CN116745976A - 引线构件 - Google Patents
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Abstract
一种引线构件,具有:引线导体,具备第一主面和与所述第一主面相对的第二主面;以及树脂部,使所述引线导体的第一方向上的两端部露出,并且在所述引线导体的所述两端部之间覆盖所述第一主面、所述第二主面以及两侧面,所述引线导体具有:金属基材;以及表面处理层,形成于所述金属基材的表面的至少一部分,包含铬、氧以及氟,通过气化温度为220℃的卡尔费休电量滴定测定的、所述表面处理层的从所述树脂部露出的部分的水分含量为5.0μg/cm2以下。
Description
技术领域
本公开涉及引线构件。
背景技术
锂离子电池等非水电解质电池成为如下构造:将正极、负极以及电解液收纳于由层叠薄膜构成的封装体,并且将连接于正极、负极的引线构件(极耳引线)密封封固并取出至外部。引线构件是对作为正极用的铝的引线导体的除了长尺寸方向两端之外的区域或者作为负极用的镍或实施了镀镍的铜的引线导体的除了长尺寸方向两端之外的区域,从两面熔敷聚丙烯(PP)等树脂薄膜制多层构造的密封剂薄膜而构成的。在引线导体的表面形成有表面处理层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-328501号公报
专利文献2:日本特开2012-48852号公报
发明内容
本公开的引线构件具有:引线导体,具备第一主面和与所述第一主面相对的第二主面;以及树脂部,使所述引线导体的第一方向上的两端部露出,并且在所述引线导体的所述两端部之间覆盖所述第一主面、所述第二主面以及两侧面,所述引线导体具有:金属基材;以及表面处理层,形成于所述金属基材的表面的至少一部分,包含铬、氧以及氟,通过气化温度为220℃的卡尔费休电量滴定测定的、所述表面处理层的从所述树脂部露出的部分的水分含量为5.0μg/cm2以下。
附图说明
图1是表示第一实施方式的引线构件的俯视图。
图2是表示第一实施方式的引线构件的剖视图(其一)。
图3是表示第一实施方式的引线构件的剖视图(其二)。
图4是表示第一实施方式的引线构件的制造方法的俯视图(其一)。
图5是表示第一实施方式的引线构件的制造方法的俯视图(其二)。
图6是表示第一实施方式的引线构件的制造方法的俯视图(其三)。
图7是表示第一实施方式的引线构件的制造方法的俯视图(其四)。
图8是表示反射红外分光光谱的一个例子的图。
图9是表示X射线吸收光谱的一个例子的图。
图10是将图9中的一部分放大表示的图。
图11是表示封装袋型的非水电解质电池的示意图。
图12是表示包括多个非水电解质电池的电池模块的剖视图。
具体实施方式
[本公开所要解决的问题]
在以往的引线构件中,在将多个引线构件重叠焊接时,有时无法获得足够的焊接性。
[本公开的效果]
根据本公开,会获得优异的焊接性。
以下对实施方式进行说明。
[本公开的实施方式的说明]
首先,列举本公开的实施方案来进行说明。在以下的说明中,对相同或对应的要素标注相同的附图标记,对它们不重复相同的说明。
〔1〕本公开的一个方案的引线构件具有:引线导体,具备第一主面和与所述第一主面相对的第二主面;以及树脂部,使所述引线导体的第一方向上的两端部露出,并且在所述引线导体的所述两端部之间覆盖所述第一主面、所述第二主面以及两侧面,所述引线导体具有:金属基材;以及表面处理层,形成于所述金属基材的表面的至少一部分,包含铬、氧以及氟,通过气化温度为220℃的卡尔费休电量滴定测定的、所述表面处理层的从所述树脂部露出的部分的水分含量为5.0μg/cm2以下。
本申请发明人们为了查明在以往的引线构件中无法获得足够的焊接性的原因而进行了深入研究。其结果是,判明了在表面处理层的形成时,表面处理液有时并未充分干燥。此外,也明白了:在表面处理液的干燥不充分,且表面处理层中所含的水分超过5.0μg/cm2的情况下焊接性低。在表面处理层的形成中,有时会使用包含三价铬的表面处理液。在该情况下,铬以水合水与三价铬的离子结合的状态包含在表面处理液中,若干燥不充分,则在表面处理层可能会过度地残留水分。在本公开的一个方案的引线构件中,通过气化温度为220℃的卡尔费休电量滴定测定的、表面处理层的从树脂部露出的部分的水分含量为5.0μg/cm2以下。因此,表面处理层中所含的水分足够低,从而会获得优异的焊接性。
