CN104756277A - 非水系电池用的电极引线部件 - Google Patents

非水系电池用的电极引线部件 Download PDF

Info

Publication number
CN104756277A
CN104756277A CN201280076680.4A CN201280076680A CN104756277A CN 104756277 A CN104756277 A CN 104756277A CN 201280076680 A CN201280076680 A CN 201280076680A CN 104756277 A CN104756277 A CN 104756277A
Authority
CN
China
Prior art keywords
contact conductor
conductor parts
sealant
film
film coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201280076680.4A
Other languages
English (en)
Inventor
饭冢宏和
武井邦浩
金田康宏
堀智子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujimori Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Fujimori Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujimori Kogyo Co Ltd filed Critical Fujimori Kogyo Co Ltd
Publication of CN104756277A publication Critical patent/CN104756277A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/74—Terminals, e.g. extensions of current collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/80—Gaskets; Sealings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H01M50/129—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers with two or more layers of only organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/562—Terminals characterised by the material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

本发明涉及从在外装材料中使用了铝箔与树脂薄膜的层压膜层叠体而成的非水系电池用收纳容器中引出的电极引线部件(18)。电极引线部件(18)具备金属制的导出部(21)，在导出部(21)上依次层叠由氟化金属或其衍生物与含有羟基的树脂或其共聚树脂构成的薄膜涂层(22)以及密封层(23)。密封层(23)热粘接在导出部(21)的表面上，且至少在密封层(23)的与导出部(21)的界面侧的部分含有具有环氧官能团的热粘接性聚烯烃树脂。

