KR20190101482A - Lead wire for nonaqueous electrolyte battery and nonaqueous electrolyte battery having same - Google Patents
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리드 도체와, 상기 리드 도체의 적어도 일부를 직접 피복하는 제 1 절연층과, 상기 제 1 절연층을 피복하는 제 2 절연층을 갖는 비수 전해질 전지용 리드선으로서, 상기 제 2 절연층은, 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머와, 폴리프로필렌을 질량비 10:90∼40:60으로 함유하는 수지 조성물의 가교체인, 비수 전해질 전지용 리드선.A lead wire for a nonaqueous electrolyte battery having a lead conductor, a first insulating layer directly covering at least a portion of the lead conductor, and a second insulating layer covering the first insulating layer, wherein the second insulating layer is an olefin crystal. A lead wire for nonaqueous electrolyte batteries, which is a crosslinked product of an ethylene octene-olefin crystal block polymer and a resin composition containing polypropylene in a mass ratio of 10:90 to 40:60.
Description
본 개시는, 비수 전해질 전지용 리드선 및 그것을 구비하는 비수 전해질 전지에 관한 것이다. 본 출원은, 2017년 12월 7일 출원된 일본 출원 제2017-235005호에 기초하는 우선권을 주장하고, 상기 일본 출원에 기재된 모든 기재 내용을 원용하는 것이다.The present disclosure relates to a lead wire for a nonaqueous electrolyte battery and a nonaqueous electrolyte battery having the same. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2017-235005 for which it applied on December 7, 2017, and uses all the description of the said Japanese application.
전자 기기의 소형화, 경량화에 수반하여, 이들 기기에 사용되는 전지, 콘덴서 등의 전기 부품에 대해서도 소형화, 경량화가 요구되고 있다. 이 때문에, 예를 들면, 봉지체(袋體)를 봉입 용기로서 이용하고, 그의 내부에 비수 전해질(전해액), 양극, 및 음극을 봉입해서 이루어지는 비수 전해질 전지가 채용되고 있다. 비수 전해질로서는 LiPF6, LiBF4 등의 불소를 함유하는 리튬염을 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 다이메틸 카보네이트, 다이에틸 카보네이트, 에틸 메틸 카보네이트 등에 용해시킨 전해액이 사용되고 있다.With miniaturization and weight reduction of electronic devices, miniaturization and weight reduction are required for electric parts such as batteries and capacitors used in these devices. For this reason, the nonaqueous electrolyte battery which uses the sealing body as a sealing container, for example, and encloses a nonaqueous electrolyte (electrolyte solution), a positive electrode, and a negative electrode in its inside is employ | adopted. As the nonaqueous electrolyte, an electrolyte solution in which lithium salts containing fluorine such as LiPF 6 and LiBF 4 are dissolved in propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and the like is used.
봉입 용기에는 전해액이나 가스의 투과, 외부로부터의 수분의 침입을 방지하는 성질이 요구된다. 이 때문에, 알루미늄박 등의 금속층을 수지로 피복한 라미네이트 필름이 봉입 용기의 재료로서 이용되고, 2매의 라미네이트 필름의 단부를 열 융착시켜서 봉입 용기를 형성한다.The sealed container is required to have a property of preventing permeation of electrolyte or gas and penetration of moisture from the outside. For this reason, the laminated film which coat | covered metal layers, such as aluminum foil, with resin is used as a material of a sealing container, and the edge part of two laminate films is heat-sealed, and a sealing container is formed.
봉입 용기의 일단은 개구부로 하고, 이 내부에는 비수 전해질, 양극판, 음극판, 세퍼레이터 등을 봉입한다. 또 양극판 및 음극판에 그 일단이 접속된 리드 도체를 봉입 용기의 내부로부터 외부로 연장되도록 배치해서, 마지막으로 개구부를 히트 실링(열 융착)함으로써 봉입 용기의 개구부를 닫음과 함께, 봉입 용기와 리드 도체를 접착해서 개구부를 봉지한다. 이 마지막으로 열 융착되는 부분을 실링부라고 부른다.One end of the sealing container is an opening, and a nonaqueous electrolyte, a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator, and the like are sealed therein. Moreover, the lead conductor which one end connected to the positive electrode plate and the negative electrode plate is arrange | positioned so that it may extend outward from the inside of a sealing container, and finally the opening part of a sealing container will be closed by heat-sealing (heat-sealing) an opening, and a sealing container and a lead conductor To seal the opening. This last heat-sealed portion is called a sealing portion.
리드 도체의 실링부에 대응하는 부분에는 절연층이 피복되어 있고, 절연층과 리드 도체를 구비한 것이 비수 전해질 전지용 리드선이라고 불리고 있다. 봉입 용기와 리드 도체는 이 절연층을 개재시켜 접착(열 융착)된다. 따라서 이 절연층에는 봉입 용기의 금속층과 리드 도체의 단락(短絡)을 발생시키지 않고 리드 도체와 봉입 용기의 접착성을 유지할 수 있다는 특성이 요구된다.The part corresponding to the sealing part of a lead conductor is coat | covered with the insulating layer, and what provided with the insulating layer and the lead conductor is called the lead wire for nonaqueous electrolyte batteries. The sealed container and the lead conductor are bonded (heat-sealed) through this insulating layer. Therefore, this insulating layer is required to have a property of maintaining adhesion between the lead conductor and the sealed container without generating a short circuit between the metal layer of the sealed container and the lead conductor.
