CN116670899A - 非水电解质电池用引线、绝缘膜以及非水电解质电池 - Google Patents

非水电解质电池用引线、绝缘膜以及非水电解质电池 Download PDF

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Abstract

本公开的非水电解质电池用引线具备：导体；以及绝缘膜，具有多个层，被覆上述导体的外周面的至少一部分，上述绝缘膜具有：导体被覆层，层叠于上述导体的表面；第一绝缘层，层叠于上述绝缘膜的最外表面；以及第二绝缘层，层叠于上述第一绝缘层的内表面，上述导体被覆层包含酸改性聚烯烃，相对于上述第二绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E2的、上述第一绝缘层的在与上述第二绝缘层相同温度下的弹性模量E1的比率(E1/E2)为0.10以上且10.00以下。

Description

非水电解质电池用引线、绝缘膜以及非水电解质电池
技术领域
本公开涉及非水电解质电池用引线、绝缘膜以及非水电解质电池。
背景技术
随着电子设备的小型化、轻量化，对于在这些设备中使用的电池、电容器等电气部件也要求小型化、轻量化。因此，例如采用了将袋体用作封入容器并在其内部封入非水电解质(电解液)、正极以及负极而成的非水电解质电池。作为非水电解质，使用了将LiPF6、LiBF4等含氟锂盐溶解于碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等中而得到的电解液。
对封入容器要求防止电解液、气体的透过、防止水分从外部浸入的性质。因此，将由树脂被覆铝箔等金属层而成的层压膜用作封入容器的材料，将两片层压膜的端部热熔接而形成封入容器。
封入容器的一端作为开口部，并在其内部封入非水电解质、正极板、负极板、隔离件(separator)等。进而，以从封入容器的内部向外部延伸的方式配置引线导体，该引线导体的一端与正极板和负极板连接，最后通过将开口部热封(热熔接)来使封入容器的开口部关闭，并且将封入容器和引线导体粘接而使开口部封闭。将该最后被热熔接的部分称为密封部。
在引线导体的与密封部对应的部分被覆有绝缘膜，具备绝缘膜和引线导体的部分被称为非水电解质电池用引线(极耳引线(tab lead))。封入容器与引线导体借助该绝缘膜而粘接(热熔接)。因此，对该绝缘膜要求不产生封入容器的金属层与引线导体的短路而能维持引线导体与封入容器的粘接性的特性。
作为这样的极耳引线，例如在现有技术中提出了一种非水电解质电池用引线，该非水电解质电池用引线通过将包含含有聚丙烯酸和聚丙烯酰胺的树脂成分和金属盐的处理液涂布于引线导体而形成复合被膜层，在该复合被膜层的外侧具备绝缘体(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006－128096号公报
发明内容
本公开的非水电解质电池用引线具备：导体；以及绝缘膜，具有多个层，被覆上述导体的外周面的至少一部分，上述绝缘膜具有：导体被覆层，层叠于上述导体的表面；第一绝缘层，层叠于上述绝缘膜的最外表面；以及第二绝缘层，层叠于上述第一绝缘层的内表面，上述导体被覆层包含酸改性聚烯烃，相对于上述第二绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E2的、上述第一绝缘层的在与上述第二绝缘层相同温度下的弹性模量E1的比率(E1/E2)为0.10以上且10.00以下。
附图说明
图1是本公开的一个实施方式的非水电解质电池用引线的立体图。
图2是本公开的一个实施方式的非水电解质电池用引线的局部剖视图。
图3是表示具备本公开的一个实施方式的非水电解质电池用引线的非水电解质电池的一个例子的立体图。
图4是图3的非水电解质电池的纵剖视图。
具体实施方式
[本公开要解决的问题]
近年来，针对电动汽车的充电时间的缩短、续航距离的延长之类的要求问题，对车载用的非水电解质电池要求能够在短时间内对大电流进行充放电的快速充放电特性。随着这样的非水电解质电池的快速充放电化，非水电解质电池的使用环境成为更高温。因此，对构成非水电解质电池的材料要求以往以上的耐热性，高温下的引线与非水电解质电池的封入容器的粘接性的提高成为问题。
本公开的目的在于提供一种与非水电解质电池的封入容器的高温下的粘接性优异的非水电解质电池用引线。
[本公开的效果]
根据本公开，能提供与非水电解质电池的封入容器的高温下的粘接性优异的非水电解质电池用引线。
[本公开的实施方式的说明]
首先，列举出本公开的实施方式进行说明。
本公开的非水电解质电池用引线具备：导体；以及绝缘膜，具有多个层，被覆上述导体的外周面的至少一部分，上述绝缘膜具有：导体被覆层，层叠于上述导体的表面；第一绝缘层，层叠于上述绝缘膜的最外表面；以及第二绝缘层，层叠于上述第一绝缘层的内表面，上述导体被覆层包含酸改性聚烯烃，相对于上述第二绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E2的、上述第一绝缘层的在与上述第二绝缘层相同温度下的弹性模量E1的比率(E1/E2)为0.10以上且10.00以下。
