JP2012238454A

JP2012238454A - 二次電池用電極端子

Info

Publication number: JP2012238454A
Application number: JP2011106122A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Nishijima; 一樹西嶋
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2011-05-11
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2031-05-11
Also published as: JP5849433B2

Abstract

【課題】製造コストの増加を招くことなく、水分に対する密封性を確保することが可能な二次電池用電極端子を提供する。
【解決手段】包装材の内部に封止された電池要素から包装材の外部に向かって引き出される二次電池用電極端子３０において、電池要素に電気的に接続されて包装材の外部に向かって延在する金属端子３１と、該金属端子３１の延在方向に直交する方向両側から金属端子３１を挟み込むようにして互いに接着される一対の樹脂フィルム３５とを設け、一対の樹脂フィルム３５が互いに接着されてなるマージン部における金属端子３１の延在方向に直交する方向の厚みを金属端子３１から離間するに従って漸次小さく設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、二次電池用電極端子に関する。

従来のニッケル水素、鉛蓄電池といった水系電池のセル単位の電圧は、水の電気分解電圧による制約から１．２Ｖ程度が限界であった。しかしながら近年、携帯機器の小型化や自然発電エネルギーの有効活用が必要とされており、より高い電圧が得られるとともにエネルギー密度の高いリチウムイオン電池の需要が増加してきている。
このようなリチウムイオン電池の電池要素を封止する包装材として、従来は金属製の缶が用いられてきた。これに対して近年では、製品の薄型化や多様化の要求に対して低コストに対応すべく、アルミニウム箔に積層した樹脂フィルムを袋状に形成したラミネート包装材が用いられるようになってきている。

このラミネート包装材（以下、単に包装材と称する）は、金属からなるバリア層と樹脂との積層体であり、一般には内層から順に、内層、内層側接着剤層、腐食防止処理層、バリア層、化成処理層、外層側接着剤層、外層（ナイロン、ＰＥＴ等）が積層されて構成されている。

このように電池要素を包装材で封止してなるリチウムイオン電池から電力を取り出すために、一般にタブと呼ばれる二次電池用電極端子が必要となる。
図３に示すように、この二次電池用電極端子２０は、電池要素に電気的に接続された金属端子（リード）２３と、これを包み込む樹脂フィルム（シーラント）２１とから構成される。正極の金属端子２３にはアルミニウムが用いられ、腐食防止表面処理２２が施されていることが多い。負極の金属端子２３にはニッケルあるいは銅が用いられている。樹脂フィルム２１は、金属端子２３と包装材との間の熱接着時における密封性を確保する役割を有している。

ここで、自動車等の大型用途の電池は、携帯機器用途の電池と比較して大電流特性を必要とする。そのため、大型用途の電池では、電気抵抗の低減や放熱性の向上を図るべく、幅広でかつ厚みをより増した金属端子２３が用いられる傾向にある。ところが、このような金属端子２３を用いた場合には、金属端子２３の幅方向両端の部分２４において該金属端子２３と樹脂フィルム２１との密着性が低下してしまう。十分な密着性を確保できない場合に、二次電池用電極端子の密封性が損なわれる結果、該二次電池用電極端子内部に水分が浸入してしまい、電池要素の劣化を招いてしまう。

これに対して例えば特許文献１に、金属端子の幅方向両端をテーパ状に形成することによって樹脂フィルムの屈曲させる角度を緩和することにより、金属端子の幅方向両端における該金属端子と樹脂フィルム密着性を向上させる技術が開示されている。また、その他、金属端子の角のＲ面取りを実施した後、弾性体を有する熱接着治具にて金属端子と樹脂フィルムとの密着性を確保する手法も知られている。

特開２００６−１６４７８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、金属端子の幅方向両端にテーパ加工を施す必要があるため、余分な手間と時間を要し、製造コストが増加してしまうという欠点がある。また、金属端子の角にＲ面取をする場合も同様に、製造コストの増加を招いてしまう。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、製造コストの増加を招くことなく、水分に対する密封性を確保することが可能な二次電池用電極端子を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る二次電池用電極端子は、包装材の内部に封止された電池要素から前記包装材の外部に向かって引き出される二次電池用電極端子であって、前記電池要素に電気的に接続されて前記包装材の外部に向かって延在する金属端子と、該金属端子の延在方向に直交する方向両側から前記金属端子を挟み込むようにして互いに接着される一対の樹脂フィルムとを備え、前記樹脂フィルムは、前記金属端子と熱接着可能な樹脂からなる接着樹脂層と、該接着樹脂層よりも融点の高い耐熱樹脂層とが積層されてなり、前記一対の樹脂フィルムが互いに接着されてなるマージン部における前記金属端子の延在方向に直交する方向の厚みの前記金属端子から離間する方向に向かって１ｍｍ当たりの変化量が、０．１７ｍｍ以下とされていることを特徴とする。

