WO2004106395A1 - 吸液性シート及び非水電解液電池パック - Google Patents

吸液性シート及び非水電解液電池パック Download PDF

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Kouki Hatsuda
Yasuhiro Fujita
Hironobu Moriyama
Mamiko Nomura
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Definitions

  • the present invention provides a liquid-absorbent sheet for absorbing an electrolyte when the electrolyte leaks from a non-aqueous electrolyte battery cell in a non-aqueous electrolyte battery pack, and a non-aqueous electrolyte using the same.
  • the present invention relates to a liquid battery pack. Background art
  • a battery pack in which a plurality of primary battery cells or secondary battery cells and a printed circuit board are stored in a battery case is widely used.
  • the wiring of the printed circuit board may be corroded, causing a conduction failure or, conversely, a short-circuit force S. Therefore, even in the event of electrolyte leakage, in order to prevent the above-mentioned problem of corrosion and short-circuiting from occurring, place the battery in the battery pack at a position that is infested with or close to the battery cell.
  • liquid-absorbing member provided with a liquid-absorbing agent capable of absorbing an electrolytic solution (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-315588).
  • the liquid absorbing agent various polymer materials of an adsorption type, a gelation type, and a self-leaping type are used.
  • polyacrylate water-absorbent resin starch-graft copolymer-based water-absorbent resin, polyvinyl alcohol-based water-absorbent resin, polyacrylamide-based water-absorbent resin, isobutylene-maleic acid copolymer water-absorbent resin, Long-chain alkylacrylate crosslinked polymers, polynorbornene, and the like are exemplified.
  • the amount of the liquid absorbing agent used is reduced by an amount corresponding to the thickness of the adhesive layer. The problem was that we had to reduce it.
  • the present invention is intended to solve the above-mentioned problems of the related art, and includes a non-aqueous electrolyte secondary battery constituting a non-aqueous electrolyte battery pack (particularly, a lithium ion non-aqueous electrolyte secondary battery pack).
  • a non-aqueous electrolyte secondary battery constituting a non-aqueous electrolyte battery pack (particularly, a lithium ion non-aqueous electrolyte secondary battery pack).
  • a liquid-absorbing sheet exhibiting excellent liquid-absorbing property and adhesiveness to a non-aqueous electrolyte
  • a battery pack provided with an electrolyte-absorbing member formed from such a liquid-absorbing sheet.
  • the purpose is to provide. Disclosure of the invention
  • the present inventors have applied an energy ray to a monomer composition containing a monofunctional monomer component ( ⁇ ) composed of a polyethylene glycol acrylate polymer and an amide bond-containing acrylic monomer, and a multifunctional monomer component ( ⁇ ).
  • a resin layer obtained by irradiation and polymerization can absorb and hold a large amount of an electrolytic solution and exhibit adhesiveness, thereby completing the present invention.
  • the present invention provides a liquid-absorbent sheet comprising a liquid-absorbent resin layer, wherein the liquid-absorbent resin layer comprises a monofunctional monomer component comprising a polyethylene glycol atalylate monomer and an amide bond-containing atalyl monomer.
  • a liquid-absorbent sheet which is obtained by irradiating a monomer composition containing (i) and a polyfunctional monomer component (ii) with energy rays to polymerize the monomer composition.
  • the present invention also provides a battery case, in which a non-aqueous electrolyte battery cell, a printed circuit board, and a non-aqueous electrolyte battery battery absorb liquid electrolyte when the leak occurs.
  • the electrolyte absorbing member is formed from the above-mentioned liquid-absorbing sheet. Provide a non-aqueous battery pack.
  • FIG. 1A and 1B are cross-sectional views of the liquid-absorbent sheet of the present invention, respectively, and FIG. 1C is a perspective view of the liquid-absorbent sheet of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the nonaqueous electrolyte battery pack of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of the nonaqueous electrolyte battery pack of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of an electrolytic solution absorption test using a simulated battery pack.
  • the liquid-absorbent sheet of the present invention includes not only an embodiment in which the liquid-absorbent resin layer 1 is formed alone in a sheet shape, but also a support, as shown in FIG. 1B. 2 includes an embodiment in which the liquid absorbing resin layer 1 is formed on one surface.
