(57)【要約】【課題】簡単な構成で強度を確保することができる二次電池用セパレータを提供する。【解決手段】二次電池用セパレータ１１は、熱可塑性の合成樹脂製の繊維を含む長尺状の不織布１１Ａにより構成される。不織布１１Ａにおける長手方向Ｘと直交する幅方向Ｙの両端部には、不織布１１Ａにおける両端部以外の部位よりも強度が高い強化部１３が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性の合成樹脂製の繊維を含む長尺状の不織布により構成される二次電池用セパレータであって、
前記不織布における長手方向と直交する幅方向の両端部には、前記不織布における前記両端部以外の部位よりも強度が高い強化部が設けられていることを特徴とする二次電池用セパレータ。
【請求項２】
前記強化部は、前記不織布の前記両端部を折り重ねた状態でヒートシールすることによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池用セパレータ。
【請求項３】
前記強化部は、前記不織布における前記両端部以外の部位よりも厚さが薄いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の二次電池用セパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばリチウムイオン電池などの二次電池に用いられる二次電池用セパレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の二次電池用セパレータとして例えば特許文献１に示すものが知られている。こうした二次電池用セパレータは、合成樹脂製の繊維を含む不織布によって構成され、電界紡糸法（エレクトロスピニング法）を用いて製造される。すなわち、上述のような二次電池用セパレータは、ノズルとベルトとの間に電圧を印加した状態でノズルからベルト上に合成樹脂材料を含む溶液を噴射することにより紡糸される繊維を静電力によってベルト上に堆積させて不織布とすることによって製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−９１９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のようにして製造される二次電池用セパレータは、極めて薄い不織布によって構成されているため、強度が極めて低い。このため、こうした二次電池用セパレータは、二次電池の組み立て工程において例えばロールトゥロール方式で搬送された場合、搬送時にかかる外力に耐えられずに破れたり切れたりするおそれがあるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされた。その目的は、簡単な構成で強度を確保することができる二次電池用セパレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する二次電池用セパレータは、熱可塑性の合成樹脂製の繊維を含む長尺状の不織布により構成される二次電池用セパレータであって、前記不織布における長手方向と直交する幅方向の両端部には、前記不織布における前記両端部以外の部位よりも強度が高い強化部が設けられていることを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、不織布の両端部に強化部が設けられているため、簡単な構成で強度を確保することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な構成で二次電池用セパレータの強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態におけるセパレータの搬送時の状態を示す模式図。
【図２】同セパレータの一部を示す平面模式図。
【図３】図２の３−３線矢視断面図。
【図４】同セパレータの製造装置の模式図。
【図５】同セパレータの幅方向の両端部を折り重ねたときの状態を示す断面模式図。
【図６】変更例のセパレータの幅方向の両端部を折り重ねたときの状態を示す断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、二次電池用セパレータの一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、例えばリチウムイオン電池などの二次電池に用いられる二次電池用セパレータ（以下、単に「セパレータ１１」と言う）は、熱可塑性の合成樹脂製の繊維を電界紡糸法（エレクトロスピニング法）により紡糸して形成された長尺状の不織布１１Ａによって構成され、芯材１２に巻回された状態で保管される。そして、芯材１２に巻回された状態のセパレータ１１は、二次電池の組み立てラインにおいて、徐々に繰り出されて二次電池の正極部材と負極部材との間に挟まれるようにして組み付けられる。
【００１１】
図２及び図３に示すように、セパレータ１１は、帯状の不織布１１Ａによって構成され、不織布１１Ａの長手方向Ｘと直交する幅方向Ｙの両端部に、不織布１１Ａにおける当該両端部以外の部位よりも強度が高い強化部１３が設けられている。この場合、不織布１１Ａにおける幅方向Ｙの両端部はセパレータとして機能しない強化部１３とされ、不織布１１Ａにおける幅方向Ｙの両端部以外の部位はセパレータとして機能する機能部１４とされている。
【００１２】
セパレータ１１の強化部１３は、不織布１１Ａにおける幅方向Ｙの両端部を数回程度ジグザグに折り重ねた状態（図５に示す状態）でヒートシール（加圧しながら加熱溶融させる）することによって形成される。このため、セパレータ１１の強化部１３は、不織布１１Ａにおける強化部１３（両端部）以外の部位である機能部１４よりも厚さが薄くなっている。
【００１３】
次に、セパレータ１１の製造装置２１の構成について説明する。
