TWI506081B - Resin composition and organic electrolyte battery - Google Patents

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Keiji Ogino
Kenji Hosaka
Ryouichi Senbokuya
Yoshio Shimoida
Hideaki Horie
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Ajinomoto Kk
Nissan Motor
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Description

樹脂組成物及有機電解液電池
本發明係有關一種兼具有對金屬而言優異的接著性與高耐有機溶劑性之樹脂組成物,特別是有關適合於有機電解液電池之密封劑用途的樹脂組成物及具有藉由該樹脂組成物之封閉部的長期信賴性高之有機電解液電池。
近年來,作為充電電池之小型、輕量之可高出力及高能量密度化的有機電解液電池登場,其中以鋰離子充電電池逐漸成為主流。該電池中所使用的密封劑,係使有機電解液與外界的水分隔絕之極為重要的材料。
以往,樹脂系密封劑例如使用聚烯烴系接著劑(專利文獻1)、聚偏二氟乙烯樹脂(專利文獻2)等。
於作為電動車(EV)或汽油電動混合車(HEV)等之汽車驅動用電源中所使用的鋰離子充電電池中,為電池之長期信賴性時而提高電池之耐熱性,係為重要的課題。因此,於電極之集電體或電極端子(tab terminal)中,檢討以高耐熱性金屬之不銹鋼或鎳取代鋰離子充電電池中習知一般使用的鋁,為使電池封閉時之密封劑,企求對鋁、及不銹鋼或鎳等高耐熱性金屬之優異接著性,此外,即使接近高溫的有機電解液時,仍必須具有持續該接著狀態之耐有機溶劑性。
此外,將鋰離子充電電池等之有機電解液電池使用於電動汽車或油電混合型電動汽車等之汽車驅動用電源時,必須使電池高容量化、高電壓化,因此,具備複數個發電要素之層合型並聯電池或層合型串聯電池為有利。然而,增加發電要素之數目時,由於僅使層合型電池全體之厚度變大而導致大型化,必須使發電要素(正極/電解質層/負極之層合單位)更為薄化,夾住發電要素之2個集電體間之間隙變得更為狹窄,以習知的聚烯烴系接著劑或聚偏二氟乙烯樹脂等之密封劑,不易形成高信賴性之密閉構造。
而且,存在於正極與負極間之電解質層所使用的材料,一般而言不具備高耐熱性,要求使夾住發電要素之2個集電體間封閉的密封劑在較為低溫下進行封閉作業者較為有利,在低溫下則要求具有對金屬之高接著力的密封劑。
[習知技術文獻]
[專利文獻1]日本特開昭56-032672號公報
[專利文獻2]日本特開平1-040469號公報
因此,本發明之解決課題,係提供對金屬之接著性優異(特別是即使對不銹鋼或鎳等之高熔點金屬而言,仍具有優異的接著性),且具有優異的耐有機溶劑性之樹脂組成物。
另外,本發明提供對金屬之接著性優異(特別是即使對不銹鋼或鎳等之高熔點金屬而言,仍具有優異的接著性),在較低溫下可形成高接著力之接著狀態,且具有優異的耐有機溶劑性,特別是適合作為有機電解液電池之密封劑的樹脂組成物。
而且,即使封閉部分為複雜的形狀或狹窄的間隙,仍被封閉為高信賴性之密閉構造的有機電解液電池,特別是夾住發電要素之2個集電體間的間隙較習知更為狹窄,可使2個集體電體間被密閉成高信賴性之密閉構造,該封閉部具有長期安定的密閉性能之有機電解液電池。
本發明人等為解決上述課題時,再三深入研究檢討的結果,發現藉由至少使用具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂作為環氧樹脂,且在該環氧樹脂中組合特定的硬化劑,可解決上述課題,遂而完成本發明。
換言之,本發明如下所述。
(1)一種樹脂組成物,其特徵為含有至少含有具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)的環氧樹脂(A)、與潛在性硬化劑(B)。
(2)如上述(1)記載之樹脂組成物,其中環氧樹脂(A)係含有具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)與橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)者。
(3)如上述(1)或(2)記載之樹脂組成物,其中具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)係由脂環式骨架為藉由環狀萜烯化合物之殘基所致的骨架所成的含萜烯構造骨架之環氧樹脂(E1-1)。
(4)如上述(1)或(2)記載之樹脂組成物,其中具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)係由脂環式骨架為藉由二環戊二烯之殘基所致的骨架所成之二環戊二烯型環氧樹脂(E1-2)。
(5)如上述(2)記載之樹脂組成物,其中具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)中的芳香環與脂環式骨架之莫耳比例(芳香環/脂環式骨架)為2.5以上,且於100重量份環氧樹脂(A)中,含有60~80重量份具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)及20~40重量份橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)。
(6)如上述(2)記載之樹脂組成物,其中具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)中的芳香環與脂環式骨架之莫耳比例(芳香環/脂環式骨架)未達2.5,且於100重量份環氧樹脂(A)中,含有18~24重量份具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)、42~56重量份雙酚型環氧樹脂及20~40重量份橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)。
(7)如上述(1)~(6)中任一項記載之樹脂組成物,其中潛在性硬化劑(B)為含有3級胺基之改性脂肪族聚胺。
(8)如上述(1)~(6)中任一項記載之樹脂組成物,其中潛在性硬化劑(B)為含有尿素鍵結之改性聚胺。
(9)如上述(1)~(6)中任一項記載之樹脂組成物,其中潛在性硬化劑(B)為含有尿素鍵結及咪唑基之改性聚胺。
(10)如上述(1)~(6)中任一項記載之樹脂組成物,其中尚含有共硬化劑(C)。
(11)如上述(10)記載之樹脂組成物,其中共硬化劑(C)為二氰二醯胺。
(12)如上述(1)~(11)中任一項記載之樹脂組成物,其中加熱硬化物之玻璃轉移溫度為100℃以上。
(13)如上述(1)~(12)中任一項記載之樹脂組成物,其中對經由該樹脂組成物而使2個不銹鋼箔貼合之試驗片而言,以JIS K-6854-3為基準,剝離速度100mm/min進行T型剝離時之剝離強度為0.7N/10mm以上。
(14)如上述(1)~(13)中任一項記載之樹脂組成物,其係用於進行有機電解液電池中接續於集電體之電極端子與外裝體間之封閉、及/或對向的集電體之周緣部份間的封閉之密封劑用。
(15)一種有機電解液電池用密封劑,其特徵為含有上述(1)~(13)中任一項記載之樹脂組成物。
(16)一種有機電解液電池,其特徵為在接續於集電體之電極端子與外裝體間、及/或對向的集電體之周緣部間,藉由上述(1)~(14)中任一項記載之樹脂組成物予以封閉所成。
(17)如上述(16)記載之有機電解液電池,其中接續於集電體之電極端子與外裝體間之間隙、及/或對向的集電體之周緣部間的間隙為10~50μm之範圍內。
(18)如上述(16)或(17)記載之有機電解液電池,其係包含在集電體上具有電性結合於該集電體之正極活性物質層的正極、在集電體上具有電性結合於該集電體之負極活性物質層的負極與配置於正極及負極之間的電解質層所成。
(19)如上述(18)記載之有機電解液電池,其係使具有與集電體之一主面電性結合的正極活性物質層之正極及具有與前述集電體之另一主面電性結合的負極活性物質層之負極、與配置於正極及負極之間的電解質層交互層所成的層合型串聯電池。
(20)如上述(16)~(19)中任一項記載之樹脂組成物,其中集電體及電極端子為不銹鋼箔。
(21)一種有機電解液電池,其係對向的集電體之間具有正極/電解質層/負極之層合單位,且具有單數或複數層對向的集電體之周緣部之間藉由上述(1)~(13)中任一項記載之樹脂組成物的硬化物所封閉而成的單電池層之有機電解液電池,其特徵為正極/電解質層/負極之總厚度為50μm以下,且前述樹脂組成物之硬化物係藉由100℃以下之加熱而予以硬化者。
(22)如上述(21)記載之有機電解液電池,其中集電體及電極端子為不銹鋼箔。
(23)一種機能性化學品,其特徵為含有上述(1)~(13)中任一項記載之樹脂組成物。
[發明效果]
本發明之樹脂組成物,可在較低溫下予以硬化,其硬化物對金屬之接著性優異,即使對不銹鋼或鎳等之高熔點金屬而言,可以高接著力進行接著,且具有優異的耐有機溶劑性。而且,在複雜形狀或狹窄隙縫的部位可使其直接塗佈、熱硬化。