  • the liquid-absorbent resin layer 1 itself can absorb and hold a large amount of the electrolytic solution, and the liquid-absorbent resin layer 1 itself has adhesiveness. There is no need to provide this, and even when an adhesive layer is formed, its thickness can be reduced, and the volume ratio of the liquid-absorbent resin layer 1 in the liquid-absorbent sheet can be increased. Therefore, the liquid-absorbent sheet can be easily installed in the battery case.
  • the support 2 that can be used in the liquid-absorbent sheet of the present invention may be a resin film that does not penetrate the electrolytic solution, for example, a plastic film such as polypropylene. Non-woven fabrics and papers made of such plastic fibers can be used. It is preferable to form the supporting tree from such a nonwoven fabric because the rate of absorption of the nonaqueous solvent can be increased.
  • a monomer composition containing a monofunctional monomer and a polyfunctional monomer as a cross-linking agent is added to an energy beam, for example, an ultraviolet ray, an electron beam, or the like. And a polymer film obtained by polymerizing the polymer film into a sheet is used.
  • a polyethylene glycol atalylate monomer and an amide bond-containing acrylic monomer are used as the monofunctional monomer component (A).
  • the polyethylene daricol acrylate monomer and the amide bond-containing acryl monomer are monomers having a tendency that their homopolymers do not show tackiness even if they are misaligned. Unexpectedly when polymerized, the resulting copolymer exhibits tackiness.
  • the number of moles of ethylene oxide added is preferably from 1 to 30, and particularly preferably 6, the number of phenoxy polyethylene dalicol acrylates and the number of ethylene oxide-added monoles is preferably 6. Is 1 to 30, particularly preferably 3 or 9 methoxypolyethylene dalicol acrylate.
  • amide-containing acryl-based monomer examples include acryloyl morpholine and N, N-getyl acrylamide.
  • the molar ratio between the polyethylene glycol acrylate polymer and the amide-containing acrylic monomer is too small or too large for the former.
  • the amide-containing acryl-based monomer is preferably 20 to 70 parts by weight, more preferably 40 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyethylene render alcohol acrylate-based monomer. It is.
  • the monofunctional monomer component (A) contains the above-described polyethylene glycol atalylate-based monomer and the amide bond-containing acryloline-based monomer, but if the sum of them is too small, the liquid absorption of the non-aqueous solvent is reduced. Tends to decrease In, preferably at least 2 0 mole 0/0 contains.
  • the monofunctional monomer component (A) includes, in addition to the polyethylene glycol acrylate monomer and the amide bond-containing acrylic monomer described above, other monofunctional monomers, for example, hydroxyl group, as long as the effects of the present invention are not impaired. It is also possible to incorporate tyl acrylate, acrylic acid, 2-ethylhexynoleacrylate, lauryl acrylate, and the like.
  • the polyfunctional monomer component (B) is a component for introducing a crosslinked structure into the liquid-absorbent resin layer 1, and a monomer having two or more acrylate residues is preferably used.
  • a monomer having two or more acrylate residues is preferably used.
  • the amount of the polyfunctional monomer component (B) in the monomer composition is preferably 0.001 to 0.17, more preferably 0.001 to 0.1.
  • the crosslink density is defined as a, where a is the number of functional groups in the polyfunctional monomer in one molecule, b is the number of moles of the polyfunctional monomer in the monomer composition, and b is the number of moles of the monofunctional monomer in the monomer composition.
  • c is a numerical value appropriately determined by the following equation.
  • Crosslink density a X b Z (b + c)
  • the liquid-absorbent sheet of the present invention comprises a monomer composition containing a monofunctional monomer component (A) and a multifunctional monomer component (B).
  • the obtained coating film is irradiated with energy rays.
  • a release film such as polyethylene terephthalate finolem
  • the monomer composition is applied onto a non-woven fabric and polymerized, or
  • the embodiment shown in FIG. 1B can be obtained.
  • a conventionally known application method for example, a roll coater method or the like can be adopted.
  • ultraviolet rays were used as energy rays: As an example of polymerization conditions of ⁇ , ultraviolet rays having a wavelength of 250 to 350 nm at a temperature of 15 to 25 Conditions for irradiation at an energy density of 200 mJ / cm2 are mentioned.
  • the liquid-absorbent resin layer 1 itself has S adhesiveness, so that It can be attached with a simple tool such as a hand roller.
  • the planar shape of the liquid-absorbent sheet is shown in FIG. As shown in the figure, it is preferable to have a donut shape.