在该非水电解质电池用引线中，上述绝缘膜具有层叠于上述导体的表面的导体被覆层，上述导体被覆层包含酸改性聚烯烃，由此与导体的粘接性良好。此外，相对于上述第二绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E2的、上述第一绝缘层的在与上述第二绝缘层相同温度下的弹性模量E1的比率(E1/E2)为0.10以上且10.00以下，由此，高输出的电池所达到的温度范围的弹性模量在上述第一绝缘层和层叠于上述第一绝缘层的内表面的第二绝缘层处成为接近的范围。通常，非水电解质电池的使用上限温度为60℃附近，在电池内部电解液、电解质等劣化而成为分解气体并施加内压时发生的剥离现象中，最初发生成为剥离的起点的绝缘膜等材料破坏，接着从形成的起点起进行剥离，粘接部整体剥离而导致分解气体、电解液泄漏的情况。但是，对于该非水电解质电池用引线，即使在该以往的上限温度以上的高温下在对上述绝缘膜剥离的方向上产生力，由于第一绝缘层和层叠于上述第一绝缘层的内表面的第二绝缘层的弹性模量接近，因此两个层由于剥离力同时变形，从而力分散，能抑制成为剥离的起点。因此，在该非水电解质电池用引线被收纳于非水电解质电池的封入容器，上述封入容器与该非水电解质电池用引线借助上述绝缘膜粘接的情况下，即使在高温下也容易维持牢固的粘接性。因此，该非水电解质电池用引线与非水电解质电池的封入容器在高温下的粘接性优异。
上述“弹性模量”使用纳米压痕仪(Nano indenter)来测定。由纳米压痕仪进行的弹性模量的测定(纳米压痕法)通过下述步骤进行。纳米压痕仪使用HYSITRON公司制的TriboIndenterTI980。在纳米压痕仪中，使用了顶端由金刚石尖端(diamond tip)形成的正三角锥的压头(伯克维奇(Berkovich)压头)。将作为测定试样的粘接性膜分别沿层叠方向切割，通过Ar离子铣削加工使绝缘膜的截面露出。接着，使用纳米压痕仪，在以下的测定条件下沿与绝缘膜的截面垂直的方向压入压头，测定载荷－位移曲线并计算弹性模量。
(1)压入时间：3秒
(2)保持时间：0秒
(3)卸载(unloading)时间：0秒
(4)载荷负载速度：8mN/秒
(5)压入载荷：0.5mN～5mN(以压痕尺寸成为10μm～20μm左右的方式适当调整。)
(6)压入深度到达时间：5秒
(7)载荷保持时间：0秒
(8)压入深度卸载时间：5秒
优选的是，上述弹性模量E2为10MPa以上且900MPa以下，上述弹性模量E1为10MPa以上且900MPa以下。上述弹性模量E2和上述弹性模量E1为10MPa以上且900MPa以下，由此提高剥离强度，实现构成上述绝缘膜的各层的强度的均匀化，并且能抑制应力集中，因此能进一步抑制成为与非水电解质电池的封入容器的接合部分的上述绝缘膜的裂纹、层间剥离。
优选的是，相对于上述第二绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E2的、上述第一绝缘层的在与上述第二绝缘层相同温度下的弹性模量E1的比率(E1/E2)为0.25以上且4.00以下。上述弹性模量E1相对于上述弹性模量E2的比率(E1/E2)为0.25以上且4.00以下，由此能进一步提高该非水电解质电池用引线与非水电解质电池的封入容器在高温下的粘接性。
优选的是，上述弹性模量E2为20MPa以上且500MPa以下，上述弹性模量E1为20MPa以上且500MPa以下。上述弹性模量E2和上述弹性模量E1均为20MPa以上且500MPa以下，由此能进一步提高对成为与非水电解质电池的封入容器的接合部分的上述绝缘膜的裂纹、层间剥离的抑制效果。
优选的是，上述第二绝缘层的平均厚度T2为25μm以上，上述第一绝缘层的平均厚度T1为25μm以上。上述第二绝缘层的平均厚度T2和上述第一绝缘层的平均厚度T1为25μm以上，由此能使上述第二绝缘层和述第一绝缘层的强度变得良好。
该绝缘膜用于本公开的非水电解质电池用引线。该非水电解质电池用引线使用该绝缘膜，由此与非水电解质电池的封入容器在高温下的粘接性优异。
此外，本公开的非水电解质电池具备：封入容器；以及多根该非水电解质电池用引线，以从上述封入容器的内部向外部延伸的方式配置，上述封入容器由依次层叠有最内树脂层、金属层以及最外树脂层而成的片材体构成，最内树脂层与上述第一绝缘层被热熔接。
该非水电解质电池具备多根该非水电解质电池用引线，该引线的第一绝缘层与封入容器的最内树脂层被热熔接，由此该引线与封入容器在高温下的粘接性优异。
优选的是，在该非水电解质电池中，相对于上述第一绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E1的、上述最内树脂层的在与上述第一绝缘层相同温度下的弹性模量E4的比率(E4/E1)为0.10以上且10.00以下。使被热熔接的第一绝缘层和最内树脂层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量的比率为0.10以上且10.00以下，由此上述第一绝缘层和与该第一绝缘层热熔接的上述封入容器的最内树脂层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量成为接近的范围。因此，即使在高温下在该非水电解质电池用引线与上述封入容器剥离的方向上产生力，也不易产生应力集中，能够抑制裂纹的产生，并且能够提高上述第一绝缘层与最内树脂层的粘接力。因此，该非水电解质电池中的引线与封入容器在高温下的粘接性优异。
优选的是，上述弹性模量E4为10MPa以上且900MPa以下。最内树脂层27的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E4与上述第一绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E1同样为10MPa以上且900MPa以下，由此对于该非水电解质电池，即使在高温下在引线与封入容器剥离的方向上产生力，也不易产生应力集中，能进一步提高对上述第一绝缘层和最内树脂层的层间剥离、裂纹的产生的抑制效果。
[本公开的实施方式的详情]
以下，对本公开的非水电解质电池用引线和非水电解质电池进行详细说明。
＜非水电解质电池用引线＞
