JP2014186914A - タブリード - Google Patents
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Abstract
【課題】集電箔との溶接において十分な溶接強度を確保できると共に、タブリード同士での溶接においても十分な溶接強度を確保できるタブリードを提供する。
【解決手段】
本発明のタブリード１は、金属基層２と、金属基層２の両面に積層されたニッケルめっき層３と、を備え、ニッケルめっき層３は、Ｎｉ含有率が９９．９０質量％以上、Ｓｎ含有率が０．０１０質量％以下、Ｚｎ含有率が０．０１０質量％以下であることを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】
本発明のタブリード１は、金属基層２と、金属基層２の両面に積層されたニッケルめっき層３と、を備え、ニッケルめっき層３は、Ｎｉ含有率が９９．９０質量％以上、Ｓｎ含有率が０．０１０質量％以下、Ｚｎ含有率が０．０１０質量％以下であることを特徴とする。
【選択図】図２
Description
本発明は、例えば、リチウムイオン２次電池等の２次電池用のタブリード、電気二重層キャパシター等の電気化学デバイス用のタブリード等として好適に用いられるタブリードに関する。
２次電池（非水電解質リチウム２次電池等）やキャパシターには、外部に電気を取り出すためのタブリードが設けられている。２次電池では、タブリードは、一端が電池素子に接続され、対向する外装体フィルムに挟着され、他端が前記外装体フィルムの外側に導出されている。
前記タブリードとしては、導体の長さ方向の中間部分に絶縁フィルムが導体の両面に貼り合わされたタブリードであって、前記導体が、銅にニッケルがメッキされたものからなる構成が公知である。（特許文献１、２参照）。
タブリードは、集電箔（アルミニウム箔、銅箔等）との溶接において十分な溶接強度を確保できると共に、タブリード同士での溶接においても十分な溶接強度を確保できることが求められている。
しかしながら、ニッケルメッキ層の不純物等を考慮することなく単に銅箔の両面にニッケルメッキを行ったタブリードでは、集電箔との溶接およびタブリード同士での溶接の両方において十分な溶接強度を確保することは困難であった。
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、集電箔との溶接において十分な溶接強度を確保できると共に、タブリード同士での溶接においても十分な溶接強度を確保できるタブリードを提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
［１］金属基層と、
前記金属基層の両面に積層されたニッケルめっき層と、を備え、
前記ニッケルめっき層は、Ｎｉ含有率が９９．９０質量％以上、Ｓｎ含有率が０．０１０質量％以下、Ｚｎ含有率が０．０１０質量％以下であることを特徴とするタブリード。
前記金属基層の両面に積層されたニッケルめっき層と、を備え、
前記ニッケルめっき層は、Ｎｉ含有率が９９．９０質量％以上、Ｓｎ含有率が０．０１０質量％以下、Ｚｎ含有率が０．０１０質量％以下であることを特徴とするタブリード。
［２］前記ニッケルめっき層の厚さが３．０μｍ以下である前項１に記載のタブリード。
［３］前記ニッケルめっき層は、Ｎｉ含有率が９９．９０質量％以上、Ｓｎ含有率が０．００５質量％以下、Ｚｎ含有率が０．００５質量％以下である前項１または２に記載のタブリード。
［４］リチウムイオン電池用又はリチウムイオンキャパシタ用のタブリードである前項１〜３のいずれか１項に記載のタブリード。
［１］の発明に係るタブリードは、金属基層と、金属基層の両面に積層されたニッケルめっき層と、を備えた構成であって、ニッケルめっき層は、Ｎｉ含有率が９９．９０質量％以上、Ｓｎ含有率が０．０１０質量％以下、Ｚｎ含有率が０．０１０質量％以下である組成であるから、集電箔（アルミニウム箔、銅箔等）との溶接において十分な溶接強度を確保できると共に、タブリード同士での溶接においても十分な溶接強度を確保できる。
［２］の発明では、ニッケルめっき層の厚さが３．０μｍ以下に設定されているから、金属基層の縁部（エッジ部）でのめっき部の局所的な成長を極力抑止することができ、これによりめっき層の厚さの均一性が向上するので、絶縁フィルムの端面部樹脂の流れが不足することにより生じる絶縁フィルムの溶着不良を防止できる（タブリードと絶縁フィルムの接合性を向上させることができる）。
［３］の発明では、ニッケルめっき層は、Ｎｉ含有率が９９．９０質量％以上、Ｓｎ含有率が０．００５質量％以下、Ｚｎ含有率が０．００５質量％以下であるから、集電箔（アルミニウム箔、銅箔等）との溶接強度をさらに向上させることができると共に、タブリード同士の溶接強度もさらに向上させることができる。
［４］の発明では、集電箔（アルミニウム箔、銅箔等）との溶接性及びタブリード同士の溶接性にも優れたリチウムイオン電池用タブリード又はリチウムイオンキャパシタ用タブリードが提供される。
