JP3212090U - Lead material - Google Patents
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Abstract
【課題】リード部材の導体にバリが形成されていた場合においても、バリが導体に固着した絶縁フィルムを突き抜けることを防止した薄いリード部材を提供する。【解決手段】リード部材30,40は、平形のリード導体31,41の長さ方向両端部を除く両面に、互いに厚さの異なる2枚の絶縁フィルム51,52を貼り合わせてなる。リード導体31,41は一方の面側にのみバリを有し、2枚の絶縁フィルム51,52の厚い方の絶縁フィルム51が、リード導体のバリを有する面に貼り合わせられている。【選択図】図2Provided is a thin lead member that prevents a burr from penetrating an insulating film fixed to a conductor even when a burr is formed on the conductor of the lead member. Lead members 30 and 40 are formed by bonding two insulating films 51 and 52 having different thicknesses to both surfaces of flat lead conductors 31 and 41 excluding both ends in the length direction. The lead conductors 31 and 41 have burrs only on one surface side, and the thicker insulating film 51 of the two insulating films 51 and 52 is bonded to the surface of the lead conductor having burrs. [Selection] Figure 2
Description
本考案は、非水電解質電池等に使用されるリード部材に関する。 The present invention relates to a lead member used for a nonaqueous electrolyte battery or the like.
小型電子機器の電源として、リチウムイオン電池などの非水電解質電池が用いられている。この非水電解質電池としては、正極板、負極板および電解液を、多層フィルムからなる封入袋体(「包材」ともいう。)に収納し、正極板、負極板に接続したリード部材を密封封止して外部に取り出す構造のものが知られている。封入袋体を形成する多層フィルムは、最内層フィルムと最外層フィルムとの間に、少なくともアルミニウム等の金属からなる金属箔層をサンドイッチ状に貼り合わせた密封性の高い多層フィルムが用いられている。 Non-aqueous electrolyte batteries such as lithium ion batteries are used as power sources for small electronic devices. In this non-aqueous electrolyte battery, a positive electrode plate, a negative electrode plate, and an electrolytic solution are accommodated in an encapsulating bag body (also referred to as a “packaging material”) made of a multilayer film, and lead members connected to the positive electrode plate and the negative electrode plate are sealed. A structure that is sealed and taken out to the outside is known. As the multilayer film forming the encapsulating bag, a multilayer film having a high sealing property in which a metal foil layer made of a metal such as aluminum is sandwiched between at least the innermost layer film and the outermost layer film is used. .
また、リード部材は、正極側にアルミニウムまたはチタンアルミニウム合金のリード導体が用いられ、負極側に銅またはニッケル銅合金のリード導体が用いられている。特許文献1には、リード導体に設けた2枚の絶縁フィルの色や表面粗さ、形状を変えて、導体の面を識別可能としたリード部材が開示されている。
The lead member uses an aluminum or titanium aluminum alloy lead conductor on the positive electrode side and a copper or nickel copper alloy lead conductor on the negative electrode side.
電池を薄く構成する場合は、リード導体に設けた絶縁フィルムや包材も薄くする必要がある。また、電解液漏洩対策として包材とリード部材のシール時にかける圧力が増大している。リード部材に設けた絶縁フィルムを薄くすると、リード導体のバリが絶縁フィルムを突き抜けて、包材の金属層にまで至る可能性が増す。 When the battery is made thin, it is necessary to make the insulating film and the packaging material provided on the lead conductor thin. Further, as a countermeasure against electrolyte leakage, the pressure applied when sealing the packaging material and the lead member is increasing. When the insulating film provided on the lead member is thinned, the possibility that the burr of the lead conductor penetrates the insulating film and reaches the metal layer of the packaging material increases.
本考案は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、リード部材の導体にバリが形成されていた場合においても、バリがリード導体に固着した絶縁フィルムを突き抜けることを防止した薄いリード部材を提供することをその目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and even when burrs are formed on the conductor of the lead member, a thin lead member that prevents the burrs from penetrating through the insulating film fixed to the lead conductor is provided. Its purpose is to provide.