图1是本公开的一个实施方式的非水电解质电池用引线的立体图。图2是本公开的一个实施方式的非水电解质电池用引线的局部剖视图。如图1和图2所示，该非水电解质电池用引线1具备导体3和被覆上述导体3的外周面的至少一部分的绝缘膜5。绝缘膜5具有：导体被覆层6，层叠于导体3的表面；第一绝缘层8，层叠于绝缘膜5的最外表面；以及第二绝缘层7，层叠于第一绝缘层8的内表面。需要说明的是，导体相当于引线导体。
(导体)
导体3与非水电解质电池的电极等连接。作为该导体3的材料，只要是用作构成非水电解质电池用的引线的导体的材料就没有特别限制，例如可列举出：铝、钛、镍、铜、铝合金、钛合金、镍合金、铜合金等金属材料，用镍、金等镀敷这些金属材料而成的材料等。作为与非水电解质电池的正极连接的导体3的形成材料，优选放电时不溶解的材料，具体而言，优选铝、钛、铝合金以及钛合金。另一方面，作为与负极连接的导体3的形成材料，优选镍、铜、镍合金、铜合金、镀镍铜以及镀金铜。此外，导体3可以实施用于防止由电解质引起的腐蚀的表面处理。
作为导体3的平均厚度的下限，优选为0.10mm。在导体3的平均厚度为0.10mm以上的情况下，能流过在作为电池的实用上充分的电流量。此外，作为导体3的平均厚度的下限，进一步可以为0.15mm，可以为0.20mm。另一方面，导体3的平均厚度的上限没有特别限定，例如可以根据该非水电解质电池的容量等来适当设定。例如，作为上述平均厚度的上限，优选为5.00mm。在导体3的平均厚度为5.00mm以下的情况下，即使进行引线快速的充放电，也能抑制引线部分的电阻发热。此外，导体3的平均厚度的上限进一步可以为4mm。需要说明的是，导体3的“平均厚度”是10个点处的厚度的测定值的平均值。以下，“平均厚度”为相同含义。
(绝缘膜)
绝缘膜5用作非水电解质电池用引线的绝缘膜。绝缘膜5具有多个层，以被覆导体3的外周面的至少一部分的方式层叠于导体3的外周面。作为绝缘膜5的平均厚度的下限，优选为0.05mm。在绝缘膜5的平均厚度不足0.05mm的情况下，难以用绝缘膜5填充并填埋由与导体3的厚度相应的高低差产生的绝缘膜5与封入容器11之间的空隙。此外，作为绝缘膜5的平均厚度的下限，进一步可以为0.08mm，也可以为0.10m。另一方面，作为绝缘膜5的平均厚度的上限，优选为0.30mm。在绝缘膜5的平均厚度超过0.30mm的情况下，从大气中透过绝缘膜5侵入非水电解质电池10的内部的水分量增加，有可能加快非水电解质电池的劣化。此外，作为绝缘膜5的平均厚度的上限，进一步可以为0.25mm，也可以为0.22mm。在此，在本公开中，绝缘膜5的平均厚度是绝缘膜5的外周面中面积最大的面上的10个点处的厚度的测定值的平均值。
在本实施方式中，绝缘膜5具有：导体被覆层6，层叠于导体3的表面；第一绝缘层8，层叠于绝缘膜5的最外表面；以及第二绝缘层7，层叠于第一绝缘层8的内表面。
(导体被覆层)
导体被覆层6层叠于导体3的表面。上述绝缘膜5具有导体被覆层6，由此能抑制导体3的腐蚀。
导体被覆层6包含酸改性聚烯烃。导体被覆层6包含酸改性聚烯烃，由此与导体的粘接性良好，能充分发挥与第二绝缘层7的粘接性。
作为酸改性聚烯烃的成为酸改性的对象的聚烯烃树脂，例如可列举出聚乙烯、聚丙烯等。其中，优选聚丙烯。
作为酸改性中使用的酸，只要不损害本发明的效果就没有特别限定，例如可列举出不饱和羧酸或其衍生物等。作为不饱和羧酸，例如可列举出：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸等。作为不饱和羧酸的衍生物，例如可列举出：马来酸单酯、马来酸酐、衣康酸单酯、衣康酸酐、富马酸单酯、富马酸酐等。其中，从能进一步提高烯烃系树脂与液晶聚合物的粘接性(相容性)的观点考虑，优选不饱和羧酸的衍生物，更优选马来酸酐。
作为酸改性聚烯烃，优选酸改性聚丙烯，更优选马来酸酐聚丙烯。酸改性聚烯烃为酸改性聚丙烯，由此在第二绝缘层7由聚丙烯构成的情况下，导体被覆层6与第二绝缘层7的粘接性进一步提高。
作为导体被覆层6中的酸改性聚烯烃的含量的下限，优选为70质量％。若酸改性聚烯烃的含量成为该下限值以下，则有可能无法得到实用上充分的材料特性。此外，作为导体被覆层6中的酸改性聚烯烃的含量的下限，进一步可以为80质量％，也可以为90质量％，也可以为100质量％。
在不阻碍本公开的效果的范围内，导体被覆层6可以含有上述酸改性聚烯烃以外的热塑性树脂，也可以含有其他公知的添加剂。作为公知的添加剂，例如可列举出：抗氧化剂、阻燃剂、增粘剂、润滑剂、填充剂、结晶化促进剂、着色剂等。
作为导体被覆层6的平均厚度T3的下限，优选为20μm。在导体被覆层6的平均厚度T3不足20μm的情况下，有可能无法充分得到对导体的粘接性。此外，作为导体被覆层6的平均厚度T3的下限，可以为30μm，也可以为40μm。另一方面，作为导体被覆层6的平均厚度T3的上限，优选为150μm。在导体被覆层6的平均厚度T3超过150μm的情况下，从大气中透过绝缘膜5侵入非水电解质电池10的内部的水分量增加，有可能加快电池的劣化。此外，作为导体被覆层6的平均厚度T3的上限，可以为120μm，也可以为100μm。在此，在本公开中，导体被覆层6的平均厚度T3是导体被覆层6的外周面中面积最大的面上的10个点处的厚度的测定值的平均值。
(第二绝缘层)
绝缘膜5在第一绝缘层8与导体被覆层6之间具有第二绝缘层7。第二绝缘层7层叠于第一绝缘层8的内表面。第二绝缘层7优选包含交联聚烯烃、或熔点比导体被覆层6高10℃以上的聚烯烃。上述第二绝缘层包含交联聚烯烃、或熔点比导体被覆层6高10℃以上的聚烯烃树脂，由此，在对封入容器的开口部进行热封时，在热封温度下难以熔融，能抑制封入容器的金属层与导体的短路。
