TW201541690A - 蓄電裝置用端子薄膜及蓄電裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明的蓄電裝置用端子薄膜係以覆蓋和構成蓄電裝置的蓄電裝置本體電性連接之金屬端子的一部分的外周面之方式配置的蓄電裝置用端子薄膜,具有:含有第1絕緣層的第1最外層;含有第2絕緣層的第2最外層;及添加於前述第1絕緣層及前述第2絕緣層當中至少一方的絕緣層之不定形的絕緣性填料,配置成使前述不定形的絕緣性填料的一部分自前述絕緣層的外面突出。
Description
本發明有關一種蓄電裝置用端子薄膜及蓄電裝置,特別是有關介設在包裝蓄電裝置本體之包裝材及與蓄電裝置本體電性連接且延伸於包裝材的外部的金屬端子之間的蓄電裝置用端子薄膜及蓄電裝置。
本案依據2014年1月29日於日本申請之特願2014-014573號及2014年1月29日於日本申請之特願2014-014574號主張優先權,在此沿用其等內容。
近年來,可攜式機器的小型化或自然發電能量之有效活用的要求增加,可獲得更高電壓且能量密度高的鋰離子二次電池(蓄電裝置當中的一個)之研究開發正在進行。
在上述鋰離子二次電池所用的包裝材方面,以往多使用金屬製的罐體。然而,針對適用鋰離子二次電池之製品的薄型化或多樣化等之要求,從製造成本低的理由來考量,而逐漸採用將金屬層(例如,鋁箔)與樹脂薄膜疊層後的疊層體形成袋狀之包裝材的情形變多。
鋰離子二次電池具有:電池本體;將電池本體包入的包裝材;與電池本體的負極或正極連接且延伸於包裝材的外側之金屬端子(引出片引線;tab lead);及
分別覆蓋金屬端子的一部分的外周側面之蓄電裝置用端子薄膜(有時亦稱為「引出片封膠;tab sealant」)。
蓄電裝置用端子薄膜的一部分係被包裝材覆蓋,蓄電裝置用端子薄膜之剩餘的部分係自包裝材露出。蓄電裝置用端子薄膜係藉由熔接處理而與金屬端子接著。
蓄電裝置用端子薄膜係用以使構成包裝材的金屬層與金屬端子絕緣之薄膜。為此,除了蓄電裝置用端子薄膜與包裝材之密貼性及蓄電裝置用端子薄膜與金屬端子之密貼性以外,期望在上述熱封處理後具有充份的絕緣性(換言之,可具有充份的絕緣性之厚度)。
又,當蓄電裝置用端子薄膜的顏色是透明時,導致在進行有無蓄電裝置用端子薄膜介設在包裝材與金屬端子之間的檢查時,難以判定有無蓄電裝置用端子薄膜。
再者,當蓄電裝置用端子薄膜的顏色是透明時,導致在進行相對於金屬端子之蓄電裝置用端子薄膜的位置的檢查之際,難以精度佳地判定蓄電裝置用端子薄膜之安裝位置。
在蓄電裝置用端子薄膜的構造方面,已知有單層構造、疊層構造(例如,參照專利文獻1)。
專利文獻1揭示一種使以不飽和羧酸接枝變形的聚丙烯,或以不飽和羧酸接枝變形的聚乙烯層疊3層所成的蓄電裝置用端子薄膜(引線用薄膜)。
在上述蓄電裝置用端子薄膜之製造方法方面,可知有例如,使用膨脹成型法等的圓模頭之擠壓法、使
用T模頭之推模法等。使用具有圓模頭、T模頭等之塊的薄膜擠壓製造裝置,製造上述蓄電裝置用端子薄膜。
以此種裝置(具體言之,薄膜擠壓製造裝置等)所製造之蓄電裝置用端子薄膜係被捲繞於構成裝置的捲繞輥且被搬運及保管。
接著,在使用(加工)呈卷狀地纏繞於輥上的蓄電裝置用端子薄膜之際,一邊拉出卷(roll)狀的蓄電裝置用端子薄膜之一端一邊進行加工。
又,專利文獻1揭示:為精度佳地判定在包裝材與金屬端子之間是否介設有蓄電裝置用端子薄膜,係使用顏料或染料將蓄電裝置用端子薄膜(引線用薄膜)著色。
再者,專利文獻1揭示:在將蓄電裝置用端子薄膜著色的顏料方面,使用是無機顏料的碳酸鈣、無水矽酸、氧化鋁、鈷藍等之體質顏料、二氧化鈦、氧化鋅等之白色顏料、鐵墨、石墨等之黑色顏料等、或使用是有機顏料的不溶性偶氮顏料、偶氮色澱(azo lake)顏料等之偶氮顏料、銅酞藍、無金屬酞青沉澱等之酞藍顏料、蒽醌系顏料、硫靛藍顏料等之綜合多環顏料、及其他亞硝基顏料或日光螢光顏料等。
[專利文獻1]日本國特開2003-123710號公報
然而,當將所製造之蓄電裝置用端子薄膜纏繞成卷狀時,由於蓄電裝置用端子薄膜的兩面(一對的外面)是平坦的,故而彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜間的接觸面積變大,致使蓄電裝置用端子薄膜間之密貼性增加。
為此,當將呈卷狀地纏繞於輥上的蓄電裝置用端子薄膜的一端一邊拉出一邊進行加工時,會有在彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜間發生堵塞(blocking)現象之問題。
於是,本發明之目的在於提供一種可抑制在將呈卷狀地纏繞於輥上的蓄電裝置用端子薄膜的一端拉出時發生阻塞現象之蓄電裝置用端子薄膜及蓄電裝置。
又,在使用上述專利文獻1所揭示之顏料對蓄電裝置用端子薄膜著色之情況,難以用濃的色調進行著色。
為此,例如,在金屬端子的寛度窄(例如,3mm以下)、蓄電裝置用端子薄膜的寛度亦窄(例如,5mm以下)情況,難以精度佳地進行判定蓄電裝置用端子薄膜之安裝位置。
於是,本發明之目的在於提供一種藉由在構成被配置於2個最外層間的中間層之絕緣層上添加屬導電性顏料的碳黑或石墨等而以濃的色調將中間層著色,可提升蓄電裝置用端子薄膜之檢查精度,且可充份確保被熔接蓄電裝置用端子薄膜之金屬端子與中間層之間的絕緣性的蓄電裝置用端子薄膜,及蓄電裝置。
為解決上述課題,本發明第一態樣的蓄電裝置用端子薄膜係以覆蓋和構成蓄電裝置的蓄電裝置本體電性連接之金屬端子的一部分的外周面之方式作配置之蓄電裝置用端子薄膜,具有:第1最外層,含有第1絕緣層;第2最外層,含有第2絕緣層;及不定形的絕緣性填料,被添加於前述第1絕緣層及前述第2絕緣層當中至少一方的絕緣層,使前述不定形的絕緣性填料的一部分自添加有前述不定形的絕緣性填料之前述絕緣層的外面突出地作配置。
依據本發明第一態樣的蓄電裝置用端子薄膜,配置成使添加於第1絕緣層及第2絕緣層中至少一方的絕緣層之不定形的絕緣性填料的一部分自絕緣層的外面突出。藉此,減少在使蓄電裝置用端子薄膜彼此接觸時之蓄電裝置用端子薄膜間的接觸面積(接觸面積減少),可提升彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜間之滑動性(換言之,提升防堵塞(anti-blocking)效果)。
藉此,可抑制例如在將纏繞成卷狀的蓄電裝置用端子薄膜的一端拉出時發生阻塞現象。
再者,因絕緣層含有絕緣性填料,在使蓄電裝置用端子薄膜熔接於金屬端子時,絕緣性填料作為間隔件發揮機能。為此,因可抑制絕緣層的厚度變薄,故可提升由含有不定形的絕緣性填料之絕緣層構成的最外層之絕緣性。
又,上述本發明第一態樣的蓄電裝置用端子
薄膜中,前述不定形的絕緣性填料的平均粒徑亦可在0.1~20μm的範圍內。
當不定形的絕緣性填料的平均粒徑小於0.1μm時,從絕緣層的外面露出的不定形的絕緣性填料的尺寸變太小,故而導致難以獲得充份的防堵塞效果。
另一方面,當不定形的絕緣性填料的平均粒徑大於20μm時,不定形的絕緣性填料的尺寸變得過大,故而導致與金屬端子(換言之,引出片引線;tab lead)或包裝材之接觸面積變少,接著性降低。
因此,藉由將不定形的絕緣性填料的平均粒徑設為0.1~20μm的範圍內,可獲得充份的防堵塞效果並提升蓄電裝置用端子薄膜之密貼性。
又,上述本發明第一態樣的蓄電裝置用端子薄膜中,被添加前述不定形的絕緣性填料之前述絕緣層的厚度亦可為前述不定形的絕緣性填料之平均粒徑的2~30倍的值。
當被添加不定形的絕緣性填料之絕緣層的厚度是小於不定形的絕緣性填料之平均粒徑的2倍的值,則從絕緣層的外面突出之不定形的絕緣性填料的比率變太大,故而導致金屬端子(換言之,引出片引線;tab lead)與蓄電裝置用端子薄膜之密貼性或包裝材與蓄電裝置用端子薄膜之密貼性降低。
當被添加不定形的絕緣性填料之絕緣層的厚度是大於不定形的絕緣性填料之平均粒徑的30倍的值時,不定形的絕緣性填料從絕緣層突出之比率變非常低,故而導致難
以獲得充份的防堵塞效果。
因此,藉由將被添加不定形的絕緣性填料之絕緣層的厚度設為不定形的絕緣性填料之平均粒徑的2~30倍的值,可獲得充份的防堵塞效果並提升蓄電裝置用端子薄膜之密貼性。
又,上述本發明第一態樣的蓄電裝置用端子薄膜中,前述不定形的絕緣性填料的添加量亦可為0.1~20wt%。
當不定形的絕緣性填料的添加量少於0.1%時,從絕緣層的外面突出之不定形的絕緣性填料數量太少,故而減少蓄電裝置用端子薄膜間的接觸面積之效果不充足。
因此,難以提升彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜間之滑動性(換言之,提升防堵塞效果)。
另一方面,當不定形的絕緣性填料的添加量多過20%時,因從絕緣層的外面突出之不定形的絕緣性填料的數量變過多,而導致蓄電裝置用端子薄膜間(具體言之,絕緣層間)的接觸面積變少。
藉此,在蓄電裝置用端子薄膜與金屬端子或包裝材熔接後,變得難以充份確保蓄電裝置用端子薄膜與金屬端子或包裝材之間的接著性。
因此,藉由將絕緣層所含之不定形的絕緣性填料的添加量設為0.1~20%,可在不降低蓄電裝置用端子薄膜與金屬端子或包裝材之間的接著性之下提升彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜間之滑動性(換言之,提升防
堵塞效果)。
又,上述本發明第一態樣的蓄電裝置用端子薄膜中,亦可僅於前述第1絕緣層及前述第2絕緣層當中的一絕緣層添加前述不定形的絕緣性填料。
如此,即便是僅於第1絕緣層及第2絕緣層當中的一絕緣層添加不定形的絕緣性填料之情況,亦可提升彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜間之滑動性(換言之,提升防堵塞效果)。
藉此,可抑制例如在將纏繞成卷狀的蓄電裝置用端子薄膜的一端拉出時發生阻塞現象。
再者,因為絕緣性填料作為間隔件發揮機能,而可抑制絕緣層的厚度變薄,故可提升由含有不定形的絕緣性填料之絕緣層構成的最外層之絕緣性。
又,上述本發明第一態樣的蓄電裝置用端子薄膜中,亦可具有配置在前述第1最外層與前述第2最外層之間的第3絕緣層,及含有添加於前述第3絕緣層之顏料的中間層。
如此,因為具有配置在第1最外層與第2最外層之間的第3絕緣層,及含有添加於第3絕緣層之顏料的中間層,可利用顏料將中間層著色。
藉此,因蓄電裝置用端子薄膜的視認性提升,故可精度佳地進行蓄電裝置用端子薄膜是否附在金屬端子上之判定、相對於金屬端子之蓄電裝置用端子薄膜的安裝位置之判定。
又,上述本發明第一態樣的蓄電裝置用端子
薄膜中,亦可在前述中間層與前述第1最外層之間,及在前述中間層與前述第2最外層之間分別配置第4絕緣層。
如此,透過在中間層與第1最外層之間及中間層與第2最外層之間分別配置第4絕緣層,例如,在顏料使用具導電性的碳黑之情況,能更加提升中間層與構成包裝材的金屬層之間的絕緣性,及中間層與金屬端子之間的絕緣性。
為解決上述課題,本發明第二態樣的蓄電裝置具有:上述第一態樣的蓄電裝置用端子薄膜;進行充放電之蓄電裝置本體;電性連接於前述蓄電裝置本體,且一部分被前述蓄電裝置用端子薄膜所覆蓋之一對的前述金屬端子;包覆前述蓄電裝置用端子薄膜的一部分及前述蓄電裝置本體之包裝材。
依據本發明第二態樣的蓄電裝置,藉由上述第一態樣的蓄電裝置用端子薄膜覆蓋金屬端子的一部分,可獲得充份的防堵塞效果並提升蓄電裝置用端子薄膜與金屬端子之密貼性。
又,上述本發明第二態樣的蓄電裝置中,亦可為前述第1最外層係以覆蓋前述金屬端子的一部分的外周面之方式配置,前述第2最外層係以與前述包裝材接觸之方式配置。
如此,透過使另一方的最外層以和包裝材接觸之方式配置,可提升另一方的最外層與包裝材之密貼性。
再者,本發明者為解決上述問題,研究出了在疊層有3層以上的絕緣層之蓄電裝置用端子薄膜中,藉
由在構成位於2個最外層之間的中間層之絕緣層添加屬導電性顏料的碳黑或石墨(以下,稱為「導電性顏料」),將中間層著色成黑色,使視認性較以往提升。
而且,經本發明者精心檢討的結果,在使具有被上述導電性顏料著色的中間層之蓄電裝置用端子薄膜以覆蓋金屬端子的外周側面之方式作配置的情況,為確保因含有導電性顏料而具導電性的中間層與金屬端子之間的絕緣性,研究出重要的是:在使蓄電裝置用端子薄膜與金屬端子熔接之熱封處理(透過施加既定的溫度及壓力使之熔接的處理)後,配置在中間層與金屬端子之間的最外層的厚度不會變得太薄。
為解決上述課題,本發明第三態樣的蓄電裝置用端子薄膜係以覆蓋和構成蓄電裝置的蓄電裝置本體電性連接之金屬端子的一部分的外周面之方式作配置之蓄電裝置用端子薄膜,具有:第1最外層,含有第1絕緣層;第2最外層,含有第2絕緣層;及配置在前述第1最外層與前述第2最外層之間的第3絕緣層,及含有添加於前述第3絕緣層,可著色成黑色的導電性顏料之中間層,絕緣性填料被添加於前述第1絕緣層及前述第2絕緣層當中至少一方的絕緣層。
依據本發明第三態樣的蓄電裝置用端子薄膜,藉由在第3絕緣層添加可著色成黑色的導電性顏料,能以濃的色調(具體言之,黑色)將中間層著色。
藉此,因蓄電裝置用端子薄膜的視認性提升,故可提升蓄電裝置用端子薄膜的檢查(例如,蓄電裝置用端子薄
膜是否附在金屬端子上之檢查、相對於金屬端子之蓄電裝置用端子薄膜的安裝位置之檢查等)之精度。
特別是,在金屬端子的寛度窄、蓄電裝置用端子薄膜的寛度窄之情況有效。
又,藉由在第1絕緣層及第2絕緣層當中至少一方的絕緣層添加絕緣性填料,熱封處理(透過施加既定的溫度及壓力使金屬端子與最外層熔接之處理)後,可使作為間隔件用之絕緣性填料發揮機能,俾確保添加有絕緣性填料之最外層的厚度。
藉此,透過以添加有絕緣性填料之最外層與金屬端子接觸之方式配置蓄電裝置用端子薄膜,可充份確保因含有導電性顏料而具導電性的中間層與金屬端子之間的絕緣性。