Description

非水系电池用的电极引线部件
技术领域
本发明涉及作为二次电池的锂离子电池、双电层电容器(以下称为电容器)等的、在电解液中使用了有机电解质的非水系电池用的电极引线部件。
背景技术
近年来，随着对全球环境问题的关注度提高，电动汽车的普及和风力发电、太阳能发电等有效利用自然能量的方法已成为课题。与此相伴，在这些技术领域中，作为用于储存电能的蓄电池，锂离子电池等二次电池和电容器备受关注。另外，对于收纳电动汽车等中使用的锂离子电池的外装容器而言，使用有利用将铝箔和树脂薄膜层叠而成的电池外装用层叠体制作的平袋和/或通过拉深成型或鼓凸成型所制成的成型容器来实现薄型轻量化。
然而，锂离子电池的电解液具有不耐水分和光的性质。因此，锂离子电池用的外装材料使用层叠了由聚酰胺和/或聚酯构成的基材层与铝箔的、防水性和遮光性优异的电池外装用层叠体。
为了在使用这样的电池外装用层叠体而制成的收纳容器中收纳锂离子电池，例如使用如图3A所示的载置容器30。即，预先使用电池外装用层叠体，通过拉深成型等成型为具有凹部31的托盘状的形状，在该托盘的凹部31中收纳锂离子电池(未图示)和电极36等附属物。接着，如图3B所示，从上方重叠由电池外装用层叠体构成的盖材料33而包裹电池，将托盘的凸缘部32与盖材料33的四侧的侧缘部34热封而将电池密闭。这种利用将电池载置于托盘的凹部31的方法形成的收纳容器35，由于能够从上方收纳电池，所以生产率高。
在上述的图3A所示的锂离子电池的载置容器30中，以往，托盘的深度(以下，有时将托盘的深度称为“进深”)在小型的锂离子电池中为5～6mm左右。然而，近年来，在电动汽车等用途中，要求用于收容比以往更大型的电池的收纳容器。为了制造大型电池用的收纳容器，必须成型进深更深的托盘，技术难度增加。
另外，在水分侵入到锂离子电池内部的情况下，电解液因水分发生分解而产生强酸。此时，从电池外装用的层叠体的内侧产生的强酸发生渗透，其结果，有铝箔因强酸而腐蚀并劣化的可能性。其结果，发生电解液的泄漏，不仅电池的性能降低，锂离子电池也可能起火。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-357494号公报
发明内容
技术问题
作为防止构成上述电池外装用层叠体的铝箔和/或电极引线部件的表面层因强酸而腐蚀的方法，在专利文献1中公开了通过对铝箔的表面实施铬酸盐处理而形成保护膜，提高耐腐蚀性的方法。然而，由于铬酸盐处理使用作为重金属的铬，所以在环保方面存在问题，由于六价铬是对人体造成影响的有害物质，所以无法使用。因此，使用含有三价铬的铬酸盐处理液。另外，在铬酸盐处理以外的化学转化处理中，提高耐腐蚀性的效果低。
另外，在现有的电极引线部件中，正极与负极这两方的电极中的作为正极电极部件的铝材的耐电解液性好，但作为负极电极部件的铜板即使是在表层进行镀镍，并实施三价铬的铬酸盐处理，其耐电解液性也较低。
另外，为了将层压膜层叠体与电极部件密封，使与层压膜层叠体的密封胶相同树脂种类的树脂薄膜热粘接于该电极部件的一部分。这时，使用具有与金属的粘接性的树脂薄膜，例如离聚物、乙烯与丙烯酸的共聚树脂(EAA)、马来酸酐接枝共聚的聚烯烃树脂等的树脂薄膜，但为了具有充分的粘接力，需要在高温下进行长时间加热，生产率低。
本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供提高耐腐蚀性，从而即使锂离子电池的电解液与水分反应而产生氢氟酸，腐蚀性增大，也能够避免其不良影响、延长锂离子电池的寿命，并且水分阻隔性高且生产率高的非水系电池用的电极引线部件。
技术方案
对于本发明而言，在电池用收纳容器中，预先将树脂种类与层压膜层叠体的密封胶相同的树脂薄膜作为密封层热粘接到外装材料的层压膜层叠体与电极引线部件接合的部分。该密封层为多层或单层，并且至少在密封层的与电极引线部件的界面侧的部分含有具有环氧官能团的热粘接性聚烯烃树脂。如果有该含有具有环氧官能团的热粘接性聚烯烃树脂的密封层，则与金属引线部件热粘接的速度快，生产率高，并且粘接强度高，因此能够提高对水分的密封性。
为了解决上述课题，本发明提供一种电极引线部件，是从在外装材料中使用了铝箔与树脂薄膜的层压膜层叠体而成的非水系电池用收纳容器中引出的电极引线部件，具备金属制的导出部，在该导出部上依次层叠由氟化金属或其衍生物与含有羟基的树脂或其共聚树脂构成的薄膜涂层以及密封层，上述密封层是多层或单层的薄膜，其热粘接在上述导出部的表面上，且至少在上述密封层的与上述导出部的界面侧的部分含有具有环氧官能团的热粘接性聚烯烃树脂。
另外，优选上述氟化金属或其衍生物是使上述含有羟基的树脂或其共聚树脂交联且使铝的表面钝化的物质。
另外，优选上述薄膜涂层通过印刷而在上述导出部的表面形成为图案状。由此，在与电池内部集电材料的接合和/或串联、并联接合部分不附着耐电解液保护膜，从而在超声波接合、电阻焊接合等接合时的界面处没有耐电解液性保护膜，因此具有连接性好的优点。
另外，优选形成在上述导出部的表面的薄膜涂层通过热处理交联或非晶化得以耐水。
另外，优选上述薄膜涂层和上述密封层在通过热粘接层叠后热处理或室温保存而形成，直到至少两者的粘接强度为10N/英寸以上。
应予说明，N/英寸相当于N/25.4mm。
另外，优选上述密封层的厚度为50μm～300μm且上述薄膜涂层的厚度为0.01～1.0μm，上述薄膜涂层与层叠于其上的上述密封层的层间剥离强度通过JIS(日本工业标准)C6471所规定的剥离测定方法A测定，为10N/英寸以上。
另外，优选压溃上述电极引线部件的、在截面观察到的两端部而使厚度比截面中央部薄。
有益效果
