JPH11176475A - 電池用粘着テープ又はシート - Google Patents
電池用粘着テープ又はシートInfo
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- JPH11176475A JPH11176475A JP9344592A JP34459297A JPH11176475A JP H11176475 A JPH11176475 A JP H11176475A JP 9344592 A JP9344592 A JP 9344592A JP 34459297 A JP34459297 A JP 34459297A JP H11176475 A JPH11176475 A JP H11176475A
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- Japan
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- battery
- adhesive tape
- pressure sensitive
- sheet
- sensitive adhesive
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、電極とセパレータとの積層体から
なる電池素子の固定に用いられる粘着テープ又はシー
ト、特にシート状の電極とセパレータを積層後、渦巻状
に巻回してなる渦巻き式電池素子の巻き終わり部を固定
するための電池用粘着テープ又はシートに関する。 【解決手段】電極とセパレータとの積層体からなる電池
素子の固定に用いられる粘着テープ又はシートであっ
て、基材が電池電解液に接触後に、膨潤、溶解又は分解
して、電池素子の積層が緩むことを特徴とする。
なる電池素子の固定に用いられる粘着テープ又はシー
ト、特にシート状の電極とセパレータを積層後、渦巻状
に巻回してなる渦巻き式電池素子の巻き終わり部を固定
するための電池用粘着テープ又はシートに関する。 【解決手段】電極とセパレータとの積層体からなる電池
素子の固定に用いられる粘着テープ又はシートであっ
て、基材が電池電解液に接触後に、膨潤、溶解又は分解
して、電池素子の積層が緩むことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電極とセパレータ
との積層体からなる電池素子の固定に用いられる粘着テ
ープ又はシート、特にシート状の電極とセパレータを積
層後、渦巻状に巻回してなる渦巻き式電池素子の巻き終
わり部を固定するための電池用粘着テープ又はシート
（以下、粘着テープという）に関する。
との積層体からなる電池素子の固定に用いられる粘着テ
ープ又はシート、特にシート状の電極とセパレータを積
層後、渦巻状に巻回してなる渦巻き式電池素子の巻き終
わり部を固定するための電池用粘着テープ又はシート
（以下、粘着テープという）に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より二次電池として種々の構造のも
のが知られているが、近年、小型電子機器の普及に伴
い、電源用電池としての二次電池にも、高容量、高密度
化が求められている。 このため、従来の水系電解液電
池であるＮｉ−Ｃｄ電池等から、有機電解液電池である
リチウム電池に置き替りつつある。このリチウム電池に
おいて、充電可能なリチウム二次電池であるリチウムイ
オン電池の電池素子の構造としては、シート状の電極を
多孔質膜であるセパレータを介して積層後、渦巻き状に
巻いた渦巻き式構造が一般的である。この電池素子は通
常、その積層体の巻き終わり部を粘着テープで固定し
て、実質的に巻き緩まないようにした状態で電池ケース
内に収納されている。
のが知られているが、近年、小型電子機器の普及に伴
い、電源用電池としての二次電池にも、高容量、高密度
化が求められている。 このため、従来の水系電解液電
池であるＮｉ−Ｃｄ電池等から、有機電解液電池である
リチウム電池に置き替りつつある。このリチウム電池に
おいて、充電可能なリチウム二次電池であるリチウムイ
オン電池の電池素子の構造としては、シート状の電極を
多孔質膜であるセパレータを介して積層後、渦巻き状に
巻いた渦巻き式構造が一般的である。この電池素子は通
常、その積層体の巻き終わり部を粘着テープで固定し
て、実質的に巻き緩まないようにした状態で電池ケース
内に収納されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このリ
チウムイオン電池においては、充電時にリチウムイオン
が正極から脱ドープされ、セパレータを通過して、負極
にドープされるが、この際、負極においてはその負極活
物質内にリチウムを取り込む結果、負極活物質の膨張が
引き起こされる。 この負極活物質としては、カーボン
素材が多く使用されており、その中でグラファイト系は
リチウムイオンのドープによる膨張度合いが大きいとさ
れている。ここで、上記電池素子構造では、その巻き終