특허문헌 1에는, 절연층을 2층 구조로 하고, 겔 분율이 20∼90%인 가교 폴리올레핀 수지로 이루어지는 가교층과, 열가소성 폴리올레핀 수지로 이루어지는 열가소층을 포함하는 절연체를 갖는 비수 전해질 전지용 리드선이 개시되어 있다. 겔 분율이 20∼90%인 가교 올레핀 수지로 이루어지는 가교층은 융점이 높기 때문에, 열 융착 시에 절연체의 용융에 의한 리드 도체와 금속층 사이의 단락을 막을 수 있다. 또한 열가소성 폴리올레핀으로 이루어지는 열가소층은 도체와의 접착성이 높기 때문에, 열 융착 시에 용융되어서 도체와 봉지체의 접착성이 확보되어, 전해액의 누출이 방지된다.
특허문헌 2에는, 리드 도체의 양면측에 한 쌍의 절연 필름이 붙여진 리드 부재로서, 절연 필름을 가교층과 접착층의 2층 구조로 한 것이 개시되어 있다. 가교층은 폴리프로필렌을 베이스 수지로 하고, 0.5중량% 이상 10중량% 이하의 가교 조제를 포함하고 있다. 또한 접착층에는 멜트 플로 레이트가 4g/10분 이상 7g/10분 이하인 폴리프로필렌 수지를 베이스 수지로 하고 있다.
본 개시의 일 태양에 따른 리드선은, 리드 도체와, 상기 리드 도체의 적어도 일부를 직접 피복하는 제 1 절연층과, 상기 제 1 절연층을 피복하는 제 2 절연층을 갖는 비수 전해질 전지용 리드선으로서, 상기 제 2 절연층은, 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머와, 폴리프로필렌을 질량비 10:90∼40:60으로 함유하는 수지 조성물의 가교체인, 비수 전해질 전지용 리드선이다.A lead wire according to one aspect of the present disclosure is a lead wire for a nonaqueous electrolyte battery having a lead conductor, a first insulation layer directly covering at least a portion of the lead conductor, and a second insulation layer covering the first insulation layer, The said 2nd insulating layer is a lead wire for nonaqueous electrolyte batteries which is a crosslinked body of an olefin crystal ethylene octene olefin crystal block polymer, and the resin composition which contains a polypropylene by mass ratio 10: 90-40: 60.
본 개시의 다른 일 태양에 따른 비수 전해질 전지는, 상기 비수 전해질 전지용 리드선을 구비하는 비수 전해질 전지이다.A nonaqueous electrolyte battery according to another aspect of the present disclosure is a nonaqueous electrolyte battery including the lead wire for the nonaqueous electrolyte battery.
도 1은 본 개시의 일 실시형태에 따른 비수 전해질 전지의 정면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시형태에 따른 비수 전해질 전지의 부분 단면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시형태에 따른 리드선의 부분 단면도이다.1 is a front view of a nonaqueous electrolyte battery according to one embodiment of the present disclosure.
2 is a partial cross-sectional view of a nonaqueous electrolyte battery according to one embodiment of the present disclosure.
3 is a partial cross-sectional view of a lead wire according to one embodiment of the present disclosure.
[본 개시가 해결하려고 하는 과제][Problem that this disclosure is about to solve]
특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 비수 전해질 전지용 리드선에 있어서, 절연층의 일부에 가교층을 이용함으로써 열 융착 시에 봉입 용기의 금속층과 리드 도체의 단락을 막을 수 있다. 가교층으로서는 통상 폴리프로필렌의 가교체가 사용되고 있다.As described in
폴리프로필렌은 폴리에틸렌과 비교해서 가교하기 어려운 재료이기 때문에, 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이 가교 조제와 혼합해서 사용된다. 구체적으로는 폴리프로필렌과 가교 조제를 혼합한 것을 시트상으로 성형한 후, 전자선 등을 조사해서 가교시킨다. 가교 조제는 저분자량이기 때문에 융점이 낮아, 성형 가공 시의 열에 의해 휘발되는 경우가 있다. 휘발된 가교 조제의 증기는 성형 설비의 별도의 장소에서 냉각되어서 성형 설비나 제품에 부착되어, 제품에 악영향을 미칠 우려가 있다. 가교 조제의 양을 적게 한 경우에는 이와 같은 일이 일어나지 않지만, 그렇게 하면 폴리프로필렌의 가교가 불충분해져, 비수 전해질 전지의 제조 시, 리드선과 봉입 용기를 열 융착시킬 때에, 봉입 용기의 금속층과 리드 도체가 단락될 가능성이 있다.Since polypropylene is a material which is difficult to crosslink compared with polyethylene, it is mixed and used with a crosslinking adjuvant as described in
그래서 본 개시는, 성형 설비나 제품에 악영향을 미침이 없이 제조할 수 있음과 함께, 봉입 용기의 금속층과 리드 도체의 단락을 발생시키지 않고 리드 도체와 봉입 용기의 접착성을 유지할 수 있는 비수 전해질 전지용 리드선 및 그것을 구비하는 비수 전해질 전지를 제공하는 것을 과제로 한다.Therefore, the present disclosure can be manufactured without adversely affecting molding equipment and products, and can maintain the adhesiveness between the lead conductor and the encapsulation container without causing a short circuit between the metal layer of the encapsulation container and the lead conductor. An object of the present invention is to provide a lead wire and a nonaqueous electrolyte battery having the same.
