JP2016096096A - Lead member and battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池から電気を取り出す端子として用いられるアルミニウム箔からなるリード部材および該リード部材を用いた電池に関する。 The present invention relates to a lead member made of an aluminum foil used as a terminal for taking out electricity from a battery, and a battery using the lead member.
アルミニウム箔からなるリード部材は、例えば、リチウムイオン電池やリチウムイオンキャパシタ等の電池の正極側のリード部材として使用されている。このリード部材は、アルミニウム箔からなる長方形状の平形導体の中央部分の両面を絶縁樹脂フィルムで覆い、この絶縁樹脂フィルム部分を電池の封入体で密封封止して、電気を外部に取り出すようにしている。 Lead members made of aluminum foil are used as lead members on the positive electrode side of batteries such as lithium ion batteries and lithium ion capacitors, for example. In this lead member, both sides of the central portion of a rectangular flat conductor made of aluminum foil are covered with an insulating resin film, and this insulating resin film portion is hermetically sealed with a battery enclosure to take out electricity. ing.
このようなアルミニウム箔からなるリード部材は、半田付けによる簡易な電気接続ができない。また、所望の電圧を得るために複数の非水電解質デバイスを直列接続して使用する場合がある。この場合、アルミニウム箔のリードと銅箔のリードを電気的に接触させて接続するが、接触部に結露等による水分が付着すると、異種金属間で局部電池が形成され、イオン化傾向の大きい方の金属が腐食するという問題がある。これらの問題を改善するために、例えば、特許文献1は、アルミニウム箔のリードに冷間圧接により銅箔のリードを接合したリード部材を開示している。
Such a lead member made of an aluminum foil cannot be simply connected by soldering. In some cases, a plurality of nonaqueous electrolyte devices are connected in series to obtain a desired voltage. In this case, the lead of the aluminum foil and the lead of the copper foil are electrically connected to each other, but when moisture due to condensation adheres to the contact part, a local battery is formed between different metals, and the ionization tendency is larger. There is a problem that the metal corrodes. In order to improve these problems, for example,
特許文献1に記載のように、異種金属同士を接合すると、接合箇所の機械的強度が弱く、切断されやすい。また、アルミニウム箔と銅箔とを重ねて溶接すると、リード部材の表面と裏面とで継ぎ目ラインがずれる。そのため、その部分を覆う絶縁樹脂フィルムの長さを長くする必要があり、電池サイズが大きくなる。
As described in
本発明は、異種金属同士の接合強度が向上したリード部材とこれを用いた電池の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a lead member with improved bonding strength between different metals and a battery using the lead member.
本発明によるリード部材は、
第一の金属と前記第一の金属とは異種の第二の金属とが接合された平形導体の両面から絶縁樹脂フィルムが貼り合わされたリード部材であって、
前記平形導体は、主表面である第一面と、前記第一面の裏面である第二面と、前記第一面および前記第二面の四方を囲む側面と、を備え、
前記第一の金属と前記第二の金属との継ぎ目は前記第一面および前記第二面において直線であり、
前記継ぎ目と平行な方向を幅方向とし、前記幅方向と垂直の方向を長さ方向としたときに、前記第一面の継ぎ目と前記第二面の継ぎ目は、前記平形導体の前記長さ方向の少なくとも一方の端部から同じ距離に配置され、
前記側面のうち前記継ぎ目を含む二面のそれぞれにおいて、前記継ぎ目は鋸歯状に形成され、
前記絶縁樹脂フィルムは、前記長さ方向において前記平形導体の両端部が露出され、前記幅方向において少なくとも前記第一の金属を覆って外方にはみ出るように配置され、前記絶縁樹脂フィルムの外方にはみ出した部分が互いに貼り合わされている。
The lead member according to the present invention is
A lead member in which an insulating resin film is bonded from both sides of a flat conductor in which a first metal and the first metal are bonded to a different second metal,
The flat conductor includes a first surface that is a main surface, a second surface that is a back surface of the first surface, and side surfaces that surround four sides of the first surface and the second surface,
The seam between the first metal and the second metal is a straight line on the first surface and the second surface;
When the direction parallel to the seam is the width direction and the direction perpendicular to the width direction is the length direction, the seam of the first surface and the seam of the second surface are the length direction of the flat conductor. Arranged at the same distance from at least one end of
In each of the two surfaces including the seam among the side surfaces, the seam is formed in a sawtooth shape,
The insulating resin film is disposed so that both end portions of the flat conductor are exposed in the length direction and protrudes outwardly covering at least the first metal in the width direction. The protruding parts are pasted together.