电极引线部件的、由氟化金属或其衍生物与含有羟基的树脂或其共聚树脂构成的薄膜涂层通过热处理交联或非晶化而得以耐水。其结果，能够抑制电解液从电极引线部件的、在截面观察到的两端部浸入。
另外，如果压溃电极引线部件的、在截面观察到的两端部而使厚度比截面中央部薄，则电极引线部件与层压膜层叠体的密合变得良好，空隙部变少，减少电解液的浸入。
附图说明
图1是表示电池用收纳容器的一个例子的立体图。
图2是表示可在电池用收纳容器中使用的电池用外装层叠体的一个例子的示意截面图。
图3A是表示将锂离子电池收纳于收纳容器的工序的立体图。
图3B是表示将锂离子电池收纳于收纳容器的工序的立体图。
图4A是表示本发明的电极引线部件的一个例子的立体图。
图4B是沿图4A的S-S线的截面图。
图5是表示本发明的电极引线部件的一个例子的俯视图。
符号说明
10…电池外装用层叠体，
11…基材树脂薄膜，
12…铝箔，
13…密封层，
15，16…粘接剂层，
17…锂离子电池，
18…电极引线部件，
19…侧缘部，
20…电池用外装容器，
21…导出部，
22…薄膜涂层，
23…密封层，
30…电池用载置容器，
35…电池用收纳容器。
具体实施方式
以从使用电池外装用层叠体而制造的锂离子电池用的收纳容器中引出的电极引线部件为例，参照图1和图2说明本发明的电极引线部件。
如图1所示，本发明的电极引线部件18和锂离子电池17被装在将电池外装用层叠体10折叠而制成的电池用外装容器20中。
而且，电池外装用容器20的三侧的侧缘部19通过热封制成袋状。电极引线部件18像图1那样，从电池用外装容器20被引出。应予说明，将使用本发明的电极引线部件18制造的锂离子电池放入电池用收纳容器的收纳方法如图3A和3B所示。
如图2所示，由层压膜层叠体构成的电池外装用层叠体10的基材树脂薄膜11、铝箔12和密封层13分别通过粘接剂层15、16而粘接。
如图4A和4B所示，电极引线部件18具备铝制的导出部21，在该导出部21的表面上依次层叠有薄膜涂层22和密封层23，所述薄膜涂层22由氟化金属或其衍生物以及含有羟基的树脂或其共聚树脂构成。
在薄膜涂层22的形成中优选进行铬酸盐处理，其中，优选利用如下溶液进行的处理，即，该溶液含有使由氟化金属或其衍生物构成、以含有羟基的树脂或其共聚树脂为主成分的薄膜涂层交联且使铝的表面钝化的物质。其中，即使在处理液中不含有氟化金属或其衍生物，涂层的耐腐蚀性也提高。薄膜涂层22通过印刷而在上述导出部21的表面形成为图案状。在上述导出部21的表面形成的薄膜涂层22通过热处理交联或非晶化而得以耐水。
电极引线部件通常是正极使用铝板，负极使用在铜板上通过镀镍而覆盖的金属。为了容易进行电池外装用层叠体(层压膜层叠体)10与电极引线部件18的热粘接，预先在电极引线部件18的导出部21与层压膜层叠体10的粘接部分形成由树脂种类与层压膜层叠体10的密封层13相同的树脂薄膜构成的密封层23。该密封层23为单层或多层，在与引线部件的导出部21的界面侧的面的密封层层叠有含有具有环氧基的热粘接性聚烯烃树脂的密封层。
在本发明中，密封层23为单层时，其整体含有热粘接性聚烯烃树脂。密封层23为多层时，至少与导出部21或者与薄膜涂层22相接的层含有热粘接性聚烯烃树脂即可，此外，其它层也可以含有热粘接性聚烯烃树脂。密封层23为多层时，除了与导出部21或者与薄膜涂层22相接的层以外，可以由通常的聚乙烯、聚丙烯等不具有环氧基的聚烯烃树脂和/或酸改性聚烯烃树脂等其它树脂构成。另外，密封层23中的含有热粘接性聚烯烃树脂的层可以仅由具有环氧基的热粘接性聚烯烃树脂构成，或者可以是其与其它树脂的混合物、化合物和/或聚合物合金等。
使密封层为多层的方法可以使用基于挤出层压方法的夹层层压方法，也可以在将密封层薄膜化时，制成多层的薄膜来进行层叠。
如果在电极引线部件的表面不形成耐腐蚀性的薄膜涂层，则因电解液的渗透而导致水分与电解液在电极引线部件的表面发生反应，产生氢氟酸而导致电极引线部件发生腐蚀，其结果，电极引线部件与密封层的粘接力可能降低。因此，优选至少在电极引线部件的内层侧的表面层叠由含有羟基的树脂或其共聚树脂构成的薄膜涂层。另外，需要在电极引线部件的截面的外周部整体层叠薄膜涂层。
还已知作为防止由电解液导致的铝制电极引线部件腐蚀劣化的方法，在现有技术中可以使用铬酸盐处理，但就该处理而言，在铜/镀镍制的电极引线部件中的效果比在铝制的电极引线部件中的效果小。但是，在本发明的电极引线部件中，可以明确即使对于铜/镀镍制的电极引线部件，也具有耐电解液性的效果。因此，可能利用现有的铬酸盐处理形成的保护膜与本发明的耐腐蚀性的薄膜涂层的防腐蚀机理不同。
如图5所示，可以以横跨正极与负极这两方的方式层叠密封层23。由此，能够得到正极与负极一体化的电极引线部件。另外，针对铝板和镀镍铜板等各种金属板均能够得到薄膜涂层22的防腐蚀效果，因此优选将薄膜涂层22设置于正极与负极这两方的导出部21。
在施加到本发明的电极引线部件的薄膜涂层22中，作为含有羟基的树脂或其共聚树脂，可代表性地举出乙烯基酯系单体的聚合物或将其共聚物皂化而得到的树脂。作为乙烯基酯系单体，可举出甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等脂肪酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯等芳香族乙烯酯。作为进行共聚的其它单体，可举出乙烯、丙烯、α-烯烃类、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐等不饱和酸类，氯乙烯和偏氯乙烯等卤化乙烯基类等。作为市售品，可举出日本合成化学株式会社制的G聚合物树脂(商品名)。
