CN113632312A - 电池用极耳引线 - Google Patents

电池用极耳引线 Download PDF

Info

Publication number
CN113632312A
CN113632312A CN202180002678.1A CN202180002678A CN113632312A CN 113632312 A CN113632312 A CN 113632312A CN 202180002678 A CN202180002678 A CN 202180002678A CN 113632312 A CN113632312 A CN 113632312A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
resin
conductor
lead
adhesive layer
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.)
Granted
Application number
CN202180002678.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113632312B (zh
Inventor
松村友多佳
藤田太郎
吉羽利纪
椎名和聪
岛田贵章
冈本峻介
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries 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 Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Publication of CN113632312A publication Critical patent/CN113632312A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113632312B publication Critical patent/CN113632312B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/19—Sealing members characterised by the material
    • H01M50/197—Sealing members 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
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • 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
    • H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • 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
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/19—Sealing members characterised by the material
    • H01M50/193—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
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/19—Sealing members characterised by the material
    • H01M50/198—Sealing members characterised by the material characterised by physical properties, e.g. adhesiveness or hardness
    • 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
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • 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
    • 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
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • 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)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

电池用极耳引线具有引线导体及将所述引线导体的热熔接部包覆的树脂层，在该电池用极耳引线，所述树脂层具有在所述引线导体侧设置的导体粘接层、中间层及在所述中间层的与所述导体粘接层侧相反侧设置的包覆件粘接层，所述导体粘接层包含聚烯烃树脂，所述中间层包含交联的聚烯烃树脂，而且所述包覆件粘接层包含聚烯烃树脂，200℃的弹性模量为0.1MPa以上15MPa以下。

