JP7120501B1 - 非水電解質電池用リード線、絶縁膜及び非水電解質電池 - Google Patents

非水電解質電池用リード線、絶縁膜及び非水電解質電池 Download PDF

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Abstract

本開示の非水電解質電池用リード線は、導体と、複数の層を有し、上記導体の外周面の少なくとも一部を被覆する絶縁膜とを備え、上記絶縁膜が上記導体の表面に積層される導体被覆層と、上記絶縁膜の最表面に積層される第１絶縁層と、上記第１絶縁層の内面に積層される第２絶縁層とを有し、上記導体被覆層が酸変性ポリオレフィンを含み、上記第２絶縁層の８０℃以上１２５℃以下のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ２に対する上記第１絶縁層の上記第２絶縁層と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．３３以上３．０以下である。

Description

本開示は、非水電解質電池用リード線、絶縁膜及び非水電解質電池に関する。
電子機器の小型化、軽量化に伴って、これらの機器に使用される電池、コンデンサなどの電気部品についても小型化、軽量化が求められている。このため、例えば、袋体を封入容器として用い、その内部に非水電解質（電解液）、正極、及び負極を封入してなる非水電解質電池が採用されている。非水電解質としてはＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４などのフッ素を含有するリチウム塩をプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートなどに溶解した電解液が使用されている。
封入容器には電解液やガスの透過、外部からの水分の浸入を防止する性質が求められる。このため、アルミニウム箔などの金属層を樹脂で被覆したラミネートフィルムが封入容器の材料として用いられ、２枚のラミネートフィルムの端部を熱融着して封入容器を形成する。
封入容器の一端は開口部とし、この内部には非水電解質、正極板、負極板、セパレータ等を封入する。さらに、正極板及び負極板にその一端が接続されたリード導体を封入容器の内部から外部へ延びるように配置して、最後に開口部をヒートシール（熱融着）することで封入容器の開口部を閉じると共に、封入容器とリード導体とを接着して開口部を封止する。この最後に熱融着される部分をシール部と呼ぶ。
リード導体のシール部に対応する部分には絶縁膜が被覆されており、絶縁膜とリード導体とを備えたものが非水電解質電池用リード線（タブリード）と呼ばれている。封入容器とリード導体とはこの絶縁膜を介して接着（熱融着）される。したがってこの絶縁膜には封入容器の金属層とリード導体との短絡を発生させることなくリード導体と封入容器との接着性を維持できるという特性が求められる。
このようなタブリードとして、例えば従来技術においては、ポリアクリル酸とポリアクリル酸アミドを含む樹脂成分と金属塩とを含む処理液をリード導体に塗布することで複合皮膜層を形成し、この複合皮膜層の外側に絶縁体を備える非水電解質電池用リード線が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００６－１２８０９６号公報
本開示の非水電解質電池用リード線は、導体と、複数の層を有し、上記導体の外周面の少なくとも一部を被覆する絶縁膜とを備え、上記絶縁膜が上記導体の表面に積層される導体被覆層と、上記絶縁膜の最表面に積層される第１絶縁層と、上記第１絶縁層の内面に積層される第２絶縁層とを有し、上記導体被覆層が酸変性ポリオレフィンを含み、上記第２絶縁層の８０℃以上１２５℃以下のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ２に対する上記第１絶縁層の上記第２絶縁層と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．３３以上３．０以下である。
図１は、本開示の一実施形態に係る非水電解質電池用リード線の斜視図である。 図２は、本開示の一実施形態に係る非水電解質電池用リード線の部分断面図である。 図３は、本開示の一実施形態に係る非水電解質電池用リード線を備える非水電解質電池の一例を示す斜視図である。 図４は、図３の非水電解質電池の縦断面図である。
［本開示が解決しようとする課題］
近年、電気自動車の充電時間の短縮や航続距離の伸長といった要求課題に対して、車載用の非水電解質電池には、短時間で大電流を充放電可能な急速充放電特性が求められている。このような非水電解質電池の急速充放電化に伴い、非水電解質電池の使用環境がより高温となる。そのため、非水電解質電池を構成する材料には従来以上の耐熱性が要求されており、高温下におけるリード線と非水電解質電池の封入容器との接着性の向上が課題となっている。
本開示は、非水電解質電池の封入容器との高温下における接着性に優れる非水電解質電池用リード線を提供することを目的とする。
［本開示の効果］
本開示によれば、非水電解質電池の封入容器との高温下における接着性に優れる非水電解質電池用リード線を提供できる。
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
本開示の非水電解質電池用リード線は、導体と、複数の層を有し、上記導体の外周面の少なくとも一部を被覆する絶縁膜とを備え、上記絶縁膜が上記導体の表面に積層される導体被覆層と、上記絶縁膜の最表面に積層される第１絶縁層と、上記第１絶縁層の内面に積層される第２絶縁層とを有し、上記導体被覆層が酸変性ポリオレフィンを含み、上記第２絶縁層の８０℃以上１２５℃以下のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ２に対する上記第１絶縁層の上記第２絶縁層と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．３３以上３．０以下である。