  • the liquid-absorbent resin layer 1 of the liquid-absorbent sheet of the present invention may optionally contain a flame retardant (such as aluminum hydroxide or melamine cyanurate). This makes it possible to impart flame retardancy to the liquid absorbing sheet.
  • a flame retardant such as aluminum hydroxide or melamine cyanurate. This makes it possible to impart flame retardancy to the liquid absorbing sheet.
  • the liquid-absorbent sheet of the present invention absorbs the electrolyte when the electrolyte leaks from the non-aqueous electrolyte battery cell, the wiring circuit board, and the non-aqueous electrolyte battery cell in the battery case.
  • a non-aqueous electrolytic liquid battery pack in which an electrolyte absorbing member is installed.
  • FIG. 2 in a battery pack having a non-aqueous electrolyte battery cell 23 disposed on a printed circuit board 22 installed in a battery case 21, When electrolyte leaks from 23, as an electrolyte absorbing member for absorbing the electrolyte, between the wiring circuit board 22 and the non-aqueous electrolyte battery cell 23, Fig.
  • the liquid-absorbing sheet 26 as described in may be arranged.
  • the non-aqueous electrolyte battery cell 23 and the printed circuit board 22 And are connected by a metal lead 24, and further communicate with the outside.
  • the absorbent sheet 27 described in FIG. 1B is placed on the non-aqueous electrolyte battery cell 23, and the book is placed on the non-aqueous electrolyte battery cell 23 side. They may be arranged so that
  • the shape of the battery case in the non-aqueous electrolyte battery pack is a rectangular parallelepiped, and the shape of the battery cell is cylindrical. It is not limited to this, and can have a shape and arrangement according to the purpose of use. Also, the type of the battery cell is not limited.
  • the non-aqueous electrolyte battery pack of the present invention described above comprises, as a non-aqueous electrolyte solution absorbing member material, a monofunctional monomer component ( ⁇ ) composed of a polyethylene glycol atalylate monomer and an amide bond-containing acrylic monomer;
  • the monomer composition containing the functional monomer component ( ⁇ ) is irradiated with energy rays such as ultraviolet rays to polymerize it.
  • UV light with a wavelength of 365 nm was irradiated at an energy density of 2000 mcm 2 to polymerize, and the polymer film was peeled off from polyethylene terephthalate to obtain a single-layer liquid-absorbent sheet.
  • Multifunctional monomer 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
  • Dimethyl / recarbonate ⁇ Prepare an electrolytic solution prepared by dissolving an appropriate amount of lithium salt as an electrolyte in a mixed solvent of equal volume of propylene carbonate / ethylene carbonate. .03 g, and the time until complete absorption and swelling was visually measured. Also, immersed in a sufficient amount of electrolyte at 23 ° C. After 3 hours, visually observe the shape of the liquid-absorbent resin layer, pull it up from the mixed solvent, immediately wipe off the mixed solvent on the surface, measure the weight, and swell. The magnification was calculated. The swelling degree test was performed after heating the liquid-absorbed f-sheet with wet heat open (40 ° C, 90% RH, 96 hours). Tables 3 and 4 show the obtained results.
  • a hole h was opened in the side portion of the battery in the middle of the three batteries 43 with an electric drill, and a test was performed in which the electrolyte leaking from the hole h was absorbed by a liquid absorbing sheet.
  • the hole h was opened, and after standing for a while, when the inside of the battery pack was observed, no wetting was observed on the contrary to the glass epoxy.
  • the weight loss of the battery with the hole h opened was 2.5 g and the weight increase of the liquid-absorbent sheet was 2.5 g, all of the leaked electrolyte was absorbed. It was found that the sheet was absorbed by the conductive sheet.
  • the non-aqueous electrolyte liquid battery pack (especially a lithium ion non-aqueous electrolyte secondary battery pack) has an excellent liquid absorption property with respect to the non-aqueous electrolyte solution of the non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • a liquid-absorbent sheet having the liquid-absorbent resin layer shown in FIG. This liquid absorbing resin layer itself is tacky. Therefore, when adhering the liquid-absorbent resin layer and the support book, or when applying the liquid-absorbent sheet to the battery pack, the liquid-absorbent sheet can be simply adhered at room temperature without using the heat lamination method. .