Description

电池用极耳引线
技术领域
本发明涉及电池用极耳引线。
本申请基于2020年1月31日申请的日本申请第2020－014715号而要求优先权，引用在这些日本申请中记载的全部记载内容。
背景技术
作为在电池使用的引线，提出了由与电池的正极、负极连接的引线导体和将所述引线导体包覆的绝缘性的树脂层构成的电池用极耳引线。
在专利文献1公开了在引线导体的热熔接部的两表面粘贴有一对绝缘膜的引线部件(极耳引线)，将所述绝缘膜设为交联层和粘接层的2层构造，将引线导体的热熔接部由粘接层覆盖，将其外侧由交联层覆盖。
在专利文献2公开了一种非水电解质电池用引线(极耳引线)，其具有引线导体、将所述引线导体的至少一部分直接包覆的第1绝缘层和将所述第1绝缘层包覆的第2绝缘层，将所述第2绝缘层由以质量比10：90～40：60含有烯烃晶体-乙烯丁烯-烯烃结晶嵌段共聚物和聚丙烯的树脂组合物的交联体形成。
专利文献1：日本特开2011－103245号公报
专利文献2：WO2018/074090号公报
发明内容
本发明涉及一种电池用极耳引线，其具有引线导体及将所述引线导体的热熔接部包覆的树脂层，
在该电池用极耳引线，
所述树脂层具有在所述引线导体侧设置的导体粘接层、中间层及在所述中间层的与所述导体粘接层侧相反侧设置的包覆件粘接层，
所述导体粘接层包含聚烯烃树脂，
所述中间层包含交联的聚烯烃树脂，而且
所述包覆件粘接层包含聚烯烃树脂，200℃的弹性模量为0.1MPa以上15MPa以下。
附图说明
图1是表示本发明的极耳引线的一个例子的热熔接部的附近的斜视图。
图2是示意地表示本发明的极耳引线的热熔接部的剖面的示意剖视图。
图3是示意地表示现有的极耳引线的热熔接部的剖面的示意剖视图。
图4是表示使用本发明的极耳引线的非水电解质电池的一个例子的剖面构造的剖视图。
图5是示意地表示使用了本发明的极耳引线的热熔接部的剖视图。
图6是示意地表示使用了现有的极耳引线的热熔接部的剖视图。
具体实施方式
[本发明所要解决的课题]
如在专利文献1、2记载那样，使用将引线导体的热熔接部由粘接层覆盖并且将其外侧通过由交联的树脂构成的交联层覆盖的极耳引线，从而能够防止热熔接时引线导体和封装容器的金属层之间短路、并且得到与引线导体优异的粘接性。其结果，得到的电池能够抑制电解液漏出、水分从外部浸入等。
但是，使用如上所述的极耳引线，发现在将电池的封装容器的开口部通过热熔接而密封的情况下，有时在极耳引线的交联层和封装容器的层压膜之间没有密接而产生空隙(交联层和层压膜的热塑性树脂层之间没有被充分地填埋而成为空隙的部位)。特别是在引线导体为平板形状而其厚度厚的情况下，容易产生该空隙。如果产生空隙，则容易发生电解液的漏出、水分向电池内部的进入等，因此在电池的可靠性(电池的性能不易降低的性质)的方面成为问题。因此，希望开发防止在对开口部进行热熔接的工序(包覆件密封工序)产生如前述那样的空隙的极耳引线。
本发明的课题在于，提供一种极耳引线，其用于电池特别是非水电解质电池，在制造电池时对封装容器的开口部进行热熔接时，能够充分防止引线导体和封装容器的金属层之间的短路，而且树脂层和引线导体充分密接，并且极耳引线和封装容器的层压膜充分密接，抑制树脂层和层压膜的热塑性树脂层之间产生空隙。
[用于解决课题的手段]
本发明人进行研究的结果，发现如果将引线导体的热熔接部包覆的树脂层设为包含能够与引线导体粘接的导体粘接层及由交联的树脂构成的中间层以及在所述中间层的与所述导体粘接层相反侧设置的包覆件粘接层，将所述包覆件粘接层设为具有使用聚烯烃树脂而形成的特定范围的弹性模量，则可得到解决上述的课题的极耳引线，完成了本发明的电池用极耳引线。
为了解决上述课题而提出的本发明的方式为，
一种电池用极耳引线具有引线导体及将所述引线导体的热熔接部包覆的树脂层，
在该电池用极耳引线，
所述树脂层具有在所述引线导体侧设置的导体粘接层、中间层及在所述中间层的与所述导体粘接层侧相反侧设置的包覆件粘接层，
所述导体粘接层包含聚烯烃树脂，
所述中间层包含交联的聚烯烃树脂，而且
所述包覆件粘接层包含聚烯烃树脂，200℃的弹性模量为0.1MPa以上15MPa以下。
在本发明的更优选的方式，所述包覆件粘接层的200℃的弹性模量为1.0MPa以上10MPa以下。
[本发明的效果]
如果使用本发明的电池用极耳引线而制造电池例如非水电解质电池，则在对封装容器的开口部进行热熔接时，树脂层和引线导体充分密接，并且能够充分地防止引线导体和封装容器的金属层之间发生短路。并且，树脂层和层压膜(封装容器)的热塑性树脂层之间密接，能够抑制层间产生空隙，因此能够抑制电解液的漏出、水分从外部向电池内的侵入等问题，能够容易地制造可靠性优异的电池。
[用于实施本发明的方式]
下面，对用于实施本发明的方式具体地进行说明。此外，本发明不受以下的内容所限定，而是由权利要求书示出，包含与权利要求书等同的内容及其范围内的全部变更。
本发明的方式为一种电池用极耳引线，其具有引线导体及将所述引线导体的热熔接部包覆的树脂层，
在该电池用极耳引线，
所述树脂层具有在所述引线导体侧设置的导体粘接层、中间层及在所述中间层的与所述导体粘接层侧相反侧设置的包覆件粘接层，
所述导体粘接层包含聚烯烃树脂，
所述中间层包含交联的聚烯烃树脂，而且
所述包覆件粘接层包含聚烯烃树脂，200℃的弹性模量为0.1MPa以上15MPa以下。
(本发明的电池用极耳引线的结构)
本发明的电池用极耳引线(以下，简称为极耳引线)的特征在于，具有引线导体及将引线导体的热熔接部包覆的树脂层，所述树脂层在导体粘接层及中间层的基础上还具有包覆件粘接层。
图1是表示本发明的电池用极耳引线的一个例子的热熔接部的附近的斜视图。在图1中，1为引线导体，2为树脂层。如图1所示那样，引线导体1的热熔接部A(在封装封装容器时进行热熔接的部分)的表面由树脂层2包覆。封装容器和引线导体1经由该树脂层2而粘接(热熔接)。
图2是示意地表示图1的电池用极耳引线的热熔接部的剖面的示意剖视图。树脂层2由导体粘接层3、中间层4及包覆件粘接层5构成。图3是示意地表示现有的电池用极耳引线的热熔接部的剖面的剖视图。在图3中，11为引线导体，21为树脂层，树脂层21由导体粘接层31及交联层41构成。图2表示的本发明的电池用极耳引线在导体粘接层3、中间层4的基础上，还具有包覆件粘接层5，这点与图3表示的现有的电池用极耳引线不同。