再者,2個最外層含有絕緣性填料之情況,藉由配置在構成包裝材的金屬層與中間層之間的最外層,可提升金屬層與中間層之間的絕緣性。
亦即,依據本發明第三態樣的蓄電裝置用端子薄膜,藉由在構成被配置在2個最外層間的中間層之絕緣層添加導電性顏料而用濃的色調(黑色)將中間層著色,可提升蓄電裝置用端子薄膜之檢查精度,且可充份確保被熔接蓄電裝置用端子薄膜之金屬端子與中間層之間的絕緣性。
又,上述本發明第三態樣的蓄電裝置用端子薄膜中,亦可僅於前述第1絕緣層及前述第2絕緣層當中的一絕緣層添加絕緣性填料。
如此,即便是僅於第1絕緣層及第2絕緣層當中的一絕緣層添加絕緣性填料之情況,亦可提升蓄電裝置用端子薄膜之檢查精度,且可充份確保被熔接蓄電裝置用端子薄膜之金屬端子與中間層之間的絕緣性。
又,上述本發明第三態樣的蓄電裝置用端子薄膜中,前述中間層所含之前述導電性顏料的含量亦可為0.01wt%以上3.00wt%以下。
當中間層所含之導電性顏料的含量(濃度)小於0.01wt%時,則導致難以濃的色調將中間層著色。又,當添加於第3絕緣層之導電性顏料的含量多過3.00wt%時,則中間層的導電性變過高,故而導致難以充份確保中間層與金屬端子之間的電氣絕緣性。
因此,藉由將要添加於第3絕緣層之導電性顏料的含量(濃度)設為0.01wt%以上3.00wt%以下,可提升蓄電裝置用端子薄膜之視認性且可充份確保電氣絕緣性。
又,上述本發明第三態樣的蓄電裝置用端子薄膜中,前述絕緣性填料的平均粒徑亦可為添加有前述絕緣性填料之前述絕緣層的厚度的1/30~1/2倍的值。
如此,藉由將絕緣性填料的平均粒徑設為添加有絕緣性填料之絕緣層的厚度之1/30~1/2倍的值,可在不降低最外層(含有絕緣性填料的最外層)對金屬端子的熔接性之下使絕緣性填料作為間隔件充份發揮機能。
又,上述本發明第三態樣的蓄電裝置用端子薄膜中,前述絕緣性填料的含量(濃度)亦可為0.1wt%以上20wt%以下。
當添加於絕緣層之絕緣性填料的含量小於0.1wt%時,因絕緣性填料的含量變少(因絕緣性填料不太發揮作為間隔件之機能),而導致在熔接處理後,含有絕緣性填料之最外層的厚度變得太薄。
因此,導致難以藉由配置在中間層與金屬端子之間的最外層將中間層與金屬端子之間絕緣。
又,當添加於絕緣層之絕緣性填料的含量多過20wt%時,絕緣層的比例變小,故而導致含有絕緣性填料之最外層與金屬端子之間的熔接性(換言之,密貼性)。
因此,藉由將要添加於絕緣層之絕緣性填料的含量設為0.1wt%以上20wt%以下,而不會降低被添加有絕緣性填料的最外層與金屬端子之間的熔接性,且可使具導電性的中間層與金屬端子之間絕緣。
又,上述本發明第三態樣的蓄電裝置用端子薄膜中,前述絕緣性填料的形狀亦可為球形。
如此,藉由將絕緣性填料的形狀設為球形,相較於使用不定形的填料作為絕緣性填料之情況,可提升絕緣性填料作為間隔件的機能,故於熱封處理後,可增厚含有絕緣性填料之最外層的厚度。
又,上述本發明第三態樣的蓄電裝置用端子薄膜中,亦可於前述中間層與前述第1最外層之間及前述中間層與前述第2最外層之間分別配置第4絕緣層。
如此,透過在中間層與第1最外層之間及中間層與第2最外層之間分別配置第4絕緣層,可提升中間層與構成包裝材的金屬層之間的絕緣性,及提升中間層與金
屬端子之間的絕緣性。
為解決上述課題,本發明第四態樣的蓄電裝置係具有:上述第三態樣的蓄電裝置用端子薄膜;進行充放電之蓄電裝置本體;電性連接於前述蓄電裝置本體且一部分被前述蓄電裝置用端子薄膜所覆蓋之一對的前述金屬端子;包覆前述蓄電裝置用端子薄膜的一部分及前述蓄電裝置本體之包裝材。
依據本發明第四態樣的蓄電裝置,透過上述第三態樣的蓄電裝置用端子薄膜覆蓋金屬端子的一部分,可提升蓄電裝置用端子薄膜之檢查精度並可充份確保被熔接蓄電裝置用端子薄膜之金屬端子與中間層之間的絕緣性。
又,上述本發明第四態樣的蓄電裝置中,前述第1最外層係以覆蓋前述金屬端子的一部分的外周面之方式配置,前述第2最外層係以與前述包裝材接觸之方式配置,前述第1最外層亦可含有前述絕緣性填料。
如此,透過使以覆蓋金屬端子的一部分的外周面之方式配置的一方的最外層含有絕緣性填料,可充份確保被熔接蓄電裝置用端子薄膜之金屬端子與中間層之間的絕緣性。
依據本發明第一態樣的蓄電裝置用端子薄膜,及第二態樣的蓄電裝置,可抑制在將呈卷狀地纏繞於輥上的蓄電裝置用端子薄膜的一端拉出時發生阻塞現象。
依據本發明第三態樣的蓄電裝置用端子薄膜
,可提升蓄電裝置用端子薄膜之檢查精度,且可充份確保含有可著色成黑色的導電性顏料之中間層與金屬端子之間的電氣絕緣性。
10、110‧‧‧蓄電裝置
11、111‧‧‧蓄電裝置本體
13、113‧‧‧包裝材
14、114‧‧‧金屬端子
14-1、114-1‧‧‧金屬端子本體
14-2、114-2‧‧‧防腐蝕層
16、116‧‧‧蓄電裝置用端子薄膜
21、121‧‧‧內層
22、122‧‧‧內層側接著劑層
23-1、23-2、123-1、123-2‧‧‧防腐蝕處理層
24、124‧‧‧阻障層
25、125‧‧‧外層側接著劑層
26、126‧‧‧外層
31、131‧‧‧第1最外層
32、132‧‧‧第2最外層
33、133‧‧‧中間層
35、135‧‧‧第1絕緣層
35a、38a‧‧‧外面
36、39‧‧‧不定形絕緣性填料
136、139‧‧‧絕緣性填料
38、138‧‧‧第2絕緣層
41、141‧‧‧第3絕緣層
42‧‧‧顏料
142‧‧‧導電性顏料
圖1係顯示本發明第1實施形態的蓄電裝置之概略構成的斜視圖。
圖2係顯示圖1所示的包裝材的切斷面之一例的剖面圖。
圖3係圖1所示的蓄電裝置用端子薄膜及金屬端子的A-A線方向之剖面圖。
圖4係將纏繞成卷狀蓄電裝置用端子薄膜的一部分放大之示意剖面圖。
圖5係顯示本發明第2實施形態的蓄電裝置之概略構成的斜視圖。
圖6係顯示圖5所示的包裝材的切斷面之一例的剖面圖。
圖7係圖5所示的蓄電裝置用端子薄膜及金屬端子的B-B線方向之剖面圖。
以下,參照圖面並針對適用本發明之實施形態作詳細說明。此外,以下說明所用的圖面係用以說明本發明實施形態之構成者,圖示之各部的大小或厚度或尺寸等係有與實際的蓄電裝置用端子薄膜、及蓄電裝置的尺寸關係相異的情況。
(第1實施形態)
圖1係顯示本發明第1實施形態的蓄電裝置之概略構成的斜視圖。圖1中,以蓄電裝置10為一例,舉鋰離子二次電池為例並圖示,進行以下的說明。
此外,作成圖1所示的構成之鋰離子二次電池有時稱為電池包,或電池單元。
參照圖1,本實施形態的蓄電裝置10為鋰離子二次電池,具有:蓄電裝置本體11;包裝材13;一對的金屬端子14(有時亦稱為「引出片引線;tab lead」);及蓄電裝置用端子薄膜16(有時亦稱為「引出片封膠;tab sealant」)。
蓄電裝置本體11係進行充放電之電池本體。包裝材13係以覆蓋蓄電裝置本體11的表面,且與蓄電裝置用端子薄膜16的一部分接觸之方式作配置。
圖2係顯示圖1所示的包裝材的切斷面之一例的剖面圖。圖2中,對與圖1所示的構造體相同構成部分賦予同一符號。
此處,參照圖2並針對包裝材13的一構成例作說明。
包裝材13係作成從與蓄電裝置本體11接觸之內側,依序疊層有內層21、內層側接著劑層22、防腐蝕處理層23-1、屬金屬層的阻障層24、防腐蝕處理層23-2、外層側接著劑層25、及外層26之7層構造。
在內層21的母材方面,可使用例如將無水馬來酸等接枝於聚烯烴樹脂或聚烯烴樹脂而變成之酸變成聚烯烴樹脂。
在上述聚烯烴樹脂方面,可使用例如低密度、中密度、高密度的聚乙烯;乙烯-α烯烴共聚物;同元、嵌段、或無規聚丙烯;丙烯-α烯烴共聚物等。此等聚烯烴樹脂係可單獨使用1種,亦可2種以上併用。
又,內層21亦可因應所需之機能而使用單層薄膜或疊層有複數層之多層薄膜來構成。具體言之,例如,為賦予防濕性,亦可使用介設有乙烯-環狀烯共聚物、聚甲基戊烯等之樹脂的多層薄膜。
再者,內層21亦可含有例如各種添加劑(例如,難燃劑、滑劑、防堵塞劑、抗氧化劑、光安定劑、黏著賦予劑等)。
內層21的厚度以例如在10~150μm的範圍內作設定較佳,但30~80μm更佳。
當內層21的厚度比10μm薄時,會有包裝材13彼此的熱封密貼性,包裝材13與蓄電裝置用端子薄膜16之密貼性降低之虞。又,當內層21的厚度比150μm還厚時,因為是增加包裝材13之成本的主要原因,故不適宜。
在內層側接著劑層22方面,例如,可適宜選擇使用一般的乾式積層用接著劑、酸改質之熱熔接性樹脂等,公知的接著劑。
如圖2所示,將防腐蝕處理層23-1,23-2形成於阻障層24的兩面上,在性能上較佳,但考量成本面,亦可僅在位於內層側接著劑層22側之阻障層24的面上配置防腐蝕處理層23-1。
阻障層24係具導電性的金屬層。在阻障層24
的材料方面,例如可例示鋁、不鏽鋼等,但從成本、重量(密度)等之觀點來看,鋁是適合的。
在外層側接著劑層25方面,可使用例如以聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯基多元醇等為主劑之聚氨基甲酸乙酯系的一般接著劑。
在外層26方面,例如,可使用尼龍、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等之單膜,或多層膜。
外層26係與內層21同樣,亦可含有例如各種添加劑(例如,難燃劑、滑劑、防堵塞劑、抗氧化劑、光安定劑、黏著賦予劑等)。
又,外層26例如在漏液時的對策方面亦可具有藉由在電解液上疊層不溶性樹脂、或在電解液上塗布不溶性樹脂成分所形成的保護層。
圖3係圖1所示的蓄電裝置用端子薄膜及金屬端子的A-A線方向之剖面圖。圖3中,對與圖1所示的構造體同一構成部分賦予同一符號。
參照圖1及圖3,一對(圖1的情況,2個)的金屬端子14具有金屬端子本體14-1與防腐蝕層14-2。
一對的金屬端子本體14-1當中的一金屬端子本體14-1係與蓄電裝置本體11的正極電性連接,另一方的金屬端子本體14-1係與蓄電裝置本體11的負極電性連接。
一對的金屬端子本體14-1係在與蓄電裝置本體11疏離的方向延伸,其一部分是從包裝材13露出。一對的金屬端子本體14-1的形狀係可作成例如平板形狀。
在金屬端子本體14-1的材料方面,可使用金
屬。作為金屬端子本體14-1的材料之金屬,係以考慮蓄電裝置本體11的構造、蓄電裝置本體11之各構成要素的材料等而決定較佳。
例如,在蓄電裝置10是鋰離子二次電池的情況,使用鋁作為正極用集電體,使用銅作為負極用集電體。
在此情況,在與蓄電裝置本體11的正極連接之金屬端子本體14-1的材料方面,以使用鋁較佳。又,當考慮對電解液之耐蝕性時,在與蓄電裝置本體11的正極連接之金屬端子本體14-1的材料方面,例如適合使用1N30等之純度97%以上的鋁素材。
再者,在使金屬端子本體14-1彎曲之情況,以使用為附加柔軟性之目的而經充份的退火而調質的O材較佳。
在與蓄電裝置本體11的負極連接之金屬端子本體14-1的材料方面,以使用在表面形成有鎳鍍敷層的銅,或鎳較佳。
金屬端子本體14-1的厚度係與鋰離子二次電池的尺寸、容量相依存。在鋰離子二次電池是小型的情況,金屬端子本體14-1的厚度係設為例如50μm以上即可。
又,在蓄電、車載用途等之大型的鋰離子二次電池的情況,金屬端子本體14-1的厚度係可在例如100~500μm的範圍內作適宜設定。
防腐蝕層14-2係配置成覆蓋金屬端子本體14-1的表面。鋰離子二次電池的情況,在電解液含有LiPF6等之腐蝕成分。
防腐蝕層14-2係用以抑制金屬端子本體14-1被電解液所含之LiPF6等之腐蝕成分所腐蝕的層。
參照圖3,蓄電裝置用端子薄膜16係配置成覆蓋金屬端子14的一部分的外周面。蓄電裝置用端子薄膜16係設成和金屬端子14的外周側面接觸之第1最外層31、和包裝材13接觸之第2最外層32、及配置在第1最外層31與第2最外層32之間的中間層33疊層之構成。
第1最外層31係配置成覆蓋含有顏料42的中間層33之一面(第1面)。第1最外層31係作成含有屬絕緣樹脂層的第1絕緣層35、及不定形絕緣性填料36(形狀呈不定形之絕緣性填料)的構成。
第1絕緣層35(換言之,第1最外層31)係配置成覆蓋金屬端子14的一部分的外周面。
第1最外層31係透過以覆蓋金屬端子14的外周面(金屬端子的一部分的外周面)之方式配置,而具有將金屬端子14的周方向密封並使蓄電裝置用端子薄膜16與金屬端子14密貼之機能。
因此,在構成第1絕緣層35的材料方面,例如,使用接著性優異的樹脂即可。在構成第1絕緣層35的樹脂材料方面,可使用例如將無水馬來酸等接枝於聚烯烴樹脂而改性之酸改性聚烯烴樹脂等。
第2最外層32係配置成覆蓋含有顏料42的中間層33之另一面(第2面,第1面的相反面)。第2最外層32係作成含有屬絕緣樹脂層的第2絕緣層38、不定形絕緣性填料36(形狀呈不定形之絕緣性填料)之構成。
第2絕緣層38(換言之,第2最外層32)係透過與包裝材13(具體言之,圖2所示的內層21)熔接而和包裝材13接觸。
第1絕緣層35係透過與包裝材13熔接而具有將包裝材13內密封並使蓄電裝置用端子薄膜16與包裝材13(具體言之,圖2所示的內層21)密貼之機能。
因此,從蓄電裝置用端子薄膜16與包裝材13的密貼性之觀點來看,在第1絕緣層35方面,使用與作為內層21的母材的樹脂同系統的樹脂(例如,聚烯烴系樹脂)即可。
第1絕緣層35的厚度係例如設為不定形絕緣性填料36的平均粒徑(例如,0.1~20μm)之2~30倍的值即可。
當被添加不定形絕緣性填料36之第1絕緣層35的厚度是小於不定形絕緣性填料36的平均粒徑的2倍的值時,從第1絕緣層35的外面35a突出之不定形絕緣性填料36的比率變太大。因而導致金屬端子14(換言之,引出片引線;tab lead)與第1絕緣層35之密貼性降低。