另外，优选在薄膜涂层22中利用铬酸盐处理液，特别是性能好的铬酸盐处理液含有使由氟化金属或其衍生物构成、由含有羟基的树脂或其共聚树脂构成的薄膜涂层22交联，且使铝箔的表面钝化的物质。氟化金属或其衍生物是含有形成钝化的铝的氟化物的F-离子的物质，例如可举出氟化铬、氟化铁、氟化锆、氟化钛、氟化铪、氟锆酸及它们的盐、氟钛酸及它们的盐等氟化物。
为了在该电极引线部件的导出部21的表层面形成薄膜涂层22，例如，使用将0.01～1wt％的具有含有羟基的聚乙烯醇骨架的非结晶聚合物(日本合成化学株式会社制，商品名：G聚合物树脂)以及0.02～3wt％的氟化铬(III)溶解而制成的水溶液，以干燥后的厚度为0.01～1μm左右的方式进行涂布后，进一步在烘箱中进行加热干燥、烘烤粘接和交联化。通过该处理，能够形成薄膜涂层22。
这样，如果在电极引线部件的表面层叠有薄膜涂层22，则因为薄膜涂层22的耐压强度高，所以即便使作为层压膜层叠体10的密封层13的聚丙烯树脂层或聚乙烯树脂层的厚度变薄，也能够保持耐压强度。因此，水分从电极引线部件的边缘部分(侧缘部)向锂离子电池内部的浸入变少，锂离子电池的电解液的经时劣化减少，因此能够延长电池的产品寿命。
此外，即便在因微量的水分浸入电池内部，电解液与水分反应而引起电解液分解，从而产生氢氟酸的情况下，由于层叠在电极引线部件的表层面的、由含有羟基的树脂或其共聚树脂构成的薄膜涂层22的自由体积少而气体阻隔性高，所以氢氟酸不会沿密封层13向外部扩散。另外，即便微量的氢氟酸接触作为电极引线部件18的导出部21的铝板的表面，也会通过形成在铝板表面的钝化膜来防止电极引线部件的腐蚀，保持电极引线部件18与密封层13的层间粘接强度，维持高耐压强度保持状态，因此也不会产生电池漏液等问题。
优选使预先热粘接于电极引线部件的密封层23为50～300μm的厚度，若考虑防水性，则最优选30～150μm的厚度。如果电极引线部件18的导出部21的厚度为200μm以上，则有时在电极引线部件的边缘产生通孔，无法进行电解液的密封。在这种情况下，可以通过对电极引线部件的边缘进行破碎加工，从而能够使预先热粘接的密封层23的厚度变薄。
由含有羟基的树脂或其共聚树脂构成的薄膜涂层22的厚度优选为0.01～1μm，更优选为0.1～0.5μm，如果是这样的薄膜涂层的厚度，则防湿性和粘接强度的性能增加。
薄膜涂层22通过印刷而形成在电极引线部件所需要的部分。作为印刷方法，可以使用喷墨方式、涂布(dispenser)方式、喷涂方式等公知的印刷方法。可在本发明中使用的印刷方法是任意的，但是考虑到不仅在电极引线部件的表面背面的表层，而且在电极引线部件的截面观察到的边缘部也需要进行印刷，因此优选喷墨方式和涂布方式。特别是，在涂布方式中，使用宽度减薄成10mm宽度左右而能够印刷的涂布头进行了实验，结果判断为最合适的方式。
预先热粘接于电极引线部件的密封层23优选使用树脂种类与层压膜层叠体10的密封层13相同的树脂薄膜。例如，层压膜层叠体的密封层是通常所使用的聚乙烯薄膜时，可以是马来酸酐改性聚乙烯薄膜或者用甲基丙烯酸缩水甘油酯等进行了改性而得的聚乙烯薄膜的单层膜，此外，还可以是这些树脂薄膜与由聚乙烯薄膜及其共聚物构成的树脂薄膜的多层膜。另外，层压膜层叠体的密封层为聚丙烯薄膜时，可以是用甲基丙烯酸缩水甘油酯等进行了改性的聚乙烯与无规共聚物聚丙烯的聚合物合金制成的单层膜，或者可以是在该单层膜上层叠了聚丙烯薄膜而得的多层膜。
作为本发明所使用的非水系电池，可举出作为二次电池的锂离子电池和双电层电容器等的在电解液中使用了有机电解质的电池。作为有机电解质，通常是碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸亚乙酯等以碳酸酯类为介质的有机电解质，但没有特别限定。
实施例
(测定方法)
·电极引线部件的导出部与密封层的粘接强度的测定方法：根据JIS(日本工业标准)C6471“挠性印刷布线板用覆铜板试验方法”所规定的测定方法进行测定。
·电解液强度保持率的测定方法：使用电池外装用层叠体，制成50×50mm(热封宽度为5mm)的四方袋，在向其中添加了1mol/升的LiPF6的PC/DEC电解液中添加占0.5wt％的纯水，称量2cc，填充到四方袋后进行包装。在该四方袋中，放入利用涂布方式将薄膜涂层印刷到电极引线部件的一部分，在该薄膜涂层上通过热封层叠有密封层的电极引线部件，在60℃的烘箱中保存100小时后，测定电极引线部件与密封层的层间粘接强度(k2)。
在此，将层间粘接强度(k1)与层间粘接强度(k2)的比率作为电解液强度保持率K＝(k2/k1)×100(％)，所述层间粘接强度(k1)是预先测定的、暴露于电解液前的电极引线部件与作为密封层的聚乙烯(PE)薄膜的层间粘接强度，所述层间粘接强度(k2)是暴露于电解液后的层间粘接强度。
(测定装置)
·粘接强度的测定装置使用岛津制作所制的型号为AUTOGRAPHAGS-100A的拉伸试验装置。
(实施例1)
作为锂电池用的电极引线部件，使用将厚度为200μm的铝板切断成50mm×60mm的尺寸而得到的铝片。在经脱脂清洗的该铝片的表面，使用将1wt％的具有含有羟基的聚乙烯醇骨架的非结晶聚合物(日本合成化学株式会社制，商品名：G聚合物树脂)以及2wt％的氟化铬(III)溶解而成的水溶液，以0.5μm的厚度利用10mm宽度型涂布机涂布于两面，层叠薄膜涂层，进一步在200℃的烘箱中进行加热干燥而烘烤树脂，同时进行交联化而得到实施例1的电极引线部件。此时，确认了不仅在实施例1的电极引线部件的表面背面的表层涂布有薄膜涂层，在电极引线部件的两端面也涂布有薄膜涂层。