树脂层2将导体粘接层3、中间层4及包覆件粘接层5设为必须的结构要素，但也可以具有其他层。例如，可以在导体粘接层3和中间层4之间和/或中间层4和包覆件粘接层5之间，设置用于使这些层间的粘接性提高的层。在导体粘接层3、中间层4及包覆件粘接层5使用聚烯烃树脂，因此在设置用于使所述层间的粘接性提高的层的情况下，作为该层，优选是使用了聚烯烃树脂的层。
如上所述，树脂层2可以由3层以上的层构成。
接下来，对本发明的电池用极耳引线的各结构要素进行说明。
(导体粘接层)
导体粘接层是在上述树脂层设置于引线导体侧的层，与引线导体进行粘接。
导体粘接层包含能够与引线导体粘接的热塑性的聚烯烃树脂。作为上述聚烯烃树脂，能够举出使聚乙烯、聚丙烯、乙烯类弹性体、苯乙烯类弹性体、乙烯和甲基丙烯酸等共聚物通过Na、Mg、K等交联的离聚物树脂等。导体粘接层所包含的树脂优选相对于引线导体的粘接强度大的树脂。作为上述导体粘接层所包含的树脂，将上述的聚烯烃树脂通过马来酸、丙烯酸，甲基丙烯酸、马来酸酐、环氧树脂基而改性后的树脂也通过改性而与引线导体的粘接强度提高，因此优选使用。特别是能够优选使用马来酸酐改性聚烯烃树脂。
导体粘接层可以仅由能够与引线导体粘接的热塑性的聚烯烃树脂构成，也可以包含其他成分。在导体粘接层能够混合阻燃剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、润滑剂、着色剂等各种添加剂。包含能够与引线导体粘接的热塑性的聚烯烃树脂和各种添加剂在内的导体粘接层，在使用开炼机、加压捏合机、单轴混合机、2轴混合机等已知的混合装置将上述的聚烯烃树脂及上述的添加剂混合后，能够通过T模成型、吹塑成型等挤出成型而设为膜状的层，由此进行制作。
导体粘接层的最佳的厚度根据引线导体的厚度而变动，但通常优选为20μm以上250μm以下。
(中间层)
中间层包含交联的聚烯烃树脂。中间层在形成材料使用聚烯烃树脂，由此得到与导体粘接层的优异的粘接性，该导体粘接层由能够与引线导体粘接的聚烯烃树脂形成。特别地，如果使用与构成导体粘接层的聚烯烃树脂相同的化学构造或类似的化学构造的聚烯烃树脂，则能得到与导体粘接层的更优异的粘接性。
作为上述交联的聚烯烃树脂，例如，能够举出交联的聚丙烯树脂或以90：10至60：40的质量比含有聚丙烯树脂及热塑性弹性体的树脂组合物的交联体。该树脂组合物的交联性优异，因此在形成中间层时使用该树脂组合物，由此即使减少下述的交联助剂的量，也能够交联，能够抑制由交联助剂造成的对成型设备、产品的不良影响。
作为上述热塑性弹性体，能够举出乙烯-丁烯共聚物树脂、乙烯-辛烯共聚物树脂、烯烃晶体-乙烯丁烯-烯烃结晶嵌段共聚物、三井化学社制它富马PN2070等聚丙烯类弹性体等。作为上述热塑性弹性体，能够使用从它们选择的至少1种。
聚烯烃树脂通过交联而耐热变形性提高，即使加热至树脂的熔点以上也不易热变形。因此，通过在将包含交联的聚烯烃树脂的中间层设置于引线导体的热熔接部的表面，从而在封装容器的开口部热熔接极耳引线时也能够抑制中间层的热变形、熔融，防止引线导体和封装容器的金属层之间的短路。
作为将聚烯烃树脂进行交联的方法，能够举出通过电子线、伽马线等电离辐射线的照射而进行的交联、通过过氧化物等进行的化学交联、硅烷交联等。这其中，从生产率、控制的容易度等观点出发，优选电离辐射线的照射所涉及的方法。
在通过电离辐射线的照射进行交联的情况下，在上述中间层的形成材料可以与交联前的聚烯烃树脂一起根据需要而添加交联助剂。作为该交联助剂，能够举出在分子中至少包含2个以上不饱和基团的化合物，具体地说能够举出三烯丙基异氰脲酸酯、氰尿酸三烯丙酯、三(2-丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯等。
关于构成中间层的烯烃树脂进行交联，例如能够通过将样品在120℃浸渍于二甲苯24小时后，残留不溶成分来确认。
交联的聚烯烃树脂的交联程度优选是凝胶率为20％至90％的程度。在这里凝胶率是通过以下所示的方法测定出的值。
(凝胶率的测定方法)
在将样品(交联的聚烯烃树脂(中间层))的大约1.0g(将该重量设为W1)在120℃浸渍于二甲苯24小时后，将液体部分废弃，以120℃对固体部分进行3小时加热而干燥，将二甲苯成分去除。然后，对固体部分的重量(设为W2)进行测定，将(W2/W1)×100(％)设为凝胶率。
在凝胶率小于20％时，交联不充分，存在引线导体和封装容器的金属层的短路的防止变得不充分的倾向。另一方面，如果凝胶率超过90％，则与包覆件粘接层的粘接性降低，存在容易发生电解液的漏出等倾向。交联助剂的量、电离辐射线的照射量优选根据交联的程度处于上述范围内并且不发生树脂的劣化等的范围进行选择。
关于构成中间层的烯烃树脂进行交联，除了上述的方法以外，还能够通过中间层的加热变形残留率进行确认。在该情况下，通过热机械分析(TMA(Thermal MechanicalAnalysis))法对中间层的加热变形残留率进行测定，如果该加热变形残留率为20％以上，则判断为上述烯烃树脂进行交联。
作为中间层的形成材料除了上述的聚烯烃树脂、交联助剂以外，也能够混合阻燃剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、润滑剂、着色剂等各种添加剂。上述形成材料在含有聚烯烃树脂和任意成分的交联助剂及添加剂的情况下，中间层的制作能够通过下述方式进行：在使用开炼机、加压捏合机、单轴混合机、2轴混合机等已知的混合装置将交联前的聚烯烃树脂、交联助剂及添加剂混合后，通过T模、吹塑挤出机等进行挤出成型而设为膜状的层，然后，通过上述的方法，对所得到的膜状的层所包含的烯烃树脂进行交联。上述中间层可以仅由交联的聚烯烃树脂构成，也可以包含交联的聚烯烃树脂和交联助剂、氧化防止剂等其他成分而构成。
中间层的最佳的厚度根据引线导体的厚度而变动，但通常优选为10μm至200μm。
(包覆件粘接层)