当該非水電解質電池用リード線においては、上記絶縁膜が上記導体の表面に積層される導体被覆層を有し、上記導体被覆層が酸変性ポリオレフィンを含むことで、導体との接着性が良好である。また、上記絶縁膜が上記絶縁膜の最表面に積層される第１絶縁層と、上記第１絶縁層の内面に積層される第２絶縁層とを有し、上記第２絶縁層の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ２に対する上記第１絶縁層の上記第２絶縁層と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．３３以上３．０以下であることで、高出力の電池が到達する温度範囲におけるせん断破壊強度が上記第１絶縁層と上記第１絶縁層の内面に積層される第２絶縁層とで近い範囲となる。一般に、非水電解質電池の使用上限温度は６０℃付近であり、電池内部にて電解液、電解質などが劣化し分解ガスとなって内圧がかかった際に起きる剥離現象では、最初に剥離の起点となる絶縁膜などの材料破壊が起き、次にできた起点から剥離が進行して、接着部全体が剥離して分解ガスや電解液が漏洩する事態となる。しかし、当該非水電解質電池用リード線は、この従来の上限温度以上の高温下において上記絶縁膜に対して剥離する方向に力が生じても、第１絶縁層と上記第１絶縁層の内面に積層される第２絶縁層とのせん断破壊強度が近いことから、どちらか片方の層へ破壊現象が片寄ることがなく、剥離の起点になったとしてもそれ以上の剥離の進行を抑えることができる。そのため、当該非水電解質電池用リード線が非水電解質電池の封入容器に収容され、上記封入容器と当該非水電解質電池用リード線とが上記絶縁膜を介して接着された場合に、高温下においても強固な接着性を維持しやすい。従って、当該非水電解質電池用リード線は非水電解質電池の封入容器との高温下における接着性に優れる。
上記せん断破壊強度は、測定対象試料の各表面側の表層部を、垂直速度０．５μｍ／秒及び水平速度５μｍ／秒の一定速度で切刃により切削し、切削時に切刃にかかる水平力及び切削断面積を求め、求められた水平力及び切削断面積を用いて下記式（１）により算出される。
τ＝ＦＨ／２ＡｃｏｔΦ ・・・（１）
式（１）中、せん断破壊強度（単位：ＭＰａ）であり、ＦＨは、水平力（単位：Ｎ（ニュートン））であり、Ａは、切削断面積（単位：ｍｍ２）であり、Φ＝４５°である。
τは、せん断角Φ＝４５°とみなして算出される値である。切刃としては、刃幅１ｍｍ及び刃角６０°（すくい角（ｒａｋｅ ａｎｇｌｅ）２０°、にげ角（ｃｌｅａｒａｎｃｅ ａｎｇｌｅ）１０°）の単結晶ダイヤモンド製の切刃を使用する。せん断破壊強度は、測定対象表面の無作為に選択した３箇所において測定された値の算術平均として求める。
せん断破壊強度は、公知の測定装置によって測定することができる。測定装置としては、ダイプラ・ウィンテス社製ＳＡＩＣＡＳ－ＮＮ型を挙げることができる。後述の実施例におけるみなしせん断強度の測定は、ダイプラ・ウィンテス社製ＳＡＩＣＡＳ－ＮＮ型を定速度モード（垂直速度０．５μｍ／秒及び水平速度５μｍ／秒）で使用し、測定対象試料の表面から全厚さ領域に渡って上記切刃によって切削し、切削力プロファイルを用いて安定した傾きとなる領域をもとに切削時の水平力及び切削断面積を求め、上記式（１）により算出した値である。
上記せん断破壊強度Ｓ２が３ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であり、上記せん断破壊強度Ｓ１が３ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であることが好ましい。上記せん断破壊強度Ｓ２及び上記せん断破壊強度Ｓ１が３ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であることで、剥離強度を向上し、上記絶縁膜を構成する各層の強度の均一化を図るとともに、応力集中を抑制できるので、非水電解質電池の封入容器との接合部分となる上記絶縁膜の亀裂や層間剥離をより抑制できる。
上記第２絶縁層の８０℃以上１２５℃以下のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ２に対する上記第１絶縁層の上記第２絶縁層と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．６７以上１．５０以下であることが好ましい。上記せん断破壊強度Ｓ２に対する上記せん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．６７以上１．５０以下であることで、当該非水電解質電池用リード線は非水電解質電池の封入容器との高温下における接着性をより向上できる。
上記せん断破壊強度Ｓ２が６ＭＰａ以上１５ＭＰａ以下であり、上記せん断破壊強度Ｓ１が６ＭＰａ以上１５ＭＰａ以下であることが好ましい。上記せん断破壊強度Ｓ２及び上記せん断破壊強度Ｓ１が共に６ＭＰａ以上１５ＭＰａ以下であることで、非水電解質電池の封入容器との接合部分となる上記絶縁膜の亀裂や層間剥離に対する抑制効果をより向上できる。
上記第２絶縁層の平均厚さＴ２が２５μｍ以上であり、上記第１絶縁層の平均厚さＴ１が２５μｍ以上であることが好ましい。上記第２絶縁層の平均厚さＴ２及び上記第１絶縁層の平均厚さＴ１が２５μｍ以上であることで、上記第２絶縁層及び記第１絶縁層の強度を良好にすることができる。
当該絶縁膜は、本開示の非水電解質電池用リード線に用いられる。当該非水電解質電池用リード線は当該絶縁膜を用いることで、非水電解質電池の封入容器との高温下における接着性に優れる。
また、本開示の非水電解質電池は、封入容器と、上記封入容器の内部から外部へ延びるように配置される複数の当該非水電解質電池用リード線とを備え、上記封入容器が最内樹脂層、金属層及び最外樹脂層をこの順に積層されたシート体から構成されており、最内樹脂層２７と上記第１絶縁層とが熱融着されている。
当該非水電解質電池は、複数の当該非水電解質電池用リード線を備え、当該リード線の第１絶縁層と封入容器の最内樹脂層とが熱融着されていることで、当該リード線と封入容器との高温下における接着性に優れる。
当該非水電解質電池においては、上記第１絶縁層の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ１に対する上記最内樹脂層の上記第１絶縁層と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ４の比率（Ｓ４／Ｓ１）が０．３３以上３．０以下であることが好ましい。熱融着されている第１絶縁層と最内樹脂層の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度の比率を０．３３以上３．０以下とすることで、上記第１絶縁層と、この第１絶縁層と熱融着されている上記封入容器の最内樹脂層との８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度が近い範囲となる。そのため、高温下において当該非水電解質電池用リード線と上記封入容器とが剥離する方向に力が生じても、応力集中が生じにくく、亀裂の発生を抑制できるとともに、上記第１絶縁層と最内樹脂層との接着力を向上できる。従って、当該非水電解質電池は、リード線と封入容器との高温下における接着性に優れる。
上記せん断破壊強度Ｓ４が３ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であることが好ましい。最内樹脂層２７の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ４が、上記第１絶縁層の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ１と同様に３ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であることで、当該非水電解質電池は、高温下においてリード線と封入容器とが剥離する方向に力が生じても、より応力集中が生じにくく、上記第１絶縁層及び最内樹脂層の層間剥離や亀裂の発生に対する抑制効果をより高めることができる。