此外，在实施例1的电极引线部件的薄膜涂层上，以200℃×1秒×0.2MPa条件，通过热封使环氧基改性聚乙烯薄膜的单层膜(使用利用制膜机将住友化学株式会社制的商品名为BONDFAST的树脂制成100μm厚度的薄膜)双面接合，在50℃的热风烘箱中保存48小时。接下来，在其上热封由尼龙薄膜25μm/聚氨酯粘接剂3μm/铝箔(厚度40μm)/马来酸酐改性聚乙烯薄膜(厚度50μm)构成的、厚度为118μm的铝层压膜来制作实施例1的电池收纳容器的一部分。
从该实施例1的电池收纳容器的一部分中选取粘接强度测定用的试验片，测定层压膜层叠体与电极引线部件的粘接强度，结果显示了56N/英寸的粘接强度。
另外，对实施例1的电池收纳容器的一部分测定电解液强度保持率K，结果K＝89％。
(实施例2)
作为锂电池用的电极引线部件，在厚度为200μm的铜板片(尺寸50mm×60mm)的表面，以1～5μm的厚度镀覆氨基磺酸镍，在其一部分上，使用将1wt％的具有含有羟基的聚乙烯醇骨架的非结晶聚合物(日本合成化学株式会社制，商品名：G聚合物树脂)以及3wt％的氟化铬(III)溶解而成的水溶液，以0.5μm的厚度进行涂布，层叠薄膜涂层，进一步在200℃的烘箱中通过加热干燥烘烤树脂。
此外，在该电极引线部件的薄膜涂层上，以200℃×1秒×0.2MPa的热封条件将两层环氧基改性聚乙烯薄膜(使用以6:4的共混比将住友化学制BONDFAST(产品名)与无规共聚物聚丙烯树脂(产品名)混炼并进行聚合物合金化后，用制膜机制成100μm的薄膜)双面热粘接，在50℃的热风烘箱中保存48小时。按照与实施例1同样的方式，得到实施例2的电池收纳容器的一部分，测定层压膜层叠体与电极引线部件的粘接强度，结果显示了54N/英寸的粘接强度。
另外，对实施例2的电池收纳容器的一部分测定电解液强度保持率K，结果K＝88％。
(实施例3)
作为锂电池用的电极引线部件，在厚度为200μm的铜板片(尺寸50mm×60mm)的表面，以1～5μm的厚度镀覆氨基磺酸镍，在其一部分上，使用将1wt％的具有含有羟基的聚乙烯醇骨架的非结晶聚合物(日本合成化学株式会社制，商品名：G聚合物树脂)以及3wt％的氟化铬(III)溶解而成的水溶液，以0.5μm的厚度进行涂布，层叠薄膜涂层，进一步在200℃的烘箱中加热干燥而烘烤树脂。
此外，在该电极引线部件的薄膜涂层上，以200℃×1秒×0.2MPa的热封条件将两层环氧基改性聚丙烯薄膜(使用利用制膜机将在三井化学株式会社制的ADMER(产品名)树脂、马来酸酐改性聚丙烯树脂中共混复合1.5wt％的含有羟基的环氧化合物(产品名/三菱化学Epikote 1001)、使其与聚丙烯树脂的马来酸酐官能团反应而导入了环氧基的聚丙烯树脂制成100μm而得的薄膜)双面热粘接，在50℃的热风烘箱中保存48小时。按照与实施例1同样的方式，得到实施例3的电池收纳容器的一部分，测定层压膜层叠体与电极引线部件的粘接强度，结果显示了65N/英寸的粘接强度。
另外，对实施例3的电池收纳容器的一部分测定电解液强度保持率K，结果K＝105％。
(比较例1)
在铝板上，与实施例1同样地形成薄膜涂层，在该电极引线部件的薄膜涂层上，通过200℃×1秒×0.2MPa的热封将马来酸酐改性聚乙烯薄膜单层(使用将三井化学制ADMER(产品名)树脂用制膜机单层地制成100μm的薄膜)双面热粘接，在50℃的热风烘箱中保存48小时。利用与实施例1同样的方法得到比较例1的电极引线部件和电池收纳容器的一部分，测定铝层压膜与电极引线部件的粘接强度，结果显示了7N/英寸这一比较低的粘接强度。另外，对比较例1的电池收纳容器的一部分测定电解液强度保持率K，结果K＝50％以下。
(比较例2)
作为锂电池用的电极引线部件，在厚度为200μm的铜板片(尺寸50mm×60mm)的表面镀覆2～5μm左右的氨基磺酸镍，在其一部分上，使用混合了1wt％的具有含有羟基的聚乙烯醇骨架的非结晶聚合物(日本合成化学株式会社制，商品名：G聚合物树脂)以及2wt％的氟化铬(III)而得的涂料，以0.5μm的厚度进行涂布，层叠薄膜涂层，然后用200℃的烘箱进行加热干燥的处理后，通过200℃×1秒×0.2MPa的热封进行双面热粘接，在50℃的热风烘箱中保存48小时。按照与实施例1同样的方式，得到比较例2的电极引线部件和电池收纳容器的一部分。
对比较例2的电极引线部件和电池收纳容器的一部分测定层压膜层叠体与电极引线部件的粘接强度，结果显示了6N/英寸的粘接强度。另外，对比较例2的电池收纳容器的一部分测定电解液强度保持率K，结果是K＝30％以下。另外，由于在电解液强度保持率的测定后暴露在电解液中，所以发生电极引线部件与密封层剥离的现象(分层)。
将以上结果示于表1。
表1
在实施例1～3中，由于使用混合了1wt％的具有含有羟基的聚乙烯醇骨架的非结晶聚合物(日本合成化学株式会社制，商品名：G聚合物树脂)以及2wt％的氟化铬(III)而得的涂料，涂布于电极引线部件，层叠薄膜涂层，在其上，通过200℃×1秒×0.2MPa的热封将具有环氧基的聚烯烃薄膜热粘接于两面，在50℃的热风烘箱中保存48小时，所以电极引线部件与密封层的粘接强度为50N/英寸以上。如果不是在50℃的热风烘箱中保存48小时，则粘接强度为10N/英寸以下，粘接强度不足。另外，仅将密封层热粘接而得的电极引线部件对锂电池的电解液也具有耐性，粘接强度也高。
产业上的可利用性
能够提供提高耐腐蚀性，从而即使锂离子电池的电解液与水分反应而产生氢氟酸，腐蚀性增大，也能够避免其不良影响、延长锂离子电池的寿命，并且水分阻隔性高且生产率高的非水系电池用的电极引线部件。