包覆件粘接层是通过以下所示的方法等测定出的200℃的弹性模量为0.1MPa以上15MPa以下，包含聚烯烃树脂的层。包覆件粘接层相对于中间层而设置于与导体粘接层相反侧。具有上述范围的弹性模量，设置包含聚烯烃树脂的包覆件粘接层，由此能够抑制树脂层和层压膜(封装容器)之间产生空隙(树脂层和层压膜的热塑性树脂层之间没有被充分地填埋而成为空隙的部位)(以下，有时将抑制产生空隙的性质称为“填埋性”)。因此，能够抑制电解液的漏出、水分从外部的浸入等问题，能够制造可靠性优异的(抑制了电池的性能降低的)非水电解质电池。
(200℃的弹性模量的测定方法)
以下示出上述200℃的弹性模量的测定方法。
关于极耳引线的绝缘膜，以能够观察各层的方式使用切片机进行剖切。使用原子力显微镜(牛津仪器公司制Asylum Research Cypher ES)，使用硅制-前端直径标称20nm的压头，以1μm间隔、1Hz的速度，在200℃环境下，在与膜厚度平行方向进行20点、在垂直方向进行20点合计400点左右的力曲线测定的映射。基于得到的数据而创建1MPa间隔的直方图，将其最频值定义为“200℃的弹性模量”。
在包覆件粘接层的200℃的弹性模量小于0.1MPa的情况下，在热熔接时，容易发生下述问题，即，树脂的流出变大，在引线导体的表面、引线导体的端部大幅地浸润扩展。
另一方面，在包覆件粘接层的200℃的弹性模量超过15MPa的情况下，不易将引线导体的端部附近的树脂层和层压膜的热塑性树脂层之间充分地填埋，容易产生空隙。其结果，容易发生电解液泄漏、水分从外部浸入等问题。上述200℃的弹性模量优选为1.0MPa以上10.0MPa以下的范围。用于形成包覆件粘接层的聚烯烃树脂的200℃的弹性模量优选为0.1MPa以上15MPa以下，更优选为1.0MPa以上10MPa以下。
对于包覆件粘接层，在上述范围的弹性模量的基础上，还希望与中间层及封装容器的层压膜的热塑性树脂层的优异的粘接性。因此，作为形成包覆件粘接层的聚烯烃树脂，优选与中间层的形成材料即交联前的聚烯烃树脂相同或类似的化学构造的聚烯烃树脂。
包覆件粘接层的厚度通常优选10μm以上200μm以下，但该优选的范围根据引线导体的厚度而变动，优选引线导体的厚度的0.1倍以上1.0倍以下。在包覆件粘接层的厚度比上述范围薄的情况下，不易将引线导体的端部附近的树脂层和层压膜的热塑性树脂层之间通过树脂填埋，容易产生空隙(填埋性降低)。另一方面，在将包覆件粘接层设得比上述范围厚的情况下，为了使包覆件粘接层熔融也需要大量的热，因此树脂的熔融容易变得不充分，填埋性降低。
但是，在层压膜的(与极耳引线的树脂层进行热熔接侧的)热塑性树脂层(密封胶层)的厚度薄的情况下，为了将树脂层和层压膜的上述热塑性树脂层之间充分地填埋而抑制产生空隙，希望加厚包覆件粘接层。在层压膜的密封胶层由聚烯烃树脂构成的情况下，通常优选将层压膜的密封胶层(上述热塑性树脂层)和包覆件粘接层的合计的厚度设为80μm以上。
包覆件粘接层可以仅由聚烯烃树脂构成，也可以包含其他成分。在包覆件粘接层能够混合阻燃剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、润滑剂、着色剂等各种添加剂。包含聚烯烃树脂和各种添加剂在内的包覆件粘接层的制作能够通过下述方式进行：在使用开炼机、加压捏合机、单轴混合机、2轴混合机等已知的混合装置将聚烯烃树脂及上述的添加剂混合后，通过T模、吹塑挤出机等挤出成型为膜状。
(引线导体)
引线导体的形状并不特别受到限定，但作为在非水电解质电池即锂离子电池使用的引线导体，大多优选是厚度50μm至2mm、宽度1mm至200mm左右的平板形状的金属。作为引线导体而使用的金属，能够举出铝、钛、镍、铜、镀镍铜等。在上述引线导体用于锂离子电池的情况下，作为与正极板连接的引线导体，大多是铝或者钛或它们的合金适合，作为与负极板连接的引线导体，大多是镍或者铜或它们的合金适合。
(本发明的极耳引线的制作)
本发明的极耳引线例如能够通过下述方法制作，即，在平板形状的引线导体的与热熔接部对应的位置(图1的A的部分)的两表面，在使依次包含导体粘接层、中间层及包覆件粘接层在内的树脂层以导体粘接层成为引线导体侧的方式密接后进行加热，使导体粘接层(树脂层)和引线导体热熔接。
包含导体粘接层、中间层及包覆件粘接层在内的树脂层，能够通过将由上述的方法等制作出的膜状的各层进行重叠，通过热层压相互贴合而制作。
上述热熔接、热层压时的加热温度、压力、加热时间与现有的极耳引线的制作的情况相同，将以往所知的条件作为参考，根据需要进行简易的预备实验而进行适当调整，由此能够决定。
(非水电解质电池的制造)
形成电池的封装容器的层压膜由金属层和将其两表面绝缘包覆的热塑性树脂层(密封胶层)构成。
非水电解质电池的封装容器，例如是准备一对设为规定的大小的矩形的上述层压膜，以将它们相对的方式相互重叠，将矩形的周围3边使用密封机以规定的加热条件以期望的密封宽度进行热熔接而能够制作。以上述方式能够制作在一边具有开口部的袋状的封装容器。
作为封装容器的制作方法，除此以外，还能够举出上述层压膜的拉伸加工等。关于封装容器的制作方法，只要是能够制作在一边具有开口部的袋状的封装容器，能够在内部设置用于对上述电池构成部件进行收容的容积的方法即可，并不特别受到限定。
在如上所述地制作出的封装容器放入将上述的本发明的极耳引线与其一端连接的正极板及负极板及电解液等。使得极耳引线的将热熔接部即引线导体的表面覆盖的树脂层位于封装容器的开口部，在将极耳引线的另一端向封装容器的外部伸出后，对上述开口部进行加热，进行加压而热熔接(包覆件密封)，由此能够制造非水电解质电池。
上述热熔接(包覆件密封)时的加热温度、加压的压力、加热加压的时间参考在非水电解质电池的制造中以往采用的条件，根据需要而进行简易的预备实验而进行适当调整，由此能够容易地选择。
图4是表示按照上述方式制造出的非水电解质电池的构造的剖视图。在图4中，6为正极板，7为负极板，8为其一端与正极板6或负极板7连接的本发明的极耳引线，9为将引线导体的热熔接部的表面覆盖的树脂层。在图4中，52为非水电解质，53为封装容器51的密封部。如图4所示，极耳引线8的树脂层9位于封装容器51的热熔接部10(开口部)。