［本開示の実施形態の詳細］
以下、本開示に係る非水電解質電池用リード線及び非水電解質電池について詳説する。
＜非水電解質電池用リード線＞
図１は、本開示の一実施形態に係る非水電解質電池用リード線の斜視図である。図２は、本開示の一実施形態に係る非水電解質電池用リード線の部分断面図である。図１及び図２に示すように、当該非水電解質電池用リード線１は、導体３と、上記導体３の外周面の少なくとも一部を被覆する３層の絶縁膜５とを備える。絶縁膜５は、導体３の表面に積層される導体被覆層６と、絶縁膜５の最表面に積層される第１絶縁層８と、第１絶縁層８の内面に積層される第２絶縁層７とを有する。なお、導体は、リード導体に相当する。
（導体）
導体３は、非水電解質電池の電極等に接続されるものである。この導体３の材料としては、非水電解質電池用のリード線を構成する導体として用いられるものであれば特に制限されず、例えばアルミニウム、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム合金、チタン合金、ニッケル合金、銅合金等の金属材料や、これら金属材料をニッケル、金等でメッキした材料などが挙げられる。非水電解質電池の正極に接続される導体３の形成材料としては、放電時に溶解しないものが好ましく、具体的にはアルミニウム、チタン、アルミニウム合金及びチタン合金が好ましい。一方、負極に接続される導体３の形成材料としては、ニッケル、銅、ニッケル合金、銅合金、ニッケルメッキ銅及び金メッキ銅が好ましい。また、導体３は電解質による腐食を防止するための表面処理が施されていてもよい。
導体３の平均厚さの下限としては、０．１０ｍｍが好ましい。導体３の平均厚さが０．１０ｍｍ以上である場合、電池としての実用上、十分な電流量を流すことができる。また、導体３の平均厚さの下限としては、さらに０．１５ｍｍであってもよく、０．２０ｍｍであってもよい。導体３の平均厚さが０．１０ｍｍ以下である場合、リード線急速な充放電を行っても、リード線部分での抵抗発熱を抑えることができる。一方、導体３の平均厚さの上限は、特に限定されず、例えば当該非水電解質電池の容量等に応じて適宜設定され得る。例えば、上記平均厚さの上限としては、５ｍｍが好ましい。また、導体３の平均厚さの上限は、さらに４ｍｍであってもよい。なお、導体３の「平均厚さ」とは、１０点での厚さの測定値の平均値である。以下において、「平均厚さ」は同義である。
（絶縁膜）
絶縁膜５は、非水電解質電池用リード線の絶縁膜として用いられる。絶縁膜５は、複数の層を有し、導体３の外周面の少なくとも一部を被覆するように導体３の外周面に積層されている。絶縁膜５の平均厚さの下限としては、０．０５ｍｍが好ましい。絶縁膜５の平均厚さが０．０５ｍｍに満たない場合、導体３の厚さ分の段差で生じる絶縁膜５と封入容器１１の間の空隙を、絶縁膜５で充填して埋めることが難しくなる。また、絶縁膜５の平均厚さの下限としては、さらに０．０８ｍｍであってもよく、０．１０ｍであってもよい。一方、絶縁膜５の平均厚さの上限としては、０．３０ｍｍが好ましい。絶縁膜５の平均厚さが０．３０ｍｍを超える場合、大気中から絶縁膜５を透過して非水電解質電池１０の内部へ侵入する水分量が増え、非水電解質電池１０の劣化を早めるおそれがある。また、絶縁膜５の平均厚さの上限としては、さらに０．２５ｍｍであってもよく、０．２２ｍｍであってもよい。ここで、本開示において、絶縁膜５の平均厚さは、絶縁膜５の外周面のなかで、最も面積が大きい面上の１０点における厚さの測定値の平均値である。
本実施形態において、絶縁膜５は、導体３の表面に積層される導体被覆層６と、絶縁膜５の最表面に積層される第１絶縁層８と、第１絶縁層８の内面に積層される第２絶縁層７とを有する。
（導体被覆層）
導体被覆層６は、導体３の外周面の一部を被覆する。上記絶縁膜５は、導体被覆層６を有することで、導体３の腐食を抑制できる。
導体被覆層６は、酸変性ポリオレフィンを含む。導体被覆層６が酸変性ポリオレフィンを含むことで、導体との接着性が良好であり、第２絶縁層７との接着性を十分に発揮することができる。
酸変性ポリオレフィンの酸変性の対象となるポリオレフィン樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。これらの中でも、ポリプロピレンが好ましい。
酸変性に用いる酸としては、本発明の効果を損なわない限り特に限定されないが、例えば、不飽和カルボン酸又はその誘導体などが挙げられる。不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等が挙げられる。不飽和カルボン酸の誘導体としては、例えばマレイン酸モノエステル、無水マレイン酸、イタコン酸モノエステル、無水イタコン酸、フマル酸モノエステル、無水フマル酸等が挙げられる。これらの中でも、オレフィン系樹脂と液晶ポリマーとの接着性（相溶性）をより向上できる観点から不飽和カルボン酸の誘導体が好ましく、無水マレイン酸がより好ましい。
酸変性ポリオレフィンとしては、酸変性ポリプロピレンが好ましく、無水マレイン酸ポリプロピレンがより好ましい。酸変性ポリオレフィンが酸変性ポリプロピレンであることによって、第２絶縁層７がポリプロピレンで構成されていた場合、導体被覆層６と第２絶縁層７との接着性がより向上する。
導体被覆層６中の酸変性ポリオレフィンの含有量の下限としては、７０質量％が好ましい。酸変性ポリオレフィンの含有量がこの下限値以下となると、実用上十分な材料特性を得られないおそれがある。また、導体被覆層６中の酸変性ポリオレフィンの含有量の下限としては、さらに８０質量％であってもよく、９０質量％であってもよく、１００質量％であってもよい。
導体被覆層６は、本開示の効果を阻害しない範囲において、上記酸変性ポリオレフィン以外の熱可塑性樹脂を含有してもよく、他の公知の添加剤を含有してもよい。公知の添加剤としては、例えば酸化防止剤、難燃剤、粘着付与剤、滑剤、充填剤、結晶化促進剤、着色剤等が挙げられる。
導体被覆層６の平均厚さＴ３の下限としては、２０μｍが好ましい。導体被覆層６の平均厚さＴ３が２０μｍに満たない場合、導体に対する接着性が十分に得られないおそれがある。また、導体被覆層６の平均厚さＴ３の下限としては、３０μｍであってもよく、４０μｍであってもよい。一方、導体被覆層６の平均厚さＴ３の上限としては、１５０μｍが好ましい。導体被覆層６の平均厚さＴ３が１５０μｍを超える場合、大気中から絶縁膜５を透過して非水電解質電池１０の内部へ侵入する水分量が増え、電池の劣化を早めるおそれがある。また、導体被覆層６の平均厚さＴ３の上限としては、１２０μｍであってもよく、１００μｍであってもよい。ここで、本開示において、導体被覆層６の平均厚さＴ３は、導体被覆層６の外周面のなかで、最も面積が大きい面上の１０点における厚さの測定値の平均値である。
