JP6233060B2 - Terminal film for power storage device and power storage device - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電デバイス用端子フィルム、及び蓄電デバイスに関し、特に、蓄電デバイス本体を包装する包装材と、蓄電デバイス本体と電気的に接続され、かつ包装材の外部に延在する金属端子と、の間に介在される蓄電デバイス用端子フィルム、及び蓄電デバイスに関する。 The present invention relates to a terminal film for an electricity storage device and an electricity storage device, in particular, a packaging material for packaging an electricity storage device body, a metal terminal that is electrically connected to the electricity storage device body and extends outside the packaging material, The present invention relates to a terminal film for an electricity storage device and an electricity storage device interposed therebetween.
近年、携帯機器の小型化や自然発電エネルギーの有効活用の要求が増しており、より高い電圧が得られエネルギー密度が高いリチウムイオン二次電池(蓄電デバイスのうちの1つ)の研究開発が行われている。 In recent years, there has been an increasing demand for miniaturization of portable devices and effective use of natural energy, and research and development of lithium-ion secondary batteries (one of storage devices) with higher voltage and higher energy density has been conducted. It has been broken.
上記リチウムイオン二次電池に用いられる包装材として、従来は金属製の缶が多く用いられてきたが、適用する製品の薄型化や多様化等の要求に対し、製造コストが低いという理由から、金属層(例えば、アルミニウム箔)と、樹脂フィルムと、を積層した積層体を袋状にした包装材が多く用いられるようになってきている。 As a packaging material used for the lithium ion secondary battery, metal cans have been used in the past, but because of the low manufacturing cost in response to demands for thinner and diversified products to be applied, A packaging material in which a laminated body obtained by laminating a metal layer (for example, an aluminum foil) and a resin film is formed into a bag shape is often used.
リチウムイオン二次電池は、電池本体と、電池本体を包み込む包装材と、電池本体の負極または正極と接続され、包装材の外側に延在する金属端子(タブリード)と、金属端子の一部の外周側面をそれぞれ覆う蓄電デバイス用端子フィルム(「タブシーラント」と呼ばれることもある)と、を有する。 The lithium ion secondary battery includes a battery body, a packaging material that wraps the battery body, a metal terminal (tab lead) that is connected to the negative electrode or the positive electrode of the battery body, and extends to the outside of the packaging material. And a terminal film for an electricity storage device (also referred to as “tab sealant”) covering each of the outer peripheral side surfaces.
蓄電デバイス用端子フィルムは、一部が包装材で覆われており、残りの部分が包装材から露出されている。蓄電デバイス用端子フィルムは、融着処理することで、金属端子と接着される。 A part of the terminal film for an electricity storage device is covered with a packaging material, and the remaining part is exposed from the packaging material. The terminal film for an electricity storage device is bonded to a metal terminal by performing a fusion treatment.
蓄電デバイス用端子フィルムは、包装材を構成する金属層と金属端子とを絶縁させるためのフィルムである。このため、蓄電デバイス用端子フィルムには、包装材及び金属端子との密着性の他に、上記ヒートシール処理後において、十分な絶縁性を有する(言い換えれば、十分な絶縁性を有することの可能な厚さである)ことが望まれる。 The terminal film for an electricity storage device is a film for insulating a metal layer and a metal terminal constituting the packaging material. For this reason, in addition to the adhesiveness with the packaging material and the metal terminal, the terminal film for the electricity storage device has sufficient insulation after the heat sealing process (in other words, it can have sufficient insulation). It is desirable that the thickness be
また、蓄電デバイス用端子フィルムの色が透明であると、包装材と金属端子との間に、蓄電デバイス用端子フィルムが介在しているか検査を行う際に、蓄電デバイス用端子フィルムの有無の判定が難しくなってしまう。
さらに、蓄電デバイス用端子フィルムの色が透明であると、金属端子に対する蓄電デバイス用端子フィルムの位置の検査を行う際に、蓄電デバイス用端子フィルムの取り付け位置の判定を精度良く行うことが困難となってしまう。
In addition, if the color of the terminal film for the electricity storage device is transparent, it is determined whether or not the terminal film for the electricity storage device is present when performing an inspection to determine whether the terminal film for the electricity storage device is interposed between the packaging material and the metal terminal. Becomes difficult.
Furthermore, when the color of the terminal film for the electricity storage device is transparent, it is difficult to accurately determine the attachment position of the terminal film for the electricity storage device when performing the inspection of the position of the terminal film for the electricity storage device relative to the metal terminal. turn into.
特許文献1には、不飽和カルボン酸でグラフト変形したポリプロピレン、或いは不飽和カルボン酸でグラフト変形したポリエチレンを3層に積層させた蓄電デバイス用端子フィルム(リード線用フィルム)が開示されている。 Patent Document 1 discloses a terminal film for an electricity storage device (lead wire film) in which polypropylene graft-deformed with an unsaturated carboxylic acid or polyethylene graft-deformed with an unsaturated carboxylic acid is laminated in three layers.
また、特許文献1には、包装材と金属端子との間に、蓄電デバイス用端子フィルムが介在しているかどうかの判定を精度良く行うために、蓄電デバイス用端子フィルム(リード線用フィルム)を顔料または染料を用いて着色することが開示されている。 Patent Document 1 discloses a terminal film for a power storage device (lead wire film) in order to accurately determine whether or not a power storage device terminal film is interposed between the packaging material and the metal terminal. Coloring with pigments or dyes is disclosed.
さらに、特許文献1には、蓄電デバイス用端子フィルムを着色する顔料としては、無機顔料である炭酸カルシウム、無水ケイ酸、アルミナ、コバルトブルー等の体質顔料、二酸化チタン、酸化亜鉛等の白色顔料、鉄黒、黒鉛等の黒色顔料等を用いることや、有機顔料である不溶正アゾ顔料、アゾレーキ顔料等のアゾ顔料、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニンレーキ等のフタロシアニン顔料、アントラキノン系顔料、チオインジゴ顔料等の総合多環顔料、その他ニトロソ顔料や昼光蛍光顔料等を用いることが開示されている。 Further, in Patent Document 1, as a pigment for coloring the terminal film for an electricity storage device, inorganic pigments such as calcium carbonate, anhydrous silica, alumina, cobalt blue and other extender pigments, titanium dioxide, zinc oxide and other white pigments, Use black pigments such as iron black and graphite, organic pigments such as insoluble azo pigments, azo pigments such as azo lake pigments, phthalocyanine pigments such as copper phthalocyanine and metal-free phthalocyanine lakes, anthraquinone pigments, and thioindigo pigments The use of synthetic polycyclic pigments, other nitroso pigments, daylight fluorescent pigments, and the like is disclosed.
上記特許文献1に開示された顔料を用いて、蓄電デバイス用端子フィルムを着色した場合、濃い色合いで着色することが困難であった。
このため、例えば、金属端子の幅が狭く(例えば、3mm以下)、蓄電デバイス用端子フィルムの幅も狭い(例えば、5mm以下)場合において、蓄電デバイス用端子フィルムの取り付け位置の判定を精度良く行うことが困難であった。
When the terminal film for electrical storage devices is colored using the pigment disclosed in Patent Document 1, it is difficult to color with a deep color.
For this reason, for example, when the width of the metal terminal is narrow (for example, 3 mm or less) and the width of the terminal film for the electricity storage device is also narrow (for example, 5 mm or less), the attachment position of the electricity storage device terminal film is accurately determined. It was difficult.
そこで、本発明者は、上記問題を解決するために、絶縁層が3層以上積層された蓄電デバイス用端子フィルムにおいて、2つの最外層の間に位置する中間層を構成する絶縁層に導電性顔料であるカーボンブラックや黒鉛(以下、「導電性顔料」という」)を添加させることで、中間層を黒色に着色して、従来よりも視認性を向上させるという考えに至った。 Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, the inventor of the present invention has developed a conductive film in an insulating layer constituting an intermediate layer located between two outermost layers in a terminal film for an electricity storage device in which three or more insulating layers are laminated. By adding carbon black or graphite (hereinafter referred to as “conductive pigment”), which is a pigment, the intermediate layer is colored black, leading to the idea of improving the visibility compared to the prior art.
そして、本発明者は、鋭意検討を行った結果、上記導電性顔料で着色された中間層を有する蓄電デバイス用端子フィルムを金属端子の外周側面を覆うように配置させた場合、該導電性顔料を含むことで導電性を有する中間層と金属端子との間の絶縁性を確保するためには、蓄電デバイス用端子フィルムと金属端子とを融着させるヒートシール処理(所定の温度及び圧力を印加することで融着させる処理)後において、中間層と金属端子との間に配置された最外層の厚さが薄くなり過ぎないようにすることが重要であるという考えに至った。 And as a result of intensive studies, the inventor found that when the terminal film for an electricity storage device having an intermediate layer colored with the conductive pigment was disposed so as to cover the outer peripheral side surface of the metal terminal, the conductive pigment In order to ensure the insulation between the conductive intermediate layer and the metal terminal, heat sealing treatment for fusing the terminal film for the electricity storage device and the metal terminal (applying a predetermined temperature and pressure) After the process of fusing), it came to the idea that it is important that the thickness of the outermost layer disposed between the intermediate layer and the metal terminal is not too thin.
そこで、本発明は、2つの最外層間に配置された中間層を構成する絶縁層に導電性顔料であるカーボンブラックや黒鉛等を添加して濃い色合いで中間層を着色することで、蓄電デバイス用端子フィルムの検査精度を向上させることが可能で、かつ蓄電デバイス用端子フィルムが融着される金属端子と中間層との間の絶縁性を十分に確保することの可能な蓄電デバイス用端子フィルム、及び蓄電デバイスを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a power storage device by coloring the intermediate layer with a dark color by adding carbon black, graphite or the like as a conductive pigment to the insulating layer constituting the intermediate layer disposed between the two outermost layers. Terminal film for power storage device capable of improving the inspection accuracy of the terminal film for power storage and ensuring sufficient insulation between the metal terminal to which the terminal film for power storage device is fused and the intermediate layer And it aims at providing an electrical storage device.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る蓄電デバイス用端子フィルムは、蓄電デバイスを構成する蓄電デバイス本体と電気的に接続される金属端子の一部の外周面を覆うように配置される蓄電デバイス用端子フィルムであって、第1の絶縁層を含む第1の最外層と、第2の絶縁層を含む第2の最外層と、前記第1の最外層と前記第2の最外層との間に配置された第3の絶縁層、及び該第3の絶縁層に添加され、黒色に着色可能な導電性顔料を含む中間層と、を有し、前記第1及び第2の絶縁層のうち、少なくとも一方の絶縁層に絶縁性フィラーが添加され、前記中間層に含まれる前記導電性顔料の含有量が0.01wt%以上3.00wt%以下であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the terminal film for an electricity storage device according to one embodiment of the present invention is disposed so as to cover a part of the outer peripheral surface of the metal terminal that is electrically connected to the electricity storage device body constituting the electricity storage device. A storage device terminal film comprising: a first outermost layer including a first insulating layer; a second outermost layer including a second insulating layer; the first outermost layer; and the second outermost layer. A third insulating layer disposed between the first insulating layer and the outer layer; and an intermediate layer that is added to the third insulating layer and includes a conductive pigment that can be colored in black. The first and second layers An insulating filler is added to at least one of the insulating layers, and the content of the conductive pigment contained in the intermediate layer is 0.01 wt% or more and 3.00 wt% or less .