因此,藉由使用本發明之樹脂組成物體作為例如有機電解液電池用之密封劑,可使發電要素中對向的集電體之周緣部或電極端子與外裝體間封閉成高信賴性之密閉構造,結果,在經過長時間後,可確實地防止因來自電解質層之有機電解液滲出所導致液絡(短路)等情形,可實現信賴性高的有機電解液電池。
此外,由於可使2個狹窄隙縫的對向金屬面間封閉成高信賴性之密閉構造,且可使該封閉作業在較低溫下進行,故可充分對應有機電解液電池之發電要素薄型化。
[為實施發明之形態]
於下述中,以其適合的實施形態說明本發明。
本發明之樹脂組成物,其主要特徵為含有至少含有具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)的環氧樹脂(A)、與潛在性硬化劑(B)。
[環氧樹脂(A)]
本發明之環氧樹脂(A),係至少含有具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)。
於本發明中,「具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)」,係以在1分子中導入有苯環、萘環等之芳香環、與碳數為6~11(較佳者6~10)之脂環式骨架的環氧樹脂,只要是以苯酚類或萘酚類、與不飽和脂環式化合物(例如環狀萜烯化合物、二環戊二烯、三環戊二烯、4-乙烯環己烯、5-乙烯基原菠-2-烯等)之聚加成反應物作為原料,藉由習知的方法所合成的具有藉由不飽和脂環式化合物之殘基所致的脂環式骨架的環氧化合物即可,沒有特別的限制。而且,脂環式骨架之形態可為單環式、雙環式、縮合多環式、含雙環之縮合多環式等,而且,在1分子中之芳香環及脂環式骨架可各由1種所成者,亦可2種以上共存者。其中,以下詳述的脂環式骨架,特別適合使用藉由環狀萜烯化合物之殘基所致的骨架所成的「含有萜烯構造骨架之環氧樹脂(E1-1)」、或由脂環式骨架為藉由二環戊二烯之殘基所致的骨架所成的二環戊二烯型環氧樹脂(E1-2)。
<含萜烯構造骨架之環氧樹脂(E1-1)>
於本發明中,含有萜烯構造骨架之環氧樹脂(E1-1),可例如使選自單核多價苯酚之聚環氧丙醚、鍵結各核之鍵結鍵的碳原子數為4以下之多核多價苯酚的聚環氧丙醚、及酚醛清漆類之聚環氧丙醚所群中至少一種的環氧樹脂(a)、與含有構造骨架之苯酚化合物(b)加成的反應生成物所成者。
上述環氧樹脂(a)之具體例,如氫醌、間苯二酚、焦培酚等之單核多價苯酚化合物;二羥基萘、雙酚、亞甲基雙酚(雙酚F)、次乙基雙酚(雙酚AD)、異次丙基雙酚(雙酚A)、硫代雙酚、亞甲基雙(鄰甲酚)、異次丙基雙(鄰甲酚)、四溴雙酚A、1,3-雙(4-羥基枯烯苯)、1,4-雙(4-羥基枯烯苯)、1,1,3-參(4-羥基苯基)丁烷、1,1,2,2-四(4-羥基苯基)乙烷、磺基雙酚、氧化雙酚等之多核多價苯酚化合物;苯酚酚醛清漆、鄰甲酚酚醛清漆、間苯二酚酚醛、萘酚酚醛清漆等之酚醛清漆類的聚環氧丙醚。此等可使用1種或2種以上。其中,以由雙酚(雙酚A、雙酚F、雙酚AD等)之聚環氧丙醚所成的環氧樹脂較佳,更佳者為由雙酚F之聚環氧丙醚所成的環氧樹脂。
另外,上述含有萜烯構造骨架之苯酚化合物(b)係在環狀萜烯化合物中加成苯酚或烷基苯酚等之苯酚類所得者,環狀萜烯化合物可為單環之萜烯化合物,亦可為雙環之萜烯化合物。而且,環狀萜烯化合物可為1種,亦可為2種以上。具體例如檸檬烯(α型、β型)、萜品二烯、蒎烯(α型、β型)、萜品烯(α型、β型、γ型)、薄荷二烯(3,3型、2,4型)等。此外,苯酚類例如苯酚、甲酚、間苯二酚、丙基苯酚、丁基苯酚、戊基苯酚、戊基苯酚、辛基苯酚、壬基苯酚、十二烷基苯酚、甲氧基苯酚、氯化苯酚、溴化苯酚、4-異丙基-3-甲基苯酚、5-甲基-2-(1-甲基乙基)苯酚等。此等可使用1種或2種以上。
於含有萜烯構造骨架之苯酚化合物(b)中,在環狀萜烯化合物中加成苯酚類之方法,可藉由使用較佳者相對於1莫耳環狀萜烯化合物為0.5~5莫耳苯酚類,例如在酸觸媒存在、40~160℃下進行反應1~10小時,容易進行。而且,亦可在芳香族烴類、醇類、醚類等之溶劑中進行上述反應。另外,上述反應所使用的上述酸觸媒,例如鹽酸、硫酸、磷酸、聚磷酸、三氟化磷或其錯合物、活性白土等。
含有萜烯構造骨架之苯酚化合物(b)的具體例,如由下述構造所成的化合物(1)~(11)等,其中,以化合物(4)~(8)較佳,更佳者為化合物(5)。
而且,含有萜烯構造骨架之苯酚化合物(b),亦可使用市售品,具體例如YP-90LL、Mightyace G125、Mightyace G150、Mightyace K125、YS Resin TO125、YS Resin TO115、YS Resin TO105、YS Resin TO85、YS Resin TR105TR、YS Resin Z115、YS Resin Z100、YS Polyster 2130、YS Polyster 2115、YS Polyster 2100、YS Polyster U115、YS Polyster T160、YS Polyster T145、YS Polyster T130、YS Polyster TH130、YS Polyster T115、YS Polyster T100、YS Polyster T80、YS Polyster T30、YS Polyster S145、YS Polyster N125(全部為YASHUHARA Chemical公司製之商品名)。
在環氧樹脂(a)中加成含有萜烯構造骨架之苯酚化合物(b),製得目的之反應生成物的方法,可採用在環氧樹脂中加成苯酚化合物的一般方法,例如使用在二甲基苯甲胺等之鹼性觸媒存在下,使兩者在60~200℃下加熱的方法等。
環氧樹脂(a)與含有萜烯構造骨架之苯酚化合物(b)的量比,相對於環氧樹脂(a)之1個環氧基,萜烯構造骨架苯酚化合物(b)之苯酚性羥基為0.05~0.8個,較佳者為0.1~0.7個之比例,特別是使用單苯酚化合物作為上述(b)時,較佳者為0.1~0.5個之比例。萜烯構造骨架苯酚化合物(b)之使用比例未達上述範圍(相對於1個環氧基,羥基未達0.05個)時,例如作為有機電解液電池之密封劑使用時,對樹脂組成物的集電體或外裝體之密接性變得不充分,而若超過上述範圍(相對於1個環氧基,羥基超過0.8個)時,由於環氧當量顯著變大,目的之樹脂組成物的硬化性變得不充分,例如作為有機電解液電池之密封劑使用時,會有不易得到充分高的耐電解液性之傾向。
而且,於本發明中含有萜烯構造骨架之環氧樹脂(E1-1),亦可為藉由使具有2個以上羥基之含有萜烯構造骨架之苯酚化合物(b)進行環氧丙醚化所得的聚環氧丙醚。此時,含有萜烯構造骨架之苯酚化合物(b)與環氧氯丙烷或環氧溴丙烷等之環氧鹵化丙烷的反應,例如藉由在如異丙醇或二甲基亞碸之非質子性極性溶劑等的惰性有機溶劑存在下添加苛性鹼等進行反應予以進行。而且,亦可使用四級銨鹽作為觸媒,四級銨鹽例如四甲基氯化銨、四甲基溴化銨、三甲基苯甲基氯化銨、三乙基苯甲基氯化銨等。
本發明之含有萜烯構造骨架之環氧樹脂(E1-1),可使用市售品,例如ADEKA(股)公司製 EP9003(環氧當量:250)、Japan Epoxy Resin(股)公司製之YL7291(環氧當量:229)等。
<二環戊二烯型環氧樹脂(E1-2)>
本發明所指的「二環戊二烯型環氧樹脂(E1-2)」,係使二環戊二烯與苯酚類或萘酚類進行反應所得的含有二環戊二烯構造骨架之苯酚化合物或含有二環戊二烯骨架之萘酚化合物,藉由常法與環氧氯丙烷或環氧溴丙烷等之環氧鹵化丙烷反應所得的環氧樹脂(聚環氧丙醚)。
含有二環戊二烯骨架之苯酚化合物或含有二環戊二烯骨架之萘酚化合物,例如利用游離基接枝反應,且使二環戊二烯與苯酚類或萘酚類在酸觸媒存在下進行反應的方法等製得。苯酚類例如o-甲酚、m-甲酚、p-甲酚、2,6-二甲基苯酚、2,4-二甲基苯酚、2-甲基氫醌、間苯二酚、氫醌、兒茶酚、溴化苯酚等。而且,萘酚類例如α-萘酚、β-萘酚、二羥基萘等。苯酚類(萘酚類)之添加量,相對於二環戊二烯之添加量以使用1倍莫耳當量以上、特別是3~8倍莫耳當量較佳。反應條件以10~200℃、30分鐘~7小時較佳,具體而言例如使用三氟化硼‧苯酚錯合物作為觸媒時,較佳者為20~160℃、更佳者為50~150℃之範圍。可藉由於反應完成後,自反應液除去觸媒後,使反應液濃縮等,製得企求的含有二環戊二烯骨架之苯酚化合物(含有二環戊二烯骨架之萘酚化合物)。
於本發明中,二環戊二烯型環氧樹脂(E1-2),較佳者為以一般式(III)所示之環氧樹脂,
(式中,m個R係各獨立地表示氫原子、甲基、乙基、丙基或第3-丁基,n係表示0~4之整數,m係表示1~3之整數)
更佳者係式中之R為氫原子或甲基的環氧樹脂(較佳者m為1),該環氧樹脂係來自DIC(股)市售的Epiclon HP-7200(環氧當量:258)、HP-7200L(環氧當量:247)、HP-7200H(環氧當量:280)等之名稱。