本発明に係るタブリード１の一実施形態を図１、２に示す。前記タブリード１は、平面視矩形状のタブリード本体５と、該タブリード本体５の長さ方向の一部の領域の一方の面（上面）に接着された樹脂製の第１絶縁フィルム６と、前記一部の領域の他方の面（下面）に接着された樹脂製の第２絶縁フィルム７とを備える。
前記第１絶縁フィルム６の両端部（左端部と右端部）は、いずれも、前記タブリード本体５の幅方向の端縁より幅方向の外方にはみ出している。また、前記第２絶縁フィルム７の両端部（左端部と右端部）は、いずれも、前記タブリード本体５の幅方向の端縁より幅方向の外方にはみ出している。
前記第１絶縁フィルム６の一端部（左端部）と、前記第２絶縁フィルム７の一端部（左端部）とが相互に溶着一体化され、前記第１絶縁フィルム６の他端部（右端部）と、前記第２絶縁フィルム７の他端部（右端部）とが相互に溶着一体化されている（図１、２参照）。
前記タブリード本体５は、金属基層２と、該金属基層２の両面に積層されたニッケルめっき層３、３と、本体５の表面全体に存在する表面処理層４と、を備えている（図２参照）。
前記金属基層２の素材としては、特に限定されるものではないが、例えば、正極用としては、アルミニウム板等が挙げられ、負極用としては、銅板等が挙げられる。前記金属基層２の厚さは、１００μｍ〜５００μｍの範囲であるのが好ましい。
本発明では、前記ニッケルめっき層３は、Ｎｉ含有率が９９．９０質量％以上、Ｓｎ含有率が０．０１０質量％以下、Ｚｎ含有率が０．０１０質量％以下に設定される。ニッケルめっき層３が、このような特定の金属組成であることにより、集電箔（アルミニウム箔、銅箔等）との溶接において十分な溶接強度を確保できると共に、タブリード同士での溶接においても十分な溶接強度を確保できる。
中でも、前記ニッケルめっき層３は、Ｎｉ含有率が９９．９０質量％〜１００．００質量％、Ｓｎ含有率が０．００質量％〜０．００５質量％、Ｚｎ含有率が０．００質量％〜０．００５質量％以下に設定されているのが好ましい。
なお、Ｓｎ含有率やＺｎ含有率が０．０１０質量％を超えると溶接性が悪くなる理由としては、ＳｎやＺｎがニッケルめっき層３内に０．０１０質量％を超えて不純物として存在する場合、シーム溶接では電流密度が低下するためと推定され、超音波溶接では超音波振動の伝播を阻害するためと推定されるが、定かではない。
Ｎｉ含有率が９９．９０質量％以上、Ｓｎ含有率が０．０１０質量％以下、Ｚｎ含有率が０．０１０質量％以下のニッケルめっき層３を形成させるためには、例えば、Ｎｉ含有率：９９．９０質量％以上を実現できる程度にＮｉ含有率が極めて高く、かつＳｎ含有率とＺｎ含有率が極めて小さいめっき浴を使用することで対応できる。或いは、めっき形成処理時に、０．５Ａ／ｄｍ2〜０．８Ａ／ｄｍ2程度の低電流密度で電解することにより、Ｓｎ、Ｚｎ等を電解除去しつつニッケルめっき層３を形成することで対応できる。
さらに、本発明では、前記ニッケルめっき層３は、Ｃｒ含有率が０．０２０質量％以下、Ｃｕ含有率が０．０００５質量％以下、Ｆｅ含有率が０．０８０質量％以下、Ｐｂ含有率が０．００３質量％以下に設定されているのが好ましい。
前記ニッケルめっき層３の厚さＴは３．０μｍ以下であるのが好ましい。３．０μｍ以下に設定されていることで、金属基層２の縁部（エッジ部）でのめっき部の局所的な成長を極力抑止することができ、これによりめっき層３の厚さの均一性が向上する。中でも、前記ニッケルめっき層３の厚さＴは２．０μｍ以下であるのがより好ましい。
前記表面処理層４としては、特に限定されるものではないが、例えば、リン酸クロメート下地処理層などが挙げられる。前記リン酸クロメート下地処理層は、例えば、反応型の浸漬処理加工を行う、又は、リン酸とクロム酸塩と樹脂を含む液をロールコートすることにより形成できる。
前記タブリード本体５の平面視形状は、特に限定されるものではないが、例えば、長方形、正方形等が挙げられる。前記タブリード本体５の厚さは、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲であるのが好ましい。
前記第１絶縁フィルム６の平面視形状及び第２絶縁フィルム７の平面視形状は、特に限定されるものではないが、例えば、長方形、正方形等が挙げられる。
前記第１絶縁フィルム６の厚さ及び第２絶縁フィルム７の厚さは、それぞれ１００μｍ〜２５０μｍの範囲であるのが好ましい。前記第１絶縁フィルム６及び第２絶縁フィルム７の素材としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂などが挙げられる。
上記構成に係るタブリード１は、例えば、次のような方法で製造することができる。即ち、タブリード本体５の長さ方向の一部の領域を被覆するように該タブリード本体５の上下両面にそれぞれ樹脂製の絶縁フィルム６、７を重ね合わせた状態でこれらを上下一対の加熱加圧具で挟み込んで熱プレスすることにより製造できる。