このような特徴の二次電池用電極端子によれば、樹脂フィルムが接着樹脂層を備えているため、該樹脂フィルムとの接着性を確保することができる。さらに、樹脂フィルムが耐熱樹脂層を備えているため、熱による樹脂フィルムの流出や変形を回避することができる。
ここで、マージン部の厚みを金属端子から離間するに従って過度に薄く形成した場合、樹脂フィルムを金属端子の形状に従って大きく屈曲させることになるため、樹脂フィルムに対しては金属端子から剥離する方向への力が加わり易い。この点、本発明においては、金属端子から離間する方向に向かってのマージン部の厚みの１ｍｍ当たりの変化量を０．１７ｍｍ以下としたため、樹脂フィルムが金属端子に従って必要以上に屈曲してしまうことを回避できる。

さらに、本発明に係る二次電池用電極端子は、前記一対の樹脂フィルムは、樹脂封止層を介して互いに接着されていることが好ましい。

これにより、一対の樹脂フィルムを強度高く接着することができ、金属端子と樹脂フィルムとの密着性も向上させることができる。また、金属端子へのテーパ加工やＲ面取り等の端面処理を不要とすることができる。

また、本発明に係る二次電池用電極端子は、前記金属端子の延在方向に直交する方向における前記金属端子の厚みが、２００μｍ以上とされていることが好ましい。
これにより、例えば自動車等の大型用途に必要とされる大電流特性が得ることができる。

さらに、本発明に係る二次電池用電極端子は、前記耐熱樹脂層のメルトフローレートが５ｇ／１０ｍｉｎ以下とされていることが好ましい。
これにより、金属端子と樹脂フィルムとを熱接着する際の樹脂フィルムの変形を低減することができる。

本発明の二次電池用電極端子によれば、金属端子に対して別途加工を施すことなく、樹脂フィルムの金属端子からの剥離を回避することができる。したがって、製造コストの増加を招くことなく、水分に対する密封性を確保することが可能となる。

本発明に係る二次電池用電極端子における金属端子の延在方向に直交する断面図である。本発明に係る二次電池用電極端子が接続される電池要素を該二次電池用電極端子とともに包装する包装材の概略構成を示す断面図である。従来の二次電池用電極端子における金属端子の延在方向に直交する断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る二次電池用電極端子３０（以下、単に電極端子３０と称する。）について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、電極端子３０は、包装材１０（図２参照）の内部に封止された電池要素(図示)省略から電力を取り出す役割を有するものである。この電極端子３０はその一部が包装材１０の外部に露出するように該包装材１０によって電池要素と一体的に封止されている。

＜包装材＞
電極端子３０及びこれが接続された電池要素を封止する包装材１０としては、例えば図２に示すように、外層１１の一方の面に、外層側接着層１２、バリア層１３、腐食防止処理層１４、内層側接着層１５、内層１６が順次積層された積層体が用いられる。

＜外層＞
外層１１は、リチウムイオン電池等の製造時のシール工程における耐熱性付与、加工や流通の際に生じうるピンホールの発生を抑制する役割を有している。外層１１としては、絶縁性を有する樹脂層を用いるのが好ましい。該樹脂層としては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリプロピレンフィルム等の延伸または未延伸フィルムを用いることができ、この中でも成形性、耐熱性、耐ピンホール性、絶縁性を向上させるという点で、延伸ポリアミドフィルムや延伸ポリエステルフィルムを用いることが好ましい。さらに、成形性の向上に寄与する引張り強度、伸び率等の機械特性の観点からは、二軸延伸ポリアミドフィルムを用いることが好ましい。
なお、外層１１には、難燃剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤等の各種添加剤を配合してもよい。