わり部が接着剤又は粘着テープで固定されて、巻き緩ま
ないようにされているため、結果として、電池充電時の
電池素子の膨張を抑制することになっている。 このよ
うに電池充填時の素子膨張が抑制されると、電池内部に
ストレスがもたらされ、このストレスにより正・負極活
物質及びセパレータの破壊、集電体と活物質の密着性低
下等が発生し、電池特性（サイクル特性）の低下が起こ
っていた。特にグラファイト系を負極活物質に用いた場
合、前述の理由により、その傾向が大きい。
チウムイオン電池においては、充電時にリチウムイオン
が正極から脱ドープされ、セパレータを通過して、負極
にドープされるが、この際、負極においてはその負極活
物質内にリチウムを取り込む結果、負極活物質の膨張が
引き起こされる。 この負極活物質としては、カーボン
素材が多く使用されており、その中でグラファイト系は
リチウムイオンのドープによる膨張度合いが大きいとさ
れている。ここで、上記電池素子構造では、その巻き終
わり部が接着剤又は粘着テープで固定されて、巻き緩ま
ないようにされているため、結果として、電池充電時の
電池素子の膨張を抑制することになっている。 このよ
うに電池充填時の素子膨張が抑制されると、電池内部に
ストレスがもたらされ、このストレスにより正・負極活
物質及びセパレータの破壊、集電体と活物質の密着性低
下等が発生し、電池特性（サイクル特性）の低下が起こ
っていた。特にグラファイト系を負極活物質に用いた場
合、前述の理由により、その傾向が大きい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の粘着テープは、
かかる課題を解決するためになされたものであり、電解
液に接触するまでは巻き終わり部を固定する機能を有
し、電解液に接触後は基材が膨潤、溶解、又は分解する
ことで、基材の５％伸び時の強度が低下し、その結果電
池素子の巻き緩みが起こり、電池充電時の電池素子の膨
張が抑制されず応力が緩和され、素子の構成材料に与え
るストレスを低減でき、これらに起因する電池特性の低
下を回避できる。
かかる課題を解決するためになされたものであり、電解
液に接触するまでは巻き終わり部を固定する機能を有
し、電解液に接触後は基材が膨潤、溶解、又は分解する
ことで、基材の５％伸び時の強度が低下し、その結果電
池素子の巻き緩みが起こり、電池充電時の電池素子の膨
張が抑制されず応力が緩和され、素子の構成材料に与え
るストレスを低減でき、これらに起因する電池特性の低
下を回避できる。
【０００５】即ち本発明は、電極とセパレータとの積層
体からなる電池素子の固定に用いられる粘着テープ又は
シートであって、基材が電池電解液に接触後に、膨潤、
溶解、又は分解して、電池素子の積層が緩むことを特徴
とする電池用粘着テープ又はシートに係るものである。
体からなる電池素子の固定に用いられる粘着テープ又は
シートであって、基材が電池電解液に接触後に、膨潤、
溶解、又は分解して、電池素子の積層が緩むことを特徴
とする電池用粘着テープ又はシートに係るものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の電池用粘着テープは、基
材の少なくとも片面に粘着剤層を有するもので、この基
材は電池電解液に接触又は浸漬されることで、膨潤、溶
解又は分解され、電池素子の積層が緩むことが重要であ
る。 これは具体的には、例えば基材の５％伸び時の強
度が電解液への浸漬後に低下することで確認することが
できる。 かかる５％伸び時の強度の低下により、電池
素子の積層の緩み、すなわち巻き緩みが起こる。この基
材の５％伸び時の強度の低下の程度は、結果的に電池素
子の巻き緩みが発生する限り特に限定されず、また浸漬
前の５％伸び時の強度の絶対値により異なる。 すなわ
ち、浸漬前の基材の５％伸び時の強度が大きい場合は、
その低下率を大きくする必要があり、逆に浸漬前の基材
の５％伸び時の強度が小さい場合は、その低下率は小さ
くてもよい。 例えば本発明の実施例に示したように、
基材としてその５％伸び時の強度が１．０〜３．０ｋｇ
ｆ／１０ｍｍ程度のものを用いた場合、浸漬後の低下率
が１０％以上、特に２０〜１００％程度が好ましい。５
％伸び時の強度の低下率が１０％未満の場合は、電池素
子の巻き緩みが不十分となる場合が発生する恐れがあ
る。 ここで、５％伸び時の強度の低下率は、後記の方
法で定義される。
材の少なくとも片面に粘着剤層を有するもので、この基
材は電池電解液に接触又は浸漬されることで、膨潤、溶
解又は分解され、電池素子の積層が緩むことが重要であ
る。 これは具体的には、例えば基材の５％伸び時の強
度が電解液への浸漬後に低下することで確認することが
できる。 かかる５％伸び時の強度の低下により、電池
素子の積層の緩み、すなわち巻き緩みが起こる。この基
材の５％伸び時の強度の低下の程度は、結果的に電池素
子の巻き緩みが発生する限り特に限定されず、また浸漬
前の５％伸び時の強度の絶対値により異なる。 すなわ
ち、浸漬前の基材の５％伸び時の強度が大きい場合は、
