JP6987175B2 - Electrode lead wire member for non-aqueous batteries - Google Patents
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Description
本発明は、2次電池であるリチウムイオン電池や電気二重層キャパシタ(以下、キャパシタと呼ぶ)等の電解液に有機電解質を使用した非水系電池用の電極リード線部材に関する。 The present invention relates to an electrode lead wire member for a non-aqueous battery in which an organic electrolyte is used as an electrolytic solution such as a lithium ion battery as a secondary battery or an electric double layer capacitor (hereinafter referred to as a capacitor).
近年、世界的な環境問題の高まりと共に、電気自動車の普及や、風力発電・太陽光発電などの自然エネルギーの有効活用が課題となっている。それに伴って、これらの技術分野では、電気エネルギーを貯蔵するための蓄電池として、リチウムイオン電池などの2次電池やキャパシタが注目されている。また、電気自動車などに使用されるリチウムイオン電池を収納する外装容器には、アルミニウム箔と樹脂フィルムを積層した電池外装用積層体を使用して作成した平袋や、絞り成形または張出成形による成形容器が使用されて薄型軽量化が図られている。
ところで、リチウムイオン電池の電解液は水分や光に弱いという性質を有している。そのため、リチウムイオン電池用の外装材料には、ポリアミドやポリエステルからなる基材層とアルミニウム箔とが積層された、防水性や遮光性に優れた電池外装用積層体が使用されている。
In recent years, with the rise of global environmental problems, the spread of electric vehicles and the effective utilization of natural energy such as wind power generation and solar power generation have become issues. Along with this, in these technical fields, secondary batteries such as lithium ion batteries and capacitors are attracting attention as storage batteries for storing electric energy. In addition, the outer container for storing the lithium-ion battery used in electric vehicles, etc. can be a flat bag made by using a battery exterior laminate in which an aluminum foil and a resin film are laminated, or by drawing or overhanging. A molded container is used to make it thinner and lighter.
By the way, the electrolytic solution of a lithium ion battery has a property of being vulnerable to moisture and light. Therefore, as the exterior material for a lithium-ion battery, a battery exterior laminate having excellent waterproof and light-shielding properties, in which a base material layer made of polyamide or polyester and an aluminum foil are laminated, is used.
このような電池外装用積層体を用いて作成された収納容器に、リチウムイオン電池を収納するには、例えば、図3(a)に示すように、あらかじめ電池外装用積層体を用いて、凹部31を有するトレー状の形状を絞り成形などにより成形し、そのトレーの凹部31にリチウムイオン電池(図示せず)および電極などの付属品を収納する。次いで、図3(b)に示すように、電池外装用積層体からなる蓋材33を上から重ねて電池を包み、トレーのフランジ部32と蓋材33の四方の側縁部34をヒートシールして電池を密閉する。このようなトレーの凹部31に電池を載置する方法により形成された収納容器35では、上から電池を収納できるため、生産性が高い。
In order to store a lithium ion battery in a storage container created by using such a battery exterior laminate, for example, as shown in FIG. 3A, the battery exterior laminate is used in advance to form a recess. A tray-shaped shape having 31 is formed by drawing or the like, and accessories such as a lithium ion battery (not shown) and electrodes are stored in the
上述した図3(a)に示したリチウムイオン電池の載置容器30において、トレーの深さ(以下、トレーの深さを「絞り」ということがある)は、従来、小型のリチウムイオン電池においては5〜6mm程度であった。ところが、近年では、電気自動車用などの用途では、これまでより大型電池用の収納容器が求められている。大型電池用の収納容器を製造するには、より深い絞りのトレーを成形しなければならなくなり技術的な困難さが増している。
また、リチウムイオン電池の内部に水分が侵入した場合、電解液が水分で分解して、強酸が発生する。この場合、電池外装用の積層体の内側から発生した強酸が浸透し、その結果としてアルミ箔が強酸で腐食して劣化してしまい、電解液の液漏れが発生し、電池性能が低下するだけでなく、リチウムイオン電池が発火する恐れがあるという問題があった。
In the lithium-ion
Further, when water enters the inside of the lithium ion battery, the electrolytic solution is decomposed by the water and strong acid is generated. In this case, the strong acid generated from the inside of the laminate for the battery exterior permeates, and as a result, the aluminum foil is corroded by the strong acid and deteriorates, the electrolyte leaks, and the battery performance is only deteriorated. However, there was a problem that the lithium-ion battery could catch fire.
上記の電池外装用積層体を構成するアルミ箔や電極リード線部材の表面層が、強酸で腐食するのを防止する対策として、特許文献1には、アルミ箔の表面にクロメート処理を施すことによりクロム化処理被膜を形成し、耐蝕性を向上させる対策が開示されているが、クロメート処理は重金属であるクロムを使用することから環境対策の点から問題であり、6価クロムは人体に影響を与える有害物質であるため使用できず、3価クロムのクロメート処理液を使用している。また、クロメート処理以外の化成処理では耐蝕性を向上させる効果が薄いという問題はある。 As a measure to prevent the surface layer of the aluminum foil and the electrode lead wire member constituting the above battery exterior laminate from being corroded by strong acid, Patent Document 1 describes by applying chromate treatment to the surface of the aluminum foil. Measures to form a chromate-treated film and improve corrosion resistance have been disclosed, but chromate treatment is a problem from the viewpoint of environmental measures because it uses chromium, which is a heavy metal, and hexavalent chromium has an effect on the human body. Since it is a harmful substance to be given, it cannot be used, and a chromate treatment solution of trivalent chromium is used. Further, there is a problem that the effect of improving corrosion resistance is weak in the chemical conversion treatment other than the chromate treatment.
また、従来の電極リード線部材は、正極と負極の両方の電極のうち、正極の電極部材であるアルミ材は耐電解液性が良いが、負極の電極部材である銅板は、表層にニッケルメッキを付与し、さらに三価クロムのクロメート処理を施しても耐電解液性が劣る。 Further, in the conventional electrode lead wire member, of the electrodes of both the positive electrode and the negative electrode, the aluminum material which is the electrode member of the positive electrode has good electrolytic solution resistance, but the copper plate which is the electrode member of the negative electrode is nickel-plated on the surface layer. The electrolytic solution resistance is inferior even if the chromate treatment of trivalent chromium is further applied.
本発明は、上記事情を鑑みて行われたものであり、リチウムイオン電池の電解液が水分と反応してフッ酸が発生し、腐食性が増大しても、その悪影響を回避しリチウムイオン電池の寿命が延びるように、耐蝕性を向上させた非水系電池用の電極リード線部材を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even if the electrolytic solution of the lithium ion battery reacts with moisture to generate hydrofluoric acid and the corrosiveness increases, the adverse effect thereof is avoided and the lithium ion battery is used. It is an object of the present invention to provide an electrode lead wire member for a non-aqueous battery having improved corrosion resistance so as to extend the life of the battery.