（第２絶縁層）
絶縁膜５は、第１絶縁層８と導体被覆層６との間に第２絶縁層７を有する。第２絶縁層７は、第１絶縁層８の内面に積層されている。第２絶縁層７は、架橋ポリオレフィン、又は導体被覆層６よりも１０℃以上高融点のポリオレフィンを含むことが好ましい。第２絶縁層７が、架橋ポリオレフィン、又は導体被覆層６よりも１０℃以上高融点のポリオレフィン樹脂を含むことで、封入容器の開口部をヒートシールする際にヒートシール温度では溶融され難く、封入容器の金属層と導体との短絡を抑制できる。
上記架橋ポリオレフィンにおけるポリオレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、これらの誘導体等が挙げられる。上記架橋ポリオレフィンとしては、融点が１３０℃以上１５５℃以下であり、ＭＦＲが３ｇ／１０分以上１５ｇ／１０分以下である架橋ランダムポリプロピレンが好ましい。これにより、導体被覆層６や第１絶縁層８との接着性を十分に発揮し、かつヒートシール温度で溶融され難い。
高融点のポリオレフィンとしては、融点１５５℃以上の高融点のポリプロピレンが好ましく、特にホモポリプロピレンや、ブロックポリプロピレン、熱可塑性オレフィンエラストマー（ＴＰＯ）などが好ましい。
第２絶縁層７中の架橋ポリオレフィンの含有量の下限としては、７０質量％が好ましい。架橋ポリオレフィンの含有量がこの下限値以下となると、実用上十分な材料特性を得られないおそれがある。また、第２絶縁層７中の架橋ポリオレフィンの含有量の下限としては、さらに８０質量％であってもよく、９０質量％であってもよく、１００質量％であってもよい。
第２絶縁層７は、本開示の効果を阻害しない範囲において、上記架橋ポリオレフィン以外の熱可塑性樹脂を含有してもよく、他の公知の添加剤を含有してもよい。公知の添加剤としては、例えば酸化防止剤、難燃剤、粘着付与剤、滑剤、充填剤、結晶化促進剤、着色剤等が挙げられる。
第２絶縁層７の平均厚さＴ２の下限としては、２５μｍが好ましい。第２絶縁層７の平均厚さＴ２が２５μｍ未満の場合、上記第２絶縁層７の強度が十分得られないおそれがある。また、第２絶縁層７の平均厚さＴ２の下限としては、さらに３０μｍであってもよく、４０μｍであってもよい。一方、第２絶縁層７の平均厚さＴ２の上限としては、２５０μｍが好ましい。第２絶縁層７の平均厚さが２５０μｍを超える場合、大気中から絶縁膜５を透過して非水電解質電池の内部へ侵入する水分量が増え内部への水分侵入量が増え、電池の劣化を早めるおそれがある。ここで、本開示において、第２絶縁層７の平均厚さＴ２は、第２絶縁層７の外周面のなかで、最も面積が大きい面上の１０点における厚さの測定値の平均値である。
（第１絶縁層）
第１絶縁層８は導体３から最も離れて配置され、かつ熱可塑性樹脂によって形成される。第１絶縁層８は、絶縁膜５の最表面に積層され、上記第２絶縁層７の表面に積層されている。第１絶縁層８は、封入容器の開口部をヒートシール（熱融着）する際にヒートシール温度では溶融され易い樹脂を主成分とすることが好ましく、ポリオレフィンを主成分とすることがより好ましい。ここで、本開示において主成分とは、質量換算で最も含有割合が大きい成分を意味し、例えば第１絶縁層８中の含有量が５０質量％以上である成分を意味する。
ポリオレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、これらの誘導体等が挙げられる。ポリプロピレンとしては、融点が１２０℃以上１５５℃以下、ＭＦＲが３ｇ／１０分以上１５ｇ／１０分以下であるランダムポリプロピレンが好ましい。ポリオレフィンがランダムポリプロピレンであることによって、第２絶縁層７及び封入容器の最内樹脂層との接着性を十分に発揮することができるという利点がある。
第１絶縁層８中のポリオレフィンの含有量の下限としては、７０質量％が好ましい。ポリオレフィンの含有量がこの下限値以下となると、実用上十分な材料特性を得られないおそれがある。また、第１絶縁層８中のポリオレフィンの含有量の下限としては、さらに８０質量％であってもよく、９０質量％であってもよく、１００質量％であってもよい。
第１絶縁層８は、本開示の効果を阻害しない範囲において、上記ポリオレフィン以外の熱可塑性樹脂を含有してもよい。より具体的には、第１絶縁層８は、複数の樹脂を含有していてもよく、これら複数の樹脂としては、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、低結晶性ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、低結晶性エチレン－プロピレン共重合体、低結晶性エチレン－ブチレン共重合体、低結晶性エチレン－オクテン共重合体、低結晶性プロピレン－エチレン共重合体等の組み合わせが挙げられる。
第１絶縁層８は、本開示の効果を阻害しない範囲において、他の公知の添加剤を含有してもよい。公知の添加剤としては、例えば酸化防止剤、難燃剤、粘着付与剤、滑剤、充填剤、結晶化促進剤、着色剤等が挙げられる。
第１絶縁層８の平均厚さＴ１の下限としては、２５μｍが好ましい。第１絶縁層８の平均厚さＴ１が２５μｍ未満の場合、上記第１絶縁層８の強度が十分得られないおそれがある。また、第１絶縁層８の平均厚さＴ１の下限としては、さらに３０μｍであってもよく、４０μｍであってもよい。一方、第１絶縁層８の平均厚さＴ１の上限としては、２５０μｍが好ましい。第１絶縁層８の平均厚さＴ１が２５０μｍを超える場合、大気中から絶縁膜５を透過して非水電解質電池の内部へ侵入する水分量が増え内部への水分侵入量が増え、電池の劣化を早めるおそれがある。ここで、本開示において、第１絶縁層８の平均厚さＴ１は、第１絶縁層８の外周面のなかで、最も面積が大きい面上の１０点における厚さの測定値の平均値である。
上記第２絶縁層７の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ２に対する上記第１絶縁層８の上記第２絶縁層と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．３３以上３．０以下であり、０．６７以上１．５以下であることが好ましい。上記第２絶縁層７の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ２に対する上記第１絶縁層８の上記第２絶縁層と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．３３以上３．０以下であることで、上記第１絶縁層８と、上記導体被覆層６及び上記第１絶縁層８の中間に配置される第２絶縁層７との８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度が近い範囲となる。一般に、非水電解質電池の使用上限温度は６０℃付近であるが、当該非水電解質電池用リード線１は、この従来の使用上限温度を超える高温下において上記絶縁膜５に対して剥離する方向に力が生じても、第１絶縁層と上記第１絶縁層の内面に積層される第２絶縁層とのせん断破壊強度が近いことから、どちらか片方の層へ破壊現象が片寄ることがなく、剥離の起点になったとしてもそれ以上の剥離の進行を抑えることができる。そのため、当該非水電解質電池用リード線１が非水電解質電池の封入容器に収容され、上記封入容器と当該非水電解質電池用リード線１とが上記絶縁膜５を介して接着された場合に、高温下においても強固な接着性を維持しやすい。従って、当該非水電解質電池用リード線１は非水電解質電池の封入容器との高温下における接着性に優れる。