Claims (6)

1.一种电极引线部件，是从将铝箔与树脂薄膜的层压膜层叠体用作外装材料的非水系电池用收纳容器中引出的电极引线部件，具备金属制的导出部，在该导出部上依次层叠由氟化金属或其衍生物与含有羟基的树脂或其共聚树脂构成的薄膜涂层以及密封层，
所述密封层是多层或单层的薄膜，其热粘接在所述导出部的表面上，且至少在所述密封层的与所述导出部的界面侧的部分含有具有环氧官能团的热粘接性聚烯烃树脂。
2.根据权利要求1所述的电极引线部件，其中，所述氟化金属或其衍生物是使所述含有羟基的树脂或其共聚树脂交联且使铝的表面钝化的物质。
3.根据权利要求1或2所述的电极引线部件，其中，所述薄膜涂层通过印刷而在所述导出部的表面形成为图案状。
4.根据权利要求1或2所述的电极引线部件，其中，形成在所述导出部的表面的薄膜涂层通过热处理交联或非晶化而得以耐水。
5.根据权利要求1或2所述的电极引线部件，其中，所述薄膜涂层和所述密封层在通过热粘接层叠后进行热处理或室温保存而形成，直到至少两者的粘接强度为10N/英寸以上。
6.根据权利要求1或2所述的电极引线部件，其中，所述密封层的厚度为50μm～300μm且所述薄膜涂层的厚度为0.01～1.0μm，所述薄膜涂层与层叠于其上的所述密封层的层间剥离强度通过日本工业标准C6471所规定的剥离测定方法A测定，为10N/英寸以上。
CN201280076680.4A 2012-12-10 2012-12-10 非水系电池用的电极引线部件 Pending CN104756277A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/081979 WO2014091544A1 (ja) 2012-12-10 2012-12-10 非水系電池用の電極リード線部材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104756277A true CN104756277A (zh) 2015-07-01