於本發明中,具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1),以環氧當量為200以上者較佳,以環氧當量為220以上者更佳,以環氧當量為230以上者最佳。而且,以環氧當量為2000以下者較佳,以環氧當量為1500以下者更佳,以環氧當量為300以下者特佳,以環氧當量為260以下者最佳。環氧當量未達200時,例如使用目的之樹脂組成物作為有機電解液電池之密封劑時,對集電體或外裝材料之密接性變得不充分,而超過2000時,目的之樹脂組成物的硬化性變得不充分,例如使用作為有機電解液電池之密封劑時,會有不易製得充分高的耐電解液性之傾向。此外,本發明之環氧樹脂的環氧當量,為以JIS K 7236記載的方法之測定值。
另外,具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1),特別是就樹脂組成物對金屬之接著性而言,脂環式骨架之含量以20重量%以上較佳,更佳者為25重量%以上。此外,脂環式骨架之含量過多時,由於會有樹脂組成物之耐電解液性降低的傾向,脂環式骨架之含量以55重量%以下較佳,佳者為53重量%以下。此處,脂環式骨架之含量係藉由凝膠滲透色層分析法(GPC)所分析的重量比例表示的值。
而且,於具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)中芳香環與脂環式骨架的莫耳比例(芳香環/脂環式骨架),就樹脂組成物之接著性、耐電解液性而言,以1.0~5.0較佳,更佳者為1.5~3.0。芳香環與脂環式骨架之莫耳比例(芳香環/脂環式骨架)未達1.0時,環氧樹脂變成半固體狀或固體狀,會有密封材料之黏度變高的傾向,而超過5.0時,會有不易得到藉由脂環式骨架之耐電解液性或接著性的提高效果之傾向。此處,芳香環與脂環式骨架之莫耳比例(芳香環/脂環式骨架),係藉由使用GPC、NMR等之任意分析方法的構造解析進行測定。
於本發明中,A成分(環氧樹脂(A))全體中具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)的使用量,係藉由具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)的種類予以適當決定,一般而言,於100重量份環氧樹脂(A)中使用18~100重量份(較佳者為20~100重量份)之範圍的具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)。具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)的使用量少於18重量份時,會有目的之樹脂組成物的接著性降低之傾向,特別是會有不易得到對不銹鋼等之耐熱性金屬的良好接著性之傾向。
於本發明中,環氧樹脂(A)中可與具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)併用的環氧樹脂(「併用環氧樹脂」),例如雙酚型環氧樹脂(雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂)、聯苯型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂等之芳香族環氧樹脂及此等之環氧樹脂以橡膠狀芯殼聚合物改性的橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂等。此等之環氧樹脂可使用任何一種,亦可2種以上混合使用。而且,此等之環氧樹脂以環氧當量為150~300之範圍者較佳,以環氧當量為160~245之範圍者更佳。
就樹脂組成物之耐電解液性與對集電體或外裝材料之密接性而言,以液狀雙酚A型環氧樹脂(例如Japan Epoxy Resin(股)公司製「Epikote 828」(環氧當量:190)等)、液狀雙酚F型環氧樹脂(例如Japan Epoxy Resin(股)公司製「Epikote 806」(環氧當量:165)、東都化成(股)製「YDF 8170」(環氧當量:160)等)、液狀雙酚AD型環氧樹脂(例如東都化成(股)公司製「ZX1059」(環氧當量:165)等)或此等之環氧樹脂以橡膠狀芯殼聚合物改性的橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(EC2)(即橡膠狀芯殼聚合物改性雙酚A型環氧樹脂、橡膠狀芯殼聚合物改性雙酚F型環氧樹脂、橡膠狀芯殼聚合物改性雙酚AD型環氧樹脂等)等較佳,以液狀雙酚F型環氧樹脂、液狀雙酚AD型環氧樹脂、橡膠狀芯殼聚合物改性雙酚A型環氧樹脂更佳。
此處,「橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)」係指在環氧樹脂中橡膠狀芯殼聚合物以一次粒子狀態分散的環氧樹脂組成物,例如可如日本特開2004-315572號公報記載的方法製造。
於環氧樹脂改性時使用的橡膠狀芯殼聚合物(X),使相對於以由選自二烯系單體及(甲基)丙烯酸酯單體所成群中1種以上之單體50重量%以上及其他可共聚合的乙烯基單體未達50重量%作為單體成分的橡膠彈性體、聚矽氧烷橡膠系彈性體、或此等之混合物所成的橡膠粒子芯(X-1) 50~95重量%,與由選自(甲基)丙烯酸酯、芳香族乙烯酯、氰化乙烯基、環氧基烷基乙烯醚、不飽和酸衍生物、(甲基)丙烯醯胺衍生物及馬來醯亞胺衍生物所成群中1種以上之單體所成的殼層(X-2) 5~50重量%接枝聚合所得者。
構成橡膠粒子芯(X-1)之二烯系單體,例如丁二烯、異戊烯、氯戊烯等,以丁二烯較佳。(甲基)丙烯酸酯系單體,例如丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯等,以丙烯酸丁酯及丙烯酸2-乙基己酯較佳。其他可共聚合的乙烯基單體,例如除上述之(甲基)丙烯酸烷酯外之(甲基)丙烯酸烷酯、乙烯基芳香族系單體、乙烯基氰系單體等。(甲基)丙烯酸酯系單體例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯;乙烯基芳香族單體例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯;乙烯基氰系單體例如(甲基)丙烯腈、取代丙烯腈。此等可使用1種、或2種以上組合使用,其使用量相對於橡膠粒子芯(X-1)全體之重量以未達50重量%較佳,更佳者未達40重量%。
而且,構成橡膠粒子芯(X-1)之成份,為調整交聯度時,可使用多官能性單體,多官能性單體例如二乙烯苯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、(異)氰酸三烯丙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、衣康酸二烯丙酯、苯二甲酸二烯丙酯等。此等之使用量,相對於橡膠粒子之全部重量為10重量%以下、較佳者為5重量%以下、更佳者為3重量%以下。
殼層(X-2)係為使橡膠狀芯殼聚合物(X)在環氧樹脂中以一次粒子的狀態安定地分散時,賦予對環氧樹脂之親和性的功能。構成殼層(X-2)之聚合物係與構成橡膠粒子芯(X-1)之聚合物接枝聚合,實質上以與構成橡膠粒子芯(X-1)之聚合物鍵結較佳。具體而言,構成殼層(X-2)之聚合物,以較佳者70重量%以上、更佳者80重量%以上、最佳者90重量%以上與橡膠粒子芯(X-1)鍵結為宜。殼層(X-2)以具有對環氧樹脂之膨脹性、相容性或親和性者較佳。
構成殼層(X-2)之聚合物,係由選自(甲基)丙烯酸酯、芳香族乙烯基、氰化乙烯基、環氧基烷基乙烯醚、不飽和酸衍生物、(甲基)丙烯醯胺衍生物及馬來醯亞胺衍生物所成群中之1種以上單體所成。具體而言,各例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、環氧丙基乙烯醚、(甲基)丙烯醯胺、馬來酸酐、馬來酸醯亞胺等,此等可使用1種或適當組合2種以上。
橡膠狀芯殼聚合物(X)之較佳的橡膠粒子芯(X-1)/殼層(X-2)之比例(重量比),以50/50~95/5之範圍較佳,更佳者為60/40~90/10。
橡膠狀芯殼聚合物(X),可藉由習知的方法(例如乳化聚合、懸浮聚合、微懸浮聚合等)製造。其中,特別是以藉由乳化聚合之製造方法為宜。
橡膠狀芯殼聚合物(X)之粒徑,沒有特別的限制,只要是使用可以水性乳膠狀態安定地製得橡膠狀芯殼聚合物(X)即可,沒有特別的問題。而且,就工業生產性而言,以體積平均粒徑約為0.03~1μm者較佳,就容易製造而言更佳。而且,體積平均粒徑可藉由微磁軌法測定。
橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2),藉由使以水性乳膠狀態所得的橡膠狀芯殼聚合物與有機溶劑混合,在有機相中取出橡膠狀芯殼聚合物,且製得使橡膠狀芯殼聚合物分散於有機溶劑之分散體後,與環氧樹脂混合而製得。
於橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)中,橡膠狀芯殼聚合物(X)之含量以10~40重量%較佳。
橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)為市售品,可直接使用。例如以使用市售的Kaneka(股)公司製kane Ace MX120(環氧當量:243)、MX125(環氧當量:243)、MX130(環氧當量:243)、MX960(環氧當量:245)、MX965(環氧當量:220)、Resinous公司(股)製之RKB3040(環氧當量:230)等作為橡膠狀芯殼改性雙酚A型環氧樹脂特別適合。