[본 개시의 효과][Effect of this disclosure]
본 개시에 의하면, 성형 설비나 제품에 악영향을 미침이 없이 제조할 수 있음과 함께, 봉입 용기의 금속층과 리드 도체의 단락을 발생시키지 않고 리드 도체와 봉입 용기의 접착성을 유지할 수 있는 비수 전해질 전지용 리드선 및 그것을 구비하는 비수 전해질 전지를 제공할 수 있다.According to the present disclosure, a nonaqueous electrolyte battery can be manufactured without adversely affecting a molding facility or a product, and can maintain adhesion between the lead conductor and the sealed container without generating a short circuit between the metal layer of the sealed container and the lead conductor. A lead wire and a nonaqueous electrolyte battery having the same can be provided.
[본 개시의 실시형태의 설명]Description of Embodiments of the Present Disclosure
본 개시의 일 실시형태의 비수 전해질 전지용 리드선은, 리드 도체와, 상기 리드 도체의 적어도 일부를 직접 피복하는 제 1 절연층과, 상기 제 1 절연층을 피복하는 제 2 절연층을 갖는 비수 전해질 전지용 리드선으로서, 상기 제 2 절연층은, 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머와, 폴리프로필렌을 질량비 10:90∼40:60으로 함유하는 수지 조성물의 가교체이다. 이 형태에 의하면, 성형 설비나 제품에 악영향을 미침이 없이 제조할 수 있음과 함께, 봉입 용기의 금속층과 리드 도체의 단락을 발생시키지 않고 리드 도체와 봉입 용기의 접착성을 유지할 수 있다.A nonaqueous electrolyte battery lead wire according to one embodiment of the present disclosure has a lead conductor, a first insulating layer directly covering at least a portion of the lead conductor, and a second insulating layer covering the first insulating layer. As a lead wire, a said 2nd insulating layer is a crosslinked body of an olefin crystal ethylene octene olefin crystal block polymer, and the resin composition which contains polypropylene by mass ratio 10: 90-40: 60. According to this aspect, it can manufacture without adversely affecting a molding facility or a product, and can maintain the adhesiveness of a lead conductor and a sealing container, without generating the short circuit of the metal layer of a sealing container and a lead conductor.
본 개시의 다른 실시형태에 있어서, 상기 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머의 융점과, 상기 폴리프로필렌의 융점의 차가 50℃ 이하이다. 이 형태에 의하면, 수지끼리의 상용성이 향상되는 것에 의해 성막성이 좋아진다.In another embodiment of the present disclosure, the difference between the melting point of the olefin crystal, ethylene octene and olefin crystal block polymer and the melting point of the polypropylene is 50 ° C. or less. According to this aspect, film formability improves because the compatibility of resins improves.
본 개시의 다른 실시형태에 있어서, 상기 제 1 절연층이 산 변성 폴리올레핀을 포함한다. 이 형태에 의하면, 제 1 절연층과 금속의 접착성이 향상된다.In another embodiment of the present disclosure, the first insulating layer includes an acid-modified polyolefin. According to this aspect, the adhesiveness of a 1st insulating layer and a metal improves.
본 개시의 다른 실시형태에 있어서, 상기 폴리프로필렌은 랜덤 폴리프로필렌 또는 산 변성 폴리프로필렌이다. 이 형태에 의하면, 상기 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머와 상기 폴리프로필렌의 상용성이 우수하다.In another embodiment of the present disclosure, the polypropylene is random polypropylene or acid-modified polypropylene. According to this aspect, the compatibility of the olefin crystal ethylene octene olefin crystal block polymer with the polypropylene is excellent.
본 개시의 다른 실시형태에 있어서, 상기 제 1 절연층 및 상기 제 2 절연층의 합계의 두께는 30μm 이상 200μm 이하이다.In other embodiment of this indication, the thickness of the sum total of a said 1st insulating layer and a said 2nd insulating layer is 30 micrometers or more and 200 micrometers or less.
본 개시의 다른 실시형태에 있어서, 상기 산 변성 폴리올레핀은 무수 말레산 변성 폴리올레핀이다. 이 형태에 의하면, 제 1 절연층과 금속의 접착성이 향상된다.In another embodiment of the present disclosure, the acid modified polyolefin is maleic anhydride modified polyolefin. According to this aspect, the adhesiveness of a 1st insulating layer and a metal improves.
본 개시의 다른 실시형태에 있어서, 상기 제 1 절연층이 무수 말레산 변성 폴리올레핀을 포함하고, 상기 폴리프로필렌은 랜덤 폴리프로필렌 또는 산 변성 폴리프로필렌이다. 이 형태에 의하면, 제 1 절연층과 금속의 접착성이 향상되고, 상기 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머와 상기 폴리프로필렌의 상용성이 우수하다.In another embodiment of the present disclosure, the first insulating layer includes maleic anhydride modified polyolefin, and the polypropylene is random polypropylene or acid-modified polypropylene. According to this aspect, the adhesiveness of a 1st insulating layer and a metal improves, and it is excellent in the compatibility of the said olefin crystal ethylene octene olefin crystal block polymer with the said polypropylene.