當被添加不定形絕緣性填料36之第1絕緣層35的厚度是大於不定形絕緣性填料36的平均粒徑的30倍的值時,從第1絕緣層35的外面35a突出之不定形絕緣性填料36的比率變非常低,故而難以獲得充份的防堵塞效果。
因此,藉由將被添加不定形絕緣性填料36之第1絕緣層35的厚度設為不定形絕緣性填料36的平均粒徑的2~30倍的值,可獲得充份的防堵塞效果並提升密貼性。
圖4係將捲成卷狀的蓄電裝置用端子薄膜的
一部分放大之示意的剖面圖。圖4中,對與圖3所示的構造體同一構成部分賦予同一符號。
參照圖3及圖4,不定形絕緣性填料36係添加於第1絕緣層35。不定形絕緣性填料36係以其一部分自第1絕緣層35的外面35a(與圖3所示的防腐蝕層14-2接觸的面)突出之方式配置。不定形絕緣性填料36中之從外面35a突出的部分係作為防堵塞劑發揮機能。
如此,藉由以使不定形絕緣性填料36的一部分自第1絕緣層35的外面35a突出地配置,例如,如圖4所示,在使蓄電裝置用端子薄膜16彼此接觸時,位在自外面35a突出的不定形絕緣性填料36之周圍的外面35a變成與第2絕緣層38的外面38a不接觸。為此,可減少蓄電裝置用端子薄膜16間的接觸面積(具體言之,第1絕緣層35的外面35a與第2絕緣層38的外面38a之接觸面積)。藉此,可提升彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜16間之滑動性(換言之,提升防堵塞效果)。
因此,可抑制在將纏繞成卷狀的蓄電裝置用端子薄膜16的一端拉出時發生阻塞現象。
上述不定形絕緣性填料36在熔接處理後(透過施加既定的溫度及壓力使包裝材13與第2最外層32熔融接著之處理後),亦作為間隔件發揮機能,用以確保第1最外層31的厚度。
為此,可抑制在熔接處理後第1最外層31的厚度變得比既定的厚度還薄,故即使是例如使用導電性的碳黑作為構成中間層33的顏料42之情況亦可充份確保金屬端子14
與中間層33之間的電氣絕緣性。
在不定形絕緣性填料36方面,可以是不定形之透明的絕緣性填料,亦可為被著色之不定形的絕緣性填料。具體言之,在不定形絕緣性填料36方面,可使用例如,金屬氧化物(例如,氧化鋁或矽石等)構成的填料,有機材料(例如,聚碳酸酯、環氧樹脂)構成的填料等。
從蓄電裝置用端子薄膜16的成本觀點來看,在不定形絕緣性填料36方面,以廉價之不定形的矽石填料較佳。
不定形絕緣性填料36的平均粒徑係例如設為0.1~20μm的範圍內即可。
當不定形絕緣性填料36的平均粒徑小於0.1μm時,從第1絕緣層35的外面35a露出的不定形絕緣性填料36的尺寸變太小,故而導致難以獲得充份的防堵塞效果。
另一方面,當不定形絕緣性填料36的平均粒徑大於20μm時,不定形絕緣性填料36的尺寸變得過大,故而導致與金屬端子14(換言之,引出片引線;tab lead)之接觸面積變少,接著性降低。
因此,藉由將不定形絕緣性填料36的平均粒徑設為0.1~20μm的範圍內,可獲得充份的防堵塞效果並能提升密貼性。
添加於第1絕緣層35之不定形絕緣性填料36的添加量係例如可在0.1~20wt%的範圍內作適宜設定。
當不定形絕緣性填料36的添加量少於0.1wt%時,從第1絕緣層35的外面35a突出之不定形絕緣性填料36的數量太少,故而減少蓄電裝置用端子薄膜16間的接觸面積之
效果不充份。
因此,難以提升彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜16間之滑動性(換言之,提升防堵塞效果)。
另一方面,當不定形絕緣性填料36的添加量多過20wt%時,從第1絕緣層35的外面35a突出之不定形絕緣性填料36之數量變過多,而導致蓄電裝置用端子薄膜間(具體言之,絕緣層間)之接觸面積變非常少。
藉此,在蓄電裝置用端子薄膜16與金屬端子14熔接後,變得難以充份確保蓄電裝置用端子薄膜16與金屬端子14之間的接著性(參照圖1)。
因此,藉由將添加第1絕緣層35之不定形絕緣性填料36的添加量設為0.1~20wt%的範圍內,可在不降低蓄電裝置用端子薄膜16與金屬端子14或包裝材13之間的接著性下提升彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜16間之滑動性(換言之,提升防堵塞效果)。
參照圖3及圖4,第2最外層32係配置成覆蓋含有顏料42的中間層33之另一面。第2最外層32係作成含有屬絕緣樹脂層的第2絕緣層38、不定形絕緣性填料39(形狀呈不定形之絕緣性填料)之構成。
第2絕緣層38(換言之,第2最外層32)係透過與包裝材13(具體言之,圖2所示的內層21)熔接而和包裝材13接觸。
第2絕緣層38係透過與包裝材13熔接而具有將包裝材13內密封並使蓄電裝置用端子薄膜16與包裝材13(具體言之,圖2所示的內層21)密貼之機能。
因此,從蓄電裝置用端子薄膜16與包裝材13的密貼性之觀點來看,在第2絕緣層38方面,使用與作為內層21的母材的樹脂同系統之樹脂(例如,聚烯烴系樹脂)即可。
不定形絕緣性填料39係添加於第2絕緣層38。不定形絕緣性填料39係以其一部分自第2絕緣層38的外面38a突出的方式配置。不定形絕緣性填料39中之從外面38a突出的部分係作為防堵塞劑發揮機能。
藉此,從第2絕緣層38的外面38a突出一部分之方式配置的不定形絕緣性填料39,係可獲得與從第1絕緣層35的外面35a突出一部分之方式配置的不定形絕緣性填料36同樣的效果(具體言之,可提升彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜16間之滑動性(換言之,提升防堵塞效果)的效果)。
因此,可抑制在將纏繞成卷狀的蓄電裝置用端子薄膜16的一端拉出時發生阻塞現象。
上述不定形絕緣性填料39在熔接處理後(透過施加既定的溫度及壓力使包裝材13與第2最外層32熔融接著之處理後),亦作為間隔件發揮機能,用以確保第2最外層32的厚度。
為此,可抑制在熔接處理後,第2最外層32的厚度變得比既定的厚度薄,故即使是例如使用導電性的碳黑作為構成中間層33的顏料42之情況亦可充份確保構成包裝材13的阻障層24(金屬層)與中間層33之間的電氣絕緣性。
不定形絕緣性填料39可以是不定形之透明的絕緣性填料,亦可為被著色之不定形的絕緣性填料。具體
言之,在不定形絕緣性填料39方面,可使用例如,金屬氧化物(例如,氧化鋁或矽石等)構成的填料,有機材料(例如,聚碳酸酯、環氧樹脂)構成的填料等。
從蓄電裝置用端子薄膜16的成本觀點來看,在不定形絕緣性填料39方面,以廉價的不定形的矽石填料較佳。
當不定形絕緣性填料39的平均粒徑小於0.1μm時,從第2絕緣層38的外面38a露出的不定形絕緣性填料39的尺寸變太小,故而導致難以獲得充份的防堵塞效果。
另一方面,當不定形絕緣性填料39的平均粒徑大於20μm時,不定形絕緣性填料39之尺寸變過大,故而導致與包裝材13之接觸面積變少,接著性降低。
因此,藉由將不定形絕緣性填料39的平均粒徑設為0.1~20μm的範圍內,可獲得充份的防堵塞效果並能提升密貼性。
第2絕緣層38所含之不定形絕緣性填料39的添加量係例如可在0.1~20wt%的範圍內作適宜設定。
當第2絕緣層38所含之不定形絕緣性填料39的添加量少於0.1wt%時,從第2絕緣層38的外面38a突出之不定形絕緣性填料39的數量太少,故而減少蓄電裝置用端子薄膜16間的接觸面積之效果不充份。
因此,難以提升彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜16間之滑動性(換言之,提升防堵塞效果)。
另一方面,當第2絕緣層38所含之不定形絕緣性填料39的添加量多過20wt%時,因從第2絕緣層38的
外面38a突出之不定形絕緣性填料39之數量變過多,而導致蓄電裝置用端子薄膜間(具體言之,絕緣層間)之接觸面積變非常少。
藉此,在蓄電裝置用端子薄膜16與包裝材13熔接後(熱封後),變得難以充份確保蓄電裝置用端子薄膜16與包裝材13之間的接著性(參照圖1)。
因此,藉由將第2絕緣層38所含之不定形絕緣性填料39的添加量設為0.1~20wt%的範圍內,可在不降低蓄電裝置用端子薄膜16與金屬端子14或包裝材13之間的接著性下提升彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜16間之滑動性(換言之,提升防堵塞效果)。
此外,上述不定形絕緣性填料39的平均粒徑Ra係因應於目的可作成與不定形絕緣性填料36的平均粒徑Ra相同的值,亦可不同。
中間層33配置在第1最外層31與第2最外層32之間。中間層33係一面被第1最外層31覆蓋,另一面被第2最外層32所覆蓋。
中間層33係設為含有配置在第1最外層31與第2最外層32之間的絕緣樹脂層之第3絕緣層41及添加於第3絕緣層41之顏料42(著色劑)之構成。
在第3絕緣層41的材料方面,使用在熔接及熱封處理時不易熔融,熔點高的樹脂材料即可。具體言之,在第3絕緣層41的材料方面,例如,從與第1最外層31及第2最外層32的密貼性之觀點來看,使用聚烯烴即可。
又,在欲使中間層33之絕緣性提升的情況,在第3絕
緣層41的材料方面,亦可使用例如,PET(聚對苯二甲酸乙二酯;Polyethylene terephthalate)等之聚酯、耐熱性樹脂(例如,聚碳酸酯等)。
構成中間層33的第3絕緣層41沒有必要是單層構造,例如亦可作成透過接著劑貼合複數個聚酯層而成的多層構造。
中間層33的厚度(換言之,第3絕緣層41的厚度),例如可在10~200μm的範圍內作適宜設定,20~100μm較佳。
此外,中間層33在金屬端子14與第1最外層31之平衡上是重要的,在第1最外層31、金屬端子14的厚度是厚的情況,中間層33的厚度亦可因應其厚度而增厚。
顏料42被用在將中間層33著色。如此,藉由將中間層33著色,與具有未添加顏料42的中間層之蓄電裝置用端子薄膜相較下,可提升蓄電裝置用端子薄膜16之視認性。
藉此,可提升蓄電裝置用端子薄膜16之檢查(具體言之,例如,蓄電裝置用端子薄膜16是否附在金屬端子14上之檢查、相對於金屬端子14之蓄電裝置用端子薄膜16的安裝位置之檢查等)之精度。
在顏料42方面,可使用例如有機顏料、無機顏料等。
在有機顏料方面,例如,可舉出偶氮系、酞藍系、喹吖酮系、蒽醌系、雙噁嗪(dioxazine)系、靛藍-硫靛藍(indigo thioindigo)系、苝酮-苝(perinone perylene)系、異假吲哚
(isoindolenine)系等,在無機顏料方面,可舉出碳黑系、氧化鈦系、鎘系、鉛系、氧化鉻系等,其他可使用雲母(mica)的微粉末、魚鱗箔等。
在有機顏料的具體例方面,可使用例如以下顏料。
可著色成黃色的有機顏料方面,可使用例如異吲哚啉酮、異吲哚啉、喹啉黃、蒽醌(黃士酮)、甲亞胺、二苯并哌喃等。
可著色成橙色的有機顏料方面,可使用例如吡咯并吡咯二酮、苝、蒽醌、迫位酮(perinone)、喹吖酮等。
可著色成紅色的有機顏料方面,可使用例如蒽醌、喹吖酮、吡咯并吡咯二酮、苝、靛類染料等。
可著色成紫色的有機顏料方面,可使用例如(oxazine)(雙(dioxazine))、喹吖酮、苝、靛類染料、蒽醌、二苯并哌喃、苯并咪唑酮、紫蒽酮等。
可著色成藍色的有機顏料方面,可使用例如酞藍、蒽醌、靛類染料等。
可著色成綠色的有機顏料方面,可使用例如酞藍、苝、甲亞胺等。
在無機顏料的具體例方面,可使用例如以下的顏料。
可著色成白色的無機顏料方面,可使用例如氧化鋅、鉛白、鋅銅白、二氧化鈦、沈澱性硫酸鋇、重晶石粉等。
可著色成紅色的無機顏料方面,可使用例如紅丹、氧化鐵紅等。
可著色成黃色的無機顏料方面,可使用例如鉻黃、鋅黃(鋅黃1種、鋅黃2種)等。
可著色成藍色的無機顏料方面,可使用例如紺藍、普魯士藍(鐵氰化鉀)等。
可著色成黑色的無機顏料方面,可使用例如碳黑等。
第3絕緣層41所含之上述有機顏料及無機顏料的含量係可在0.01wt%以上3.00wt%以下的範圍內作適宜設定。
又,在顏料42方面,例如,以使用碳黑較佳。
如此,藉由在第3絕緣層41添加碳黑,能以濃的色調(具體言之,黑色)將中間層33著色。
藉此,因蓄電裝置用端子薄膜16的視認性更提升,故可精度更佳地進行蓄電裝置用端子薄膜16之檢查(具體言之,例如,蓄電裝置用端子薄膜16是否附在金屬端子14上之檢查、相對於金屬端子14之蓄電裝置用端子薄膜16的安裝位置之檢查等)。
特別是,在金屬端子14的寛度窄、蓄電裝置用端子薄膜16的寛度窄之情況有效。
作為顏料42之碳黑的粒徑係可在例如1nm~1μm的範圍內作適宜選擇。
第3絕緣層41所含之碳黑的添加量係例如設為0.01wt%以上3.00wt%以下即可。
當第3絕緣層41所含之碳黑的添加量是小於0.01wt%以上時,導致難以濃的色調將中間層33著色。又,當第3絕緣層41所含之碳黑的含量多過3.00wt%時,中間層33的
導電性變過高,故而難以充份確保導致中間層33與金屬端子14之間的電氣絕緣性。
因此,藉由將第3絕緣層41所含之碳黑的添加量設為0.01wt%以上3.00wt%以下,可提升蓄電裝置用端子薄膜16之視認性並可充份確保電氣絕緣性。
此外,亦可於第3絕緣層41添加絕緣性填料(未圖示)。亦即,中間層33亦可含有作為構成要素的絕緣性填料(未圖示)。
如此,藉由在第3絕緣層41添加絕緣性填料(未圖示),由於絕緣性填料是作為間隔件發揮機能,故可抑制在熔接後中間層33(具體言之,第3絕緣層41)的厚度變得比既定的厚度還薄。
在絕緣性填料方面,可使用例如金屬氧化物(例如,氧化鋁或矽石等)構成的填料、有機材料(例如,聚碳酸酯、環氧樹脂)構成的填料等。從蓄電裝置用端子薄膜16的成本觀點來看,在絕緣性填料方面,矽石填料較佳。