Kane Ace MX120、MX125、MX130係橡膠粒子芯為含有25重量%由苯乙烯-丁二烯共聚物所成的橡膠狀芯殼聚合物者,Kane Ace MX960、MX965係橡膠粒子芯為含有25重量%聚二甲基矽氧烷等之聚矽氧烷橡膠(聚矽氧橡膠)所成的橡膠狀芯殼聚合物者。另外,Resinous公司(股)製之RKB3040係橡膠粒子芯為含有29重量%由丁二烯橡膠所成的橡膠狀芯殼聚合物。
於本發明中,就賦予目的之樹脂組成物具有極高水準之耐電解液性而言,環氧樹脂(A)以含有具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)、與橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)之形態較佳。
而且,使用該具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)與橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)作為環氧樹脂(A)之形態中,具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)的芳香環與脂環式骨架之莫耳比例(芳香環/脂環式骨架)為2.5以上(特別是3.0以上)時,就與樹脂組成物對不銹鋼等之耐熱性金屬的接著性的平衡性而言,以於100重量份環氧樹脂(A)中含有60~80重量份(較佳者60~70重量份)具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)及20~40重量份(較佳者30~40重量份)橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)之組成較佳。
此外,該環氧樹脂(A)為含有具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)與橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)的形態中,具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)的芳香環與脂環式骨架之莫耳比例(芳香環/脂環式骨架)未達2.5(特別是2.1)時,就與樹脂組成物對不銹鋼等之耐熱性金屬的接著性之平衡性而言,以於100重量份環氧樹脂(A)中含有18~24重量份具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)、42~56重量份雙酚型環氧樹脂(較佳者為雙酚F型環氧樹脂)、及20~40重量份橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)之組成較佳。
另外,以改善使樹脂組成物使用於封閉部分(封閉部)時之作業性等為目的,為調整樹脂組成物之黏度時,除上述併用的環氧樹脂外,亦可配合具環狀骨架(脂環式骨架)之低黏度環氧樹脂(環氧化合物)。此處所指的低黏度,係指在室溫(25℃)之黏度大約為10 poise以下。該具環狀骨架之低黏度環氧樹脂,例如使在環狀萜烯化合物與苯酚類以等莫耳加成的含有環狀萜烯骨架之單苯酚化合物、及環氧鹵化丙烷進行反應的含有環狀萜烯骨架之單環氧化合物、苯基環氧丙醚、環己烷二甲醇二環氧丙醚(例如ADEKA(股)製「EP4085S」等)、二環戊二烯二環氧丙醚(例如ADEKA(股)製「EP4088S」等)、間苯二酚二環氧丙醚(例如Nagasechemtex(股)製「DENACOL EX201」等)、環氧丙基間甲苯胺(例如日本化藥(股)製「GOT」等)、二環氧丙醚苯胺(例如日本化藥(股)製「GAN」等)等。使用該低黏度環氧樹脂時,其使用量於100重量份A成分之環氧樹脂中為30重量份以下之範圍,較佳者為20重量份以下、更佳者為15重量份以下。超過30重量份時,會有降低稀釋效果大者之耐電解液性與對集電體或外裝材料之密接性的傾向。而且,未達5重量份時,由於黏度之稀釋效果小,以5重量份以上較佳,以7重量份以上更佳。
於本發明之樹脂組成物中,環氧樹脂(A)之含量以樹脂組成物全體之55重量%以上較佳、更佳者為58重量%以上、最佳者為60重量%以上。此外,以85重量%以下較佳、更佳者為83重量%以下、特佳者為80重量%以下、最佳者為75重量%以下。
[潛在性硬化劑(B)]
本發明所使用的潛在性硬化劑,以潛在性改性聚胺系硬化劑較佳,具體而言,微膠囊化含咪唑基之改性聚胺(例如旭化成化學(股)製之Novacure HX3721、HX3721、HX3921HP、HX3941HP等)、二氰二醯胺改性聚胺(例如ADEKA(股)製之EH3842等)、含三級胺基改性脂肪族聚胺(例如ADEKA(股)製之EH4380S、EH3615S等)、含咪唑基改性聚胺(例如Ajinomoto Fine Techno(股)製之Amicure PN23、PN31、PN40、PN50、PN-H、ADEKA(股)製之ADEKA HARDNER EH3293S、EH3366S、EH4346S等)、含尿素鍵改性聚胺(例如富士化成工業(股)製之Fujicure FXR1000、FXR1110、FXR1121、FXR1081等)、含尿素鍵改性脂肪族聚胺(例如ADEKA(股)製之EH4353S)、含尿素鍵及咪唑基改性聚胺(例如富士化成工業(股)製之FXR1110、FXR1121)、咪唑化合物(例如四國化成工業(股)製之Curesol 2MZ-A、2MA-OK、2PHZ、2P4MHZ等)等。該潛在性硬化劑可僅使用任何1種,亦可併用2種以上。其中,就耐電解液性及對不銹鋼箔(電極端子或集電體所使用的不銹鋼箔)之接著性而言,以含三級胺基改性脂肪族聚胺、含尿素鍵改性聚胺(含尿素鍵改性脂肪族聚胺)、含咪唑基改性聚胺、含尿素鍵及咪唑基改性聚胺較佳,以含三級胺基改性脂肪族聚胺、含尿素鍵改性聚胺(含尿素鍵改性脂肪族聚胺)、含尿素鍵及咪唑基改性聚胺更佳。
於本發明之樹脂組成物中,該B成分之潛在性硬化劑的使用量,相對於A成分之環氧樹脂(環氧樹脂(A))使用0.7~1.3當量的範圍。特別是就樹脂組成物之耐電解液性及硬化性而言,以0.9~1.1當量較佳。未達0.7當量時,會有硬化處理變慢,不易形成充分的交聯構造的傾向,接著強度亦降低,且耐有機溶劑性(耐電解液性)降低的傾向。而且,超過1.3當量時,在硬化後之樹脂中存在未反應的硬化劑,且溶出於有機溶劑(電解液)的傾向,使用目的之樹脂組成物作為有機電解液電池之密封劑時,會有電池特性顯著降低的傾向。
本發明之樹脂組成物,係至少含有上述環氧樹脂(A)及潛在性硬化劑(B)所構成,尚可含有共硬化劑(C),藉由含有該共硬化劑(硬化促進劑),可更為提高樹脂組成物之接著劑,特別是可提高對不銹鋼箔之接著性。該C成分之共硬化劑,例如二氰二醯胺、含尿素鍵改性脂肪族聚胺(如ADEKA製之EH4353S等),以併用二氰二醯胺及含尿素鍵改性脂肪族聚胺更佳。
該C成分之共硬化劑的使用量,係使用相對於100重量份A成分之環氧樹脂的0.5~10重量份之範圍,就組成物之耐有機溶劑性(耐電解液性)及硬化性而言,以0.8~8重量份較佳、更佳者為1~5重量份。未達0.5重量份時,無法寄予可充分提高對不銹鋼箔之接著性的可能性,超過10重量份時,會有組成物之耐有機溶劑性(耐電解液性)降低的傾向,使用目的之樹脂組成物作為有機電解液電池之密封劑時,恐會產生溶出於電解液,且損害電池特性。
於本發明之樹脂組成物中,就提高接著性、於樹脂組成物塗佈時之作業性等而言,尚可配合填充劑(D)。填充劑之種類,沒有特別的限制,只要是無機系填充劑皆可使用,具體而言,例如滑石、碳酸鈣、氧化鋁、結晶性二氧化矽、熔融二氧化矽等,此等可僅使用1種,亦可2種以上混合使用。其中,就對不銹鋼箔等之金屬箔(集電體)的密接性而言以滑石較佳,就耐有機溶劑性(耐電解液性)而言以碳酸鈣較佳。填充劑(D)之配合量,以相對於100重量份A成分之環氧樹脂為15~60重量份較佳、更佳者為20~50重量份、最佳者為25~50重量份。未達15重量份時,無法寄予充分提高樹脂組成物之接著性、於樹脂組成物塗佈時之作業性等的可能性,超過60重量份時,恐會有樹脂配合物之黏度變高的傾向,塗佈時之處理性惡化的情形。而且,併用滑石與碳酸鈣作為填充劑(D)時,此等之量比(滑石:碳酸鈣),以重量比為1:2~6較佳,更佳者為1:3~5。
於本發明之樹脂組成物中,在不會阻害其效果的範圍內,通常亦可配合樹脂組成物中所使用的各種添加劑。各種添加劑,例如顏料、染料、消泡劑、偶合劑、界面活性劑等。就可改善接著性或減低黏度而言,以矽烷系偶合劑或鈦酸鹽系偶合劑較佳。
本發明之樹脂組成物,由於對金屬之接著性優異,可使對向的2個金屬面堅固地接著,且具有高耐有機溶劑性,故可使用作為各種功能化學品。而且,此處所指的金屬,沒有特別的限制,包含鋁、鋁系合金、銅、銅合金、鎳、不銹鋼等之各種技術領域的裝置或構件中一般使用的各種金屬。各種功能化學品,具體而言例如接著劑、密封劑(線圈用密封劑、繼電用密封劑、有機電解液電池用密封劑等)、注模劑、塗佈劑(各種電子零件之耐濕塗佈劑等)、塗料(印刷基板之絕緣塗料等)等。其中,就對有機電解液電池之液體電解質(有機電解液)的耐性極高,即使與高溫的有機電解液接觸時,惡化情形少,對鎳、不銹鋼等之高耐熱性金屬而言仍可得高接著力而言,作為有機電解液電池用密封劑特別有用。