本発明に係るタブリード１を用いて構成された電池２０の一実施形態を図３、４に示す。本実施形態の電池２０は、非水電解質リチウム２次電池である。この電池２０は、フィルム状の正極とフィルム状の負極とがセパレータを介して重ね合わせ状に配置され、これら正極と負極の間に非水電解質が介在するように構成されてリチウムイオンの伝達により充放電可能に構成されたものである。これら正極、負極及び電解質を含んでなる電池本体部１９は、外装材１０により液密状態に被覆されている、即ち外装材１０の内部に封入されている（図３、４参照）。
前記負極に対して負極タブリード１Ａの一端部が電気的に接続され、該負極タブリード１Ａの他端部が前記外装材１０の外部に露出されている（導出されている）（図３参照）。図４に示すように、前記負極タブリード１Ａの長さ方向の中間部領域の両面の絶縁フィルム６、７を挟み込む態様で前記外装材１０の縁部が配置され、この外装材１０の内側層１１の縁部がヒートシール等によって負極タブリード１Ａの絶縁フィルム６、７に封止接合されている。本実施形態では、前記負極タブリード１Ａとして、本発明のタブリード１（図１、２参照）が用いられている。
また、前記正極に対して正極タブリード１Ｂの一端部が電気的に接続され、該正極タブリード１Ｂの他端部が前記外装材１０の外部に露出されている（導出されている）（図３参照）。前記正極タブリード１Ｂの長さ方向の中間部領域の両面の絶縁フィルム６、７を挟み込む態様で前記外装材１０の縁部が配置され、この外装材１０の内側層１１の縁部がヒートシール等によって正極タブリード１Ｂの絶縁フィルム６、７に封止接合されている。本実施形態では、前記正極タブリード１Ｂとしてアルミニウム箔が用いられている。
前記正極としては、特に限定されるものではなく、例えば非水電解質電池用として公知の正極材料を用いることができ、具体的には例えば、正極活物質としてのリチウム塩（ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎＯ2、ＬｉＦｅＯ2）、導電剤であるカーボン粉末、結着剤としてのＰＶＤＦを混合した混合組成物を、正極集電体であるアルミニウム板の表面に塗布、乾燥して形成された正極などを例示できる。前記カーボン粉末としては、特に限定されるものではないが、例えば粉体の黒鉛、粒状の黒鉛、フラーレンの黒鉛、カーボンナノチューブ等を例示できる。
また、前記負極としては、特に限定されるものではなく、例えば非水電解質電池用として公知の負極材料を用いることができ、具体的には例えば、負極活物質としての黒鉛粉末、結着剤としてのＰＶＤＦを混合した混合組成物を、負極集電体である銅板の表面に塗布、乾燥して形成された負極などを例示できる。
また、前記電解質としては、特に限定されるものではなく、例えば非水電解質電池用として公知の非水電解質を用いることができる。この非水電解質としては、非水溶媒と電解質とを含有してなるゲル状のものが好適である。前記非水溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が挙げられる。前記電解質としては、特に限定されるものではないが、例えば、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4等が挙げられる。
また、前記セパレータとしては、特に限定されるものではなく、例えば非水電解質電池用として公知のセパレータを用いることができる。具体的には、例えば、多孔質ポリプロピレン等が挙げられる。
前記外装材１０としては、例えば、金属箔層１２の一方の面に耐熱性樹脂層（外側層）１３が積層一体化されると共に、前記金属箔層１２の他方の面に熱可塑性樹脂層（内側層）１１が積層一体化されてなる外装材等が挙げられる。中でも、前記外装材１０としては、金属箔層１２の上面に第１接着剤層を介して耐熱性樹脂層（外側層）１３が積層一体化されると共に、前記金属箔層１２の下面に第２接着剤層を介して熱可塑性樹脂層（内側層）１１が積層一体化された構成であるのが好ましい。
前記耐熱性樹脂層（外側層）１３としては、特に限定されるものではないが、例えば、ナイロンフィルム等のポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム等が挙げられ、これらの延伸フィルムが好ましく用いられる。中でも、前記耐熱性樹脂層１３としては、二軸延伸ナイロンフィルム等の二軸延伸ポリアミドフィルム、二軸延伸ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム又は二軸延伸ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムを用いるのが特に好ましい。前記ナイロンフィルムとしては、特に限定されるものではないが、例えば、６ナイロンフィルム、６，６ナイロンフィルム、ＭＸＤナイロンフィルム等が挙げられる。なお、前記耐熱性樹脂層２は、単層で形成されていても良いし、或いは、例えばポリエステルフィルム／ポリアミドフィルムからなる複層（ＰＥＴフィルム／ナイロンフィルムからなる複層等）で形成されていても良い。前記耐熱性樹脂層１３の厚さは、１２μｍ〜５０μｍであるのが好ましい。