封装容器51的热熔接部10通过加热、加压而热熔接(包覆件密封)。图5、6是表示热熔接后的热熔接部的情形的图。图5是示意地表示使用了本发明的极耳引线的热熔接部的剖面的示意剖视图，图6是示意地表示使用了现有的极耳引线的热熔接部的剖面的示意剖视图。
在图5、6的例子，层压膜101通过由铝箔构成的金属层102、将金属层102的第1表面包覆的聚酰胺树脂层103及将金属层102的第2表面包覆的由聚丙烯树脂构成的密封胶层104构成。另外，在图5的例子，树脂层2包含导体粘接层3、中间层4及包覆件粘接层5。在图6的例子，树脂层21包含导体粘接层31及交联层41。图5的例子的树脂层2所包含的中间层4及图6的例子的树脂层21所包含的交联层41都是包含交联的树脂的层，包含通过热熔接时的加热而交联的树脂的层不易变形。因此，在图5、6的例子，防止了金属层102和引线导体1或引线导体11之间的短路。
在图6的例子，在引线导体11的端部的附近的密封胶层104和交联层41之间产生了空隙105，但在图5的例子，引线导体1的端部的附近的密封胶层104和中间层4之间(用(105)所示的部分)由包覆件粘接层5填埋。
使用通过热熔融时的加热而熔融的聚烯烃树脂(聚丙烯树脂等)形成包覆件粘接层5，由此在热熔融时聚烯烃树脂(聚丙烯树脂等)熔融，能够将在引线导体1的端部的附近的密封胶层104和中间层4之间产生的空隙填埋。其结果，能够抑制电解液的漏出、水分从外部的浸入等问题。
此外，应用本发明的极耳引线的电池并不限定于上述的非水电解质电池，只要是封装容器由包含金属箔或金属层的层压膜、层压材料形成的电池，则并不特别受到限定。
实施例
(引线导体的制作)
准备由在表1、2的“导体：材质”栏记载的材质构成，具有在该表记载的厚度，宽度为50mm、长度为45mm的导体板而设为引线导体。
(树脂层)
1)使用以下所示的树脂a)、b)或c)，使用单层用T模膜成型机，以挤出温度220℃、拉取速度10m/min的条件，对表1、2所示的材质、厚度的膜(层)进行成膜。
a)AdmerQE060：马来酸酐改性聚丙烯，200℃的弹性模量3.2MPa，三井化学公司制(在表中示出为“金属粘接性PP”。)
b)Noblen FL6747：聚丙烯，200℃的弹性模量4.4MPa，住友化学公司制(在表中示出为“PP”。)
c)NoblenS131：聚丙烯，200℃的弹性模量32MPa，住友化学公司制(流动性低的聚丙烯：在表中示出为“PP2”。)
在表中示出为“交联PP”的层，b)在NoblenFL6747(“PP”)的层使用电子线照射装置，以线量成为120kGy的方式照射加速电压120kV的电子线而将树脂交联的层。以相同条件交联的树脂的200℃的弹性模量为19MPa。
将各层的膜设为10mm宽度，按照在表1、2记载的顺序(表中的第1层至第5层的顺序)重叠，使用层压机进行热压接而制作出树脂层(层叠膜)。
(极耳引线的制作)
将通过上述的方法制作出的树脂层以第1层成为层压膜侧(最外层：包覆件粘接层)的方式叠加于上述引线导体的两表面，进行热压接(热冲压)而制作出极耳引线。
(层压膜的制作)
将由在表1、2记载的材质(熔点135℃的PP)构成，具有在该表记载的厚度的密封胶(层压膜的密封胶层)通过挤出层压成型而粘贴于具有在表1、2记载的厚度的铝箔(在与铝箔的界面涂敷粘接性PP树脂)。
然后，在上述铝箔侧涂敷溶剂粘接剂，在其上叠加通过挤出成型而制作出的具有在表1、2记载的厚度的聚酰胺膜后，在室温进行辊压接而粘贴上述聚酰胺膜。然后，制作出切断为A3尺寸的长方形的层压膜。
在上述得到的极耳引线的两表面，以将上述得到的层压膜以密封胶成为极耳引线侧的方式叠加后，进行热压接(热冲压)。关于得到的样品，通过下面的方法判定了导体的端部附近的填埋性。将其结果在表1、2的“填埋性”栏示出。
(填埋性的判定方法)
切出上述样品的导体端部，埋入于环氧树脂，通过研磨机进行了研磨。将研磨后的剖面通过光学显微镜进行10至100倍的观察，调查了有无1μm径以上的空隙。观察的结果，将没有看到空隙的情况作为良好，将看到空隙的情况作为不良，在表1、2的“填埋性”栏示出。
[表1]
Figure BDA0003281460270000141
[表2]
Figure BDA0003281460270000151
根据表1、2所示的结果，在由交联的树脂(PP)构成的层的外侧(热熔接的层压膜侧)，设置了由没有交联的树脂(PP)构成，200℃的弹性模量处于0.1MPa以上15MPa以下的范围内的层的实验2～4、6～10，示出抑制了将层压膜和极耳引线进行热熔接时层压膜和极耳引线之间产生空隙，填埋性提高。
另一方面，没有设置由未交联的树脂(PP)构成，200℃的弹性模量处于0.1MPa以上15MPa以下的范围内的层，由交联的树脂(PP)构成的层成为最外层(与热熔接的层压膜相接的层：包覆件粘接层)的实验1、5、以及最外层侧由没有交联的树脂(PP)构成，但200℃的弹性模量超过15MPa的层即实验11，看到空隙，填埋性差。
即，示出了为了得到优异的填埋性，需要在由交联的树脂(PP)构成的层的外侧，设置200℃的弹性模量为0.1MPa以上15MPa以下、且由没有交联的树脂(PP)构成的层。
但是，在填埋性提高的实验2～4、6～10中，在由交联的树脂(PP)构成的层(中间层)的外侧所处的未交联的层(包覆件粘接层)的厚度和密封胶层的厚度的合计小于80μm的实验8(包覆件粘接层(最外层：PP)的厚度25μm、密封胶层的厚度50μm的合计75μm)，与其他情况相比填埋性差，抑制了层压膜和极耳引线间产生空隙，但无法充分地防止。根据该结果，示出了包覆件粘接层和层压膜的密封胶层的厚度优选为合计80μm以上。
标号的说明
1、11 引线导体
2、21 树脂层
3、31 导体粘接层
4 中间层
41 交联层
5 包覆件粘接层
A 热熔接部
6 正极板
7 负极板
8 极耳引线
9 树脂层
10 热熔接部
51 封装容器
52 非水电解质
53 密封部
101 层压膜
102 金属层(铝箔)
103 聚酰胺树脂层
104 密封胶层(聚丙烯树脂)
105 空隙