本発明は、電解液に有機電解質を使用した非水系電池用収納容器において、外装材のラミネートフィルム積層体と電極リード線部材とが接合される部分の、短冊状をした金属製平板の外表面に、印刷により帯状のパターンに保護層を形成し、腐食性の電解液に対する耐蝕性を向上させることを技術思想としている。この保護層は、ポリビニルアルコール系樹脂又はポリビニルエーテル系樹脂と、フッ素化合物とを含有した溶液を塗布・乾燥させて形成される。 According to the present invention, in a storage container for a non-aqueous battery using an organic electrolyte as an electrolytic solution, the outer surface of a strip-shaped metal flat plate at a portion where a laminated film laminate of an exterior material and an electrode lead wire member are joined. In addition, the technical idea is to form a protective layer in a strip-shaped pattern by printing to improve the corrosion resistance against corrosive electrolytes. This protective layer is formed by applying and drying a solution containing a polyvinyl alcohol-based resin or a polyvinyl ether-based resin and a fluorine compound.
上記の課題を解決するため、本発明は、アルミ箔と樹脂フィルムとのラミネートフィルム積層体を外装材に用いてなる非水系電池用収納容器から引き出される電極リード線部材であって、短冊状をした金属製平板の外表面に、ポリビニルアルコール系樹脂又はポリビニルエーテル系樹脂と、フッ素化合物とを含有した溶液を塗布・乾燥させて保護層が形成されていることを特徴とする電極リード線部材を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention is an electrode lead wire member drawn out from a storage container for a non-aqueous battery using a laminated film laminate of an aluminum foil and a resin film as an exterior material, and has a strip shape. An electrode lead wire member characterized in that a protective layer is formed by applying and drying a solution containing a polyvinyl alcohol-based resin or a polyvinyl ether-based resin and a fluorine compound on the outer surface of the metal flat plate. offer.
また、前記フッ素化合物が、水溶性であることが好ましい。 Further, it is preferable that the fluorine compound is water-soluble.
また、前記保護層が、前記金属製平板の外表面に、印刷により帯状のパターンに形成されてなることが好ましい。 Further, it is preferable that the protective layer is formed in a band-shaped pattern on the outer surface of the metal flat plate by printing.
また、前記保護層が、熱処理により架橋又は非晶化して、耐水性を有することが好ましい。 Further, it is preferable that the protective layer is crosslinked or amorphous by heat treatment to have water resistance.
また、本発明は、前記電極リード線部材が使用された、非水系電池用収納容器を提供する。 The present invention also provides a storage container for non-aqueous batteries in which the electrode lead wire member is used.
また、前記電極リード線部材の、前記外装材との接合部に沿う断面で見た両端部が押し潰されて、断面中央部よりも厚みが薄くされていることが好ましい。 Further, it is preferable that both ends of the electrode lead wire member as seen in the cross section along the joint with the exterior material are crushed so that the thickness is thinner than that of the central portion of the cross section.
電極リード線部材の、ポリビニルアルコール系樹脂又はポリビニルエーテル系樹脂と、フッ素化合物とを含有した溶液を塗布した後、乾燥させて保護層が形成されている保護層が、熱処理により、架橋又は非晶化することにより耐水性を持つようになり、電極リード線部材の、断面で見た両端部から電解液の外部への漏洩や大気中の水分が内部に浸入するのを抑えることができる。
電極リード線部材の、断面で見た両端部が押し潰されて、断面中央部よりも厚みが薄くされていると、電極リード線部材とラミネートフィルム積層体との密着が良くなり空隙部が少なくなり、電解液の外部への漏洩や大気中の水分が内部に浸入するのが低減される。
After applying a solution containing a polyvinyl alcohol-based resin or a polyvinyl ether-based resin and a fluorine compound of the electrode lead wire member, the protective layer on which the protective layer is formed is crosslinked or amorphous by heat treatment. As a result, the electrode lead wire member becomes water resistant, and it is possible to suppress leakage of the electrolytic solution from both ends of the electrode lead wire member to the outside and infiltration of moisture in the atmosphere into the inside.
When both ends of the electrode lead wire member as seen in the cross section are crushed and the thickness is thinner than the central portion of the cross section, the adhesion between the electrode lead wire member and the laminated film laminate is improved and there are few gaps. Therefore, leakage of the electrolytic solution to the outside and infiltration of moisture in the atmosphere into the inside are reduced.