前記熱可塑性樹脂層（内側層）１１は、リチウムイオン二次電池等で用いられる腐食性の強い電解液などに対しても優れた耐薬品性を具備させると共に、包材にヒートシール性を付与する役割を担うものである。
前記熱可塑性樹脂層１１としては、特に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂未延伸フィルム層であるのが好ましい。前記熱可塑性樹脂未延伸フィルム層は、特に限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン系共重合体、これらの酸変性物およびアイオノマーからなる群より選ばれた少なくとも１種の熱可塑性樹脂からなる未延伸フィルムにより構成されるのが好ましい。前記熱可塑性樹脂層１１の厚さは、２０μｍ〜８０μｍに設定されるのが好ましい。
前記金属箔層１２は、外装材１０に酸素や水分の侵入を阻止するガスバリア性を付与する役割を担うものである。前記金属箔層１２としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム箔、銅箔等が挙げられ、アルミニウム箔が一般的に用いられる。前記金属箔層１２の厚さは、２０μｍ〜１００μｍであるのが好ましい。２０μｍ以上であることで金属箔を製造する際の圧延時のピンホール発生を防止できると共に、１００μｍ以下であることで張り出し成形時や絞り成形時の応力を小さくできて成形性を向上させることができる。
次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。
＜実施例１＞
ニッケルめっき処理液（無光沢ニッケル浴：硫酸ニッケル２６０ｇ／Ｌ、硫化ニッケル４５ｇ／Ｌ、ホウ酸４０ｇ／Ｌ、ｐＨ４、浴温度５５℃）に厚さ２００μｍの銅条（Ｃ１０２０−Ｏ（無酸素銅））を浸漬し、無光沢ニッケル浴中の塩化アンモニウム量が１７ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．３Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が５ｍ／分の条件にて、めっき加工することによって、銅条の両面にニッケルめっき層３、３を形成せしめた後、該ニッケルめっき層をフープ状（条材：５０ｍｍ幅品での連続加工）で加工を行い、次いで長さ４０ｍｍピッチでの切断加工を行うことによって、厚さ２００μｍの銅板（金属基層）２の両面に厚さ１．５μｍのニッケルめっき層３、３がそれぞれ積層されてなる金属板（長さ４０ｍｍ×幅Ｗａ５０ｍｍ）５を得た。次に、前記金属板（タブリード本体）５の両面に、各面の長さ方向の中間部の領域を被覆するようにそれぞれ、オレフィン系樹脂製絶縁フィルム（長さ１５ｍｍ×幅Ｗｃ６０ｍｍ×厚さ１００μｍ）６、７を重ね合わせて配置し、これらを上下から挟み込んで１５０℃で熱プレスすることによって、図１に示す構成のタブリード１を得た。
ニッケルめっき処理液（無光沢ニッケル浴：硫酸ニッケル２６０ｇ／Ｌ、硫化ニッケル４５ｇ／Ｌ、ホウ酸４０ｇ／Ｌ、ｐＨ４、浴温度５５℃）に厚さ２００μｍの銅条（Ｃ１０２０−Ｏ（無酸素銅））を浸漬し、無光沢ニッケル浴中の塩化アンモニウム量が１７ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．３Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が５ｍ／分の条件にて、めっき加工することによって、銅条の両面にニッケルめっき層３、３を形成せしめた後、該ニッケルめっき層をフープ状（条材：５０ｍｍ幅品での連続加工）で加工を行い、次いで長さ４０ｍｍピッチでの切断加工を行うことによって、厚さ２００μｍの銅板（金属基層）２の両面に厚さ１．５μｍのニッケルめっき層３、３がそれぞれ積層されてなる金属板（長さ４０ｍｍ×幅Ｗａ５０ｍｍ）５を得た。次に、前記金属板（タブリード本体）５の両面に、各面の長さ方向の中間部の領域を被覆するようにそれぞれ、オレフィン系樹脂製絶縁フィルム（長さ１５ｍｍ×幅Ｗｃ６０ｍｍ×厚さ１００μｍ）６、７を重ね合わせて配置し、これらを上下から挟み込んで１５０℃で熱プレスすることによって、図１に示す構成のタブリード１を得た。
得られたタブリードは、ニッケルめっき層におけるＮｉ含有率が９９．９８質量％、Ｓｎ含有率が０．０００５質量％以下、Ｚｎ含有率が０．０００５質量％以下であった。
＜実施例２＞
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１３．５ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．４Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が４．０ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成のタブリード１を得た。
