JP2013149603A - 電池用粘着テープ、及び該粘着テープを使用した電池 - Google Patents

Abstract

【課題】室温では仮固定を行うことが可能な程度の微粘着性を示し、加熱圧着することにより優れた接着性を発揮し、電解液中でも被着体から剥がれることが無く、電解液の劣化を引き起こしにくい電池用粘着テープを提供する。
【解決手段】本発明の電池用粘着テープは、基材の少なくとも一方の面に粘着剤層を有する電池用粘着テープであって、粘着剤層の厚みが２〜１００μｍであり、且つ２５℃圧着後のアルミ箔に対する１８０°引き剥がし粘着力が０．０５Ｎ／１０ｍｍ以上、３０℃以上、２００℃未満の温度での加熱圧着後のアルミ箔に対する１８０°引き剥がし粘着力が０．５Ｎ／１０ｍｍ以上である。前記粘着剤層は、熱可塑性エラストマーを含有することが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、電池製造の際に使用する粘着テープ、特に、非水系電池における電解液に浸漬する箇所、又は電解液に接触する可能性のある箇所に適用する粘着テープ、及び該粘着テープを使用して得られた電池に関する。

リチウムイオン電池等の電解液が封入される電池には、電池ケース内への電極の詰め込み適性を改善する目的、及び、極板に存在するバリ等がセパレータを貫通することにより引き起こされる電極間の短絡を防止する目的で粘着テープが使用される。

このような粘着テープとしては、粘着剤層としてアクリル系粘着剤層や天然ゴム系粘着剤層を用いた粘着テープが多用されている（特許文献１等）。しかしながら、上記粘着剤層を有する粘着テープは電解液中では剥がれやすく、電解液中に粘着成分が溶出して電解質と反応する等により電解液が劣化することが問題であった。

特許文献２には、電解液中で剥がれやすいが、電解液には溶解又は分解しない粘着剤を使用した電池用粘着テープが記載されている。前記粘着テープによれば、電解液の劣化を防止することはできるが、粘着テープが剥がれることにより、内部短絡を防止する機能が低下することが問題であった。

また、高い粘着性を有する粘着テープを電池製造の際に使用した場合、被着体に貼着する際に位置ずれ等が発生しても貼り直すことが困難であり、また、一度被着体から引き剥がした粘着テープは、急激に粘着力が低下するため再度使用することが困難であった。そのため、作業性が低く、また、粘着テープの廃棄率が高いため不経済であった。

特開２０１０−５５７９０号公報 特開平１１−１７６４７６号公報

従って、本発明の目的は、室温では、仮固定を行うことが可能な程度の微粘着性を示し、加熱圧着することにより優れた接着性を発揮し、電解液中でも被着体から剥がれることが無く、電解液の劣化を引き起こしにくい電池用粘着テープを提供することにある。
本発明の他の目的は、上記電池用粘着テープを電池構成部材に貼着した電池を提供することにある。

本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、粘着剤層の厚みが特定の範囲内であり、且つ２５℃圧着後のアルミ箔に対する１８０°引き剥がし粘着力が０．０５Ｎ／１０ｍｍ以上、３０℃以上、２００℃未満の温度での加熱圧着後のアルミ箔に対する１８０°引き剥がし粘着力が０．５Ｎ／１０ｍｍ以上である電池用粘着テープは、室温で仮固定を行うことができ、位置ずれが発生しても容易に張り直しを行うことができること、３０℃以上の温度で加熱圧着すると、優れた接着性を発揮するため、電解液中でも被着体を保持し続けることができることを見出した。そして、該粘着テープは、電池における電解液に浸漬する箇所、又は電解液に接触する可能性のある箇所に適用しても、剥がれることが無く、電解液の劣化及び内部短絡の発生を防止することができることを見いだした。本発明はこれらの知見に基づいて完成させたものである。

すなわち、本発明は、基材の少なくとも一方の面に粘着剤層を有する電池用粘着テープであって、粘着剤層の厚みが２〜１００μｍであり、且つ２５℃圧着後のアルミ箔に対する１８０°引き剥がし粘着力が０．０５Ｎ／１０ｍｍ以上、３０℃以上、２００℃未満の温度での加熱圧着後のアルミ箔に対する１８０°引き剥がし粘着力が０．５Ｎ／１０ｍｍ以上である電池用粘着テープを提供する。

前記粘着剤層としては、熱可塑性エラストマーを含有することが好ましい。前記熱可塑性エラストマーとしては、特に、酸変性熱可塑性エラストマーが好ましい。

本発明の粘着剤層は、なかでも、熱可塑性エラストマーと粘着付与剤を含有することが好ましく、熱可塑性エラストマー１００重量部に対して粘着付与剤を５〜５０重量部含有することが好ましい。