〔2〕本公开的另一个方案的引线构件具有:引线导体,具备第一主面和与所述第一主面相对的第二主面;以及树脂部,使所述引线导体的第一方向上的两端部露出,并且在所述引线导体的所述两端部之间覆盖所述第一主面、所述第二主面以及两侧面,所述引线导体具有:金属基材;以及表面处理层,形成于所述金属基材的表面的至少一部分,包含铬、氧以及氟,所述表面处理层的从所述树脂部露出的部分的、使反射红外分光光谱中的2750cm-1以上且3700cm-1以下的波数范围内的峰强度积分值除以每单位面积的铬的含量而得到的参数的值为10.0以下,其中,每单位面积的铬的含量的单位是μg/cm2。
在使用包含三价铬的表面处理液来形成表面处理层的情况下,在反射红外分光光谱中的2750cm-1以上且3700cm-1以下的波数范围会出现源自Cr-OH键的峰。即,上述参数的值越大,意味着在表面处理层的表层部分存在越多的羟基。在羟基过剩的情况下,干燥不充分,在表面处理层可能会过度地残留水分。在本公开的另一个方案的引线构件中,上述参数的值为10.0以下,表面处理层中所含的羟基足够少,从而会获得优异的焊接性。
〔3〕本公开的又一个方案的引线构件具有:引线导体,具备第一主面和与所述第一主面相对的第二主面;以及树脂部,使所述引线导体的第一方向上的两端部露出,并且在所述引线导体的所述两端部之间覆盖所述第一主面、所述第二主面以及两侧面,所述引线导体具有:金属基材;以及表面处理层,形成于所述金属基材的表面的至少一部分,包含铬、氧以及氟,所述表面处理层的从所述树脂部露出的部分的、在将横轴设为1刻度为1eV的X射线能量并将纵轴设为1刻度为0.1的X射线吸收的X射线吸收光谱中将所述X射线吸收光谱上的X射线能量为6008eV时的点设为点A、将X射线能量为6011eV时的点设为点B、将X射线能量为6016eV时的点设为点C时,角BAC的大小为17度以下,所述横轴的1刻度的大小与所述纵轴的1刻度的大小相等。
X射线吸收光谱反映了氧和氟相对于铬的配位环境,上述角BAC越大,意味着表面处理层中的原子间的结合越弱。在结合过度弱的情况下,无法获得足够的耐腐蚀性。在本公开的另一个方案的引线构件中,上述角BAC的大小为17度以下,原子间的结合良好,从而会获得优异的耐腐蚀性。
〔4〕在〔1〕~〔3〕中,也可以是,所述表面处理层是无机物层。在该情况下,会获得优异的耐热性。
〔5〕在〔1〕~〔4〕中,也可以是,所述表面处理层不包含C。在该情况下,会获得优异的耐热性。
〔6〕在〔1〕~〔5〕中,也可以是,所述表面处理层至少设于所述金属基材与所述树脂部之间。在该情况下,在用于非水电解质电池的情况下,易于抑制电解液的漏出。
〔7〕在〔1〕~〔6〕中,也可以是,所述表面处理层设于整个所述第一主面和整个所述第二主面。在该情况下,易于遍及整个引线导体地获得优异的耐腐蚀性。
〔8〕在〔1〕~〔7〕中,也可以是,所述金属基材由铝、铝合金、镍、镍合金、铜、铜合金、镀镍的铝、镀镍的铝合金、镀镍的铜、镀镍的铜合金、镍包铝、镍包铝合金、镍包铜或镍包铜合金形成。在该情况下,易于获得良好的导电性。
〔9〕在〔1〕~〔8〕中,也可以是,所述树脂部包含聚丙烯。在该情况下,易于将树脂部热熔接于引线导体。
[本公开的实施方式的详情]
以下,对本公开的实施方式详细进行说明,但本实施方式不限定于此。需要说明的是,在本说明书和附图中,有时对于具有实质上相同的功能构成的构成要素标注相同的附图标记,由此省略重复的说明。在各图中,为了便于说明而设定有XYZ正交坐标系。
(第一实施方式)
对第一实施方式进行说明。第一实施方式涉及引线构件。该引线构件例如能作为锂离子电池等非水电解质电池的极耳引线来使用。
[引线构件的构造]
首先,对引线构件的构造进行说明。图1是表示第一实施方式的引线构件的俯视图。图2和图3是表示第一实施方式的引线构件的剖视图。图2相当于沿着图1中的II-II线的剖视图。图3相当于沿着图1中的III-III线的剖视图。
如图1~图3所示,第一实施方式的引线构件1具有引线导体10和树脂部30。引线导体10具备第一主面11、与第一主面11相对的第二主面12以及将第一主面11与第二主面12相连的两个侧面13。引线导体10具有金属基材20和表面处理层21。