この外層１１は、単層フィルムであってもよく、２層以上のフィルムが積層された積層フィルムであってもよい。また、外層１１は液漏れ時の対策として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の電解液に不溶な樹脂をラミネートしたものを使用してもよく、電解液に不溶な樹脂成分をコーティングしたものを使用してもよい。

外層１１の厚さは、６〜４０μｍと設定することが好ましく、１０〜２５μｍと設定することがより好ましい。外層１１の厚さが６μｍ未満の場合、対ピンホール性、絶縁性が低下し、さらに成形時にバリア層１３を保護して破断を防ぐ効果が不十分となるため好ましくない。一方、厚さが４０μｍを超える場合、成形時に成形機への加重が多くなることで装置への負担が大きくなってしまうため好ましくない。また、厚みの増加に伴って、コストが増加するといったデメリットもある。

＜外層側接着剤層＞
外層側接着層１２としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオールを主剤としたポリウレタン系接着剤を用いることが好ましい。外層側接着層１２の厚さは、１〜１０μｍと設定することが好ましく、３〜７μｍと設定することがより好ましい。

＜バリア層＞
バリア層１３としては、防湿性の点からアルミニウム、ステンレス鋼列等の金属箔を用いることが好ましく、さらに比重、比強度、延展性の点からアルミニウム箔を用いることがより好ましい。アルミニウム箔は比重が小さく、比強度が大きいため、より軽く、より高強度の包装材１０を作製できる。また、延展性が大きいことにより、成形時にピンホール等がより発生し難くなるといった利点もある。

アルミニウムとしては、軟質アルミニウム箔を用いることが好ましい。一例として、焼鈍処理等において軟質（Ｏ材）に調質されたアルミニウム箔が挙げられる。
また、対ピンホール性に優れ、及び成形時の延展性を付与できる点から、鉄を含むアルミニウムを用いることがより好ましい。この場合、アルミニウム箔（１００質量％）中の鉄の含有量は、０．１〜９．０質量％とすることが好ましく、０．５〜２．０質量％と設定することがより好ましい。鉄の含有量が０.１質量％以上であれば、対ピンホール性、延展性を向上させることができる。鉄の含有量が９．０質量％以下であれば、柔軟性を向上させることができる。

バリア層１３の厚さは、１０〜１５０μｍに設定することが好ましい。バリア層１３の厚さが１０μｍ以上であれば、成形時にピンホール等が発生することを抑制し易い。バリア層１３の厚さが１５０μｍ以下であれば、成形時の応力をより小さくでき、成形機への負担を小さくできるため、生産性が向上する。また、包装材１０の質量を小さくできるので、電池全体の質量エネルギー密度が向上する。
なお、バリア層１３としては、厚さが１０〜１５０μｍの軟質アルミニウム箔を用いることが特に好ましい。

＜腐食防止層＞
腐食防止層は、バリア層１３の内層側に設けられ、バリア層１３と内層側接着層１５とを強固に密着させるとともに、バリア層１３を電解液から発生するフッ酸から保護する役割を有している。
腐食防止処理層１４の形成は、化成処理、陽極酸化等により行なうことが好ましい。化成処理としては、良好なフッ酸耐性が得られる点から、例えば、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｅ等の耐食元素にフッ化物、リン酸化合物、樹脂等を添加したものが使用できる。化成処理による腐食防止処理層１４の形成方法としては、ディップ法、塗工法等が挙げられるが、処理液の調整、維持等が簡便な点から、塗布型の化成処理を採用することがより好ましい。

また、本実施形態においては特に、揮発性の高いフッ素成分を含有する処理において効果を発揮することができる。化成処理等においてフッ素成分はバリア層１３となるアルミニウム箔のエッチング作用があるため、アルミニウム箔の表面酸化物層の除去の点で有用である。よって、事前に酸化膜除去の前処理を行なわなくとも密着性、耐食性の良好な腐食防止処理層１４を得ることが可能となる。
腐食防止処理層１４の形成の前には、脱脂・表面酸化膜の除去のために前処理をすることが有効であるが、塗布型化成処理の場合は、化成処理液の塗工とは別のラインで前処理を行なう必要があり、工程数増となりコストの面でデメリットとなる。一方で、ディップ式の場合は薬液槽を増設するだけで前処理が可能であり、前処理での負担は塗布型化成処理よりは軽微なものとなる。よって、塗布型化成処理を行なう場合に、フッ素成分を含有することはより有益であり、本実施形態の構成はフッ素成分含有の塗布型化成処理により有効である。