本発明に係わる電極リード線部材を、電池外装用積層体を用いて製造したリチウムイオン電池用の収納容器から、引き出したものを例に取り上げ、図1および図2を参照しながら説明する。
図1に示すように、本発明の電極リード線部材18及びリチウムイオン電池17は、電池外装用積層体10を折り重ねて作成された電池用外装容器20に内包されている。
さらに、電池用外装容器20の三方の側縁部19は、ヒートシールして袋状に製袋されたものである。電極リード線部材18は、図1の様に電池用外装容器20から引き出されている。なお、本発明に係わる電極リード線部材18を用いて製造したリチウムイオン電池の電池用収納容器における収納方法は、図3に示した。
The electrode lead wire member according to the present invention will be described by taking as an example a drawing from a storage container for a lithium ion battery manufactured by using a battery exterior laminate, with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, the electrode
Further, the three
ラミネートフィルム積層体からなる電池外装用積層体10は、図2に示すように、基材層11と、アルミ箔12と、樹脂フィルム13とが、それぞれ接着剤層15,16を介して接着されている。
図4に示すように、電極リード線部材18は、アルミニウム製、あるいはニッケルメッキを施した銅板製の短冊状の金属製平板21に、ポリビニルアルコール系樹脂又はポリビニルエーテル系樹脂(以下、単に「ポリビニルアルコール系樹脂」という場合がある。)と、フッ素化合物とを含有した溶液を塗布した後、乾燥させて形成されている保護層22が積層されている。該保護層22の表面上に、シーラント層23が、積層されている。
保護層22は、フッ化金属又はその誘導体からなるフッ素化合物と、ポリビニルアルコール系樹脂とを架橋させて形成されており、耐水性を向上させ、且つ、金属製平板21の表面を活性化させ、耐食性を向上させることができる。但し、フッ化金属又はその誘導体が含まれていなくても、保護層22の耐蝕性は向上している。
保護層22は、金属製平板21の外表面に印刷により帯状のパターンに形成されている。金属製平板21の外表面に形成されている帯状の保護層22は、熱処理により、架橋または非晶化することにより耐水性が向上している。
また、フッ化金属のように、水溶液の状態では遊離して酸性になる物質を、保護層22に含有させることにより、金属表面が活性化されて、耐食性が向上すると共に、金属製平板21の外表面と保護層22とが強く接着される。
As shown in FIG. 2, in the
As shown in FIG. 4, the electrode
The
The
Further, by incorporating a substance such as fluorometal, which is liberated and becomes acidic in the state of an aqueous solution, in the
ところで、ポリビニルアルコールの骨格を有するポリビニルアルコール系樹脂は、一般的にガスバリヤ性が良いことが知られている。本発明に係わる電極リード線部材の保護層22は、ポリビニルアルコール系樹脂を用いて形成されていることから、保護層22を構成する樹脂内部は、空隙が少なく、特に湿度の低い雰囲気下では、水素ガスのような分子径の小さなガス分子に対してもガスバリヤ性がある。このことから、リチウム電池やキャパシタのような非水系電解液を用いた電池において、水分の存在しない電池内部の構成部材に、本発明の保護層22が使用される場合は、電解液や水分に対するバリヤ性が高いと考えられる。従って、フッ酸等の金属表面を腐食させる物質に対するバリヤ性も高いので腐食防止の効果があると予想される。このように、ポリビニルアルコール系樹脂からなる保護層22は、架橋させることにより、耐蝕性の向上を図ることができる。
By the way, it is generally known that a polyvinyl alcohol-based resin having a polyvinyl alcohol skeleton has good gas barrier properties. Since the
電極リード線部材18の金属製平板21は、一般的に、正極はアルミ板、負極は銅板にニッケルメッキで被覆した金属が使用される。アルミラミネートフィルムからなる電池外装用積層体10との熱接合を容易にするために、電極リード線部材18の接合部分に事前に、シーラント層23を形成して置く。シーラント層23は、金属製平板21を表裏両側から挟み込むように、両面に積層することが好ましい。
もし、金属製平板21の表層に、耐蝕性の保護層22を形成させていないと、電解液の浸透により、金属製平板21の表層で水分と電解液とが反応してフッ酸が発生し、金属製平板21が腐食する。そのことにより、金属製平板21とシーラント層23との接着を劣化させる。よって、少なくとも金属製平板21の電池側の表層面を、ポリビニルアルコール系樹脂と、フッ素化合物とを含有した溶液を塗布した後、乾燥させて保護層22が形成されていることが好ましい。図4(b)に示すように、外装材との接合部分においては、金属製平板21の断面の外周部全体に、保護層22を積層する必要がある。
従来技術では、電極リード線部材に用いられるアルミ製の金属製平板21についての電解液に対する腐食防止対策としては、クロメート処理が広く用いられている。しかし、アルミ製の金属製平板21と比較して、銅にニッケルメッキを施した金属製平板21に対しては、クロメート処理の効果が小さい。ところが、本発明による電極リード線部材18は、銅にニッケルメッキを施した金属製平板21についても電解液に対する腐食防止の効果があることが解った。
このことから、本発明の保護層22による電解液に対する腐食防止は、腐食防止のメカニズムが、従来技術のクロメート処理と異なっていると考えられる。
シーラント層23は、図5に示すように、正極と負極の双方にまたがるように積層しても良い。これにより、正極と負極とが一体化した電極リード線部材を得ることができる。また、保護層22の腐食防止効果は、アルミ板やニッケルメッキ銅板など各種金属板に対して得られるので、保護層22を正極と負極の双方の金属製平板21に設けることが好ましい。
As the metal
If the corrosion-resistant
In the prior art, chromate treatment is widely used as a measure to prevent corrosion of the electrolytic solution of the aluminum metal
From this, it is considered that the corrosion prevention mechanism for the electrolytic solution by the
As shown in FIG. 5, the
ところで、本発明に係わる電極リード線部材の保護層22は、ポリビニルアルコール系樹脂と、フッ素化合物とを含有した溶液を塗布・乾燥させて形成される。ポリビニルアルコール系樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法で製造することができる。例えば、ビニルエステル系モノマーの重合体又はその共重合体をケン化して、ポリビニルアルコール系樹脂を製造することができる。本発明において、ポリビニルアルコール系樹脂とは、ポリビニルアルコール樹脂、及び変性ポリビニルアルコール樹脂から選ばれる少なくとも1種の水溶性樹脂のことである。ここで、ビニルエステル系モノマーの重合体又はその共重合体としては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、酪酸ビニル等の脂肪酸ビニルエステルや、安息香酸ビニル等の芳香族ビニルエステル等のビニルエステル系モノマーの単独重合体又は共重合体、及びこれと共重合可能な他のモノマーの共重合体などが挙げられる。共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン等のオレフィン類、アルキルビニルエーテル等のエーテル基含有モノマー、ジアセトンアクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリレート、アセト酢酸アリル、アセト酢酸エステル等のカルボニル基(ケトン基)含有モノマー、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸類、塩化ビニルや塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル類、及び不飽和スルホン酸類などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常90〜100モル%が好ましく、95モル%以上がより好ましい。
By the way, the
本発明に使用できるポリビニルアルコール系樹脂とその誘導体としては、アルキルエーテル変性ポリビニルアルコール樹脂、カルボニル変性ポリビニルアルコール樹脂、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール樹脂、アセトアミド変性ポリビニルアルコール樹脂、アクリルニトリル変性ポリビニルアルコール樹脂、カルボキシル変性ポリビニルアルコール樹脂、シリコーン変性ポリビニルアルコール樹脂、エチレン変性ポリビニルアルコール樹脂などが挙げられる。それらの中でも、アルキルエーテル変性ポリビニルアルコール樹脂、カルボニル変性ポリビニルアルコール樹脂、カルボキシル変性ポリビニルアルコール樹脂、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール樹脂が好ましい。
一般に入手可能な、ポリビニルアルコール系樹脂の市販品としては、日本合成化学(株)製、日本酢ビ・ポバール(株)製、日本カーバイド工業(株)製などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂は、1種又は2種以上の混合物を用いてもよい。
Examples of the polyvinyl alcohol-based resin and its derivatives that can be used in the present invention include alkyl ether-modified polyvinyl alcohol resin, carbonyl-modified polyvinyl alcohol resin, acetacetyl-modified polyvinyl alcohol resin, acetamide-modified polyvinyl alcohol resin, acrylic nitrile-modified polyvinyl alcohol resin, and carboxyl-modified. Examples thereof include polyvinyl alcohol resin, silicone-modified polyvinyl alcohol resin, and ethylene-modified polyvinyl alcohol resin. Among them, alkyl ether-modified polyvinyl alcohol resin, carbonyl-modified polyvinyl alcohol resin, carboxyl-modified polyvinyl alcohol resin, and acetoacetyl-modified polyvinyl alcohol resin are preferable.
