JP2017220331A

JP2017220331A - リード部材

Info

Publication number: JP2017220331A
Application number: JP2016112792A
Authority: JP
Inventors: 岡田　智之; Tomoyuki Okada; 智之岡田; 圭太郎宮澤; Keitaro Miyazawa
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2016-06-06
Filing date: 2016-06-06
Publication date: 2017-12-14
Also published as: KR101946153B1; KR20170138066A; CN107464910A

Abstract

【課題】リード部材を封入体に貼る時に、絶縁フィルムと封入体とを容易に識別できるリード部材の提供。【解決手段】リード導体２と樹脂フィルム３とを備え、樹脂フィルム３が、リード導体２の幅方向において、リード導体２より幅が広く形成され、リード導体２の幅方向の両側部からはみ出すようにリード導体２の両面に貼られるとともに、前記両側部からはみ出した両面の樹脂フィルム３同士が貼り合わされており、かつ、リード導体２の長手方向において、リード導体２より長さが短く形成され、リード導体２の長手方向の端には貼られてなく、リード導体２が金属箔であり、樹脂フィルム３が１以上の層を有し、前記層のうちの少なくとも一層が０．１〜５．０重量％の二酸化チタンを含有し、二酸化チタンの粒径が０．１〜５μｍである、リード部材１。樹脂フィルム３に二酸化チタン粒子を含有することにより封入体を容易に識別するためである、リード部材。【選択図】図２

Description

本発明は、リード部材に関するものである。

特許文献１には、平面導体の両面に互いに物理的特徴の異なる絶縁樹脂フィルムを貼り合わせてなることを特徴とするリード部材が開示されている。

登録実用新案第３１７８４９９号公報

リード部材を封入体に貼る時に、絶縁フィルムと封入体の位置合わせをする。この際に、絶縁フィルムが透明である場合又は着色が薄い場合には、絶縁フィルムの端を自動検出できない場合があり、位置合わせのエラーが発生することがある。

本発明の目的は、リード部材を封入体に貼る時に、絶縁フィルムの端を容易に検出できるリード部材を提供することにある。

本発明のリード部材は、リード導体と樹脂フィルムとを備え、
前記樹脂フィルムが、前記リード導体の幅方向において、前記リード導体より幅が広く形成され、前記リード導体の幅方向の両側部からはみ出すように前記リード導体の両面に貼られるとともに、前記両側部からはみ出した両面の前記樹脂フィルム同士が貼り合わされており、かつ、前記リード導体の長手方向において、前記リード導体より長さが短く形成され、前記リード導体の長手方向の端には貼られてなく、
前記リード導体が金属箔であり、
前記樹脂フィルムが１以上の層を有し、
前記層のうちの少なくとも一層が０．１重量％〜５．０重量％の二酸化チタンを含有し、
前記二酸化チタンの粒径が０．１μｍ〜５μｍである。

本発明によれば、リード部材を封入体に貼る時に、絶縁フィルムと封入体を容易に識別できるリード部材を提供することができる。

リード部材付電池の構成例を示す外観図である。本発明によるリード部材の一例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は幅方向の断面図、（Ｃ）は長手方向の断面図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本願発明の実施形態に係るリード部材は、
（１）リード導体と樹脂フィルムとを備え、
前記樹脂フィルムが、前記リード導体の幅方向において、前記リード導体より幅が広く形成され、前記リード導体の幅方向の両側部からはみ出すように前記リード導体の両面に貼られるとともに、前記両側部からはみ出した両面の前記樹脂フィルム同士が貼り合わされており、かつ、前記リード導体の長手方向において、前記リード導体より長さが短く形成され、前記リード導体の長手方向の端には貼られてなく、
前記リード導体が金属箔であり、
前記樹脂フィルムが１以上の層を有し、
前記層のうちの少なくとも一層が０．１重量％〜５．０重量％の二酸化チタンを含有し、
前記二酸化チタンの粒径が０．１μｍ〜５μｍである。
この構成によれば、絶縁フィルムが不透明になり、目視又はカメラを通して絶縁フィルムの端の位置の検出が容易となるため、自動検出時にエラーが発生することを防ぐことができる。

（２）また、（１）のリード部材は、
前記樹脂フィルムが２以上の層を有し、
前記層のうちの一層が０．１重量％〜５．０重量％の前記二酸化チタンを含有することが好ましい。
この構成によれば、リード導体と接着する層や封入体と接着する最外層等で樹脂組成が異なる樹脂フィルムにおいても、目視又はカメラを通して絶縁フィルムの端を検出することが容易になる。また、樹脂フィルムの各層同士の識別も容易になる。

（３）また、（２）のリード部材は、
前記一層が最外層であることが好ましい。
この構成によれば、最外層より内側の層に二酸化チタンを添加する場合に比べて、絶縁フィルの端の検出がより容易となり、かつ導体と樹脂フィルムの接着力が大きい。

（４）また、（１）〜（３）のリード部材は、
前記二酸化チタンを含有する層が、さらに前記二酸化チタン以外の顔料を含有し、前記二酸化チタンとそれ以外の顔料の重量比が９：１〜７：３であることが好ましい。
この構成によれば、少ない顔料の添加量で樹脂フィルムの色が見やすくなり、絶縁フィルムと封入体とを識別することが容易になる。