Family

ID=50933872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280076680.4A Pending CN104756277A (zh) 2012-12-10 2012-12-10 非水系电池用的电极引线部件

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5856693B2 (zh)
KR (1) KR101657202B1 (zh)
CN (1) CN104756277A (zh)
WO (1) WO2014091544A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106920915A (zh) * 2015-12-25 2017-07-04 住友电气工业株式会社 引线部件及使用该引线部件的电池
CN107949420A (zh) * 2015-09-07 2018-04-20 日本光电工业株式会社 电极包装以及密封装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7316755B2 (ja) 2018-02-05 2023-07-28 藤森工業株式会社 電極リード線部材、及び電池
CN114725629A (zh) * 2020-12-22 2022-07-08 双叶电子工业株式会社 接片引线及非水电解质器件
KR102572385B1 (ko) * 2021-01-08 2023-09-01 동원시스템즈 주식회사 2차 전지용 전극탭 부착체 제조 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1189925A (zh) * 1996-04-23 1998-08-05 住友电气工业株式会社 非水电解质电池
JP2000208112A (ja) * 1999-01-19 2000-07-28 Showa Alum Corp 電池端子用被覆材及び被覆した電池用端子
CN1405851A (zh) * 2001-09-17 2003-03-26 阿尔卑斯电气株式会社 湿式处理装置
CN101032043A (zh) * 2004-09-30 2007-09-05 住友电气工业株式会社 非水电解质电池用引线和非水电解质电池
CN102197532A (zh) * 2008-10-30 2011-09-21 株式会社藤仓 光电转换装置
CN102376933A (zh) * 2010-08-24 2012-03-14 藤森工业株式会社 用于非水电解质电池的电极导线构件