본 개시의 다른 실시형태는, 상기 비수 전해질 전지용 리드선을 구비하는 비수 전해질 전지이다. 이 형태에 의하면, 성형 설비나 제품에 악영향을 미침이 없이 리드선을 제조할 수 있음과 함께, 봉입 용기의 금속층과 리드 도체의 단락을 발생시키지 않고 리드 도체와 봉입 용기의 접착성을 유지할 수 있다.Another embodiment of the present disclosure is a nonaqueous electrolyte battery including the lead wire for the nonaqueous electrolyte battery. According to this aspect, the lead wire can be produced without adversely affecting the molding equipment and the product, and the adhesiveness of the lead conductor and the sealed container can be maintained without generating a short circuit between the metal layer and the lead conductor of the sealed container.
[본 개시의 실시형태의 상세][Details of Embodiments of the Present Disclosure]
도 1은 비수 전해질 전지의 일 실시형태를 모식적으로 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'부에 있어서의 부분 단면도이다. 이 비수 전해질 전지(1)는, 대략 장방형의 봉입 용기(2)와, 봉입 용기(2)의 내부로부터 외부로 연장되는 리드 도체(3)를 갖고 있다. 리드 도체(3)와 봉입 용기(2)는, 제 1 절연층(4b)과 제 2 절연층(4a)을 개재시켜 실링부(9)에서 접속되어 있다.FIG. 1 is a front view schematically showing an embodiment of a nonaqueous electrolyte battery, and FIG. 2 is a partial cross sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1. This
봉입 용기(2)는, 도 2에 나타나는 바와 같이, 금속층(5)과, 금속층(5)을 피복하는 수지층(6), 수지층(7)으로 이루어지는 3층의 라미네이트 필름(8)으로 이루어진다. 금속층(5)은 알루미늄박 등의 금속으로 형성된다. 봉입 용기의 외측에 위치하는 수지층(6)으로서는 6,6-나일론, 6-나일론 등의 폴리아마이드 수지나, 폴리에스터 수지, 폴리이미드 수지 등을 이용할 수 있다. 또한 봉입 용기(2)의 내부에 위치하는 수지층(7)에는 비수 전해질에 용해되지 않고, 또한 가열해서 용융되는 절연성 수지를 이용하는 것이 바람직하고, 폴리올레핀계 수지, 산 변성 폴리올레핀계 수지, 산 변성 스타이렌계 엘라스토머가 예시된다. 봉입 용기(2)는, 2매의 라미네이트 필름(8)을 중첩시켜서, 리드 도체가 관통하는 변 이외의 3변을 히트 실링해서 제작한다. 봉입 용기의 외주부에서는, 2개의 금속층(5)은 수지층(7)을 개재시켜 접착된다.As shown in FIG. 2, the
실링부(9)에 있어서, 리드 도체(3)는 제 1 절연층(4b) 및 제 2 절연층(4a)을 개재시켜 봉입 용기(라미네이트 필름(8))와 접착(열 융착)된다. 비수 전해질 전지의 내부에는, 추가로, 리드 도체(3)의 단부에 접속된 양극 집전체(10) 및 음극 집전체(11), 비수 전해질(13), 및 세퍼레이터(12)가 봉입된다.In the sealing
도 3은 리드선의 개략 단면도이다. 판상의 리드 도체(3)의 표면에 제 1 절연층(4b)이 피복되고, 추가로 그의 외측을 제 2 절연층(4a)이 피복하고 있다. 제 2 절연층(4a)의 외측에 추가로 절연층을 마련해도 된다. 절연층(4a) 및 절연층(4b)은 히트 실링 시의 열에 의해 용융되어서 봉입 용기와 리드 도체를 접착한다. 한편 리드선은 탭 리드라고 불리는 경우도 있다.3 is a schematic cross-sectional view of a lead wire. The 1st insulating
제 1 절연층(4b)에는, 히트 실링 시의 열에 의해 용융 가능해서 금속(리드 도체) 및 올레핀계 수지(제 2 절연층(4a))에 대한 접착성이 있는 수지를 사용할 수 있다. 올레핀계 수지와의 접착성이 좋은 수지로서 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌계 엘라스토머, 스타이렌계 엘라스토머, 아이오노머 수지 등을 사용할 수 있다. 또한 이들 수지는 산 변성되어 있으면 금속과의 접착성이 향상되어, 바람직하다. 예를 들어 말레산, 아크릴산, 메타크릴산, 무수 말레산, 에폭시기에 의해 변성된, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌계 엘라스토머, 프로필렌계 엘라스토머, 스타이렌계 엘라스토머, 아이오노머 수지 등을 사용할 수 있고, 특히 무수 말레산 변성 폴리올레핀이 바람직하게 사용될 수 있다.Resin which can be melted by the heat | fever at the time of heat-sealing, and adhesiveness with respect to a metal (lead conductor) and an olefin resin (2nd insulating
제 2 절연층(4a)은, 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머와, 폴리프로필렌을 질량비 10:90∼40:60으로 함유하는 수지 조성물의 가교체를 사용한다. 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머는 폴리프로필렌과의 상용성이 우수함과 함께 가교성도 우수하다. 이 때문에, 제 2 절연층(4a)을 구성하는 수지 조성물은, 가교 조제의 양을 적게 하더라도 가교 가능해져, 수지 조성물을 시트상으로 가공할 때의 성형 설비나 제품에 악영향을 미침이 없이 제조할 수 있다. 올레핀 결정 부분으로서는, 결정성의 폴리에틸렌 코폴리머가 바람직하게 사용된다. 또한 폴리프로필렌으로서는, 랜덤 폴리프로필렌, 블록 폴리프로필렌, 산 변성 폴리프로필렌, 에폭시 변성 프로필렌 등을 사용할 수 있다.The 2nd insulating
제 2 절연층(4a)은, 가속 전자선이나 γ선 등의 전리 방사선의 조사에 의해 가교해서 사용한다. 가교함으로써 내열성을 높일 수 있어, 사용 시의 온도가 오른 경우의 접착력의 저하나, 리드 도체와 금속층의 단락을 방지할 수 있다.The 2nd insulating