本発明は、また、前記電池用粘着テープを電池構成部材に貼着して得られる電池を提供する。

本発明は、更にまた、前記電池用粘着テープを電池構成部材に貼り合わせ、３０℃以上、２００℃未満の温度で加熱圧着する工程を有する電池の製造方法を提供する。

本発明に係る電池用粘着テープによれば、室温で仮固定を行うことができるため作業性、及び経済性に優れる。また、比較的低温においてヒートシールを行うことができ、加熱・接着作業を速やかに行うことができる。更に、ヒートシールすることにより優れた接着性を発揮することができ、電解液中でも被着体を保持し続けることができる。そのため、電池の製造において、電解液に浸漬する箇所、又は電解液に接触する可能性のある箇所に適用しても、電解液の劣化及び内部短絡の発生を防止することができる。尚、本発明において、ヒートシールとは３０℃以上の高温条件下で接着することを意味する。

本発明に係る電池用粘着テープの一例を示す概略断面図である。 本発明に係る電池用粘着テープの他の一例を示す概略断面図である。 リチウムイオン電池における、本発明にかかる電池用粘着テープの使用例を示した概略図であり、図（3-1）は使用前の図、図（3-2）は極板等へ本発明にかかる電池用粘着テープを貼着した図、図（3-3）は、極板を巻回して本発明にかかる電池用粘着テープを使用して巻き止めした図である。

以下に、本発明の実施の形態を、必要に応じて図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明に係る電池用粘着テープの一例を示す概略断面図であり、電池用粘着テープ 31は基材 1の片面に粘着剤層 2が積層された構造を有する。

図２は本発明に係る電池用粘着テープの他の一例を示す概略断面図であり、電池用粘着テープ 32は基材 1の一方の面に粘着剤層 21、他方の面に粘着剤層 22が積層された構造を有する。

［粘着剤層］
本発明の粘着剤層は、電池用粘着テープに、２５℃圧着後のアルミ箔に対する１８０°引き剥がし粘着力が０．０５Ｎ／１０ｍｍ以上、３０℃以上、２００℃未満の何れかの温度での加熱圧着後のアルミ箔に対する１８０°引き剥がし粘着力が０．５Ｎ／１０ｍｍ以上の粘着力を付与するものである。

本発明における粘着剤層は、ベースポリマーとして熱可塑性エラストマーを含有することが好ましい。

熱可塑性エラストマーとしては、その軟化点が、例えば１００℃以下（例えば、３０〜１００℃程度、なかでも５０〜９５℃、特に６０〜９５℃）であるものが、ヒートシールによる極板へのダメージを低減することができる点、及び作業性に優れる点で好ましい。熱可塑性エラストマーの軟化点は、環球式測定法や熱機械分析法（ＴＭＡ）などにより測定することができる。

また、熱可塑性エラストマーは、電解液を劣化させにくく、且つ加熱圧着することにより優れた接着性を発揮するものが好ましく、例えば、酸変性熱可塑性エラストマー、カルボニル変性熱可塑性エラストマー、水酸基変性熱可塑性エラストマー、アミン変性熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。本発明においては、なかでも、アルミなどの金属基材への接着性に優れる点で、酸変性熱可塑性エラストマーが好ましい。尚、本発明において酸変性熱可塑性エラストマーとは、熱可塑性エラストマーに不飽和カルボン酸（例えば、マレイン酸等）及び／又はその酸無水物（例えば、無水マレイン酸等）をグラフト重合して得られる化合物であり、例えば、主鎖となる熱可塑性エラストマーに、上記不飽和カルボン酸及び／又はその酸無水物がカルボニル基に隣接する何れかの炭素を介して結合して側鎖を形成したものである。

酸変性熱可塑性エラストマーは、周知慣用の方法で調製することができ、例えば、有機過酸、過酸化物等のラジカル発生剤の存在下で熱可塑性エラストマー（すなわち、酸変性される前の熱可塑性エラストマー）と不飽和カルボン酸又はその酸無水物とを溶融混練する方法等により調製することができる。

酸変性される前の熱可塑性エラストマーを形成するモノマー成分としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−デセン等の炭素数２〜１０の程度（好ましくは、炭素数２〜４）のα−オレフィンやスチレン等を挙げることができる。熱可塑性エラストマーとしては、前記モノマー成分の単独重合体；前記モノマー成分から選択される２種類以上のモノマー成分のランダム又はブロック重合体；前記モノマー成分とその他のモノマー成分とのランダム、ブロック、又はグラフト重合体；又はこれらの混合物を挙げることができる。

本発明においては、なかでも、室温及び加熱時の接着性の点で、前記α−オレフィン及びスチレンから選択される２種類以上のモノマー成分のランダム又はブロック重合体［例えば、直鎖状短鎖分岐ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレン−プロピレン共重合体、プロペン−ブテン共重合体、エチレン−スチレン共重合体、エチレン−ブテン−スチレン共重合体、エチレン−プロピレン−スチレン共重合体］が好ましい。