その低下率を大きくする必要があり、逆に浸漬前の基材
の５％伸び時の強度が小さい場合は、その低下率は小さ
くてもよい。 例えば本発明の実施例に示したように、
基材としてその５％伸び時の強度が１．０〜３．０ｋｇ
ｆ／１０ｍｍ程度のものを用いた場合、浸漬後の低下率
が１０％以上、特に２０〜１００％程度が好ましい。５
％伸び時の強度の低下率が１０％未満の場合は、電池素
子の巻き緩みが不十分となる場合が発生する恐れがあ
る。 ここで、５％伸び時の強度の低下率は、後記の方
法で定義される。
【０００７】本発明の粘着テープに用いる基材の具体例
は、上記の如く５％伸び時の強度が低下するものである
限り特に限定されないが、例えば、ポリエチレンやポリ
プロピレンなどのオレフィン類の単体、ポリマーアロイ
又は共重合体などの無延伸あるいは延伸フィルムの単一
層又はこれらを少なくとも一層持つ二層以上の積層フィ
ルムや、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレ
ンテレフタレートなどの無延伸あるいは延伸フィルムの
単一層又はこれらを少なくとも一層持つ二層以上の積層
フィルムなどが挙げられる。また、これらのフィルム中
に電解液溶媒に容易に膨潤、溶解又は分解する粒子を分
散したり、これらフィルムに微多孔処理を施すこともで
きる。
は、上記の如く５％伸び時の強度が低下するものである
限り特に限定されないが、例えば、ポリエチレンやポリ
プロピレンなどのオレフィン類の単体、ポリマーアロイ
又は共重合体などの無延伸あるいは延伸フィルムの単一
層又はこれらを少なくとも一層持つ二層以上の積層フィ
ルムや、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレ
ンテレフタレートなどの無延伸あるいは延伸フィルムの
単一層又はこれらを少なくとも一層持つ二層以上の積層
フィルムなどが挙げられる。また、これらのフィルム中
に電解液溶媒に容易に膨潤、溶解又は分解する粒子を分
散したり、これらフィルムに微多孔処理を施すこともで
きる。
【０００８】また、本発明の粘着テープに用いる粘着剤
は特に限定されないが、例えばアクリル系樹脂、ゴム系
樹脂、シリコーン系樹脂などが好ましい。 アクリル系
樹脂としては、例えばアクリル酸ブチルなどのアクリル
酸アルキルエステルモノマーとアクリル酸などの官能基
含有モノマーとの共重合体などをイソシアネートなどに
より架橋したものが挙げられ、ゴム系樹脂としては、例
えば天然ゴムや合成ゴム単体又はロジン系やテルペン系
粘着付与樹脂との混合物や、ポリイソブチレン、エチレ
ン−プロピレンゴムなどのオレフィン系樹脂単体又は水
添ロジン系や水添テルペン系樹脂との混合物や、ＳＥＢ
Ｓ、ＳＥＰＳなどのブロックポリマー単体又は水添ロジ
ン系や水添テルペン系樹脂との混合物からなるホットメ
ルト系粘着剤となるものなどが挙げられ、シリコーン系
樹脂としては、例えばポリジメチルシロキサンなどから
なるシリコーンゴムとシリコーンレジンを過酸化物など
により架橋したものが挙げられる。
は特に限定されないが、例えばアクリル系樹脂、ゴム系
樹脂、シリコーン系樹脂などが好ましい。 アクリル系
樹脂としては、例えばアクリル酸ブチルなどのアクリル
酸アルキルエステルモノマーとアクリル酸などの官能基
含有モノマーとの共重合体などをイソシアネートなどに
より架橋したものが挙げられ、ゴム系樹脂としては、例
えば天然ゴムや合成ゴム単体又はロジン系やテルペン系
粘着付与樹脂との混合物や、ポリイソブチレン、エチレ
ン−プロピレンゴムなどのオレフィン系樹脂単体又は水
添ロジン系や水添テルペン系樹脂との混合物や、ＳＥＢ
Ｓ、ＳＥＰＳなどのブロックポリマー単体又は水添ロジ
ン系や水添テルペン系樹脂との混合物からなるホットメ
ルト系粘着剤となるものなどが挙げられ、シリコーン系
樹脂としては、例えばポリジメチルシロキサンなどから
なるシリコーンゴムとシリコーンレジンを過酸化物など
により架橋したものが挙げられる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、これらに限定されるものではない。表１に示す構成
の粘着テープを得、これらを電解液に浸漬後の５％伸び
時の強度の低下率、及び巻き終わり部を固定する機能の
低下を巻き緩み性として、以下の方法で評価し、その結
果を表２に示す。
が、これらに限定されるものではない。表１に示す構成
の粘着テープを得、これらを電解液に浸漬後の５％伸び
時の強度の低下率、及び巻き終わり部を固定する機能の
低下を巻き緩み性として、以下の方法で評価し、その結
果を表２に示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】（５％伸び時の強度の低下率）引張試験機
にて各基材の強度−伸び（Ｓ−Ｓ）を測定し、初期値と
する。 一方、電解液溶媒として、エチレンカボネート
（ＥＣ）：ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）：ジエチル
カーボネート（ＤＥＣ）＝１：１：１（体積比）を調整