在絕緣性填料的形狀方面,可使用例如球形、不定形等。
依據本實施形態的蓄電裝置用端子薄膜,添加於第1絕緣層35之不定形絕緣性填料36被配置成自第1絕緣層35的外面35a突出,並且添加於第2絕緣層38之不定形絕緣性填料39被配置成自第2絕緣層38的外面38a突出。藉此,減少在使蓄電裝置用端子薄膜16彼此接觸時之蓄電裝置用端子薄膜16間的接觸面積(接觸面積減少),可
提升彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜16間之滑動性(換言之,提升防堵塞效果)。
藉此,可抑制例如在將纏繞成卷狀的蓄電裝置用端子薄膜16的一端拉出時發生阻塞現象。
又,第1絕緣層35含有絕緣性填料36,第2絕緣層38含有絕緣性填料39。藉此,在使蓄電裝置用端子薄膜16熔接於金屬端子14時,不定形絕緣性填料36、39作為間隔件發揮機能。
藉此,可抑制第1絕緣層35及第2絕緣層38的厚度變得比既定的厚度還薄,可提升含有不定形絕緣性填料36、39之第1最外層31及第2最外層32的絕緣性。
因此,例如,即使是將具導電性的碳黑(視認性優異的顏料)作為顏料42添加於第3絕緣層41的情況,亦可藉由第1最外層31及第2最外層32將具導電性的中間層33與金屬端子14及阻障層24之間電氣絕緣。
又,具有上述蓄電裝置用端子薄膜16之本實施形態的蓄電裝置10係可獲得與蓄電裝置用端子薄膜16同樣的效果。
此外,本實施形態中,係舉出以於構成第1最外層31及第2最外層32的第1絕緣層35及第2絕緣層38添加不定形絕緣性填料36、39,使不定形絕緣性填料36、39的一部分自外面35a,38a突出之情況為例作了說明。但不定形絕緣性填料36、39亦可以僅在第1絕緣層35及第2絕緣層38當中的一絕緣層添加,從絕緣層的外面突出一部分之
方式配置。
亦即,不定形絕緣性填料36、39係只要被添加於第1絕緣層35及第2絕緣層38當中至少一方的絕緣層即可。
在此情況,可獲得和上述說明的本實施形態的電設備用端子薄膜16同樣的效果(具體言之,提升彼此接觸之蓄電裝置用端子薄膜16間之滑動性(換言之,提升防堵塞效果)之效果)。
藉此,可抑制例如在將纏繞成卷狀的蓄電裝置用端子薄膜16的一端拉出時發生阻塞現象。
又,關於其他效果方面,例如,在以覆蓋金屬端子14的一部分的外周面之方式配置的第1最外層31與以和包裝蓄電裝置本體11的包裝材13接觸之方式配置的第2最外層32之材料方面是使用具不同特性的樹脂材料之情況,透過僅於以覆蓋金屬端子14的一部分的外周面之方式配置的構成第1最外層31的第1絕緣層36上添加可著色第1絕緣層36之不定形絕緣性填料36,可識別第1最外層31與第2最外層32。
又,在僅於第1絕緣層35及第2絕緣層38當中的一絕緣層添加不定形絕緣性填料36、39之情況且是添加碳黑作為添加於第3絕緣層41之顏料42的情況(換言之,中間層33是具導電性的情況),使以被添加不定形絕緣性填料36、39之絕緣層作為構成要素之最外層與金屬端子14熔接即可。
藉此,可充份確保被熔接蓄電裝置用端子薄膜16之金
屬端子14與具導電性的中間層33之間的絕緣性。
又,亦可在使圖3所示的2個蓄電裝置用端子薄膜16上下反轉之狀態熔接於金屬端子14。亦即,亦能以第2最外層32與金屬端子14接觸之方式配置2個蓄電裝置用端子薄膜16。
在此情況,可獲得與先前已說明之本實施形態的蓄電裝置用端子薄膜16同樣的效果。
又,在圖3及圖4中,係舉出以使用顏料42將中間層33著色之情況為例作說明,但亦可不對構成中間層33的第3絕緣層41而是對第1絕緣層35及第2絕緣層38的至少一方添加不具導電性的顏料42。
在此情況,與以不具導電性的顏料42著色之中間層33同樣地,可提升蓄電裝置用端子薄膜16之視認性,故而可提升蓄電裝置用端子薄膜16的檢查精度。
又,圖3及圖4中,雖舉出作成3層構造之蓄電裝置用端子薄膜16為例作了說明,但例如亦可在中間層33與第1最外層31之間及中間層33與第2最外層32之間分別配置絕緣樹脂構成的第4絕緣層(未圖示)。
如此,藉由在中間層33與第1最外層31之間及中間層33與第2最外層32之間分別配置第4絕緣層(未圖示),可提升中間層33與構成包裝材13的阻障層24(金屬層)之間的絕緣性,及中間層33與金屬端子14之間的絕緣性。
其次,參照圖3及圖4,針對本實施形態的蓄電裝置用端子薄膜16的製造方法作簡單說明。
蓄電裝置用端子薄膜16之製造方法無特別限制。蓄電裝置用端子薄膜16例如雖可使用具有採用膨脹成型法(inflation molding method)時所使用的圓模頭、使用推模法時所使用的T模頭等之模具(dies)的薄膜擠壓製造裝置等來製造,但多層的膨脹成型法是適合的。
一般,在蓄電裝置用端子薄膜16的材料方面,採用熔體質量流動速率(以下,稱為「MFR」)是5g/10min以下的值之材料的情況多。為此,當使用T模頭法時,製膜不穩定,製造變困難之情況多。
另一方面,就膨脹成型法而言,由於就算是上述材料(MFR是5g/10min以下的值之材料)亦能穩定地形成皮膜,故適合於製造蓄電裝置用端子薄膜16。
又,在以膨脹成形法製作卷的情況,通常是將筒管折疊地搬運,於捲繞之前切斷端部而分成2卷捲繞。藉由提升蓄電裝置用端子薄膜16間之滑動性,使於搬運時在筒管的內側之滑動性提升,可改善搬運皺折、折斷等,故能提升膨脹成形時之製膜性。
在以下的說明中,關於蓄電裝置用端子薄膜16的一製造方法例,係針對使用膨脹成型法(換言之,膨脹成型裝置)製造蓄電裝置用端子薄膜16的情況作說明。
一開始,準備第1最外層31、第2最外層32、及中間層33的母材。
具體言之,在第1最外層31的母材方面,準備含絕緣性填料樹脂,該含絕緣性填料係以成為既定的含量之方式將不定形絕緣性填料36均一地攪進已熔融作為第1絕緣層
35之絕緣樹脂的材料而成。
又,在第2最外層32的母材方面,準備含絕緣性填料樹脂,該含絕緣性填料樹脂係以成為既定的含量之方式將絕緣性填料39均一地攪進已熔融作為第2絕緣層38之絕緣樹脂的材料而成。
又,在中間層33的母材方面,準備含顏料樹脂,該含顏料樹脂係以成為既定的添加量之方式將顏料42均一地攪進已熔融作為第3絕緣層41之絕緣樹脂的材料而成。
接著,將上述第1最外層31、第2最外層32、及中間層33的母材供給至膨脹成型裝置(未圖示)。
接著,以從膨脹成型裝置的擠壓部成為3層構造(第1最外層31、第2最外層32、及中間層33疊層的構造)之方式將上述3個母材一邊擠壓一邊從被擠壓的3層構造之疊層體內側供給空氣(air)。
接著,一邊搬運被膨脹成圓筒形狀之圓筒狀的蓄電裝置用端子薄膜16一邊藉由導引部使之變形成扁平狀後,利用一對的夾輥將蓄電裝置用端子薄膜16折疊成片狀。藉由將織入的筒管的兩端部開口,將1對(2條)的薄膜在捲繞核心(core)纏繞成卷狀,而製造呈卷狀地纏繞於輥上的蓄電裝置用端子薄膜16。
製造蓄電裝置用端子薄膜16時的擠壓溫度,例如在170~300℃之範圍內較佳,200~250℃更佳。
在擠壓溫度是小於170℃的情況,因絕緣樹脂的熔融變不充份而使熔融黏度變非常大,故有來自於螺桿之擠壓
不穩定之虞。
另一方面,在擠壓溫度超過300℃之情況,因絕緣樹脂之氧化、劣化變劇烈,而導致蓄電裝置用端子薄膜16的品質降低。
螺桿的旋轉數、吹漲比(blow ratio)、及捲繞速度等係可考慮設定膜厚作適宜設定。又,蓄電裝置用端子薄膜16之各層的膜厚比可透過變更各螺桿的旋轉數而容易作調整。
此外,本實施形態的蓄電裝置用端子薄膜16亦可採用使用了接著劑之乾式積層、將製膜之絕緣層(絕緣薄膜)彼此以夾心積層(Sandwich lamination)方式疊層的方法來製造。
此處,參照圖3,針對將本實施形態的蓄電裝置用端子薄膜16與金屬端子14熔融接著之熔接處理作說明。
就熔接處理而言,係將藉由加熱將第1最外層31熔融與藉由加壓使第1最外層31與金屬端子14密貼之作業同時地一邊進行,一邊使蓄電裝置用端子薄膜16與金屬端子14熱熔接。
又,就上述熱封處理而言,為獲得蓄電裝置用端子薄膜16與金屬端子14之充份的密貼性及密封性,係進行加熱到構成第1最外層31的絕緣樹脂(第1絕緣層35的母材)之熔點以上的溫度。
具體言之,作為蓄電裝置用端子薄膜16的加熱溫度,例如可採用140~170℃。又,處理時間(加熱時
間及加壓時間之合計時間)係有考慮剝離強度與生產性而決定之必要。處理時間係例如可在1~60秒的範圍內作適宜設定。
此外,在以蓄電裝置用端子薄膜16的生產節拍(生產性)為優先之情況,亦能以超過170℃的溫度將加壓時間設短而進行熱熔接。在此情況,在加熱溫度方面,可採用例如170~200℃,在加壓時間方面,可採用例如3~20秒。
(第2實施形態)
圖5係顯示本發明第2實施形態的蓄電裝置之略構成的斜視圖。圖5中,以蓄電裝置110為一例,舉鋰離子二次電池為例並圖示,進行以下的說明。
此外,作成圖5所示的構成之鋰離子二次電池有時稱電池包,或電池單元。
參照圖5,本實施形態之蓄電裝置110為鋰離子二次電池,具有:蓄電裝置本體111;包裝材113;一對的金屬端子114(有時亦稱為「引出片引線;tab lead」);及蓄電裝置用端子薄膜116(有時亦稱為「引出片封膠;tab sealant」)。
蓄電裝置本體111係進行充放電之電池本體。包裝材113係以覆蓋蓄電裝置本體111的表面,且與蓄電裝置用端子薄膜116的一部分接觸之方式作配置。
圖6係顯示圖5所示的包裝材的切斷面之一例的剖面圖。圖6中,對與圖5所示的構造體同一構成部分賦予同一符號。
此處,參照圖6,針對包裝材113的一構成例作說明。
包裝材113係作成從與蓄電裝置本體111接觸之內側,將內層121、內層側接著劑層122、防腐蝕處理層123-1、屬金屬層的阻障層124、防腐蝕處理層123-2、外層側接著劑層125、及外層126依序疊層之7層構造。內層121、內層側接著劑層122、防腐蝕處理層123-1、阻障層124、防腐蝕處理層123-2、外層側接著劑層125、及外層126係分別與第1實施形態的內層21、內層側接著劑層22、防腐蝕處理層23-1、阻障層24、防腐蝕處理層23-2、外層側接著劑層25及外層26相同,故而省略說明。
圖7係圖5所示的蓄電裝置用端子薄膜及金屬端子的B-B線方向之剖面圖。圖7中,對與圖5所示的構造體同一構成部分賦予同一符號。
參照圖5及圖7,一對(圖5的情況,2個)的金屬端子114係具有金屬端子本體114-1與防腐蝕層114-2。
一對的金屬端子本體114-1當中的一金屬端子本體114-1係與蓄電裝置本體111的正極電性連接,另一方的金屬端子本體114-1係與蓄電裝置本體111的負極電性連接。
一對的金屬端子本體114-1係在疏離蓄電裝置本體111的方向延伸,其一部分自包裝材113露出。一對的金屬端子本體114-1的形狀係例如可設為平板形狀。
在金屬端子本體114-1的材料方面,可使用金屬。作為金屬端子本體114-1的材料之金屬係以考慮蓄電裝置本體111的構造、蓄電裝置本體111之各構成要素的
材料等而決定較佳。
例如,蓄電裝置110是鋰離子二次電池的情況,使用鋁作為正極用集電體,使用銅作為負極用集電體。
在此情況,在與蓄電裝置本體111的正極連接之金屬端子本體114-1的材料方面,以使用鋁較佳。又,當考慮對電解液的耐蝕性時,則在金屬端子本體114-1的材料方面,例如適合使用1N30等之純度97%以上的鋁素材。
再者,在使金屬端子本體114-1彎曲之情況,以使用為附加柔軟性之目的而經充份的退火所調質的O材較佳。
在與蓄電裝置本體111的負極連接之金屬端子本體114-1的材料方面,以使用在表面形成有鎳鍍敷層的銅、或鎳較佳。
金屬端子本體114-1的厚度係與鋰離子二次電池的尺寸、容量相依存。在鋰離子二次電池是小型的情況,金屬端子本體114-1的厚度係設為例如50μm以上即可。又,在蓄電、車載用途等之大型的鋰離子二次電池的情況,金屬端子本體114-1的厚度係可在例如100~500μm的範圍內作適宜設定。
防腐蝕層114-2係配置成覆蓋金屬端子本體114-1的表面。鋰離子二次電池的情況,在電解液含有LiPF6等之腐蝕成分。
防腐蝕層114-2係用以抑制金屬端子本體114-1被電解液所含之LiPF6等之腐蝕成分所腐蝕的層。
蓄電裝置用端子薄膜116係配置成覆蓋金屬
端子114的一部分的外周面。蓄電裝置用端子薄膜116係作成和金屬端子114的外周側面接觸之第1最外層131、和包裝材113接觸之第2最外層132、及配置在第1最外層131與第2最外層132之間的中間層133疊層之構成。
第1最外層131係以覆蓋因含有可著色成黑色的導電性顏料142而具導電性的中間層133之一面(第1面)的方式配置。第1最外層131係作成含有屬絕緣樹脂層的第1絕緣層135、及絕緣性填料136之構成。
第1絕緣層135(換言之,第1最外層131)係配置成覆蓋金屬端子114的一部分的外周面。
第1最外層131係透過以覆蓋金屬端子114的外周面之方式配置而具有將金屬端子114的周方向密封並使蓄電裝置用端子薄膜116與金屬端子114密貼之機能。
因此,在構成第1絕緣層135的材料方面,例如使用接著性優異的樹脂即可。在構成第1絕緣層135的樹脂材料方面,可使用例如將無水馬來酸等接枝於聚烯烴樹脂而改質之酸改性聚烯烴樹脂等。
第1絕緣層135的厚度係例如可設為10~50μm。
絕緣性填料136係添加於第1絕緣層135。絕緣性填料136係在熱封處理後(透過施加既定的溫度及壓力使包裝材113與第2最外層132熔融接著之處理後),作為用以第1最外層131的厚度之間隔件發揮機能。
在絕緣性填料136方面,可使用例如金屬氧化物(例如,氧化鋁或矽石等)構成的填料、有機材料(例如,聚碳酸酯、環氧樹脂)構成的填料等。