本發明之樹脂組成物,具有因加熱硬化之優異接著性及對有機電解液體之耐惡化性。加熱硬化處理可在約100~120℃之範圍內進行約0.5~1.0小時。而且,由於在100℃以下、特別是在80℃以下之溫度下可充分地進行硬化處理,故必須在較低溫下硬化時,可在約80℃附近進行加熱硬化處理。此外,本發明之樹脂組成物,由於加熱硬化處理前之未硬化狀態係在室溫下(25℃)之黏度為500~2500poise(較佳者為500~2000poise)之範圍內為液狀,可容易進行塗佈作業,且於塗佈後藉由加壓等容易予以延展(薄型化),故封閉部分可為複雜的形狀(形態),為狹窄隙縫時,可形成封閉性高的封閉部,對50μm以下之隙縫而言仍可形成高封閉性之封閉部。具體而言,可在以50μm以下之隙縫對向的2個金屬面間形成高封閉性的封閉部。例如,由下述實施例可知,對使本發明組成物存在於2張不銹鋼箔間,貼合2張不銹鋼箔的試驗片而言,以JIS K-6854-3為基準,可以剝離速度100mm/min進行T型剝離時之剝離強度為0.7N/10mm以上,形成高密接強度之密封構造。
此外,本發明之樹脂組成物,以加熱所得的硬化物(加熱硬化物)之玻璃轉移溫度為100℃以上較佳,更佳者為120℃以上,最佳者為140℃以上。藉由具有加熱硬化物之玻璃轉移溫度為100℃以上,可更為提高對有機電解液之耐惡化性(耐電解液性)。加熱硬化物之玻璃轉移溫度,可藉由改變硬化劑之種類、配合量(與環氧基之當量比)等予以調整。而且,加熱硬化物之玻璃轉移溫度過高時,由於會有加熱硬化物之交聯密度變高,加熱硬化物之硬化收縮變大的傾向,故玻璃轉移溫度以200℃以下較佳、更佳者為180℃以下。
以下說明有關將本發明之樹脂組成物使用於密封劑,形成封閉部之有機電解液電池(本發明之有機電解液電池)。
一般而言,鋰離子充電電池等之有機電解液電池,基本構成係具備在集電體上具有電性結合的正極活性物質層之正極、在集電體上具有電性結合的負極活性物質層之負極、與配置於正極及負極間之電解質層作為發電要素,使用本發明之樹脂組成物的有機電解液電池之基本構成相同。本發明之樹脂組成物,可使用於封閉有機電解液電池內之各種封閉部位,可使用作為在背景技術欄中說明的為提高方型電池或圓筒狀電池之樹脂製絕緣氣閘的封閉性時之密封劑。而且,可使用作為封閉外裝型電池之(1)為封閉接續於集電體之電極端子與外裝體(薄片)間時之密封劑、(2)為封閉對向的集電體周緣部之間時的密封劑、(3)為封閉外裝體之薄片周緣部之密封劑等。
第1圖係本發明第1例之有機電解液電池的典型截面圖(第1(a)圖、第1(b)圖)與典型平面圖(第1(c)圖)。第1(a)圖係通過電極端子之配置部的截面圖,第1(b)圖係電極端子之配置部以外的位置之截面圖。
於該電池20中,正極1係以集電體2與形成於該集電體2之一主面的正極活性物質層3所構成,負極4係以集電體5與形成於該集電體5之一主面的負極活性物質層6所構成。
正極1之集電體2,係由金屬箔所成,可由一種或複數種金屬元素所形成,或可由1種或複數種金屬元素與1種或複數種非金屬元素所形成。具體例如不銹鋼(SUS)箔、鎳箔、鋁箔、鋁合金箔等,較佳者為不銹鋼箔。以往,一般在集電體上所使用的鋁,對在金屬中熔點較低(約500℃)者而言,不銹鋼約可耐至約1200℃為止。因此,使用不銹鋼箔作為集電體時,電極之耐熱性顯著提高。而且,鎳較鋁具有更高的熔點,視被使用的正極而定,就耐熱性而言鎳箔亦為較佳者。集電體2之厚度,沒有特別的限制,一般而言為1~30μm。集電體2之尺寸(平面之面積),係視電池之使用用途予以決定。另外,正極活性物質層3中所含的正極活性物質例如部分LiCoO2 等之Li‧Co系複合氧化物、LiNiO2 等之Li‧Ni系複合氧化物、尖晶石LiMn2 O4 等之Li‧Mn系複合氧化物、LiFeO2 等之Li‧Fe系複合氧化物及此等之過渡金屬藉由其他元素取代者等。此等鋰-過渡金屬複合氧化物,為反應性、循環耐解性優異的材料且為低成本。因此,藉由於電極中使用此等材料,可形成出力特性優異的電池。其他的正極活性物質,例如LiFePO4 等過渡金屬與鋰之磷酸化合物或硫酸化合物;V2 O5 、MnO2 、TiS2 、MoS2 、MoO3 等之過渡金屬氧化物或硫化物;PbO2 、AgO、NiOOH等。視其所需,亦可併用2種以上之正極活性物質。正極活性物質層3係藉由混合正極活性物質、黑鉛等之導電劑、與聚偏二氟乙烯(PVDF)等之接著劑,分散於N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等之溶劑中,製作漿料(正極合劑),將該漿料塗佈於集電體2之一主面上,且進行乾燥及壓縮所形成。而且,沒有特別的限制,一般而言導電劑係在每100重量份正極活性物質中約為5~10重量份。正極活性物質層3於正極活性物質為集電體之一面上以約1~50mg/cm2 的附著量形成較佳。
負極4之集電體5,係由金屬箔所成,例如鋁箔、鎳箔、銅箔、不銹鋼箔等。與正極之集電體2相同地,使用不銹鋼箔、鎳箔時,由於可顯著提高電極之耐熱性,故較佳。集電體5之厚度,沒有特別的限制,一般而言為1~30μm。集電體之尺寸(平面之面積),係視電池之使用用途予以決定。而且,負極活性物質層6中所含的負極活性物質,以使用例如各種天然黑鉛或人造黑鉛、例如纖維狀黑鉛、鱗片狀黑鉛、球狀黑鉛等之黑鉛類、及各種鋰合金類為宜。具體而言,使用碳、石墨、金屬氧化物、鋰-金屬複合氧化物等。較佳者為碳或鋰-過渡金屬複合氧化物。此等為反應性、循環耐久性優異的材料、且為低成本。因此,藉由於電極中使用此等材料,形成出力特性優異的電池。而且,鋰-過渡金屬複合氧化物例如Li4 Ti5 O12 等之鋰-鈦複合氧化物等。此外,碳例如黑鉛(石墨)、硬性碳、軟性碳等。視其所需、亦可併用2種以上之負極活性物質。負極活性物質層6,藉由使負極活性物質與黑鉛等之導電劑、與聚偏二氟乙烯(PVDF)等之接著劑混合,分散於N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等之溶劑中,製作漿料(負極合劑),且將該漿料塗佈於集電體5之一主面上,進行乾燥及壓縮所形成。負極活性物質層6,於集電體之一面上以約1~50mg/cm2 之附著量形成較佳。
在正極1及負極4之間配置有電解質層7,藉由此等正極1、負極4及電解質層7,構成發電要素10。
構成電解質層7之電解質,沒有特別的限制,可使用液體電解質或凝膠聚合物電解質(凝膠電解質)。
液體電解質為在可塑劑之有機溶劑中溶解有支持電解質的鋰鹽之有機電解液,有機溶劑沒有特別的限制,例如包含選自LiBOB(鋰雙氧化物硼酸鹽)、LiPF6 、LiBF4 、LiClO4 、LiAsF6 、LiTaF6 、LiAlCl4 、Li2 B10 Cl10 等之無機酸陰離子鹽、LiCF3 SO3 、Li(CF3 SO2 )2 N、Li(C2 F6 SO2 )2 N等之有機酸陰離子鹽中至少一種的鋰鹽,使選自碳酸丙二酯(PC)、碳酸乙二酯(EC)等之環狀碳酸酯類;二甲基碳酸酯、甲基乙基碳酸酯、二乙基碳酸酯等之鏈狀碳酸酯類;四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1,4-二噁烷、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二丁氧基乙烷等之醚類;γ-丁內酯等之內酯類;丙烯腈等之腈類;丙酸甲酯等之酯類;二甲基甲醯胺等之醯胺類;乙酸甲酯、甲酸甲酯等中之1種或2種以上混合的非質子性溶劑等之有機溶劑(可塑劑)等。
另外,凝膠聚合物電解質具有在由離子傳導性聚合物所成的基質聚合物(主要聚合物)中,或由不具離子導電性之聚合物所成的基質聚合物中,注入上述之液體電解質所成的構造。作為基質聚合物(主要聚合物)所使用的離子傳導性聚合物,沒有特別的限制,例如聚氧化乙烯(PEO)、聚氧化丙烯(PPO)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、六氟吡喃(HFP)之聚合物、PAN、PMMA及此等之共聚物等。
而且,電解質層7為液體電解質時、或缺乏凝膠聚合物電解質本身之自立性時,電解質層7亦可與由聚乙烯或聚丙烯等之聚烯烴製之微多孔質所成的隔板同時構成。換言之,在正極1及負極4之間存在含浸有液體電解質及/或凝膠聚合物電解質之隔板。
凝膠聚合物電解質之基質聚合物,藉由形成交聯構造,具有優異的機械強度。形成化學性交聯構造時,使用適當的聚合引發劑,對高分子電解質形成用聚合性聚合物(例如PEO或PPO)而言實施熱聚合、紫外線聚合、放射線聚合、電子線聚合等之聚合處理。而且,形成物理性交聯構造時,藉由多量的溶劑使基質聚合物與液體電解質同時溶解,使其以鑄造處理等之方法塗佈於電極或隔板上,且使溶劑揮發,以使高分鏈間進行物理交聯。
使用任何一種交聯方法時,藉由電池之形態、製造方法等選擇。