酸変性熱可塑性エラストマーのグラフト率は、公知の溶融混練方法により適宜調整することができ、例えば、グラフトされるポリオレフィンに対して０．０５〜１０．０重量％程度、好ましくは０．１〜５．０重量％程度である。グラフト率が上記範囲を下回ると、ヒートシールすることにより発現する接着性が低下する傾向があり、一方、グラフト率が上記範囲を上回ると、２５℃における対アルミ箔接着力が強くなりすぎ、位置ずれを調整することが困難となる傾向がある。

本発明における熱可塑性エラストマーとしては、例えば、商品名「アロンメルト ＰＰＥＴ１６００」（東亞合成（株）製）、商品名「クレイトンポリマーＦＧ１９２４ＧＴ」、「クレイトンポリマーＦＧ１９０１Ｘ」（以上、クレイトンポリマージャパン（株）製）、商品名「タフテックＭ１９１３」、「タフテックＭ１９４３」（以上、旭化成ケミカルズ（株）製）、商品名「トーヨータック ＰＭＡ-Ｌ」（東洋紡績（株）製）等の市販品を使用してもよい。

本発明における粘着剤層は、ベースポリマーとして上記熱可塑性エラストマーを少なくとも含有することが好ましい。熱可塑性エラストマーの含有量としては、例えば、全ベースポリマー対して８０〜１００重量％程度（好ましくは９０〜１００重量％、特に好ましくは９５〜１００重量％）である。ベースポリマーにおける熱可塑性エラストマーの割合を上記範囲に調整すると、ヒートシールすることにより優れた接着性を発現することができ、電解液中での被着体保持性に優れ、電解液の劣化を防止することができる。

さらに、本発明における粘着剤層は、ベースポリマーの他に粘着付与剤を含有することが好ましい。粘着付与剤を含有することにより、ヒートシールすることにより発現する接着性をより向上させることができ、それにより、電解液中での被着体保持性及び電解液の劣化防止性をより向上させることができる。

粘着付与剤としては、例えば、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂等を挙げることができる。本発明においては、なかでも、石油樹脂（芳香族系石油樹脂又は脂肪族系石油樹脂）を使用することが好ましく、特に、電解液成分との反応性が低く、電解液の劣化を引き起こしにくい点で、水素添加石油樹脂（飽和脂肪族炭化水素樹脂又は水素化芳香族炭化水素樹脂）が好ましい。

また、粘着付与剤としては、軟化点が１００〜１５０℃程度（好ましくは１１０〜１４０℃、特に好ましくは１１５〜１３５℃）であるものを使用することが、ヒートシールすることにより発現する接着性をより一層向上することができる点で好ましい。

本発明においては、例えば、商品名「クリアロンＰ−１２５」（ヤスハラケミカル（株）製、軟化点：１２５±５℃）、商品名「アルコンＰ−１２５」（荒川化学工業（株）製、軟化点：１２５±５℃）等の市販品を好適に使用することができる。

粘着付与剤の使用量としては、熱可塑性エラストマー１００重量部に対して、例えば５〜５０重量部程度、好ましくは１０〜３０重量部、特に好ましくは１５〜３０重量部である。粘着付与剤の使用量が上記範囲である場合、ヒートシール温度（加熱圧着時の温度）が低くても（例えば、３０℃以上、２００℃未満、好ましくは５０〜１５０℃、特に好ましくは７０〜１４０℃）、優れた接着力を発現することができる。

さらに、本発明における粘着剤層は、ベースポリマー、粘着付与剤の他に、他の成分（例えば、適宜な架橋剤、可塑剤、充填剤、酸化防止剤等）を含んでいてもよい。

本発明における粘着剤層の形成方法としては、公知慣用の方法を採用することができ、例えば、必要に応じて溶媒（例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、メチルエチルケトン等）を使用して上記ベースポリマー等を不揮発分濃度が５〜２５重量％程度となるように希釈してコーティング液を調製し、これを基材上又は適当なセパレータ（剥離紙など）上に塗布（塗工）し、その後乾燥する方法等を挙げることができる。

尚、上記の粘着剤層の形成方法における塗布（塗工）には、公知のコーティング法を用いることが可能であり、慣用のコーター、例えば、グラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター、コンマコーター、ダイレクトコーター、ダイコーター等を用いることができる。

また、基材と上記粘着剤層を構成する粘着剤を溶融押し出し成型することによっても形成することができる。溶融押し出し方法としては、インフレーション法やＴダイ法など任意の公知技術を用いることができる。また、押し出し成型した後は、縦又は横方向への延伸（１軸延伸）処理や、縦及び横方向への逐次又は同時延伸（２軸延伸）処理等を施してもよい。