在絕緣性填料136的形狀方面,例如可使用不定形、球形,但球形較佳。
如此,藉由將絕緣性填料136的形狀設為球形,可提升絕緣性填料136作為間隔件的機能。藉此,在熱封處理後,比起使用不定形的填料之情況,可增厚第1最外層131的厚度。因此,可藉由第1最外層131將含有導電性顏料142的中間層133與金屬端子114電氣絕緣。
絕緣性填料136的粒徑係例如設為第1絕緣層135的厚度之1/30~1/2倍的值即可。
如此,藉由將絕緣性填料136的粒徑設為第1絕緣層135的厚度之1/30~1/2倍的值,而不會降低第1最外層131對金屬端子114之熔接性且可使絕緣性填料136作為間隔件充份發揮機能。
添加於第1絕緣層135之絕緣性填料136的含量(濃度)係例如設為0.1wt%以上20wt%以下即可。
當添加於第1絕緣層135之絕緣性填料136的含量是小於0.1wt%時,因絕緣性填料136的含量過少,故而導致在施加既定的溫度及壓力使金屬端子114與第1最外層131熔接時(熱封處理時),第1最外層131的厚度變得太薄。
因此,導致難以藉由第1最外層131將具導電性的中間層133與金屬端子114之間絕緣。
另一方面,當添加於第1絕緣層135之絕緣性填料136的含量多過20wt%時,第1絕緣層135的比例變少,故而導致第1最外層131與金屬端子114之間的熔接性(換言之,密貼性)降低。
因此,藉由將要添加於第1絕緣層135之絕緣性填料136的含量設為0.1wt%以上20wt%以下,而不會降低第1最外層131與金屬端子114之間的熔接性且可將具導電性的中間層133與金屬端子114之間電氣絕緣。
第2最外層132係以覆蓋因含有導電性顏料142而具導電性的中間層133的另一面(第2面,第1面的相反面)之方式配置。第2最外層132係作成含有屬絕緣樹脂層的第2絕緣層138、及絕緣性填料139之構成。
第2絕緣層138(換言之,第2最外層132)係透過與包裝材113(具體言之,圖6所示的內層121)熔接而和包裝材113接觸。
第2絕緣層138係透過與包裝材113熔接而具有將包裝材113內密封並使蓄電裝置用端子薄膜116與包裝材113(具體言之,圖6所示的內層121)密貼之機能。
因此,從蓄電裝置用端子薄膜116與包裝材113的密貼性之觀點來看,在第2絕緣層138方面,使用與作為內層121的母材的樹脂同系統之樹脂(例如,聚烯烴系樹脂)即可。
第2絕緣層138的厚度係例如可設為10~50μm。
絕緣性填料139係添加於第2絕緣層138。絕緣性填料139係在施加既定的溫度及壓力使包裝材113與第2最外層132熔接時作為間隔件發揮機能用以確保第2最外層132的厚度。
在絕緣性填料139方面,可使用例如金屬氧化物(例如,氧化鋁或矽石等)構成的填料、有機材料(例如,聚碳酸酯、環氧樹脂等)構成的填料等。
又,在絕緣性填料136、39方面,例如亦可使用同一種類且作成同形狀的填料。
如此,藉由使用同一種類且作成同形狀的填料作為絕緣性填料136、39,相較於準備2種不同填料的情況,可容易地進行絕緣性填料136、39之準備。
此外,在絕緣性填料136、39方面,例如亦可使用作成不同粒徑(尺寸)的填料。如此,在絕緣性填料136、39方面,藉由使用作成不同形狀的絕緣性填料,可因應目的,調節第1最外層131及第2最外層132的厚度。
在絕緣性填料139的形狀方面,例如可使用不定形、球形,但球形較佳。
如此,藉由將絕緣性填料139的形狀設為球形,可提升絕緣性填料139作為間隔件的機能。藉此,透過施加既定的溫度及壓力使包裝材113與第2最外層132熔融接著之處理後(換言之,熱封處理後),比起使用不定形的填料之情況,可增厚第2最外層132的厚度。
因此,可藉由第2最外層132將含有導電性顏料142的中間層133與構成包裝材113的阻障層124電氣絕緣。
絕緣性填料139的粒徑係例如設為第2絕緣層138的厚度之1/30~1/2倍的值即可。
如此,藉由將絕緣性填料139的粒徑設為第2絕緣層138的厚度之1/30~1/2倍的值,可免降低第2最外層132對包裝材113之熔接性而使絕緣性填料139作為間隔件充份發揮機能。
又,要添加於第2絕緣層138之絕緣性填料139
的含量(濃度)係例如設為0.1wt%以上20wt%以下即可。
當添加於第2絕緣層138之絕緣性填料139的含量是小於0.1wt%時,因絕緣性填料38的含量過少,故而在藉由熱封處理使包裝材113與第2最外層132熔接時,有第2最外層132的厚度變薄之虞。
另一方面,當添加於第2絕緣層138之絕緣性填料139的含量多過20wt%時,第2絕緣層138的比例變少,故而有第2最外層132與包裝材113之間的熔接性(換言之,密貼性)降低之虞。
因此,藉由將添加於第2絕緣層138之絕緣性填料139的含量設為0.1wt%以上20wt%以下,可免降低第2最外層132與包裝材113之間的熔接性而充份確保具導電性的中間層133與阻障層124之間的電氣絕緣性。
中間層133配置在第1最外層131與第2最外層132之間。中間層133係一面被第1最外層131覆蓋,另一面被第2最外層132所覆蓋。
中間層133係作成含有配置在第1最外層131與第2最外層132之間的屬絕緣樹脂層之第3絕緣層141、及作為可著色成黑色的著色劑發揮機能的導電性顏料142之構成。
在第3絕緣層141的材料方面,使用在熱封處理時不易熔融,熔點高的樹脂材料即可。具體言之,在第3絕緣層141的材料方面,例如,從與第1最外層131及第2最外層132的密貼性之觀點來看,使用聚烯烴即可。
又,在欲提升中間層133之絕緣性的情況,在第3絕緣層141的材料方面,例如,亦可使用PET(聚對苯二甲酸乙
二酯;Polyethylene terephthalate)等之聚酯、耐熱性樹脂(例如,聚碳酸酯等)。
構成中間層133的第3絕緣層141沒有必要是單層構造,例如亦可作成透過接著劑貼合複數個聚酯層而成的多層構造。
中間層133的厚度(換言之,第3絕緣層141的厚度),例如可在10~200μm的範圍內作適宜設定,20~100μm較佳。
此外,中間層133在金屬端子114與第1最外層131之平衡上是重要的,在第1最外層131、金屬端子114的厚度是厚的情況,中間層133的厚度亦可因應其厚度而增厚。
導電性顏料142係透過添加於第3絕緣層141而作為將中間層133著色成黑色之著色劑發揮機能。在導電性顏料142方面,可使用例如碳黑或石墨等。
如此,因為具備含有絕緣樹脂層的第3絕緣層141與可著色成黑色的導電性顏料142之中間層133,成為能以濃的色調(具體言之,黑色)將中間層133著色。
藉此,因蓄電裝置用端子薄膜116的視認性提升,故可精度佳地進行蓄電裝置用端子薄膜116之檢查(具體言之,例如,蓄電裝置用端子薄膜116是否附在金屬端子114上之檢查、相對於金屬端子114之蓄電裝置用端子薄膜116的安裝位置之檢查等)。特別是,在金屬端子114的寛度窄、蓄電裝置用端子薄膜116的寛度窄之情況有效。
導電性顏料142的粒徑係可在例如1nm~1μm的範圍
內作適宜選擇。
要添加於第3絕緣層141之導電性顏料142的含量(濃度)係例如設為0.01wt%以上3.00wt%以下即可。
當添加於第3絕緣層141之導電性顏料142的含量是小於0.01wt%時,導致難以用濃的色調將中間層著色。又,當添加於第3絕緣層141之導電性顏料142的含量多過3.00wt%時,中間層133的導電性變過高,故而導致難以充份確保中間層133與金屬端子114之間的電氣絕緣性。
因此,藉由將要添加於第3絕緣層之導電性顏料142的含量設為0.01wt%以上3.00wt%以下,可提升蓄電裝置用端子薄膜116之視認性且可充份確保電氣絕緣性。
依據本實施形態之蓄電裝置用端子薄膜,因為具有配置在第1最外層131與第2最外層132之間的第3絕緣層141,及添加於第3絕緣層141之含導電性顏料142的中間層133,成為能以濃的色調(黑色)將中間層133著色。
藉此,因蓄電裝置用端子薄膜116的視認性提升,故可提升蓄電裝置用端子薄膜116之檢查(例如,蓄電裝置用端子薄膜116是否附在金屬端子114上之檢查、相對於金屬端子114之蓄電裝置用端子薄膜116的安裝位置之檢查等)之精度。
特別是在金屬端子114的寛度窄、蓄電裝置用端子薄膜116的寛度窄之情況有效。
又,因為在第1絕緣層135具有被添加了絕緣性填料136的第1最外層131,故於熱封處理後,亦可使作為間隔件之絕緣性填料136發揮機能,用以確保第1最外層
131的厚度。
藉此,透過以第1最外層131與金屬端子114接觸之方式配置蓄電裝置用端子薄膜116,而可充份確保因含導電性顏料142而具導電性的中間層133與金屬端子114之間的絕緣性。
再者,因為在第2絕緣層138具有被添加絕緣性填料139的第2最外層132,故可抑制在熱封處理後第2最外層132的厚度變薄。因此,藉由第2最外層132,可提升構成包裝材113的阻障層124(金屬層)與中間層133之間的絕緣性。
又,具有上述蓄電裝置用端子薄膜116之本實施形態的蓄電裝置110係可獲得與蓄電裝置用端子薄膜116同樣的效果。
此外,本實施形態中,雖舉出以第1最外層131及第2最外層132是含有絕緣性填料之情況為例作了說明,但在圖7所示的構成之情況,僅第1最外層131含有絕緣性填料(在此情況,絕緣性填料136)即可(換言之,亦可第2最外層132未含有絕緣性填料139。)。
在此情況,藉由在構成中間層133的第3絕緣層141添加導電性顏料142並用濃的色調(黑色)將中間層133著色,可提升蓄電裝置用端子薄膜116之檢查精度,且可充份確保被熔接蓄電裝置用端子薄膜116之金屬端子114與中間層133之間的絕緣性。
又,亦可在使圖7所示的2個蓄電裝置用端子薄膜116上下反轉之狀態熔接於金屬端子114。亦即,亦能
以第2最外層132與金屬端子114接觸之方式配置2個蓄電裝置用端子薄膜116。
在此情況,可獲得與先前已說明之本實施形態的蓄電裝置用端子薄膜同樣的效果。
再者,此構成(具體言之,第2最外層132與金屬端子114接觸的構成)中,亦可僅於第2最外層132添加絕緣性填料(在此情況,絕緣性填料139)(換言之,亦可為第1最外層131未含有絕緣性填料136。)。
例如,在以覆蓋金屬端子114的一部分的外周面之方式配置的構成第1最外層131的第1絕緣層135、和以與包裝蓄電裝置本體111的包裝材113接觸之方式配置構成第2最外層132的第2絕緣層138使用具不同特性的樹脂材料之情況,透過僅在第1絕緣層36添加絕緣性填料,可識別第1最外層131與第2最外層132。
被作成此種構成之蓄電裝置用端子薄膜,係藉由在構成中間層133的第3絕緣層141添加導電性顏料142而用濃的色調(黑色)將中間層133著色,可提升蓄電裝置用端子薄膜116之檢查精度,且可充份確保被熔接蓄電裝置用端子薄膜116之金屬端子114與中間層133之間的絕緣性。
如以上所說明,在本發明中,在第1絕緣層135及第2絕緣層138當中的至少一方的絕緣層添加絕緣性填料即可。
其次,參照圖7,針對本實施形態之蓄電裝置用端子薄膜116的製造方法作簡單說明。
蓄電裝置用端子薄膜116之製造方法無特別限制。蓄
電裝置用端子薄膜116雖例如可採用T模頭法、圓模頭法等之擠壓成型法或膨脹成型法來製造,但多層的膨脹成型法是適合的。
一般,在蓄電裝置用端子薄膜116的材料方面,以採用熔體流動速率(以下,稱為「MFR」)為5g/10min以下的值之材料的情況居多。為此,當使用T模頭法時,製膜不穩定,製造變困難之情況多。
另一方面,就膨脹成型法而言,即便是上述材料(MFR是5g/10min以下的值之材料)亦可穩定地形成皮膜,故適合於製造蓄電裝置用端子薄膜116。
在第1最外層131的母材方面,準備含絕緣性填料樹脂,該含絕緣性填料樹脂係以成為既定的含量之方式將絕緣性填料136均一地攪進已熔融作為第1絕緣層135之絕緣樹脂的材料而成。
又,在第2最外層132的母材方面,準備含絕緣性填料樹脂,該含絕緣性填料樹脂係以成為既定的含量之方式將絕緣性填料139均一地攪進已熔融作為第2絕緣層138之絕緣樹脂的材料而成。
又,在中間層133的母材方面,準備含導電性顏料樹脂,該含絕緣性填料樹脂係以成為既定的含量之方式將導電性顏料142均一地攪進已熔融作為第3絕緣層141之絕緣樹脂的材料而成。
然後,將上述2種類的含絕緣性填料樹脂與含導電性顏料樹脂供給到裝置。
製造蓄電裝置用端子薄膜116時的擠壓溫度
,例如在170~300℃之範圍內較佳,200~250℃更佳。
在擠壓溫度小於170℃的情況,因絕緣樹脂的熔融變不充份而使熔融黏度變非常大,故有來自於螺桿的擠壓不穩定之虞。
另一方面,在擠壓溫度超過300℃之情況,因絕緣樹脂之氧化、劣化變劇烈,而導致蓄電裝置用端子薄膜116的品質降低。
螺桿的旋轉數、吹漲比、及捲繞速度等係可考慮設定膜厚作適宜設定。又,蓄電裝置用端子薄膜116之各層的膜厚比係可透過變更各螺桿之旋轉數而容易作調整。
此外,本實施形態的蓄電裝置用端子薄膜116亦可採用使用了接著劑之乾式積層、將製膜之絕緣層(絕緣薄膜)彼此以夾心積層方式疊層的方法來製造。
此處,參照圖7,針對將本實施形態的蓄電裝置用端子薄膜116與金屬端子114接著之熔接處理作說明。
就熔接處理而言,係將藉由加熱將第1最外層131熔融與藉由加壓使第1最外層131與金屬端子114密貼之作業同時地一邊進行,一邊使蓄電裝置用端子薄膜116與金屬端子114熱熔接。
又,就上述熱封處理而言,為獲得蓄電裝置用端子薄膜116與金屬端子114之充份的密貼性及密封性,係進行加熱到構成第1最外層131的絕緣樹脂(第1絕緣層135的母材)之熔點以上的溫度。