本発明によれば、第3の絶縁層に黒色に着色可能な導電性顔料が添加されていることで、濃い色合い(具体的には、黒色)で中間層を着色することが可能となる。
これにより、蓄電デバイス用端子フィルムの視認性が向上するため、蓄電デバイス用端子フィルムの検査(例えば、蓄電デバイス用端子フィルムが金属端子に付いているか否かの検査、金属端子に対する蓄電デバイス用端子フィルムの取り付け位置の検査等)の精度を向上させることができる。
特に、金属端子の幅が狭く、蓄電デバイス用端子フィルムの幅が狭い場合に有効である。
According to the present invention, by adding a conductive pigment that can be colored black to the third insulating layer, it is possible to color the intermediate layer with a dark shade (specifically, black).
Thereby, since the visibility of the terminal film for electrical storage devices is improved, the inspection of the terminal film for electrical storage devices (for example, the inspection whether the electrical storage device terminal film is attached to the metal terminal, the electrical storage device terminal with respect to the metal terminal) The accuracy of the inspection of the attachment position of the film can be improved.
In particular, it is effective when the width of the metal terminal is narrow and the width of the terminal film for an electricity storage device is narrow.
また、第1及び第2の絶縁層のうち、少なくとも一方の絶縁層に絶縁性フィラーを添加することで、ヒートシール処理(所定の温度及び圧力を印加して、金属端子と最外層とを融着させる処理)後、絶縁性フィラーが添加された最外層の厚さを確保するためのスペーサーとして絶縁性フィラーを機能させることが可能となる。
これにより、絶縁性フィラーが添加された最外層と金属端子とが接触するように蓄電デバイス用端子フィルムを配置させることで、導電性顔料を含有することで導電性を有する中間層と金属端子との間の絶縁性を十分に確保することができる。
In addition, by adding an insulating filler to at least one of the first and second insulating layers, heat sealing treatment (a predetermined temperature and pressure is applied to melt the metal terminal and the outermost layer). It is possible to allow the insulating filler to function as a spacer for ensuring the thickness of the outermost layer to which the insulating filler has been added.
Thereby, by arranging the terminal film for the electricity storage device so that the outermost layer to which the insulating filler is added and the metal terminal are in contact with each other, the conductive intermediate layer and the metal terminal by containing the conductive pigment It is possible to ensure sufficient insulation between the two.
さらに、2つの最外層が絶縁性フィラーを含む場合、包装材を構成する金属層と中間層との間に配置された最外層により、金属層と中間層との間の絶縁性を向上させることができる。 In addition, when the two outermost layers contain an insulating filler, the outermost layer disposed between the metal layer and the intermediate layer constituting the packaging material can improve the insulation between the metal layer and the intermediate layer. Can do.
つまり、本発明によれば、2つの最外層間に配置された中間層を構成する絶縁層に導電性顔料を添加して濃い色合い(黒色)で中間層を着色することで、蓄電デバイス用端子フィルムの検査精度を向上でき、かつ蓄電デバイス用端子フィルムが融着される金属端子と中間層との間の絶縁性を十分に確保することができる。 That is, according to the present invention, by adding a conductive pigment to the insulating layer constituting the intermediate layer disposed between the two outermost layers and coloring the intermediate layer with a dark shade (black), the terminal for the electricity storage device The inspection accuracy of the film can be improved, and insulation between the metal terminal to which the terminal film for an electricity storage device is fused and the intermediate layer can be sufficiently secured.
また、上記本発明の一態様に係る蓄電デバイス用端子フィルムにおいて、前記第1及び第2の絶縁層のうち、一方の絶縁層のみに絶縁性フィラーが添加されていてもよい。 In the terminal film for an electricity storage device according to one embodiment of the present invention, an insulating filler may be added to only one of the first and second insulating layers.
このように、第1及び第2の絶縁層のうち、一方の絶縁層のみに絶縁性フィラーが添加されていている場合でも、蓄電デバイス用端子フィルムの検査精度を向上でき、かつ蓄電デバイス用端子フィルムが融着される金属端子と中間層との間の絶縁性を十分に確保することができる。 Thus, even when the insulating filler is added to only one of the first and second insulating layers, the inspection accuracy of the power storage device terminal film can be improved, and the power storage device terminal The insulation between the metal terminal to which the film is fused and the intermediate layer can be sufficiently secured.
中間層に含まれる導電性顔料の含有量(濃度)が0.01wt%未満であると、中間層を濃い色合いで着色することが困難になってしまう。また、第3の絶縁層に添加された導電性顔料の含有量が3.00wt%よりも多いと、中間層の導電性が高くなりすぎるため、中間層と金属端子との間の電気的な絶縁性を十分に確保することが困難となってしまう。
よって、第3の絶縁層に添加する導電性顔料の含有量(濃度)を0.01wt%以上3.00wt%以下とすることで、蓄電デバイス用端子フィルムの視認性を向上できると共に、電気的な絶縁性を十分に確保することができる。
If the content (concentration) of the conductive pigment contained in the intermediate layer is less than 0.01 wt%, it will be difficult to color the intermediate layer with a dark hue. In addition, if the content of the conductive pigment added to the third insulating layer is more than 3.00 wt%, the conductivity of the intermediate layer becomes too high, so that an electrical connection between the intermediate layer and the metal terminal is caused. It will be difficult to ensure sufficient insulation.
Therefore, by setting the content (concentration) of the conductive pigment added to the third insulating layer to 0.01 wt% or more and 3.00 wt% or less, the visibility of the terminal film for an electricity storage device can be improved and the electrical Sufficient insulation can be ensured.
また、上記本発明の一態様に係る蓄電デバイス用端子フィルムにおいて、前記絶縁性フィラーの平均粒径は、該絶縁性フィラーが添加されている前記絶縁層の厚さの1/30〜1/2倍の値であってもよい。 Moreover, in the terminal film for an electricity storage device according to one embodiment of the present invention, the average particle size of the insulating filler is 1/30 to 1/2 of the thickness of the insulating layer to which the insulating filler is added. It may be a double value.
このように、絶縁性フィラーの平均粒径を、絶縁性フィラーが添加される絶縁層の厚さの1/30〜1/2倍の値にすることで、金属端子に対する最外層(絶縁性フィラーを含む最外層)の融着性を低下させることなく、絶縁性フィラーをスペーサーとして十分に機能させることができる。 Thus, by setting the average particle size of the insulating filler to a value that is 1/30 to 1/2 times the thickness of the insulating layer to which the insulating filler is added, the outermost layer (insulating filler) with respect to the metal terminal Insulating fillers can function satisfactorily as spacers without lowering the fusibility of the outermost layer.
また、上記本発明の一態様に係る蓄電デバイス用端子フィルムにおいて、前記絶縁性フィラーの含有量(濃度)は、0.1wt%以上20wt%以下であってもよい。 Moreover, in the terminal film for an electricity storage device according to one embodiment of the present invention, the content (concentration) of the insulating filler may be not less than 0.1 wt% and not more than 20 wt%.
絶縁層に添加された絶縁性フィラーの含有量が0.1wt%未満であると、絶縁性フィラーの含有量が少なすぎるため(絶縁性フィラーがスペーサーとしてあまり機能しないため)、融着処理後において、絶縁性フィラーを含む最外層の厚さが薄くなりすぎてしまう。
したがって、中間層と金属端子との間に配置された最外層により、中間層と金属端子との間を絶縁することが困難となってしまう。
If the content of the insulating filler added to the insulating layer is less than 0.1 wt%, the content of the insulating filler is too small (because the insulating filler does not function as a spacer). The thickness of the outermost layer including the insulating filler becomes too thin.
Therefore, it becomes difficult to insulate between the intermediate layer and the metal terminal by the outermost layer disposed between the intermediate layer and the metal terminal.
また、絶縁層に添加された絶縁性フィラーの含有量が20wt%よりも多いと、絶縁層の割合が小さくなるため、絶縁性フィラーを含む最外層と金属端子との間の融着性(言い換えれば、密着性)が低下してしまう。
よって、絶縁層に添加する絶縁性フィラーの含有量を0.1wt%以上20wt%以下にすることで、絶縁性フィラーが添加された最外層と金属端子との間の融着性を低下させることなく、導電性を有する中間層と金属端子との間を絶縁することができる。
In addition, if the content of the insulating filler added to the insulating layer is more than 20 wt%, the proportion of the insulating layer is reduced, so that the fusion between the outermost layer containing the insulating filler and the metal terminal (in other words, In this case, the adhesiveness is reduced.
Therefore, the fusion property between the outermost layer to which the insulating filler is added and the metal terminal is lowered by setting the content of the insulating filler added to the insulating layer to 0.1 wt% or more and 20 wt% or less. In addition, it is possible to insulate between the conductive intermediate layer and the metal terminal.
また、上記本発明の一態様に係る蓄電デバイス用端子フィルムにおいて、前記絶縁性フィラーの形状は、球形であってもよい。 In the terminal film for an electricity storage device according to one embodiment of the present invention, the insulating filler may have a spherical shape.
このように、絶縁性フィラーの形状を球形とすることで、絶縁性フィラーとして不定形のフィラーを用いた場合と比較して、絶縁性フィラーのスペーサーとしての機能を向上させることが可能となるので、ヒートシール処理後において、絶縁性フィラーを含む最外層の厚さを厚くすることができる。 Thus, since the shape of the insulating filler is spherical, it is possible to improve the function of the insulating filler as a spacer as compared with the case where an amorphous filler is used as the insulating filler. After the heat sealing treatment, the thickness of the outermost layer containing the insulating filler can be increased.