除正極1之集電體2與負極4之集電體5上各接續有電極端子(凸出部)8、9,在電極端子8與外裝體11A、11B之間及電極端子9與外裝體11A、11B之間,藉由本發明之樹脂組成物的硬化物層12予以封閉(第1(a)圖)、以及電極端子(凸出部)8、9之配置部外,正極1側之外裝體11A與負極4側之外裝體11B的周緣部藉由本發明之樹脂組成物的硬化物層12予以封閉(第1(b)圖)。在電極端子8、9中各使用與正極1、負極4之集電體2、5相同的金屬箔,以溶接等接續於集電體2、5。就提高電池之耐熱性而言,電極端子8、9以不銹鋼箔較佳。此外,電極端子8、9之厚度,沒有特別的限制,一般而言約為50~500μm。外裝體11A、11B係使用鋁等之金屬箔或樹脂薄片、或此等之層合薄片,具體而言,由例如聚乙烯、改性聚乙烯、聚丙烯、改性聚丙烯、或離子聚合物等之耐電解液性及熱熔融性優異的樹脂薄膜所構成的內側層、由例如鋁等之金屬箔所構成的中間層、與由例如聚醯胺系樹脂或聚酯系樹脂等之電性絕緣性優異的樹脂薄膜所構成的外側層之三層構造的層合薄片。
本發明之樹脂組成物的硬化物層12的厚度,沒有特別的限制,可適當選自1~1000μm之範圍,惟為得更高信賴性的密閉狀態時,就較薄的厚度而言,硬化物層之厚度的上限值以100μm較佳、更佳者為70μm、尤佳者為60μm、特佳者為50μm、特特佳者為40μm、最佳者為30μm。然而,厚度過薄時,由於會有接著性降低的傾向,故硬化物層之厚度的下限值以1μm較佳、更佳者為2μm、特佳者為5μm、最佳者為10μm。
而且,該第1圖之電池,亦可使電極板(正極1、負極4)之集電體2、5與電極端子8、9以個體構成,使電極板(正極1、負極4)之集電體2、5直接延存至外裝體之周緣部為止,使用作為電極端子(凸出部)。
此外,第1圖之電池係發電要素為1個之單層電池,本發明之電池可為具備複數個發電要素之層合型並聯電池,亦可為層合型串聯電池。將有機電解液電池使用於電動型汽車或油電混合型汽車等汽車驅動用電源時,必須電池之高容量化、高電壓化,為使電池高容量化、高電壓化時,有利地使用具備複數個發電要素之層合型並聯電池或層合型串聯電池。於下述中說明有關層合型並聯電池及層合型串聯電池。
<層合型並聯電池>
為層合型並聯電池時,使各與集電體兩主面電性連接的具有正極活性物質層之正極、各與集電體兩主面電性連接的具有負極活性物質層之負極、以及配置於此等正極及上述負極間之電解質層交互層合,且使接續於各集電體之電極端子與外裝體間、及電極端子之配置部外的外裝體之周緣部藉由本發明之樹脂組成物的硬化物層封閉。此時,正極之集電體及活性物質層、負極之集電體及活性物質層、電極端子以及外裝體的構成材料、厚度等,係各沿襲上述第1圖之電池20。
<層合型串聯電池>
層合型串聯電池,係使與集電體之一主面電性連接的具有正極活性物質層之正極、與上述集電體之另一主面電性連接的具有負極活性物質層之負極、以及配置於正極及負極間之電解質層交互層合的構造之電池,或使由集電體之一面電性連接的具有正極活性物質層之正極、與集電體之一面電性連接的具有負極活性物質層之負極、以及配置於正極及負極間之電解質層所形成的單電池複數層層合的電池,層合型串聯電池與層合型並聯電池相比時,具有更高的出力密度及更高電壓之優點。
第2、3圖係表示本發明之第2例的有機電解液電池,第2圖係發電要素(電池)之典型截面圖(第2(a)圖)與平面圖(第2(b)圖),第3圖係重疊多層第2圖之發電要素(電池)所完成的層合型串聯電池之典型截面圖。
發電要素(電池)10,如第2圖所示,係使在主面上形成有正極活性物質層3之一方集電體13、與在主面上形成有負極活性物質6之另一方集電體13對向夾住電解質層7,使2個對向的集電體13之周緣部間藉由本發明之樹脂組成物的硬化物層12封閉。
如第3圖所示,層合型串聯電池30係形成多層第2圖之發電要素(電池)10之構成,係正極活性物質層3與負極活性物質層6具有複數個形成於集電體13之兩主面上的電極,且各電極經由電解質層7層合,形成發電要素10。此時,一個電極之正極活性物質層3與鄰接於前述一個電極之其他電極的負極活性物質層6經由電解質層7,在對向組合下層合各電極及電解質層7。
鄰接的正極活性物質層3、電解質層7及負極活性物質層6,構成一個單電池層15,因此,層合型串聯電池30係指具有層合複數個由在對向的集電體13間所形成的正極/電解質層/負極之層合單位所形成的單電池層15所成的構成,於單電池層15之外周上,使鄰接的集電體13間藉由本發明之樹脂組成物的硬化物層12予以絕緣。而且,位於兩最外層之集電體13a、13b上,僅一面形成正極活性物質層3或負極活性物質層6中任何一層。
使正極側最外層集電體13a予以延長,形成正極端子16,被導出外裝體11A、11B之間,使負極側最外層集電體13b予以延長,形成負極端子17,被導出外裝體11A、11B之間,正極端子16與外裝體11A、11B之間及負極端子17與外裝體11A、11B之間,藉由本發明之樹脂組成物的硬化物層12予以封閉。而且,亦可在最外層集電體上另外設置正極端子,形成導出於外部的形狀。此時,在最外層集電體上壓熔正極端子,以熔接處理等進行接合。較佳者可為被覆最外層集電體之電極投影部全面的形狀。
本發明之樹脂組成物的硬化物,對有機電解液電池之集電體或電極端子所使用的不銹鋼或鎳等之耐熱性金屬而言,可以高接著力接著,且對有機電解液而言具有高耐性,即使接近高溫的有機電解液時,仍不易產生膨脹或溶出等情形。因此,藉由使發電要素之對向的集電體之周緣部間、或電極端子與外裝體間,藉由本發明之樹脂組成物的硬化物層12予以封閉,經過長時間仍可確實地防止因有機電解液自電解質層7滲出所導致的液體短路(短路)等情形,可實現信賴性高的有機電解液電池。此外,可寄予以往一般作為有機電解液電池所使用的聚烯烴系或改性聚烯烴系接著劑或密封劑薄膜不易封閉的,以封閉隙縫為50μm以下之狹窄隙縫予以封閉,使有機電解液電池薄型化。
因此,本發明例如可形成在由不銹鋼箔所成對向的集電體間具有由正極/電解質層/負極所成的總厚度為50μm以下之層合單位(發電要素),且對向的集電體之周緣部間藉由本發明樹脂組成物的硬化物封閉的薄型單電池層,故可使用複數層單電池層,以使電池高容量化或高電壓化,且實現總厚度較以往更薄的層合型並聯電池或層合型串聯電池。另外,本發明之樹脂組成物,由於即使在100℃以下(較佳者為80℃以下)之溫度下充分進行硬化處理,可使集電體之周緣部的封閉作業在100℃以下(較佳者為80℃以下)之溫度下進行,且可抑制封閉作業時發電要素中之電解質層產生惡化情形。因此,藉由將本發明之樹脂組成物使用於密封劑,可實現高功能且高信賴性之有機電解液電池。
另外,本發明可使複數個上述說明的電池(本發明之有機電解液電池)並聯及/或串聯接續,構成組電池。
於下述中,以實施例及比較粒更為具體地說明本發明,惟本發明不受下述實施例所限制。
[實施例]
<樹脂組成物>
[實施例1~6、比較例1~4]
調製下述表1所示之組成的樹脂組成物。
樹脂組成物之調製,係計量環氧樹脂(A成分)、硬化劑(B成分)及共硬化劑(C成分),且以混練機進行混合10分鐘。然後,投入特定量之填充劑(D成分),進行混合20分鐘後,通過3個輥2次,以混練機進行脫泡混合30分鐘,予以調製。
實施例及比較例之樹脂組成物,係以下述方法測定其物性(黏度、硬化物之玻璃轉移溫度),且提供給下述之評估試驗。
1.樹脂組成物之黏度(25℃)
以E型黏度計(東機產業(股)公司製RE-80U)、以JIS-K7117-2為基準的順序,使用3°×R9.7之滾筒,以5rpm、2分鐘之值作為黏度之測定值。
2. 樹脂組成物之硬化物的玻璃轉移溫度
由使樹脂組成物以100℃、1小時之條件進行硬化的硬化物所成的試料(平面尺寸為7mm×30mm、厚度為0.1mm之薄膜),以動態黏彈性裝置DMA(SII Nano Technology(股)公司製DMS6100)、以JIS-K7198為基準的順序,以25℃~200℃、2℃/min昇溫,以1Hz之條件進行測定時之tanδ的波峰值作為玻璃轉移溫度。
3. 耐電解液性試驗
由使樹脂組成物以100℃、1小時之條件進行硬化的硬化物所成的試料(直徑(Φ )24mm×厚度6mm之粒料:約4g),在80℃下浸漬於碳酸丙二酯/碳酸乙二酯=1/1(重量比)的混合液7日後,測定重量。求取對浸漬前試料的重量而言之浸漬後試料的重量之增加率,以下述5個階段基準進行評估。
◎:0~5重量%
○:超過5重量%~10重量%
△:超過10重量%~15重量%
▲:超過15重量%~20重量%
×:超過20重量%、或膨脹、溶解
4.T型剝離強度試驗
(試驗片之製作)
使用2張經丙酮脫脂的相同尺寸之不銹鋼箔(SUS 316-L、尺寸:15μm×50mm×70mm),將樹脂組成物以厚度25μm均勻地塗佈於一面的不銹鋼箔全面上,自上方貼合另一面的不銹鋼箔,使用烤箱,以100℃進行硬化1小時,在25℃下冷卻後,裁成寬度10mm,製作試驗片。不銹鋼箔間之隙縫為25μm。
(剝離試驗)
試驗係基本上以JIS K-6854-3為基準進行實施。
使經接著硬化的試驗片使用拉幅器(Orient Tech公司製、RTM-500),以十字頭速度100mm/min進行T型剝離,測定剝離速度。結果以下述4個階段基準進行評估。
◎(優):1.0N/10mm以上
○(佳):0.7N/10mm~未達1.0N/10mm
△(可):0.5N/10mm~未達0.7N/10mm
×(不可):未達0.5N/10mm
此外,在80℃下、將試驗片浸漬於碳酸丙二酯/碳酸乙二酯=1/1(重量比)之混合液中7日後,進行與上述相同的T型剝離,測定剝離強度。
5. 凝聚破壞率