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Abstract

 非水電解液電池パック(特に、リチウムイオン非水電解液二次電池パック)を構成する非水電解液二次電池の非水電解液に対して優れた吸液性を示す吸液性樹脂層を有する吸液性シートにおいて、吸液性シートの吸液性樹脂層として、ポリエチレングリコールアクリレート系モノマーとアミド結合含有アクリル系モノマーとからなる単官能モノマー成分(A)と、多官能モノマー成分(B)とを含有するモノマー組成物に紫外線等のエネルギー線を照射して重合させたものを使用する。

Description

P及液†生シート及び非水電角军液電池パック 技術分野
本発明は、 非水電解液電池パック内の非水電解液電池セルから電解液の漏液が 生じた場合に、 その電解液を吸収するための吸液性シート、 それを用いた非水電 解液電池パックに関する。 背景技術
電池ケース内に、 複数の一次電池セノレ又は二次電池セルと、 配線回路基板とが 格納されている電池パックが広く使用されて 、る。 このような電池パックにおい ては、 電池セルから電解液の漏液が生じると、 配線回路基板の配線に腐食が生じ て導通不良が発生したり、 逆にショート力 S発生するおそれがある。 そこで、 電解 液の漏液が生じた場合でも、 前述したような腐食ゃショートの問題を発生させな いようにするために、 電池パック内の電池セルと翻虫する位置もしくは近接した 位置に、 電解液を吸液する能力を有する吸液剤を備えた吸液部材を配置させるこ とが提案されている (特開 2 0 0 1 - 3 5 1 5 8 8号公報参照) 。 ここで、 吸液 剤としては、 吸着型、 ゲル化型、 自己麟閏型の各種高分子材料が使用されている 。 具体的には、 ポリアクリル酸塩系吸水性樹脂、 デンプンーグラフト共重合体系 P及水性樹脂、 ポリビニルアルコール系吸水性樹脂、 ポリアクリルアミド系吸水性 樹脂、 ィソブチレン一マレイン酸共重合体吸水性樹脂、 長鎖アルキルァクリレー ト架橋重合体、 ポリノルボルネン等が例示されている。
しかしながら、 これらの吸 ΐ夜剤は、 近年富みにその利用が広まっている非水電 解液電池パック、 特に、 リチウムイオン非水電解液二次電池パックを構成する非 水電解液二次電池に広く用いられているカーボネート系溶媒、 例えば、 プロピレ ンカーボネートゃジメチルカーボネートを十分に吸液することができないという 問題があった。 また、 P及液剤は、 それ自体に粘着性がないか又は非常に小さいた めに、 支持体となる不 ,»に室温で簡便に貼着することができず、 熱ラミネート 装置を使用して貝着せざるを得ないという問題があった。 しかも、 吸液剤を非水 電解液二次電池パックに適用するためには、 粘着層を新たに設ける必要があり、 このため、 吸液剤の使用量を、 粘着層の厚み分に相当する量だけ少なくせざるを 得ないという問題があつた。
本発明は、 以上の従来の技術の課題を解決しょうとするものであり、 非水電解 液電池パック (特に、 リチウムイオン非水電解液二次電池パック) を構成する非 水電解液二次電池の非水電解液に対して優れた吸液性と粘着性とを示す吸液性シ 一トを提供すること、 そのような吸液性シートから形成された電解液吸収部材を 備えた電池パックを提供することを目的とする。 発明の開示
本発明者らは、 ポリエチレングリコールアタリレート系モノマーとアミド結合 含有アクリル系モノマーとからなる単官能モノマー成分 (Α) と、 多官能モノマ 一成分 ( Β ) とを含有するモノマー組成物にエネルギー線を照射して重合させて 得た樹脂層が、 電解液を多量に吸収し保持でき、 しかも粘着性を示すことを見出 し、 本発明を完成させた。
即ち、 本発明は、 吸液性樹脂層からなる吸液性シートであって、 該吸液性樹脂 層が、 ポリエチレングリコールアタリレート系モノマーとアミド結合含有アタリ ル系モノマーとからなる単官能モノマー成分 (Α) と、 多官能モノマー成分 (Β ) とを含有するモノマー組成物にエネルギー線を照射して重合させたものである ことを特徴とする吸液性シートを提供する。