Claims (9)

1.一种电池用极耳引线，其具有引线导体及将所述引线导体的热熔接部包覆的树脂层，
在该电池用极耳引线，
所述树脂层具有在所述引线导体侧设置的导体粘接层、中间层及在所述中间层的与所述导体粘接层侧相反侧设置的包覆件粘接层，
所述导体粘接层包含聚烯烃树脂，
所述中间层包含交联的聚烯烃树脂，而且
所述包覆件粘接层包含聚烯烃树脂，200℃的弹性模量为0.1MPa以上15MPa以下。
2.根据权利要求1所述的电池用极耳引线，其中，
所述包覆件粘接层的200℃的弹性模量为1.0MPa以上10MPa以下。
3.根据权利要求1或2所述的电池用极耳引线，其中，
形成所述中间层的聚烯烃树脂是聚丙烯树脂、或者是以90：10至60：40的质量比含有聚丙烯树脂及热塑性弹性体的树脂组合物。
4.根据权利要求3所述的电池用极耳引线，其中，
所述热塑性弹性体是从乙烯-丁烯共聚物树脂、乙烯-辛烯共聚物树脂、烯烃晶体-乙烯丁烯-烯烃结晶嵌段共聚物及PP类弹性体选择的至少1种树脂。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池用极耳引线，其中，
所述导体粘接层所包含的聚烯烃树脂是马来酸酐改性聚烯烃。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池用极耳引线，其中，
所述导体粘接层的厚度为20μm以上250μm以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池用极耳引线，其中，
所述包覆件粘接层的厚度是所述引线导体的厚度的0.1倍以上1.0倍以下。
8.根据权利要求7所述的电池用极耳引线，其中，
所述包覆件粘接层的厚度为10μm以上200μm以下。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池用极耳引线，其中，
所述树脂层由3层以上的层构成。
CN202180002678.1A 2020-01-31 2021-01-29 电池用极耳引线 Active CN113632312B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020014715 2020-01-31
JP2020-014715 2020-01-31
PCT/JP2021/003376 WO2021153777A1 (ja) 2020-01-31 2021-01-29 電池用タブリード

