研究開発された技術紹介

高性能リチウムイオン二次電池や電気二重層キャパシタのセパレータ用に高開口率フィルムシートが求められ、レーザーによる微細孔加工が開発されているが加工時のバリ除去が品質の安定やコスト削減上の課題となっている。本事業ではレーザー加工によるフィルムシートの微細孔バリを超音波キャビテーションで除去する装置を開発し、開発装置を用いて高開口率フィルムシートの安定供給、コスト削減を図る加工プロセスを構築する

高性能リチウムイオン二次電池や電気二重層キャパシタのセパレータ用の高開口率フィルム・シートのレーザーによる微細孔加工で発生する微細孔バリを超音波キャビテーションで効率良く除去する
(新技術)
レーザー加工後のバリ除去が可能となり、樹脂シート(厚さ9μm)の使用が可能になる
(新技術の特徴)
バリ無し多孔シートを使う事により小型で軽量が可能となり、効率も大きく上がる

・超音波バリ取り装置の開発
‐ロール材の連続バリ取り処理が可能な気中キャビテーションによる装置を開発した
・サンプルの製作・バリ取り試験の実施
‐各種シートに微細孔を施し、超音波バリ取り試験を行い、処理条件を検討した
・バリの測定及び評価
・シートの材質・板厚による処理条件の把握
・微細孔加工シートサンプルの性能評価

・レーザー加工で発生する微細孔バリを超音波キャビテーションで効率良く除去する装置
・金属、樹脂箔に加工時発生する微細バリの非接触バリ取り技術

・ロール材の連続バリ取り処理を可能とする気中キャビテーションシステムと自動搬送装置を備えた超音波キャビテーションバリ取り装置を開発した
・樹脂・金属シートのサンプルを製作し、条件を検討してバリ取り試験を行った

・超音波キャビテーション処理により、高性能セパレータシートの安定供給、加工プロセスの低コスト化が実現
‐レーザー加工による微細孔バリを超音波キャビテーションで効率良く除去する方法を確立することで、高性能のシートを低コストで安定的に供給できる
・高性能な多孔シート供給の低コスト化を実現
‐レーザー加工による微細孔のバリを超音波で効率よく除去と洗浄を行う方法を確立することで、高性能な多孔シートを低コストで供給できる
・高開孔率シート使用時のバリ落下の防止による市場の拡大
‐医療、宇宙機器、エネルギー機器、プリンターなど、高開孔率シートが広く採用される一方、使用時に起きるバリの落下が問題になっている
‐今回開発した処理により、微細バリが無くなり、バリのためのめづまりや電気的なショートが起こらず、用途が広がる

・レーザーにより微細孔加工を施したニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池のセパレータ用高開口率フィルム・シートを川下メーカー等に電池性能試験を依頼し、一般的な電池性能が確認された
・より高性能な電池を目指すための新たなサンプルで電池試験を継続する