また、本発明による電池は、
上記に記載のリード部材を有する非水電解質デバイスであって、
発電素子が包材内に収容され、
前記リード部材が前記発電素子の電極と接続され、
前記第二の金属と前記絶縁樹脂フィルムの前記長さ方向の一端が前記包材の外側に配置され、
前記第一の金属と前記絶縁樹脂フィルムの前記長さ方向の他端が前記包材の内側に配置されている。
The battery according to the present invention is
A non-aqueous electrolyte device having the lead member described above,
The power generation element is contained in the packaging material,
The lead member is connected to an electrode of the power generation element;
One end in the length direction of the second metal and the insulating resin film is disposed outside the packaging material,
The other ends in the length direction of the first metal and the insulating resin film are disposed inside the packaging material.
本発明によれば、異種金属同士の接合強度が向上したリード部材とこれを用いた電池を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a lead member with improved bonding strength between different metals and a battery using the lead member.
〈本発明の実施形態の概要〉
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
本発明にかかるリード部材の一実施形態は、
(1)第一の金属と前記第一の金属とは異種の第二の金属とが接合された平形導体の両面から絶縁樹脂フィルムが貼り合わされたリード部材であって、
前記平形導体は、主表面である第一面と、前記第一面の裏面である第二面と、前記第一面および前記第二面の四方を囲む側面と、を備え、
前記第一の金属と前記第二の金属との継ぎ目は前記第一面および前記第二面において直線であり、
前記継ぎ目と平行な方向を幅方向とし、前記幅方向と垂直の方向を長さ方向としたときに、前記第一面の継ぎ目と前記第二面の継ぎ目は、前記平形導体の前記長さ方向の少なくとも一方の端部から同じ距離に配置され、
前記側面のうち前記継ぎ目を含む二面のそれぞれにおいて、前記継ぎ目は鋸歯状に形成され、
前記絶縁樹脂フィルムは、前記長さ方向において前記平形導体の両端部が露出され、前記幅方向において少なくとも前記第一の金属を覆って外方にはみ出るように配置され、前記絶縁樹脂フィルムの外方にはみ出した部分が互いに貼り合わされている。
この構成によれば、異種金属同士の接合強度が向上したリード部材を提供することができる。
<Outline of Embodiment of the Present Invention>
First, an outline of an embodiment of the present invention will be described.
One embodiment of the lead member according to the present invention is:
(1) A lead member in which an insulating resin film is bonded from both sides of a flat conductor in which a first metal and the first metal are bonded to a different second metal,
The flat conductor includes a first surface that is a main surface, a second surface that is a back surface of the first surface, and side surfaces that surround four sides of the first surface and the second surface,
The seam between the first metal and the second metal is a straight line on the first surface and the second surface;
When the direction parallel to the seam is the width direction and the direction perpendicular to the width direction is the length direction, the seam of the first surface and the seam of the second surface are the length direction of the flat conductor. Arranged at the same distance from at least one end of
In each of the two surfaces including the seam among the side surfaces, the seam is formed in a sawtooth shape,
The insulating resin film is disposed so that both end portions of the flat conductor are exposed in the length direction and protrudes outwardly covering at least the first metal in the width direction. The protruding parts are pasted together.
According to this configuration, it is possible to provide a lead member having improved bonding strength between different metals.
(2)前記継ぎ目は、前記絶縁樹脂フィルムの外側であって、前記絶縁樹脂フィルムの前記継ぎ目側の端部から2mm以上離れた位置にあってもよい。
この構成によれば、耐電解液性に優れたリード部材を提供することができる。
(2) The seam may be outside the insulating resin film and at a
According to this configuration, it is possible to provide a lead member that is excellent in electrolytic solution resistance.
(3)前記継ぎ目は、前記絶縁樹脂フィルムの内側であって、前記絶縁樹脂フィルムの前記継ぎ目側の端部から2mm以内の位置にあってもよい。
(4)前記継ぎ目は、前記絶縁樹脂フィルムの前記幅方向に沿った中心線から1mm以内の位置にあってもよい。
この構成によれば、耐電解液性だけでなく、大気中での耐食性および振動耐性に優れたリード部材を提供することができる。
(3) The joint may be located inside the insulating resin film and at a position within 2 mm from an end of the insulating resin film on the joint side.