引线导体10例如具有矩形的平面形状。在本实施方式中,在引线导体10的平面形状中,将相互平行的一组边所延伸的方向设为X方向,将相互平行的另一组边所延伸的方向设为Y方向,将第一主面11的法线方向设为Z方向。X方向的尺寸可以比Y方向的尺寸大也可以比Y方向的尺寸小,还可以与Y方向的尺寸相同。例如,两侧面13与Y方向垂直。X方向是第一方向的一个例子。
引线导体10具有带状的形状,其尺寸根据需要来适当设定。例如,引线导体10的厚度为0.05mm以上且5.0mm以下,X方向的长度为1mm以上且100mm以下,Y方向的长度为10mm以上且200mm以下。
金属基材20例如由铝(Al)、铝合金、镍(Ni)、镍合金、铜(Cu)、铜合金、镀镍的铝、镀镍的铝合金、镀镍的铜、镀镍的铜合金、镍包铝、镍包铝合金、镍包铜或镍包铜合金等形成。通过使用这些金属材料,会容易地获得具备良好的导电性的引线导体10。
例如,表面处理层21覆盖金属基材20的第一主面11侧的面的全部、金属基材20的第二主面12侧的面的全部、金属基材20的一个侧面13侧的面的全部以及金属基材20的另一个侧面13侧的面的全部。表面处理层21含有铬(Cr)、氧(O)以及氟(F)。表面处理层21优选由Cr、O以及F构成,但也可以含有硅(Si)等不可避免的杂质。例如,优选的是,表面处理层21是无机物层,不含有碳(C)。从对环境的负荷的观点来看,优选的是,Cr为三价Cr。
在第一实施方式中,通过气化温度为220℃的卡尔费休电量滴定测定的、表面处理层21的从树脂部30露出的部分的水分含量为5.0μg/cm2以下,优选为3.0μg/cm2以下,更优选为2.0μg/cm2以下。若表面处理层21的从树脂部30露出的部分的水分含量超过5.0μg/cm2,则无法获得足够的焊接性。例如,在将多个引线构件1层叠并将引线导体10的从树脂部30露出的部分彼此焊接时,在多个引线构件1之间恐怕会产生位置偏移。
在此,对本公开中的卡尔费休电量滴定进行说明。
首先,用水分气化装置进行10分钟的事先加热。作为水分气化装置,例如可以使用日东精工ANALYTECH株式会社制的VA-230。接下来,将引线构件投入至水分气化装置。然后,加热到220℃,使表面处理层中所含的水分气化,并用电量滴定式的卡尔费休水分测定器来测定气化后的水分。作为电量滴定式的卡尔费休水分测定器,例如可以使用日东精工ANALYTECH株式会社制的CA-200。
在样品的水分测定之前和之后用空白(blank)样品进行水分测定,并求出其平均值。然后,通过下述的算式1来确定水分含量A。在算式1中,A1为样品的滴定量(μm),A0为空白样品的滴定量的平均值,S为样品的表面处理层的从树脂部露出的部分的总面积(cm2)。通过算式1获得的值例如以小数第二位进行四舍五入。
(数式1)
A=(A1-A0)/S(算式1)
树脂部30使引线导体10的X方向上的两端部露出,并且在该两端部之间覆盖第一主面11、第二主面12以及两侧面13。树脂部30被配置为覆盖引线导体10的除包含X方向的两端部的区域之外的、X方向的一部分的区域的外周侧。因此,表面处理层21至少设于金属基材20与树脂部30之间。引线导体10的X方向的两端部与电极、端子等导电部位电连接,因此为未设置树脂部30而露出的状态。树脂部30例如具有以夹着引线导体10的方式相互贴合的树脂薄膜31和树脂薄膜32。树脂薄膜31和树脂薄膜32的Y方向的尺寸比引线导体10的Y方向的尺寸大,由此提高了密封性。例如,树脂薄膜31和树脂薄膜32的厚度为30μm以上且500μm以下,X方向的长度为2mm以上且50mm以下,Y方向的长度为3mm以上且250mm以下。树脂薄膜31设于第一主面11之上,树脂薄膜32设于第二主面12之上。
树脂薄膜31和树脂薄膜32是例如由包含聚丙烯(PP)的树脂组合物构成的树脂成型体。关于引线构件1的制造方法将在后文进行叙述,但通过树脂部30包含聚丙烯,易于将树脂部30热熔接于引线导体10。需要说明的是,树脂成型体的形态也可以不一定是薄膜状态。例如,也可以是通过在引线导体10上的周围涂布树脂组合物或进行挤压成型而形成的无缝的树脂部。在使用薄膜的情况下,也可以将单个薄膜卷绕于引线导体10来形成树脂部30。