作为上述交联聚烯烃中的聚烯烃，可列举出聚丙烯、聚乙烯、它们的衍生物等。作为上述交联聚烯烃，优选熔点为130℃以上且155℃以下、MFR(Melt Flow Rate：熔体流动速率)为3g/10分钟以上且15g/10分钟以下的交联无规聚丙烯。由此，充分发挥与导体被覆层6、第一绝缘层8的粘接性，并且在热封温度下难以熔融。
作为高熔点的聚烯烃，优选熔点为155℃以上的高熔点的聚丙烯，特别优选均聚聚丙烯、嵌段聚丙烯、热塑性烯烃弹性体(TPO)等。
作为第二绝缘层7中的交联聚烯烃的含量的下限，优选为70质量％。若交联聚烯烃的含量成为该下限值以下，则有可能无法得到实用上充分的材料特性。此外，作为第二绝缘层7中的交联聚烯烃的含量的下限，进一步可以为80质量％，也可以为90质量％，也可以为100质量％。
在不阻碍本公开的效果的范围内，第二绝缘层7也可以含有上述交联聚烯烃以外的热塑性树脂，也可以含有其他公知的添加剂。作为公知的添加剂，例如可列举出：抗氧化剂、阻燃剂、增粘剂、润滑剂、填充剂、结晶化促进剂、着色剂等。
作为第二绝缘层7的平均厚度T2的下限，优选为25μm。在第二绝缘层7的平均厚度T2小于25μm的情况下，有可能无法充分得到上述第二绝缘层7的强度。此外，作为第二绝缘层7的平均厚度T2的下限，进一步可以为30μm，也可以为40μm。另一方面，作为第二绝缘层7的平均厚度T2的上限，优选为250μm。在第二绝缘层7的平均厚度超过250μm的情况下，从大气中透过绝缘膜5侵入非水电解质电池的内部的水分量增加、向内部的水分侵入量增加，有可能加快电池的劣化。在此，在本公开中，第二绝缘层7的平均厚度T2是第二绝缘层7的外周面中面积最大的面上的10个点处的厚度的测定值的平均值。
(第一绝缘层)
第一绝缘层8以最远离导体3的方式配置，并且由热塑性树脂形成。第一绝缘层8层叠于绝缘膜5的最外表面，层叠于第二绝缘层7的表面。第一绝缘层8优选以将封入容器的开口部热封(热熔接)时在热封温度下容易熔融的树脂为主成分，更优选以聚烯烃为主成分。在此，在本公开中，主成分是指含量为50质量％以上的成分。
作为聚烯烃，可列举出：聚丙烯、聚乙烯、它们的衍生物等。作为聚丙烯，优选熔点为120℃以上且155℃以下、MFR为3g/10分钟以上且15g/10分钟以下的无规聚丙烯。聚烯烃为无规聚丙烯，由此具有能充分发挥与第二绝缘层7和封入容器的最内树脂层的粘接性的优点。
作为第一绝缘层8中的聚烯烃的含量的下限，优选为70质量％。若聚烯烃的含量成为该下限值以下，则有可能无法得到实用上充分的材料特性。此外，作为第一绝缘层8中的聚烯烃的含量的下限，进一步可以为80质量％，也可以为90质量％，也可以为100质量％。
在不阻碍本公开的效果的范围内，第一绝缘层8也可以含有上述聚烯烃以外的热塑性树脂。更具体而言，第一绝缘层8也可以含有多种树脂，作为该多种树脂，可列举出：均聚聚丙烯、嵌段聚丙烯、无规聚丙烯、低结晶性聚丙烯、低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯、低结晶性乙烯－丙烯共聚物、低结晶性乙烯－丁烯共聚物、低结晶性乙烯－辛烯共聚物、低结晶性丙烯－乙烯共聚物等的组合。
在不阻碍本公开的效果的范围内，第一绝缘层8也可以含有其他公知的添加剂。作为公知的添加剂，例如可列举出：抗氧化剂、阻燃剂、增粘剂、润滑剂、填充剂、结晶化促进剂、着色剂等。
作为第一绝缘层8的平均厚度T1的下限，优选为25μm。在第一绝缘层8的平均厚度T1小于25μm的情况下，有可能无法充分得到上述第一绝缘层8的强度。此外，作为第一绝缘层8的平均厚度T1的下限，进一步可以为30μm，也可以为40μm。另一方面，作为第一绝缘层8的平均厚度T1的上限，优选为250μm。在第一绝缘层8的平均厚度T1超过250μm的情况下，从大气中透过绝缘膜5侵入非水电解质电池的内部的水分量增加、向内部的水分侵入量增加，有可能加快电池的劣化。在此，在本公开中，第一绝缘层8的平均厚度T1是第一绝缘层8的外周面中面积最大的面上的10个点处的厚度的测定值的平均值。
相对于上述第二绝缘层7的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E2的、上述第一绝缘层8的在与上述第二绝缘层相同温度下的弹性模量E1的比率(E1/E2)为0.10以上且10.00以下，优选为0.67以上且1.5以下。相对于上述第二绝缘层7的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E2的、上述第一绝缘层8的在与上述第二绝缘层相同温度下的弹性模量E1的比率(E1/E2)为0.10以上且10.00以下，由此上述第一绝缘层8和配置于上述导体被覆层6与上述第一绝缘层8的中间的第二绝缘层7的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量成为接近的范围。通常，非水电解质电池的使用上限温度为60℃附近，但该非水电解质电池用引线1即使在超过该以往的使用上限温度的高温下在对上述绝缘膜5剥离的方向上产生力，由于第一绝缘层和层叠于上述第一绝缘层的内表面的第二绝缘层的弹性模量接近，因此两个层由于剥离力同时变形，从而力分散，能抑制成为剥离的起点。因此，在该非水电解质电池用引线1被收纳于非水电解质电池的封入容器，上述封入容器与该非水电解质电池用引线1借助上述绝缘膜5粘接的情况下，即使在高温下也容易维持牢固的粘接性。因此，该非水电解质电池用引线1与非水电解质电池的封入容器在高温下的粘接性优异。
作为上述第二绝缘层7的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E2的下限，可以为10MPa，也可以为20MPa。作为上述弹性模量E2的上限，可以为900MPa，也可以为500MPa。上述弹性模量E2为10MPa以上且900MPa以下，由此提高剥离强度，实现构成上述绝缘膜5的各层的强度的均匀化，并且能抑制应力集中，因此能进一步抑制成为与非水电解质电池的封入容器的接合部分的上述绝缘膜5的裂纹、层间剥离。