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１３．５ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．４Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が４．０ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成のタブリード１を得た。
得られたタブリードは、ニッケルめっき層におけるＮｉ含有率が９９．９２質量％、Ｓｎ含有率が０．００３質量％、Ｚｎ含有率が０．００３質量％であった。また、ニッケルめっき層の厚さＴは、２．５μｍであった。
＜実施例３＞
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１５．０ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．４Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が３．５ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成のタブリード１を得た。
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１５．０ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．４Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が３．５ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成のタブリード１を得た。
得られたタブリードは、ニッケルめっき層におけるＮｉ含有率が９９．９５質量％、Ｓｎ含有率が０．００３質量％、Ｚｎ含有率が０．００３質量％であった。また、ニッケルめっき層の厚さＴは、３．０μｍであった。
＜実施例４＞
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１４．０ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．６Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が４．０ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成のタブリード１を得た。
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１４．０ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．６Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が４．０ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成のタブリード１を得た。
得られたタブリードは、ニッケルめっき層におけるＮｉ含有率が９９．９３質量％、Ｓｎ含有率が０．００９５質量％、Ｚｎ含有率が０．００９５質量％であった。また、ニッケルめっき層の厚さＴは、２．５μｍであった。
＜実施例５＞
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１６．５ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．５Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が５．０ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成のタブリード１を得た。
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１６．５ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．５Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が５．０ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成のタブリード１を得た。
得られたタブリードは、ニッケルめっき層におけるＮｉ含有率が９９．９７質量％、Ｓｎ含有率が０．００８質量％、Ｚｎ含有率が０．００５質量％であった。また、ニッケルめっき層の厚さＴは、１．５μｍであった。
＜比較例１＞