本考案の一態様に係るリード部材は、一方の面側にのみバリを有する平形導体の長さ方向両端部を除く両面に、互いに厚さの異なる2枚の絶縁フィルムを、厚さ70μm以上である厚い方の前記絶縁フィルムを前記平形導体の前記バリを有する面に貼り合わせてなる。 The lead member according to one aspect of the present invention is a flat conductor having burrs on only one surface side, and two insulating films having different thicknesses on both surfaces except for both ends in the length direction have a thickness of 70 μm or more. A certain thicker insulating film is bonded to the surface of the flat conductor having the burr.
本考案によれば、リード部材の平形導体にバリが形成されていた場合においても、バリが導体に固着した絶縁フィルムを突き抜けることを防止でき、リード部材を薄くできる。 According to the present invention, even when burrs are formed on the flat conductor of the lead member, the burrs can be prevented from penetrating through the insulating film fixed to the conductor, and the lead member can be thinned.
(本願考案の実施形態の説明)
最初に本願考案の実施態様を列記して説明する。
本考案の一態様に係るリード部材は、一方の面側にのみバリを有する平形導体の長さ方向両端部を除く両面に、互いに厚さの異なる2枚の絶縁フィルムを、厚さ70μm以上である厚い方の前記絶縁フィルムを前記平形導体の前記バリを有する面に貼り合わせてなる。
本実施形態によれば、リード部材の平形導体にバリが形成されていた場合においても、バリが導体に固着した絶縁フィルムを突き抜けることを防止でき、リード部材を薄くできる。
(Description of Embodiment of the Invention)
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
The lead member according to one aspect of the present invention is a flat conductor having burrs on only one surface side, and two insulating films having different thicknesses on both surfaces except for both ends in the length direction have a thickness of 70 μm or more. A certain thicker insulating film is bonded to the surface of the flat conductor having the burr.
According to this embodiment, even when burrs are formed on the flat conductor of the lead member, the burrs can be prevented from penetrating through the insulating film fixed to the conductor, and the lead member can be thinned.
本実施形態の一態様として、上記のリード部材において、2枚の前記絶縁フィルムの薄い方の前記絶縁フィルムの厚さが30μm以上50μm以下である。
本実施形態によれば、薄い方の前記絶縁フィルムの厚さが30μm以上50μm以下にできるため、リード部材の厚さを薄くすることができる。
As one aspect of the present embodiment, in the above lead member, the thinner one of the two insulating films has a thickness of 30 μm or more and 50 μm or less.
According to this embodiment, since the thickness of the thinner insulating film can be 30 μm or more and 50 μm or less, the thickness of the lead member can be reduced.
(本願考案の実施形態の説明)
本考案に係るリード部材の具体例を、以下に図面を参照しながら説明する。なお、本考案は以下の例示に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲によって示され、実用新案登録請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。
(Description of Embodiment of the Invention)
Specific examples of the lead member according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following examples, but is indicated by the scope of the utility model registration request and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the utility model registration request. Is done. Moreover, in the following description, the structure which attached | subjected the same code | symbol also in different drawing is the same, and the description may be abbreviate | omitted.
図1は、本考案の一実施形態に係るリード部材を用いた非水電解質電池の概略を説明するための図である。図1(A)は、非水電解質電池の組立て形態を説明する図、図1(B)はその外観を示す図である。非水電解質電池1は、封入袋体10、積層電極群20、正極側のリード部材30、負極側のリード部材40、絶縁フィルム50を備えている。
FIG. 1 is a view for explaining an outline of a nonaqueous electrolyte battery using a lead member according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a view for explaining an assembled form of a non-aqueous electrolyte battery, and FIG. 1B is a view showing its appearance. The