し、これに各基材を浸漬する。 次いで、６０℃で１日
保存後取り出し、引張試験機にて強度−伸び（Ｓ−Ｓ）
を測定し、浸漬後の値とする。 初期値と浸漬後の値に
ついて、５％伸び時の強度を比較し、次式で５％伸び時
の強度の低下率を算出する。 低下率（％）＝（（初期値−浸漬後の値）／初期値）×
１００ なお、完全に溶解した場合は、測定不可として、低下率
を１００％とする。
にて各基材の強度−伸び（Ｓ−Ｓ）を測定し、初期値と
する。 一方、電解液溶媒として、エチレンカボネート
（ＥＣ）：ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）：ジエチル
カーボネート（ＤＥＣ）＝１：１：１（体積比）を調整
し、これに各基材を浸漬する。 次いで、６０℃で１日
保存後取り出し、引張試験機にて強度−伸び（Ｓ−Ｓ）
を測定し、浸漬後の値とする。 初期値と浸漬後の値に
ついて、５％伸び時の強度を比較し、次式で５％伸び時
の強度の低下率を算出する。 低下率（％）＝（（初期値−浸漬後の値）／初期値）×
１００ なお、完全に溶解した場合は、測定不可として、低下率
を１００％とする。
【００１３】（巻き緩み性）ポリプロピレン製のチュー
ブ（直径：約１０ｍｍ）にセパレータ（ポリエチレン製
多孔質膜）（２５ｍｍ長）を、２００ｇｆ荷重で巻き、
端末を得られた粘着テープで約半周巻き止めた後、また
は端末のみ両面テープ（各基材の両面に各粘着剤を設け
たもの）にて止めた後、室温で１日放置して、巻き緩み
の有無を確認して、これを浸漬前の結果とする。 次い
で、前記と同様の電解液溶媒に浸漬し、６０℃で１日保
存後、巻き緩みの有無を確認して、これを浸漬後の結果
とする。
ブ（直径：約１０ｍｍ）にセパレータ（ポリエチレン製
多孔質膜）（２５ｍｍ長）を、２００ｇｆ荷重で巻き、
端末を得られた粘着テープで約半周巻き止めた後、また
は端末のみ両面テープ（各基材の両面に各粘着剤を設け
たもの）にて止めた後、室温で１日放置して、巻き緩み
の有無を確認して、これを浸漬前の結果とする。 次い
で、前記と同様の電解液溶媒に浸漬し、６０℃で１日保
存後、巻き緩みの有無を確認して、これを浸漬後の結果
とする。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明の電池用粘着テープ
によれば、電池充電時の電池素子の膨張が抑制されず応
力が緩和され、素子の構成材料に与えるストレスを低減
でき、これらに起因する電池特性の低下を回避できると
いう効果がある。
によれば、電池充電時の電池素子の膨張が抑制されず応
力が緩和され、素子の構成材料に与えるストレスを低減
でき、これらに起因する電池特性の低下を回避できると
いう効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 俊幸 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 奥野 敏光 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 電極とセパレータとの積層体からなる電
池素子の固定に用いられる粘着テープ又はシートであっ
て、基材が電池電解液に接触後に、膨潤、溶解又は分解
して、電池素子の積層が緩むことを特徴とする電池用粘
着テープ又はシート。 - 【請求項２】 電池素子が、シート状の電極とセパレー
タを積層後、渦巻状に巻回してなる渦巻き式電池素子で
あることを特徴とする請求項１記載の電池用粘着テープ
又はシート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9344592A JPH11176475A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 電池用粘着テープ又はシート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9344592A JPH11176475A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 電池用粘着テープ又はシート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176475A true JPH11176475A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18370469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9344592A Pending JPH11176475A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 電池用粘着テープ又はシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176475A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100923375B1 (ko) * | 2002-05-17 | 2009-10-23 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 접착제 조성물-지지 전지용 세퍼레이터 및 이를 이용한 전극/세퍼레이터 적층체 |