［本発明の実施形態の詳細］
続いて、添付図面を参照しながら、本発明のリード部材に係る実施の形態について説明する。
図１は、リード部材付電池の構成例を示す外観図である。図２は、本発明によるリード部材の一例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は幅方向の断面図、（Ｃ）は長手方向の断面図である。図中、１はリード部材、２はリード導体、３は樹脂フィルム、４は封入体、５はシール部、６はリード部材付電池を示す。

図１のリード部材付電池６は、より具体的には、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（図示省略）と電解液を、金属箔を含む多層フィルムからなる封入体４に収納し、正極板に接続したリード部材１ａ、負極板に接続したリード部材１ｂを、樹脂フィルム３を介して封入体４のシール部から密閉封止した状態で取り出して構成される。封入体４に用いる多層フィルムは、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１（１ａ、１ｂ）は、リード導体２と樹脂フィルム３とを備えている。

リード導体２は、アルミニウム、ニッケル、銅、ニッケルめっきされた銅などの金属が使用される。

樹脂フィルム３は、リード部材１が封入体４にヒートシールされて封着される部分に設けられ、リード導体２の両面を挟むように接着または融着により貼り付けて形成される。また、樹脂フィルム３は、リード導体２よりも幅が広く、リード導体２の幅方向の両側部からはみ出すように樹脂フィルム３同士が貼り合わせられている。さらに、樹脂フィルム３はリード導体２よりも長さが短く、リード導体２の長手方向の端には貼られない。

樹脂フィルム３は複数の層３ａ、３ｂを有している。この樹脂フィルム３はあくまで実施形態の１例であり、１以上の層を有する樹脂フィルムであってもよい。ここで、２以上の層を有する樹脂フィルムは、他の層の組成と異なる組成からなる層を複数有する樹脂フィルムを表す。具体的には、樹脂フィルムを形成する一つの層に含まれる成分が他の層に含まれる成分と異なっている、または一つの層に含まれる成分の比率が他の層に含まれる成分の比率と異なっている樹脂フィルムを表す。

樹脂フィルム３の樹脂材料として用いるポリオレフィン系樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、変性ポリオレフィン等が例示され、リード導体２や樹脂フィルム３同士との接着性の点から接着性ポリオレフィン樹脂が好ましく使用される。なお、接着性ポリオレフィン樹脂とは、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等のカルボン酸や、エポキシ等で変性されて接着性の官能基を持つポリオレフィン樹脂をいう。特に、無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂は金属との接着性、シール性に優れているので好ましい。これらのポリオレフィン系樹脂は熱可塑性樹脂であり、ヒートシール時に加熱により溶融して封入体４とリード導体２とを樹脂フィルム３を介して接着させる。

樹脂フィルム３の樹脂材料として用いるエラストマーとしては、ポリブタジエン、ＥＰＤＭ、ＥＰＭ、アクリルゴム、熱可塑性エラストマー等が例示され、水添スチレン・ブタジエンゴム、１，２−ポリブタジエン等が好ましく使用できる。

樹脂フィルム３の外側の層である層３ｂは、０．１重量％〜５．０重量％の二酸化チタンを含有する。ここで、当該二酸化チタンには、粒径が０．１μｍ〜５μｍであるものが用いられる。二酸化チタンの粒径はある分布をもつものである。樹脂フィルムに含まれる全ての二酸化チタンの粒径が前記範囲に含まれなくとも、粒径の分布のピーク値が前記範囲に含まれればよい。樹脂フィルムに含まれる二酸化チタンの９０％以上が前記範囲の粒径を有するものであることが好ましい。層３ｂにおける二酸化チタンの含有量が０．１重量％未満であると、不透明性が不十分で樹脂フィルム３と封入体４との識別が容易ではない。また、層３ｂにおける二酸化チタンの含有量が５．０重量％より大きいと、二酸化チタンの凝集物が生じて樹脂フィルム３の見た目が悪く、また樹脂フィルム３と封入体４との接着を妨げることがある。

なお、本実施形態において、層３ｂが二酸化チタンを含有しているが、本発明はこれに限定されず、内側の層である層３ａのみが二酸化チタンを含んでもよく、また層３ａ及び層３ｂの両方が二酸化チタンを含んでもよい。樹脂フィルム３の最外層（本実施形態においては層３ｂ）が二酸化チタンを含む場合は、それより内側の層のみが二酸化チタンを含む場合に比べて、樹脂フィルム３の端を容易に検出することができる（樹脂フィルムと導体との境目の検出および樹脂フィルムと封入体の境目との検出が容易にできる）ため好ましい。