올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머(CEOC)와, 폴리프로필렌의 질량비는 10:90∼40:60이 바람직하다. 이 범위보다도 폴리프로필렌의 양이 많아지면 가교성이 나빠져, 열 융착 시에 용융되어서 리드선과 금속층이 단락될 우려가 있다. 또한 이 범위보다도 폴리프로필렌의 양이 적은 경우는, 유연하고 택성이 강한 CEOC의 양이 상대적으로 늘어남으로써, 절연층(4a)이 먼지 등의 티끌을 흡착할 가능성이 있다.As for the mass ratio of an olefin crystal ethylene octene olefin crystal block polymer (CEOC), and a polypropylene, 10: 90-40: 60 are preferable. If the amount of polypropylene is larger than this range, the crosslinking property is deteriorated, and there is a possibility that the lead wire and the metal layer are short-circuited due to melting during thermal fusion. In addition, when the amount of polypropylene is smaller than this range, the amount of flexible and tackily CEOC is relatively increased, whereby the insulating
올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머(CEOC)의 융점과 폴리프로필렌의 융점의 차는 50℃ 이하가 바람직하다. 더 바람직하게는 40℃ 이하, 보다 바람직하게는 25℃ 이하이다. 융점의 차가 작으면 수지끼리의 상용성이 향상되는 것에 의해 성막성이 좋아진다. 또한, 융점이 높은 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머(CEOC)는 융점이 낮은 것에 비해서 가교하기 쉽기 때문에, 절연층의 내열성을 향상시킬 수 있다.As for the difference of melting | fusing point of an olefin crystal ethylene octene olefin crystal block polymer (CEOC) and a polypropylene, 50 degrees C or less is preferable. More preferably, it is 40 degrees C or less, More preferably, it is 25 degrees C or less. If the difference in melting point is small, the film formability will improve by improving compatibility of resins. Moreover, since olefin crystal ethylene octene olefin crystal block polymer (CEOC) with high melting | fusing point is easy to crosslink compared with low melting | fusing point, the heat resistance of an insulating layer can be improved.
제 2 절연층(4a)을 구성하는 수지 조성물에는, 본 개시의 취지를 손상시키지 않는 범위에서 가교 조제를 혼합해도 된다. 가교 조제는 분자 중에 불포화기를 적어도 2개 이상 포함하는 화합물로 이루어진다. 가교 조제로서는 트라이알릴 아이소사이아누레이트(TAIC(등록상표)), 트라이메틸올프로페인 트라이메타크릴레이트, 트리스(2-아크릴로일옥시에틸) 아이소사이아누레이트 등을 사용할 수 있다. 가교 조제의 양은, 수지 성분 100질량부에 대해서 4질량부 이하가 바람직하고, 2질량부 이하가 더 바람직하다.You may mix a crosslinking adjuvant with the resin composition which comprises the 2nd insulating
제 1 절연층 및 제 2 절연층에는 이들 수지 외에, 난연제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 열 안정제, 활제, 착색제 등의 각종 첨가제를 혼합하는 것이 가능하다. 이들 수지 재료 및 첨가제를 오픈 롤, 가압 니더, 단축 혼합기, 2축 혼합기 등의 기지의 혼합 장치를 이용해서 혼합한 후 압출 성형 등에 의해 필름상의 절연층을 제작한다. 제 1 절연층 및 제 2 절연층의 두께는 리드 도체의 두께에 의존하지만, 그들 합계로 30μm∼200μm가 바람직하다.In addition to these resins, various additives, such as a flame retardant, a ultraviolet absorber, a light stabilizer, a heat stabilizer, a lubricating agent, and a coloring agent, can be mixed with a 1st insulating layer and a 2nd insulating layer. These resin materials and additives are mixed using known mixing apparatuses such as open rolls, pressurized kneaders, single screw mixers, and twin screw mixers, and then a film-like insulating layer is produced by extrusion molding or the like. Although the thickness of a 1st insulating layer and a 2nd insulating layer depends on the thickness of a lead conductor, 30 micrometers-200 micrometers are preferable in total.
리드 도체(3)로서는 알루미늄, 알루미늄 합금, 니켈, 니켈 합금, 구리, 구리 합금, 니켈 도금 구리 등의 금속이 사용된다. 리튬 이온 전지의 경우는 양극에는 알루미늄, 음극에는 니켈 또는 니켈 도금 구리가 이용되는 경우가 많다. 리드 도체의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 두께 50μm∼2mm, 폭 1mm∼200mm, 길이 5mm∼200mm의 평판 형상의 금속이 바람직하게 사용될 수 있다.As the
실시예Example
다음으로, 본 개시를 실시예에 기초해서 더 상세하게 설명한다. 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Next, the present disclosure will be described in more detail based on examples. The examples do not limit the scope of the invention.
(실험예 1∼18) Experimental Examples 1 to 18
[절연층 형성용 수지 조성물의 제작][Production of Resin Composition for Insulating Layer Formation]
절연층 형성용 수지 조성물의 조정에 이용한 화합물을 이하에 나타낸다.The compound used for adjustment of the resin composition for insulating layer formation is shown below.