また、上記本発明の一態様に係る蓄電デバイス用端子フィルムにおいて、前記中間層と前記第1の最外層との間、及び前記中間層と前記第2の最外層との間に、それぞれ第4の絶縁層を配置してもよい。 Further, in the terminal film for an electricity storage device according to one aspect of the present invention, a fourth film is provided between the intermediate layer and the first outermost layer and between the intermediate layer and the second outermost layer. An insulating layer may be provided.
このように、中間層と第1の最外層との間、及び中間層と第2の最外層との間に、それぞれ第4の絶縁層を配置することで、中間層と包装材を構成する金属層との間の絶縁性、及び中間層と金属端子との間の絶縁性を向上させることができる。 Thus, the intermediate layer and the packaging material are configured by disposing the fourth insulating layer between the intermediate layer and the first outermost layer and between the intermediate layer and the second outermost layer, respectively. The insulation between the metal layer and the insulation between the intermediate layer and the metal terminal can be improved.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る蓄電デバイスは、請求項1ないし7のうち、いずれか1項記載の蓄電デバイス用端子フィルムと、充放電する蓄電デバイス本体と、前記蓄電デバイス本体と電気的に接続され、一部が前記蓄電デバイス用端子フィルムで覆われる一対の前記金属端子と、前記蓄電デバイス用端子フィルムの一部、及び前記蓄電デバイス本体を覆う包装材と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, an electricity storage device according to one embodiment of the present invention is the electricity storage device terminal film according to any one of claims 1 to 7, an electricity storage device body to be charged and discharged, and the electricity storage device. A pair of the metal terminals that are electrically connected to the main body and partially covered with the power storage device terminal film; a part of the power storage device terminal film; and a packaging material that covers the power storage device main body. It is characterized by that.
本発明によれば、請求項1ないし7のうち、いずれか1項記載の蓄電デバイス用端子フィルムが金属端子の一部を覆うことで、蓄電デバイス用端子フィルムの検査精度を向上させることができると共に、蓄電デバイス用端子フィルムが融着される金属端子と中間層との間の絶縁性を十分に確保することができる。 According to this invention, the inspection precision of the terminal film for electrical storage devices can be improved because the terminal film for electrical storage devices of any one of Claims 1 thru | or 7 covers a part of metal terminal. At the same time, sufficient insulation can be secured between the metal terminal to which the terminal film for an electricity storage device is fused and the intermediate layer.
また、上記本発明の一態様に係る蓄電デバイスにおいて、前記第1及び第2の最外層のうち、一方の最外層は、前記金属端子の一部の外周面を覆うように配置され、他方の最外層は、前記包装材と接触するように配置され、前記一方の最外層は、前記絶縁性フィラーを含んでもよい。 Further, in the electricity storage device according to one aspect of the present invention, of the first and second outermost layers, one outermost layer is disposed so as to cover a part of the outer peripheral surface of the metal terminal, and the other outermost layer is disposed. The outermost layer may be disposed in contact with the packaging material, and the one outermost layer may include the insulating filler.
このように、金属端子の一部の外周面を覆うように配置された一方の最外層が絶縁性フィラーを含むことで、蓄電デバイス用端子フィルムが融着される金属端子と中間層との間の絶縁性を十分に確保することができる。 As described above, the outermost layer disposed so as to cover a part of the outer peripheral surface of the metal terminal includes an insulating filler, so that the terminal film for the electricity storage device is bonded between the metal terminal and the intermediate layer. It is possible to sufficiently secure the insulation property.
本発明の蓄電デバイス用端子フィルムによれば、蓄電デバイス用端子フィルムの検査精度を向上でき、かつ黒色に着色可能な導電性顔料を含有する中間層と金属端子との間の電気的な絶縁性を十分に確保することができる。 According to the terminal film for an electricity storage device of the present invention, the electrical insulation between the intermediate layer containing the conductive pigment that can improve the inspection accuracy of the terminal film for the electricity storage device and can be colored black and the metal terminal Can be secured sufficiently.
以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の蓄電デバイス用端子フィルム、及び蓄電デバイスの寸法関係とは異なる場合がある。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings. The drawings used in the following description are for explaining the configuration of the embodiment of the present invention. The size, thickness, dimensions, and the like of each part shown in the drawings are the actual terminal film for an electricity storage device and the electricity storage device. It may be different from the dimensional relationship.
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る蓄電デバイスの概略構成を示す斜視図である。図1では、蓄電デバイス10の一例として、リチウムイオン二次電池を例に挙げて図示し、以下の説明を行う。
なお、図1に示す構成とされたリチウムイオン二次電池は、電池パック、或いは電池セルと呼ばれることがある。
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an electricity storage device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, as an example of the
Note that the lithium ion secondary battery configured as shown in FIG. 1 is sometimes called a battery pack or a battery cell.
図1を参照するに、本実施の形態の蓄電デバイス10は、リチウムイオン二次電池であり、蓄電デバイス本体11と、包装材13と、一対の金属端子14(「タブリード」と呼ばれることもある)と、蓄電デバイス用端子フィルム16(「タブシーラント」と呼ばれることもある)と、を有する。
Referring to FIG. 1, an
蓄電デバイス本体11は、充放電を行う電池本体である。包装材13は、蓄電デバイス本体11の表面を覆うと共に、蓄電デバイス用端子フィルム16の一部と接触するように配置されている。
The power
図2は、図1に示す包装材の切断面の一例を示す断面図である。図2において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。 2 is a cross-sectional view showing an example of a cut surface of the packaging material shown in FIG. 2, the same components as those in the structure shown in FIG.
ここで、図2を参照して、包装材13の構成の一例について説明する。
包装材13は、蓄電デバイス本体11に接触する内側から、内層21と、内層側接着剤層22と、腐食防止処理層23−1と、金属層であるバリア層24と、腐食防止処理層23−2と、外層側接着剤層25と、外層26と、が順次積層された7層構造とされている。
Here, an example of the configuration of the
The
内層21の母材としては、例えば、ポリオレフィン樹脂またはポリオレフィン樹脂に、無水マレイン酸等をグラフト変成させた酸変成ポリオレフィン樹脂を用いることができる。
上記ポリオレフィン樹脂としては、例えば、低密度、中密度、高密度のポリエチレン;エチレン−αオレフィン共重合体;ホモ、ブロック、またはランダムポリプロピレン;プロピレン−αオレフィン共重合体等を用いることができる。これらポリオレフィン樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
As a base material of the
Examples of the polyolefin resin include low density, medium density, and high density polyethylene; ethylene-α olefin copolymer; homo, block, or random polypropylene; propylene-α olefin copolymer. These polyolefin resins may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
また、内層21は、必要とされる機能に応じて、単層フィルムや、複数の層を積層させた多層フィルムを用いて構成してもよい。具体的には、例えば、防湿性を付与するために、エチレン−環状オレフィン共重合体やポリメチルペンテン等の樹脂を介在させた多層フィルムを用いてもよい。
さらに、内層21は、各種添加剤、例えば、難燃剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤等を含んでもよい。
Further, the
Furthermore, the
内層21の厚さは、例えば、10〜150μmの範囲内で設定することが好ましいが、30〜80μmがより好ましい。内層21の厚さが10μmよりも薄いと、包装材13同士のヒートシール密着性、蓄電デバイス用端子フィルム16との密着性が低下する恐れがある。
また、内層21の厚さが150μmよりも厚いと、包装材13のコスト増加の要因となるため、好ましくない。
The thickness of the
Moreover, since it will become a factor of the cost increase of the
内層側接着剤層22としては、例えば、一般的なドライラミネーション用接着剤や、酸変性された熱融着性樹脂等、公知の接着剤を適宜選択して用いることができる。
図2に示すように、腐食防止処理層23−1,23−2は、バリア層24の両面に形成することが性能上好ましいが、コスト面を考慮して、内層側接着剤層22側に位置するバリア層24の面のみに腐食防止処理層23−1を配置してもよい。
As the inner layer side
As shown in FIG. 2, the corrosion prevention treatment layers 23-1 and 23-2 are preferably formed on both surfaces of the
バリア層24は、導電性を有する金属層である。バリア層24の材料としては、例えば、アルミニウムやステンレス鋼等を例示することができるが、コストや重量(密度)等の観点から、アルミニウムが好適である。
外層側接着剤層25としては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール等を主剤としたポリウレタン系の一般的な接着剤を用いることができる。
The
As the outer layer side
外層26としては、例えば、ナイロンやポリエチレンテレフタレート(PET)等の単膜、或いは多層膜を用いることができる。
外層26は、内層21と同様に、各種添加剤、例えば、難燃剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤等を含んでもよい。
また、外層26は、例えば、液漏れ時の対策として電解液に不溶な樹脂をラミネートしたり、電解液に不溶な樹脂成分をコーティングしたりすることで形成される保護層を有してもよい。
As the
The
Further, the
図3は、図1に示す蓄電デバイス用端子フィルム及び金属端子のA−A線方向の断面図である。図3において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the electricity storage device terminal film and metal terminal shown in FIG. In FIG. 3, the same components as those in the structure shown in FIG.
図1及び図3を参照するに、一対(図1の場合、2つ)の金属端子14は、金属端子本体14−1と、腐食防止層14−2と、を有する。
一対の金属端子本体14−1のうち、一方の金属端子本体14−1は、蓄電デバイス本体11の正極と電気的に接続されており、他方の金属端子本体14−1は、蓄電デバイス本体11の負極と電気的に接続されている。
一対の金属端子本体14−1は、蓄電デバイス本体11から離間する方向に延在しており、その一部が包装材13から露出されている。一対の金属端子本体14−1の形状は、例えば、平板形状とすることができる。
Referring to FIGS. 1 and 3, the pair (two in FIG. 1) of
Of the pair of metal terminal bodies 14-1, one metal terminal body 14-1 is electrically connected to the positive electrode of the electricity
The pair of metal terminal bodies 14-1 extends in a direction away from the electricity
金属端子本体14−1の材料としては、金属を用いることができる。金属端子本体14−1の材料となる金属は、蓄電デバイス本体11の構造や蓄電デバイス本体11の各構成要素の材料等を考慮して決めることが好ましい。
A metal can be used as the material of the metal terminal body 14-1. The metal used as the material of the metal terminal body 14-1 is preferably determined in consideration of the structure of the electricity
例えば、蓄電デバイス10がリチウムイオン二次電池の場合、正極用集電体としてアルミニウムが用いられ、負極用集電体として銅が用いられる。
この場合、蓄電デバイス本体11の正極と接続される金属端子本体14−1の材料としては、アルミニウムを用いることが好ましい。また、電解液への耐食性を考慮すると、金属端子本体14−1の材料としては、例えば、1N30等の純度97%以上のアルミニウム素材を用いることが好適である。
For example, when the
In this case, it is preferable to use aluminum as the material of the metal terminal body 14-1 connected to the positive electrode of the electricity
さらに、金属端子本体14−1を屈曲させる場合には、柔軟性を付加する目的で十分な焼鈍により調質したO材を用いることが好ましい。
蓄電デバイス本体11の負極と接続される金属端子本体14−1の材料としては、表面にニッケルめっき層が形成された銅、もしくはニッケルを用いることが好ましい。
Furthermore, when bending the metal terminal body 14-1, it is preferable to use an O material tempered by sufficient annealing for the purpose of adding flexibility.