具體言之,作為蓄電裝置用端子薄膜116的加熱溫度,例如可採用140~170℃。又,處理時間(加熱時間及加壓時間之合計時間)係有考慮剝離強度與生產性而決定之必要。處理時間係例如可在1~60秒的範圍內作適宜設定。
此外,在以蓄電裝置用端子薄膜116的生產節拍為優先之情況,亦能以超過170℃的溫度將加壓時間設短而進行熱熔接。在此情況,在加熱溫度方面,例如採用170~200℃,在加壓時間方面,例如可採用3~20秒。
以上,已就本發明較佳實施形態做了詳述,但本發明係未受這樣的特定實施形態所限定,可於本發明申請專利請求範圍內所載之要旨範圍內作各種變形、變更。
例如,亦可將符號31、131所示的最外層稱為本發明的第2最外層。在此情況,將符號32、132所示的最外層稱為本發明的第1最外層。
例如,亦可在中間層133與第1最外層131之間,及中間層133與第2最外層132之間,分別配置由絕緣樹脂構成之第4絕緣層(未圖示)。
如此,藉由在中間層133與第1最外層131之間,及中間層133與第2最外層132之間分別配置第4絕緣層(未圖示),可提升中間層133與構成包裝材113的阻障層124(金屬層)之間的絕緣性,及中間層133與金屬端子114之間的絕緣性(參照圖5~圖7)。
[實施例]
以下,針對本發明的實施例作說明,惟,本發明不因
下列實施例而受任何限定。
首先,參照實施例A1~實施例A17與比較例A1及比較例A2,說明與上述第1實施形態對應之實施例。
(實施例A1)
<正極用引出片,及負極用引出片的製作>
參照圖3,針對實施例A1的正極用引出片,及負極用引出片(換言之,金屬端子14(亦稱為「引出片引線;tab lead」)及一對的蓄電裝置用端子薄膜16(亦稱為「引出片封膠;tab sealant」)構成的構造體)的製作方法作說明。
一開始,在正極用的金屬端子本體14-1方面,準備寛度為5mm、長度為20mm、厚度為100μm的鋁製的薄板構件。接著,對鋁製的薄板構件的表面實施無鉻系表面處理,形成防腐蝕層14-2(無鉻系表面處理層)。藉此,製作了含有鋁製的薄板構件及無鉻系表面處理層之正極側的金屬端子14(以下,為說明方便,稱為「正極用金屬端子14A」)。
接著,在負極用的金屬端子本體14-1方面,準備寛度為5mm、長度為20mm、厚度為100μm的鎳製的薄板構件。接著,對鎳製的薄板構件的表面實施無鉻系表面處理,形成防腐蝕層14-2(無鉻系表面處理層)。藉此,製作了含有鎳製的薄板構件及無鉻系表面處理層之負極側的金屬端子14(以下,為說明方便,稱為「負極用金屬端子14B」)。
接著,藉由以相對於作為第1絕緣層35的母
材的酸改質之聚丙烯成為5.0wt%的濃度之方式添加平均粒徑為5.0μm之不定形的矽石(不定形絕緣性填料36)並使之混合,製作了第1最外層31的母材。
接著,藉由以相對於作為第2絕緣層38的母材的酸改質之聚丙烯成為5.0wt%的濃度之方式添加平均粒徑為5.0μm之不定形的矽石(不定形絕緣性填料39)並使之混合,製作了第2最外層32的母材。
接著,藉由以相對於作為中間層33的母材的聚丙烯成為0.1wt%的濃度之方式添加平均粒徑為50nm之碳黑(顏料42)並使之混合,製作了中間層33的母材。
接著,在住友重機械摩登公司(Sumitomo Heavy Industries Modern,Ltd)製的膨脹式薄膜擠壓製造裝置(Co-OI型)上設定第1最外層31的母材、第2最外層32的母材、及中間層33的母材。藉由使用薄膜擠壓製造裝置將上述3個母材擠壓而製作了疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜16的母材之薄膜)。
此時,上述疊層薄膜係形成第1絕緣層35的厚度是30μm,第2絕緣層38的厚度是30μm及第3絕緣層41的厚度是40μm。
又,將第1最外層31的母材、第2最外層32的母材、及中間層33的母材的熔融溫度設為210℃。又,吹漲比設為2.2。
接著,透過切斷上述疊層薄膜而製作寛度為9mm、長度為5mm之4片的蓄電裝置用端子薄膜16。
之後,在2片的蓄電裝置用端子薄膜16間包夾正極用
金屬端子14A。將2片的蓄電裝置用端子薄膜16以加熱溫度155℃的條件加熱10秒,使正極用金屬端子14A與2片的蓄電裝置用端子薄膜16熱熔接。藉此,製作了由正極用金屬端子14A及2片的蓄電裝置用端子薄膜16構成的正極用引出片。
接著,依同樣的手法,透過使負極用金屬端子14B與包夾負極用金屬端子14B的2片的蓄電裝置用端子薄膜16熱熔接,製作了由負極用金屬端子14B及2片的蓄電裝置用端子薄膜16構成的負極用引出片。
<評價用電池包的製作>
接著,準備疊層有厚度25μm的尼龍層(外層26)、厚度5μm的聚酯多元醇系接著劑(外層側接著劑層25)、厚度40μm的A8079-O材之鋁箔(阻障層24)、對鋁箔的一面進行無鉻系表面處理所形成之第1防腐蝕處理層(防腐蝕處理層23-1)、對鋁箔的另一面進行無鉻系表面處理所形成之第2防腐蝕處理層(防腐蝕處理層23-2)、厚度30μm的酸改質的聚丙烯層(內層側接著劑層22)及厚度40μm的聚丙烯層(內層21)、且尺寸為50mm×90mm的長方形之包裝材13。
接著,將上述包裝材13在包裝材13的長邊中點折成兩折,形成2個折曲部。透過在長度45mm的2個折曲部之一方夾住正極用引出片及負極用引出片並進行熱封,使包裝材13與正極用引出片及負極用引出片熔接。此時,在熱封的條件方面,設加熱溫度為190℃,處理時間為5秒。
之後,在包裝材13內充填2mL的使六氟磷酸鋰添加於碳酸二乙酯與碳酸伸乙酯之混合液中所成的電解液。
接著,將包裝材13剩餘的邊進行熱封處理。在此時的熱封的條件方面,設加熱溫度為190℃,處理時間為3秒。
藉此,製作了蓄電裝置本體11未被封入之可作引出片評價之電池包。
(實施例A2)
實施例A2中,除第1絕緣層35無添加不定形絕緣性填料36以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A2的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜16的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A2的評價用電池包。
(實施例A3)
實施例A3中,除第2絕緣層38無添加不定形絕緣性填料39以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A3的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜16的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A3的評價用電池包。
(實施例A4)
實施例A4中,除不定形絕緣性填料36、39的平均粒徑變更成3.0μm,且不定形絕緣性填料36、39的添加濃度變更成10.0wt%以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣
的手法製作實施例A4的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜16的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A4的評價用電池包。
(實施例A5)
實施例A5中,除不定形絕緣性填料36、39的平均粒徑變更成10.0μm,且不定形絕緣性填料36、39的添加濃度變更成2.0wt%以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A5的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜16的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A5的評價用電池包。
(實施例A6)
實施例A6中,除第1絕緣層35及第2絕緣層38的厚度設為10μm,並且第3絕緣層41的厚度設為20μm以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A6的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜16的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A6的評價用電池包,
(實施例A7)
實施例A7中,除第1絕緣層35及第2絕緣層38的厚度設為40μm,第3絕緣層41的厚度設為20μm,不定形絕緣性填料36、39的平均粒徑設為3.0μm以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A7的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜16的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A7的評價用電池包。
(實施例A8)
實施例A8中,除讓第3絕緣層41含有0.5wt%的碳黑(顏料42)以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A8的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜16的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A8的評價用電池包。
(實施例A9)
實施例A9中,除不定形絕緣性填料36、39的平均粒徑變更成1.0μm,且以成為0.01wt%的濃度之方式使第3絕緣層41含有碳黑(顏料42)以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A9的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜16的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A9的評價用電池包。
(實施例A10)
實施例A10中,除了以成為0.2wt%的濃度之方式使第3絕緣層41含有酞藍(顏料42)以外,其餘以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A10的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜16的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A10的評價用電池包。
(實施例A11)
實施例A11中,除了使第3絕緣層41含有0.2wt%的二氧化鈦(顏料42)以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A11的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜16的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A11的評價用電池包。
(實施例A12)
實施例A12中,除了使中間層33與第2最外層32之間含有聚丙烯層(10μm)以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A12的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜16的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A12的評價用電池包。
(實施例A13)
實施例A13中,除了不定形絕緣性填料36、39的平均粒徑設為0.03μm,在第3絕緣層41無添加碳黑以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A13的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A13的評價用電池包。
(實施例A14)
實施例A14中,除不定形絕緣性填料36、39的濃度設為0.03wt%以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A14的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A14的評價用電池包。
(實施例A15)
實施例A15中,除不定形絕緣性填料36、39的濃度設為0.03wt%,且於絕緣層41添加5.0wt%的碳黑(顏料42)以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A15的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A15的評價用電池包。
(實施例A16)
實施例A16中,除第1絕緣層35及第2絕緣層38的厚度設為15μm,第3絕緣層41的厚度設為30μm,不定形絕緣性填料36、39的平均粒徑設為10.0μm,在第3絕緣層41無添加碳黑以外,其餘係以和實施例A16的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A16的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A16的評價用電池包。
(實施例A17)