上記第２絶縁層７の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ２の下限としては、３ＭＰａであってもよく、６ＭＰａであってもよい。上記せん断破壊強度Ｓ２の上限としては、２０ＭＰａであってもよく、１５ＭＰａであってもよい。上記せん断破壊強度Ｓ２が３ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であることで、剥離強度を向上し、上記絶縁膜５を構成する各層の強度の均一化を図るとともに、応力集中を抑制できるので、非水電解質電池の封入容器との接合部分となる上記絶縁膜５の亀裂や層間剥離をより抑制できる。
上記第１絶縁層８の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ１の下限としては、３ＭＰａでもよく、６ＭＰａであってもよい。上記せん断破壊強度Ｓ１の上限としては、２０ＭＰａでもよく、１５ＭＰａであってもよい。上記せん断破壊強度Ｓ１が３ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であることで、剥離強度を向上し、上記絶縁膜５を構成する各層の強度の均一化を図るとともに、応力集中を抑制できるので、非水電解質電池の封入容器との接合部分となる上記絶縁膜５の亀裂や層間剥離をより抑制できる。
第２絶縁層７の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ２及び第１絶縁層８の第２絶縁層７と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ１は、例えば、せん断破壊強度の異なる２種以上の樹脂や無機フィラーを混錬することで調整できる。具体的には、例えばホモポリプロピレンのような８０℃でのせん断破壊強度が２５ＭＰａ程度と高い樹脂に、低結晶性ポリプロピレンのような８０℃でのせん断破壊強度が１ＭＰａ～３ＭＰａ程度と低い樹脂を、適当な質量比率で添加することで、目標とする低いせん断破壊強度に調整することができる。また、難燃剤や充填剤などの無機フィラーを適当な質量比率で添加する目標とする高いせん断破壊強度に調整することができる。
［絶縁膜の製造方法］
本開示の絶縁膜の製造方法は、特に限定されない。例えば、導体被覆層、第２絶縁層、第１絶縁層のそれぞれの樹脂成分及び添加剤を含む形成用樹脂組成物をオープンロール、加圧ニーダー、単軸混合機、２軸混合機等の既知の混合装置を用いて混合する。次に、単層のフィルムを作製する場合は、Ｔダイ成形、インフレーション成形等の押出成形をすることによってフィルム状の導体被覆層、第２絶縁層、第１絶縁層の各層を作製することができる。そして、導体被覆層、第２絶縁層、第１絶縁層の各層を重ね合わせ、熱ロールで熱ラミネートして貼り合せることにより作成する。また、複数の層を同時に形成する方法としては、共押出によるインフレーション法やＴダイ法を用いることができる。さらに、単層で成膜したフィルムの上に溶融樹脂を積層する押出ラミネート法を用いることができる。
当該非水電解質電池用リード線は当該絶縁膜を用いることで、非水電解質電池の封入容器との高温下における接着性に優れる。
［非水電解質電池用リード線の製造方法］
当該非水電解質電池用リード線１の製造方法は、特に限定されず、当該非水電解質電池用リード線１は、公知の方法によって製造され得る。
当該非水電解質電池用リード線によれば、非水電解質電池の封入容器との高温下における接着性に優れる。
＜非水電解質電池＞
当該非水電解質電池１０は、上述した当該非水電解質電池用リード線１を備える。非水電解質電池としては、例えばリチウムイオン電池等の二次電池が挙げられる。
図３は、当該非水電解質電池用リード線を備える非水電解質電池の一例を示す斜視図である。また、図４は非水電解質電池の一実施形態を模式的に表す部分断面図である。図３及び図４に示す非水電解質電池（二次電池）１０は、図示しない板状の正極、板状の負極及び非水電解質（例えば非水電解液）と、封入容器１１と、複数の、具体的には２本の非水電解質電池用リード線１とを備える。非水電解質電池用リード線１は、上述した当該非水電解質電池用リード線である。本実施形態の非水電解質電池用リード線１は、上述したように、絶縁膜５が導体被覆層６、第２絶縁層７及び第１絶縁層８を備える。非水電解質電池１０は、略方形の封入容器１１と、封入容器１１の内部から外部に延びる２本の当該非水電解質電池用リード線１を有している。導体３と封入容器１１とは、絶縁膜５を介して封入容器１１のシール部１３で接続されている。封入容器１１は、正極、負極、セパレータ及び非水電解液を密封状態で収容する容器である。
図示しない正極及び負極は、セパレータを介して積層され、積層電極群を形成している。この積層電極群と非水電解液とが、封入容器１１に密閉状態で収納されている。この封入容器１１中において、積層電極群は電解液中に浸漬された状態となっている。封入容器１１は、後述するようにシート体から形成されている。封入容器１１においては、２枚のシート体又は折り曲げられた１枚のシート体の周囲のシール部１３が、熱融着されていることにより密封状態となっている。
２本の非水電解質電池用リード線１において、一方の非水電解質電池用リード線１は、その導体３の一端部４ａが封入容器１１から露出し、他端部４ｂが封入容器１１内の正極と接続されるように配置されている。他方の非水電解質電池用リード線１は、その導体３の一端部４ａが封入容器１１から露出し、他端部４ｂが封入容器１１内の負極と接続されるように配置されている。
導体３の両端部分、すなわち一端部４ａ及び他端部４ｂは、最内樹脂層（すなわち封入容器１１）は積層されていない。導体３の一端部４ａは、封入容器１１から露出している。一方、正極側の非水電解質電池用リード線１の導体３の他端部４ｂには、ハンダ部１５を介して内部接続用リード線１４が接続され、この内部接続用リード線１４によって、図示しない正極と接続される。また、負極側の非水電解質電池用リード線１の導体３の他端部４ｂは、同様に、ハンダ部１５を介して内部接続用リード線１４が接続され、この内部接続用リード線１４によって、図示しない負極と接続される。図４に示すように、これら非水電解質電池用リード線１の中間部分は、絶縁膜５を介して封入容器１１であるシート体に挟まれており、この部分において、封入容器１１の最内樹脂層２７と複数の非水電解質電池用リード線１の第１絶縁層８とが熱融着されている。