As a material of the metal terminal body 14-1 connected to the negative electrode of the electricity
金属端子本体14−1の厚さは、リチウムイオン二次電池のサイズや容量に依存する。リチウムイオン二次電池が小型の場合、金属端子本体14−1の厚さは、例えば、50μm以上にするとよい。また、蓄電・車載用途等の大型のリチウムイオン二次電池の場合、金属端子本体14−1の厚さは、例えば、100〜500μmの範囲内で適宜設定することができる。 The thickness of the metal terminal body 14-1 depends on the size and capacity of the lithium ion secondary battery. When the lithium ion secondary battery is small, the thickness of the metal terminal body 14-1 is preferably 50 μm or more, for example. Moreover, in the case of a large-sized lithium ion secondary battery for power storage and in-vehicle use, the thickness of the metal terminal body 14-1 can be set as appropriate within a range of 100 to 500 μm, for example.
腐食防止層14−2は、金属端子本体14−1の表面を覆うように配置されている。リチウムイオン二次電池の場合、電解液にLiPF6等の腐食成分が含まれる。
腐食防止層14−2は、電解液に含まれるLiPF6等の腐食成分から金属端子本体14−1が腐食されることを抑制するための層である。
The corrosion prevention layer 14-2 is disposed so as to cover the surface of the metal terminal body 14-1. In the case of a lithium ion secondary battery, a corrosive component such as LiPF 6 is included in the electrolytic solution.
The corrosion prevention layer 14-2 is a layer for suppressing the metal terminal body 14-1 from being corroded by a corrosive component such as LiPF 6 contained in the electrolytic solution.
蓄電デバイス用端子フィルム16は、金属端子14の一部の外周面を覆うように配置されている。蓄電デバイス用端子フィルム16は、金属端子14の外周側面と接触する第1の最外層31と、包装材13と接触する第2の最外層32と、第1の最外層31と第2の最外層32との間に配置された中間層33と、が積層された構成とされている。
The power storage
第1の最外層31は、黒色に着色可能な導電性顔料42を含むことで導電性を有する中間層33の一方の面を覆うように配置されている。第1の最外層31は、絶縁樹脂層である第1の絶縁層35と、絶縁性フィラー36と、を含んだ構成とされている。
第1の絶縁層35(言い換えれば、第1の最外層31)は、金属端子14の一部の外周面を覆うように配置されている。
第1の最外層31は、金属端子14の外周面を覆うように配置されることで、金属端子14の周方向を封止すると共に、蓄電デバイス用端子フィルム16と金属端子14とを密着させる機能を有する。
The first
The first insulating layer 35 (in other words, the first outermost layer 31) is disposed so as to cover a part of the outer peripheral surface of the
The first
したがって、第1の絶縁層35を構成する材料としては、例えば、接着性に優れた樹脂を用いるとよい。第1の絶縁層35を構成する樹脂材料としては、例えば、ポリオレフィン樹脂に、無水マレイン酸等をグラフト変性させた酸変性ポリオレフィン樹脂等を用いることができる。
第1の絶縁層35の厚さは、例えば、10〜50μmとすることができる。
Therefore, as a material constituting the first insulating
The thickness of the 1st insulating
絶縁性フィラー36は、第1の絶縁層35に添加されている。絶縁性フィラー36は、ヒートシール処理後(所定の温度及び圧力を印加して、包装材13と第2の最外層32とを融着させる処理後)、第1の最外層31の厚さを確保するためのスペーサーとして機能する。
絶縁性フィラー36としては、例えば、金属酸化物(例えば、アルミナやシリカ等)よりなるフィラー、有機材料(例えば、ポリカーボネートやエポキシ樹脂)よりなるフィラー等を用いることができる。
The insulating
As the insulating
絶縁性フィラー36の形状としては、例えば、不定形や球形を用いることが可能であるが、球形のものが好ましい。
このように、絶縁性フィラー36の形状を球形とすることで、絶縁性フィラー36のスペーサーとしての機能を向上させることが可能となる。これにより、ヒートシート処理後において、不定形のフィラーを用いた場合よりも第1の最外層31の厚さを厚くすることができる。したがって、第1の最外層31により、導電性顔料42を含む中間層33と金属端子14とを電気的に絶縁することができる。
As the shape of the insulating
Thus, by making the shape of the insulating
絶縁性フィラー36の粒径は、例えば、第1の絶縁層35の厚さの1/30〜1/2倍の値にするとよい。
このように、絶縁性フィラー36の粒径を第1の絶縁層35の厚さの1/30〜1/2倍の値にすることで、金属端子14に対する第1の最外層31の融着性を低下させることなく、絶縁性フィラー36をスペーサーして十分に機能させることができる。
The particle size of the insulating
As described above, by setting the particle size of the insulating
第1の絶縁層35に添加された絶縁性フィラー36の含有量(濃度)は、例えば、0.1wt%以上20wt%以下にするとよい。
第1の絶縁層35に添加された絶縁性フィラー36の含有量が0.1wt%未満であると、絶縁性フィラー36の含有量が少なすぎるため、所定の温度及び圧力を印加して、金属端子14と第1の最外層31とを融着させた際(ヒートシール処理した際)、第1の最外層31の厚さが薄くなりすぎてしまう。
したがって、第1の最外層31により、導電性を有する中間層33と金属端子14との間を絶縁することが困難となってしまう。
The content (concentration) of the insulating
When the content of the insulating
Therefore, it is difficult to insulate between the conductive
一方、第1の絶縁層35に添加された絶縁性フィラー36の含有量が20wt%よりも多いと、第1の絶縁層35の割合が少なくなるため、第1の最外層31と金属端子14との間の融着性(言い換えれば、密着性)が低下してしまう。
よって、第1の絶縁層35に添加する絶縁性フィラー36の含有量を0.1wt%以上20wt%以下にすることで、第1の最外層31と金属端子14との間の融着性を低下させることなく、導電性を有する中間層33と金属端子14との間を電気的に絶縁することができる。
On the other hand, when the content of the insulating
Therefore, by making the content of the insulating
第2の最外層32は、導電性顔料42を含むことで導電性を有する中間層33の他方の面を覆うように配置されている。第2の最外層32は、絶縁樹脂層である第2の絶縁層38と、絶縁性フィラー39と、を含んだ構成とされている。
第2の絶縁層38(言い換えれば、第2の最外層32)は、包装材13(具体的には、図2に示す内層21)と融着されることで、包装材13と接触している。
The second
The second insulating layer 38 (in other words, the second outermost layer 32) is brought into contact with the
第2の絶縁層38は、包装材13と融着されることで、包装材13内を封止すると共に、蓄電デバイス用端子フィルム16と包装材13(具体的には、図2に示す内層21)とを密着させる機能を有する。
したがって、包装材13との密着性の観点から、第2の絶縁層38としては、内層21の母材となる樹脂と同系統の樹脂(例えば、ポリオレフィン系樹脂)を用いるとよい。
第2の絶縁層38の厚さは、例えば、10〜50μmとすることができる。
The second insulating
Therefore, from the viewpoint of adhesion to the
The thickness of the second insulating
絶縁性フィラー39は、第2の絶縁層38に添加されている。絶縁性フィラー39は、所定の温度及び圧力を印加して、包装材13と第2の最外層32とを融着させた際、第2の最外層32の厚さを確保するためのスペーサーとして機能する。
絶縁性フィラー39としては、例えば、金属酸化物(例えば、アルミナやシリカ等)よりなるフィラー、有機材料(例えば、ポリカーボネートやエポキシ樹脂等)よりなるフィラー等を用いることができる。
The insulating
As the insulating
また、絶縁性フィラー36,39として、例えば、同一種類で同形状とされたフィラーを用いてもよい。
このように、絶縁性フィラー36,39として同一種類で同形状とされたフィラーを用いることで、2種類の異なるフィラーを準備する場合と比較して、絶縁性フィラー36,39の準備を容易に行うことができる。
Further, as the insulating
In this way, by using fillers of the same type and the same shape as the insulating
なお、絶縁性フィラー36,39として、例えば、異なる粒径(大きさ)とされたフィラーを用いてもよい。このように、絶縁性フィラー36,39として、異なる形状とされた絶縁性フィラーを用いることで、目的に応じて、第1及び第2の最外層31,32の厚さを調節することができる。
As the insulating
絶縁性フィラー39の形状としては、例えば、不定形や球形を用いることが可能であるが、球形のものが好ましい。
このように、絶縁性フィラー39の形状を球形とすることで、絶縁性フィラー39のスペーサーとしての機能を向上させることが可能となる。これにより、所定の圧力及び温度を印加することで包装材13と第2の最外層32とを融着した後(言い換えれば、ヒートシート処理後)において、不定形のフィラーを用いた場合よりも第2の最外層32の厚さを厚くすることができる。
したがって、第2の最外層32により、導電性顔料42を含む中間層33と包装材13を構成するバリア層24とを電気的に絶縁することができる。
As the shape of the insulating
Thus, by making the shape of the insulating
Therefore, the second
絶縁性フィラー39の粒径は、例えば、第2の絶縁層38の厚さの1/30〜1/2倍の値にするとよい。
このように、絶縁性フィラー39の粒径を第2の絶縁層38の厚さの1/30〜1/2倍の値にすることで、包装材13に対する第2の最外層32の融着性を低下させることなく、絶縁性フィラー39をスペーサーして十分に機能させることができる。
The particle size of the insulating
In this manner, the second
また、第2の絶縁層38に添加する絶縁性フィラー39の含有量(濃度)は、例えば、0.1wt%以上20wt%以下にするとよい。
第2の絶縁層38に添加された絶縁性フィラー39の含有量が0.1wt%未満であると、絶縁性フィラー38の含有量が少なすぎるため、ヒートシール処理により、包装材13と第2の最外層32とを融着させた際、第2の最外層32の厚さが薄くなる恐れがある。
In addition, the content (concentration) of the insulating
When the content of the insulating
一方、第2の絶縁層38に添加された絶縁性フィラー39の含有量が20wt%よりも多いと、第2の絶縁層38の割合が少なくなるため、第2の最外層32と包装材13との間の融着性(言い換えれば、密着性)が低下する恐れがある。
よって、第2の絶縁層38に添加された絶縁性フィラー39の含有量を0.1wt%以上20wt%以下にすることで、第2の最外層32と包装材13との間の融着性を低下させることなく、導電性を有する中間層33とバリア層24との間の電気的絶縁性を十分に確保することができる。
On the other hand, when the content of the insulating
Therefore, by making the content of the insulating
中間層33は、第1の最外層31と第2の最外層32との間に配置されている。中間層33は、一方の面が第1の最外層31で覆われており、他方の面が第2の最外層32で覆われている。
中間層33は、第1の最外層31と第2の最外層32との間に配置された絶縁樹脂層である第3の絶縁層41と、黒色に着色可能な着色剤として機能する導電性顔料42と、を含んだ構成とされている。
The
The
第3の絶縁層41の材料としては、ヒートシート処理時に溶融しにくい、融点の高い樹脂材料を用いるとよい。具体的には、第3の絶縁層41の材料としては、例えば、第1及び第2の最外層31,32との密着性の観点から、ポリオレフィンを用いるとよい。
また、中間層33の絶縁性を向上させたい場合には、第3の絶縁層41の材料として、例えば、PET(Polyethylene terephthalate)等のポリエステルや耐熱性樹脂(例えば、ポリカーボネート等)を用いてもよい。
As a material of the third insulating
Further, when it is desired to improve the insulation of the
中間層33を構成する第3の絶縁層41は、単層構造である必要はなく、例えば、接着剤を介して、複数のポリエステル層を貼り合せた多層構造にしてもよい。
中間層33の厚さ(言い換えれば、第3の絶縁層41の厚さ)は、例えば、10〜200μmの範囲内で適宜設定することができ、20〜100μmが好ましい。
なお、中間層33は、金属端子14と第1の最外層31とのバランスが重要であり、第1の最外層31や金属端子14の厚さが厚い場合には中間層33の厚さもそれに応じて厚くしてもよい。
The third insulating
The thickness of the intermediate layer 33 (in other words, the thickness of the third insulating layer 41) can be appropriately set within a range of 10 to 200 μm, for example, and preferably 20 to 100 μm.