在图2和图3中,分别以单层结构示出了树脂薄膜31和树脂薄膜32,但也可以使用包括多个树脂薄膜的层叠体来代替单层的树脂薄膜31和树脂薄膜32。例如,可以使用使由马来酸酐改性低密度聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃树脂构成的第一层与由低密度聚乙烯等聚烯烃树脂构成的第二层贴合而得到的双层结构来作为树脂薄膜31和树脂薄膜32。
在第一实施方式的引线构件1中,表面处理层21包含F,因此对非水电解液,特别是包含氢氟酸的非水电解液的耐腐蚀性良好。此外,通过气化温度为220℃的卡尔费休电量滴定测定的、表面处理层21的从树脂部30露出的部分的水分含量为5.0μg/cm2以下。因此,会获得优异的焊接性。此外,水分含量低,表面处理层21中所含的水合物少,因此易于抑制表面处理层21与非水电解液的反应,从而维持良好的电池性能。
此外,表面处理层21是无机物层,不包含C,因此会获得优异的耐热性。例如,与使用了有机树脂的表面处理层相比,会获得优异的耐热性。
表面处理层21设于金属基材20与树脂部30之间,因此在用于非水电解质电池的情况下,电解液不易渗透至金属基材20与树脂部30之间。因此,易于抑制电解液的漏出。
表面处理层21无需设于整个第一主面11和整个第二主面12,但在设于整个第一主面11和整个第二主面12的情况下,易于遍及引线导体10的大范围地获得优异的耐腐蚀性。
[引线构件的制造方法]
接着,对引线构件1的制造方法进行说明。图4~图7是表示第一实施方式的引线构件1的制造方法的俯视图。
表示引线构件1的制造方法的俯视图。
首先,如图4所示,准备金属带120。金属带120在之后会成为金属基材20。金属带120例如由铝(Al)、铝合金、镍(Ni)、镍合金、铜(Cu)、铜合金、镀镍的铝、镀镍的铝合金、镀镍的铜、镀镍的铜合金、镍包铝、镍包铝合金、镍包铜或镍包铜合金等形成。
接着,如图5所示,在金属带120的表面之上形成表面处理层121。表面处理层121在之后会成为表面处理层21。在表面处理层121的形成中,将包含氟化铬四水合物(CrF3·4H2O)的表面处理液涂布于金属带120的表面,并例如在220℃以上的温度下进行干燥。即,使用包含三价Cr的表面处理液。通过干燥来促进Cr的交联反应。干燥例如在相对湿度为75%RH以下的大气气氛中进行。
接着,如图6所示,准备多组树脂薄膜31和树脂薄膜32,并使树脂薄膜31和树脂薄膜32以夹着形成有表面处理层121的金属带120的方式相互贴合。然后,将形成有表面处理层121的金属带120以及树脂薄膜31和树脂薄膜32夹入至热压机的上侧头部与下侧头部之间来进行热压,由此将树脂薄膜31和树脂薄膜32热熔接于形成有表面处理层121的金属带120。对金属带120以固定的间隔来进行该处理。如此一来,会获得引线构件连续体。
接着,如图7所示,在相邻的树脂薄膜31和树脂薄膜32的组之间对引线构件连续体进行切断。如此一来,会获得多个引线构件1。
需要说明的是,在上述的制造方法的例子中,在将树脂薄膜31和树脂薄膜32热熔接于金属带120之后对引线构件连续体进行切断,但也可以是,在将形成有表面处理层121的金属带120分割成多个之后对树脂薄膜31和树脂薄膜32进行热熔接。
(第二实施方式)
对第二实施方式进行说明。第二实施方式涉及引线构件。第二实施方式在表面处理层21的特性这一点上与第一实施方式不同。
在第二实施方式中,表面处理层21的从树脂部30露出的部分的、使反射红外分光光谱中的2750cm-1以上且3700cm-1以下的波数范围内的峰强度积分值除以每单位面积的铬的含量而得到的参数P的值为10.0以下,优选为7.0以下,更优选为5.0以下。参数P的值反映了表面处理层21中的羟基的量,若参数P的值超过10.0,则无法获得足够的焊接性。例如,在将多个引线构件层叠并将引线导体10的从树脂部30露出的部分彼此焊接时,在多个引线构件之间恐怕会产生位置偏移。
在此,对本公开中的参数P进行说明。反射红外分光光谱可以通过傅里叶变换红外光谱法(Fourier transform infrared spectroscopy:FT-IR)来获取。图8是表示反射红外分光光谱的一个例子的图。图8的横轴表示波数(cm-1),纵轴表示吸光度(无量纲)。