實施例A17中,除不定形絕緣性填料36、39的平均粒徑設為25.0μm以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例A17的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作實施例A17的評
價用電池包。
(比較例A1)
比較例A1中,除不使用不定形絕緣性填料36、39,僅以第1絕緣層35形成第1最外層31,僅以第2絕緣層38形成第2最外層32以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作比較例A1的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作比較例A1的評價用電池包。
(比較例A2)
比較例A2中,除取代不定形絕緣性填料36、39,改為使用平均粒徑為0.5μm之球狀矽石,並以球狀矽石的濃度成為2wt%之方式作添加以外,其餘係以和實施例A1的疊層薄膜同樣的手法製作比較例A2的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜的母材之薄膜)。
之後,以和實施例A1同樣的手法製作比較例A2的評價用電池包。
<實施例A1~A17的疊層薄膜,及比較例A1、A2的疊層薄膜的防堵塞性(AB性)之評價>
一開始,在使於實施例A1所製作的疊層薄膜(蓄電裝置用端子薄膜16的母材)以第1最外層31彼此對向並重疊後,施加0.5MPa的壓力,在溫度為40℃的環境下保管24小時,確認疊層薄膜之剝離程度。
在防堵塞性(AB性)之評價方面,將可無阻力地剝離之疊層薄膜判定為◎(優),稍有阻力但可被剝離之疊
層薄膜判定為○(良),剝離不易且剝離時會產生剝離聲之疊層薄膜判定為×(差)。
接著,以和實施例A1的疊層薄膜的防堵塞性之評價方法同樣的手法,評價實施例A2~A17的疊層薄膜,及比較例A1、A2的疊層薄膜的防堵塞性。
表4顯示實施例A1~A17的疊層薄膜,及比較例A1、A2的疊層薄膜的防堵塞性的評價結果(判定結果)。
又,表1~表3亦顯示構成實施例A1~A17的疊層薄膜,及比較例A1、A2的疊層薄膜之各層的厚度、絕緣性填料的種類、平均粒徑、顏料(具體言之,碳黑、酞藍、氧化鈦)的濃度等。
<實施例A1~A17的評價用電池包及比較例A1、A2的評價用電池包的密貼性之評價試驗>
實施例A1~A17的評價用電池包及比較例A1、A2的評價用電池包分別準備100個檢體,之後,在溫度被保持在80℃之室內,將100個檢體的實施例A1~A17的評價用電池包及比較例A1、A2的評價用電池包保管4週,確認已封入之電解液有無漏液。
此處的評價在經確認連1個檢體都沒漏液的情況判定為◎(優),經確認要是有1個檢體漏液之情況判定為×(差)。
表4顯示實施例A1~A17的評價用電池包及比較例A1、A2的評價用電池包的密貼性之評價結果(判定結果)。
<實施例A1~A17的評價用電池包及比較例A1、A2的評價用電池包的絕緣性之評價試驗>
一開始,實施例A1的評價用電池包準備100個檢體,接著,使用耐電壓、絕緣電阻試驗機,測定構成實施例A1的評價用電池包之負極用金屬端子14B與包裝材13之間的絕緣性。絕緣性的測定係針對上述100個檢體進行。此時,連1個檢體也沒發生短路的電池包判定為◎(優),經確認短路之檢體的數量是小於10的電池包判定為○(良),經確認短路之檢體的數量是10以上的電池包判定為×(差)。
接著,實施例A2~A17的評價用電池包及比較例A1、A2的評價用電池包分別準備100個檢體,以和實施例A1的評價用電池包之絕緣性評價試驗同樣的手法進
行絕緣性之評價。
表4顯示實施例A1~A17的評價用電池包及比較例A1、A2的評價用電池包之絕緣性的評價結果(判定結果)。
<實施例A1~A17的負極用引出片及正極用引出片,以及比較例A1、A2的負極用引出片及正極用引出片的感測性之評價試驗>
一開始,實施例A1的評價用電池包準備500個檢體,接著,使用攝像檢測器((股)基恩斯製,CV-X100),求取檢測器所檢測之負極用引出片及正極用引出片的檢測率(感測性)。
關於該檢測率,檢測率95%以上的引出片判定為◎(優),檢測率小於95%且90%以上的引出片判定為○(良),檢測率小於90%的引出片判定為×(差)。
接著,實施例A2~A17的評價用電池包及比較例A1、A2的評價用電池包分別準備500個檢體,以和實施例A1的負極用引出片及正極用引出片的感測性評價試驗同樣的手法,進行構成實施例A2~A17及比較例A1、A2的評價用電池包之負極用引出片及正極用引出片的感測性之評價。
表4顯示實施例A1~A17的負極用引出片及正極用引出片的感測性的評價結果(判定結果)與比較例A1、A2的負極用引出片及正極用引出片的感測性的評價結果(判定結果)。
<表4所示的評價結果之彙整>
參照表4,由實施例A1~A3、及比較例A1的評價結果
可確認,當第1最外層31及第2最外層32雙方沒有不定形矽石時,疊層薄膜的防堵塞性變差且負極用引出片及正極用引出片的感測性降低。
又,由使用球狀矽石之比較例A2的評價結果可確認,使用球狀矽石時疊層薄膜的防堵塞性變差。
因此,由上述實施例A1~A3、及比較例A1、A2的評價結果可確認,為提升疊層薄膜之防堵塞性且提高負極用引出片及正極用引出片的感測性,在第1及第2最外層當中至少一方的最外層必須含有不定形矽石。
由實施例A9、A13的評價結果可確認,當不定形矽石的平均粒徑相對於第1絕緣層及第2絕緣層的厚度是過小(在此情況,0.03μm(實施例A13的值))時,防堵塞性的判定結果是從判定「◎」(不定形矽石的平均粒徑為1.0μm之實施例A9的評價結果)降低成判定「○」(實施例A13的評價結果)。
由此可確認,不定形矽石的平均粒徑宜大於0.03μm。
由實施例A5、17的評價結果可確認,當不定形矽石的平均粒徑相對於第1絕緣層及第2絕緣層的厚度是過大(在此情況,25.0μm)時,雖防堵塞性的判定結果非常良好,但密貼性之評價由判定「◎」(實施例A5的評價結果)變為判定「×」(實施例A17的評價結果)。
由此結果可確認,不定形矽石的平均粒徑宜小於25.0μm。
由實施例A1~A9的評價結果可確認,當不定形的絕緣性填料的平均粒徑是1.0~10.0μm的範圍內時
,可獲得在防堵塞性、密貼性、絕緣性、及感測性全部的項目中非常良好的結果(全部的結果是◎)。
依實施例A6、A9的評價結果,含有不定形矽石的第1絕緣層35及第2絕緣層38的厚度係藉由設為該不定形矽石的平均粒徑之2~30倍的範圍內的值,而在防堵塞性、密貼性、絕緣性、及感測性全部的項目中,獲得非常良好的結果(全部的結果是◎)。
由實施例A1~A9、A13、A16的結果可確認,當第3絕緣層不含碳黑時感測性的判定結果差(換言之,判定結果是×),當第3絕緣層含有0.01~0.5wt%的碳黑時感測性的判定結果是非常良好(換言之,判定結果是◎)。
由此可知,當在第3絕緣層含有0.01wt%以上的碳黑時,感測性的判定結果是非常良好(換言之,判定結果是◎)。
由實施例A1、A5、A14的評價結果可知,當不定形的絕緣性填料的添加量成為0.03wt%時防堵塞性的判定結果是降低(換言之,判定結果是○)。
由實施例A10、A11的評價結果可確認,亦可使用酞藍,或二氧化鈦來取代碳黑。
實施例A1~A17的防堵塞性的判定結果係○或◎,獲得良好的結果。
其次,參照實施例B1~實施例B14與比較例B,說明與上述第2實施形態對應之實施例。
(實施例B1)
<正極用引出片,及負極用引出片的製作>
參照圖7,針對實施例B1的正極用引出片,及負極用引出片(換言之,金屬端子114(亦稱為「引出片引線;tab lead」)及一對的蓄電裝置用端子薄膜116(亦稱為「引出片封膠;tab sealant」)構成的構造體)的製作方法作說明。
一開始,在正極用的金屬端子本體114-1方面,準備寛度為5mm、長度為20mm、厚度為100μm的鋁製的薄板構件。接著,對鋁製的薄板構件的表面實施無鉻系表面處理,形成防腐蝕層114-2(無鉻系表面處理層)。藉此,製作了含有鋁製的薄板構件及無鉻系表面處理層的正極側之金屬端子114(以下,為說明方便,稱為「正極用金屬端子114A」)。
接著,在負極用的金屬端子本體114-1方面,準備寛度為5mm、長度為20mm、厚度為100μm的鎳製薄板構件。接著,對鎳製的薄板構件的表面實施無鉻系表面處理,形成防腐蝕層114-2(無鉻系表面處理層)。藉此,製作了含有鎳製的薄板構件及無鉻系表面處理層的負極側之金屬端子114(以下,為說明方便,稱為「負極用金屬端子114B」)。
接著,藉由以相對於作為第1絕緣層135的母材的酸改質之聚丙烯成為3.0wt%的濃度(含量)之方式添加平均粒徑為10.0μm之球狀矽石(絕緣性填料136)並使之混合而製作了第1最外層131的母材。
接著,藉由以相對於作為第2絕緣層138的母
材的酸改質之聚丙烯成為3.0wt%的濃度(含量)之方式添加平均粒徑為10.0μm之球狀矽石(絕緣性填料139)並使之混合而製作了第2最外層132的母材。
接著,藉由以相對於作為中間層133的母材的聚丙烯成為0.1wt%的濃度(含量)之方式添加平均粒徑為20nm之碳黑(導電性顏料142)並使之混合,而製作了中間層133的母材。
接著,在住友重機械摩登公司(Sumitomo Heavy Industries Modern,Ltd)製的膨脹式薄膜擠壓製造裝置(Co-OI型)上設定第1最外層131的母材、第2最外層132的母材及中間層133的母材。透過使用薄膜擠壓製造裝置擠壓上述3個母材而製作了疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜116的母材之薄膜)。
此時,上述疊層薄膜係形成第1絕緣層135的厚度是30μm,第2絕緣層138的厚度是30μm及第3絕緣層141的厚度是30μm。
又,第1最外層131的母材、第2最外層132的母材、及中間層133的母材的熔融溫度係設為210℃。又,吹漲比設為2.2。
接著,透過切斷上述疊層薄膜而製作寛度為9mm、長度為5mm之4片的蓄電裝置用端子薄膜116。
之後,在2片的蓄電裝置用端子薄膜116間包夾正極用金屬端子114A。將2片的蓄電裝置用端子薄膜116以加熱溫度155℃的條件加熱10秒鐘。藉此,透過使正極用金屬端子114A與2片的蓄電裝置用端子薄膜116熱熔接,製作了由
正極用金屬端子114A及2片的蓄電裝置用端子薄膜116構成的正極用引出片。
接著,依同樣的手法,透過使負極用金屬端子114B與包夾負極用金屬端子114B的2片的蓄電裝置用端子薄膜116熱熔接,製作了由負極用金屬端子114B及2片的蓄電裝置用端子薄膜116構成的負極用引出片。
<評價用電池包的製作>
接著,準備疊層有厚度25μm的尼龍層(外層126)、厚度5μm的聚酯多元醇系接著劑(外層側接著劑層125)、厚度40μm的A8079-O材之鋁箔(阻障層124)、對該鋁箔的一面進行無鉻系表面處理所形成之第1防腐蝕處理層(防腐蝕處理層123-1)、對該鋁箔的另一面進行無鉻系表面處理所形成之第2防腐蝕處理層(防腐蝕處理層123-2)、厚度30μm的酸改質的聚丙烯層(內層側接著劑層122)、及厚度40μm的聚丙烯層(內層121)且尺寸為50mm×90mm的長方形之包裝材113。
接著,將上述包裝材113在包裝材113的長邊中點折兩折,形成2個折曲部。透過在長度45mm的2個折曲部的一方夾住正極用引出片及負極用引出片並進行熱封而使包裝材113與正極用引出片及負極用引出片熔接。此時,在熱封的條件方面,設加熱溫度為190℃,處理時間為5秒。
之後,在包裝材113內充填2mL的使六氟磷酸鋰添加於碳酸二乙酯與碳酸伸乙酯之混合液中所成的電解液。
接著,將包裝材113剩餘的邊進行熱封處理。在此時的熱封的條件方面,設加熱溫度為190℃,處理時間為3秒。
藉此,製作了蓄電裝置本體111未被封入之可作引出片評價之電池包。
(實施例B2)
實施例B2中,除在第1絕緣層135無添加球狀矽石(絕緣性填料136)以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例B2的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜116的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作實施例B2的評價用電池包。
(實施例B3)
實施例B3中,除在第2絕緣層138無添加球狀矽石(絕緣性填料139)以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例B3的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜116的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作實施例B3的評價用電池包。
(實施例B4)
實施例B4中,除以成為1.0wt%的濃度(含量)之方式於第3絕緣層141添加碳黑以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例B4的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜116的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作實施例B4的評價用電池包。
(實施例B5)