上記正極及び負極は、代表的には、金属箔等の集電体表面に、活物質を含む活物質層が積層された積層体である。正極及び負極の形状は、通常板状であるが、板状以外の形状であってもよい。
上記セパレータは、通常、絶縁性かつ多孔性のフィルムである。このセパレータには、非水電解液が含浸されている。
非水電解液は、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解されている電解質塩とを含む。
封入容器１１は、図４に示されるように、最内樹脂層２７、金属層２５及び最外樹脂層２６をこの順に積層されたシート体１８から構成されている。封入容器１１は、２枚のシート体１８を重ね合わせて、導体が貫通する辺以外の３辺をヒートシールして作製する。封入容器の外周部では、各シートの金属層２５は最内樹脂層２７を介して接着される。また、シール部１３において、各非水電解質電池用リード線１の導体３は絶縁膜５を介して封入容器１１と接着される。この部分において、封入容器１１の最内樹脂層２７と各非水電解質電池用リード線１の第１絶縁層８とが熱融着されている。
最内樹脂層２７は、金属層２５の内面に直接積層される。封入容器１１の内部に位置する最内樹脂層２７には非水電解質に溶解せず、また加熱して溶融する絶縁性樹脂を用いることが好ましい。最内樹脂層２７としては、例えばポリオレフィン、酸変性ポリオレフィン、酸変性スチレン系エラストマー等を用いることができる。最内樹脂層２７としては、これらの中でもポリプロピレンが好ましい。また、最内樹脂層２７の平均厚さは、１０μｍ～５００μｍ程度が好ましい。
金属層２５は、封入容器１１の強度向上、電池内部への水蒸気、酸素、光などの侵入防止、などの機能がある。金属層２５はアルミニウム箔などの金属から形成される。金属層２５は、金属を主成分とする。この金属としては、例えばアルミニウム、銅、ステンレス、チタン等を挙げることができ、特にアルミニウムが好ましい。金属層２５は、実質的に金属から形成されているが、金属以外の添加物等を含んでいてもよい。金属層２５は、フィルム状であり、金属箔により形成することが好ましく、アルミニウム合金箔により形成することがさらに好ましい。また、金属層２５の平均厚さとしては、１０μｍ～５０μｍ程度が好ましい。
最外樹脂層２６は、金属層２５の外面を保護する機能と絶縁性する機能等を有する。封入容器の外側に位置する最外樹脂層２６としては、絶縁性を有する材料として通常、樹脂を主成分とする。最外樹脂層２６を形成する樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン、珪素樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルイミド、ポリイミド、及びこれらの混合物や共重合体等が挙げられる。また、最外樹脂層２６の平均厚さは、１０μｍ～５０μｍ程度が好ましい。
当該非水電解質電池１０においては、上述のように、非水電解質電池用リード線１の一端、すなわち導体３の一端部４ａが封入容器１１から露出した状態で配置され、封入容器１１によって封止されている。具体的には、封入容器１１の最内樹脂層と非水電解質電池用リード線１の絶縁膜５とが、直接接するように、非水電解質電池用リード線１が配置されている。また、このように非水電解質電池用リード線１が配置された状態で、封入容器１１のシール部１３における最内樹脂層２７と非水電解質電池用リード線１の第１絶縁層８とが熱融着されている。これにより、非水電解液に浸漬された積層電極群である正極、負極及びセパレータは、封入容器１１内に密封されることができる。
当該非水電解質電池１０においては、第１絶縁層８の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ１に対する封入容器１１の最内樹脂層２７の第１絶縁層８と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ４の比率（Ｓ４／Ｓ１）が０．３３以上３．０以下であり、０．６７以上１．５０以下であることが好ましい。熱融着されている最内樹脂層２７及び第１絶縁層の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度と同じ温度におけるせん断破壊強度の比率を０．３３以上３．０以下とすることで、第１絶縁層と、この第１絶縁層と熱融着されている上記封入容器の最内樹脂層との８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度が近い範囲となる。そのため、高温下において当該非水電解質電池用リード線と上記封入容器とが剥離する方向に力が生じても、応力集中が生じにくく、上記第１絶縁層８及び最内樹脂層２７の層間剥離や亀裂の発生を抑制することができる。従って、当該非水電解質電池１０は、非水電解質電池用リード線１と封入容器１１との高温下における接着性に優れる。
上記最内樹脂層２７の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ４の下限としては、３ＭＰａでもよく、６ＭＰａであってもよい。上記せん断破壊強度Ｓ４の上限としては、２０ＭＰａでもよく、１５ＭＰａであってもよい。最内樹脂層２７の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ４が、上記第１絶縁層の８０℃以上１２５℃以下の範囲の同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ１と同様に３ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であることで、当該非水電解質電池１０は、高温下において非水電解質電池用リード線１と封入容器１１とが剥離する方向に力が生じても、より応力集中が生じにくく、上記第１絶縁層８及び最内樹脂層２７の層間剥離や亀裂の発生に対する抑制効果をより高めることができる。
［非水電解質電池の製造方法］
本開示の一実施形態に係る非水電解質電池の製造方法は、公知の方法から適宜選択できる。当該非水電解質電池の製造方法は、例えば、当該非水電解質電池用リード線を準備する工程と、積層電極群を準備する工程と、非水電解質を準備する工程と、当該非水電解質電池用リード線が接続された積層電極群及び非水電解質を封入容器に収容する工程とを備える。
本実施形態の非水電解質電池によれば、複数の当該非水電解質電池用リード線を備え、当該リード線の第１絶縁層と封入容器の最内樹脂層とが熱融着されていることで、当該リード線と封入容器との高温下における接着性に優れる。
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