(수지 성분)(Resin ingredient)
랜덤 PP(PP: 폴리프로필렌): 노바텍(등록상표) FX4G(융점 130℃, MFR 5g/10min)Random PP (PP: Polypropylene): Novatec® FX4G (melting point 130 ° C, MFR 5g / 10min)
산 변성 랜덤 PP 혼합물: 애드머(등록상표) QF551(융점 135℃, MFR 6g/10min)Acid Denatured Random PP Mixture: Admer® QF551 (Melting Point 135 ° C, MFR 6g / 10min)
올레핀 결정·에틸렌 뷰텐·올레핀 결정 블록 폴리머(CEBC)(융점 95℃)Olefin crystal, ethylene butene, olefin crystal block polymer (CEBC) (melting point 95 degrees Celsius)
올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머(CEOC) 1(융점 122℃)Olefin crystal, ethylene octene, olefin crystal block polymer (CEOC) 1 (melting point 122 degrees Celsius)
올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머(CEOC) 2(융점 118℃)Olefin crystal, ethylene octene, olefin crystal block polymer (CEOC) 2 (melting point 118 degrees Celsius)
에틸렌 뷰텐 공중합체 1: 타프머(등록상표) DF640(융점 55℃, MFR 6g/10min)Ethylene Butene Copolymer 1: Tarpmer® DF640 (Melting Point 55 ° C, MFR 6g / 10min)
에틸렌 옥텐 공중합체 2: 타프머(등록상표) DF610(융점 55℃, MFR 3g/10min)Ethylene octene copolymer 2: Tarpmer (registered trademark) DF610 (melting point 55 ° C., MFR 3 g / 10 min)
에틸렌 프로필렌 공중합체: 타프머(등록상표) P280(융점 55℃, MFR 5g/10min)Ethylene Propylene Copolymer: Tarpmer® P280 (Melting Point 55 ° C, MFR 5g / 10min)
에틸렌 옥텐 공중합체: 인게이지(등록상표) 8150(융점 55℃, MFR 1g/10min)Ethylene octene copolymer: Engage® 8150 (melting point 55 ° C., MFR 1 g / 10 min)
(가교 조제)(Cross-linking preparation)
가교 조제 1: 트라이알릴 아이소사이아누레이트Crosslinking Preparation 1: Triallyl Isocyanurate
가교 조제 2: 트라이메틸올프로페인 트라이메타크릴레이트Crosslinking Preparation 2: Trimethylolpropane Trimethacrylate
(산화 방지제)(Antioxidant)
산화 방지제 1: 일가녹스(등록상표) 1076Antioxidant 1: Ilganox® 1076
[절연층의 형성과 성막성의 평가][Formation of Insulation Layer and Evaluation of Film Formability]
상기 재료를 이용하고, 표 1 및 표 2에 나타내는 배합으로 각 재료를 혼합해서 절연층 형성용 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 수지 조성물을 T 다이법을 이용해서 시트상으로 성형했다. 닙 롤 방식을 이용해서, T 다이의 다이스 두께를 0.05mm, 다이스-냉각 롤간의 에어 갭을 50mm로 설정하여, 두께 0.05mm의 절연층을 형성했다. 성막 속도를 서서히 올려, 양호하게 시트를 제작 가능한 성막 속도를 측정했다. 성막 속도 20m/min 이상을 합격값으로 했다. 한편 성막 시의 실온은 10℃로 하고, 성막 시의 가교 조제의 증기 발생량을 육안으로 관찰했다.Using the said material, each material was mixed by the compounding shown in Table 1 and Table 2, and the resin composition for insulating layer formation was obtained. The obtained resin composition was shape | molded in the sheet form using the T-die method. Using the nip roll system, the die thickness of the T die was set to 0.05 mm and the air gap between the die-cooling rolls to 50 mm to form an insulating layer having a thickness of 0.05 mm. The film-forming speed was raised gradually and the film-forming speed which can produce a sheet favorably was measured. The film-forming speed | rate was 20 m / min or more as the pass value. On the other hand, the room temperature at the time of film-forming was 10 degreeC, and the vapor generation amount of the crosslinking adjuvant at the time of film-forming was visually observed.
[γ선의 조사에 의한 가교][crosslinking by irradiation of gamma rays]
얻어진 절연층에 120kGy의 γ선을 조사해서 가교시켰다.120 kGy (gamma) rays were irradiated and bridge | crosslinked the obtained insulating layer.
[블리드 아웃 특성(블리드가 일정량에 도달하기까지의 기간)][Bleed out attribute (time period until bleed reaches certain amount)]
상기 가교한 절연층 시트를 정형 사이즈로 잘라내고, 실온에서 일정 기간 보관했다. 이 시트의 표면에 블리드 아웃한 가교 조제의 양을 ATR-IR(Attenuated Total Reflectance-Infrared Spectroscopy)로 정량했다. 구체적으로는, 가교 조제에 특징적인 피크(1700cm-1)에 있어서, 필름을 그대로 측정했을 때의 피크 높이(A%)와 필름 표면을 에탄올로 닦아내고 나서 측정했을 때의 피크 높이(B%)를 측정하고, A-B가 4%가 될 때까지의 기간을 구했다. 4주간 이상을 합격으로 했다. 가교 조제를 포함하지 않는 실험예에 대해서는 표 중 「없음」이라고 표시했다.The crosslinked insulating layer sheet was cut out to a regular size and stored at room temperature for a certain period. The amount of crosslinking aid bleeded out on the surface of this sheet was quantified by ATR-IR (Attenuated Total Reflectance-Infrared Spectroscopy). Specifically, in the peak (1700 cm -1 ) characteristic of the crosslinking aid, the peak height (A%) when the film is measured as it is and the peak height (B%) when the film surface is measured after wiping off the film surface with ethanol It measured and calculated | required the period until AB became 4%. Passed more than four weeks. About the experiment example which does not contain a crosslinking adjuvant, it displayed with "None" in the table.