Examples of commercially available polyvinyl alcohol-based resins that are generally available include those manufactured by Nippon Synthetic Chemistry Co., Ltd., Japan Vam & Poval Co., Ltd., and Nippon Carbide Industry Co., Ltd. As the polyvinyl alcohol-based resin, one kind or a mixture of two or more kinds may be used.
また、日本カーバイド工業(株)製のクロスマーHシリーズ(商品名)は、ポリビニルエーテル系樹脂(ビニルエーテルポリマー)としても知られているが、本発明では、水酸基を有するポリビニルアルコール系樹脂の代わりに、水酸基を有しても水酸基をしなくてもよいポリビニルエーテル系樹脂を用いることもできる。ポリビニルエーテル系樹脂としては、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ノルボルニルビニルエーテル、アリルビニルエーテル、ノルボルネニルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル等の、脂肪族ビニルエーテルの単独重合体又は共重合体、及びこれと共重合可能な他のモノマーの共重合体などが挙げられる。ビニルエーテル系モノマーと共重合可能な他のモノマーとしては、上述したビニルエステル系モノマーと共重合可能な他のモノマーと同様なものが挙げられる。
2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、その他、各種グリコールや多価アルコールのモノビニルエーテル等の、水酸基を有する脂肪族ビニルエーテルをモノマーに含むポリビニルエーテル系樹脂は、水溶性を有し、かつ水酸基に対する架橋反応が可能なので、本発明に好適に用いることができる。
これらのポリビニルエーテル系樹脂は、ビニルエーテルモノマーが樹脂の製造(重合)工程に利用可能であることから、ビニルエステル系ポリマーを経由して製造されるポリビニルアルコール系樹脂とは異なり、ケン化処理を経ることなく、製造可能である。また、ビニルエステル系モノマーとビニルエーテル系モノマーを含む共重合体、又はこれをケン化して得られる、ビニルアルコール−ビニルエーテル共重合体を用いることもできる。ポリビニルエーテル系樹脂以外のポリビニルアルコール系樹脂と、ポリビニルエーテル系樹脂の混合物を用いることもできる。
The Crosmer H series (trade name) manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd. is also known as a polyvinyl ether-based resin (vinyl ether polymer), but in the present invention, instead of the polyvinyl alcohol-based resin having a hydroxyl group, Polyvinyl ether-based resins that may or may not have a hydroxyl group can also be used. Examples of the polyvinyl ether-based resin include ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, norbornenyl vinyl ether, allyl vinyl ether, norbornenyl vinyl ether, and 2-hydroxyl. Examples thereof include homopolymers or copolymers of aliphatic vinyl ethers such as ethyl vinyl ether and diethylene glycol monovinyl ether, and copolymers of other monomers copolymerizable therewith. Examples of the other monomer copolymerizable with the vinyl ether-based monomer include those similar to the other monomers copolymerizable with the vinyl ester-based monomer described above.
Polyvinyl ether-based resins containing a hydroxyl group aliphatic vinyl ether as a monomer, such as 2-hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, 2-hydroxypropyl vinyl ether, and other glycols and monovinyl ethers of polyhydric alcohols, are water-soluble. Moreover, since it can carry out a cross-linking reaction with a hydroxyl group, it can be suitably used in the present invention.
Since the vinyl ether monomer can be used in the resin production (polymerization) step, these polyvinyl ether-based resins undergo a saponification treatment unlike the polyvinyl alcohol-based resins produced via the vinyl ester-based polymer. It can be manufactured without any problems. Further, a copolymer containing a vinyl ester-based monomer and a vinyl ether-based monomer, or a vinyl alcohol-vinyl ether copolymer obtained by saponifying the copolymer can also be used. A mixture of a polyvinyl alcohol-based resin other than the polyvinyl ether-based resin and a polyvinyl ether-based resin can also be used.
また、保護層22には、フッ化金属又はその誘導体であって、ポリビニルアルコール系樹脂を架橋させる物質を含有していることが好ましい。フッ化金属又はその誘導体などのフッ素化合物は、水溶性のポリビニルアルコール系樹脂と混ぜ合わせる必要があることから、水溶性を有するのが好ましい。フッ化金属又はその誘導体の具体例としては、例えば、フッ化クロム、フッ化鉄、フッ化ジルコニウム、フッ化チタン、フッ化ハフニウム、ジルコンフッ化水素酸およびそれらの塩、チタンフッ化水素酸およびそれらの塩、等のフッ化物が挙げられる。これらのフッ化金属又はその誘導体は、ポリビニルアルコール系樹脂を架橋させる物質であると同時に、不動態であるアルミニウムのフッ化物を形成するF−イオンを含む物質でもある。その結果、金属製平板21がアルミニウム製である場合には、金属製平板21の表面が不動態化され、耐食性が向上すると考えられる。
Further, it is preferable that the
この金属製平板21の表層面に、保護層22を形成するには、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂(日本合成化学(株)製、日本酢ビ・ポバール(株)製、日本カーバイド工業(株)製など)を0.2〜6wt%、及びフッ化クロム(III)を0.1〜3wt%溶解した水溶液を用いて、乾燥後の厚みが0.1〜5μm程度となるように塗布した後、更にオーブンにて加熱乾燥及び焼き付け接着及び架橋化を行なうことにより、保護層22を形成することができる。
図6に、ポリビニルアルコール系樹脂(日本合成化学(株)製)を3wt%、及びフッ化クロム(III)を1wt%溶かした水溶液を用いて乾燥後の厚みが0.6μmとなるように塗布し、更に200℃のオーブンにて加熱乾燥の処理をして形成した保護層を、示差熱分析装置で測定した結果の一例を示す。融点を確認したところ、融点のピークが無いことから架橋していることが解った。
To form the
In FIG. 6, an aqueous solution prepared by dissolving 3 wt% of polyvinyl alcohol resin (manufactured by Nippon Synthetic Chemistry Co., Ltd.) and 1 wt% of chromium fluoride (III) was applied so as to have a thickness of 0.6 μm after drying. Further, an example of the result of measuring the protective layer formed by heat-drying in an oven at 200 ° C. with a differential thermal analyzer is shown. When the melting point was confirmed, it was found that the cross-linking occurred because there was no peak in the melting point.