また、 本発明は、 電池ケース内に、 非水電解液電池セルと、 配線回路基板と、 非水電解液電池セノレから電解液の漏液が生じた場合にその電解液を吸収するため の電角液吸収部材とが設置されている非水電角军液電池パックにおレ、て、 該電解液 吸収部材が、 前述の吸液性シートから形成されたものであることを特徴とする非 水電角军液電池パックを提供する。 図面の簡単な説明
図 1 A及び図 1 Bは、 それぞれ本発明の吸液性シートの断面図であり、 図 1 C は、 本発明の吸液†生シートの斜視図である。
図 2は、 本発明の非水電解液電池パックの透視図である。
図 3は、 本発明の非水電解液電池パックの透視図である。
図 4は、 模擬電池パックでの電解液吸収試験の説明図である。 発明を実施するための最良の形態
まず、 本発明の吸液性シートについて説明する。
本発明の吸液性シートには、 図 1 Aに示すように、 吸液性樹脂層 1が単独でシ 一ト状に形成された態様だけでなく、 図 1 Bに示すように、 支持体 2の片面に、 吸液性樹脂層 1が形成された態様等が含まれる。 本発明の吸液性シートは、 その 吸液性樹脂層 1自体が電解液を多量に吸収し保持でき、 また、 吸液性樹脂層 1自 体が粘着性を有するため、 新たに粘着層を設ける必要がなく、 粘着層を形成する 場合であってもその厚みを薄くすることができ、 吸液性シートにおける吸液性樹 脂層 1の体積割合を増加させることができる。 従って、 電池ケース内に吸液性シ 一トを簡便に設置することができる。
本発明の吸液性シートで使用し得る支持体 2としては、 電解液が ¾1浸透しな い樹脂フィルム、 例えば、 ポリプロピレン等のプラスチックフィルムでもよいが '、 非水溶媒を吸収保持できる、 ポリプロピレン等のプラスチック繊維などからな る不織布や紙等を使用することができる。 このような不織布などから支樹本を構 成すると、 非水溶媒の吸収速度を上げることができるので好ましい。 本発明の吸液性シートを構成する吸液性樹脂層 1.としては、 単官能モノマーと 、 架橋剤である多官能モノマーとを含有するモノマー組成物にエネルギー線、 例 えば紫外線、 電子線等を照射してシート状に重合させて得られる重合膜を使用す る。
本発明においては、 単官能モノマー成分 (A) として、 ポリエチレングリコー ルアタリレート系モノマーとアミド結合含有ァクリル系モノマーとを使用する。 ここで、 ポリエチレンダリコールァクリレート系モノマーとアミド結合含有ァク リル系モノマーとは、 レ、ずれもそれらのホモポリマーが粘着性を示さなレ、傾向を 有するモノマーであるが、 両者を共重合させると予想に反し、 得られるコポリマ 一が粘着性を示す。
このようなポリエチレングリコールァクリレート系モノマーとしては、 ェチレ ンォキサイド付加モル数が好ましくは 1〜 3 0、 特に好ましくは 6のフエノキシ ポリエチレンダリコールァクリレート、 エチレンォキサイド付加モノレ数が好まし くは 1〜3 0、 特に好ましくは 3又は 9のメトキシポリエチレンダリコールァク リレートが挙げられる。
また、 アミド結合含有ァクリル系モノマーとしては、 ァクリロイルモルフォリ ン、 N, N—ジェチルアクリルアミ ドが好ましく挙げられる。
単官能モノマー成分 (A) におけるポリエチレングリコールアタリレート系モ ノマーとアミド結合含有ァクリル系モノマーとのモル比は、 前者が後者に比べて 相対的に少なすぎても、 あるいは多すぎても粘着性が低下するので、 、 ポリェチ レンダリコールァクリレート系モノマー 1 0 0重量部に対し、 アミド結合含有ァ クリル系モノマーを好ましくは 2 0〜7 0重量部、 より好ましくは 4 0〜6 0重 量部である。
本発明において、 単官能モノマー成分 (A) は、 以上説明したポリエチレング リコールアタリレート系モノマーとアミド結合含有ァクリノレ系モノマーとを含有 するが、 それらの合計が少な過ぎると非水溶媒の吸液量が減少する傾向があるの で、 好ましくは少なくとも 2 0モル0 /0含有する。
単官能モノマー成分 (A) には、 以上説明したポリエチレングリコールアタリ レート系モノマーとアミド結合含有アクリル系モノマーに加えて、 本発明の効果 を損なわない範囲で、 他の単官能モノマー、 例えば、 ヒドロキシェチルアタリレ 一卜、 ァクリル酸、 2—ェチルへキシノレァクリレート、 ラウリルァクリレート等 を配合してもよい。