In the
導電性顔料42は、第3の絶縁層41に添加されることで、中間層33を黒色に着色する着色剤として機能する。導電性顔料42としては、例えば、カーボンブラックや黒鉛等を用いることができる。
このように、絶縁樹脂層である第3の絶縁層41と、黒色に着色可能な導電性顔料42と、を含む中間層33を有することで、濃い色合い(具体的には、黒色)で中間層33を着色することが可能となる。
The
In this way, by having the
これにより、蓄電デバイス用端子フィルム16の視認性が向上するため、蓄電デバイス用端子フィルム16の検査(具体的には、例えば、蓄電デバイス用端子フィルム16が金属端子14に付いているか否かの検査、金属端子14に対する蓄電デバイス用端子フィルム16の取り付け位置の検査等)を精度良く行うことができる。特に、金属端子14の幅が狭く、蓄電デバイス用端子フィルム16の幅が狭い場合に有効である。
導電性顔料42の粒径は、例えば、1nm〜1μmの範囲内で適宜選択することができる。
This improves the visibility of the electricity storage
The particle size of the
第3の絶縁層41に添加する導電性顔料42の含有量(濃度)は、例えば、0.01wt%以上3.00wt%以下にするとよい。
第3の絶縁層41に添加する導電性顔料42の含有量が0.01wt%未満であると、中間層を濃い色合いで着色することが困難になってしまう。また、第3の絶縁層41に添加する導電性顔料42の含有量が3.00wt%よりも多いと、中間層33の導電性が高くなりすぎるため、中間層33と金属端子14との間の電気的な絶縁性を十分に確保することが困難となってしまう。
The content (concentration) of the
When the content of the
よって、第3の絶縁層に添加する導電性顔料42の含有量を0.01wt%以上3.00wt%以下とすることで、蓄電デバイス用端子フィルム16の視認性を向上できると共に、電気的な絶縁性を十分に確保することができる。
Therefore, by making the content of the
本実施の形態の蓄電デバイス用端子フィルムによれば、第1の最外層31と第2の最外層32との間に配置された第3の絶縁層41、及び第3の絶縁層41に添加された導電性顔料42を含む中間層33を有することで、濃い色合い(黒色)で中間層33を着色することが可能となる。
According to the terminal film for an electricity storage device of the present embodiment, added to the third insulating
これにより、蓄電デバイス用端子フィルム16の視認性が向上するため、蓄電デバイス用端子フィルム16の検査(例えば、蓄電デバイス用端子フィルム16が金属端子14に付いているか否かの検査、金属端子14に対する蓄電デバイス用端子フィルム16の取り付け位置の検査等)の精度を向上させることができる。
特に、金属端子14の幅が狭く、蓄電デバイス用端子フィルム16の幅が狭い場合に有効である。
Thereby, since the visibility of the
In particular, it is effective when the width of the
また、第1の絶縁層35に絶縁性フィラー36が添加された第1の最外層31を有することで、ヒートシール処理後、第1の最外層31の厚さを確保するためのスペーサーとして絶縁性フィラー36を機能させることが可能となる。
これにより、第1の最外層31と金属端子14とが接触するように蓄電デバイス用端子フィルム16を配置させることで、導電性顔料42を含有することで導電性を有する中間層33と金属端子14との間の絶縁性を十分に確保することができる。
Further, by having the first
Thereby, the
さらに、第2の絶縁層38に絶縁性フィラー39が添加された第2の最外層32を有することで、ヒートシール処理後において、第2の最外層32の厚さが薄くなることを抑制可能となる。これにより、第2の最外層32により、包装材13を構成するバリア層24(金属層)と中間層33との間の絶縁性を向上させることができる。
Furthermore, by having the second
また、上記蓄電デバイス用端子フィルム16を有する本実施の形態の蓄電デバイス10は、蓄電デバイス用端子フィルム16と同様な効果を得ることができる。
Moreover, the
なお、本実施の形態では、第1及び第2の最外層31,32が絶縁性フィラーを含む場合を例に挙げて説明したが、図3に示す構成の場合、第1の最外層31のみが絶縁性フィラー(この場合、絶縁性フィラー36)を含んでいればよい(言い換えれば、第2の最外層32が絶縁性フィラー39を含んでいなくてもよい。)。
In the present embodiment, the case where the first and second
この場合、中間層33を構成する第3の絶縁層41に導電性顔料42を添加して濃い色合い(黒色)で中間層33を着色することで、蓄電デバイス用端子フィルム16の検査精度を向上でき、かつ蓄電デバイス用端子フィルム16が融着される金属端子14と中間層33との間の絶縁性を十分に確保することができる。
In this case, by adding the
また、図3に示す2つの蓄電デバイス用端子フィルム16を上下反転させた状態で、金属端子14に融着させてもよい。つまり、第2の最外層32と金属端子14とが接触するように、2つの蓄電デバイス用端子フィルム16を配置してもよい。
この場合、先に説明した本実施の形態の蓄電デバイス用端子フィルムと同様な効果を得ることができる。
3 may be fused to the
In this case, an effect similar to that of the terminal film for an electricity storage device of the present embodiment described above can be obtained.
さらに、この構成(具体的には、第2の最外層32と金属端子14とが接触する構成)において、第2の最外層32のみに絶縁性フィラー(この場合、絶縁性フィラー39)を添加してもよい(言い換えれば、第1の最外層31が絶縁性フィラー36を含んでいなくてもよい。)。
Further, in this configuration (specifically, the configuration in which the second
例えば、金属端子14の一部の外周面を覆うように配置された第1の最外層31を構成する第1の絶縁層35と、蓄電デバイス本体11を包装する包装材13と接触するように配置された第2の最外層32を構成する第2の絶縁層38と、に異なる特性を有する樹脂材料を用いた場合においても、第1の絶縁層36のみに絶縁性フィラーを加えることで、第1の最外層31と第2の最外層32とを識別することができる。
For example, the first insulating
このような構成とされた蓄電デバイス用端子フィルムは、中間層33を構成する第3の絶縁層41に導電性顔料42を添加して濃い色合い(黒色)で中間層33を着色することで、蓄電デバイス用端子フィルム16の検査精度を向上でき、かつ蓄電デバイス用端子フィルム16が融着される金属端子14と中間層33との間の絶縁性を十分に確保することができる。
以上説明したように、本発明では、第1及び第2の絶縁層35,38のうち、少なくとも一方の絶縁層に絶縁性フィラーが添加されていればよい。
The terminal film for an electricity storage device having such a configuration is obtained by adding the
As described above, in the present invention, an insulating filler may be added to at least one of the first and second insulating
次に、図3を参照して、本実施の形態の蓄電デバイス用端子フィルム16の製造方法について簡単に説明する。
蓄電デバイス用端子フィルム16の製造方法には、特に制限はない。蓄電デバイス用端子フィルム16は、例えば、Tダイ法や丸ダイ法等の押し出し成型法、或いはインフレーション成型法を用いて製造することができるが、多層のインフレーション成型法が好適である。
Next, with reference to FIG. 3, the manufacturing method of the
There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of the
一般に、蓄電デバイス用端子フィルム16の材料としては、メルトマスフローレイト(以下、「MFR」という)が5g/10min以下の値の材料が用いられる場合が多い。このため、Tダイ法を用いると、製膜が安定せず、製造が困難となる場合が多い。
一方、インフレーション成型法では、上記材料(MFRが5g/10min以下の値の材料)でも皮膜を安定して形成することが可能となるので、蓄電デバイス用端子フィルム16の製造に好適である。
Generally, as the material for the
On the other hand, the inflation molding method is suitable for the production of the
第1の最外層31の母材としては、第1の絶縁層35となる絶縁樹脂を溶融させたものに、所定の含有量となるように、絶縁性フィラー36を均一に練り込んだ絶縁性フィラー含有樹脂を準備する。
また、第2の最外層32の母材としては、第2の絶縁層38となる絶縁樹脂を溶融させたものに、所定の含有量となるように、絶縁性フィラー39を均一に練り込んだ絶縁性フィラー含有樹脂を準備する。
また、中間層33の母材としては、第3の絶縁層41となる絶縁樹脂を溶融させたものに、所定の含有量となるように、導電性顔料42を均一に練り込んだ導電性顔料含有樹脂を準備する。
そして、上記2種類の絶縁性フィラー含有樹脂と、導電性顔料含有樹脂と、を装置に供給する。
The base material of the first
In addition, as a base material of the second
Further, as a base material of the
Then, the two kinds of insulating filler-containing resins and the conductive pigment-containing resin are supplied to the apparatus.