このように、金属製平板21の表層面に、保護層22が積層されていると、保護層22の耐圧強度が高いので、シーラント層23であるポリプロピレン層又はポリエチレン層の厚みを薄くしても耐圧強度が保持できる。そのため、金属製平板21のエッジ部分(側縁部)から、リチウムイオン電池の内部に水分が浸入することが少なくなり、リチウムイオン電池の電解液の経時劣化が減少するので、電池の製品寿命が長くなる。
更に、微量の水分が電池内部に浸入して、電解液と水分とが反応して電解液が分解することによりフッ酸が発生した場合にも、金属製平板21の表層面に積層されたポリビニルアルコール系樹脂からなる保護層22は、空隙が少ないので、ガスバリヤ性が高く、シーラント層23に沿って、発生したフッ酸を、電池の外部へ拡散させることができる。また、微量のフッ酸が、金属製平板21であるアルミ板の表面に接触しても、アルミ板の表面に形成されている不動態化膜により金属製平板21の腐食が防止されて、金属製平板21とシーラント層23との層間接着の強度が保たれ、耐圧強度の保持がなされるので、電池の液漏れが発生しない。
When the
Further, even when a small amount of water penetrates into the battery and the electrolytic solution reacts with the water to decompose the electrolytic solution to generate hydrofluoric acid, the polyvinyl laminated on the surface layer of the metal
保護層22の表面に接合するシーラント層23の厚さは、50〜300μmが良く、防水性を考えると50〜150μmが最も良い。金属製平板21の厚さが200μm以上であると、剛性が強いため、金属製平板21の側縁部(エッジ部)にスルーホールが出来て、電解液のシールが完全に出来ない場合がある。そこで、図4(b)に示すように、外装材との接合部に沿う断面で見た場合に、金属製平板21の両端部24が押し潰されて、断面中央部よりも厚みが薄くされていることが好ましい。これにより、保護層22の表面に接合するシーラント層23の厚みを薄くできる。
ポリビニルアルコール系樹脂からなる保護層22の厚みは、0.1〜5.0μmが望ましく、更に望ましくは0.5〜3μmである。保護層22が、この程度の厚みであると、防湿性や接着強度の性能が向上する。
The thickness of the
The thickness of the
保護層22は、印刷方法により、金属製平板21の外表面の必要な部分に形成される。印刷方式としては、インクジェット方式、ディスペンサー方式、スプレーコート方式など、公知の印刷方法を用いることが可能である。本発明に使用できる印刷方法は任意であるが、金属製平板21の両表面だけでなく、電極リード線部材の断面で見た側縁部(エッジ部)も印刷する必要があるため、インクジェット方式とディスペンサー方式が良い。特に、ディスペンサー方式において、10mm幅程度に、狭い幅で印刷できる塗布ヘッドを用いて実験したところ、最も適した方式であることが分った。
電極リード線部材の保護層22の表面に接合しておくシーラント層23は、アルミラミネートフィルム10の最内層に用いられる樹脂フィルム13と同一、又は類似の樹脂フィルムを用いるのが好ましい。樹脂フィルム13が、一般的に使用されているポリプロピレンの場合、シーラント層23は、無延伸ポリプロピレン(CPP)、無水マレイン酸変性プロピレン単独のフィルムもしくは、グリシジルメタクリレート等のエポキシ官能基を有するモノマーで変性されたポリプロピレンの単独フィルムであるか、これとポリプロピレンとの多層フィルムであっても良い。樹脂フィルム13がポリエチレンの場合も、シーラント層23は、ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリエチレンもしくは、グリシジルメタクリレート等のエポキシ官能基を有するモノマーで変性されたポリエチレン単体であってもよく、さらに、これとポリエチレン及びその共重合体との多層フィルムでもよい。この場合は、電解液と接触する面に、無水マレイン酸やアクリル酸の共重合体、グリシジルメタクリレート等で変性されたポリエチレンなどであっても良い。
The
As the
本発明が用いられる非水系電池としては、2次電池であるリチウムイオン電池や電気二重層キャパシタなどの電解液に有機電解質を使用したものが挙げられる。有機電解質としては、プロピレンカーボネート(PC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチレンカーボネートなどの炭酸エステル類を媒質とするものが一般的であるが、特にこれに限定されるものではない。 Examples of the non-aqueous battery in which the present invention is used include those using an organic electrolyte as an electrolytic solution such as a lithium ion battery which is a secondary battery and an electric double layer capacitor. As the organic electrolyte, those using carbonic acid esters such as propylene carbonate (PC), diethyl carbonate (DEC), and ethylene carbonate as a medium are generally used, but the organic electrolyte is not particularly limited thereto.
(測定方法)
・電極リード線部材の金属製平板とシーラント層との接着強度の測定方法:シーラント層の上にアルミラミネートフィルムをヒートシールした測定サンプルを用いて、JIS C6471「フレキシブルプリント配線板用銅張積層板試験方法」に規定された測定方法により測定した。
・電解液強度保持率の測定方法:電池外装用積層体を用いて、50×50mm(ヒートシール幅が5mm)の4方袋に製袋して、その中にLiPF6を1mol/リットル添加したPC/DEC電解液に純水を0.5wt%添加して、それを2cc計量し、充填して包装した。この4方袋の中に、電極リード線部材の金属製平板の外表面の一部に保護層をディスペンサー方式にて印刷した。その保護層の上に、ヒートシールによりシーラント層が積層された電極リード線部材を入れて、60℃のオーブンに100時間保管後、電極リード線部材の保護層とシーラント層との層間接着強度(k2)を測定する。
ここで、事前に測定しておいた、電解液に暴露する前の保護層とシーラント層であるポリプロピレン(PP)フィルムとの層間接着強度(k1)と、電解液に暴露した後の層間接着強度(k2)との比率を電解液強度保持率K=(k2/k1)×100(%)とした。
(測定装置)
・接着強度の測定装置:島津製作所製、型式:AUTOGRAPH AGS‐100A引張試験装置
(Measuring method)
-Measurement method of adhesive strength between the metal flat plate of the electrode lead wire member and the sealant layer: Using a measurement sample in which an aluminum laminate film is heat-sealed on the sealant layer, JIS C6471 "Copper-clad laminate for flexible printed wiring board" The measurement was performed by the measurement method specified in "Test method".