非水電解質電池1は、リチウムイオン電池などの非水電解質電池、電気二重層コンデンサ(EDLC)やリチウムイオンキャパシタなどのキャパシタなどを含む。電気二重層コンデンサでは正極側も負極側もリード部材30,40のリード導体31,41にはアルミニウムが使用される。リチウムイオン電池やリチウムイオンキャパシタでは、正極側のリード部材30のリード導体31には高い電位がかかるため高電位で電解液に溶解しない金属材で、通常は、アルミニウムまたはチタンアルミニウム合金で形成される。また、負極側のリード部材40のリード導体41には、過充電でリチウムが析出し過放電で電位が高くなることから、リチウムに腐食されにくく、また、リチウムと合金が形成されにくく、かつ高電位で溶解されにくい銅が使用される。銅はニッケルメッキして使用されることが多い。
The
非水電解質電池1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20と電解液を、金属箔を含む多層フィルムからなる封入袋体10に収納し、正極板に接続したリード部材30、負極板に接続したリード部材40を封入袋体10のシール部11から密封封止した状態で取り出して構成される。封入袋体10の多層フィルムは、後述するように、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。
In the
封入袋体10は、非水電解質電池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11を、熱溶着によりシールすることにより密封される。リード部材30,40のシール部11からの取り出し部分には、絶縁フィルム50が予め熱溶着により接合されている。この絶縁フィルム50により、封入袋体10の多層フィルムに対してシール性の低下を防止し、リード部材30,40と多層フィルム内の金属箔との電気的接触を防止している。
The encapsulating
次に、リード部材30,40の詳細について説明する。図2は、本考案の一実施形態に係るリード部材を説明するための図であり、図2(A)はリード部材の概略を示す図、図2(B)(C)はリード部材の取り出し状態を示す図である。また、図3は、リード部材のリード導体の製造方法の一例を示す図である。
Next, details of the
図3で示すように、リード部材31,41は、厚さが0.05mm〜0.50mm程度の薄い導体片131,141を長方形状にカットしてリード導体31,41としたものである。リード導体31,41は、まず、図3(A)に示すような幅広の1枚の導体箔130,140を、例えば、軸61によって回転する回転刃60によって細かく裁断し、図3(B)に示す細長い導体片131,141を得た後、細長い導体片131,141をさらに裁断して、平形のリード導体31,41の個片を得ている。このようにして得られたリード導体31,41は、図3(B)のAで示すように裁断によって生じた両端にバリと呼ばれる出っ張りが発生する。そして、このバリの高さは20μm程度以上の高さとなることがある。本実施形態では、バリがリード導体31,41の一面側にのみ出るように、回転刃60の向きを調整している。
As shown in FIG. 3, the lead members 31 and 41 are thin conductor pieces 131 and 141 having a thickness of about 0.05 mm to 0.50 mm, which are cut into a rectangular shape to form lead conductors 31 and 41. For the lead conductors 31 and 41, first, a wide conductor foil 130 and 140 as shown in FIG. 3A is finely cut by, for example, a
リード部材30,40は、リード導体31、41の封入袋体10からの取り出し部分に絶縁フィルム50を貼り付けて構成される。絶縁フィルム50は、リード導体の両面に位置を合わせて貼り合わされる。この絶縁フィルム50は、リード導体31、41の長さより短く、リード導体31,41の幅より広いものが用いられる。また、本実施形態では、バリが出ているリード導体31,41の面に貼り付けられる絶縁フィルム51の厚さと、バリが出ていないリード導体31,41の面に貼り付けられる絶縁フィルム52の厚さとを異ならせている。なお、絶縁フィルム50は、絶縁フィルム51,52の総称として用いている。
The
より具体的には、バリが出ているリード導体31,41の面に貼り付けられる絶縁フィルム51の厚さd1を、バリが出ていないリード導体31,41の面に貼り付けられる絶縁フィルム52の厚さd2よりも厚くしている。そして、図2(B)に示すように、絶縁フィルム51は、例えば、リード導体31,41の金属面に接着または溶着する内側層51aと封入袋体10と融着される外側層51bの2層で形成し、同じく、絶縁フィルム52は、例えば、リード導体31,41の金属面に接着または溶着する内側層52aと封入袋体10と融着される外側層52bの2層で形成することができる。
More specifically, the thickness d1 of the insulating
内側層51a、52aは、予め加熱溶融によりリード導体31,41に密着させて、リード導体界面における良好な密封封止を形成しておく。内側層51a、52aには接着性の材料が好ましい。各絶縁フィルムの内側層51a、52aは同じ厚さとするのが好ましい。外側層51b、52bは、内側層51a,52aのよりは融点の高いものが用いられ、リード導体31,41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、封入袋体10とのシール時に、外側層51b、52bと封入袋体10と融着させることで、封入袋体10内の金属箔とリード導体31,41が電気的に短絡しないようにできる。外側層51b、52bの厚さを異ならせることで、絶縁フィルム51,52の厚さを異ならせるのが好ましい。絶縁フィルム51,52の材料としては、酸変性ポリオレフィン、酸変性ポリプロピレンが望ましい。
The
封入袋体10を形成する多層フィルムは、図2(B)で示すように、少なくとも3層の積層体からなり、その最内層フィルム10a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10b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10cは、薄い金属箔層10bを保護するためのもので、ポリエチレンテレフタレート(PET)等で形成されている。
As shown in FIG. 2 (B), the multilayer film forming the encapsulating
本実施形態では、リード導体31,41のバリが一面側にのみでるようにし、バリが出ているリード導体31,41の面に貼り付けられる絶縁フィルム51の厚さd1を、バリが出ていないリード導体31,41の面に貼り付けられる絶縁フィルム52の厚さd2よりも厚くしている。このため、バリがリード導体31,41の絶縁フィルム51から突き抜けることがなく、リード部材30,40の全体の厚さを薄くすることができる。
In the present embodiment, the burrs of the lead conductors 31 and 41 are made only on one side, and the thickness d1 of the insulating