また、腐食防止処理層１４にフッ素成分を含有する場合、皮膜を乾燥する際に、フッ素成分が揮発する場合がある。該フッ素成分は、乾燥炉中に飛散しバリア層１３の裏面に付着することがあり、バリア層１３としてアルミニウム箔を用いている場合には、フッ化アルミニウムを形成し、外層１１側の接着剤等の密着力低下の要因となる。

腐食防止処理層１４は２００℃以下の乾燥温度で皮膜形成することが望ましい。外層１１としては、二軸延伸ポリアミドフィルム等が好適であるため、二軸延伸ポリアミドフィルムの融解温度以下の乾燥にて、腐食防止処理層１４の皮膜形成を行なえることが重要である。ポリアミドフィルムとしては、例えばナイロン６の融解温度が２２５℃であるため、熱劣化の影響も考慮すると、前記融解温度より低い２００℃以下で皮膜形成できることが望ましい。さらには、腐食防止処理層１４の皮膜形成温度が１７０℃以下であると、外層１１の熱劣化をより抑制できるため、より好適である。

腐食防止処理層１４は、前記化成処理、陽極酸化、耐食樹脂コーティング等から２種以上を組み合わせてもよい。

腐食防止処理層１４の皮膜重量としては、５〜１０００ｍｇ／ｍ^２であることが好ましい。皮膜重量が５ｍｇ／ｍ^２より小さくなると、アウミニウム箔の表面を均一に覆う事が難しく塗工ムラが発生しやすくなる。そのため、膜厚均一性が低下し、局所的に密着性や耐フッ酸性が損なわれたり、成型時に延伸された際にピンホール等が発生しやすくなったりしてしまう。一方、皮膜重量が１０００ｍｇ／ｍ^２を超えると、乾燥が不十分になりやすく、皮膜内にて厚み方向での性能に偏りが生じてしまう。結果として、やはり密着性や耐フッ酸性が損なわれる。

＜内層側接着層＞
内層側接着層１５を構成する成分としては、ポリオレフィン系樹脂、酸変性ポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。酸変性ポリオレフィン系樹脂とは、酸をグラフト重合して変性したポリオレフィン系樹脂を意味する。酸変性ポリオレフィン系樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂に無水マレイン酸をグラフト重合して変性した無水マレイン酸変性ポリオレフィン系樹脂が好ましい。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度、中密度、高密度のポリエチレン；エチレン−αオレフィン共重合体；ホモ、ブロック、またはランダムポリプロピレン；プロピレン−αオレフィン共重合体などが挙げられる。

これらポリオレフィン系樹脂は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、前記ポリオレフィン系樹脂、酸変性ポリオレフィン系樹脂は、有機溶媒に分散させてディスパージョンタイプとして使用してもよい。この場合、接着に有効な各種添加剤、イソシアネート化合物又はその誘導体、及びシラン系カップリング材を配合してもよい。また、内層側接着層１５の形成には、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール等の主剤に硬化剤として２官能以上の芳香族系又は脂肪族系イソシアネートを作用させる２液硬化型のポリウレタン系接着剤を使用してもよい。内層側接着層１５の厚さは１〜４０ｕｍに設定することが好ましい。

＜内層＞
内層１６は包装材１０においてヒートシールによる封止性を付与するシーラント層である。内層１６としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂に無水マレイン酸などをグラフト重合して変性させた酸変性ポリオレフィン樹脂からなるフィルムが挙げられる。なかでも酸変性ポリオレフィン樹脂からなるフィルムが好ましく、無水マレイン酸をグラフト重合して変性した無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂からなるフィルムがより好ましい。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度、中密度、高密度のポリエチレン；エチレン−αオレフィン共重合体；ホモ、ブロック、またはランダムポリプロピレン；プロピレン−αオレフィン共重合体などが挙げられる。これらポリオレフィン系樹脂は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

また、内層１６は単層フィルムであってもよく、多層フィルムであってもよく、必要とされる機能に応じて選択すればよい。例えば、防湿性を付与する点では、エチレン-環状オレフィン共重合体やポリメチルペンテン等の樹脂を介在させた多層フィルムを使用してもよい。また、内層１６は、難燃剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤等の各種添加剤を配合してもよい。内層１６の厚さは、１０〜１００μｍに設定することが好ましく、２０〜５０μｍに設定することがより好ましい。