(4) The seam may be at a position within 1 mm from a center line along the width direction of the insulating resin film.
According to this configuration, it is possible to provide a lead member that is excellent not only in electrolytic solution resistance but also in corrosion resistance and vibration resistance in the air.
本発明にかかる電池の一実施形態は、
(5)(1)〜(4)のいずれかに記載のリード部材を有する電池であって、
発電素子が包材内に収容され、
前記リード部材が前記発電素子の電極と接続され、
前記第二の金属と前記絶縁樹脂フィルムの前記長さ方向の一端が前記包材の外側に配置され、
前記第一の金属と前記絶縁樹脂フィルムの前記長さ方向の他端が前記包材の内側に配置されている。
この構成によれば、異種金属同士の接合強度が向上したリード部材を備えつつ小型化された電池を提供することができる。
One embodiment of the battery according to the present invention is:
(5) A battery having the lead member according to any one of (1) to (4),
The power generation element is contained in the packaging material,
The lead member is connected to an electrode of the power generation element;
One end in the length direction of the second metal and the insulating resin film is disposed outside the packaging material,
The other ends in the length direction of the first metal and the insulating resin film are disposed inside the packaging material.
According to this configuration, it is possible to provide a battery that is miniaturized while including the lead member having improved bonding strength between different metals.
〈本発明の実施形態の詳細〉
以下、本発明に係るリード部材および電池の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
<Details of Embodiment of the Present Invention>
Examples of embodiments of a lead member and a battery according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.
図1および2を参照して、本発明によるリード部材の概略とその使用形態を説明する。図1(A)は、非水電解質電池の外観を示す図、図1(B)はリード部材の封着状態を示す図、図2(A)は正極側のリード部材の一例を示す図、図2(B)は負極側のリード部材の一例を示す図である。 With reference to FIG. 1 and 2, the outline of the lead member by this invention and its usage form are demonstrated. FIG. 1A is a diagram showing an external appearance of a nonaqueous electrolyte battery, FIG. 1B is a diagram showing a sealed state of a lead member, and FIG. 2A is a diagram showing an example of a lead member on the positive electrode side, FIG. 2B is a diagram illustrating an example of a negative electrode lead member.
図1(A)に示すように、非水電解質電池1は、金属箔を含む多層フィルムからなる封入体2(包材の一例)を備えている。封入体2は、図示省略するが、正極板と負極板とをセパレータを介して積層した積層電極群(発電素子の一例)と電解液を収納している。正極板にはリード部材3が接続され、負極板にはリード部材3’が接続されている。リード部材3およびリード部材3’は、絶縁樹脂フィルム5を介して封入体2のシール部6から密封封止した状態で取り出される。
As shown in FIG. 1A, the
封入体2は、非水電解質電池1の外装ケースとなるもので、例えば、矩形状の2枚の多層フィルム周辺のシール部6を、熱溶着によりシールすることにより密封される。封入体2に用いられる多層フィルムは、後述するように、少なくとも金属箔の両面に樹脂フィルムを貼り合わせて形成される。リード部材3,3’には、絶縁樹脂フィルム5が予め熱溶着により接合されている。この絶縁樹脂フィルム5と封入体2の多層フィルムとが熱融着されてリード部材3,3’と多層フィルムとが密封される。