在反射红外分光光谱的获取时,首先,在红外分光装置装配角度可变反射附件,从而获取样品的表面的反射红外分光光谱51。作为红外分光装置,例如可以使用赛默飞世尔科技(Thermo Fisher Scientific)株式会社制的Nicolet8700。作为角度可变反射附件,例如可以使用赛默飞世尔科技株式会社制的角度可变反射附件(P/N 81030782)。波数范围设为4000cm-1~600cm-1,波数分辨率设为4cm-1,累计次数设为32次,光源入射角设为80°。在检测器中使用硫酸三甘肽(triglycine sulfate:TGS)。此外,在背景中使用金(Au)板。
然后,在反射红外分光光谱51中,将连结2700cm-1的点P1与3950cm-1的点P2的直线设为第二基线52。之后,计算在2750cm-1以上且3700cm-1以下的波数范围内且由反射红外分光光谱51和第二基线52包围而成的区域53的面积来作为峰强度积分值B。此外,另外测定样品的表面的每单位面积的Cr的含量X(μg/cm2)。Cr的含量X例如可以通过电感耦合等离子体发光分析(inductively coupled plasma optical emission spectrometry:ICP-OES)等一般的分析法来求出。然后,通过下述的算式2来确定参数P。通过算式2获得的值例如以小数第二位进行四舍五入。
(数式2)
P=B/X(算式2)
其他构成与第一实施方式相同。
在第二实施方式的引线构件中,表面处理层21包含F,因此对非水电解液,特别是包含F的非水电解质液的耐腐蚀性良好。此外,表面处理层21的从树脂部30露出的部分的、使反射红外分光光谱中的2750cm-1以上且3700cm-1以下的波数范围内的峰强度积分值除以每单位面积的铬的含量(μg/cm-1)而得到的参数P的值为10.0以下。因此,会获得优异的焊接性。此外,羟基的量少,因此能抑制由表面处理层21中所含的羟基引起的非水电解液的分解。此外,在羟基和非水电解液发生了反应的情况下,恐怕会产生针孔,从而非水电解液与金属基材20接触而金属离子从金属基材20溶出,但能减少这样的溶出的可能性。
第二实施方式的引线构件可以通过与第一实施方式相同的方法来制造。
(第三实施方式)
对第三实施方式进行说明。第三实施方式涉及引线构件。第三实施方式在表面处理层21的特性这一点与第一实施方式和第二实施方式不同。
在第三实施方式中,表面处理层21的从树脂部30露出的部分的、在将横轴设为1刻度为1eV的X射线能量并将纵轴设为1刻度为0.1的X射线吸收的X射线吸收光谱中将X射线吸收光谱上的X射线能量为6008eV时的点设为点A、将X射线能量为6011eV时的点设为点B、将X射线能量为6016eV时的点设为点C时,角BAC的大小为17度以下,横轴的1刻度的长度与纵轴的1刻度的长度相等。角BAC的大小优选为12度以下,更优选为10度以下。X射线吸收光谱反映了氧(O)、氟(F)相对于铬(Cr)的配位环境,若角BAC的大小超过17度,则表面处理层21中的原子间的结合弱,从而无法获得足够的耐腐蚀性。例如,在浸渍于锂离子电池电解液的情况下,锂离子电池电解液恐怕会经由表面处理层21浸入至引线导体与树脂薄膜的界面,从而产生树脂薄膜的剥离。
在此,对评价X射线吸收光谱的方法进行说明。在本实施方式中,作为一个例子,通过转换电子产量法来测定X射线吸收光谱。也可以通过透射法或荧光产量法等其他方法来测定X射线吸收光谱。在X射线吸收光谱中,横轴设为X射线能量(eV),纵轴设为标准化后的X射线吸收(任意单位a.u.)。
需要说明的是,作为用于测定X射线吸收光谱的设备,例如可以利用装备于大型同步辐射设施SPring-8的多个光束线(具体而言为BL16B2或BL14B2)的分析设备。也可以利用九州同步加速器光研究中心(SAGA-LS)的BL11或BL16。也可以利用爱知同步加速器光中心(AichiSR)的BL5S1或BL11S2。此外,还可以利用能测定X射线吸收光谱的其他设备。