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１２．０ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．４Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が４．０ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、タブリード１を得た。
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１２．０ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．４Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が４．０ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、タブリード１を得た。
得られたタブリードは、ニッケルめっき層におけるＮｉ含有率が９９．８０質量％、Ｓｎ含有率が０．００３質量％、Ｚｎ含有率が０．００３質量％であった。また、ニッケルめっき層の厚さＴは、２．５μｍであった。
＜比較例２＞
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１５．０ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．８Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が３．５ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、タブリード１を得た。
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１５．０ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．８Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が３．５ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、タブリード１を得た。
得られたタブリードは、ニッケルめっき層におけるＮｉ含有率が９９．９５質量％、Ｓｎ含有率が０．０１６質量％、Ｚｎ含有率が０．００８質量％であった。また、ニッケルめっき層の厚さＴは、３．０μｍであった。
＜比較例３＞
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１３．０ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．５Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が４．０ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、タブリード１を得た。
メッキを行う際の条件を、浴中の塩化アンモニウム量が１３．０ｇ／Ｌ、不純物の電解除去電流密度が０．５Ａ／ｄｍ2、めっきライン加工速度が４．０ｍ／分の条件とした以外は、実施例１と同様にして、タブリード１を得た。
得られたタブリードは、ニッケルめっき層におけるＮｉ含有率が９９．９０質量％、Ｓｎ含有率が０．００８質量％、Ｚｎ含有率が０．０１２質量％であった。また、ニッケルめっき層の厚さＴは、２．５μｍであった。
なお、上記各実施例、各比較例において、めっき層３の厚さＴは、絶縁フィルムを被覆する前のタブリードの長さ方向の中心部であって幅方向の中心部におけるめっき層の厚さＴを蛍光Ｘ線膜厚計で測定して得た値である。
また、ニッケルめっき層における、Ｎｉ含有率、Ｓｎ含有率、Ｚｎ含有率は、ＩＣＰ発光分光分析計を用いて測定して得られた値である。
上記のようにして得られた各タブリードについて下記評価法に基づいて評価を行った。その結果を表１に示す。
＜タブリードと集電箔との超音波溶接性の評価法＞
実施例１で得られたタブリード１枚の上に、厚さ１５μｍの銅箔（幅５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ）を２０枚重ねたものを載置し、この状態で下記条件にて超音波溶接を行うことによってタブリードと銅箔を溶接した。しかる後、一方のタブリードを水平状態に固定し、他方の２０枚の銅箔をまとめて保持して９０度剥離したときの剥離面の状態等を観察し、この観察結果を踏まえて、下記判定基準に基づいて超音波溶接性を評価した。実施例２〜５、比較例１〜３についても、上記実施例１と同様にして、下記判定基準に基づいて超音波溶接性を評価した。
（超音波溶接条件）
出力：１５００Ｗ
圧力：０．４１ＭＰａ
エネルギー：５００Ｊ／１パルス
溶接時間：０．５秒