作为上述第一绝缘层8的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E1的下限，可以为10MPa，也可以为20MPa。作为上述弹性模量E1的上限，可以为900MPa，也可以为500MPa。上述弹性模量E1为10MPa以上且900MPa以下，由此提高剥离强度，实现构成上述绝缘膜5的各层的强度的均匀化，并且能抑制应力集中，因此能进一步抑制成为与非水电解质电池的封入容器的接合部分的上述绝缘膜5的裂纹、层间剥离。
上述第二绝缘层7的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E2和上述第一绝缘层8的在与上述第二绝缘层相同温度下的弹性模量E1例如可以通过将弹性模量不同的两种以上的树脂、无机填料混炼来进行调整。具体而言，例如在均聚聚丙烯之类的在80℃下为1200MPa左右的弹性模量高的树脂中，以适当的质量比率添加低结晶性聚丙烯之类的在80℃下为1MPa～20MPa左右的弹性模量低的树脂，由此能调整为作为目标的低弹性模量。此外，以适当的质量比率添加阻燃剂、填充剂等无机填料，能调整为作为目标的高弹性模量。
[绝缘膜的制造方法]
本公开的绝缘膜的制造方法没有特别限定。例如，使用开炼机(open roll)、加压捏合机、单螺杆混合机、双螺杆混合机等已知的混合装置，将导体被覆层、第二绝缘层以及第一绝缘层各自的包含树脂成分和添加剂的形成用树脂组合物混合。接着，在制作各绝缘层的情况下，通过进行T模成型、吹胀成型等挤出成型，能制作膜状的导体被覆层、第二绝缘层以及第一绝缘层。然后，将导体被覆层、第二绝缘层以及第一绝缘层各层叠合，利用热辊进行热层压并贴合，由此制作。此外，作为同时形成多个层的方法，可以使用由共挤出实现的吹胀法、T模法。进而，可以使用在由单层成膜而得到的膜上层叠熔融树脂的挤出层压(extrusion laminate)法。
该非水电解质电池用引线使用该绝缘膜，由此与非水电解质电池的封入容器在高温下的粘接性优异。
[非水电解质电池用引线的制造方法]
该非水电解质电池用引线1的制造方法没有特别限定，该非水电解质电池用引线1可以通过公知的方法来制造。
根据该非水电解质电池用引线，与非水电解质电池的封入容器在高温下的粘接性优异。
＜非水电解质电池＞
该非水电解质电池10具备上述的该非水电解质电池用引线1。作为非水电解质电池，例如可列举出锂离子电池等二次电池。
图3是表示具备该非水电解质电池用引线的非水电解质电池的一个例子的立体图。此外，图4是示意性地表示非水电解质电池的一个实施方式的局部剖视图。图3和图4所示的非水电解质电池(二次电池)10具备未图示的板状的正极、板状的负极以及非水电解质(例如非水电解液)、封入容器11、多根、具体为两根非水电解质电池用引线1。非水电解质电池用引线1是上述的该非水电解质电池用引线。如上所述，本实施方式的非水电解质电池用引线1的绝缘膜5具有导体被覆层6、第二绝缘层7以及第一绝缘层8。非水电解质电池10具有大致方形的封入容器11和从封入容器11的内部向外部延伸的两根该非水电解质电池用引线1。导体3和封入容器11借助绝缘膜5由封入容器11的密封部13连接。封入容器11是以密封状态收纳正极、负极、隔离件以及非水电解液的容器。
未图示的正极和负极隔着隔离件层叠，形成层叠电极组。该层叠电极组和非水电解液以密闭状态收纳于封入容器11中。在该封入容器11中，层叠电极组成为浸渍于电解液中的状态。封入容器11如下文所述由片材体形成。对于封入容器11，通过两片片材体或弯折后的一片片材体的周围的密封部13被热熔接而成为密封状态。
在两根非水电解质电池用引线1中，一根非水电解质电池用引线1被配置为：其导体3的一端部4a从封入容器11露出，另一端部4b与封入容器11内的正极连接。另一根非水电解质电池用引线1被配置为：其导体3的一端部4a从封入容器11露出，另一端部4b与封入容器11内的负极连接。
导体3的两端部分、即一端部4a和另一端部4b未层叠最内树脂层(即封入容器11)。导体3的一端部4a从封入容器11露出。另一方面，在正极侧的非水电解质电池用引线1的导体3的另一端部4b借助焊料部15连接有内部连接用引线14，通过该内部连接用引线14与未图示的正极连接。此外，负极侧的非水电解质电池用引线1的导体3的另一端部4b同样地借助焊料部15连接有内部连接用引线14，通过该内部连接用引线14与未图示的负极连接。如图4所示，这些非水电解质电池用引线1的中间部分借助绝缘膜5被作为封入容器11的片材体夹持，对于该部分，封入容器11的最内树脂层27与多根非水电解质电池用引线1的第一绝缘层8被热熔接。
上述正极和负极代表性地为在金属箔等集电体表面层叠有包含活性物质的活性物质层而成的层叠体。正极和负极的形状通常为板状，但也可以为板状以外的形状。
上述隔离件通常为绝缘性且多孔性的膜。在该隔离件浸含有非水电解液。
非水电解液包含非水溶剂和溶解于该非水溶剂的电解质盐。
如图4所示，封入容器11由依次层叠有最内树脂层27、金属层25以及最外树脂层26的片材体构成。而且，对于封入容器11，将两片片材体叠合，将供导体贯通的边以外的三条边热封而形成密封部13。在封入容器11的外周部，各片材的金属层25借助最内树脂层27而被粘接。此外，在密封部13处，各非水电解质电池用引线1的导体3借助绝缘膜5与封入容器11粘接。对于该部分，封入容器11的最内树脂层27与各非水电解质电池用引线1的第一绝缘层8被热熔接。