蓄電デバイス用端子フィルム16を製造する際の押し出し温度は、例えば、170〜300℃の範囲内が好ましく、200〜250℃がより好ましい。
押し出し温度が170℃未満の場合、絶縁樹脂の溶融が不十分となることで、溶融粘度がかなり大きくなるため、スクリューからの押し出しが不安定になる恐れがある。
一方、押し出し温度が300℃を超える場合、絶縁樹脂の酸化や劣化が激しくなるため、蓄電デバイス用端子フィルム16の品質が低下してしまう。
The extrusion temperature when producing the
When the extrusion temperature is less than 170 ° C., the melt of the insulating resin becomes insufficient, and the melt viscosity becomes considerably large, so that the extrusion from the screw may be unstable.
On the other hand, when the extrusion temperature exceeds 300 ° C., oxidation and deterioration of the insulating resin become severe, so that the quality of the
スクリューの回転数、ブロー比、及び引き取り速度等は、設定膜厚を考慮して適宜設定することができる。また、蓄電デバイス用端子フィルム16の各層の膜厚比は、各スクリューの回転数を変更する事で容易に調整することができる。
The number of rotations of the screw, the blow ratio, the take-off speed, etc. can be appropriately set in consideration of the set film thickness. Moreover, the film thickness ratio of each layer of the
なお、本実施の形態の蓄電デバイス用端子フィルム16は、接着剤を用いたドライラミネーションや、製膜した絶縁層(絶縁フィルム)同士をサンドウィッチラミネーションにより積層する方法を用いて製造してもよい。
In addition, you may manufacture the
ここで、図3を参照して、本実施の形態の蓄電デバイス用端子フィルム16と金属端子14とを接着する融着処理について説明する。
融着処理では、加熱による第1の最外層31の溶融と、加圧による第1の最外層31と金属端子14との密着とを同時に行いながら、蓄電デバイス用端子フィルム16と金属端子14とを熱融着させる。
Here, with reference to FIG. 3, the fusion process which adhere | attaches the
In the fusing process, the first
また、上記融着処理では、蓄電デバイス用端子フィルム16と金属端子14との十分な密着性及び封止性を得るために、第1の最外層31を構成する絶縁樹脂(第1の絶縁層35の母材)の融点以上の温度まで加熱を行う。
Moreover, in the said fusion | melting process, in order to acquire sufficient adhesiveness and sealing performance of the
具体的には、蓄電デバイス用端子フィルム16を加熱温度として、例えば、140〜170℃を用いることができる。また、処理時間(加熱時間及び加圧時間の合計の時間)は、剥離強度と生産性を考慮して決定する必要がある。処理時間は、例えば、1〜60秒の範囲内で適宜設定することができる。
Specifically, for example, 140 to 170 ° C. can be used with the power storage
なお、蓄電デバイス用端子フィルム16の生産タクトを優先する場合には、170℃を超える温度で加圧時間を短時間にして熱融着してもよい。この場合、加熱温度としては、例えば、170〜200℃を用いることができ、加圧時間としては、例えば、3〜20秒を用いることができる。
In addition, when giving priority to the production tact of the
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and within the scope of the present invention described in the claims, Various modifications and changes are possible.
例えば、中間層33と第1の最外層31との間、及び中間層33と第2の最外層32との間に、それぞれ絶縁樹脂よりなる第4の絶縁層(図示せず)を配置してもよい。
For example, a fourth insulating layer (not shown) made of an insulating resin is disposed between the
このように、中間層33と第1の最外層31との間、及び中間層33と第2の最外層32との間に、それぞれ第4の絶縁層(図示せず)を配置することで、中間層33と包装材13を構成するバリア層24(金属層)との間の絶縁性、及び中間層33と金属端子14との間の絶縁性を向上させることができる(図1〜図3参照)。
Thus, by disposing a fourth insulating layer (not shown) between the
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、下記実施例により何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
<正極用タブ、及び負極用タブの作製>
図3を参照して、実施例1の正極用タブ、及び負極用タブ(言い換えれば、金属端子14(「タブリード」ともいう)及び一対の蓄電デバイス用端子フィルム16(「タブシーラント」ともいう)よりなる構造体)の作製方法について説明する。
Example 1
<Preparation of positive electrode tab and negative electrode tab>
Referring to FIG. 3, the positive electrode tab and the negative electrode tab of Example 1 (in other words, metal terminal 14 (also referred to as “tab lead”) and a pair of power storage device terminal films 16 (also referred to as “tab sealant”). A manufacturing method of the structure will be described.
始めに、正極用の金属端子本体14−1として、幅が5mm、長さが20mm、厚さが100μmのアルミニウム製の薄板部材を準備する。次いで、該アルミニウム製の薄板部材の表面に対してノンクロム系表面処理を実施して、腐食防止層14−2(ノンクロム系表面処理層)を形成することで、アルミニウム製の薄板部材、及びノンクロム系表面処理層を含む正極側の金属端子14(以下、説明の便宜上、「正極用金属端子14A」という)を作製した。
First, an aluminum thin plate member having a width of 5 mm, a length of 20 mm, and a thickness of 100 μm is prepared as the metal terminal main body 14-1 for the positive electrode. Next, non-chromium surface treatment is performed on the surface of the aluminum thin plate member to form a corrosion prevention layer 14-2 (non-chromium surface treatment layer), so that the aluminum thin plate member and the non-chromium-based member are formed. A positive-
次いで、負極用の金属端子本体14−1として、幅が5mm、長さが20mm、厚さが100μmのニッケル製の薄板部材を準備し、次いで、該ニッケル製の薄板部材の表面に対してノンクロム系表面処理を実施して、腐食防止層14−2(ノンクロム系表面処理層)を形成することで、ニッケル製の薄板部材、及びノンクロム系表面処理層を含む負極側の金属端子14(以下、説明の便宜上、「負極用金属端子14B」という)を作製した。
Next, a nickel thin plate member having a width of 5 mm, a length of 20 mm, and a thickness of 100 μm is prepared as the negative electrode metal terminal main body 14-1, and then non-chromium is applied to the surface of the nickel thin plate member. By carrying out the system surface treatment to form a corrosion prevention layer 14-2 (non-chromium-based surface treatment layer), the nickel-made thin plate member and the
次いで、第1の絶縁層35の母材となる酸変性のポリプロピレンに対して、3.0wt%の濃度(含有量)となるように、平均粒径が10.0μmとされた球状シリカ(絶縁性フィラー36)を添加し、混合させることで、第1の最外層31の母材を作製した。
Subsequently, spherical silica (insulating) having an average particle diameter of 10.0 μm so as to have a concentration (content) of 3.0 wt% with respect to the acid-modified polypropylene serving as a base material of the first insulating
次いで、第2の絶縁層38の母材となる酸変性のポリプロピレンに対して、3.0wt%の濃度(含有量)となるように、平均粒径が10.0μmとされた球状シリカ(絶縁性フィラー39)を添加し、混合させることで、第2の最外層32の母材を作製した。
次いで、中間層33の母材となるポリプロピレンに対して、0.1wt%の濃度(含有量)となるように、平均粒径が20nmとされたカーボンブラック(導電性顔料42)を添加し、混合させることで、中間層33の母材を作製した。
Next, spherical silica (insulating) having an average particle diameter of 10.0 μm so as to have a concentration (content) of 3.0 wt% with respect to the acid-modified polypropylene which is the base material of the second insulating
Next, carbon black (conductive pigment 42) having an average particle diameter of 20 nm is added to the polypropylene serving as the base material of the
次いで、住友重機モダン社製のインフレーション式フィルム押出製造装置(Co−OI型)に、第1の最外層31の母材、第2の最外層32の母材、及び中間層33の母材をセットし、該フィルム押出製造装置により、上記3つの母材を押し出すことで積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルム16の母材となるフィルム)を作製した。
このとき、上記積層フィルムは、第1の絶縁層35の厚さが30μm、第2の絶縁層38の厚さが30μm、第3の絶縁層41の厚さが30μmとなるように形成した。
また、第1の最外層31の母材、第2の最外層32の母材、及び中間層33の母材の溶融温度は、210℃とした。また、ブロー比を2.2とした。
Next, the base material of the first
At this time, the laminated film was formed so that the thickness of the first insulating
The melting temperature of the base material of the first
次いで、上記積層フィルムを切断することで、幅が9mmで、長さが5mmとされた4枚の蓄電デバイス用端子フィルム16を作製した。
その後、2枚の蓄電デバイス用端子フィルム16間に、正極用金属端子14Aを挟み込み、2枚の蓄電デバイス用端子フィルム16を加熱温度155℃の条件で、10秒間加熱し、正極用金属端子14Aと2枚の蓄電デバイス用端子フィルム16とを熱融着させることで、正極用金属端子14A、及び2枚の蓄電デバイス用端子フィルム16よりなる正極用タブを作製した。
Next, by cutting the laminated film, four power storage
Thereafter, the positive electrode metal terminal 14A is sandwiched between the two power storage
次いで、同様な手法により、負極用金属端子14Bと負極用金属端子14Bを挟み込む2枚の蓄電デバイス用端子フィルム16とを熱融着させることで、負極用金属端子14B、及び2枚の蓄電デバイス用端子フィルム16よりなる負極用タブを作製した。
Next, the negative electrode metal terminal 14B and the two electric storage devices are bonded by heat-sealing the negative electrode metal terminal 14B and the two electric storage
<評価用電池パックの作製>
次いで、厚さ25μmのナイロン層(外層26)と、厚さ5μmのポリエステルポリオール系接着剤(外層側接着剤層25)と、厚さ40μmのA8079−O材であるアルミニウム箔(バリア層24)と、該アルミニウム箔の一面をノンクロム系表面処理することで形成される第1の腐食防止処理層(腐食防止処理層23−1)と、該アルミニウム箔の他面をノンクロム系表面処理することで形成される第2の腐食防止処理層(腐食防止処理層23−2)と、厚さ30μmの酸変性のポリプロピレン層(内層側接着剤層22)と、厚さ40μmのポリプロピレン層(内層21)と、が積層され、かつサイズが50mm×90mmの長方形とされた包装材13を準備した。
<Preparation of battery pack for evaluation>
Next, a 25 μm thick nylon layer (outer layer 26), a 5 μm thick polyester polyol-based adhesive (outer layer side adhesive layer 25), and an aluminum foil (barrier layer 24) that is an A8079-O material having a thickness of 40 μm. A first corrosion prevention treatment layer (corrosion prevention treatment layer 23-1) formed by subjecting one surface of the aluminum foil to a non-chromium surface treatment, and a non-chromium surface treatment of the other surface of the aluminum foil. A second corrosion prevention treatment layer (corrosion prevention treatment layer 23-2) to be formed, a 30 μm thick acid-modified polypropylene layer (inner layer side adhesive layer 22), and a 40 μm thick polypropylene layer (inner layer 21) And a
次いで、上記包装材13の長辺の中点で2つ折りし、長さ45mmの2つ折り部の一方に、正極用タブ及び負極用タブを挟んで、ヒートシールすることで、包装材13と正極用タブ及び負極用タブとを融着させた。このとき、ヒートシールの条件としては、加熱温度を190℃、処理時間を5秒とした。
Next, the
その後、包装材13内に、ジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合液に6フッ化リン酸リチウムを添加した電解液を2mL充填させた。
次いで、包装材13の残りの辺をヒートシール処理した。このときのヒートシールの条件としては、加熱温度を190℃、処理時間を3秒とした。
これにより、蓄電デバイス本体11が封入されていない、タブ評価可能な電池パックを作製した。
Thereafter, 2 mL of an electrolytic solution in which lithium hexafluorophosphate was added to a mixed solution of diethyl carbonate and ethylene carbonate was filled in the
Next, the remaining side of the
As a result, a battery pack capable of tab evaluation in which the power storage device
(実施例2)
実施例2では、第1の絶縁層35に球状シリカ(絶縁性フィラー36)を添加しなかったこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、実施例2の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルム16の母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、実施例2の評価用電池パックを作製した。
(Example 2)
