JP7364881B2 - 電池セルケース - Google Patents
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Description
容器本体と容器蓋とを巻き締めまたは溶接により接合した電池セルケースであって、
前記容器本体および前記容器蓋は、それぞれ、樹脂をラミネートした鋼板からなり、
前記容器本体の内面および前記容器蓋の内外面の樹脂は、ポリオレフィン系樹脂を主成分としたフィルムからなり、
前記容器蓋は、電解液の注液や予備充放電により発生したガス放出のための開口部を有し、
開口部シールは、樹脂をラミネートした金属箔からなり、
前記開口部シールの前記容器蓋と接する面の樹脂は、ポリオレフィン系樹脂を主成分としたフィルムからなり、
前記開口部シールのフィルムと前記容器蓋のフィルムとの樹脂融着層を介して、前記開口部シールが前記容器蓋に固定され、前記開口部が密閉されること、および
前記開口部の面積が0.19mm 2 以上、25mm 2 以下であり、前記開口部の端部から前記樹脂融着層の端部までの最短距離が5mm以上であることを特徴とする、電池セルケース。
[2]
前記容器本体および前記容器蓋の少なくともいずれか一方または両方の鋼板が、Cr、Si、Zrの少なくとも1つを含む処理を施された表面処理鋼板であることを特徴とする、[1]に記載の電池セルケース。
[3]
前記開口部シールの樹脂を除いた金属箔の厚みが10μm以上、50μm以下であることを特徴とする、[1]または[2]に記載の電池セルケース。
[4]
前記樹脂融着層の厚さか5μm以上、60μm以下であることを特徴とする、[1]~[3]のいずれか1項に記載の電池セルケース。
[5]
前記容器蓋が、前記開口部のほかに、正極端子用および負極端子用の端子穴を有することを特徴とする、[1]~[4]のいずれか1項に記載の電池セルケース。
めっき量は、電池の電解液や使用環境等に応じて、適当な耐食性が得られるように、適宜選択してもよく、5mg/m2から5g/m2の範囲であってもよい。5mg/m2以下だとめっきが全体に付着できず、樹脂との密着性や耐電解液性が低下しやすいことがある。5g/m2以上だと加工時にめっきにクラックが入り、ピール強度などが低下する原因となることがある。
なお、めっきはめっき浴の種類がいくつかありうるが、めっき浴によらず性能が発現する。まためっき方法も電気めっき以外に、溶射や蒸着、溶融めっきであっても構わない。
-CR1H-CR2R3- (式1)
(式1中、R1、R2は各々独立に炭素数1~12のアルキル基または水素を示し、R3は炭素数1~12のアルキル基、アリール基又は水素を示す)
ポリオレフィン系樹脂は、上述の構成単位の単独重合体でも、2種類以上の共重合体であってもよい。繰り返し単位は、5個以上化学的に結合していることが好ましい。5個未満では高分子効果(例えば、柔軟性、伸張性など)が発揮し難いことがある。
なお、開口部シールの容器蓋と接しない面は、樹脂をラミネートしなくてもよいが、金属箔を保護する観点から、樹脂ラミネートをすることが好ましい。この樹脂をラミネートして、上述のポリオレフィン系樹脂を主成分としたフィルムを用いてもよく、あるいはさらに耐候性等で優れるとされるポリエチレンテレフタレート(PET)を主成分としたフィルムを用いてもよい。
容器蓋の開口部から、注射針を使って、電解液を電池セルケース内へ注入した。評点は以下のとおりである。電解液として、1M-LiPF6 EC/DEC(1/1)を用いた。
◎:外径が0.8mmの注射針で注入ができたもの
○:外径が0.4mmの注射針で注入ができたもの
△:外径が0.4mmの注射針で注入ができなかったもの
外径0.8mm、外径0.4mmの注射針の場合、いずれも、注液は可能であり、特に外径0.8mmの場合、注液が短時間で完了できるので、◎とした。
電解液(1M-LiPF6 EC/DEC)を電池セルケース内に注液した後、注液口(容器蓋の開口部)を開口部シールを融着により封止(密閉)した。雰囲気温度85℃、相対湿度85%の環境で、封止した電池セルケールを蓋を下に向け保持した。保持開始から100日経過後に、封止部、すなわち開口部シールの樹脂ラミネートと、容器蓋の樹脂ラミネートとの樹脂融着層において、融着の剥離の有無を確認し、剥離が確認された場合、その剥離の生じた範囲(幅)を測定した。評点は以下のとおりである。
◎:最大の剥離幅が0.1mm以下
○:最大の剥離幅が0.1mm超、0.2mm以下
△:最大の剥離幅が0.2mm超、0.5mm以下
▼:最大の剥離幅が0.5mm超
剥離強度の評価の後、開口部シールを注液口(開口部)から取り外して、電池セルケース内部の電解液を回収し、化学分析により、電解液中のふっ酸濃度を測定した。フッ酸は、電池セルケース内に侵入した水分によって生成し、侵入した水分量が多いほどふっ酸濃度が高まると考えられ、以下の評点とした。
◎:ふっ酸濃度が10ppm以下
○:ふっ酸濃度が10ppm超、15ppm以下
△:ふっ酸濃度が15ppm超、20ppm以下
▼:ふっ酸濃度が20ppm超
Claims (5)
- 容器本体と容器蓋とを巻き締めまたは溶接により接合した電池セルケースであって、
前記容器本体および前記容器蓋は、それぞれ、樹脂をラミネートした鋼板からなり、
前記容器本体の内面および前記容器蓋の内外面の樹脂は、ポリオレフィン系樹脂を主成分としたフィルムからなり、
前記容器蓋は、電解液の注液や予備充放電により発生したガス放出のための開口部を有し、
開口部シールは、樹脂をラミネートした金属箔からなり、
前記開口部シールの前記容器蓋と接する面の樹脂は、ポリオレフィン系樹脂を主成分としたフィルムからなり、
前記開口部シールのフィルムと前記容器蓋のフィルムとの樹脂融着層を介して、前記開口部シールが前記容器蓋に固定され、前記開口部が密閉されること、および
前記開口部の面積が0.19mm 2 以上、25mm 2 以下であり、前記開口部の端部から前記樹脂融着層の端部までの最短距離が5mm以上であることを特徴とする、電池セルケース。 - 前記容器本体および前記容器蓋の少なくともいずれか一方または両方の鋼板が、Cr、Si、Zrの少なくとも1つを含む処理を施された表面処理鋼板であることを特徴とする、請求項1に記載の電池セルケース。
- 前記開口部シールの樹脂を除いた金属箔の厚みが10μm以上、50μm以下であることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の電池セルケース。
- 前記樹脂融着層の厚さが5μm以上、60μm以下であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の電池セルケース。
- 前記容器蓋が、前記開口部のほかに、正極端子用および負極端子用の端子穴を有することを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の電池セルケース。
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