The
図1(B)に示すように、封入体2は、少なくとも3層の積層体である多層フィルム2a〜2cから構成されている。最内層フィルム2aは、電解液で溶解されずシール部6から電解液が漏出するのを防止するのに適したものとしてポリオレフィン樹脂(例:無水マレイン酸変性低密度ポリエチレンまたはポリプロピレン)が用いられる。金属箔層2bは、アルミニウム、銅、ステンレス等の金属箔が用いられ、電解液に対する密封性を高めている。最外層フィルム2cは、ポリエチレンテレフタレート(PET)等で形成され、薄い金属箔層2bを保護している。
As shown in FIG. 1 (B), the
図2(A)および(B)に示されるように、リード部材3,3’は、薄い導体箔が長方形状にカットされた平形導体4,4’として構成されている。平形導体4,4’の封入体2からの取り出し部分には、絶縁樹脂フィルム5が貼り付けられている。絶縁樹脂フィルム5は、平形導体4,4’の両面に位置を合わせて貼り合わされる。絶縁樹脂フィルム5は、平形導体4,4’の長さ(図2の縦方向)より短く、平形導体4の幅(図2の横方向)より広いものが用いられる。なお、本実施形態においては、後述の継ぎ目S1,S2と平行な方向を幅方向とし、幅方向と垂直の方向を長さ方向としている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
なお、非水電解質電池1として、携帯電話、ノートパソコン、携帯音楽プレーヤ等の機器に搭載される小型のものと、電気自動車用のバッテリー等の大型のものがある。リード部材3,3’の平形導体4,4’は、上記の電池の形状や容量により異なるが、厚さが0.1mm〜0.4mm、長さ(縦方向)が20mm〜70mm、幅(横方向)が1mm〜90mmである。平形導体4,4’は、縦方向の長さより横幅の方が大きい場合もある。絶縁樹脂フィルム5は、厚さが70μm〜150μm、長さ(縦方向)が10mm〜20mm、横幅は平形導体4,4’の幅よりも1mm〜10mm程度大きいものが用いられる。
The
リード部材3,3’は、平形導体4,4’の長さ方向の両端を除く部分(中間部分)を絶縁樹脂フィルム5で覆い、平形導体4,4’の上端部4aと下端部4bとを露出させて構成される。上端部4aは、封入体2から外側に露出され外部装置等への接続端子となり、下端部4bは、封入体2内で電池の電極板リード7との接続部となる。
The
図1(B)および図2(A)に示すように、正極側のリード部材3の平形導体4は、下端部4b側のアルミニウム箔11に上端部4a側の銅箔13が接合されて形成されている。正極側のリード部材3には高い電位がかかるため、電極板リード7と接続される下端部4bには、高電位で電解液に溶解しないアルミニウム箔11が用いられる。なお、アルミニウム箔11と銅箔13の接合は、特許第5254493号に開示された方法に従って、固相接合にて行われる。
As shown in FIGS. 1 (B) and 2 (A), the flat conductor 4 of the
図2(A)および図3(A)に示すように、正極側のリード部材3の平形導体4は、第一面4cと、第一面4cの裏面側の第二面4dと、第一面4cおよび第二面4dの四方を囲む側面4e〜4hとを備えている。
第一面4cおよび第二面4dにおいて、アルミニウム箔11の面積は銅箔13の面積よりも広く、アルミニウム箔11が絶縁樹脂フィルム5を介して封入体2のシール部6で密封封止さいる。
As shown in FIGS. 2A and 3A, the flat conductor 4 of the
On the
第一面4cおよび第二面4dにおけるアルミニウム箔11と銅箔13との継ぎ目S1は直線である。また、第一面4c側の継ぎ目S1は、平形導体4の長さ方向における一方の端部(側面4eまたは4g)から見て、第二面4d側の継ぎ目S1と同じ距離にある。例えば、側面4eから第一面4c側の継ぎ目S1までの距離L1が20mmである場合、側面4eから第二面4d側の継ぎ目S1までの距離L2も20mmである。ただし、第一面4c側の継ぎ目S1の位置と第二面4d側の継ぎ目S1の位置とが導体4の長さ方向において0.2mm程度ずれることは許容される。
The joint S1 between the
図3(A)は、絶縁樹脂フィルム5が貼り付けられる前の正極側のリード部材3の斜視図であり、図3(B)は、図3(A)のB部分拡大図である。
図3(A)および(B)に示すように、平形導体4の側面4e〜4gのうち継ぎ目S1を含む側面4fおよび4hにおいて、継ぎ目S1は鋸歯状(W字状)に形成されている。継ぎ目S1は、銅箔13側から見て2つの山部を有している。継ぎ目S1は、山部が1つのV字状でもよいが、接合強度の面から少なくとも2つ以上の山部を有することが望ましい。
FIG. 3A is a perspective view of the
As shown in FIGS. 3A and 3B, of the
次に、負極側のリード部材3’の平形導体4’について以下説明する。
図2(B)に示すように、負極側のリード部材3’の平形導体4’は、下端部4b側の銅箔23に上端部4a側のアルミニウム箔21が接合されて形成されている。平形導体4’においては、下端部4b側の銅箔23の面積が上端部4a側のアルミニウム箔21の面積よりも広く、銅箔23が絶縁樹脂フィルム5を介して封入体2のシール部6で密封封止されている。
Next, the flat conductor 4 ′ of the
As shown in FIG. 2 (B), the flat conductor 4 ′ of the