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3496090B2 (ja) 1999-06-14 2004-02-09 日本製箔株式会社 二次電池用外装材料及びその製造方法
JP4696457B2 (ja) * 2004-03-18 2011-06-08 株式会社Ｇｓユアサ 電池及び電池の製造方法
JP5176281B2 (ja) * 2006-03-23 2013-04-03 大日本印刷株式会社 リチウムイオン電池
JP5347411B2 (ja) * 2008-09-30 2013-11-20 大日本印刷株式会社 電気化学セル用包装材料
JP2011181300A (ja) * 2010-03-01 2011-09-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 非水電解質蓄電デバイス用のリード部材及びその製造方法
CN103222084B (zh) * 2010-11-11 2015-07-08 藤森工业株式会社 密封膜的制造方法及密封膜
JP5561315B2 (ja) * 2012-06-18 2014-07-30 日本電気株式会社 フィルム外装電気デバイス

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1189925A (zh) * 1996-04-23 1998-08-05 住友电气工业株式会社 非水电解质电池
JP2000208112A (ja) * 1999-01-19 2000-07-28 Showa Alum Corp 電池端子用被覆材及び被覆した電池用端子
CN1405851A (zh) * 2001-09-17 2003-03-26 阿尔卑斯电气株式会社 湿式处理装置
CN101032043A (zh) * 2004-09-30 2007-09-05 住友电气工业株式会社 非水电解质电池用引线和非水电解质电池
CN102197532A (zh) * 2008-10-30 2011-09-21 株式会社藤仓 光电转换装置
CN102376933A (zh) * 2010-08-24 2012-03-14 藤森工业株式会社 用于非水电解质电池的电极导线构件

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107949420A (zh) * 2015-09-07 2018-04-20 日本光电工业株式会社 电极包装以及密封装置
CN106920915A (zh) * 2015-12-25 2017-07-04 住友电气工业株式会社 引线部件及使用该引线部件的电池
CN106920915B (zh) * 2015-12-25 2019-08-30 住友电气工业株式会社 引线部件及使用该引线部件的电池

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150095608A (ko) 2015-08-21
WO2014091544A1 (ja) 2014-06-19
KR101657202B1 (ko) 2016-09-19
JP5856693B2 (ja) 2016-02-10
JPWO2014091544A1 (ja) 2017-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102376933B (zh) 用于非水电解质电池的电极导线构件
CN102343693B (zh) 电池外包装用层压件
CN102420291B (zh) 电池外包装用层压件
KR101462047B1 (ko) 비수계 전지용 전극 리드선 부재
KR102100628B1 (ko) 비수계 전지용 전극 리드선 부재
CN104756277A (zh) 非水系电池用的电极引线部件
JP2013012468A (ja) 非水系電池用の電極リード線部材
JP5859604B2 (ja) 非水系電池用の電極リード線部材
JP6344874B2 (ja) 電極リード線部材を備えた非水系電池用収納容器の製造方法
JP6096540B2 (ja) 電池外装用積層体の製造方法
JP6647349B2 (ja) 非水系電池用の電極リード線部材の製造方法
JP6987175B2 (ja) 非水系電池用の電極リード線部材
JP6180054B2 (ja) 電極リード線部材を備えた非水系電池用収納容器の製造方法
JP6382386B2 (ja) 非水系電池用の電極リード線部材
JP6125054B2 (ja) 非水系電池用の電極リード線部材
JP7050631B2 (ja) 非水系電池用の電極リード線部材
JP6397080B2 (ja) 非水系電池用の電極リード線部材

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150701

RJ01 Rejection of invention patent application after publication