本発明の粘着剤層は、単層であってもよく、２層以上の積層体であってもよい。粘着剤層が２層以上の積層体である場合、各層は同一の組成を有していてもよく、異なる組成の粘着剤層を組み合わせて積層してもよい。また、基材の両面に粘着剤層を有する場合、それらの粘着剤層は同一の組成を有していてもよく、異なる組成を有していてもよい。

本発明の粘着剤層の総厚みは２〜１００μｍであり、なかでも２〜５０μｍが好ましく、特に２〜２０μｍが好ましい。粘着剤層の厚みが上記範囲を下回ると、ヒートシールすることにより発現する接着性が低下して、電解液中での被着体保持性が低下し、内部短絡を防止する機能が低下する傾向、及び搬送中のテープ剥がれにより作業性が低下する傾向がある。一方、粘着剤層の厚みが上記範囲を上回ると、電池内部に貼り合わせた際に大きな段差が生じ、電池作成が困難となる傾向がある。また、電池内に占める体積が大きくなり過ぎ、電池の高容量化が困難となる傾向がある。

［基材］
基材としては、特に限定されず、各種基材を用いることが可能であり、例えば、布、不織布、フェルト、ネットなどの繊維系基材；各種の紙などの紙系基材；各種樹脂によるフィルムやシートなどのプラスチック系基材；ゴムシートなどのゴム系基材；発泡シートなどの発泡体や、これらの積層体等の適宜な薄葉体を用いることができる。上記プラスチック系基材の材質又は素材としては、例えば、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレートなど）、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体など）、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリイミド、セルロース類、フッ素系樹脂、ポリエーテル、ポリエーテルアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリスチレン系樹脂（ポリスチレンなど）、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホンなどが挙げられる。なお、基材は単層の形態を有していてもよく、また、複層の形態を有していてもよい。基材が複層の形態を有する場合、各層は同一の基材であってもよく、異なる基材を組み合わせてもよい。

本発明においては、なかでも、電解液に溶解しにくく、電解液の劣化を引き起こしにくい点でプラスチック系基材が好ましく、特に、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、及びポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン等）を使用することが好ましく、安価である点でポリプロピレンを使用することが好ましい。

また、基材の表面には、必要に応じて、粘着剤層等との密着性を高めるため、慣用の表面処理（例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的方法による酸化処理等）が施されていてもよい。

基材の厚さとしては、特に限定されないが、８〜１００μｍ程度が好ましく、より好ましくは１０〜５０μｍ程度、特に好ましくは１０〜２５μｍ程度である。基材の厚さが上記範囲を下回ると、粘着テープの強度が低くなりすぎ、実用性を損なう恐れがある。一方、基材の厚さが上記範囲を上回ると、電池内部に貼り合わせた際に大きな段差が生じ、電池作成が困難となる傾向がある。また、電池内に占める体積が大きくなり過ぎ、電池の高容量化が困難となる傾向がある。

［電池用粘着テープ］
上記粘着剤層と基材を有する本発明に係る電池用粘着テープは、公知慣用の方法により形成することができ、例えば、上記ベースポリマー等を希釈してコーティング液を調製し、これを直接基材上に塗布して粘着剤層を形成する方法や、適当なセパレータ（剥離紙など）上に前記コーティング液を塗布して粘着剤層を形成し、これを基材上に転写（移着）する方法などが挙げられる。転写による場合は、基材との界面にボイド（空隙）が残る場合がある。この場合、オートクレーブ処理等により加温加圧処理を施し、ボイドを拡散させて消滅させることができる。

本発明に係る電池用粘着テープは、アルミ箔に対する２５℃における１８０°引き剥がし粘着力（以下、「１８０°引き剥がし粘着力（対アルミ箔）」と称する場合がある）が０．０５Ｎ／１０ｍｍ以上（例えば０．０５Ｎ／１０ｍｍ以上、０．９５Ｎ／１０ｍｍ未満、好ましくは０．１０〜０．９０Ｎ／１０ｍｍ、特に好ましくは０．４０〜０．８５Ｎ／１０ｍｍ）である。２５℃における１８０°引き剥がし粘着力（対アルミ箔）が、上記範囲を下回ると、接着性が不足して仮固定が困難となり作業性が低下する傾向がある。一方、２５℃における１８０°引き剥がし粘着力（対アルミ箔）が大きすぎると、位置合わせする際に被着体が破損する等の問題が発生し、貼り直しが困難となる傾向がある。

尚、本発明における１８０°引き剥がし粘着力（対アルミ箔）は、２５℃、５０％ＲＨの条件下で、アルミ箔（厚さ：１２μｍ）を被着体として１８０°剥離試験（ＪＩＳ Ｚ ０２３７：２０００に準拠）により測定することができ、例えば、アルミ箔（厚さ：１２μｍ）に本発明に係る電池用粘着テープの粘着剤層表面を貼り合わせた後、商品名「オートグラフ ＡＧ−Ｉ」（（株）島津製作所製）を使用し、引張速度３００ｍｍ／分の条件で１８０°剥離することにより測定することができる。