-Measuring method of electrolyte strength retention rate: Using a battery exterior laminate, a bag was made into a 4-sided bag of 50 x 50 mm (heat seal width 5 mm), and 1 mol / liter of LiPF 6 was added thereto. 0.5 wt% of pure water was added to the PC / DEC electrolytic solution, and 2 cc of the pure water was weighed, filled and packaged. In this four-sided bag, a protective layer was printed on a part of the outer surface of the metal flat plate of the electrode lead wire member by a dispenser method. An electrode lead wire member having a sealant layer laminated by heat sealing is placed on the protective layer, and after storage in an oven at 60 ° C. for 100 hours, the interlayer adhesion strength between the protective layer of the electrode lead wire member and the sealant layer ( Measure k2).
Here, the interlayer adhesion strength (k1) between the protective layer before exposure to the electrolytic solution and the polypropylene (PP) film which is the sealant layer, which was measured in advance, and the interlayer adhesion strength after exposure to the electrolytic solution. The ratio with (k2) was defined as the electrolytic solution strength retention rate K = (k2 / k1) × 100 (%).
(measuring device)
・ Adhesive strength measuring device: manufactured by Shimadzu Corporation, model: AUTOGRAPH AGS-100A tensile test device
(実施例1)
リチウム電池用の電極リード線部材の金属製平板として、厚みが200μmのアルミ板を50mm×60mmの寸法に切断したアルミ片を用いた。脱脂洗浄したこのアルミ片の表面に、ポリビニルアルコール系樹脂(日本合成化学(株)製)を3wt%、及びフッ化クロム(III)を1wt%溶かした水溶液を用いて、乾燥後の厚みが1μmとなるように、10mm幅型のディスペンサーにて両面塗布し、保護層を積層した。更に、200℃のオーブンにて加熱乾燥し、保護層の樹脂を、焼き付けると同時に架橋化させた。この時に、金属製平板の両表面の表層だけでなく、金属製平板の側縁部(両端面)も保護層が形成されていることを確認した。
さらに、この金属製平板の外表面の保護層の表面上に、無水マレイン酸変性ポリプロピレンフィルムの単層フィルム(三井化学製ポリプロピレン系樹脂、品名/アドマーQE060を、フィルム製膜機で100μmに製膜したフィルムを使用)を、ヒートシールにて両面接合し、実施例1の電極リード線部材を得た。
実施例1の電極リード線部材のシーラント層の上にアルミ箔(厚み20μm)/無水マレイン酸変性ポリプロピレンフィルム(厚み100μm)からなる、厚みが120μmのアルミラミネートフィルムをヒートシールして、実施例1の電極リード線部材を用いた測定サンプルを作製した。
この実施例1の測定サンプルから接着強度測定用の試験片を採取し、金属製平板とシーラント層との接着強度を測定したところ、46N/inchの接着強度を示した。
また、実施例1の測定サンプルについて、電解液強度保持率Kを測定した結果は、K=88%であった。
(Example 1)
As a metal flat plate of the electrode lead wire member for a lithium battery, an aluminum piece obtained by cutting an aluminum plate having a thickness of 200 μm into a size of 50 mm × 60 mm was used. On the surface of this degreased and washed aluminum piece, an aqueous solution in which 3 wt% of polyvinyl alcohol resin (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) and 1 wt% of chromium fluoride (III) are dissolved is used, and the thickness after drying is 1 μm. Both sides were coated with a 10 mm wide type dispenser so as to be, and a protective layer was laminated. Further, it was heated and dried in an oven at 200 ° C., and the resin of the protective layer was crosslinked at the same time as baking. At this time, it was confirmed that the protective layer was formed not only on the surface layers of both surfaces of the metal flat plate but also on the side edges (both end surfaces) of the metal flat plate.
Further, on the surface of the protective layer on the outer surface of the metal flat plate, a single-layer film of maleic anhydride-modified polypropylene film (polypropylene resin manufactured by Mitsui Chemicals, product name / Admer QE060) is formed to 100 μm by a film forming machine. The film was used) was bonded on both sides with a heat seal to obtain the electrode lead wire member of Example 1.
An aluminum laminate film having a thickness of 120 μm, which is made of an aluminum foil (
A test piece for measuring the adhesive strength was taken from the measurement sample of Example 1, and the adhesive strength between the metal flat plate and the sealant layer was measured. As a result, the adhesive strength was 46 N / inch.
Further, the result of measuring the electrolytic solution strength retention rate K for the measurement sample of Example 1 was K = 88%.
(実施例2)
リチウム電池用の電極リード線部材の金属製平板として、厚みが200μmの銅板片(寸法50mm×60mm)の表面にニッケルスルファミン酸メッキを2〜5μmの厚みで施して、その一部に、ポリビニルアルコール系樹脂(日本合成化学(株)製)を3wt%、及びフッ化クロム(III)を1wt%溶かした水溶液を用いて、乾燥後の厚みが1μmとなるように塗布し、保護層を積層した。更に、200℃のオーブンにて加熱乾燥し、保護層の樹脂を、焼き付けると同時に架橋化させた。
さらに、この金属製平板の外表面の保護層の表面上に、無水マレイン酸変性ポリプロピレンフィルム単層(三井化学製ポリプロピレン系樹脂、品名/アドマーQE060を、フィルム製膜機で100μmに製膜したフィルムを使用)をヒートシールにより、両面熱接合して、実施例2の電極リード線部材を得た。
実施例2の電極リード線部材を用いて、実施例1と同様にアルミラミネートフィルムをヒートシールして実施例2の測定サンプルを得て、金属製平板とシーラント層との接着強度を測定したところ、44N/inchの接着強度を示した。
また、実施例2の電池収納容器の一部分について、電解液強度保持率Kを測定した結果は、K=78%であった。
(Example 2)
As a metal flat plate of an electrode lead wire member for a lithium battery, a copper plate piece (dimensions 50 mm × 60 mm) having a thickness of 200 μm is plated with nickel sulfamic acid to a thickness of 2 to 5 μm, and a part thereof is made of polyvinyl alcohol. Using an aqueous solution prepared by dissolving 3 wt% of a system resin (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) and 1 wt% of chromium fluoride (III), it was applied so that the thickness after drying was 1 μm, and a protective layer was laminated. .. Further, it was heated and dried in an oven at 200 ° C., and the resin of the protective layer was crosslinked at the same time as baking.
Further, a film obtained by forming a single layer of maleic anhydride-modified polypropylene film (polypropylene resin manufactured by Mitsui Chemicals, product name / Admer QE060) to 100 μm on the surface of the protective layer on the outer surface of the metal flat plate with a film forming machine. Was heat-sealed on both sides to obtain the electrode lead wire member of Example 2.
Using the electrode lead wire member of Example 2, the aluminum laminated film was heat-sealed in the same manner as in Example 1 to obtain a measurement sample of Example 2, and the adhesive strength between the metal flat plate and the sealant layer was measured. , 44N / inch adhesive strength was shown.