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113632312A true CN113632312A (zh) 2021-11-09
CN113632312B CN113632312B (zh) 2024-06-18

Family

ID=77078139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180002678.1A Active CN113632312B (zh) 2020-01-31 2021-01-29 电池用极耳引线

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7566246B2 (zh)
KR (1) KR102694120B1 (zh)
CN (1) CN113632312B (zh)
WO (1) WO2021153777A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2023153301A1 (zh) * 2022-02-08 2023-08-17
WO2024136380A1 (ko) * 2022-12-20 2024-06-27 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치형 이차 전지

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3114174B1 (ja) * 1999-07-27 2000-12-04 住友電気工業株式会社 非水電解質電池用リード線
CN102064307A (zh) * 2009-11-11 2011-05-18 住友电气工业株式会社 引线部件、带引线部件的蓄电装置以及引线部件的制造方法
JP2013012468A (ja) * 2011-05-31 2013-01-17 Fujimori Kogyo Co Ltd 非水系電池用の電極リード線部材
JP2014220176A (ja) * 2013-05-10 2014-11-20 住友電気工業株式会社 リード部材、非水電解質蓄電デバイス
JP2016091939A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 凸版印刷株式会社 端子用樹脂フィルム、それを用いたタブ及び蓄電デバイス
JP2017016975A (ja) * 2015-07-06 2017-01-19 住友電気工業株式会社 電池
JP2017169751A (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 テルモ株式会社 ガイドワイヤ
WO2018074090A1 (ja) * 2016-10-17 2018-04-26 住友電気工業株式会社 非水電解質電池用リード線及びそれを含む非水電解質電池
WO2019078155A1 (ja) * 2017-10-17 2019-04-25 大倉工業株式会社 タブリード用フィルム、及びこれを用いたタブリード
CN110419120A (zh) * 2017-12-07 2019-11-05 住友电气工业株式会社 用于非水电解质电池的引线、以及具备该引线的非水电解质电池