また、本発明に係る電池用粘着テープは、３０℃以上、２００℃未満の何れかの温度（好ましくは、粘着剤層に含有する熱可塑性エラストマーの軟化点以上、２００℃未満の温度、特に好ましくは５０〜１８０℃、最も好ましくは８０〜１７０℃）で加熱圧着することにより優れた接着性を発揮することができ、アルミ箔に対する１８０°引き剥がし粘着力（以下、「加熱圧着後１８０°引き剥がし粘着力（対アルミ箔）」と称する場合がある）が０．５Ｎ／１０ｍｍ以上（例えば０．５〜３．０Ｎ／１０ｍｍ）、好ましくは０．９５Ｎ／１０ｍｍ以上（例えば０．９５〜３．０Ｎ／１０ｍｍ、好ましくは０．９５〜２．５０Ｎ／１０ｍｍ）、特に好ましくは１．２５〜２．５０Ｎ／１０ｍｍ、最も好ましくは１．３５〜２．５０Ｎ／１０ｍｍ、更に好ましくは１．５０〜２．５０Ｎ／１０ｍｍである。加熱圧着後１８０°引き剥がし粘着力（対アルミ箔）が上記範囲を下回ると、電池内部に貼着した際に電解液中で剥離して、内部短絡を防止することが困難となる傾向がある。

また、本発明に係る電池用粘着テープは、電解液浸漬後も被着体を保持し続けることができる程度の粘着力を維持することが好ましく、例えば、アルミ箔に貼り合わせて、８０℃の電解液［エチレンカーボネート：ジエチルカーボネート（体積比）＝１：２］に８時間浸漬した後における、該アルミ箔からの１８０°引き剥がし粘着力（２５℃において）（以下、「浸漬後１８０°引き剥がし粘着力（対アルミ箔）」と称する場合がある）が０．５Ｎ／１０ｍｍ以上（例えば、０．８Ｎ／１０ｍｍ以上、好ましくは０．９Ｎ／１０ｍｍ以上、特に好ましくは０．９〜２．５Ｎ／１０ｍｍ）であることが好ましい。浸漬後１８０°引き剥がし粘着力（対アルミ箔）が上記範囲を下回ると、電池内部に貼着した際に電解液中で剥離して内部短絡を防止することが困難となる傾向がある。

また、本発明に係る電池用粘着テープには、粘着剤層表面の保護、ブロッキング防止の観点などから、粘着剤層表面にセパレータ（剥離ライナー）が設けられていてもよい。セパレータは本発明に係る電池用粘着テープを被着体に貼着する際に剥がされるものであり、必ずしも設けなくてもよい。用いられるセパレータとしては、特に限定されず、公知慣用の剥離紙などを使用できる。例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン系等の剥離剤により表面処理されたプラスチックフィルムや紙等の剥離層を有する基材；ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン・フッ化ビニリデン共重合体等のフッ素系ポリマーからなる低接着性基材；オレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）等の無極性ポリマーからなる低接着性基材などを用いることができる。

本発明に係る電池用粘着テープが両面粘着テープである場合、上記セパレータは、本発明に係る電池用粘着テープの両方の粘着剤層表面に設けられてもよいし、片方の粘着面に背面剥離層を有するセパレータを設け、シートを巻回することによって、反対側の粘着剤層表面にセパレータの背面剥離層が接するようにしてもよい。

本発明に係る電池用粘着テープは、室温では微粘着性を有するため仮固定することができる。また、ヒートシールすることにより優れた接着性を発揮することができ、電解液中でも被着体を保持し続けることができる。そのため、リチウムイオン電池等の電解液（特に非水系電解液）が封入される電池の製造において、電解液に浸漬する箇所、又は電解液に接触する可能性のある箇所に適用して、電解液の劣化を引き起こすことなく、内部短絡の発生を防止することができる。

［電池］
本発明の電池は、リチウムイオン電池等の電解液（特に非水系電解液）が封入された電池であって、異物やバリ等によるセパレータの貫通を防止する目的や、電池ケース内への電極の詰め込み適性を改善する目的（例えば、巻回型電池の巻末部を巻き止めする目的、活物質の剥がれを防止する目的）で、上記電池用粘着テープを電池構成部材に貼着して得られる電池である。

リチウムイオン電池等の電池は、正極芯体に正極活物質が塗布された正極板と、負極芯体に負極活物質が塗布された負極板とがセパレータを介して相対向させ、これらを渦巻状に巻回して得られた巻回型電極群、正極板及び負極板から引き出された電極端子、及び電解液が外装缶に封入された構造を有する。