＜二次電池用電極端子＞
本実施形態の電極端子３０は上記包装材１０の内層１６が電極端子３０に接触するように該包装材１０によって挟持された状態で電池要素ごと包装材１０内に封止される。なお、包装材１０は熱接着されることによって電極端子３０を封止する。
この電極端子３０は、電池要素に電気的に接続された金属端子３１と、該金属端子３１を挟持する一対の樹脂フィルム３５と、これら一対の樹脂フィルム３５を互いに接着する樹脂封止層３４とを備えている。

＜金属端子＞
金属端子３１は、包装材１０の内部に封止される電池要素から該包装材１０の外部に向かって延在する端子である。本実施形態においては、金属端子３１におけるその延在方向に直交する断面形状は矩形状をなしている。

この金属端子３１の材料としては、固有抵抗値が低いアルミニウムや銅、ニッケル、もしくは異なる２種の金属の接合片や、またはこれらにめっき処理をしたもの用いることが好ましいが、導電性の物質であればこれに限らない。コストや電池内部の集電体箔との接合を考慮すると、アルミニウムやニッケル、銅にニッケルめっきされた金属を用いることがより好ましい。

また、金属端子３１を加工する際に該金属端子３１の切断時のバリが樹脂フィルム３５を突き破りその他の導電部と短絡を起こす懸念があるため、バリの除去処理を実施する必要がある。このため、金属端子３１の製造段階でローラー等による押しつぶしや物理研磨、電解研磨処理を施すことが好ましく、特に生産性を考慮すると押しつぶしによる処理を施すことが好ましい。

なお、金属端子３１により多くの電流を通電させるためには該電極端子３０の断面積を大きくする必要がある。この点、金属端子３１の延在方向に直交する断面矩形状における長手方向（以下、幅方向と称する）の寸法は電池の大きさにより制限されてしまう。よって、金属端子３１の延在方向に直交する断面矩形状における短手方向（以下、厚み方向と称する）の寸法を１００ｕｍ以上とすることが好ましく、車載用途等の大型用途では２００ｕｍ以上とすることがより好ましい。

＜金属端子の表面処理＞
金属端子３１には電池内部の腐食物質により侵され、隣接するシーラントとの剥離を防ぐために金属端子３１には表面処理されていることが好ましい。表面処理としては、クロメート処理、りん酸亜鉛処理、チタンやジルコニウムなどの遷移系金属を用いた非クロム系処理、またはアクリル系、エポキシ系、フェノール系の熱硬化性樹脂の塗布、またはこれらの金属と樹脂との混合物を塗布したものや、積層処理、水和酸化処理、陽極酸化処理等が挙げられる。ただし、隣接する樹脂との接着性や耐食性、連続処理性を考慮すると、クロメート処理を採用することが好ましい。

＜樹脂フィルム＞
樹脂フィルム３５は、金属端子３１を該金属端子３１の延在方向に直交する方向、即ち、金属端子３１の厚み方向両側から挟み込むようにして一対が設けられており、金属端子３１の形状に従って屈曲した形状をなしている。これら一対の樹脂フィルム３５は、金属端子３１の厚み方向の寸法の略中間位置において、金属端子３１の幅方向に延びる面を境界として互いに接着されている。

樹脂フィルム３５は、金属端子３１と包装材１０間の接着性、密封性の向上と、絶縁性の確保のために設けられており、電極端子３０および包装材１０の双方に接着可能な樹脂であることが好ましい。包装材１０の内層１６にはポリプロピレンやポリエチレンといった熱可塑性樹脂を用いることが多いことから、少なくとも同種の樹脂を樹脂フィルム３５に用いることが好ましい。
この樹脂フィルム３５は、複数層から構成されており、一対の接着樹脂層３２によって耐熱樹脂層３３が挟み込まれた構造をなしている。即ち、この樹脂フィルム３５は、接着樹脂層３２、耐熱樹脂層３３及び接着樹脂層３２が順次積層された構成をなしている。