負極側のリード部材3’の平形導体4’は、正極側のリード部材3の平形導体4と同様に、第一面4cと、第一面4cの裏面側の第二面4dと、第一面4cおよび第二面4dの四方を囲む側面4e〜4hとを備えている。
正極側のリード部材3の平形導体4と同様に、第一面4cおよび第二面4dにおける銅箔23とアルミニウム箔21との継ぎ目S2は、直線であり、平形導体4’の長さ方向における一方の端部(側面4eまたは4g)から見て第一面4c’側の継ぎ目S2と第二面4d’側の継ぎ目S2とが同じ距離にある。さらに、図示は省略するが、図3(A)および(B)に示す正極側のリード部材3の平形導体4の継ぎ目S1と同様に、平形導体4’の側面4e〜4hのうち継ぎ目S2を含む側面4fおよび4hにおいて、継ぎ目S2は鋸歯状に形成されている。
The flat conductor 4 ′ of the negative electrode
Similarly to the flat conductor 4 of the
なお、本実施形態においては、リード部材3,3’の腐食防止のために、リード部材3,3’の表面を、ポリアクリル酸およびポリアクリル酸アミドを含む樹脂成分と、金属塩とを含む複合皮膜層で表面処理している。この場合の金属塩としては、環境汚染の問題からクロムを含まない、例えば、ジルコニウム塩,チタン塩,その他モリブデン塩等を用いることが好ましい。ジルコニウム塩にはフッ化ジルコン酸塩や炭酸ジルコニウム塩、リン酸ジルコニウム塩などを使用することができる。チタン塩にはキレート系の有機チタンなどを使用することができる。モリブデン塩にはモリブデン酸塩を使用することができる。
このような表面処理に使用される処理液には、接着性向上のため、オキサゾリン基を樹脂成分に付与している。
In the present embodiment, in order to prevent corrosion of the
The treatment liquid used for such surface treatment is imparted with an oxazoline group to the resin component in order to improve adhesion.
絶縁樹脂フィルム5は、図1(B)に示すように、リード部材3,3’の平形導体4,4’の両面に、接着または溶着する内側層5aと封入体2と融着される外側層5bの2層で形成することができる。内側層5aは、加熱溶融により平形導体4,4’に密着させて、導体界面における良好な密封封止を形成する。外側層5bは、内側層5aの融点より高い融点のものが用いられ、平形導体4,4’との密封封止時には溶融が生じないようにして形状を保持する。そして、封入体2とのシール時に、外側層5bと封入体2と融着させることで、封入体2内の金属箔2bと平形導体4,4’が電気的に短絡しないようにすることができる。
As shown in FIG. 1B, the insulating
正極側のリード部材3においては、絶縁樹脂フィルム5は、平形導体4の長さ方向の両端部(側面4e側および側面4g側の端部)が露出された状態で、平形導体4の幅方向において下端部4b側のアルミニウム箔11を覆って外方にはみ出るように配置されている。そして、絶縁樹脂フィルム5の外方にはみ出した部分が互いに貼り合わされている。
In the
一方、負極側のリード部材3’においては、絶縁樹脂フィルム5は、平形導体4’の長さ方向の両端部(側面4e側および側面4g側の端部)が露出された状態で、平形導体4’の幅方向において下端部4b側の銅箔23を覆って外方にはみ出るように配置されている。そして、絶縁樹脂フィルム5の外方にはみ出した部分が互いに貼り合わされている。
On the other hand, in the
図2(A)に示すように、正極側のリード部材3の継ぎ目S1は、絶縁樹脂フィルム5の外側に配置される。具体的には、継ぎ目S1は、絶縁樹脂フィルム5の継ぎ目S1側の端部5aから2mm以上離れた位置に配置される。
図2(B)に示すように、負極側のリード部材3’の継ぎ目S2は、絶縁樹脂フィルム5の外側に配置される。具体的には、継ぎ目S2は、絶縁樹脂フィルム5の継ぎ目S2側の端部5aから2mm以上離れた位置に配置される。
As shown in FIG. 2A, the joint S <b> 1 of the
As shown in FIG. 2B, the joint S2 of the
以上説明したように、本実施形態においては、アルミニウム箔11,21と銅箔13,23とを接合する際に、継ぎ目S1,S2が、側面4fおよび4hにおいて、鋸歯状に形成されている。そのため、継ぎ目S1,S2の機械的強度が強く、切断されにくい。
また、継ぎ目S1,S2は、平形導体4,4’の長さ方向の一方の端部(側面4eまたは4g)から見て同じ距離にある。そのため、アルミニウム箔と銅箔とを重ねて溶接する従来技術に比べて、リード部材3,3’の長さを短くすることができ、リード部材3,3’を用いた非水電解質電池1の小型化が可能となる。
As described above, in the present embodiment, when the aluminum foils 11 and 21 and the copper foils 13 and 23 are joined, the seams S1 and S2 are formed in a sawtooth shape on the
The joints S1 and S2 are at the same distance when viewed from one end (
従来は、正極側のリード部材にアルミニウムが用いられ、負極側のリード部材に銅が用いられていた。そのため、外部回路に接続する際に正極側のリード部材と負極側のリード部材とで異なる接続条件を必要とした。しかし、本実施形態によれば、正極側のリード部材3も負極側のリード部材3’もアルミニウムと銅とを接合した平形導体4,4’から構成されているため、外部回路との接続条件を統一することができ、接続の際のコストを削減することができる。