[가열 변형 잔율의 평가][Evaluation of Heat Strain Residuals]
상기 가교한 절연층 시트의 가열 변형 잔율을 평가했다. 구체적으로는, 시트 샘플을 TMA(Thermal Mechanical Analysis) 장치에 넣고, 프로브에 0.1MPa의 하중을 건 상태에서 승온하고, 실온에서의 두께와 200℃에서의 두께를 측정했다. 실온에서의 두께에 대한 200℃에서의 두께의 비를 가열 변형 잔율(%)로 했다. 40% 이상의 것을 합격으로 했다. 이상의 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.The heat deformation residual ratio of the crosslinked insulating layer sheet was evaluated. Specifically, the sheet sample was placed in a TMA (Thermal Mechanical Analysis) apparatus, and the temperature was raised while a load of 0.1 MPa was applied to the probe, and the thickness at room temperature and the thickness at 200 ° C. were measured. The ratio of thickness in 200 degreeC with respect to thickness in room temperature was made into the heat distortion residual rate (%). 40% or more were made into the pass. The above results are shown in Table 1 and Table 2.
실험예 1∼8은, 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머(CEOC)를 폴리프로필렌 수지 또는 산 변성 폴리프로필렌 수지와 혼합하고, γ선 조사에 의해 가교시킨 시트이다. 실험예 1∼5 및 실험예 7, 8은 가교 조제를 첨가하고 있지 않지만, 가교성의 지표인 가열 변형 잔율은 40% 이상이어서, 양호하게 가교하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 실험예 6에는 가교 조제를 수지 성분 100질량부에 대해서 1부 혼합하고 있지만, 성막 시의 가교 조제 증기의 발생은 적고, 가교 조제의 블리드 아웃 특성도 합격값인 4주간을 초과하고 있다. 또한 어느 시트도 20m/min 이상의 속도로 성막 가능하여 생산성도 양호하다.Experimental examples 1-8 are the sheet | seat which mixed olefin crystal ethylene octene olefin crystal block polymer (CEOC) with polypropylene resin or acid-modified polypropylene resin, and bridge | crosslinked by (gamma) ray irradiation. Although Experimental Examples 1-5 and Experimental Example 7, 8 did not add a crosslinking adjuvant, the heat deformation residual ratio which is an index of crosslinkability is 40% or more, and it turns out that it crosslinks favorably. In addition, although 1 part of crosslinking adjuvant was mixed with respect to 100 mass parts of resin components in Experimental example 6, generation | occurrence | production of the crosslinking adjuvant at the time of film-forming is few, and the bleed out characteristic of a crosslinking adjuvant exceeds four weeks which are a pass value. In addition, any sheet can be formed at a speed of 20 m / min or more, so that the productivity is also good.
실험예 9는, 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머(CEOC) 대신에, 올레핀 결정·에틸렌 뷰텐·올레핀 결정 블록 폴리머(CEBC)를 사용하고 있다. 성막 시의 가교 조제 증기의 발생은 적고, 가교 조제의 블리드 아웃 특성도 합격이지만, 성막 속도의 상한은 15m/min이어서 실험예 1∼8에 비하면 성막성이 뒤떨어진다. 이것은, CEBC의 융점이 95℃로 낮아, 폴리프로필렌 수지의 융점(130℃)과의 차가 큰 것이 원인이라고 생각된다. 또한, 배합 비율이 동일한 실험예 2와 비교하면, 가교성의 지표인 가열 변형 잔율이 낮다. 이것으로부터 CEBC와 비교해서 CEOC 쪽이 가교하기 쉽다고 추정된다.In Experimental Example 9, an olefin crystal ethylene butene olefin crystal block polymer (CEBC) is used instead of the olefin crystal ethylene octene olefin crystal block polymer (CEOC). Although the generation | occurrence | production of the crosslinking adjuvant vapor | vapor at the time of film-forming is small, and the bleed out characteristic of a crosslinking adjuvant is also passed, the upper limit of the film-forming speed | rate is 15 m / min, and it is inferior to film forming properties compared with Experimental Examples 1-8. It is thought that this is because the melting point of CEBC is low at 95 ° C and the difference with the melting point (130 ° C) of the polypropylene resin is large. Moreover, compared with the experiment example 2 with the same mixture ratio, the heat distortion residual rate which is an index of crosslinkability is low. From this, it is estimated that CEOC is easy to bridge | crosslink compared with CEBC.
실험예 10∼12는, 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머(CEBC)를 이용하지 않고 폴리프로필렌 수지 또는 산 변성 폴리프로필렌 수지에 가교 조제를 혼합해서 가교시킨 시트이다. 가열 변형 잔율은 95%로 양호한 결과이지만, 성형 시의 가교 조제 증기의 발생이 많고, 또한 가교 조제의 블리드 아웃도 많아지고 있다.Experimental example 10-12 is a sheet | seat which mixed and bridge | crosslinked the crosslinking adjuvant to polypropylene resin or acid-modified polypropylene resin, without using an olefin crystal ethylene octene olefin crystal block polymer (CEBC). Although the heat deformation residual ratio is a good result at 95%, generation | occurrence | production of the crosslinking adjuvant steam at the time of shaping | molding is large, and bleeding out of a crosslinking adjuvant is also increasing.