前記電解液としては、特に限定されることがなく、例えば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）などの環状カーボネートと、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）などの鎖状カーボネートとの混合溶媒と、電解質としてＬｉＰＦ₆等のリチウム塩が溶解している電解液等を挙げることができる。

リチウムイオン電池等の電池は、例えば、上記正極板、セパレータ及び負極板をこの順に積層して電池用積層体を作製し、得られた積層体を外装缶内に収容し、更に、電解液を充填し、注液孔を封止することにより製造することができる。

電池用粘着テープの貼着部位としては、前記目的を達成することができれば特に限定されることなく、例えば、リチウムイオン電池の極板、電極端子、極板端部、セパレータにおける極板端部が接触する部分、活物質の端部、巻末部等を挙げることができる（図３参照）。

本発明の電池は、例えば、常温（２５℃）雰囲気下で電池用粘着テープを電池構成部材における前記特定部位に仮固定し、３０℃以上、２００℃未満の何れかの温度（好ましくは、粘着剤層に含有する熱可塑性エラストマーの軟化点以上、２００℃未満の温度、特に好ましくは５０〜１８０℃、最も好ましくは８０〜１７０℃）で、１ｋｇ／ｃｍ²以上（例えば、１〜５ｋｇ／ｃｍ²程度）の圧力で、０．５〜３０秒間（好ましくは０．５〜１０秒間、より好ましくは０．５〜５秒間）加熱圧着する工程を経て製造されることが好ましい。加熱圧着時の温度が上記範囲を上回ると、電池構成部材が損傷する恐れがある。一方、加熱圧着時の温度が上記範囲を下回ると、十分な接着性を発揮することが困難となる場合がある。また圧着時間が上記範囲を下回ると、十分な接着性が得られない場合がある。一方、圧着時間が上記範囲を上回ると、作業性が低下して生産性を損なう場合がある。

本発明の電池の製造方法は、室温で仮固定を行うことができる上記電池用粘着テープ使用するため、作業性、及び経済性に優れる。また、比較的低温においてヒートシールを行うことができ、加熱・接着作業を速やかに行うことができる。

上記方法により得られる本発明の電池は、内部短絡を生じ難く、また、電解液が劣化し難い。そのため、優れた電池特性を長期間に亘って発揮することができる。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

実施例１
基材として、厚さ２０μｍのポリプロピレンフィルム（商品名「トレファン」、東レ（株）製）を用いた。
粘着剤層を形成するベースポリマーとしてのマレイン酸変性熱可塑性エラストマー（商品名「アロンメルト ＰＰＥＴ１６００」、マレイン酸変性スチレン−エチレン−ブチレン共重合体、軟化点：９５℃、東亞合成（株）製）を不揮発分濃度が１５重量％となるようにトルエンで希釈して、コーティング液（１）を得た。
得られたコーティング液（１）を、上記基材上に乾燥後の厚さが２μｍとなるように塗布、乾燥して粘着剤層を形成し、粘着テープ（１）を作製した。

実施例２〜５
粘着剤層の厚みを表１に記載の厚みに変更した以外は実施例１と同様にして、粘着テープ（２）〜（５）を作製した。

実施例６
コーティング液（１）に代えて、上記商品名「アロンメルト ＰＰＥＴ１６００」 １００重量部と、粘着付与剤（商品名「アルコンＰ−１２５」、荒川化学工業（株）製）２０重量部を不揮発分濃度が１５重量％となるようにトルエンで希釈して得られたコーティング液（２）を使用し、粘着剤層の厚みを１０μｍへ変更した以外は実施例１と同様にして粘着テープ（６）を作製した。

実施例７
粘着付与剤の添加量を２０重量部から１０重量部へ変更して得られたコーティング液（３）を使用し、粘着剤層の厚みを５μｍへ変更した以外は実施例６と同様にして、粘着テープ（７）を作製した。

実施例８
粘着付与剤の添加量を２０重量部から３０重量部へ変更して得られたコーティング液（４）を使用した以外は実施例６と同様にして、粘着テープ（８）を作製した。

実施例９
基材として厚さ２０μｍのポリプロピレンフィルム（商品名「トレファン」、東レ（株）製）に代えて、厚さ１６μｍのポリフェニレンサルファイドフィルム（商品名「トレリナ 東レ（株）製）を使用し、粘着剤層の厚みを２μｍから１０μｍへ変更した以外は実施例１と同様にして、粘着テープ（９）を作製した。

実施例１０
基材として厚さ２０μｍのポリプロピレンフィルム（商品名「トレファン」、東レ（株）製）に代えて、厚さ１２μｍのポリイミドフィルム（商品名「カプトン５０Ｈ」東レ・デュポン（株）製）を使用し、粘着剤層の厚みを２μｍから１０μｍへ変更した以外は実施例１と同様にして、粘着テープ（１０）を作製した。