＜接着樹脂層＞
接着樹脂層３２は、一対の樹脂フィルム３５を互いに接着する役割を有している。この接着樹脂総は、金属及び樹脂の双方に接着可能な樹脂であって、例えばカルボン酸変性樹脂やマレイン酸変性樹脂等のポリオレフィン樹脂を変性させた樹脂を用いることができる。即ち、一対の接着樹脂層３２のうちの一方は金属端子３１に接着され、他方は包装材１０の内層１６に接着される。特に、一対の接着樹脂総のうちの他方としては、包装材１０の内層１６がポリオレフィン樹脂であることが多いため、酸変性ポリオレフィン樹脂を用いることが好ましい。

＜耐熱樹脂層＞
この耐熱樹脂層３３は、接着樹脂層３２よりも高い融点を有する樹脂からなり、特に接着樹脂層３２として包装材１０の内層１６の融点以下の樹脂を用いる場合に樹脂フィルム３５内に設けられる。なお、耐熱樹脂層３３の融点は接着樹脂層３２の融点よりも１５℃以上高いことが好ましい。

また、接着樹脂層３２の融点にかかわらず、耐熱樹脂層３３には低粘度樹脂を用いることが好ましく、メルトフローレートにて５ｇ/１０ｍｉｎ以下の樹脂を用いることがより好ましい。また、接着樹脂層３２もしくは耐熱樹脂層３３に熱硬化性樹脂や無機物の充填材を分散させることもできる。
この耐熱樹脂層３３によって、包装材１０と電極端子３０とが熱接着する際の樹脂の流出による短絡を防止することができる。

＜樹脂封止層＞
樹脂封止層３４は、一対の樹脂フィルム３５を互いに接着する役割を有しており、金属端子３１における該金属端子３１の幅方向外側の領域において一対の樹脂フィルム３５の境界に沿って配置されている。

この樹脂封止層３４は、樹脂フィルム３５の最内層１６である接着樹脂層３２と金属端子３１との双方に対する接着性を有する樹脂であることが好ましい。樹脂封止層３４としては、カルボン酸変性樹脂やマレイン酸変性樹脂といったポリオレフィン樹脂を変性させた樹脂が使用できるが、接着樹脂層３２と同種の樹脂がより好ましい。樹脂封止層３４の厚みは、金属端子３１や樹脂フィルム３５との熱接着時に空隙ができない程度とすることが好ましい。

このように一対の樹脂フィルム３５に金属端子３１が挟持されてなる電極端子３０においては、幅方向における金属端子３１が存在する領域、即ち、樹脂フィルム３５と金属端子３１とが互いに積層される領域が非マージン部３６とされている。これに対して、電極端子３０の幅方向における金属端子３１が存在しない領域、即ち、非マージン部３６の両側において一対の樹脂フィルム３５が互いに接着される領域がマージン部３６とされている。このマージン部３６は金属端子３１の幅方向両側に形成される。

なお、電極端子３０の幅方向両側の端部３７における該電極端子３０と樹脂フィルム３５との接着性を確保するためには、マージン部３６の厚み、即ち、一対の樹脂フィルム３５及び樹脂封止層３４の層厚みが、非マージン部３６の厚み、即ち、一対の樹脂フィルム３５及び金属端子３１の総厚みに比べて小さく設定されていることが好ましい。
その一方で、本実施形態においては、マージン部３６の厚みの金属端子３１の上記端部３７から幅方向に離間する方向に向かって１ｍｍ当たりの変化量が、０．１７ｍｍ以下となるように該マージン部３６が形成されている。

＜樹脂フィルム等の作成方法＞
樹脂フィルム３５を構成する樹脂層や樹脂封止層３４が主に熱可塑性樹脂によって構成される場合には、Ｔダイ法やインフレ法といった一般的なフィルム成型方法によって作成することができる。

＜電極端子の作成方法＞
上述した電極端子３０を作成するには、まず、金属端子３１の厚み方向両側に一対の樹脂フィルム３５を配置するとともに、一対の樹脂フィルム３５同士が接着する部分に樹脂封止層３４を配置する。その後、加熱板によって金属端子３１の厚み方向両側から樹脂フィルム３５ごと挟み込み、一対の樹脂フィルム３５を樹脂封止層３４を介して接着させることで、これら一対の樹脂フィルム３５内に金属端子３１を封止する。