Further, the result of measuring the electrolytic solution strength retention rate K for a part of the battery storage container of Example 2 was K = 78%.
(実施例3)
金属製平板の一部に塗布する水溶液として、ポリビニルアルコール系樹脂(日本酢ビ・ポバール(株)製)を2wt%、及びフッ化クロム(III)を2wt%溶かした水溶液を用いて、乾燥後の厚みが0.8μmとなるように塗布し、保護層を積層した以外は、実施例2と同様にして、実施例3の電極リード線部材及び測定サンプルを得た。
実施例3の電極リード線部材及び測定サンプルについて、金属製平板とシーラント層との接着強度を測定したところ、44N/inchの接着強度を示した。
また、実施例3の電池収納容器の一部分について、電解液強度保持率Kを測定した結果は、K=74%であった。
(Example 3)
After drying, use an aqueous solution in which 2 wt% of polyvinyl alcohol resin (manufactured by Japan Vam & Poval Co., Ltd.) and 2 wt% of chromium (III) fluoride are dissolved as an aqueous solution to be applied to a part of a metal flat plate. The electrode lead wire member and the measurement sample of Example 3 were obtained in the same manner as in Example 2 except that the thickness of the metal was 0.8 μm and the protective layer was laminated.
When the adhesive strength between the metal flat plate and the sealant layer was measured for the electrode lead wire member and the measurement sample of Example 3, the adhesive strength of 44 N / inch was shown.
Further, the result of measuring the electrolytic solution strength retention rate K for a part of the battery storage container of Example 3 was K = 74%.
(実施例4)
金属製平板の一部に塗布する水溶液として、ポリビニルアルコール系樹脂(日本カーバイド工業(株)製)を2wt%、及びフッ化クロム(III)を2wt%溶かした水溶液を用いて、乾燥後の厚みが0.8μmとなるように塗布し、保護層を積層した以外は、実施例2と同様にして、実施例4の電極リード線部材及び測定サンプルを得た。
実施例4の電極リード線部材及び測定サンプルについて、金属製平板とシーラント層との接着強度を測定したところ、46N/inchの接着強度を示した。
また、実施例4の電池収納容器の一部分について、電解液強度保持率Kを測定した結果は、K=77%であった。
(Example 4)
As an aqueous solution to be applied to a part of a metal flat plate, an aqueous solution prepared by dissolving 2 wt% of polyvinyl alcohol resin (manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.) and 2 wt% of chromium (III) fluoride is used, and the thickness after drying is used. The electrode lead wire member and the measurement sample of Example 4 were obtained in the same manner as in Example 2 except that the thickness was 0.8 μm and the protective layer was laminated.
When the adhesive strength between the metal flat plate and the sealant layer was measured for the electrode lead wire member and the measurement sample of Example 4, the adhesive strength of 46 N / inch was shown.
Further, the result of measuring the electrolytic solution strength retention rate K for a part of the battery storage container of Example 4 was K = 77%.
(比較例1)
アルミ板に、保護層を積層しない以外は実施例1と同様にして、比較例1の電極リード線部材及び測定サンプルを得て、金属製平板とシーラント層との接着強度を測定したところ、54N/inchの接着強度を示した。また、比較例1の測定サンプルについて、電解液強度保持率Kを測定した結果は、K=10%以下であった。
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 1 except that the protective layer was not laminated on the aluminum plate, the electrode lead wire member and the measurement sample of Comparative Example 1 were obtained, and the adhesive strength between the metal flat plate and the sealant layer was measured. The adhesive strength of / inch was shown. Further, the result of measuring the electrolytic solution strength retention rate K with respect to the measurement sample of Comparative Example 1 was K = 10% or less.
(比較例2)
リチウム電池用の電極リード線部材の金属製平板として、厚みが200μmの銅板片(寸法50mm×60mm)の表面に2〜5μm程度のスルファミン酸ニッケルメッキを施して、その一部に、ポリビニルアルコール系樹脂(日本合成化学(株)製)を3wt%、及びフッ化クロム(III)を1wt%混ぜた塗料を用いて、乾燥後の厚みが1μmとなるように塗布し、保護層を積層した。その積層後に加熱乾燥の処理をしなかった以外は、実施例1と同様にして比較例2の電極リード線部材及び測定サンプルを得た。
比較例2の電極リード線部材及び測定サンプルについて、金属製平板とシーラント層との接着強度を測定したところ、46N/inchの接着強度を示した。また、比較例2の測定サンプルについて、電解液強度保持率Kを測定した結果は、K=10%以下であった。電解液強度保持率の測定後には、電解液への暴露のため、電極リード線部材の金属製平板とシーラント層とが剥離現象(デラミ)を起した。
(Comparative Example 2)
As a metal flat plate of the electrode lead wire member for a lithium battery, the surface of a copper plate piece (dimensions 50 mm × 60 mm) with a thickness of 200 μm is plated with nickel sulfamic acid of about 2 to 5 μm, and a part thereof is polyvinyl alcohol-based. Using a paint mixed with 3 wt% of resin (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) and 1 wt% of chromium (III) fluoride, the coating was applied so that the thickness after drying was 1 μm, and a protective layer was laminated. The electrode lead wire member and the measurement sample of Comparative Example 2 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the heat-drying treatment was not performed after the laminating.
When the adhesive strength between the metal flat plate and the sealant layer was measured for the electrode lead wire member and the measurement sample of Comparative Example 2, the adhesive strength was 46 N / inch. Further, the result of measuring the electrolytic solution strength retention rate K with respect to the measurement sample of Comparative Example 2 was K = 10% or less. After measuring the electrolyte strength retention rate, a peeling phenomenon (derami) occurred between the metal flat plate of the electrode lead wire member and the sealant layer due to exposure to the electrolyte.
以上の結果を、表1にまとめて示す。表1において、「電極リード線部材の金属製平板とシーラント層との接着強度」は、単に「接着強度」とした。 The above results are summarized in Table 1. In Table 1, the "adhesive strength between the metal flat plate of the electrode lead wire member and the sealant layer" is simply "adhesive strength".
