WO2012121051A1 - 電気部品、非水電解質電池およびそれに用いるリード線及び封入容器 - Google Patents

電気部品、非水電解質電池およびそれに用いるリード線及び封入容器 Download PDF

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福田　豊
早味　宏
杉山　博康
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住友電気工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electrical component used as a power source for a small electronic device, a non-aqueous electrolyte battery such as a lithium ion secondary battery, and a lead wire and a sealed container which are members constituting these.
  • a nonaqueous electrolyte battery in which a bag body is used as an enclosure and a nonaqueous electrolyte (electrolyte), a positive electrode, and a negative electrode are enclosed therein is employed.
  • a nonaqueous electrolyte an electrolytic solution in which a lithium salt containing fluorine such as LiPF 6 or LiBF 4 is dissolved in a non-aqueous organic solvent such as propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, or ethylene methyl carbonate is used.
  • a bag-like shape is usually obtained by heat-sealing a laminated film in which a metal layer such as an aluminum foil is coated with a resin.
  • the enclosed container is used.
  • One end of the enclosure is an opening, and a lead conductor connected to one end of the positive electrode plate and the negative electrode plate enclosed in the container extends from the inside of the enclosure to the outside through the opening.
  • the opening is heat-sealed (heat-sealed) to bond the enclosure and the lead conductor to seal the opening. This last part to be heat-sealed is called a seal part.
  • the sealed container and the lead conductor are bonded (heat-sealed) via a heat-sealing layer, and the heat-sealing layer is previously provided in a portion corresponding to the seal portion of the lead conductor, or It may be provided in a portion corresponding to the seal portion of the enclosure.
  • the seal portion is required to maintain a sealing property (sealing property) without causing a short circuit between the metal layer and the lead conductor.
  • Patent Document 1 discloses a battery encapsulating bag and a lead wire used in such a non-aqueous electrolyte battery.
  • a heat-fusible layer a maleic acid-modified polyolefin layer is provided directly on the conductor of the lead conductor and heat-sealed. It is described that the sealing performance of the seal portion can be improved by using a layer.
  • Patent Document 2 discloses an aminated phenol polymer on the surface and side surfaces of a lead conductor whose surface is nickel.
  • a battery tab in which a composite film layer of a trivalent chromium compound and a phosphorus compound is formed has been proposed. It is described that by forming a composite coating layer, corrosion of the nickel layer by hydrofluoric acid generated by the electrolyte and moisture can be prevented, and elution of the nickel layer can be prevented.
  • Patent Document 3 it is proposed to provide a layer made of an acid-modified styrene elastomer at a portion of the seal portion that contacts the lead conductor.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an electrical component, a nonaqueous electrolyte battery, and a non-aqueous electrolyte battery having improved sealing performance (sealing performance) and resistance to electrolytic solution at the sealing section. It is to provide a lead wire and a sealed container.
  • An electrical component includes an enclosing container having a metal layer and a lead conductor extending from the inside of the enclosing container to the outside, and the electricity formed by thermally sealing the enclosing container and the lead conductor at a seal portion. It is a component, and at least a part of the seal portion has a heat-sealing layer containing condensed aluminum phosphate at a portion between the metal layer and the lead conductor and in contact with the lead conductor.
  • the heat fusion layer is preferably composed of a resin composition containing 1 to 33 parts by mass of condensed aluminum phosphate per 100 parts by mass of the acid-modified polyolefin. It is preferably 1 to 10 ⁇ m.
  • the nonaqueous electrolyte battery of the present invention includes an enclosing container having a metal layer, a lead conductor extending from the inside of the enclosing container, a nonaqueous electrolyte encapsulated in the enclosing container, and the inside of the enclosing container
  • a non-aqueous electrolyte battery comprising an electrode connected to an end portion of the lead conductor, wherein the sealed container and the lead conductor are heat-sealed at a seal portion, and at least a part of the seal portion
  • a heat-sealing layer containing condensed aluminum phosphate is contained in a portion between the metal layer and the lead conductor and in contact with the lead conductor.