关于获取到的X射线吸收光谱,不是原封不动地供评价用,而是对横轴的X射线能量的值进行校正。在此,使用金属铬来对横轴进行校正。具体而言,针对金属铬测定X射线吸收光谱,并以X射线吸收光谱的峰顶(peak top)顶点成为6008.2eV的方式对横轴的数值进行加减来校正。金属铬的峰顶顶点接近于6008.2eV。相对于此,如上所述,点A设为X射线能量为6008eV时的点。设置这样的0.2eV的差是因为,氧、氟相对于铬进行了配位的情况下的峰顶会稍微变低。
X射线吸收光谱的纵轴的X射线吸收的标准化如以下这样进行。例如,对于X射线吸收光谱,将从最低-5900eV起至最高-5970eV为止的任意的范围作为背景区域扣除,将从最低6050eV起至最高6900eV为止的任意的范围设定为标准化区域。不过,确定背景区域的上述两点间设为最低也要分离10eV以上,确定标准化区域的上述两点间设为最低也要分离20eV以上。
在X射线吸收光谱的纵轴的X射线吸收的标准化中,例如可以使用株式会社理学制的REX2000等市售的软件。也可以利用Athena等专门用于X射线吸收近边结构(X-rayAbsorption Near Edge Structure:XANES)光谱的解析的免费的软件。使用这样的解析软件,能基于上述的解析过程,将XANES图表化,并根据该图表来进行上述的X射线吸收光谱的形状评价。
在图9和图10中示出了X射线吸收光谱的一个例子。图10是将图9中的区域R放大表示的图。在图9和图10中,横轴为X射线能量(eV),纵轴为标准化后的X射线吸收(任意单位a.u.)。在图9和图10中示出了上述的角BAC的大小为17度以下的表面处理层(第一膜)、上述的角BAC的大小为超过17度的表面处理层(第二膜)以及参照用的金属Cr膜的X射线吸收光谱。在第一膜中,角B1A1C1的大小为4.2度,在第二膜中,角B2A2C2的大小为28.6度。在第一膜中获得了良好的耐腐蚀性,但在第二膜中未获得足够的耐腐蚀性。
需要说明的是,在X射线吸收光谱中未包含X射线能量为6008eV时的测定点的情况下,可以将在6007.5eV~6008.5eV的范围内最接近6008eV的X射线能量的测定点设为点A。在X射线吸收光谱中未包含X射线能量为6011eV时的测定点的情况下,可以将在6010.5eV~6011.5eV的范围内最接近6011eV的X射线能量的测定点设为点B。在X射线吸收光谱中未包含X射线能量为6016eV时的测定点的情况下,可以将在6015.5eV~6016.5eV的范围内最接近6016eV的X射线能量的测定点设为点C。
在第三实施方式的引线构件中,表面处理层21包含F,因此对非水电解液,特别是包含氢氟酸的非水电解液的耐腐蚀性良好。此外,X射线吸收光谱中的角BAC的大小为17度以下。因此,会获得优异的耐腐蚀性。
第一实施方式~第三实施方式的引线构件能用于封装袋型的非水电解质电池。图11是表示封装袋型的非水电解质电池的示意图。
如图11所示,在非水电解质电池200的内部,正极205A和负极205B隔着隔板206重合。正极用极耳引线201A的引线导体210A通过焊接等接合于正极205A。负极用极耳引线201B的引线导体210B通过焊接等接合于负极205B。包括正极205A、负极205B、隔板206、正极用极耳引线201A以及负极用极耳引线201B的组装体230以正极用极耳引线201A和负极用极耳引线201B的一部分(与正极205A和负极205B相反的一部分)向封装袋211的外部突出的方式被容纳于封装袋211内。
在极耳引线201A和极耳引线201B中例如使用第一实施方式的引线构件1。即,极耳引线201A具有相当于引线导体10的引线导体210A和相当于树脂部30的树脂部230A。极耳引线201B具有相当于引线导体10的引线导体210B和相当于树脂部30的树脂部230B。
在封装袋211内注入有电解液。封装袋211的开口部以夹着取出至外部的引线导体210A和引线导体210B,并与配置于封装袋211的开口部的极耳引线201A和极耳引线201B的树脂部230A和树脂部230B重叠的方式被热封。引线导体210A和引线导体210B以及树脂部230A和树脂部230B的X方向的一端配置于封装袋211的外侧。
非水电解质电池200具备这样的构成。在极耳引线201A和极耳引线201B中,也可以使用第二实施方式或第三实施方式的引线构件。