(試験結果)
図4は、本考案によるリード部材の試験結果を説明する図である。試験では、リード導体の両面に貼り付ける絶縁フィルムの厚さを、さまざまに変化させて製造し、試験を行なった。試験では、リード導体としてニッケル金属を用い、出来上がったリード部材を温度200°C、圧力0.1MPaで10秒間、金属プレスを用いて封入袋体に押し付けて溶着した後、リード部材の断面を顕微鏡撮影して、リード導体が絶縁フィルムを突き破っていないかどうかを確認した。
(Test results)
FIG. 4 is a diagram for explaining a test result of the lead member according to the present invention. In the test, the thickness of the insulating film to be affixed on both sides of the lead conductor was variously manufactured and tested. In the test, nickel metal was used as the lead conductor, and the resulting lead member was welded by pressing it against the encapsulating bag body using a metal press at a temperature of 200 ° C. and a pressure of 0.1 MPa for 10 seconds, and then the cross-section of the lead member was examined with a microscope. A photograph was taken to confirm whether the lead conductor had broken through the insulating film.
従来例のリード部材は、厚さ80μmのリード導体の両面に同じ厚さの70μmの絶縁フィルムを貼り合わせたものであり、リード導体が絶縁フィルムを突き破ることはなかった。また、比較例として、リード導体の厚さを変えずに絶縁フィルムの厚さを薄くし、両面に同じ厚さの60μmの絶縁フィルムを貼り合わせたリード部材では、リード導体が絶縁フィルムを突き破ることが、1万分の1の確率で発生した。さらに、従来例に対して、バリの出ていないリード金属の面の絶縁フィルムを薄くして50μmとした本考案2のリード部材では、リード導体が絶縁フィルムを突き破ることはなかった。さらに、本考案1のリード部材に対して、バリの出ているリード金属の面の絶縁フィルムを90μmと厚くした本考案2のリード部材でも、リード導体が絶縁フィルムを突き破ることはなかった。
In the lead member of the conventional example, a 70 μm insulating film having the same thickness is bonded to both surfaces of a 80 μm thick lead conductor, and the lead conductor did not break through the insulating film. In addition, as a comparative example, in a lead member in which the thickness of the insulating film is reduced without changing the thickness of the lead conductor and the 60 μm insulating film having the same thickness is bonded to both sides, the lead conductor breaks through the insulating film. Occurred with a probability of 1 / 10,000. Furthermore, in the lead member of the present invention 2 in which the insulating film on the surface of the lead metal having no burrs is thinned to 50 μm as compared with the conventional example, the lead conductor did not break through the insulating film. Furthermore, the lead conductor did not break through the insulating film even in the lead member of Invention 2 in which the insulating film on the surface of the lead metal with burr was made as thick as 90 μm with respect to the lead member of
以上から、バリの出ているリード導体の面に貼られる厚い方の絶縁フィルムの厚さは70μm以上あれば、リード導体が絶縁フィルムを突き破ることがないい。また、リード金属のバリの出ていない面の絶縁フィルムについては、厚みが30μmあれば、封入袋体とのシール効果が得られる。したがって、試験結果と併せて、バリの出ていないリード導体の面に貼られる薄い方の絶縁フィルムの厚さが30μm以上50μm以下であれば、封入袋体とのシール効果は十分に得られる。リード部材を薄く構成するためには、薄い方の絶縁フィルムは60μmの厚さを必要としない。 From the above, if the thickness of the thicker insulating film attached to the surface of the lead conductor with burrs is 70 μm or more, the lead conductor does not break through the insulating film. Moreover, if the thickness of the insulating film on the surface of the lead metal that is not burred is 30 μm, the sealing effect with the encapsulating bag body can be obtained. Therefore, in addition to the test result, if the thickness of the thinner insulating film attached to the surface of the lead conductor having no burr is 30 μm or more and 50 μm or less, the sealing effect with the encapsulating bag body is sufficiently obtained. In order to make the lead member thin, the thinner insulating film does not require a thickness of 60 μm.