實施例B5中,除以成為0.01wt%的濃度(含量)之方式於第3絕緣層141添加碳黑,並將要添加於第1絕緣層135及第2絕緣層138之球狀矽石(絕緣性填料136、39)的平均粒徑變更成3.0μm,且絕緣性填料136、39的含量變更成1.0wt%以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例B5的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜116的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作實施例B5的評價用電池包。
(實施例B6)
實施例B6中,除了球狀矽石(絕緣性填料136、39)的平均粒徑變更成3.0μm,且絕緣性填料136、39的含量變更成20.0wt%以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例B6的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜116的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作實施例B6的評價用電池包。
(實施例B7)
實施例B7中,除了取代球狀矽石,改為使用平均粒徑是1.0μm的不定形氧化鋁(絕緣性填料136、39),絕緣性填料136、39的含量變更成1.0wt%以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例B7的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜116的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作實施例B7的評價
用電池包。
(實施例B8)
實施例B8中,除了球狀矽石(絕緣性填料136、39)的平均粒徑設為1.0μm,並且絕緣性填料136、39的含量變更成5.0wt%以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例B8的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜116的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作實施例B8的評價用電池包。
(實施例B9)
實施例B9中,除了在中間層133與第2最外層132之間配置聚丙烯層(10μm),且將第1絕緣層135及第2絕緣層138的厚度變更成20μm以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例B9的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜116的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作實施例B9的評價用電池包。
(實施例B10)
實施例B10中,除將添加於第3絕緣層141之碳黑的濃度(含量)設為0.005wt%以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例B10的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作實施例B10的評價用電池包。
(實施例B11)
實施例B11中,除將添加於第3絕緣層141之碳黑的濃度(含量)設為10.0wt%以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例B11的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作實施例B11的評價用電池包。
(實施例B12)
實施例B12中,除將第1絕緣層135及第2絕緣層138的厚度設為15μm以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例B12的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作實施例B12的評價用電池包。
(實施例B13)
實施例B13中,除將要添加於第1絕緣層之球狀矽石(絕緣性填料136)的平均粒徑設為0.5μm,球狀矽石(絕緣性填料136)的濃度(含量)設為0.05wt%,在第2絕緣層無添加球狀矽石(絕緣性填料139)以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例B13的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作實施例B13的評價用電池包。
(實施例B14)
實施例B14中,除將要添加於第1絕緣層及第2絕緣層之球狀矽石(絕緣性填料136、39)的平均粒徑設為10.0μm
,球狀矽石(絕緣性填料136、39)的濃度(含量)設為40.0wt%以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作實施例B14的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作實施例B14的評價用電池包。
(比較例B)
比較例B中,除了在第3絕緣層141無添加碳黑以外,其餘係以和實施例B1的疊層薄膜同樣的手法製作比較例B的疊層薄膜(作為蓄電裝置用端子薄膜的母材之薄膜)。
之後,以和實施例B1同樣的手法製作比較例B的評價用電池包。
<實施例B1~B14的負極用引出片及正極用引出片,以及比較例B的負極用引出片及正極用引出片的感測性之評價>
一開始,實施例B1的評價用電池包準備500個檢體,接著,使用攝像檢測器((股)基恩斯製,CV-X100)求取該檢測器所檢測之負極用引出片及正極用引出片的檢測率(感測性)。
關於檢測率,檢測率95%以上的引出片判定為◎(優),檢測率小於95%且90%以上的引出片判定為○(良),檢測率小於90%的引出片判定為×(差)。
接著,實施例B2~B14的評價用電池包及比較例B的評價用電池包分別準備500個檢體,以和實施例B1的負極用引出片及正極用引出片的感測性評價試驗同樣
的手法,進行構成實施例B2~B14及比較例B的評價用電池包之負極用引出片及正極用引出片的感測性之評價。
表8顯示實施例B1~B14的負極用引出片及正極用引出片的感測性的評價結果(判定結果)與比較例B的負極用引出片及正極用引出片的感測性的評價結果(判定結果)。又,表5~表7亦顯構成實施例B1~B14的疊層薄膜,及比較例B的疊層薄膜之各層的厚度、絕緣性填料的種類、平均粒徑,碳黑的濃度(含量)等。
<實施例B1~B14的評價用電池包及比較例B的評價用電池包的絕緣性之評價>
一開始,實施例B1的評價用電池包準備100個檢體,接著,使用耐電壓、絕緣電阻試驗機,測定構成實施例B1的評價用電池包之負極用金屬端子114B與包裝材113之間的絕緣性。
該絕緣性的測定係針對上述100個檢體進行。此時,連1個檢體也沒發生短路的情況判定為◎(優),經確認短路之檢體的數量是小於10的情況判定為○(良),經確認短路之檢體的數量是10以上的情況判定為×(差)。
接著,實施例B2~B14的評價用電池包及比較例B的評價用電池包分別準備100個檢體,以和實施例B1的評價用電池包之絕緣性評價試驗同樣的手法進行絕緣性之評價。
表8顯示實施例B1~B14的評價用電池包及比較例B的評價用電池包之絕緣性的評價結果(判定結果)。
<實施例B1~B14的評價用電池包及比較例B的評價用電池包的密貼性之評價>
實施例B1~B14的評價用電池包及比較例B的評價用電池包分別準備100個檢體,之後,在溫度被保持於80℃之室內,將100個檢體的實施例B1~B14的評價用電池包及比較例B的評價用電池包保管4週,確認已封入的電解液有無漏液。
此處的評價為,確認連1個檢體也無漏液的情況判定為◎(優),漏液小於5個檢體的情況判定為○(良),5
個檢體以上的情況判定為×(差)。
表8顯示實施例B1~B14的評價用電池包及比較例B的評價用電池包的密貼性之評價結果(判定結果)。
<表8所示的評價結果之彙整>
參照表8,關於實施例B1~B14,在感測性,絕緣性,及密貼性中,獲得良好的結果(判定結果是◎或○)。又,關於實施例B1~B6、B8、B9,在感測性,絕緣性,及密貼性中,全部獲得非常良好的結果(判定結果是◎)。
又,由實施例B1~B14的結果可確認,絕緣性填料的形狀可為球形或不定形。
由實施例B1~B3的評價結果可確認,若第1最外層131及第2最外層132當中至少一方含有球狀矽石,則在感測性,絕緣性,及密貼性中,可獲得非常良好的結果。
由實施例B1~B9的評價結果可確認,藉由將絕緣性填料136、39的平均粒徑設為添加有該絕緣性填料136、39之第1絕緣層135及第2絕緣層138的厚度之1/30~1/2的值,感測性、絕緣性、及密貼性良好。
實施例B1~B9的評價結果可確認,當絕緣性填料136、39的含量設為1.0~20wt%的範圍內時,感測性、絕緣性、及密貼性良好。
又,由實施例B1~B12,及比較例B的評價結果可確認,當中間層133所含之碳黑的含量變得比0.01wt%少(具體言之,碳黑的含量是0.005wt%)時,感測性降低(具體言之,感測性的判定結果是○),當中間層133所含
之碳黑的含量是0.1wt%以上時,感測性提升。
由實施例B14的評價結果可知,球狀矽石的粒徑大(在此情況,10.0μm),且在第1絕緣層及第2絕緣層所含有之絕緣性填料的濃度高的情況(在此情況,40wt%),會導致密貼性降低。
本發明係可適用在蓄電裝置用端子薄膜及具有該蓄電裝置用端子薄膜之蓄電裝置,該蓄電裝置用端子薄膜介設於包裝蓄電裝置本體的包裝材與電性連接於蓄電裝置本體且在包裝材外部延伸的金屬端子之間。
Claims (18)
- 一種蓄電裝置用端子薄膜,係以覆蓋和構成蓄電裝置的蓄電裝置本體電性連接之金屬端子的一部分的外周面之方式作配置之蓄電裝置用端子薄膜,具有:第1最外層,含有第1絕緣層;第2最外層,含有第2絕緣層;及不定形的絕緣性填料,被添加於前述第1絕緣層及前述第2絕緣層當中至少一方的絕緣層,使前述不定形的絕緣性填料的一部分自添加有前述不定形的絕緣性填料之前述絕緣層的外面突出地作配置。
- 如請求項1之蓄電裝置用端子薄膜,其中前述不定形的絕緣性填料的平均粒徑係在0.1~20μm的範圍內。
- 如請求項1或2之蓄電裝置用端子薄膜,其中添加有前述不定形的絕緣性填料之前述絕緣層的厚度係前述不定形的絕緣性填料之平均粒徑的2~30倍的值。
- 如請求項1至3中任一項之蓄電裝置用端子薄膜,其中前述不定形的絕緣性填料的添加量係0.1~20wt%。
- 如請求項1至4中任一項之蓄電裝置用端子薄膜,其中前述不定形的絕緣性填料被添加於前述第1絕緣層及前述第2絕緣層當中僅一方的絕緣層。
- 如請求項1至5中任一項之蓄電裝置用端子薄膜,其中 具有被配置在前述第1最外層與前述第2最外層之間的第3絕緣層,及含有添加於前述第3絕緣層之顏料的中間層。
- 如請求項6之蓄電裝置用端子薄膜,其中在前述中間層與前述第1最外層之間及前述中間層與前述第2最外層之間分別配置有第4絕緣層。
- 一種蓄電裝置,具有:如請求項1至7中任一項之蓄電裝置用端子薄膜;蓄電裝置本體,進行充放電;一對的前述金屬端子,與前述蓄電裝置本體電性連接且一部分被前述蓄電裝置用端子薄膜所覆蓋;及包裝材,包覆前述蓄電裝置用端子薄膜的一部分及前述蓄電裝置本體。
- 如請求項8之蓄電裝置,其中前述第1最外層係以包覆前述金屬端子的一部分的外周面之方式作配置,前述第2最外層係以與前述包裝材接觸之方式作配置。
- 一種蓄電裝置用端子薄膜,係以覆蓋和構成蓄電裝置的蓄電裝置本體電性連接之金屬端子的一部分的外周面之方式作配置之蓄電裝置用端子薄膜,具有:第1最外層,含有第1絕緣層;第2最外層,含有第2絕緣層;及配置在前述第1最外層與前述第2最外層之間的第3絕緣層,及含有添加於前述第3絕緣層,可著色成 黑色的導電性顏料之中間層,絕緣性填料被添加於前述第1絕緣層及前述第2絕緣層當中至少一方的絕緣層。
- 如請求項10之蓄電裝置用端子薄膜,其中絕緣性填料被添加於前述第1絕緣層及前述第2絕緣層當中僅一方的絕緣層。
- 如請求項10或11之蓄電裝置用端子薄膜,其中前述中間層所含之前述導電性顏料的含量係0.01wt%以上3.00wt%以下。
- 如請求項10至12中任一項之蓄電裝置用端子薄膜,其中前述絕緣性填料的平均粒徑係添加有前述絕緣性填料的絕緣層的厚度之1/30~1/2倍的值。
- 如請求項10至13中任一項之蓄電裝置用端子薄膜,其中前述絕緣性填料的含量係0.1wt%以上20wt%以下。
- 如請求項10至14中任一項之蓄電裝置用端子薄膜,其中前述絕緣性填料的形狀係球形。
- 如請求項10至15中任一項之蓄電裝置用端子薄膜,其中在前述中間層與前述第1最外層之間及前述中間層與前述第2最外層之間分別配置有第4絕緣層。
- 一種蓄電裝置,具有:如請求項10至16中任一項之之蓄電裝置用端子 薄膜;蓄電裝置本體,進行充放電;一對的前述金屬端子,與前述蓄電裝置本體電性連接且一部分被前述蓄電裝置用端子薄膜所覆蓋;及包裝材,包覆前述蓄電裝置用端子薄膜的一部分及前述蓄電裝置本體。
- 如請求項17之蓄電裝置,其中前述第1最外層係以包覆前述金屬端子的一部分的外周面之方式作配置,前述第2最外層係以與前述包裝材接觸之方式作配置,前述第1最外層係含有前述絕緣性填料。
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