| WO2009139388A1 (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-19 | 株式会社クレハ | リチウムイオン電池及びリチウムイオン電池用電極巻回体 |
| JP2011243553A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| KR20140019453A (ko) * | 2011-01-27 | 2014-02-14 | 주식회사 엘지화학 | 간극 충전용 스웰링 테이프 |
| JP2015118921A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | 三星エスディアイ株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ ＳＤＩ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 二次電池用電極組立体の最外殻テープおよびこれを含む二次電池 |
-
1997
- 1997-12-15 JP JP9344592A patent/JPH11176475A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100923375B1 (ko) * | 2002-05-17 | 2009-10-23 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 접착제 조성물-지지 전지용 세퍼레이터 및 이를 이용한 전극/세퍼레이터 적층체 |
| WO2009139388A1 (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-19 | 株式会社クレハ | リチウムイオン電池及びリチウムイオン電池用電極巻回体 |
| JP5417324B2 (ja) * | 2008-05-13 | 2014-02-12 | 株式会社クレハ | リチウムイオン電池及びリチウムイオン電池用電極巻回体 |
| JP2011243553A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| US8541132B2 (en) | 2010-05-20 | 2013-09-24 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| KR101375888B1 (ko) * | 2011-01-27 | 2014-03-19 | 주식회사 엘지화학 | 간극 충전용 스웰링 테이프 |
| KR20140019453A (ko) * | 2011-01-27 | 2014-02-14 | 주식회사 엘지화학 | 간극 충전용 스웰링 테이프 |
| JP2014508827A (ja) * | 2011-01-27 | 2014-04-10 | エルジー・ケム・リミテッド | 間隙充填用スウェリングテープ |
| KR101494574B1 (ko) * | 2011-01-27 | 2015-02-23 | 주식회사 엘지화학 | 간극 충전용 스웰링 테이프 |
| KR20150095224A (ko) * | 2011-01-27 | 2015-08-20 | 주식회사 엘지화학 | 간극 충전용 스웰링 테이프 |
| US9222003B2 (en) | 2011-01-27 | 2015-12-29 | Lg Chem, Ltd. | Electrode assembly |
| JP2015118921A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | 三星エスディアイ株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ ＳＤＩ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 二次電池用電極組立体の最外殻テープおよびこれを含む二次電池 |
| US10833297B2 (en) | 2013-12-16 | 2020-11-10 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Jelly roll tape for rechargeable battery and rechargeable battery having the same |
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