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5277702B2 (ja) * 2008-04-21 2013-08-28 住友電気工業株式会社 電気部品、非水電解質電池、並びに、それらに用いられるリード線及び封入容器
JP5540967B2 (ja) * 2010-07-27 2014-07-02 住友電気工業株式会社 電気部品、非水電解質電池およびそれに用いるリード線及び封入容器

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3114174B1 (ja) * 1999-07-27 2000-12-04 住友電気工業株式会社 非水電解質電池用リード線
CN102064307A (zh) * 2009-11-11 2011-05-18 住友电气工业株式会社 引线部件、带引线部件的蓄电装置以及引线部件的制造方法
JP2013012468A (ja) * 2011-05-31 2013-01-17 Fujimori Kogyo Co Ltd 非水系電池用の電極リード線部材
JP2014220176A (ja) * 2013-05-10 2014-11-20 住友電気工業株式会社 リード部材、非水電解質蓄電デバイス
JP2016091939A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 凸版印刷株式会社 端子用樹脂フィルム、それを用いたタブ及び蓄電デバイス
JP2017016975A (ja) * 2015-07-06 2017-01-19 住友電気工業株式会社 電池
JP2017169751A (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 テルモ株式会社 ガイドワイヤ
WO2018074090A1 (ja) * 2016-10-17 2018-04-26 住友電気工業株式会社 非水電解質電池用リード線及びそれを含む非水電解質電池
CN108292733A (zh) * 2016-10-17 2018-07-17 住友电气工业株式会社 用于非水电解质电池的引线、以及包含该引线的非水电解质电池
WO2019078155A1 (ja) * 2017-10-17 2019-04-25 大倉工業株式会社 タブリード用フィルム、及びこれを用いたタブリード
CN110419120A (zh) * 2017-12-07 2019-11-05 住友电气工业株式会社 用于非水电解质电池的引线、以及具备该引线的非水电解质电池

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王义全;: "电动汽车用动力电池之锂电池", 汽车维护与修理, no. 07, pages 71 - 74 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP7566246B2 (ja) 2024-10-15
CN113632312B (zh) 2024-06-18
KR20210134758A (ko) 2021-11-10
JPWO2021153777A1 (zh) 2021-08-05
KR102694120B1 (ko) 2024-08-09
WO2021153777A1 (ja) 2021-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101280798B1 (ko) 전기 화학 디바이스 및 그 제조 방법
JP3114174B1 (ja) 非水電解質電池用リード線
CN113632312B (zh) 电池用极耳引线
US20130130007A1 (en) Method for producing terminal bonding tape, and terminal bonding tape
KR102076372B1 (ko) 전기 화학 소자용 외장체
KR20130033414A (ko) 전기 부품, 비수 전해질 전지, 및 그것에 이용하는 리드선 및 봉입 용기
KR101290946B1 (ko) 비수 전해질 디바이스용의 리드 부재, 및 그의 제조방법
JP7066227B2 (ja) 封止フィルム並びにそれを用いたタブリード及び二次電池
WO2021246177A1 (ja) 封止フィルム並びにそれを用いたタブリード及び二次電池
KR20170118072A (ko) 이차 전지용 외장재 및 이차 전지
CN108292733B (zh) 用于非水电解质电池的引线、以及包含该引线的非水电解质电池
KR20180092821A (ko) 리드 실란트 필름
JP7104269B2 (ja) 非水電解質電池用リード線及びそれを備える非水電解質電池
KR101995734B1 (ko) 리드 실란트 필름
KR102562394B1 (ko) 이차전지용 전극리드 필름 및 이를 구비한 이차전지용 전극리드
KR102048252B1 (ko) 리드 실런트 필름 및 이를 이용한 이차 전지
JP2014096279A (ja) 電池外包材用シーラントフィルムとその製造方法
KR102048258B1 (ko) 리드 실런트 필름 및 이를 이용한 이차 전지
JP2021118108A (ja) タブリード、電池及びタブリードの製造方法
JP2009164134A (ja) リードの製造方法
KR20200074358A (ko) 리드 실런트 필름 및 이를 이용한 이차 전지
JP4580625B2 (ja) 電池
KR102559012B1 (ko) 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법
WO2023153301A1 (ja) 非水電解質電池用リード線、絶縁膜及び非水電解質電池
JP2009110779A (ja) 電気部品、非水電解質電池、並びに、それらに用いられるリード線及び封入容器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant