオナイザーの設置位置がセパレータ供給部の後方のみであるため、卷回工程までに帯電しやすく、卷回部での帯電圧が大きくなり、結果、製造効率の向上効果は小さいものであった。【０１５２】
２０１６年８月４日に出願された日本出願２０１６−１５３８３７及び２０１６年８月４日に出願された日本出願２０１６−１５３７９８の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【図１】
2018025785.tif 000005
【図２】
2018025785.tif 000006
【図３Ａ】
2018025785.tif 000007
【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
2018025785.tif 000011
【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年3月12日(2018.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、表面の動摩擦係数が０．２以上であるセパレータ、及び負極を含む電極巻回体を製造するための巻芯であって、
表面に前記セパレータが当接する接触面部を有する長手状の本体部を有し、
前記接触面部は、前記本体部の長手方向に沿って付され、かつ、前記長手方向に直交する幅方向の最大長さが１μｍ以上１ｍｍ未満である直線状の複数の溝部を有し、
前記接触面部を平面視した場合の投影面積のうち、前記溝部の単位面積当たりの面積Ａと、前記溝部が存在しない領域の単位面積当たりの面積Ｂと、が０．１≦Ａ／（Ａ＋Ｂ）≦０．８で表される関係を満たす、巻芯。
【請求項２】
前記溝部の、前記長手方向に直交する断面の形状が、三角形、多角形、又は半円形である請求項１に記載の巻芯。
【請求項３】
前記溝部の長手方向は、前記本体部の長手方向に対して−１０°以上１０°以下の角度範囲にある請求項１又は請求項２に記載の巻芯。
【請求項４】
前記接触面部は、最外層として、ダイヤモンドライクカーボン層、ニッケル系めっき層、クロム系めっき層、又はフッ素系樹脂を含む層を有する請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の巻芯。
【請求項５】
前記セパレータは、多孔質基材と、前記多孔質基材の片面又は両面に配置された、極性基を有する極性樹脂を含む多孔質層と、を有する請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の巻芯。
【請求項６】
帯状の正極を供給する正極供給部と、
表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータを供給するセパレータ供給部と、
帯状の負極を供給する負極供給部と、
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の巻芯を有し、前記正極供給部から供給された正極と、前記セパレータ供給部から供給されたセパレータと、前記負極供給部から供給された負極と、を重ねた状態で前記巻芯に巻き取って回収し、電極巻回体を作製する巻回部と、
を備えた電極巻回体の製造装置。
【請求項７】
帯状の正極を供給する工程と、
表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータを供給する工程と、
帯状の負極を供給する工程と、
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の巻芯に、供給された前記正極、前記セパレータ、及び前記負極を重ねた状態で巻き取って回収し、電極巻回体を作製する工程と、
を有する電極巻回体の製造方法。
【請求項８】
帯状の正極を供給する正極供給部と、
表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータを供給するセパレータ供給部と、
帯状の負極を供給する負極供給部と、
巻芯を有し、前記正極供給部から供給された正極、前記セパレータ供給部から供給されたセパレータ、及び、前記負極供給部から供給された負極を重ねた状態で前記巻芯に巻き取り、電極巻回体を作製する巻回部と、
前記巻回部に対向して設けられ、前記セパレータにイオン風を当てて前記セパレータの帯電量を低下させるイオナイザーと、
を備えた電極巻回体の製造装置。
【請求項９】
前記巻回部の巻芯が、巻芯の回転中心軸に沿った一対の長手状部分と、これらの長手状部分の間に形成された中空部を有しており、前記中空部にイオン風が当たるように前記イオナイザーが配置されている、請求項８に記載の電極巻回体の製造装置。
【請求項１０】
前記セパレータ供給部から供給される前記セパレータは、多孔質基材と、前記多孔質基材の片面又は両面に形成された多孔質層と、を備えており、前記多孔質層は極性基を有する極性樹脂を含む、請求項８又は請求項９に記載の電極巻回体の製造装置。
【請求項１１】
帯状の正極、表面の動摩擦係数が０．２以上である帯状のセパレータ、及び、帯状の負極を供給する部材供給工程と、
前記部材供給工程から供給された正極、セパレータ及び負極を重ねた状態で巻芯に巻き取り、電極巻回体を作製する巻回工程と、
前記巻回工程の直前及び前記巻回工程中の少なくとも一方に実施され、少なくとも前記巻芯に対向して設けられたイオナイザーにより前記セパレータにイオン風を当てて前記セパレータの帯電量を低下させる除電工程と、
を有する電極巻回体の製造方法。
【国際調査報告】
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2018025785.tif 000021
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