最内树脂层27直接层叠于金属层25的内表面。对于位于封入容器11的内部的最内树脂层27而言，优选使用不溶于非水电解质、并且经加热而熔融的绝缘性树脂。作为最内树脂层27，例如可以使用聚烯烃、酸改性聚烯烃、酸改性苯乙烯系弹性体等。作为最内树脂层27，其中优选聚丙烯。此外，最内树脂层27的平均厚度优选为10μm～500μm左右。
金属层25具有提高封入容器11的强度、防止水蒸气、氧、光等侵入电池内部等功能。金属层25由铝箔等金属形成。金属层25以金属为主成分。作为该金属，例如可列举出铝、铜、不锈钢、钛等，特别优选铝。金属层25实质上由金属形成，但也可以包含金属以外的添加物等。金属层25为膜状，优选由金属箔形成，进一步优选由铝合金箔形成。此外，作为金属层25的平均厚度，优选为10μm～50μm左右。
最外树脂层26具有保护金属层25的外表面的功能和绝缘性的功能等。作为位于封入容器的外侧的最外树脂层26，作为具有绝缘性的材料通常以树脂为主成分。作为形成最外树脂层26的树脂，例如可列举出：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺、聚酯、聚烯烃、环氧树脂、丙烯酸树脂、氟树脂、聚氨酯、硅树脂、酚醛树脂、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺以及它们的混合物、共聚物等。此外，最外树脂层26的平均厚度优选为10μm～50μm左右。
在该非水电解质电池10中，如上所述，非水电解质电池用引线1的一端、即导体3的一端部4a以从封入容器11露出的状态配置，被封入容器11封闭。具体而言，以封入容器11的最内树脂层与非水电解质电池用引线1的绝缘膜5直接相接的方式配置非水电解质电池用引线1。此外，在如此配置非水电解质电池用引线1的状态下，封入容器11的密封部13处的最内树脂层27与非水电解质电池用引线1的第一绝缘层8被热熔接。由此，浸渍于非水电解液中的作为层叠电极组的正极、负极以及隔离件能被密封在封入容器11内。
在该非水电解质电池10中，相对于第一绝缘层8的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E1的、封入容器11的最内树脂层27的在与第一绝缘层8相同温度下的弹性模量E4的比率(E4/E1)为0.10以上且10.00以下，优选为0.25以上且4.00以下。使被热熔接的最内树脂层27和第一绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点相同温度下的弹性模量的比率为0.10以上且10.00以下，由此第一绝缘层和与该第一绝缘层热熔接的上述封入容器的最内树脂层的在80℃以上且125℃以下的范围的相同温度下的弹性模量成为接近的范围。因此，即使在高温下在该非水电解质电池用引线与上述封入容器剥离的方向上产生力，由于上述第一绝缘层8和最内树脂层27同时变形从而力分散，因此也能抑制成为剥离的起点。因此，就该非水电解质电池10而言，非水电解质电池用引线1与封入容器11在高温下的粘接性优异。
作为上述最内树脂层27的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E4的下限，可以为10MPa，也可以为20MPa。作为上述弹性模量E4的上限，可以为900MPa，也可以为500MPa。最内树脂层27的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E4与上述第一绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E1同样为10MPa以上且900MPa以下，由此，对于该非水电解质电池10，即使在高温下在非水电解质电池用引线1与封入容器11剥离的方向上产生力，由于上述第一绝缘层8和最内树脂层27同时变形从而力分散，因此也能进一步提高对于成为剥离的起点的抑制效果。
[非水电解质电池的制造方法]
本公开的一个实施方式的非水电解质电池的制造方法可以从公知的方法中适当选择。该非水电解质电池的制造方法例如包括：准备该非水电解质电池用引线的工序；准备层叠电极组的工序；准备非水电解质的工序；以及将连接有该非水电解质电池用引线的层叠电极组和非水电解质收纳于封入容器中的工序。
根据本实施方式的非水电解质电池，由于具备上述的该非水电解质电池用引线1，因此非水电解质电池用引线1与封入容器11的粘接性优异。
[其他实施方式]
应该认为本次所公开的实施方式在所有方面均是示例性的，而不是限制性的。本公开的范围并不限定于上述实施方式的构成，而由权利要求书示出，意图包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。
在上述实施方式中，该非水电解质电池用引线具备具有导体被覆层、第二绝缘层以及第一绝缘层的三层结构的绝缘膜，但该非水电解质电池用引线也可以具备在第二绝缘层的内侧具有一层以上的中间层的多层结构的绝缘膜。
[实施例]
以下，通过实施例对本发明进一步具体地进行说明，但本发明并不限定于以下的实施例。
以下示出使用材料。
[导体]
铝板(平均厚度：0.40mm)
[绝缘膜]
1.导体被覆层
(PP0)
酸改性无规聚丙烯：三井化学公司制“Admer QE060”(MFR7g/10分钟，熔点140℃)。
2.第二绝缘层
(PP21)
嵌段聚丙烯：Japan Polypropylene公司制“NOVATEC BC3AV”(熔点165℃，MFR10g/10分钟)。
(PP22)
将嵌段聚丙烯：Japan Polypropylene公司制“NOVATEC BC3AV”(MFR10g/10分钟，熔点165℃)80质量份与乙烯丙烯共聚物：三井化学公司制“TAFMER P0280”(熔点50℃以下，MFR6g/10分钟)20重量份混炼而成的物质。
(PP23)