(他の実施形態)
図5は、本考案の他の実施形態に係るリード部材を説明するための図である。
図5(A)に示すリード部材30’,40’は、リード導体31,41の両面に異なる厚さの絶縁フィルムを貼り合わせてなる点は、先に説明した実施形態と同じであるが、リード導体31,41の両端に出る絶縁フィルム51,52のマージン部分の長さを異ならせている。このため、リード部材30’,40’が個片で供給されても、目視により容易にリード導体31,41のバリのない面を選択することができる。
(Other embodiments)
FIG. 5 is a view for explaining a lead member according to another embodiment of the present invention.
The
また、図5(B)に示すリード部材30”,40”は、薄い方の絶縁フィルム52の外面と厚い方の絶縁フィルム51’の外面とが、それぞれ異なる平均粗さを有している。これにより、リード部材30”,40”のバリのある面の識別を容易にしている。このように、2枚の絶縁フィルムの物理的特徴を異ならせておけば、バリのある面の識別が可能であり、異ならせる物理的特徴としては、形状や外面の平均粗さに限らず色であってもよい。
In the
1…非水電解質電池、5…絶縁フィルム、6…シール部、10…封入袋体、10a…最内層フィルム、10b…金属箔層、10c…最外層フィルム、11…シール部、20…積層電極群、30,30',30”,40,40',40”…リード部材、31,41…リード導体、50,51、51',52…絶縁フィルム、60…回転刃、61…軸、130,140…導体箔、131,141…導体片。
DESCRIPTION OF
本考案の一態様に係るリード部材は、一方の面側にのみバリを有する平形導体の長さ方向両端部を除く両面に、互いに厚さの異なる2枚の絶縁フィルムを貼り合わせてなるリード部材であって、厚さ70μm以上である厚い方の前記絶縁フィルムを前記平形導体の前記バリを有する面に貼り合わせてなる。 A lead member according to an aspect of the present invention is a lead member in which two insulating films having different thicknesses are bonded to both surfaces except for both ends in the length direction of a flat conductor having burrs only on one surface side. The thick insulating film having a thickness of 70 μm or more is bonded to the surface of the flat conductor having the burrs.
(本願考案の実施形態の説明)
最初に本願考案の実施態様を列記して説明する。
本考案の一態様に係るリード部材は、一方の面側にのみバリを有する平形導体の長さ方向両端部を除く両面に、互いに厚さの異なる2枚の絶縁フィルムを貼り合わせてなるリード部材であって、厚さ70μm以上である厚い方の前記絶縁フィルムを前記平形導体の前記バリを有する面に貼り合わせてなる。
本実施形態によれば、リード部材の平形導体にバリが形成されていた場合においても、バリが導体に固着した絶縁フィルムを突き抜けることを防止でき、リード部材を薄くできる。
(Description of Embodiment of the Invention)
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
A lead member according to an aspect of the present invention is a lead member in which two insulating films having different thicknesses are bonded to both surfaces except for both ends in the length direction of a flat conductor having burrs only on one surface side. The thick insulating film having a thickness of 70 μm or more is bonded to the surface of the flat conductor having the burrs.
According to this embodiment, even when burrs are formed on the flat conductor of the lead member, the burrs can be prevented from penetrating through the insulating film fixed to the conductor, and the lead member can be thinned.
Claims (2)
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