Conventionally, aluminum is used for the lead member on the positive electrode side, and copper is used for the lead member on the negative electrode side. Therefore, when connecting to an external circuit, different connection conditions are required for the positive-side lead member and the negative-side lead member. However, according to this embodiment, both the
また、本実施形態においては、継ぎ目S1,S2は絶縁樹脂フィルム5の外部(絶縁樹脂フィルム5の継ぎ目S1,S2側の端部から2mm以上離れた位置)であってさらに封入体2の外部に位置している。そのため、継ぎ目S1,S2が封入体2の内部に収容された電解液と接触する恐れがなく、耐電解液性は非常に良好である。
Further, in the present embodiment, the joints S1 and S2 are outside the insulating resin film 5 (
なお、正極側のリード部材3は、アルミニウム箔11よりも高価な銅箔13を上端部4a側の材料として用いているが、継ぎ目S1は、絶縁樹脂フィルム5の上端部4a側の端部から2mm以上離れた位置に配置されるため、銅箔13の面積が小さく、低コストで作成可能である。さらに、負極側のリード部材3’は、銅箔23よりも安価なアルミニウム箔21を上端部4a側の材料として用いているため、従来よりも使用される銅箔23の面積が小さくなり、低コストで作成可能である。
The
(変形例1)
図4(A)および(B)は、変形例1に係るリード部材を示す。
図4(A)および(B)に示すように、リード部材103,103’の平形導体104,104’の継ぎ目S1,S2は、絶縁樹脂フィルム5の内側に配置されてもよい。このとき、継ぎ目S1,S2は、絶縁樹脂フィルム5の継ぎ目S1,S2側の端部(平形導体4の上端部4a側の端部)5aから2mm以内の位置にあることが望ましい。
(Modification 1)
4A and 4B show a lead member according to
4A and 4B, the joints S1 and S2 of the
変形例1に係るリード部材103およびリード部材103’においては、継ぎ目S1,S2は、絶縁樹脂フィルム5の内部であって絶縁樹脂フィルム5の継ぎ目S1,S2側の端部5a近傍に位置している。そのため、継ぎ目S1,S2は、封入体2の内部に収容された電解液からは離れた位置にあり、耐電解液性が良好である。また、継ぎ目S1,S2は絶縁樹脂フィルム5により保護されているため、大気中での腐食および振動に強い。
In the
(変形例2)
図5(A)および(B)は、変形例2に係るリード部材を示す。
図5(A)および(B)に示すように、リード部材203,203’ の平形導体204,204’の継ぎ目S1,S2は、絶縁樹脂フィルム5の長さ方向の中心を通り幅方向に平行な中心線Cとほぼ同じ位置に配置されてもよい。このとき、リード部材203,203’の継ぎ目S1,S2は、例えば、中心線Cから1mm以内の位置に配置されていることが望ましい。
(Modification 2)
5A and 5B show a lead member according to the second modification.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the joints S1 and S2 of the
変形例2に係るリード部材203およびリード部材203’においては、継ぎ目S1,S2は、絶縁樹脂フィルム5の内部であって絶縁樹脂フィルム5の中心線C近傍に位置している。すなわち、継ぎ目S1,S2は絶縁樹脂フィルム5により保護されているとともに、封入体2の多層フィルム2a〜2cにより覆われる箇所に位置している。そのため、大気中での腐食および振動には非常に強い。しかし、継ぎ目S1,S2は封入体2の内部に収容された電解液に近い位置にあるため、図2や図4に示す例に比べて耐電解液性が比較的弱い。
In the
(評価試験)
図3(A)および(B)に示す本実施形態に係るリード部材3,3’、図4(A)および(B)に示す変形例1に係るリード部材103,103’、図5(A)および(B)に示す変形例2に係るリード部材203,203’に対して、それぞれ、大気中での耐食性、耐電解液性、振動耐性について評価試験を行った。その結果を表1に示す。
(Evaluation test)
表1の「大気中での耐食性」は、耐食試験を[−40℃×1.5H(湿度は管理しない)〜80℃・80%Rh×6H]を60サイクルで行い、局部電気腐食が発生しなければ良好とする。
表1中の「不良」は、上記試験をクリアしないことを示す。「良好」は上記試験をクリアするが80サイクルまでは持たないことを示す。「非常に良好」は、80サイクルをクリアすることを示す。
「耐電解液性」は、60℃の電解液(エチレンカーボネート:ジメチルカーボネート:ジエチルカーボネートが1:1:1の割合)にリード部材を2週間浸漬した後、対導体接着力が5.5N/cm以上あることを示す。