本発明において、 多官能モノマー成分 (B) は、 吸液性樹脂層 1に架橋構造を 導入するための成分であり、 好ましくは 2以上のァクリレート残基を有するモノ マーを使用する。 例えば、 ヒドロキシピパリン酸ネオペンチルダリコールジァク リレート、 ポリェチレングリコ一ルジァタリレート (ェチレングリコール付加モ ノレ数 (n) = 1 4) 、 ビスフエノール Aジアタリレート、 フエニノレグリシジルェ ーテノレァクリレート、 へキサメチレンジィソシァネートプレポリマー等を使用で きる。
多官能モノマー成分 (B) のモノマー組成物中の配合量としては、 少なすぎる と吸液性樹脂層 1の保形性が十分でなく、 多すぎると非水溶媒を十分に吸収でき なくなるおそれがあるので、 架橋密度が、 好ましくは 0. 0 0 0 1〜0 . 1 7、 より好ましくは 0 . 0 0 1〜0 . 1となる量で配合する。
ここで、 架橋密度は、 一分子中の多官能モノマー中の官能基数を aとし、 モノ マー組成物中の多官能モノマーのモル数を bとし、 モノマー組成物中の単官能モ ノマーのモル数 cとしたときに、 以下の式で適宜される数値である。 架橋密度 = a X b Z ( b + c ) 本発明の吸液性シートは、 前述したように、 単官能モノマー成分 (A) と多官 能モノマー成分 (B) とを含有するモノマー組成物をポリエチレンテレフタレー トフイノレムなどの剥離フィルム上に塗布し、 得られた塗布膜をエネルギー線照射 によりシート状に重合させ、 そして剥離シートから引き剥がせば、 図 1 Aに示し た態様のものが得られ、 不織布上に前記モノマー組成物を塗布し、 重合させるか 、 もしくは不織布と、 図 1 Aに示した態様のものをラミネートすれば、 図 1 Bの 態様のものが得られる。 ここで、 モノマー組成物を剥離シートゃ不織布上に塗布 する手法としては、 従来公知の塗布法、 例えば、 ロールコータ法等を採用するこ とができる。 また、 エネルギー線として紫外線を使用した:^の重合条件の例と しては、 通常、 1 5〜 2 5 °Cで、 2 5 0〜 3 5 0 n mの波長の紫外 ϋを 1 0 0〜 2 0 0 0 m J / c m2のエネルギー密度で照射する条件が挙げられる。 なお、 図 1 Aの態様の単層の吸液性樹脂層 1からなる吸液性シートに不織布を後から貼着 する場合、 吸液性樹脂層 1自体力 S粘着性を有するので、 室温下でハンドローラ等 の簡便な道具で貼着することができる。 また、 吸液性シートの平面形状としては 、 筒型電池の液漏れの多くが正極からの液漏れである点に鑑みて、 正極 »の周 囲に貼付できるようにするために、 図 1 Cに示すように、 ドーナツ形状とするこ とが好ましい。
なお、 本発明の吸液性シートの吸液性樹脂層 1には、 必要に応じて難燃化剤 ( 水酸化アルミニウム、 メラミンシァヌレート等) を添加してもよい。 これにより 吸液'性シートに難燃性を付与することができる。
本発明の吸液性シートは、 電池ケース内に、 非水電解液電池セルと、 配線回路 基板と、 非水電解液電池セルから電解液の漏液が生じた場合にその電解液を吸収 するための電解液吸収部材とが設置されている非水電角液電池パックにおける当 該電解液吸収部材として好ましく使用することができる。 例えば、 図 2に示すよ うに、 電池ケース 2 1内に設置された配線回路基板 2 2上に非水電解液電池セル 2 3を配置した電池パックにおレ、て、 非水電解液電池セル 2 3から電解液の漏液 が生じた場合にその電解液を吸収するための電解液吸収部材として、 配線回路基 板 2 2と非水電解液電池セル 2 3との間に、 図 1 Aで説明したような吸液性シー ト 2 6を配置してもよい。 ここで、 非水電解液電池セル 2 3と配線回路基板 2 2 とは、 金属リード 2 4で接続されており、 更に外部^? · 2 5へと連通している。 また、 図 3に示すように、 図 1 Bで説明したような吸液性シート 2 7を、 非水電 解液電池セル 2 3の上に支謝本が非水電解液電池セル 2 3側になるように配置し てもよい。