実施例１１
コーティング液（１）に代えて、マレイン酸変性熱可塑性エラストマー（商品名「クレイトンポリマー ＦＧ１９２４ＧＴ」、マレイン酸変性スチレン−エチレン−ブチレン共重合体、軟化点：６２℃、クレイトンポリマージャパン（株）製）１００重量部を不揮発分濃度が１５重量％となるようにトルエンで希釈して得られたコーティング液（５）を使用し、粘着剤層の厚みを１０μｍに変更した以外は実施例１と同様にして粘着テープ（１１）を作製した。

比較例１
コーティング液（１）に代えて、ポリウレタン樹脂含有接着剤（商品名「クリスボンＡＧ−９４６−ＨＶ」、ＤＩＣ（株）製）を使用し、粘着剤層の厚みを５μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、粘着テープ（１２）を作製した。

比較例２
粘着剤層の厚みを１０μｍに変更した以外は比較例１と同様にして、粘着テープ（１３）を作製した。

比較例３
アクリル酸２−エチルヘキシル／アクリル酸エチル／アクリル酸ヒドロキシエチル（重量比：５０重量部／５０重量部／５重量部）を構成モノマーとするアクリル系共重合体１００重量部、イソシアネート系架橋剤（商品名「コロネートＬ」、日本ポリウレタン（株）製）２重量部を不揮発分濃度が１５重量％となるようにトルエンで希釈してコーティング液（６）を得た。
コーティング液（１）に代えて、コーティング液（６）を使用し、粘着剤層の厚みを１０μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、粘着テープ（１４）を作製した。

比較例４
粘着剤層の厚みを２００μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、粘着テープ（１５）を作製した。

比較例５
粘着剤層の厚みを１μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、粘着テープ（１６）を作製した。

比較例６
熱可塑性エラストマー（商品名「セプトン２０６３」、ポリスチレンブロック／ポリオレフィンブロック共重合体、軟化点：１０６℃、クラレ（株）製）を不揮発分濃度が１５重量％となるようにトルエンで希釈して、コーティング液（７）を得た。
コーティング液（１）に代えて、コーティング液（７）を使用し、粘着剤層の厚みを１０μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、粘着テープ（１７）を作製した。

実施例及び比較例で得られた粘着テープについて、下記方法により、接着性、作業性、及び電解液劣化防止性について評価した。

［接着性］
実施例及び比較例で得られた粘着テープをアルミ箔に、常温（２５℃）にて２ｋｇ／ｃｍ²の圧力を２秒間負荷して圧着し、試験体を得た。
得られた試験体について、精密万能試験機（商品名「オートグラフＡＧ−Ｉ」、（株）島津製作所製）を使用し、常温（２５℃）にて、剥離速度３００mm/min、剥離角度１８０°により粘着テープとアルミ箔とを剥離する際に要する力[１８０°引き剥がし粘着力（対アルミ箔）]（Ｎ／１０ｍｍ）を測定して、２５℃圧着時接着力とした。

また、各実施例及び比較例で得られた粘着テープを表２に記載の温度で２ｋｇ／ｃｍ²の圧力を２秒間負荷して加熱圧着し、試験体を得た。
得られた試験体を上記と同様の方法で粘着テープとアルミ箔とを剥離する際に要する力[加熱圧着後１８０°引き剥がし粘着力（対アルミ箔）]（Ｎ／１０ｍｍ）を測定して、加熱圧着時接着力とした。

更に、試験体（室温圧着後又は加熱圧着後の試験体）をエチレンカーボネート：ジエチルカーボネートを重量比１：１で混合して得られた電解液に、８０℃で８時間浸漬させた。その後、電解液から引き揚げた試験体について上記と同じ方法で、粘着テープとアルミ箔とを剥離する際に要する力[浸漬後１８０°引き剥がし粘着力（対アルミ箔）]（Ｎ／１０ｍｍ）を測定して、電解液浸漬後接着力とした。尚、上記接着性試験により粘着テープが剥がれずにアルミ箔が破壊された場合は、「○（アルミ箔破壊）」とした。また、浸漬時間（８時間）内に、アルミ箔から剥離した場合は、「×」とした。

［作業性］
下記方法によりリチウムイオン二次電池を組み立て、作業性について下記基準により評価した。
評価基準：
特に問題なく作製可能：○
下記の１以上に該当する場合：×
仮固定不可（室温での接着力が０．０５Ｎ/１０ｍｍ未満）
加熱圧着後の接着力不足（０．５Ｎ/１０ｍｍ未満）
加熱圧着による基材の劣化・損傷（例えば、基材が１０ｍｍ以上カールする等）
活物質との段差が１００μｍ以上