実施例1および実施例2は、ポリビニルアルコール系樹脂として日本合成化学(株)製を使用した。実施例3は、ポリビニルアルコール系樹脂として日本酢ビ・ポバール(株)製を使用した。実施例4は、ポリビニルアルコール系樹脂として日本カーバイド工業(株)製を使用した。実施例1〜4において、これらのポリビニルアルコール系樹脂を3wt%又は2wt%、及びフッ化クロム(III)を1wt%又は2wt%混ぜた塗料を用いて、電極リード線部材の金属製平板に塗布し、保護層を形成していることから、電極リード線部材の金属製平板とシーラント層との接着強度が40N/inch以上である。また、シーラント層と金属製平板との間に保護層を塗布した電極リード線部材は、リチウム電池の電解液に対しても耐性があり、耐圧強度も高かった。
一方、比較例1は、電極リード線部材に保護層を形成しなかった場合であるが、電極リード線部材の金属製平板とシーラント層との接着強度は、54N/inchと高い値であるが、電解液強度保持率Kが10%以下であり電解液耐性が無い。
また、比較例2は、電極リード線部材に保護層を塗布してもその加熱乾燥をしなかった場合であるが、電極リード線部材の金属製平板とシーラント層との接着強度は、46N/inchであるが、電解液強度保持率Kが10%以下であり電解液耐性が無い。
In Examples 1 and 2, Nippon Synthetic Chemistry Co., Ltd. was used as the polyvinyl alcohol-based resin. In Example 3, Japan Vam & Poval Co., Ltd. was used as the polyvinyl alcohol-based resin. In Example 4, Nippon Carbide Industries Co., Ltd. was used as the polyvinyl alcohol-based resin. In Examples 1 to 4, the metal flat plate of the electrode lead wire member is coated with a paint containing 3 wt% or 2 wt% of these polyvinyl alcohol-based resins and 1 wt% or 2 wt% of chromium (III) fluoride. However, since the protective layer is formed, the adhesive strength between the metal flat plate of the electrode lead wire member and the sealant layer is 40 N / inch or more. Further, the electrode lead wire member in which the protective layer was applied between the sealant layer and the metal flat plate was resistant to the electrolytic solution of the lithium battery and had high withstand voltage strength.
On the other hand, Comparative Example 1 is a case where the protective layer is not formed on the electrode lead wire member, but the adhesive strength between the metal flat plate of the electrode lead wire member and the sealant layer is as high as 54 N / inch. The electrolytic solution strength retention rate K is 10% or less, and there is no electrolytic solution resistance.
Further, Comparative Example 2 is a case where the protective layer is not heat-dried even if the protective layer is applied to the electrode lead wire member, but the adhesive strength between the metal flat plate of the electrode lead wire member and the sealant layer is 46 N /. Although it is an inch, the electrolytic solution strength retention rate K is 10% or less and there is no electrolytic solution resistance.
10…電池外装用積層体、11…基材層、12…アルミ箔、13…樹脂フィルム、15,16…接着剤層、17…リチウムイオン電池、18…電極リード線部材、19…側縁部、20…電池用外装容器、21…金属製平板、22…保護層、23…シーラント層、30…電池用載置容器、35…電池用収納容器。 10 ... Battery exterior laminate, 11 ... Base material layer, 12 ... Aluminum foil, 13 ... Resin film, 15, 16 ... Adhesive layer, 17 ... Lithium ion battery, 18 ... Electrode lead wire member, 19 ... Side edge , 20 ... Battery exterior container, 21 ... Metal flat plate, 22 ... Protective layer, 23 ... Sealant layer, 30 ... Battery mounting container, 35 ... Battery storage container.
Claims (2)
前記水溶性のフッ素化合物は、フッ化金属又はその誘導体であり、
前記保護層が、熱処理により架橋していて耐水性を有してなり、ポリビニルアルコール系樹脂又はポリビニルエーテル系樹脂と、水溶性のフッ素化合物とからなる架橋体であり、
下記の「電解液強度保持率の測定方法」に基づいて測定した、前記電極リード線部材の、電解液強度保持率Kの値が、10%超過であることを特徴とする電極リード線部材。
・電解液強度保持率の測定方法:電池外装用積層体を用いて、50×50mm(ヒートシール幅が5mm)の4方袋に製袋して、その中にLiPF6を1mol/リットル添加したプロピレンカーボネート(PC)/ジエチルカーボネート(DEC)電解液(純水を0.5wt%添加した電解液)を2cc計量し、充填して包装し、前記4方袋の中に、電極リード線部材の金属製平板の外表面の一部に保護層をディスペンサー方式にて印刷し、その保護層の上に、ヒートシールによりシーラント層が積層された電極リード線部材を入れて、60℃のオーブンに100時間保管後、電極リード線部材の保護層とシーラント層との層間接着強度(k2)を測定し、事前に測定しておいた、前記電解液に暴露する前の保護層とシーラント層であるポリプロピレン(PP)フィルムとの層間接着強度(k1)と、前記電解液に暴露した後の層間接着強度(k2)との比率を電解液強度保持率K=(k2/k1)×100(%)とする。 A solution containing a polyvinyl alcohol-based resin or a polyvinyl ether-based resin and a water-soluble fluorine compound on the outer surface of a strip-shaped metal flat plate, which is an electrode lead wire member drawn out from a storage container for a non-aqueous battery. A protective layer is formed by applying and drying the protective layer, and the sealant layer is laminated on the surface of the protective layer.
The water-soluble fluorine compound is a metal fluoride or a derivative thereof, and is
The protective layer is crosslinked by heat treatment to have water resistance , and is a crosslinked body composed of a polyvinyl alcohol-based resin or a polyvinyl ether-based resin and a water-soluble fluorine compound.
An electrode lead wire member characterized in that the value of the electrolyte strength retention rate K of the electrode lead wire member measured based on the following "method for measuring the electrolyte strength retention rate" exceeds 10%.
-Measuring method of electrolyte strength retention rate: Using a battery exterior laminate, a bag was made into a 4-sided bag of 50 x 50 mm (heat seal width 5 mm), and 1 mol / liter of LiPF 6 was added thereto. 2cc of propylene carbonate (PC) / diethyl carbonate (DEC) electrolytic solution (electrolyzate to which 0.5 wt% of pure water is added) is weighed, filled and packaged, and the electrode lead wire member is placed in the four-sided bag. A protective layer is printed on a part of the outer surface of the metal flat plate by a dispenser method, and an electrode lead wire member having a sealant layer laminated by heat sealing is placed on the protective layer and placed in an oven at 60 ° C. for 100. After storage for a long time, the interlayer adhesion strength (k2) between the protective layer of the electrode lead wire member and the sealant layer was measured, and polypropylene which was measured in advance and was the protective layer and the sealant layer before being exposed to the electrolytic solution. The ratio of the interlayer adhesion strength (k1) to the (PP) film and the interlayer adhesion strength (k2) after exposure to the electrolytic solution is the electrolytic solution strength retention rate K = (k2 / k1) × 100 (%). do.
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