表1中の「比較的弱い」は、対導体接着力が5.0〜6.0N/cmであることを示す。「良好」は、対導体接着力が6.0〜7.0N/cmであることを示す。「非常に良好」は、対導体接着力が7.0N/cm以上であることを示す。
「振動耐性」は、JIS Z2103に準じて、片振り引張疲れ試験を107回繰り返した後でリード部材に破断がないことを示す。
「不良」は、片振り引張疲れ試験を107回繰り返すまでにリード部材が破断することを示す。「良好」は、片振り引張疲れ試験を107〜108回繰り返す間にリード部材が破断することを示す。「非常に良好」は、片振り引張疲れ試験を108回以上繰り返してもリード部材が破断しないことを示す。
“Corrosion resistance in the atmosphere” in Table 1 shows that the corrosion resistance test [−40 ° C. × 1.5H (humidity is not controlled) to 80 ° C./80% Rh × 6H] is performed in 60 cycles, and local corrosion occurs. If not, it will be good.
“Bad” in Table 1 indicates that the above test is not cleared. “Good” indicates that the above test is cleared but it does not have up to 80 cycles. “Very good” indicates clearing 80 cycles.
“Electrolytic solution resistance” is obtained by immersing a lead member in an electrolytic solution (ethylene carbonate: dimethyl carbonate: diethyl carbonate in a ratio of 1: 1: 1) at 60 ° C. for 2 weeks, and then the adhesion strength to the conductor is 5.5 N / It shows that it is cm or more.
“Relatively weak” in Table 1 indicates that the adhesion to the conductor is 5.0 to 6.0 N / cm. “Good” indicates that the adhesion to the conductor is 6.0 to 7.0 N / cm. “Very good” indicates that the adhesion to the conductor is 7.0 N / cm or more.
"Vibration resistance" according to JIS Z2103, indicating that there is no break in the lead member after repeated pulsating tensile fatigue test 107 times.
“Bad” indicates that the lead member breaks by repeating the swing swing fatigue test 10 7 times. “Good” indicates that the lead member breaks while repeating the swing swing fatigue test 10 7 to 10 8 times. “Very good” indicates that the lead member does not break even when the swing-strain tensile fatigue test is repeated 10 8 times or more.
表1に示すように、図3(A)に示す正極側のリード部材3および図3(B)に示す負極側のリード部材3’においては、耐電解液性は非常に良好であることが確認された。ただし、リード部材3,3’は、外気に触れる面に継ぎ目S1,S2があるため、大気中での耐食性は不良であり、腐食が懸念される場合には用いることができない。さらに、継ぎ目S1,S2が絶縁樹脂フィルム5により保護されていないため、継ぎ目S1,S2に応力がかかりやすく、振動耐性の面で図4および図5に示すリード部材103(103’),203(203’)に比べて劣る。
As shown in Table 1, the electrolyte solution resistance of the
図4(A)に示す正極側のリード部材103および図4(B)に示す負極側のリード部材103’においては、上述の通り、大気中での耐食性、耐電解液性、振動耐性はいずれも良好であることが確認された。
In the
図5(A)に示す正極側のリード部材203および図5(B)に示す負極側のリード部材203’においては、上述の通り、大気中での耐食性および振動耐性は非常に良好であるが、耐電解液性が比較的弱いことが確認された。
In the
以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。 While the invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members described above are not limited to the above-described embodiments, and can be changed to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.