有时非水电解质电池200例如重叠多个,配置于封装袋211的外侧的引线导体210A彼此、引线导体210B彼此被分别焊接来使用。图12是表示包括多个非水电解质电池的电池模块的剖视图。
如图12所示,电池模块300例如包括两个非水电解质电池200。各非水电解质电池200的、配置于封装袋211的外侧的引线导体210A的一端彼此通过焊接相互接合。引线导体210A具有相当于金属基材20的金属基材220和相当于表面处理层21的表面处理层221。树脂部230A具有相当于树脂薄膜31的树脂薄膜231和相当于树脂薄膜32的树脂薄膜232。
虽然在图12中未图示,但同样地,配置于封装袋211的外侧的引线导体210B的一端彼此也通过焊接相互接合。引线导体210B具有相当于金属基材20的金属基材220和相当于表面处理层21的表面处理层221。树脂部230B具有相当于树脂薄膜31的树脂薄膜231和相当于树脂薄膜32的树脂薄膜232。
极耳引线201A中所包括的引线导体210A和极耳引线201B中所包括的引线导体210B相当于引线导体10,具备优异的焊接性。因此,在两个非水电解质电池200之间,引线导体210A彼此的焊接和引线导体210B彼此的焊接均良好地进行。
在此,对实验例进行说明。在该实验例中,制作出各种各样的引线构件的样品。在各样品之间,使对表面处理液进行干燥的温度不同。其他的条件相同。针对各样品,确定了上述的水分含量A、参数P以及参数Q。此外,针对各样品,进行了焊接性和耐腐蚀性的评价。将它们的结果示于下述的表1~表3。
在焊接性的评价中,将两片引线构件重叠并超声波焊接于铜板,并确认了在引线构件之间的滑动的有无。在表1~表3中,将滑动的量为0.5mm以下的样品设为A,将产生了大于0.5mm的滑动的样品设为B。
在耐腐蚀性的评价中,将引线构件浸渍于锂离子电池电解液24小时,并确认了树脂薄膜的剥离的有无。在表1~表3中,将树脂薄膜的密合强度在180°剥离中为10N/cm以上的样品设为A,将小于10N/cm的样品设为B。
[表1]
编号 | 干燥温度(℃) | 水分量(μg/cm2) | 焊接性 | 耐腐蚀性 |
1 | 80 | 13.0 | B | B |
2 | 100 | 8.1 | B | B |
3 | 120 | 7.2 | B | B |
4 | 140 | 7.0 | B | B |
5 | 170 | 6.2 | B | B |
6 | 170 | 5.8 | B | B |
7 | 200 | 4.8 | A | A |
8 | 230 | 1.7 | A | A |
9 | 230 | 0.2 | A | A |
10 | 300 | 0.4 | A | A |
11 | 300 | 3.6 | A | A |
[表2]
编号 | 干燥温度(℃) | 参数P | 焊接性 | 耐腐蚀性 |
1 | 80 | 18.1 | B | B |
2 | 100 | 14.3 | B | B |
3 | 120 | 11.6 | B | B |
4 | 140 | 12.1 | B | B |
5 | 170 | 10.1 | B | B |
6 | 170 | 13.5 | B | B |
7 | 200 | 9.2 | A | A |
8 | 230 | 6.6 | A | A |
9 | 230 | 5.8 | A | A |
10 | 300 | 5.0 | A | A |
11 | 300 | 4.1 | A | A |
[表3]
编号 | 干燥温度(℃) | 角BAC的大小(度) | 焊接性 | 耐腐蚀性 |
1 | 80 | 28.6 | B | B |
2 | 100 | 27.1 | B | B |
3 | 120 | 23.5 | B | B |
4 | 140 | 21.0 | B | B |
5 | 170 | 18.1 | B | B |
6 | 170 | 20.9 | B | B |
7 | 200 | 15.7 | A | A |
8 | 230 | 11.9 | A | A |
9 | 230 | 11.4 | A | A |
10 | 300 | 9.8 | A | A |
11 | 300 | 7.6 | A | A |