上記実施形態においては、当該非水電解質電池用リード線が導体被覆層、第２絶縁層及び第１絶縁層を有する３層構造の絶縁膜を備えていたが、当該非水電解質電池用リード線は、第２絶縁層の内側に１層以上の中間層を有する多層構造の絶縁膜を備えていてもよい。
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
使用材料を下記に示す。
［導体］
アルミニウム板（平均厚さ：０．４ｍｍ）
［絶縁膜］
１．導体被覆層
（ＰＰ０）
酸変性ランダムポリプロピレン：三井化学社製「アドマーＱＥ０６０」（ＭＦＲ７ｇ／１０分、融点１４０℃）
２．第２絶縁層
（ＰＰ２１）
ブロックポリプロピレン：日本ポリプロ社製「ノバテックＢＣ３ＡＶ」（融１６５℃、ＭＦＲ１０ｇ／１０分）
（ＰＰ２２）
ブロックポリプロピレン：日本ポリプロ社製「ノバテックＢＣ３ＡＶ」（ＭＦＲ１０ｇ／１０分、融点１６５℃）８０質量部と、エチレンプロピレン共重合体：三井化学社製「タフマーＰ０２８０」（融点５０℃以下、ＭＦＲ６ｇ／１０分）２０重量部とを混練したもの
（ＰＰ２３）
ブロックポリプロピレン：日本ポリプロ社製「ノバテックＢＣ３ＡＶ」８５質量部と、エチレンプロピレン共重合体：三井化学社製「タフマーＰ０２８０」（融点５０℃以下、ＭＦＲ６ｇ／１０分）１５質量部とを混練したもの
（ＰＰ２４）
ブロックポリプロピレン：日本ポリプロ社製「ノバテックＢＣ３ＡＶ」６０質量部と、エチレンプロピレン共重合体：三井化学社製「タフマーＰ０２８０」（融点５０℃以下、ＭＦＲ６ｇ／１０分）４０質量部とを混練したもの
（ＰＰ２５）
ブロックポリプロピレン：日本ポリプロ社製「ノバテックＢＣ３ＡＶ」９０質量部と、エチレンプロピレン共重合体：三井化学社製「タフマーＰ０２８０」（融点５０℃以下、ＭＦＲ６ｇ／１０分）１０質量部とを混練したもの
（ＰＰ２６）
ホモポリプロピレン：日本ポリプロ社製「ホモＭＡ３Ｈ」（ＭＦＲ１０ｇ／１０分、融点１６５℃）
（ＰＰ２７）
ホモポリプロピレン：日本ポリプロ社製「ホモＭＡ３Ｈ」１００質量部と、日本タルク社製シムゴンタルク（平均粒径８μｍ、比表面積１３ｍ２／ｇ）５質量部とを混練したもの
（ＰＰ２８）
ブロックポリプロピレン：日本ポリプロ社製「ノバテックＢＣ３ＡＶ」４０質量部と、エチレンプロピレン共重合体：三井化学社製「タフマーＰ０２８０」（融点５０℃以下、ＭＦＲ６ｇ／１０分）６０質量部とを混練したもの
３．第１絶縁層
（ＰＰ１１）
ランダムポリプロピレン：プライムポリプロ社製「プライムポリプロＦ２２７Ｄ」７０質量部と、エチレンプロピレン共重合体：三井化学社製「タフマーＰ０２８０」（融点５０℃以下、ＭＦＲ６ｇ／１０分）３０質量部とを混練したもの
（ＰＰ１２）
ランダムポリプロピレン：プライムポリプロ社製「プライムポリプロＦ２２７Ｄ」８０質量部と、エチレンプロピレン共重合体：三井化学社製「タフマーＰ０２８０」（融点５０℃以下、ＭＦＲ６ｇ／１０分）２０質量部とを混練したもの
（ＰＰ１３）
ランダムポリプロピレン：プライムポリプロ社製「プライムポリプロＦ２２７Ｄ」６０質量部と、エチレンプロピレン共重合体：三井化学社製「タフマーＰ０２８０」（融点５０℃以下、ＭＦＲ６ｇ／１０分）４０質量部とを混練したもの
（ＰＰ１４）
ランダムポリプロピレン：プライムポリプロ社製「プライムポリプロＦ２２７Ｄ」９０質量部と、エチレンプロピレン共重合体：三井化学社製「タフマーＰ０２８０」（融点５０℃以下、ＭＦＲ６ｇ／１０分）１０質量部とを混練したもの
（ＰＰ１５）
ランダムポリプロピレン：プライムポリプロ社製「プライムポリプロＦ２２７Ｄ」（ＭＦＲ７ｇ／１０分、融点１４０℃）
（ＰＰ１６）
ランダムポリプロピレン：サンアロマー社製「サンアロマーＰＦ６２１Ｓ」（ＭＦＲ６ｇ／１０分、融点１５０℃）
（ＰＰ１７）
ランダムポリプロピレン：サンアロマー社製「サンアロマーＰＦ６２１Ｓ」１００質量部と、日本タルク社製シムゴンタルク（平均粒径８μｍ、比表面積１３ｍ２／ｇ）５質量部とを混練したもの
（ＰＰ１８）
軟質ポリプロピレン樹脂：日本ポリプロ社製「ウェルネックスＲＦＸ４Ｖ」（融点１４０℃，ＭＦＲ６ｇ／１０分）
［封止容器］
下記の組成を有するＤＮＰ社製のアルミ包材「ＥＬ４０８ＰＨ（３）」を用いた。
１．最内樹脂層
ＰＰ４
酸変性ランダムポリプロピレン、三井化学社製アドマーＱＥ０６０（ＭＦＲ７ｇ／１０分、融点１４０℃）
２．金属層
アルミニウム層（平均厚さ：４０μｍ）
３．最外樹脂層
脂肪族ポリアミド（ナイロン６，６：登録商標）
［試験Ｎｏ．１］
（絶縁膜の作製）
導体被覆層、第２絶縁層及び第１絶縁層の樹脂組成物の材料として表１～表３に記載の樹脂を用い、混合装置により表１～表３に記載する組成の導体被覆層、第２絶縁層、第１絶縁層のそれぞれの樹脂組成物を作製した。単軸押出機３台を備えるコートハンガー式の三種三層Ｔダイ成膜機を用いて、１台目の押出機に上記導体被覆層樹脂組成物を、２台目の押出機に第２絶縁層樹脂組成物を、３第目の押出機に第１絶縁層樹脂組成物をそれぞれ投入し、共押出しすることで導体被覆層樹脂組成物／第２絶縁層樹脂組成物／第１絶縁層樹脂組成物の順で積層された３層の絶縁膜を得た。この時、各層の平均厚さはそれぞれ、導体被覆層が５０μｍ、第２絶縁層が５０μｍ、第１絶縁層が５０μｍであった。
（非水電解質電池用リード線の作製）
次に、得られた３層の絶縁膜を、所定のサイズに切断し、導体の両面に金型温度２２０℃、面圧０．３ＭＰａの条件でヒートシールを行った。そして、Ｎｏ．１の非水電解質電池用リード線を得た。
（封入容器の作製）
厚さ４０μｍのアルミニウム箔の一方の面に、厚さ１５μｍの脂肪族ポリアミド製のシート２枚をドライラミネーションで積層して貼り合わせ、他方の面に、厚さ８０μｍのＰＰ４樹脂シートを熱ラミネーションで貼り付けラミネートフィルムを得た。得られたラミネートフィルムを、上記の脂肪族ポリアミド製の樹脂シートが最外樹脂層となるように用いて、一辺が開口部となるように周囲がシールされた封入容器を作製した。
（非水電解質電池の作製）
以上のようにして得られたリード線及び封入容器を用いて、リード線を貫通させたシール部を、２００℃、面圧２．０ＭＰａ、３秒の条件で熱融着して、非水電解質電池を作製した。
［Ｎｏ．２～Ｎｏ．２９］
導体被覆層、第２絶縁層及び第１絶縁層のそれぞれの樹脂組成物、並びに各絶縁層の平均厚さを表１～表３に示す通りとした以外は、Ｎｏ．１と同様にして、非水電解質電池を得た。
［評価］
（せん断破壊強度の測定）
得られたＮｏ．２～Ｎｏ．４、Ｎｏ．６～Ｎｏ．２３、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．２７～Ｎｏ．２９の非水電解質電池用リード線の第２絶縁層、第１絶縁層及び封入容器の最内樹脂層について、８０℃以上１２５℃以下の温度範囲におけるせん断破壊強度を上述の方法により測定した。結果を表１～表３に示す。