図４に示すように、製造装置２１は、電界紡糸法により繊維を紡糸することにより不織布製のセパレータ１１を製造するものである。製造装置２１は、無端状のベルト２２及びベルト２２を循環移動させる複数のローラ２３を有した搬送装置２４を備えている。ベルト２２と対向する位置には、ベルト２２上に繊維を紡糸して堆積させることによって不織布１１Ａを形成する不織布形成装置２５が配置されている。
【００１４】
不織布形成装置２５は、繊維の原料である熱可塑性の合成樹脂材料を含む溶液２６が収容されたタンク２７と、タンク２７に接続された供給管２８と、供給管２８の先端に取り付けられたノズル２９とを備えている。なお、製造装置２１は、ノズル２９とベルト２２との間に電圧を印加する電圧印加装置３０を備えている。
【００１５】
次に、上述のように構成された製造装置２１を用いたセパレータ１１の製造方法について説明する。
セパレータ１１を製造する場合には、まず、ベルト２２を循環移動させた状態でノズル２９にプラスの電圧を印加する。すると、ノズル２９の先端開口において溶液２６の液滴の表面にプラスの電荷が集まるとともにこれらのプラスの電荷が互いに反発し、溶液２６の液滴が先細の円錐状になる。印加される電圧が大きくされて電荷の反発力が溶液２６の表面張力を超えると、溶液２６はマイナスに帯電したベルト２２に向けて噴射される。
【００１６】
そして、溶液２６の流れが細くなると、溶液２６の表面における電荷の密度が大きくなり、電荷の反発力が更に増大することで溶液２６の流れが更に引き伸ばされる。すると、溶液２６の表面積が大きくなって溶媒が揮発し、微細な繊維が形成される。こうして紡糸された繊維がベルト２２上に堆積されることにより、ベルト２２上に不織布１１Ａが形成される。
【００１７】
このようにして長尺の帯状に形成された不織布１１Ａは、ベルト２２上から剥がされた後、図５に示すように、幅方向Ｙの両端部がジグザグに折り重ねた状態でヒートシールされる。これにより、図２及び図３に示す長尺状のセパレータ１１が得られ、この得られた長尺状のセパレータ１１は芯材１２に巻き取られる。
【００１８】
次に、セパレータ１１を組み付ける際の作用について説明する。
芯材１２に巻き取られた状態のセパレータ１１は、順次に芯材１２から巻き解かれるように引き出されながら搬送され、二次電池の正極部材と負極部材との間に挟まれるようにして組み付けられる。このとき、芯材１２から巻き解かれたセパレータ１１には張力などの外力が作用する。しかしながら、セパレータ１１における幅方向Ｙの両端部には強化部１３が設けられることでセパレータ１１の強度が確保されている。したがって、セパレータ１１に張力などの外力が作用することによってセパレータ１１が切れたり破れたりすることが効果的に抑制される。
【００１９】
以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）セパレータ１１において、不織布１１Ａにおける長手方向Ｘと直交する幅方向Ｙの両端部には、不織布１１Ａにおける両端部以外の部位である機能部１４よりも強度が高い強化部１３が設けられている。この構成によれば、不織布１１Ａの両端部に強化部１３が設けられているため、簡単な構成でセパレータ１１の強度を確保することができる。このため、セパレータ１１の取り扱いが容易になる。
【００２０】
（２）セパレータ１１において、強化部１３は、不織布１１Ａの両端部を折り重ねた状態でヒートシールすることによって形成されている。この構成によれば、強化部１３を容易に形成することができる。
【００２１】
（３）セパレータ１１において、強化部１３は、不織布１１Ａにおける両端部以外の部位である機能部１４よりも厚さが薄くなっている。この構成によれば、二次電池を組み立てる際に正極部材と負極部材との間にセパレータ１１を配置しても強化部１３が嵩張らないようにすることができる。
【００２２】
（変更例）
なお、上記実施形態は次のように変更してもよい。
・図６に示すように、長尺の帯状に形成された不織布１１Ａの幅方向Ｙの両端部を丸めるように折り重ねた状態でヒートシールして強化部１３を形成することによってセパレータ１１を製造してもよい。
【００２３】
・長尺の帯状に形成された不織布１１Ａの幅方向Ｙの両端部を、皺を寄せるように集めた状態でヒートシールして強化部１３を形成することによってセパレータ１１を製造してもよい。
【００２４】
・セパレータ１１において、強化部１３は、不織布１１Ａにおける両端部以外の部位である機能部１４以上の厚さであってもよい。この場合、セパレータ１１を正極部材と負極部材との間に組み付ける直前に、強化部１３を切除することが好ましい。
【００２５】
・セパレータ１１において、強化部１３は、不織布１１Ａの幅方向Ｙの両端部を折り重ねた状態で加圧することによって形成してもよい。このとき、加圧後に不織布１１Ａの両端部の折り重ねた状態が維持することが困難であれば、当該両端部の折り重ねた状態を維持するべく、接着剤を塗布したり縫製したりすることが好ましい。この場合、セパレータ１１を正極部材と負極部材との間に組み付ける直前に、強化部１３を切除することが好ましい。
【００２６】
・セパレータ１１において、強化部１３は、不織布１１Ａの幅方向Ｙの両端部を折ることなくヒートシールすることによって形成してもよい。
・セパレータ１１において、強化部１３は、不織布１１Ａの幅方向Ｙの両端部に補強用の粘着テープを貼着することによって形成してもよい。この場合、セパレータ１１を正極部材と負極部材との間に組み付ける直前に、強化部１３を切除することが好ましい。
【００２７】
・セパレータ１１において、強化部１３は、不織布１１Ａの長手方向Ｘに断続的に形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１１…セパレータ、１１Ａ…不織布、１３…強化部、Ｘ…長手方向、Ｙ…幅方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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