＜正極シート＞
正極活物質であるコバルト酸リチウム（商品名「セルシードＣ−１０」、日本化学工業（株）製）８５重量部と、導電助剤であるアセチレンブラック（商品名「デンカブラック」、電気化学工業（株）製）１０重量部と、バインダーであるフッ化ビニリデン樹脂（商品名「クレハＫＦポリマーＬ＃１１２０」、呉羽化学工業（株）製）５重量部とを混合し、これを不揮発分濃度が１５重量％となるように、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを用いてスラリーとした。
このスラリーを、厚み２０μｍのアルミ箔（集電体）上に、厚み２００μｍとなるように塗布した。その後、この塗膜を、８０℃で１時間、１２０℃で２時間乾燥させた後、ロールプレスにて加圧して、正極活物質層の厚みが１００μｍのシートを調製した。
このシートを用いて、正極活物質部が２７ｍｍ角で、タブ付け部を有する正極シートを作製した。次いで、この正極シートのタブ付け部にアルミニウム製のタブをスポット溶接して、旗型正極シートとした。正極活物質層の塗布部と未塗布部の境界に実施例及び比較例で得られた粘着テープを正極活物質層に架かる様に貼り合わせた。

＜負極シート＞
負極活物質であるメソカーボンマイクロビーズ（商品名「ＭＣＭＢ６−２８」、大阪ガスケミカル（株）製）８０重量部と、導電助剤であるアセチレンブラック（商品名「デンカブラック」、電気化学工業（株）製）１０重量部と、バインダーであるフッ化ビニリデン樹脂（商品名「クレハＫＦポリマーＬ＃１１２０」、呉羽化学工業（株）製）１０重量部とを混合し、これを不揮発分濃度が１５重量％となるように、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを用いてスラリーとした。
このスラリーを、厚み２０μｍの銅箔（集電体）上に、厚み２００μｍとなるように塗布した。その後、この塗膜を、８０℃で１時間、１２０℃で２時間乾燥させた後、ロールプレスにて加圧して、負極活物質層の厚みが１００μｍであるシートを調製した。このシートを用いて、負極活物質部が２９ｍｍ角で、タブ付け部を有する負極シートを作製した。次いで、この負極シートのタブ付け部にニッケル製のタブをスポット溶接して、旗型負極シートとした。

＜セパレータ＞
セパレータはポリプロピレン多孔膜（商品名「Celgard」、厚み：２５μｍ、空孔率：４１％）を用いた。

＜電池作製＞
上記正極シート、セパレータ及び負極シートをこの順に積層して電池用積層体を作製した。得られた電池用積層体を、アルミニウムラミネートパッケージ内に収容し、更に、エチレンカーボネート／ジエチルカーボネート（体積比：１／２）混合溶媒に、１．４モル／Ｌ濃度でヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ₆）を溶解して得られた電解液を注液した。次いで、パッケージを封口して、リチウムイオン二次電池を組み立てた。

［電解液劣化防止性］
上記方法により作成したリチウムイオン二次電池について、０．２ＣｍＡ、電圧４．２Ｖにて定電流定電圧充電した後、電極間を開放して８０℃オーブンに２０日間投入した。その後、電池電圧変化量（Ｖ）を測定し、電圧維持性を検証することにより電解液劣化防止性を評価した。

上記評価結果を下記表２にまとめて示す。

＊１（正極活物質層との段差が大きすぎた）
＊２、＊３（仮固定ができなかった）

１ 基材
２、２１、２２ 粘着剤層
３、３１、３２ 電池用粘着テープ
４ 電極端子
５ 正極板
６ 負極板
７ セパレータ
８ 活物質

Claims (7)

1. 基材の少なくとも一方の面に粘着剤層を有する電池用粘着テープであって、粘着剤層の厚みが２〜１００μｍであり、且つ２５℃圧着後のアルミ箔に対する１８０°引き剥がし粘着力が０．０５Ｎ／１０ｍｍ以上、３０℃以上、２００℃未満の温度での加熱圧着後のアルミ箔に対する１８０°引き剥がし粘着力が０．５Ｎ／１０ｍｍ以上である電池用粘着テープ。
2. 粘着剤層が、熱可塑性エラストマーを含有する請求項１に記載の電池用粘着テープ。
3. 熱可塑性エラストマーが酸変性熱可塑性エラストマーである請求項２に記載の電池用粘着テープ。
4. 粘着剤層が、熱可塑性エラストマーと粘着付与剤を含有する請求項２又は３に記載の電池用粘着テープ。
5. 熱可塑性エラストマー１００重量部に対して粘着付与剤を５〜５０重量部含有する請求項４に記載の電池用粘着テープ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の電池用粘着テープを電池構成部材に貼着して得られる電池。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の電池用粘着テープを電池構成部材に貼り合わせ、３０℃以上、２００℃未満の温度で加熱圧着する工程を有する電池の製造方法。

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