실험예 13은 폴리프로필렌 수지 단체(單體)를 이용한 것이다. 다른 것과 비교하면 가열 변형 잔율이 낮아, 가교 반응이 충분히 일어나고 있지 않다고 추측된다. 실험예 14는 폴리프로필렌 수지 100질량부에 대해서 가교 조제를 1부 혼합한 것이다. 가교 조제 증기의 발생은 적고 가열 변형 잔율도 양호하지만, 성막 속도의 상한이 15m/min으로 약간 느려지고 있다.Experimental Example 13 uses a single polypropylene resin. Compared with others, the heat distortion residual rate is low and it is guessed that a crosslinking reaction does not fully occur. Experimental example 14
실험예 15∼18은 올레핀 결정·에틸렌 뷰텐·올레핀 결정 블록 폴리머(CEBC) 이외의 수지와 폴리프로필렌 수지를 혼합하고, γ선 조사에 의해 가교시킨 시트이다. 가열 변형 잔율이 합격값을 초과하고 있기 때문에 가교 반응이 일어나고 있는 것은 추측되지만, 성막 속도가 느려 작업성이 나쁘다.Experimental examples 15-18 are sheets which mixed resin other than olefin crystal ethylene butene olefin crystal block polymer (CEBC), and polypropylene resin, and bridge | crosslinked by (gamma) ray irradiation. It is speculated that the crosslinking reaction has occurred because the heat deformation residual ratio exceeds the pass value, but the film formation rate is low, resulting in poor workability.
이번 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기 실시형태의 구성으로 한정되는 것은 아니고, 청구의 범위에 의해 나타나고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.The disclosed embodiments are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, but is indicated by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and range equivalent to the claims.
1: 비수 전해질 전지
2: 봉입 용기
3: 리드 도체
4a: 제 2 절연층
4b: 제 1 절연층
5: 금속층
6: 수지층
7: 수지층
8: 라미네이트 필름
9: 실링부
10: 양극 집전체
11: 음극 집전체
12: 세퍼레이터
13: 비수 전해질1: nonaqueous electrolyte battery
2: encapsulation container
3: lead conductor
4a: second insulating layer
4b: first insulating layer
5: metal layer
6: resin layer
7: resin layer
8: laminate film
9: sealing part
10: anode current collector
11: cathode current collector
12: separator
13: nonaqueous electrolyte
Claims (8)
상기 제 2 절연층은, 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머와, 폴리프로필렌을 질량비 10:90∼40:60으로 함유하는 수지 조성물의 가교체인, 비수 전해질 전지용 리드선.A lead wire for a nonaqueous electrolyte battery having a lead conductor, a first insulating layer directly covering at least a portion of the lead conductor, and a second insulating layer covering the first insulating layer,
The said 2nd insulating layer is a lead wire for nonaqueous electrolyte batteries which is a crosslinked body of an olefin crystal ethylene octene olefin crystal block polymer, and the resin composition which contains a polypropylene by mass ratio 10: 90-40: 60.
상기 올레핀 결정·에틸렌 옥텐·올레핀 결정 블록 폴리머의 융점과, 상기 폴리프로필렌의 융점의 차가 50℃ 이하인, 비수 전해질 전지용 리드선.The method of claim 1,
The lead wire for nonaqueous electrolyte batteries whose difference of melting | fusing point of the said olefin crystalline ethylene octene olefin crystal block polymer and melting | fusing point of the said polypropylene is 50 degrees C or less.
상기 제 1 절연층이 산 변성 폴리올레핀을 포함하는, 비수 전해질 전지용 리드선.The method according to claim 1 or 2,
A lead wire for nonaqueous electrolyte batteries, wherein the first insulating layer contains an acid-modified polyolefin.
상기 폴리프로필렌은 랜덤 폴리프로필렌 또는 산 변성 폴리프로필렌인, 비수 전해질 전지용 리드선.The method according to any one of claims 1 to 3,
The polypropylene is a random polypropylene or acid-modified polypropylene, a lead wire for a nonaqueous electrolyte battery.
상기 제 1 절연층 및 상기 제 2 절연층의 합계의 두께는 30μm 이상 200μm 이하인, 비수 전해질 전지용 리드선.The method according to any one of claims 1 to 4,
The thickness of the sum total of a said 1st insulating layer and a said 2nd insulating layer is 30 micrometers or more and 200 micrometers or less, The lead wire for nonaqueous electrolyte batteries.
상기 산 변성 폴리올레핀은 무수 말레산 변성 폴리올레핀인, 비수 전해질 전지용 리드선.The method of claim 3, wherein
The acid-modified polyolefin is a maleic anhydride-modified polyolefin.
상기 제 1 절연층이 무수 말레산 변성 폴리올레핀을 포함하고,
상기 폴리프로필렌은 랜덤 폴리프로필렌 또는 산 변성 폴리프로필렌인, 비수 전해질 전지용 리드선.The method of claim 1,
The first insulating layer comprises maleic anhydride-modified polyolefin,
The polypropylene is a random polypropylene or acid-modified polypropylene, a lead wire for a nonaqueous electrolyte battery.
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