（判定基準）
「◎」…タブリードと銅箔（集電箔）との溶接部は破壊されず、溶接部以外の部位で破壊が生じる（より十分な溶接強度が得られている）
「○」…十分な剥離強度が得られており、タブリードのめっき層と銅箔（集電箔）との界面（溶接界面）での剥離が生じる（十分な溶接強度が得られている）
「×」…超音波溶接することができない。
実施例１で得られたタブリード１枚の上に、厚さ１５μｍの銅箔（幅５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ）を２０枚重ねたものを載置し、この状態で下記条件にて超音波溶接を行うことによってタブリードと銅箔を溶接した。しかる後、一方のタブリードを水平状態に固定し、他方の２０枚の銅箔をまとめて保持して９０度剥離したときの剥離面の状態等を観察し、この観察結果を踏まえて、下記判定基準に基づいて超音波溶接性を評価した。実施例２〜５、比較例１〜３についても、上記実施例１と同様にして、下記判定基準に基づいて超音波溶接性を評価した。
（超音波溶接条件）
出力：１５００Ｗ
圧力：０．４１ＭＰａ
エネルギー：５００Ｊ／１パルス
溶接時間：０．５秒
（判定基準）
「◎」…タブリードと銅箔（集電箔）との溶接部は破壊されず、溶接部以外の部位で破壊が生じる（より十分な溶接強度が得られている）
「○」…十分な剥離強度が得られており、タブリードのめっき層と銅箔（集電箔）との界面（溶接界面）での剥離が生じる（十分な溶接強度が得られている）
「×」…超音波溶接することができない。
＜タブリードと集電箔とのシーム溶接性の評価法＞
実施例１で得られたタブリード１枚の上に、厚さ１５μｍの銅箔（幅５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ）を２０枚重ねたものを載置し、この状態で下記条件にてシーム溶接を行うことによってタブリードと銅箔を溶接した。しかる後、一方のタブリードを水平状態に固定し、他方の２０枚の銅箔をまとめて保持して９０度剥離したときの剥離面の状態等を観察し、この観察結果を踏まえて、下記判定基準に基づいて超音波溶接性を評価した。実施例２〜５、比較例１〜３についても、上記実施例１と同様にして、下記判定基準に基づいて超音波溶接性を評価した。
（シーム溶接条件）
短絡電流：７５００Ａ
加圧力 ：０．１ＭＰａ
送り速度：５００ｍｍ／分
電極材 ：タングステン
（判定基準）
「◎」…タブリードと銅箔（集電箔）との溶接部は破壊されず、溶接部以外の部位で破壊が生じる（より十分な溶接強度が得られている）
「○」…十分な剥離強度が得られており、タブリードのめっき層と銅箔（集電箔）との界面（溶接界面）での剥離が生じる（十分な溶接強度が得られている）
「×」…シーム溶接することができない。
実施例１で得られたタブリード１枚の上に、厚さ１５μｍの銅箔（幅５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ）を２０枚重ねたものを載置し、この状態で下記条件にてシーム溶接を行うことによってタブリードと銅箔を溶接した。しかる後、一方のタブリードを水平状態に固定し、他方の２０枚の銅箔をまとめて保持して９０度剥離したときの剥離面の状態等を観察し、この観察結果を踏まえて、下記判定基準に基づいて超音波溶接性を評価した。実施例２〜５、比較例１〜３についても、上記実施例１と同様にして、下記判定基準に基づいて超音波溶接性を評価した。
（シーム溶接条件）
短絡電流：７５００Ａ
加圧力 ：０．１ＭＰａ
送り速度：５００ｍｍ／分
電極材 ：タングステン
（判定基準）
「◎」…タブリードと銅箔（集電箔）との溶接部は破壊されず、溶接部以外の部位で破壊が生じる（より十分な溶接強度が得られている）
「○」…十分な剥離強度が得られており、タブリードのめっき層と銅箔（集電箔）との界面（溶接界面）での剥離が生じる（十分な溶接強度が得られている）
「×」…シーム溶接することができない。
＜タブリード同士の超音波溶接性の評価法＞
実施例１で得られたタブリードを２枚準備し、これら２枚のタブリードの長さ方向の端部同士を重ね合わせ、この重ね合わせ状態で下記条件にて超音波溶接を行うことによってタブリード同士を溶接した。しかる後、一方のタブリードを水平状態に固定し、他方のタブリードを９０度剥離したときの剥離面の状態等を観察し、この観察結果を踏まえて、下記判定基準に基づいて超音波溶接性を評価した。実施例２〜５、比較例１〜３についても、上記実施例１と同様にして、下記判定基準に基づいて超音波溶接性を評価した。
（超音波溶接条件）
出力：１５００Ｗ
圧力：０．４１ＭＰａ
エネルギー：５００Ｊ／１パルス
溶接時間：０．３秒
（判定基準）
「◎」…タブリード同士の溶接部は破壊されず、溶接部以外の部位で破壊が生じる（より十分な溶接強度が得られている）
「○」…十分な剥離強度が得られており、めっき層同士の界面（溶接界面）での剥離が生じる（十分な溶接強度が得られている）
「×」…超音波溶接することができない。