また、Ｎｏ．１、Ｎｏ．５、Ｎｏ．２４及びＮｏ．２６については、参考例として６０℃におけるせん断破壊強度を上述の方法により測定した。
（剥離強度）
絶縁膜と封入容器であるラミネートフィルムとの剥離強度は、以下の手順で測定した。
引張試験機としてミネベアミツミ社製「ＴＧＩ－２ｋＮ」を、ロードセルとして容量１ｋＮのものを、高温環境としては恒温槽オプション「ＴＨＢ－Ｂ」を使用し、サンプル投入後恒温槽が目的の温度に安定してから３分経過後に剥離試験を行った。チャック間を２０ｍｍとし、ヤスリ目のついた金属製平板チャック治具を用いて、下側チャックでは導体板部を、上側チャックではアルミ包材部を把持し、１８０°剥離になるように上側チャックを動作させ、剥離速度５０ｍｍ／分で剥離試験を行い、剥離強度［Ｎ／ｃｍ］を測定した。なお、表１～表３に記載した１８０°剥離試験における剥離強度の値［Ｎ／ｃｍ］は、試験によって得られた最大試験力を試験片の幅で割った値である。
測定温度は、表１～表３に示す測定温度８０℃以上１２５℃以下の範囲で剥離速度５０ｍｍ／分の条件下で１８０°剥離試験を行い、剥離強度を記録した。結果を表１～表３に示す。
（剥離試験結果の総合判定）
上記測定した８０℃以上１２５℃以下の剥離強度結果に基づいて、総合判定を行った。総合判定はＡ、Ｂ及びＣの３段階で評価した。総合判定の評価基準は以下の通りとした。評価がＡ又はＢであれば合格とする。
Ａ：６０以上である。
Ｂ：４０以上６０未満である。
Ｃ：４０未満である。
Figure 0007120501000001
Figure 0007120501000002
Figure 0007120501000003
表１～表３に示すように、絶縁膜の導体被覆層が酸変性ポリオレフィンを含み、第２絶縁層の８０℃以上１２５℃以下のいずれか１点の温度における弾性率Ｅ２に対する第１絶縁層の第２絶縁層と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．３３以上３．０以下であるＮｏ．２～Ｎｏ．４及びＮｏ．６～Ｎｏ．２３は、８０℃以上１２５℃以下の温度における剥離強度が良好であった。特に、第２絶縁層の８０℃以上１２５℃以下のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．６７以上１．５０以下であるＮｏ．６～Ｎｏ．９、Ｎｏ．１１～Ｎｏ．１７及びＮｏ．１９～Ｎｏ．２３は、８０℃以上１２５℃以下の範囲の温度における剥離強度が特に優れていた。
一方、上記せん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．３３未満又は３．０超であるＮｏ．２５及びＮｏ．２７～Ｎｏ．２９の非水電解質電池用リード線は、８０℃以上１２５℃以下の範囲の温度における剥離強度が低い値となった。また、Ｎｏ．２６は、６０℃での剥離強度が良好であったにもかかわらず、同じ組成の絶縁膜及び封入容器を備えているＮｏ．２７及びＮｏ．２８は、８０℃又は１２０℃で評価した場合に、せん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が低下するとともに、剥離強度も低下した。
以上の結果、非水電解質電池用リード線は、非水電解質電池の封入容器との高温下における接着性に優れることが示された。
１ 非水電解質電池用リード線
３ 導体
４ａ 一端部
４ｂ 他端部
５ 絶縁膜
６ 導体被覆層
７ 第２絶縁層
８ 第１絶縁層
１０ 非水電解質電池
１１ 封入容器
１３ シール部
１４ 内部接続用リード線
１５ ハンダ部
２５ 金属層
２６ 最外樹脂層
２７ 最内樹脂層

Claims (9)

  1. 導体と、
    複数の層を有し、上記導体の外周面の少なくとも一部を被覆する絶縁膜と
    を備え、
    上記絶縁膜が上記導体の表面に積層される導体被覆層と、上記絶縁膜の最表面に積層される第１絶縁層と、上記第１絶縁層の内面に積層される第２絶縁層とを有し、
    上記導体被覆層が酸変性ポリオレフィンを含み、
    上記第２絶縁層の８０℃以上１２５℃以下のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ２に対する上記第１絶縁層の上記第２絶縁層と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．３３以上３．０以下である非水電解質電池用リード線。
  2. 上記せん断破壊強度Ｓ２が３ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であり、
    上記せん断破壊強度Ｓ１が３ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下である請求項１に記載の非水電解質電池用リード線。
  3. 上記第２絶縁層の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ２に対する上記第１絶縁層の上記第２絶縁層と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ１の比率（Ｓ１／Ｓ２）が０．６７以上１．５０以下である請求項１に記載の非水電解質電池用リード線。
  4. 上記せん断破壊強度Ｓ２が６ＭＰａ以上１５ＭＰａ以下であり、
    上記せん断破壊強度Ｓ１が６ＭＰａ以上１５ＭＰａ以下である請求項３に記載の非水電解質電池用リード線。
  5. 上記第２絶縁層の平均厚さＴ２が２５μｍ以上であり、
    上記第１絶縁層の平均厚さＴ１が２５μｍ以上である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の非水電解質電池用リード線。
  6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の非水電解質電池用リード線に用いる絶縁膜。
  7. 封入容器と、
    上記封入容器の内部から外部へ延びるように配置される請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の複数の非水電解質電池用リード線と
    を備え、
    上記封入容器が最内樹脂層、金属層及び最外樹脂層をこの順に積層されたシート体から構成されており、
    上記最内樹脂層と上記第１絶縁層とが熱融着されている非水電解質電池。
  8. 上記第１絶縁層の８０℃以上１２５℃以下の範囲のいずれか１点の温度におけるせん断破壊強度Ｓ１に対する上記最内樹脂層の上記第１絶縁層と同じ温度におけるせん断破壊強度Ｓ４の比率（Ｓ４／Ｓ１）が０．３３以上３．０以下である請求項７に記載の非水電解質電池。
  9. 上記せん断破壊強度Ｓ４が３ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下である請求項８に記載の非水電解質電池。


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