以上のような電池用電極端子３０によれば、樹脂フィルム３５が接着層を備えているため、該樹脂フィルム３５との接着性を確保することができる。さらに、樹脂フィルム３５が耐熱樹脂層３３を備えているため、熱による樹脂フィルム３５の流出や変形を回避することができる。

ここで、マージン部３６の厚みを金属端子３１から離間するに従って過度に薄く形成した場合、樹脂フィルム３５を金属端子３１の形状に従って大きく屈曲させることになる。即ち、非マージン部の厚みとマージン部３６の厚みとの差分が大きくなる分だけ、樹脂フィルム３５を大きく屈曲させなければならない。
この場合、大きく屈曲した樹脂フィルム３５は、その復元力により元の形状に戻ろうとする。これによって、樹脂フィルム３５には、該樹脂フィルム３５を金属端子３１から剥離する方向への力が加わり易くなり、剥離の発生が起こり易くなってしまう。

この点、本発明においては金属端子３１から離間する方向へのマージン部３６の厚みの１ｍｍ当たりの変化量を０．１７ｍｍ以下としたため、樹脂フィルム３５が金属端子３１に従って必要以上に屈曲してしまうことを回避できる。即ち、樹脂フィルム３５が過度に屈曲してしまうことがないため、該樹脂フィルム３５に対して作用する金属端子から剥離させる方向への力の発生を緩和することができる。これによって、樹脂フィルム３５と金属端子３１との界面に剥離が発生しまることを防止することができ、水分に対する密封性をより確実に確保することが可能となる。

さらに、本実施形態では、一対の樹脂フィルム３５が樹脂封止層３４を介して互いに接着されているため、一対の樹脂フィルム３５を強度高く接着することができ、金属端子３１と樹脂フィルム３５との密着性も向上させることができる。また、これによって、金属端子３１へのテーパ加工やＲ面取り等の端面処理を不要とすることができる。

また、金属端子３１の厚みが、２００μｍ以上とした場合には、例えば自動車等の大型用途に必要とされる大電流特性が得ることが可能となる。

さらに、耐熱樹脂層３３のメルトフローレートを５ｇ／１０ｍｉｎ以下に設定した場合には、金属端子３１と樹脂フィルム３５とを熱接着する際の樹脂フィルム３５の変形を低減することがでできる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。

以下に本発明の実施例を示すが、これに限定されるわけではない。

＜サンプル共通条件＞
金属端子３１として、幅６０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚み０．１５ｍｍ、０．２ｍｍのアルミ製の金属端子３１を使用した。この金属端子３１の端面にはバリ取りのみを実施し、Ｒ面取りやテーパー処理は行っていない。
樹脂フィルム３５における接着樹脂層３２としては融点が１４０℃、メルトフローレート（ＭＦＲ）が１４ｇ／１０ｍｉｎであるマレイン酸変性ポリプロピレンを用いた。接着樹脂層３２の厚みは４０μｍとし、外寸を８０ｍｍ×１５ｍｍとした。

耐熱樹脂層３３としては融点が１６０℃、ＭＦＲが１．０ｇ／１０ｍｉｎであるブロックポリプロピレンを用いた。この耐熱樹脂総の厚みは６０μｍとし、外寸を接着樹脂層３２と同じく８０ｍｍ×１５ｍｍとした。
これらの接着樹脂層３２と耐熱樹脂層３３をインフレ法により接着樹脂層３２／耐熱樹脂層３３／接着樹脂層３２の順に積層し、総厚１００μｍの樹脂フィルム３５とした。
樹脂封止層３４は接着樹脂層３２と同じ樹脂にてＴダイ押出し成型にて作成した。寸法は１０ｍｍ×１５ｍｍに切り出した。

＜サンプル作成方法＞
金属端子３１の幅方向両側に樹脂封止層３４を配置するとともに金属端子３１の厚み方向両側にこれら金属端子３１及び樹脂封止層３４を覆うように樹脂フィルム３５を配置し、その後、熱圧着装置にて熱接着を行った。熱接着時の圧力は１ＭＰａ、温度は１９０℃、処理時間は５秒、凹部間距離は６０．２ｍｍとし、加圧部間の距離は金属端子３１と樹脂フィルム３５とを合わせた総厚よりも５μｍ小さく設定した。なお、マージン部３６の加圧部間距離は調整可能とされている