以上,对实施方式进行了详述,但本公开不限定于特定的实施方式,可以在权利要求书所记载的范围内进行各种各样的变形和变更。
附图标记说明:
1、2:引线构件;
10:引线导体;
11:第一主面;
12:第二主面;
13:侧面;
20:金属基材;
21:表面处理层;
30:树脂部;
31:树脂薄膜;
32:树脂薄膜;
51:反射红外分光光谱;
52:第二基线;
53:区域;
120:金属带;
121:表面处理层;
200:非水电解质电池;
201A:正极用极耳引线;
201B:负极用极耳引线;
205A:正极;
205B:负极;
206:隔板;
210A:引线导体;
210B:引线导体;
211:封装袋;
220:金属基材;
221:表面处理层;
230:组装体;
230A:树脂部;
230B:树脂部;
231:树脂薄膜;
232:树脂薄膜;
300:电池模块。
Claims (9)
1.一种引线构件,具有:
引线导体,具备第一主面和与所述第一主面相对的第二主面;以及
树脂部,使所述引线导体的第一方向上的两端部露出,并且在所述引线导体的所述两端部之间覆盖所述第一主面、所述第二主面以及两侧面,
所述引线导体具有:
金属基材;以及
表面处理层,形成于所述金属基材的表面的至少一部分,包含铬、氧以及氟,
通过气化温度为220℃的卡尔费休电量滴定测定的、所述表面处理层的从所述树脂部露出的部分的水分含量为5.0μg/cm2以下。
2.一种引线构件,具有:
引线导体,具备第一主面和与所述第一主面相对的第二主面;以及
树脂部,使所述引线导体的第一方向上的两端部露出,并且在所述引线导体的所述两端部之间覆盖所述第一主面、所述第二主面以及两侧面,
所述引线导体具有:
金属基材;以及
表面处理层,形成于所述金属基材的表面的至少一部分,包含铬、氧以及氟,
所述表面处理层的从所述树脂部露出的部分的、使反射红外分光光谱中的2750cm-1以上且3700cm-1以下的波数范围内的峰强度积分值除以每单位面积的铬的含量而得到的参数的值为10.0以下,其中,每单位面积的铬的含量的单位是μg/cm2。
3.一种引线构件,具有:
引线导体,具备第一主面和与所述第一主面相对的第二主面;以及
树脂部,使所述引线导体的第一方向上的两端部露出,并且在所述引线导体的所述两端部之间覆盖所述第一主面、所述第二主面以及两侧面,
所述引线导体具有:
金属基材;以及
表面处理层,形成于所述金属基材的表面的至少一部分,包含铬、氧以及氟,
所述表面处理层的从所述树脂部露出的部分的、在将横轴设为1刻度为1eV的X射线能量并将纵轴设为1刻度为0.1的X射线吸收的X射线吸收光谱中将所述X射线吸收光谱上的X射线能量为6008eV时的点设为点A、将X射线能量为6011eV时的点设为点B、将X射线能量为6016eV时的点设为点C时,角BAC的大小为17度以下,
所述横轴的1刻度的大小与所述纵轴的1刻度的大小相等。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的引线构件,其中,
所述表面处理层是无机物层。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的引线构件,其中,
所述表面处理层不包含碳。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的引线构件,其中,
所述表面处理层至少设于所述金属基材与所述树脂部之间。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的引线构件,其中,
所述表面处理层设于整个所述第一主面和整个所述第二主面。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的引线构件,其中,
所述金属基材由铝、铝合金、镍、镍合金、铜、铜合金、镀镍的铝、镀镍的铝合金、镀镍的铜、镀镍的铜合金、镍包铝、镍包铝合金、镍包铜或镍包铜合金形成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的引线构件,其中,
所述树脂部包含聚丙烯。
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