In Example 2, the laminated film (electric storage device) of Example 2 was prepared in the same manner as the laminated film of Example 1 except that spherical silica (insulating filler 36) was not added to the first insulating
Thereafter, an evaluation battery pack of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例3)
実施例3では、第2の絶縁層38に球状シリカ(絶縁性フィラー39)を添加しなかったこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、実施例3の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルム16の母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、実施例3の評価用電池パックを作製した。
(Example 3)
In Example 3, the laminated film (electric storage device) of Example 3 was prepared in the same manner as the laminated film of Example 1 except that spherical silica (insulating filler 39) was not added to the second insulating
Thereafter, an evaluation battery pack of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例4)
実施例4では、1.0wt%の濃度(含有量)となるように、第3の絶縁層41にカーボンブラックを添加したこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、実施例4の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルム16の母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、実施例4の評価用電池パックを作製した。
Example 4
In Example 4, the same method as in the laminated film of Example 1 was used except that carbon black was added to the third insulating
Thereafter, an evaluation battery pack of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例5)
実施例5では、0.01wt%の濃度(含有量)となるように、第3の絶縁層41にカーボンブラックを添加すると共に、第1及び第2の絶縁層35,38に添加する球状シリカ(絶縁性フィラー36,39)の平均粒径を3.0μmに変更し、かつ絶縁性フィラー36,39の含有量を1.0wt%に変更したこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、実施例5の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルム16の母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、実施例5の評価用電池パックを作製した。
(Example 5)
In Example 5, the carbon black is added to the third insulating
Thereafter, an evaluation battery pack of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例6)
実施例6では、球状シリカ(絶縁性フィラー36,39)の平均粒径を3.0μmに変更し、かつ絶縁性フィラー36,39の含有量を20.0wt%に変更したこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、実施例6の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルム16の母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、実施例6の評価用電池パックを作製した。
(Example 6)
In Example 6, except that the average particle diameter of the spherical silica (insulating
Thereafter, an evaluation battery pack of Example 6 was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例7)
実施例7では、球状シリカに替えて、平均粒径が1.0μmの不定形アルミナ(絶縁性フィラー36,39)を用い、絶縁性フィラー36,39の含有量を1.0wt%に変更したこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、実施例7の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルム16の母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、実施例7の評価用電池パックを作製した。
(Example 7)
In Example 7, in place of the spherical silica, amorphous alumina (insulating
Thereafter, an evaluation battery pack of Example 7 was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例8)
実施例8では、球状シリカ(絶縁性フィラー36,39)の平均粒径を1.0μmにすると共に、絶縁性フィラー36,39の含有量を5.0wt%に変更したこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、実施例8の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルム16の母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、実施例8の評価用電池パックを作製した。
(Example 8)
In Example 8, the average particle diameter of the spherical silica (insulating
Thereafter, an evaluation battery pack of Example 8 was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例9)
実施例9では、中間層33と第2の最外層32との間にポリプロピレン層(10μm)を配置し、さらに、第1及び第2の絶縁層35,38の厚さを20μmに変更させたこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、実施例9の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルム16の母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、実施例9の評価用電池パックを作製した。
Example 9
In Example 9, a polypropylene layer (10 μm) was disposed between the
Thereafter, an evaluation battery pack of Example 9 was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例10)
実施例10では、第3の絶縁層41に添加されたカーボンブラックの濃度(含有量)を0.005wt%にしたこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、実施例10の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルムの母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、実施例10の評価用電池パックを作製した。
(Example 10)
In Example 10, except that the concentration (content) of carbon black added to the third insulating
Thereafter, an evaluation battery pack of Example 10 was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例11)
実施例11では、第3の絶縁層41に添加されたカーボンブラックの濃度(含有量)を10.0wt%にしたこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、実施例11の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルムの母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、実施例11の評価用電池パックを作製した。
(Example 11)
In Example 11, except that the concentration (content) of carbon black added to the third insulating
Thereafter, an evaluation battery pack of Example 11 was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例12)
実施例12では、第1及び第2の絶縁層35,38の厚さを15μmとしたこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、実施例12の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルムの母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、実施例12の評価用電池パックを作製した。
Example 12
In Example 12, the laminated film (terminal for power storage device) of Example 12 was obtained in the same manner as the laminated film of Example 1 except that the thickness of the first and second insulating
Thereafter, an evaluation battery pack of Example 12 was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例13)
実施例13では、第1の絶縁層に添加する球状シリカ(絶縁性フィラー36)の平均粒径を0.5μmとし、球状シリカ(絶縁性フィラー36)の濃度(含有量)を0.05wt%とし、第2の絶縁層に球状シリカ(絶縁性フィラー39)を添加しなかったこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、実施例13の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルムの母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、実施例13の評価用電池パックを作製した。
(Example 13)
In Example 13, the average particle diameter of the spherical silica (insulating filler 36) added to the first insulating layer is 0.5 μm, and the concentration (content) of the spherical silica (insulating filler 36) is 0.05 wt%. In the same manner as the laminated film of Example 1 except that spherical silica (insulating filler 39) was not added to the second insulating layer, Film as a base material) was produced.
Thereafter, an evaluation battery pack of Example 13 was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例14)
実施例14では、第1及び第2の絶縁層に添加する球状シリカ(絶縁性フィラー36,39)の平均粒径を10.0μmとし、球状シリカ(絶縁性フィラー36,39)の濃度(含有量)を40.0wt%としたこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、実施例14の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルムの母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、実施例14の評価用電池パックを作製した。
(Example 14)
In Example 14, the average particle diameter of spherical silica (insulating
Thereafter, an evaluation battery pack of Example 14 was produced in the same manner as in Example 1.
(比較例)
比較例では、第3の絶縁層41にカーボンブラックを添加しなかったこと以外は、実施例1の積層フィルムと同様な手法により、比較例1の積層フィルム(蓄電デバイス用端子フィルムの母材となるフィルム)を作製した。
その後、実施例1と同様な手法により、比較例1の評価用電池パックを作製した。
(Comparative example)
In the comparative example, except that carbon black was not added to the third insulating
Thereafter, an evaluation battery pack of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1.
<実施例1〜14の負極用タブ及び正極用タブ、並びに比較例の負極用タブ及び正極用タブのセンシング性の評価>
始めに、実施例1の評価用電池パックを500検体準備し、次いで、撮像検知器(株式会社キーエンス製、CV−X100)を用いて、該検知器が検知する負極用タブ及び正極用タブの検知率(センシング性)を求めた。
該検知率に関しては、検知率が95%以上のものを◎、検知率が95%未満90%以上のものを○、検知率が90%未満のものを×と判定した。
<Evaluation of sensing properties of negative electrode tab and positive electrode tab of Examples 1 to 14 and negative electrode tab and positive electrode tab of Comparative Example>
First, 500 specimens of the evaluation battery pack of Example 1 were prepared, and then the negative electrode tab and the positive electrode tab detected by the detector using an imaging detector (CV-X100, manufactured by Keyence Corporation). The detection rate (sensing property) was obtained.
With respect to the detection rate, those having a detection rate of 95% or more were evaluated as ◎, those having a detection rate of less than 95% and 90% or more were evaluated as ○, and those having a detection rate of less than 90% were determined as ×.
次いで、実施例2〜14の評価用電池パック、及び比較例の評価用電池パックをそれぞれ500検体準備し、実施例1の負極用タブ及び正極用タブのセンシング性評価試験と同様な手法により、実施例2〜14及び比較例の評価用電池パックを構成する負極用タブ及び正極用タブのセンシング性の評価を行った。
表1に、実施例1〜14の負極用タブ及び正極用タブのセンシング性の評価結果(判定結果)と、比較例の負極用タブ及び正極用タブのセンシング性の評価結果(判定結果)と、を示す。
また、表1には、実施例1〜14の積層フィルム、及び比較例の積層フィルムを構成する各層の厚さ、絶縁性フィラーの種類や平均粒径、カーボンブラックの濃度(含有量)等も示す。
Next, 500 specimens of the evaluation battery packs of Examples 2 to 14 and the evaluation battery pack of the comparative example were prepared, respectively, by the same method as the sensing evaluation test of the negative electrode tab and the positive electrode tab of Example 1, The sensing properties of the negative electrode tab and the positive electrode tab constituting the evaluation battery packs of Examples 2 to 14 and the comparative example were evaluated.