実施例１では、金属端子３１の厚み方向の寸法を０．２ｍｍとし、耐熱樹脂層３３のＭＦＲを５ｇ／１０ｍｉｎとし、さらに、マージン部３６の総厚を０．２３ｍｍとした。この際、マージン部３６の厚みの金属端子３１から離間する方向に向かって１ｍｍ当たりの変化量を０．１７ｍｍとした。

比較例１では、実施例１におけるマージン部３６の総厚を０．２１ｍｍとした。この際、マージン部３６の厚みの金属端子３１から離間する方向に向かって１ｍｍ当たりの変化量を０．１９ｍｍとした。

比較例２では、実施例１における耐熱樹脂層３３のＭＦＲを１０ｇ／１０ｍｉｎとし、他は比較例１と同様の条件とした。

比較例３では、比較例１における耐熱樹脂層３３のＭＦＲを１０ｇ／１０ｍｉｎとし、他は比較例１と同様の条件とした。

比較例４では、金属端子３１の厚み方向の寸法を０．１５ｍｍとし、耐熱樹脂層３３のＭＦＲを５ｇ／１０ｍｉｎとし、さらにマージン部３６の総厚を０．１６ｍｍとした。この際、マージン部３６の厚みの金属端子３１から離間する方向に向かって１ｍｍ当たりの変化量を０．１９ｍｍとした。

＜評価方法＞
加熱後の形状安定性、及び、金属端子３１と樹脂フィルム３５との接着強度の二点を評価対象とした。
形状安定性の可否の判断は、外寸変化±０．３ｍｍ以内を基準値とした。接着強度の可否の判断は、樹脂フィルム３５をマージン部３６から該樹脂フィルム３５の長手方向に剥離試験機（テンシロン）にて９０°剥離した際における強度３．０Ｎ／ｍｍ以上を基準値とした

＜結果＞
評価結果を表１に示す。

本発明を実施した実施例１では、剥離強度も形状安定性においても基準値を満たす結果となった。
比較例１においてはマージン部３６の厚みを薄くしすぎたことにより、金属端子３１に従って曲がった樹脂フィルム３５と金属端子３１との界面が剥離しており、剥離強度が落ちる結果となっていた。
比較例２においては、耐熱樹脂層３３のＭＦＲが高いため、加熱時の樹脂流出や変形に伴う寸法変動が大きく基準外の結果となった。
比較例３においては、比較例２と同様の理由により基準外の結果となった。
比較例４においては、金属端子３１が０．１５ｍｍと薄いため、本発明を実施しなくても充分な剥離強度が得られることがわかった。このことから、厚みが０．２ｍｍ以上の金属端子３１の場合に特に有効であることがわかった。

１０包装材
１１外層
１２外層側接着層
１３バリア層
１４腐食防止処理層
１５内層側接着層
１６内層
２０電極端子（二次電池用電極端子）
２１樹脂フィルム
２３金属端子
２４部分
３０電極端子（二次電池用電極端子）
３１金属端子
３２接着樹脂層
３３耐熱樹脂層
３４樹脂封止層
３５樹脂フィルム
３６マージン部
３７端部

Claims

包装材の内部に封止された電池要素から前記包装材の外部に向かって引き出される二次電池用電極端子であって、
前記電池要素に電気的に接続されて前記包装材の外部に向かって延在する金属端子と、
該金属端子の延在方向に直交する方向両側から前記金属端子を挟み込むようにして互いに接着される一対の樹脂フィルムとを備え、
前記樹脂フィルムは、前記金属端子と熱接着可能な樹脂からなる接着樹脂層と、該接着樹脂層よりも融点の高い耐熱樹脂層とが積層されてなり、
前記一対の樹脂フィルムが互いに接着されてなるマージン部における前記金属端子の延在方向に直交する方向の厚みの前記金属端子から離間する方向に向かって１ｍｍ当たりの変化量が、０．１７ｍｍ以下とされていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池用電極端子。
前記一対の樹脂フィルムは、樹脂封止層を介して互いに接着されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池用電極端子。
前記金属端子の延在方向に直交する方向における前記金属端子の厚みが、２００μｍ以上とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の二次電池用電極端子。
前記耐熱樹脂層のメルトフローレートが５ｇ／１０ｍｉｎ以下とされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の二次電池用電極端子。