有關進行T型剝離試驗後之試驗片的2個斷裂面(2張不銹鋼箔)雙面上附著有樹脂組成物之硬化物的面積,藉由目視求得其附著面積百分率(%)。結果以下述4個階段基準進行評估。
而且,附著面積百分率(%)係對接著面積全體(2張不銹鋼箔全面之合計面積)而言附著有硬化物之部分的面積(經凝聚破壞的面積)之比例。
◎(優):70~100%
○(佳):50~未達70%
△(可):30~未達50%
×(不可):0~未達30%
於表1中,EP9003係ADEKA(股)製、含有萜烯構造骨架之環氧樹脂(脂環式骨架含量=25.1重量%、芳香環與脂環式骨架之莫耳比例(芳香環/脂環式骨架)=3.0、環氧當量=250、黏度(25℃)=200 poise)),EP828係Japan Epoxy Resin(股)製、液狀雙酚A型環氧樹脂(環氧當量:190),EPU-78-13S係ADEKA(股)製、胺基甲酸酯改性環氧樹脂,EPU-1206係ADEKA(股)製、含有噁唑烷酮環之環氧樹脂,MX960係Kaneka(股)製、聚矽氧橡膠系橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂,EH4380S係ADEKA(股)製、含有3級胺基之改性脂肪族聚胺,EH4353S係ADEKA(股)製、含有尿素鍵之改性脂肪族聚胺,FXR1000係富士化成工業(股)製、含有尿素鍵之改性脂肪族聚胺,FXR1110係富士化成工業(股)製、含有尿素鍵及咪唑基之改性脂肪族聚胺,PN-H係Ajinomoto Fine Techno(股)製、含有咪唑基之改性聚胺。
[比較例5]
使用2張經丙酮脫脂的相同尺寸之不銹鋼箔(SUS 316-L、尺寸:15μm×50mm×70mm),在該2張不銹鋼箔間夾住厚度60μm之聚烯烴系薄膜,自上而下、藉由180℃、壓力0.5MPa進行加熱壓製處理3秒,貼合不銹鋼,裁成寬度10mm,且製作試驗片。對該試驗片而言,進行上述之剝離試驗。結果,電解液浸漬前之初期剝離強度為13N/10mm與接著強度高者,在80℃下將試驗片浸漬於碳酸丙二酯/碳酸乙二酯=1/1(重量比)之混合液中7日後,容易剝離試驗片,剝離強度為0N/10mm。
而且,雖可製造較厚度為60μm更薄的聚烯烴系薄膜,惟由於薄膜極為不易處理,故無法使用作為電池之密封材料。
[實施例7~13、比較例6]
調製下述表2所示之組成的樹脂組成物。
樹脂組成物之調製,係計量環氧樹脂(A成分)、硬化劑(B成分)及共硬化劑(C成分),且以混練機進行混合10分鐘。然後,投入特定量之填充劑(D成分),進行混合20分鐘後,通過3個輥2次,以混練機進行脫泡混合30分鐘,予以調製。將調整後之樹脂組成物提供給上述之試驗。
於表2中之記載(除與表1重複者外),EP9003-1係ADEKA(股)製、含有萜烯構造骨架之環氧樹脂(EP9003之低黏度化品、黏度(25℃)=90 poise),EP9003-2係ADEKA(股)製、含有萜烯構造骨架之環氧樹脂(EP9003之高黏度化品、黏度(25℃)=230 poise),YL7291係Japan Epoxy Resin(股)製、含有萜烯構造骨架之環氧樹脂(脂環式骨架含量=29.8重量%、芳香環與脂環式骨架之莫耳比例(芳香環/脂環式骨架)=2.0、環氧當量:229),HP-7200L係DIC(股)製、含有二環戊二烯型環氧樹脂(脂環式骨架含量=31.8重量%、芳香環與脂環式骨架之莫耳比例(芳香環/脂環式骨架)=1.9、環氧當量:247),HP-7200係DIC(股)製、含有芳香環之二環戊二烯型環氧樹脂(脂環式骨架含量=40.5重量%、芳香環與脂環式骨架之莫耳比例(芳香環/脂環式骨架)=1.7、環氧當量:258),HP-7200H係DIC(股)製、含有芳香環之二環戊二烯型環氧樹脂(脂環式骨架含量=52.1重量%、芳香環與脂環式骨架之莫耳比例(芳香環/脂環式骨架)=1.6、環氧當量:280),YDF8170係東都化成(股)製、液狀雙酚F型環氧樹脂(環氧當量:160),EP-4088S係ADEKA(股)製、不含芳香環之二環戊二烯型環氧樹脂(環氧當量:173)。
[實施例14~20]
調製下述表3所示之組成的樹脂組成物。
樹脂組成物之調製,係計量環氧樹脂(A成分)、硬化劑(B成分)及共硬化劑(C成分),且以混練機進行混合10分鐘。然後,投入特定量之填充劑(D成分),進行混合20分鐘後,通過3個輥2次,以混練機進行脫泡混合30分鐘,予以調製。將調整後之樹脂組成物提供給上述試驗。
於表3中之記載(除與表1與表2重複者外),ZX1059係東都化成(股)製、液狀雙酚AD型環氧樹脂(環氧當量:165),MX965係Kaneka(股)製、聚矽氧橡膠系橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(環氧當量:220),RKB3040係Resinous(股)製、丁二烯橡膠系橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(環氧當量:230)。
[實施例21~28]
調製下述表4所示之組成的樹脂組成物。
樹脂組成物之調製,係計量環氧樹脂(A成分)、硬化劑(B成分)及共硬化劑(C成分),且以混練機進行混合10分鐘。然後,投入特定量之填充劑(D成分),進行混合20分鐘後,通過3個輥2次,以混練機進行脫泡混合30分鐘,予以調製。將調整後之樹脂組成物提供給上述試驗。
<層合型串聯電池>
[實施例29]
(1)電極之製作
(a)正極之形成
使下述材料以特定之比例混合,製作正極漿料。詳言之,使用LiMn2 O4 作為正極活性物質,使用乙炔黑作為導電助劑,使用聚偏二氟乙烯(PVdF)作為接著劑,各以85wt%、5wt%、10wt%之比例混合正極活性物質、導電助劑、接著劑,添加相對於40質量份此等之混合物為60質量份N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)作為漿料黏度調整溶劑(添加NMP直至最適合塗佈步驟之黏度為止),予以混合,調製正極漿料。
在由厚度為20μm之不銹鋼(SUS)箔所成的集電體之一面上塗佈該正極漿料,予以乾燥,形成由厚度10μm之電極層(正極活性物質層)所形成的正極。
(b)負極之形成
以特定比例混合下述材料,製作負極漿料。詳言之,使用硬性碳作為負極物質,使用PVdF作為接著劑,且各以90wt%、10wt%之比例混合負極活性物質、接著劑,添加相對於40質量份此等之混合物為60質量NMP作為漿料黏度調整溶劑(添加NMP直至最適合塗佈步驟之黏度為止),予以混合,調製負極漿料。
在形成有正極的集電體之反面上塗佈該負極漿料,予以乾燥,形成由厚度11μm之電極層(負極活性物質層)所成的負極。此時,使正極面積與負極面積相同且使正極與負極對集電體之投影圖一致下進行調整,形成正極及負極。
(c)層合型串聯電極之製作
如上所述,可藉由在集電體之SUS箔之兩面上各形成正極與負極,形成層合型串聯電極。藉由使該層合型串聯電極切成縱160mm×橫130mm,使正極、負極之外周緣部皆與電極層分離10mm,且使集電體之SUS表面露出。藉此,製作電極面積為140mm×110mm,寬度10mm之集電體的SUS箔露出外周緣部之層合型串聯電極。
(2)層合型串聯電極及電解質層之完成
以特定比例混合下述材料,製作電解質材料。
混合90wt%作為電解液之由含有1.0M的LiPF6 之碳酸丙二酯(PC)與碳酸乙二酯(EC)(1:1(體積比))的混合液所成的電解液、及10wt%作為主要聚合物之含10%HFP的聚偏二氟乙烯-六氟化丙烯共聚物(PVdF-HFP)、及相對於合計為100質量份之電解液與PVdF-HFP為200質量份之碳酸二甲酯(DMC)作為黏度調整溶劑(添加NMP直至最適合塗佈步驟之黏度為止),調製預凝膠電解質(預凝膠溶液)。
藉由使該預凝膠電解質(預凝膠溶液)預先塗佈於形成的層合型串聯電極兩面之正極及負極電極部全面上,藉由真空乾燥以除去DMC且予以乾燥,完成在正極及負極(之空隙部)上含有凝膠電解質所形成的(滲入有凝膠電解質)層合型串聯電極。
(3)封閉部前驅體之形成
在上述所得的層合型串聯電極之正極周緣部的電極未塗佈部分(全部電極外周部之4邊)上,使用分散器塗佈封閉部前驅體(實施例6之樹脂組成物)。
然後,以覆蓋正極側上全部集電體之SUS箔下,設置厚度12μm之具有微多孔的聚烯烴隔板。
其次,於凝膠電解質層中,在外周部附近之凝膠電解質未塗佈部分之隔板上,自上而下在電極未塗佈部分(=凝膠電解質未塗佈部分;與塗佈有上述封閉部前驅體之部分相同的部分),使用分散器在凝膠電解質層外周部之隔板上塗佈且含浸實施例6之樹脂組成物。此處,在隔板內部(含浸)與其上方(相當於負極周緣部的電極未塗佈部分的位置),位於封閉部前驅體下,視其所需分為數次進行塗佈實施例6之樹脂組成物。
(4)層合
藉由使13個上述所得的載負有凝膠電解質層之層合型串聯電極予以真空封閉,且使正極(活性物質層)與負極(活性物質層)夾住凝膠電解質層、對向下,順序進行層合,製作層合有12層單電池層之層合型串聯電池要素(電池構造體)。
(5)層合型串聯電池要素(電池構造體)之製作