また、樹脂フィルム３の層３ｂは、０．１重量％〜５重量％の二酸化チタンを含有し、さらに二酸化チタン以外の顔料を含有してもよい。ここで、二酸化チタン以外の顔料は、任意の顔料（無機顔料および有機顔料）から選択される。例えば大日精化工業株式会社製のＰＶＦＶ０１７１（青色）、ＰＶ１３４３４（黄色）及びＰＶＦＶ０１２３（赤色）などをあげることができる。二酸化チタンと当該顔料とを混ぜることで樹脂フィルムの色が濁る（透明でなくなる）。この結果、樹脂フィルム３の検出が容易となる。二酸化チタンとそれ以外の顔料との比率（重量比）は９：１〜３：７とすることが好ましい。二酸化チタンを多く入れることで絶縁フィルムを不透明として絶縁フィルムを光学的に検出することおよび目視で色を識別することが容易となる。

なお、層３ａのみが二酸化チタンとそれ以外の顔料とを含んでもよく、また層３ａ及び層３ｂの両方が二酸化チタンとそれ以外の顔料とを含んでもよい。

樹脂フィルム３の各層３ａ、３ｂには必要に応じて酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、滑材等の各種添加剤を混合することが出来る。これらの材料を、オープンロール、加圧ニーダー、単軸混合器、２軸混合器等の既知の混合装置を用いて混合し、押出成形等によって樹脂フィルム３の各層３ａ、３ｂを作成する。

樹脂フィルム３の各層３ａ、３ｂは、架橋して使用することもできる。樹脂を架橋することで耐熱性を高めることができ、使用時の温度が上がった場合の接着力の低下や、リード導体２と封入体４の金属箔との短絡を防止することが出来る。生産性向上の観点から、電離放射線の照射による架橋を行うことが好ましい。

樹脂フィルム３の厚さは、適宜選択することができる。特に、樹脂フィルム３の厚さが２０μｍ以上であると、薄過ぎて破損するといった不具合が生じ難く、リード導体２と封入体４（特に金属箔）との間の絶縁を良好に確保できて好ましい。樹脂フィルム３の厚さが厚いほど、破損し難い。しかし、樹脂フィルム３が厚過ぎると、リード部材１の厚肉化、ひいては電池６の大型化や厚肉化を招く。従って、樹脂フィルム３の厚さは、２０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、３０μｍ以上８０μｍ以下がより好ましい。ここでの樹脂フィルム３の厚さとは、リード導体２の一面にのみ設けられた樹脂フィルム３の複数層の合計厚さとする。

封入体４の最内層のフィルムは、例えば、樹脂フィルム３と同様の樹脂フィルムが用いられる。

次に発明を実施するための形態を実施例により説明する。実施例は本発明の範囲を限定するものではない。

表１、表２に示す組成の層を有する２層構造の樹脂フィルムを作製した。そして、当該樹脂フィルムを表１、表２に示す組成の層が外側になるように互いに張り合わせたサンプルを作製した。当該サンプルを封入体に貼り合わせる際の樹脂フィルムと封入体との位置判定を評価した。詳細には、ワークに光を当てて透過光量を受けて画像を得た。この画像を見て採寸（位置合わせ）し、不良を検出した。正確に位置判定が行えたものを合格、位置判定と実際の位置が合っていなかったものを不合格とした。また、作成した樹脂フィルムの外観を観察し、凝集物が生じていないものを合格、凝集物が生じているものを不合格とした。なお、二酸化チタンの粒径は分布のピークの値を示す。

例１〜例７は、樹脂フィルムと封入体との位置判定が正確に行われ、また外観上も凝集物が生じていなかった。これに対し、例８では凝集物が生じていることが外観から確認され、また封入体との接着が例１〜例７と比較して弱いことが確認された。また、例９〜１３では樹脂フィルムと封入体との位置判定が正確に行われず、位置合わせが困難であった。

１：リード部材、１ａ：正極板に接続したリード部材、１ｂ：負極板に接続したリード部材、２：導体、２ａ：正極板に接続した導体、２ｂ：負極板に接続したリード導体、３：樹脂フィルム、３ａ：接着層、３ｂ：最外層、４：封入体、５：シール部、６：リード部材付電池

Claims

リード導体と樹脂フィルムとを備え、
前記樹脂フィルムが、前記リード導体の幅方向において、前記リード導体より幅が広く形成され、前記リード導体の幅方向の両側部からはみ出すように前記リード導体の両面に貼られるとともに、前記両側部からはみ出した両面の前記樹脂フィルム同士が貼り合わされており、かつ、前記リード導体の長手方向において、前記リード導体より長さが短く形成され、前記リード導体の長手方向の端には貼られてなく、
前記リード導体が金属箔であり、
前記樹脂フィルムが１以上の層を有し、
前記層のうちの少なくとも一層が０．１重量％〜５．０重量％の二酸化チタンを含有し、
前記二酸化チタンの粒径が０．１μｍ〜５μｍである、
リード部材。
前記樹脂フィルムが２以上の層を有し、
前記層のうちの一層が０．１重量％〜５．０重量％の前記二酸化チタンを含有する、
請求項１に記載のリード部材。
前記一層が最外層である、請求項２に記載のリード部材。
前記二酸化チタンを含有する層が、さらに前記二酸化チタン以外の顔料を含有し、前記二酸化チタンとそれ以外の顔料の重量比が９：１〜７：３である、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のリード部材。