In Table 1, the evaluation result (determination result) of the sensing property of the negative electrode tab and the positive electrode tab in Examples 1 to 14, and the evaluation result (determination result) of the sensing property of the negative electrode tab and the positive electrode tab of the comparative example , Indicate.
Table 1 also shows the thickness of each layer constituting the laminated films of Examples 1 to 14 and the laminated film of the comparative example, the type and average particle size of the insulating filler, the concentration (content) of carbon black, and the like. Show.
<実施例1〜14の評価用電池パック、及び比較例の評価用電池パックの絶縁性の評価>
始めに、実施例1の評価用電池パックを100検体準備し、次いで、耐電圧・絶縁抵抗試験機を用いて、実施例1の評価用電池パックを構成する負極用金属端子14Bと包装材13との間の絶縁性を測定した。
該絶縁性の測定は、上記100検体に対して行った。このとき、ショートが1検体も発生しなかったものを◎、ショートが確認された検体の数が10未満だったものを○、ショートが確認された検体の数が10以上のものを×として判定した。
<Evaluation of Insulation of Evaluation Battery Packs of Examples 1 to 14 and Evaluation Example Battery Packs of Comparative Examples>
First, 100 specimens of the evaluation battery pack of Example 1 were prepared, and then using the withstand voltage / insulation resistance tester, the negative electrode metal terminal 14B and the
The insulation measurement was performed on the 100 specimens. At this time, the case where no short-circuit occurred was judged as ◎, the case where the number of short-circuited samples was less than 10 was marked as ◯, and the case where the number of short-circuited samples was confirmed as 10 or more was judged as x. did.
次いで、実施例2〜14の評価用電池パック、及び比較例の評価用電池パックをそれぞれ100検体準備し、実施例1の評価用電池パックの絶縁性評価試験と同様な手法により、絶縁性の評価を行った。
表1に、実施例1〜14の評価用電池パック、及び比較例の評価用電池パックの絶縁性の評価結果(判定結果)を示す。
Next, 100 specimens of each of the evaluation battery packs of Examples 2 to 14 and the evaluation battery pack of the comparative example were prepared, and the insulating property was evaluated by the same method as the insulation evaluation test of the evaluation battery pack of Example 1. Evaluation was performed.
Table 1 shows the evaluation results (judgment results) of the insulation of the evaluation battery packs of Examples 1 to 14 and the evaluation battery pack of the comparative example.
<実施例1〜14の評価用電池パック、及び比較例の評価用電池パックの密着性の評価>
実施例1〜14の評価用電池パック、及び比較例の評価用電池パックをそれぞれ100検体準備し、その後、温度が80℃に保持された室内に、100検体の実施例1〜14の評価用電池パック、及び比較例の評価用電池パックを4週間保管し、封入した電解液の液漏れの有無を確認した。
ここでの評価は、液漏れが1検体も確認されなかったものを◎とし、液漏れが5検体未満のものを○、5検体以上のものを×とした。
表1に、実施例1〜14の評価用電池パック、及び比較例の評価用電池パックの密着性の評価結果(判定結果)を示す。
<Evaluation of Adhesiveness of Evaluation Battery Packs of Examples 1 to 14 and Evaluation Example Battery Packs of Comparative Examples>
100 samples of each of the evaluation battery packs of Examples 1 to 14 and the evaluation battery pack of the comparative example were prepared, and then 100 samples for evaluation of Examples 1 to 14 in a room maintained at 80 ° C. The battery pack and the battery pack for evaluation of the comparative example were stored for 4 weeks, and the presence or absence of leakage of the enclosed electrolyte was confirmed.
In this evaluation, ◎ indicates that no liquid leakage was confirmed, ◯ indicates that the liquid leakage is less than 5 samples, and ◯ indicates that the liquid leakage is less than 5 samples.
Table 1 shows the evaluation results (determination results) of the adhesion of the evaluation battery packs of Examples 1 to 14 and the evaluation battery pack of the comparative example.
<表1に示す評価結果のまとめ>
表1を参照するに、実施例1〜14については、センシング性、絶縁性、及び密着性において、良好な結果(判定結果が◎または○)が得られた。また、実施例1〜6,8,9については、センシング性、絶縁性、及び密着性の全てにおいて、非常に良好な結果(判定結果が◎)が得られた。
また、実施例1〜14の結果から、絶縁性フィラーの形状は、球形でも不定形でもよいことが確認できた。
<Summary of evaluation results shown in Table 1>
Referring to Table 1, in Examples 1 to 14, good results (judgment result: ま た は or ○) were obtained in sensing properties, insulating properties, and adhesion. In Examples 1 to 6, 8, and 9, very good results (judgment results are ◎) were obtained in all of the sensing properties, insulating properties, and adhesion properties.
Moreover, from the results of Examples 1 to 14, it was confirmed that the shape of the insulating filler may be spherical or indefinite.
実施例1〜3の評価結果から、第1及び第2の最外層31,32の少なくとも一方に球状シリカが含まれていれば、センシング性、絶縁性、及び密着性において、非常に良好な結果が得られることが確認できた。
実施例1〜9の評価結果から、絶縁性フィラー36,39の平均粒径を、該絶縁性フィラー36,39が添加される第1及び第2の絶縁層35,38の厚さの1/30〜1/2の値にすることで、センシング性、絶縁性、及び密着性が良好となることが確認できた。
From the evaluation results of Examples 1 to 3, if spherical silica is contained in at least one of the first and second
From the evaluation results of Examples 1 to 9, the average particle diameter of the insulating
実施例1〜9の評価結果から、絶縁性フィラー36,39の含有量は、1.0〜20wt%の範囲内にすると、センシング性、絶縁性、及び密着性が良好となることが確認できた。
また、実施例1〜12、及び比較例の評価結果から、中間層33に含まれるカーボンブラックの含有量が0.01wt%よりも少なくなる(具体的には、カーボンブラックの含有量が0.005wt%になる)と、センシング性が低下し(具体的には、センシング性の判定結果が○となり)、中間層33に含まれるカーボンブラックの含有量が0.1wt%以上になるとセンシング性が向上することが確認できた。
From the evaluation results of Examples 1 to 9, it can be confirmed that when the content of the insulating
Further, from the evaluation results of Examples 1 to 12 and the comparative example, the content of carbon black contained in the
実施例14の評価結果から、球状シリカの粒径が大きく(この場合、10.0μm)、かつ第1及び第2の絶縁層に含有される絶縁性フィラーの濃度が高い場合(この場合、40wt%)、密着性が低下してしまうことが分かった。 From the evaluation result of Example 14, when the particle diameter of the spherical silica is large (in this case, 10.0 μm), and the concentration of the insulating filler contained in the first and second insulating layers is high (in this case, 40 wt. %), It was found that the adhesion was reduced.
本発明は、蓄電デバイス本体を包装する包装材と、蓄電デバイス本体と電気的に接続され、かつ包装材の外部に延在する金属端子と、の間に介在される蓄電デバイス用端子フィルム、及び蓄電デバイスに適用できる。 The present invention relates to a power storage device terminal film interposed between a packaging material for packaging a power storage device body, and a metal terminal electrically connected to the power storage device body and extending to the outside of the packaging material, and Applicable to power storage devices.
10…蓄電デバイス、11…蓄電デバイス本体、13…包装材、14…金属端子、14−1…金属端子本体、14−2…腐食防止層、16…蓄電デバイス用端子フィルム、21…内層、22…内層側接着剤層、23−1,23−2…腐食防止処理層、24…バリア層、25…外層側接着剤層、26…外層、31…第1の最外層、32…第2の最外層、33…中間層、35…第1の絶縁層、36,39…絶縁性フィラー、38…第2の絶縁層、41…第3の絶縁層、42…導電性顔料
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第1の絶縁層を含む第1の最外層と、
第2の絶縁層を含む第2の最外層と、
前記第1の最外層と前記第2の最外層との間に配置された第3の絶縁層、及び該第3の絶縁層に添加され、黒色に着色可能な導電性顔料を含む中間層と、
を有し、
前記第1及び第2の絶縁層のうち、少なくとも一方の絶縁層に絶縁性フィラーが添加され、
前記中間層に含まれる前記導電性顔料の含有量は、0.01wt%以上3.00wt%以下である
ことを特徴とする蓄電デバイス用端子フィルム。 An electricity storage device terminal film arranged to cover a part of the outer peripheral surface of a metal terminal electrically connected to an electricity storage device body constituting the electricity storage device,
A first outermost layer including a first insulating layer;
A second outermost layer including a second insulating layer;
A third insulating layer disposed between the first outermost layer and the second outermost layer; and an intermediate layer containing a conductive pigment which is added to the third insulating layer and can be colored black ,
Have
An insulating filler is added to at least one of the first and second insulating layers ,
The terminal film for an electricity storage device, wherein the content of the conductive pigment contained in the intermediate layer is 0.01 wt% or more and 3.00 wt% or less .
充放電する蓄電デバイス本体と、
前記蓄電デバイス本体と電気的に接続され、一部が前記蓄電デバイス用端子フィルムで覆われる一対の前記金属端子と、
前記蓄電デバイス用端子フィルムの一部、及び前記蓄電デバイス本体を覆う包装材と、
を有することを特徴とする蓄電デバイス。 The terminal film for an electricity storage device according to any one of claims 1 to 6 ,
A power storage device body to be charged and discharged;
A pair of the metal terminals that are electrically connected to the power storage device body and partially covered with the terminal film for the power storage device,
A part of the terminal film for the electricity storage device, and a packaging material covering the electricity storage device body,
An electricity storage device comprising:
前記一方の最外層は、前記絶縁性フィラーを含むことを特徴とする請求項7記載の蓄電デバイス。 Of the first and second outermost layers, one outermost layer is disposed so as to cover a part of the outer peripheral surface of the metal terminal, and the other outermost layer is disposed so as to contact the packaging material. ,
The electric storage device according to claim 7 , wherein the one outermost layer includes the insulating filler.
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