なお、 図 2及び図 3においては、 非水電解液電池パックにおける電池ケースの 形状を直方体とし、 電池セルの形状を円筒形としたが、 本発明の非水電角军液電池 パックにおいては、 それらに限定されず使用目的に応じた形状、 配置構成とする ことができる。 また、 電池セルの種類についても限定されるものではない。 以上説明した本発明の非水電解液電池パックは、 非水電解液吸収部材材料とし て、 ポリエチレングリコールアタリレート系モノマーとアミド結合含有アクリル 系モノマーとからなる単官能モノマー成分 (Α) と、 多官能モノマー成分 (Β) とを含有するモノマー組成物に紫外線等のエネルギー線を照射して重合させた吸 液性樹脂層からなる Ρ及液性シートを使用するので、 非水電角军液の吸収 .保持性に 優れており、 電池セルから非水電解液力 S漏液した場合であっても、 配線回路の腐 食やショートの発生を大きく抑制できる。 また、 吸液性樹脂層自体が粘着性を有 するので、 Ρ及液性樹脂層と支持体を貼着する際や、 吸液性シートを電池パックに 適用する際に、 熱ラミネート法によらずに、 室温下で簡便に貼着することができ る。 実施例
以下、 本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例 1〜 6及び比較例 1〜 7
表 1に記載された単官能性モノマーと、 多官能モノマーとしてポリエチレング リコールジァクリレート (エチレンォキサイド付加モル数 = 1 4) と、 重合開始 剤として 2—ヒドロキシー 2—メチル一1—フエニルプロパン一 1—オン (D 1 1 7 3、 チパスぺシャリティケミカルズ) とを、 表 1及び表 2に記載された配合 量で混合し、 ポリエチレンテレフタレー ロールコータ法で塗布し
, 365 n mの波長の紫外線を 2000m c m2のエネルギー密度で照射し て重合させ、 重合膜をポリエチレンテレフタレ ら剥離し単層の吸 液性シートを得た。
実施例 (重量部)
成分 1 2 3 4 5 6
フエノキシホ。リエチレンダリコ-ル 50 50
ァクリレ - Kn=6)
メトキシホ'リエチレンク Ίコ ルァ 50 50
Figure imgf000010_0001
メトキシホ。リエチレン リコ -/レア 50 50
クリレート(η=9)
ァクリロイ/レモ;レフォリン 50 50 50
Ν,Ν-シ、、ェチルアクリルアミド 50 50 50
多官能モノマー 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
重合開始剤 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
表 2
Figure imgf000011_0001
ジメチ /レカーボネート Ζプロピレンカーボネート/エチレンカーボネートの等 容量混合溶媒に、 電解質として適量のリチウム塩を溶解した電解液を調製し、 こ の電解液 0. 2m lを先に作製した吸液性シート 0. 03 gに滴下し、 目視にて 完全に吸収、 膨潤されるまでの時間を測定した。 また、 十分な量の電解液に 23 °Cで浸漬し、 3時間後に吸液性樹脂層の形状を目視観察するとともに混合溶媒か ら引き上げ、 直ちに表面の混合溶媒を拭き取り、 重量を測定し膨潤倍率を算出し た。 また、 吸液 f生シートを、 湿熱オープン (40°C、 90%RH、 96時間) で 加熱した後に、 膨潤度の試験を行つた。 得られた結果を表 3及び表 4に示す。 また、 先に作製した P及液性シートの両面に、 5 c m幅で 1 00 μ m厚のポリプ ロピレン不織布を、 ハンドローラ法 (23°C) で貼着し、 引っ張り試験機 (テン シロン、 ORIENTEC社) を用いて T剥離モードで接着強度を測定した。 ま た、 Ni面に対し、 先に作製した 3 cm幅の吸液性シートを、 ハンドローラ法 ( 23°C) で貼着し、 引っ張り試験機 (テンシロン、 ORIENTEC社) を用い て T剥離モードで接着強度を測定した。 得られた結果を表 3及び表 4に示す。 表 3 実施例
成分 1 2 3 4 5 6
(膨潤度) 湿熱処理なし
定量滴下 (分) 80 90 60 70 30 40
浸漬時 (倍) 9.3 9.5 9.0 9.2 9.4 9.6
(膨潤度) 湿熱処理あり
定量滴下 (分) 100 100 70 80 50 70
浸漬時 (倍) 9.2 9.3 9.0 9.1 9.2 9.5
不織 対する接着強度