将嵌段聚丙烯：Japan Polypropylene公司制“NOVATEC BC3AV”85质量份与乙烯丙烯共聚物：三井化学公司制“TAFMER P0280”(熔点50℃以下，MFR6g/10分钟)15质量份混炼而成的物质。
(PP24)
将嵌段聚丙烯：Japan Polypropylene公司制“NOVATEC BC3AV”60质量份与乙烯丙烯共聚物：三井化学公司制“TAFMER P0280”(熔点50℃以下，MFR6g/10分钟)40质量份混炼而成的物质。
(PP25)
将嵌段聚丙烯：Japan Polypropylene公司制“NOVATEC BC3AV”90质量份与乙烯丙烯共聚物：三井化学公司制“TAFMER P0280”(熔点50℃以下，MFR6g/10分钟)10质量份混炼而成的物质。
(PP26)
均聚聚丙烯：Japan Polypropylene公司制“均聚MA3H”(MFR10g/10分钟，熔点165℃)。
(PP27)
将均聚聚丙烯：Japan Polypropylene公司制“均聚MA3H”100质量份与NipponTalc公司制SIMGON滑石(平均粒径8μm，比表面积13m2/g)5质量份混炼而成的物质。
(PP28)
将嵌段聚丙烯：Japan Polypropylene公司制“NOVATEC BC3AV”40质量份与乙烯丙烯共聚物：三井化学公司制“TAFMER P0280”(熔点50℃以下，MFR6g/10分钟)60质量份混炼而成的物质。
3.第一绝缘层
(PP11)
将无规聚丙烯：primepolypro公司制“primepolypro F227D”70质量份与乙烯丙烯共聚物：三井化学公司制“TAFMER P0280”(熔点50℃以下，MFR6g/10分钟)30质量份混炼而成的物质。
(PP12)
将无规聚丙烯：primepolypro公司制“primepolypro F227D”80质量份与乙烯丙烯共聚物：三井化学公司制“TAFMER P0280”(熔点50℃以下，MFR6g/10分钟)20质量份混炼而成的物质。
(PP13)
将无规聚丙烯：primepolypro公司制“primepolypro F227D”60质量份与乙烯丙烯共聚物：三井化学公司制“TAFMER P0280”(熔点50℃以下，MFR6g/10分钟)40质量份混炼而成的物质。
(PP14)
将无规聚丙烯：primepolypro公司制“primepolypro F227D”90质量份与乙烯丙烯共聚物：三井化学公司制“TAFMER P0280”(熔点50℃以下，MFR6g/10分钟)10质量份混炼而成的物质。
(PP15)
无规聚丙烯：primepolypro公司制“primepolypro F227D”(MFR7g/10分钟，熔点140℃)。
(PP16)
无规聚丙烯：SunAllomer公司制“SunAllomer PF621S”(MFR6g/10分钟，熔点150℃)。
(PP17)
将无规聚丙烯：SunAllomer公司制“SunAllomer PF621S”100质量份与NipponTalc公司制SIMGON滑石(平均粒径8μm，比表面积13m2/g)5质量份混炼而成的物质。
(PP18)
软质聚丙烯树脂：Japan Polypropylene公司制“WELNEX RFX4V”(熔点140℃，MFR6g/10分钟)。
[封闭容器]
使用了具有下述组成的DNP公司制的铝包装材料“EL408PH(3)”。
1.最内树脂层
(PP4)
酸改性无规聚丙烯，三井化学公司制Admer QE060(MFR7g/10分钟，熔点140℃)。
2.金属层
铝层(平均厚度：40μm)。
3.最外树脂层
脂肪族聚酰胺(尼龙6，6：注册商标)。
[试验No.1]
(绝缘膜的制作)
使用表1～表3中记载的树脂作为导体被覆层、第二绝缘层以及第一绝缘层的树脂组合物的材料，通过混合装置制作出具有表1～表3中记载的组成的导体被覆层、第二绝缘层以及第一绝缘层各自的树脂组合物。使用具备三台单螺杆挤出机的衣架(coat hanger)式的三种三层T模成膜机，在第一台挤出机中投入上述导体被覆层树脂组合物，在第二台挤出机中投入第二绝缘层树脂组合物，在第三台挤出机中投入第一绝缘层树脂组合物，进行共挤出，由此得到以导体被覆层树脂组合物/第二绝缘层树脂组合物/第一绝缘层树脂组合物的顺序层叠而成的三层绝缘膜。此时，就各层的平均厚度而言，导体被覆层为50μm，第二绝缘层为50μm，第一绝缘层为50μm。
(非水电解质电池用引线的制作)
接着，将所得到的三层绝缘膜切割成规定的尺寸，在导体的两面以模具温度220℃、面压0.3MPa的条件进行热封。然后，得到No.1的非水电解质电池用引线。
(封入容器的制作)
在厚度40μm的铝箔的一个面上，通过干式层压将两片厚度15μm的脂肪族聚酰胺制的片材层叠并贴合，在另一个面上通过热层压来贴合厚度80μm的PP4树脂片材，得到层压膜。以上述的脂肪族聚酰胺制的树脂片材成为最外树脂层的方式使用得到的层压膜，制作出以一边成为开口部的方式将周围密封的封入容器。
(非水电解质电池的制作)
使用如上得到的引线和封入容器，对供引线贯通的密封部在200℃、面压2.0MPa、3秒的条件下进行热熔接，制作出非水电解质电池。
[No.2～No.29]
除了将导体被覆层、第二绝缘层以及第一绝缘层各自的树脂组合物、以及各绝缘层的平均厚度设为如表1～表3所示以外，与No.1同样地得到非水电解质电池。
[评价]
(弹性模量的测定)
对于得到的No.2～No.4、No.6～No.23、No.25、No.27～No.29的非水电解质电池用引线的第二绝缘层、第一绝缘层以及封入容器的最内树脂层，使用纳米压痕仪，通过上述方法测定80℃以上且125℃以下的温度范围内的弹性模量。将结果示于表1～表3。