実施例１で得られたタブリードを２枚準備し、これら２枚のタブリードの長さ方向の端部同士を重ね合わせ、この重ね合わせ状態で下記条件にて超音波溶接を行うことによってタブリード同士を溶接した。しかる後、一方のタブリードを水平状態に固定し、他方のタブリードを９０度剥離したときの剥離面の状態等を観察し、この観察結果を踏まえて、下記判定基準に基づいて超音波溶接性を評価した。実施例２〜５、比較例１〜３についても、上記実施例１と同様にして、下記判定基準に基づいて超音波溶接性を評価した。
（超音波溶接条件）
出力：１５００Ｗ
圧力：０．４１ＭＰａ
エネルギー：５００Ｊ／１パルス
溶接時間：０．３秒
（判定基準）
「◎」…タブリード同士の溶接部は破壊されず、溶接部以外の部位で破壊が生じる（より十分な溶接強度が得られている）
「○」…十分な剥離強度が得られており、めっき層同士の界面（溶接界面）での剥離が生じる（十分な溶接強度が得られている）
「×」…超音波溶接することができない。
＜タブリード同士のシーム溶接性の評価法＞
実施例１で得られたタブリードを２枚準備し、これら２枚のタブリードの長さ方向の端部同士を重ね合わせ、この重ね合わせ状態で下記条件にてシーム溶接を行うことによってタブリード同士を溶接した。しかる後、一方のタブリードを水平状態に固定し、他方のタブリードを９０度剥離したときの剥離面の状態等を観察し、この観察結果を踏まえて、下記判定基準に基づいてシーム溶接性を評価した。実施例２〜５、比較例１〜３についても、上記実施例１と同様にして、下記判定基準に基づいてシーム溶接性を評価した。
（シーム溶接条件）
短絡電流：７５００Ａ
加圧力 ：０．１ＭＰａ
送り速度：５００ｍｍ／分
電極材 ：タングステン
（判定基準）
「◎」…タブリード同士の溶接部は破壊されず、溶接部以外の部位で破壊が生じる（より十分な溶接強度が得られている）
「○」…十分な剥離強度が得られており、めっき層同士の界面（溶接界面）での剥離が生じる（十分な溶接強度が得られている）
「×」…シーム溶接することができない。
実施例１で得られたタブリードを２枚準備し、これら２枚のタブリードの長さ方向の端部同士を重ね合わせ、この重ね合わせ状態で下記条件にてシーム溶接を行うことによってタブリード同士を溶接した。しかる後、一方のタブリードを水平状態に固定し、他方のタブリードを９０度剥離したときの剥離面の状態等を観察し、この観察結果を踏まえて、下記判定基準に基づいてシーム溶接性を評価した。実施例２〜５、比較例１〜３についても、上記実施例１と同様にして、下記判定基準に基づいてシーム溶接性を評価した。
（シーム溶接条件）
短絡電流：７５００Ａ
加圧力 ：０．１ＭＰａ
送り速度：５００ｍｍ／分
電極材 ：タングステン
（判定基準）
「◎」…タブリード同士の溶接部は破壊されず、溶接部以外の部位で破壊が生じる（より十分な溶接強度が得られている）
「○」…十分な剥離強度が得られており、めっき層同士の界面（溶接界面）での剥離が生じる（十分な溶接強度が得られている）
「×」…シーム溶接することができない。
表から明らかなように、本発明の実施例１〜５のタブリードは、集電箔との溶接において十分な溶接強度を確保できると共に、タブリード同士での溶接においても十分な溶接強度を確保できる。
これに対し、本発明の規定範囲を逸脱する比較例１〜３のタブリードは、タブリード同士でのシーム溶接において溶接することができなかったし、タブリードと集電箔とのシーム溶接において溶接することができなかった。
本発明に係るタブリードは、リチウムイオン電池用タブリード、リチウムイオンキャパシタ用タブリードとして好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。
１…タブリード
２…金属基層
３…ニッケルめっき層
４…表面処理層
５…タブリード本体
６…第１絶縁フィルム
７…第２絶縁フィルム
２…金属基層
３…ニッケルめっき層
４…表面処理層
５…タブリード本体
６…第１絶縁フィルム
７…第２絶縁フィルム
Claims (4)
- 金属基層と、
前記金属基層の両面に積層されたニッケルめっき層と、を備え、
前記ニッケルめっき層は、Ｎｉ含有率が９９．９０質量％以上、Ｓｎ含有率が０．０１０質量％以下、Ｚｎ含有率が０．０１０質量％以下であることを特徴とするタブリード。 - 前記ニッケルめっき層の厚さが３．０μｍ以下である請求項１に記載のタブリード。
- 前記ニッケルめっき層は、Ｎｉ含有率が９９．９０質量％以上、Ｓｎ含有率が０．００５質量％以下、Ｚｎ含有率が０．００５質量％以下である請求項１または２に記載のタブリード。
- リチウムイオン電池用又はリチウムイオンキャパシタ用のタブリードである請求項１〜３のいずれか１項に記載のタブリード。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
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