JP5644383B2 - 非水電解質デバイス用のリード部材、及びその製造方法 - Google Patents
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Description
非水電解質電池10は、1対のリード部材1、積層電極・隔膜4、及び外包体としての外装ケース5を備える。1対のリード部材1は、それぞれ非水電解質電池10の正極、負極に対応するもので、リード導体2と樹脂フィルムを使用した絶縁フィルム3とを有している。
外装ケース5に対するリード部材1の取り付けに際しては、絶縁フィルム3をそれぞれ設けた1対のリード部材1を外装ケース5の取り出し口に挟み込み、外装ケース5をヒートシールで封止する。このとき絶縁フィルム3を熱可塑性樹脂層と架橋層とにより構成することで、リード部材1と外装ケース5との間に架橋層を介在させることができる。このため、ヒートシールによる加熱時にも架橋層の変形なく、リード部材1と外装ケース5の金属箔との短絡が生じないように維持される。
また、架橋層を形成するために、絶縁フィルム3をリード導体に貼り合わせてから電子線等の照射を行う場合には、リード導体2の影響等により架橋度にムラが生じる場合がある。また、連続した一括操作ができないため、生産性も低下する。
特に本発明によれば、2層押出成型により絶縁フィルムを成型することにより、従来別々のフィルムを貼り合わせる工程が不要となり、絶縁フィルムを薄肉化することができる。
また絶縁フィルムの架橋層は、二重結合を分子内に2つ以上もつ多官能モノマーを含みメルトインデックスが熱可塑樹脂層より小さい樹脂材料が架橋されてなり、熱可塑性樹脂層は、フェノール基またはアミノ基をもつ酸化防止剤を含みメルトインデックスが架橋層よりも大きい樹脂材料からなることにより、放射線を一括照射したときに架橋層の架橋度をより高くし、熱可塑性樹脂層の不要な架橋を抑えることができる。
そしてこれらにより、品質安定性及び信頼性を向上させた非水電解質電池を得ることができる。
電極体及び非水電解質媒体等を収納する外装ケース5は、2枚の多層フィルムを重ね合わせ、その周縁部をヒートシールして袋状としたものである。外装ケース5内には、正極4a、負極4b、隔膜4c等と非水の溶媒(例えば、有機溶媒)に電解質(例えばリチウム化合物)が溶解された非水電解質媒体(電解液)7が密封収納されている。
絶縁フィルム3の製造方法として、本発明においては、2層押出成型設備を使用する。ここでは架橋層3aと熱可塑性樹脂層3bの樹脂材料をそれぞれ押出機にて溶融させて押し出し、ダイス出口までの流路内で積層してダイス出口からフィルム状にして流出させる。このフィルム状の溶融樹脂を冷却することで絶縁フィルム3が得られる。この時点では、架橋層3aはまだ架橋されていない。そして、押出成型により得られた絶縁フィルム3に対して電子線やガンマ線等の放射線を照射し、架橋層3aを架橋させる。
電子線を用いる場合には、照射対象となる絶縁フィルム3の厚さに応じて、透過距離が小さい加速電圧の電子線を架橋層3a側から照射することができる。
他の実施形態では、架橋層3aと熱可塑性樹脂層3bの材料が積層された未架橋の絶縁フィルム3に対して、架橋層3a側の表面にPET等による保護フィルム8を積層する。保護フィルム8は、未架橋の絶縁フィルム3の架橋層3a側に単に重ね合わせて、後で剥離できるようにする。
第1の実施例として、架橋層3aと熱可塑性樹脂層3bとが積層された絶縁フィルム3を2層押出成形した。押出成形機には、多層押出が可能なTダイを使用し、溶融樹脂を積層してTダイから吐出し、これを冷却することで2層構成の絶縁フィルム3を得た。
架橋層3aの材料としては、MIが1の酸変性ポリプロピレンを使用し、これに架橋助剤としてトリメチロールプロパントリアクリレートを5重量部配合した。
また、熱可塑性樹脂層3bの材料としては、MIが8の酸変性ポロプロピレンを使用し、これに酸化防止剤として2,6−ジ−第三−ブチル−4−メチルフェノールを1重量部配合した。得られた絶縁フィルム3における架橋層3aの厚さは25μmで、熱可塑性樹脂層3bの厚さも25μmであった。
実施例1で作製した架橋前の絶縁フィルム3の架橋層3a側に、保護フィルム8としてPETフィルムを重ね合わせた。この場合の積層構成は、PETフィルム、架橋層3a、熱可塑性樹脂層3bの順になる。この積層体を巻き取ると、PETフィルムが重ねられた架橋層3aと、そのPETフィルム上に巻き取られた次の周回の熱可塑性樹脂層3bとの間にPETフィルムが介在することになる。
Claims (3)
- 絶縁フィルムと、前記絶縁フィルムを融着したリード導体とを備え、非水電解質デバイスに使用されるリード部材であって、
前記絶縁フィルムは、架橋層及び熱可塑性樹脂層が2層押出により一体成型されてなり、
前記架橋層は、二重結合を分子内に2つ以上もつ多官能モノマーからなる架橋助剤を含みメルトインデックスが前記熱可塑樹脂層より小さい樹脂材料が架橋されてなり、
前記熱可塑性樹脂層は、フェノール基またはアミノ基をもつ酸化防止剤を含みメルトインデックスが前記架橋層よりも大きい樹脂材料からなり、架橋が抑えられた層であって前記リード導体に熱融着していることを特徴とするリード部材。 - 架橋層及び熱可塑性樹脂層からなる絶縁フィルムと、前記絶縁フィルムを融着したリード導体とを備え、非水電解質デバイスに使用されるリード部材の製造方法であって、
二重結合を分子内に2つ以上もつ多官能モノマーからなる架橋助剤を含みメルトインデックスが前記熱可塑性樹脂層より小さい樹脂材料による未架橋の架橋層と、フェノール基またはアミノ基をもつ酸化防止剤を含み、かつメルトインデックスが前記架橋層よりも大きい熱可塑性樹脂層とからなる前記絶縁フィルムを2層押出成形によって製造する絶縁フィルム製造工程と、
前記絶縁フィルムに放射線を照射して、前記熱可塑性樹脂層の架橋を抑えつつ前記未架橋の架橋層を架橋させる架橋工程と、前記架橋工程で前記架橋層が架橋された前記絶縁フィルムを、前記熱可塑性樹脂層の部分で前記リード導体に融着する融着工程と、を有することを特徴とするリード部材の製造方法。 - 前記絶縁フィルム製造工程と前記架橋工程との間に、前記絶縁フィルムの前記架橋層の表面に保護用の樹脂フィルムを重ね合わせる工程を有し、
前記架橋工程は、前記熱可塑性樹脂層を大気と接触させた状態で、かつ前記架橋層に前記保護用の樹脂フィルムを重ね合わせた状態で放射線を照射することを特徴とする請求項2に記載のリード部材の製造方法。
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