ハント、、ローラ (kg/5cm) 0.3 0.2 0.2 0.1 0.4 0.08
N i面に対する接着強度
ハント、、ローラ (kg/3cm) 0.3 0.1 0.2 0.1 0.4 0.08
表 4
Figure imgf000013_0001
表 3に示した »例 1〜 6の結果から、 ポリエチレングリコールァタリレート 系モノマーとアミド結合含有ァクリル系モノマーとの共重合体を使用すると、 質 熱処理の有無にかかわらず、 良好な電解液吸収性を示し、 しカゝも、 支謝本である 不織布や、 電池缶の表面素材である二ッケル面に対してもタック性を示してレヽる ことがわかる。
一方、 表 4に示した比較例 1〜 5の結果から、 ポリエチレングリコーノレアクリ レート系モノマー単体もしくはアミ ド結合含有ァクリル系モノマー単体では、 タ ックが発現しないことがわかる。 また、 比較例 6及び 7の結果から、 ポリエチレ ングリコールァクリレート系モノマー同士もしくはアミ ド結合含有アクリル系モ ノマー同士の共重合でもタックが発現しないことがわかる。
実施例 7 (模擬電池パックでの電解液吸収試験)
図 4に示すように、 縦 7. O cmX横 7. 9 cmX高さ 2. 3 cmの ABS 樹脂の箱 41を用意し、 箱の底部に縦 6. 5 cmX横 6. 5 cmX厚み 100 μ mの実施例 1の吸液性シート 42を市販の接着剤で貝占り付け、 その上にリチウ ムィオン電池 43を 3本装填し、 電池に隣接した部分にガラスエポキシ 44 を回路基板として設置した。
そして 3本の電池 43の真ん中の電池の側面部分に電気ドリルで孔 hを一つ開 口し、 そこから漏れ出た電解液を吸液性シートに吸収させる試験を行った。 孔 h を開口し、 一 ¾放置後、 電池パック内を観察したところガラスエポキシ 反に 濡れは観察されなかった。 また、 孔 hが開口された電池の重量減少量が 2. 5 g であり、 吸液性シートの重量増大量が 2. 5 gであったことから、 漏れ出た電解 液のすべてが吸液性シートに吸収されたことがわかった。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 非水電角液電池パック (特に、 リチウムイオン非水電解液二 次電池パック) を構成する非水電解液二次電池の非水電解液に対して優れた吸液 性を示す吸液性樹脂層を有する吸液性シートが提供される。 この吸液性樹脂層は 、 それ自体が粘着性である。 従って、 吸液性樹脂層と支謝本を貼着する際や、 吸 液性シートを電池パックに適用する際に、 熱ラミネート法によらずに、 室温下で 簡便に貼着することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 吸液性樹脂層からなる吸液性シートであって、 該吸液性樹脂層が
、 ポリエチレングリコールアタリレート系モノマーとアミド結合含有アタリノレ系 モノマーとからなる単官能モノマー成分 (A) と、 多官能モノマー成分 (B) と を含有するモノマー組成物にエネルギー線を照射して重合させたものであること を特徴とする吸液性シート。
2 . 該ポリエチレンダリコールァクリレート系モノマーが、 フエノキ シポリエチレンダリコールァクリレート又はメトキシポリエチレンダリコールァ クリレートである請求の範囲第 1項記載の吸液性シート。
3 . 該アミド結合含有ァクリル系モノマーが、 アタリロイノレモノレフォ リン又は N, N—ジェチルァクリルアミドである請求の範囲第 1項記載の吸液性 シート。
4. 該吸液性樹脂層が支持体上に形成されている請求の範囲第 1〜 3 項のいずれかに記載の吸液性シート。
5 . 該支持体が、 非水電解液を吸液し保持できるものである請求の範 囲第 4項記載の吸液性シート。
6 . 電池ケース内に、 非水電解液電池セルと、 配線回路 反と、 非水 電解液電池セルから電解液の漏液が生じた場合にその電解液を吸収するための電 解液吸収部材とが設置されている非水電解液電池パックにおレ、て、 該電解液吸収 部材が、 請求の範囲第 1〜 5項のいずれかに記載の吸液性シートから形成された ものであることを特徴とする非水電解液電池パック t
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