上記実施形態においては、リード部材3,3’の表面を樹脂成分と金属塩とを含む複合皮膜層で表面処理している構成を説明したが、この例に限られない。耐食性の向上した絶縁樹脂フィルムを用いることができれば、リード部材3,3’の表面を複合皮膜層で表面処理する必要はない。
In the above embodiment, the structure in which the surface of the
上記実施形態においては、リード部材3の下端部4bのアルミニウム箔11の面積は上端部4aの銅箔13の面積よりも広いが、この例に限られない。アルミニウム箔11と銅箔13は同程度の面積でもよく、アルミニウム箔11の面積が銅箔13の面積より狭くてもよい。
また、リード部材3’についても同様に、アルミニウム箔21と銅箔23は同程度の面積でもよく、下端部4bの銅箔23の面積が上端部4aのアルミニウム箔21の面積より狭くてもよい。
In the said embodiment, although the area of the
Similarly, for the lead member 3 ', the
1:非水電解質電池
2:封入体
2a:最内層フィルム
2b:金属箔層
2c:最外層フィルム
3,103,203:正極側のリード部材
3’,103’,203’:負極側のリード部材
4,4’,104,104’,204,204’:平形導体
4a:上端部
4b:下端部
4c:第一面
4d:第二面
4e〜4h:側面
5:絶縁樹脂フィルム
6:シール部
7:電極板リード
11,21:アルミニウム箔
13,23:銅箔
1: Nonaqueous electrolyte battery 2:
Claims (5)
前記平形導体は、主表面である第一面と、前記第一面の裏面である第二面と、前記第一面および前記第二面の四方を囲む側面と、を備え、
前記第一の金属と前記第二の金属との継ぎ目は前記第一面および前記第二面において直線であり、
前記継ぎ目と平行な方向を幅方向とし、前記幅方向と垂直の方向を長さ方向としたときに、前記第一面の継ぎ目と前記第二面の継ぎ目は、前記平形導体の前記長さ方向の少なくとも一方の端部から同じ距離に配置され、
前記側面のうち前記継ぎ目を含む二面のそれぞれにおいて、前記継ぎ目は鋸歯状に形成され、
前記絶縁樹脂フィルムは、前記長さ方向において前記平形導体の両端部が露出され、前記幅方向において少なくとも前記第一の金属を覆って外方にはみ出るように配置され、前記絶縁樹脂フィルムの外方にはみ出した部分が互いに貼り合わされている、リード部材。 A lead member in which an insulating resin film is bonded from both sides of a flat conductor in which a first metal and the first metal are bonded to a different second metal,
The flat conductor includes a first surface that is a main surface, a second surface that is a back surface of the first surface, and side surfaces that surround four sides of the first surface and the second surface,
The seam between the first metal and the second metal is a straight line on the first surface and the second surface;
When the direction parallel to the seam is the width direction and the direction perpendicular to the width direction is the length direction, the seam of the first surface and the seam of the second surface are the length direction of the flat conductor. Arranged at the same distance from at least one end of
In each of the two surfaces including the seam among the side surfaces, the seam is formed in a sawtooth shape,
The insulating resin film is disposed so that both end portions of the flat conductor are exposed in the length direction and protrudes outwardly covering at least the first metal in the width direction. A lead member in which protruding portions are bonded to each other.
発電素子が包材内に収容され、
前記リード部材が前記発電素子の電極と接続され、
前記第二の金属と前記絶縁樹脂フィルムの前記長さ方向の一端が前記包材の外側に配置され、
前記第一の金属と前記絶縁樹脂フィルムの前記長さ方向の他端が前記包材の内側に配置されている、電池。 A battery having the lead member according to any one of claims 1 to 4,
The power generation element is contained in the packaging material,
The lead member is connected to an electrode of the power generation element;
One end in the length direction of the second metal and the insulating resin film is disposed outside the packaging material,
The battery in which the other end in the length direction of the first metal and the insulating resin film is disposed inside the packaging material.
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