使上述所得的層合型串聯電池要素(電池構造體)藉由熱壓製機、面壓1kg/cm2 、100℃下進行熱壓製處理1小時,以實施例6之樹脂組成物使封閉部前驅體硬化,藉由該步驟,形成各層間以與各層之正極、負極、隔板之厚度和相同的厚度(約33μm)之電池全體,在薄膜化至與電極部分相同厚度(約700μm)為止的狀態下進行硬化,形成有封閉部的特定密閉構造。
藉由上述作業,完成層合有12個電池單電池層(單電池)之12個串聯(12個電池串聯)構造之層合型串聯電池要素(電池構造體)。
(6)層合型串聯電池之完成
在鋁層合組件內,以使正極凸出部與負極凸出部露出於組件外的狀態下封入上述製作的電極構造體,完成層合型串聯電池。
[實施例30]
除使用二環戊二烯型環氧樹脂之實施例11的樹脂組成物取代實施例6之樹脂組成物作為環氧樹脂外,與實施例29相同地,製作層合型串聯電池。
[比較例7]
除使用在環氧樹脂中沒有使用含有萜烯構造骨架之環氧樹脂之比較例4的樹脂組成物取代實施例6之樹脂組成物外,與實施例29相同地,製作層合型串聯電池。
各對以上述實施例29、30及比較例7所製作的電池實施充放電循環試驗。溫度環境為55℃,上限電壓為50.4V,下限電壓為25V,且以100mA時,充電時進行定電流-定電壓充電(CC-CV)、放電時進行定電流放電(CC)。
比較例7之電池超過200次循環使用時,容量變成一半,250次時變得完全沒有容量,變得完全無法充放電。將電池解體且觀察時,封閉部在電解液中膨脹、界面剝離,且電解液自封閉部漏出至外部。結果,沒有使用含萜烯構造骨架之環氧樹脂作為環氧樹脂之樹脂組成物的硬化物,由於耐電解液性弱,無法維持與不銹鋼之密接性,故容易漏出電解液。對此而言,藉由主要在環氧樹脂中使用含萜烯構造骨架之環氧樹脂的樹脂組成物形成封閉部之實施例29的電池,超過500次循環使用時,確認仍沒有充放電有顯著的容量降低情形。另外,主要在環氧樹脂中使用二環戊二烯型環氧樹脂之樹脂組成物形成封閉部的實施例30之電池,確認200次循環使用時沒有很大的容量降低情形,維持與實施例29相同的容量。
[產業上之利用價值]
本發明之樹脂組成物,由於對金屬之接著性、耐熱性及耐有機溶劑性優異,故亦可使用作為除適合於使用電解液之一次電池或充電電池的封閉部外之接著劑或密封劑等,另外,亦可期待使用於工業用、家庭用等之電子機器的電子裝置零件之密封劑、接著劑、塗佈劑及接合劑等。
1...正極
2,5,13...集電體
3...正極活性物質層
4...負極
6...負極活性物質層
7...電解質層
8,9...電極端子
10...發電要素
11A,11B...外裝體
12...樹脂組成物之硬化物
13a...正極側最外層集電體
13b...負極側最外層集電體
15...單電池層
16...正極端子
17...負極端子
20...電池
30...層合型串聯電池
本申請案係以日本申請的特願2009-142774為基礎,其內容全部包含於本說明書中。
[第1圖]係表示以本發明之一例的有機電解液電池為典型的截面圖(第1(a)圖、第1(b)圖與平面圖(第1(c)圖))。
[第2圖]係表示以本發明之另一例的有機電解液電池之發電要素(電池)為典型的截面圖。
[第3圖]係使第2圖所示之發電要素(電池)多層重疊所完成的層合型串聯電池之典型截面圖。
2,13...集電體
6...負極活性物質層
7...電解質層
10...發電要素
12...樹脂組成物之硬化物

Claims (21)

  1. 一種樹脂組成物,其特徵為包含含有具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)和橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)的環氧樹脂(A)、與潛在性硬化劑(B),其中具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)中的芳香環與脂環式骨架之莫耳比例(芳香環/脂環式骨架)為2.5以上,且於100重量份環氧樹脂(A)中,含有60~80重量份具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)及20~40重量份橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)。
  2. 一種樹脂組成物,其特徵為包含含有具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)和橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)的環氧樹脂(A)、與潛在性硬化劑(B),其中具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)中的芳香環與脂環式骨架之莫耳比例(芳香環/脂環式骨架)未達2.5,且於100重量份環氧樹脂(A)中,含有18~24重量份具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)、42~56重量份雙酚型環氧樹脂及20~40重量份橡膠狀芯殼聚合物改性環氧樹脂(E2)。
  3. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物,其中具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)係由脂環式骨架為藉 由環狀萜烯化合物之殘基所致的脂環式骨架所成的含萜烯構造骨架之環氧樹脂(E1-1)。
  4. 如申請專利範圍第2項之樹脂組成物,其中具芳香環及脂環式骨架之環氧樹脂(E1)係由脂環式骨架為藉由二環戊二烯之殘基所致的脂環式骨架所成的二環戊二烯型環氧樹脂(E1-2)。
  5. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之樹脂組成物,其中潛在性硬化劑(B)為含有3級胺基之改性脂肪族聚胺。
  6. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之樹脂組成物,其中潛在性硬化劑(B)為含有尿素鍵結之改性聚胺。
  7. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之樹脂組成物,其中潛在性硬化劑(B)為含有尿素鍵結及咪唑基之改性聚胺。
  8. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之樹脂組成物,其中尚含有共硬化劑(C)。
  9. 如申請專利範圍第8項之樹脂組成物,其中共硬化劑(C)為二氰二醯胺。
  10. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之樹脂組成物,其中加熱硬化物之玻璃轉移溫度為100℃以上。
  11. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之樹脂組成物,其中對經由該樹脂組成物而使2個不銹鋼箔貼合之試驗片而言,以JIS K-6854-3為基準,剝離速度100mm/min 進行T型剝離時之剝離強度為0.7N/10mm以上。
  12. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之樹脂組成物,其係用於進行有機電解液電池中接續於集電體之電極端子與外裝體間之封閉、及/或對向的集電體之周緣部份間的封閉之密封劑用。
  13. 一種有機電解液電池用密封劑,其特徵為含有如申請專利範圍第1~11項中任一項之樹脂組成物。
  14. 一種有機電解液電池,其特徵為在接續於集電體之電極端子與外裝體間、及/或對向的集電體之周緣部間,藉由申請專利範圍第1~11項中任一項之樹脂組成物予以封閉所成。
  15. 如申請專利範圍第14項之有機電解液電池,其中接續於集電體之電極端子與外裝體間之間隙、及/或對向的集電體之周緣部間的間隙為10~50μm之範圍內。
  16. 如申請專利範圍第14或15項之有機電解液電池,其係包含在集電體上具有電性結合於該集電體之正極活性物質層的正極、在集電體上具有電性結合於該集電體之負極活性物質層的負極與配置於正極及負極之間的電解質層所成。
  17. 如申請專利範圍第16項之有機電解液電池,其係使具有與集電體之一主面電性結合的正極活性物質層之正極及具有與前述集電體之另一主面電性結合的負極活性物質層之負極、與配置於正極及負極之間的電解質層交互層合所成的層合型串聯電池。
  18. 如申請專利範圍第14或15項之有機電解液電池,其中集電體及電極端子為不銹鋼箔。
  19. 一種有機電解液電池,其係對向的集電體之間具有正極/電解質層/負極之層合單位,且具有單數或複數層對向的集電體之周緣部之間藉由如申請專利範圍第1~11項中任一項之樹脂組成物的硬化物所封閉而成的單電池層之有機電解液電池,其特徵為正極/電解質層/負極之總厚度為50μm以下,且前述樹脂組成物之硬化物係藉由100℃以下之加熱而予以硬化者。
  20. 如申請專利範圍第19項之有機電解液電池,其中集電體及電極端子為不銹鋼箔。
  21. 一種機能性化學品,其特徵為含有如申請專利範圍第1~11項中任一項之樹脂組成物。
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