此外，对于No.1、No.5、No.24以及No.26，作为参考例，通过上述方法测定60℃下的弹性模量。
(剥离强度)
绝缘膜与作为封入容器的层压膜的剥离强度通过以下的步骤测定。
作为拉伸试验机，使用MinebeaMitsumi公司制“TGI－2kN”，作为测力传感器(loadcell)，使用容量1kN的测力传感器，作为高温环境，使用恒温槽OPTION“THB－B”，投入样品后恒温槽稳定在目标温度后经过3分钟后进行剥离试验。将夹头(chuck)间隔设为20mm，使用带有锉刀纹的金属制平板夹头夹具，利用下侧夹头抓持导体板部，利用上侧夹头抓持铝包装材料部，以成为180°剥离的方式使上侧夹头动作，以剥离速度50mm/分钟进行剥离试验，测定剥离强度[N/cm]。需要说明的是，表1～表3中记载的180°剥离试验中的剥离强度的值[N/cm]是通过试验得到的最大试验力除以试验片的宽度而得到的值。
测定温度在表1～表3所示的测定温度80℃以上且125℃以下的范围内，在剥离速度50mm/分钟的条件下进行180°剥离试验，记录剥离强度。将结果示于表1～表3。
(剥离试验结果的综合判定)
基于上述测定出的80℃以上且125℃以下的剥离强度结果，进行了综合判定。综合判定以A、B以及C这三个等级进行评价。综合判定的评价基准如下。若评价为A或B，则为合格。
A：60以上。
B：40以上且小于60。
C：小于40。
[表1]
/>
[表2]
[表3]
如表1～表3所示，绝缘膜的导体被覆层包含酸改性聚烯烃，相对于第二绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E2的、第一绝缘层的在与第二绝缘层相同温度下的弹性模量E1的比率(E1/E2)为0.10以上且10.00以下的No.2～No.4和No.6～No.23在80℃以上且125℃以下的温度下的剥离强度良好。特别是，相对于第二绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E2的、上述第一绝缘层的在与上述第二绝缘层相同温度下的弹性模量E1的比率(E1/E2)为0.25以上且4.00以下的No.6～No.9、No.11～No.17以及No.19～No.23在80℃以上且125℃以下的范围的温度下的剥离强度特别优异。
另一方面，上述弹性模量E1的比率(E1/E2)小于0.25或超过4.00的No.25和No.27～No.29的非水电解质电池用引线的在80℃以上且125℃以下的范围的温度下的剥离强度为低值。此外，就No.26而言，虽然60℃下的剥离强度良好，但具备相同组成的绝缘膜和封入容器的No.27和No.28在80℃或120℃下进行评价的情况下，弹性模量E1的比率(E1/E2)降低，并且剥离强度也降低。
以上的结果示出了非水电解质电池用引线与非水电解质电池的封入容器在高温下的粘接性优异。
附图标记说明
1：非水电解质电池用引线
3：导体
4a：一端部
4b：另一端部
5：绝缘膜
6：导体被覆层
7：第二绝缘层
8：第一绝缘层
10：非水电解质电池
11：封入容器
13：密封部
14：内部连接用引线
15：焊料部
25：金属层
26：最外树脂层
27：最内树脂层。

Claims (9)

1.一种非水电解质电池用引线，其具备：
导体；以及
绝缘膜，具有多个层，被覆所述导体的外周面的至少一部分，
所述绝缘膜具有：导体被覆层，层叠于所述导体的表面；第一绝缘层，层叠于所述绝缘膜的最外表面；以及第二绝缘层，层叠于所述第一绝缘层的内表面，
所述导体被覆层包含酸改性聚烯烃，
相对于所述第二绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E2的、所述第一绝缘层的在与所述第二绝缘层相同温度下的弹性模量E1的比率即E1/E2为0.10以上且10.00以下。
2.根据权利要求1所述的非水电解质电池用引线，其中，
所述弹性模量E2为10MPa以上且900MPa以下，
所述弹性模量E1为10MPa以上且900MPa以下。
3.根据权利要求1所述的非水电解质电池用引线，其中，
相对于所述第二绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E2的、所述第一绝缘层的在与所述第二绝缘层相同温度下的弹性模量E1的比率即E1/E2为0.25以上且4.00以下。
4.根据权利要求3所述的非水电解质电池用引线，其中，
所述弹性模量E2为20MPa以上且500MPa以下，
所述弹性模量E1为20MPa以上且500MPa以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的非水电解质电池用引线，其中，
所述第二绝缘层的平均厚度T2为25μm以上，
所述第一绝缘层的平均厚度T1为25μm以上。
6.一种绝缘膜，其用于如权利要求1至5中任一项所述的非水电解质电池用引线。
7.一种非水电解质电池，其具备：
封入容器；以及
如权利要求1至5中任一项所述的多根非水电解质电池用引线，以从所述封入容器的内部向外部延伸的方式配置，
所述封入容器由依次层叠有最内树脂层、金属层以及最外树脂层而成的片材体构成，
所述最内树脂层与所述第一绝缘层被热熔接。
8.根据权利要求7所述的非水电解质电池，其中，
相对于所述第一绝缘层的在80℃以上且125℃以下的任一点温度下的弹性模量E1的、所述最内树脂层的在与所述第一绝缘层相同温度下的弹性模量E4的比率即E4/E1为0.10以上且10.00以下。
9.根据权利要求8所述的非水电解质电池，其中，
所述弹性模量E4为10MPa以上且900MPa以下。
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