  • the lead wire of the present invention is a lead wire used in the electric component or non-aqueous electrolyte battery of the present invention, and covers the lead conductor and at least a portion corresponding to the seal portion of the lead conductor, and the lead conductor A heat-bonding layer in contact with the heat-bonding layer, wherein the heat-bonding layer contains condensed aluminum phosphate.
  • the lead conductor is preferably made of nickel or a metal plated with nickel on the surface.
  • the encapsulated container of the present invention is an encapsulated container used for the electric component or the nonaqueous electrolyte battery of the present invention, and includes a metal layer and a heat fusion layer that covers at least a portion of the metal layer corresponding to the seal portion. And the heat-fusible layer contains condensed aluminum phosphate in a portion in contact with the lead conductor.
  • the heat-fusible layer constituting the seal portion is excellent in hydrogen fluoride acid resistance, so that it is used for an electrical component having a seal portion excellent in electrolytic solution resistance, a non-aqueous electrolyte battery, and these. Lead wires and enclosures can be provided.
  • FIG. 1 is a front view schematically showing one embodiment of a nonaqueous electrolyte battery such as a lithium ion battery
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
  • a nonaqueous electrolyte battery 1 shown in FIG. 1 has a substantially rectangular enclosure 2 and a lead conductor 3 extending from the inside of the enclosure 2 to the outside.
  • the encapsulating container 2 has two laminated films 8 each composed of a metal layer 5 and resin layers 6 and 7 covering the metal layer 5, and the lead conductor 3 passes therethrough.
  • the resin layers 7 are bonded to each other at three sides (periphery) other than the sides by heat sealing or the like to form a bag shape.
  • positive and negative electrode current collectors 10 and 11 a nonaqueous electrolyte 13, and a separator 12 connected to the end of the lead conductor 3 are enclosed.
  • the lead conductor 3 is made of a metal such as aluminum, nickel, copper, or nickel-plated copper.
  • a metal such as aluminum, nickel, copper, or nickel-plated copper.
  • aluminum is often used for the positive electrode
  • nickel or nickel-plated copper is often used for the negative electrode.
  • an aluminum foil or the like is used as the metal layer 5
  • a polyamide resin such as 6,6-nylon or 6-nylon is used as the resin layer 6 located outside the enclosing container 2.
  • Polyester resin, polyimide resin, or the like can be used.
  • an insulating resin that does not dissolve in the non-aqueous electrolyte and melts when heated.
  • a polyolefin resin, an acid-modified polyolefin resin, an acid-modified styrene Examples are based on elastomers.
  • the lead conductor 3 extends from the inside of the sealed container 2 to the outside, and the lead conductor 3 and the sealed container (laminate film 8) are bonded (heat-sealed) via the heat-sealing layer 4. Is sealed (sealed).
  • a resin containing condensed aluminum phosphate is used as the heat fusion layer 4.
  • the base resin constituting the heat-sealing layer 4 may be any resin that can be melted by heat at the time of heat sealing so that the sealed container 2 and the lead conductor 3 can be bonded.
  • polyolefin resin acid-modified Styrenic elastomers
  • the polyolefin resin include polyethylene, polypropylene, ionomer resin, and acid-modified polyolefin.
  • an acid-modified polyolefin having an adhesive functional group modified with maleic acid, acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride or the like is preferable.
  • maleic anhydride-modified polyolefin resin is excellent in adhesion to metal and sealing properties.
  • Condensed aluminum phosphate is a phosphate produced by polymerization of two or more PO 4 tetrahedra sharing an oxygen atom, specifically, aluminum triphosphate, aluminum tetraphosphate, depending on the degree of polymerization. And the like include aluminum polyphosphate having a linear structure such as: cyclic or long linear aluminum metaphosphate; and aluminum ultraphosphate in which linear and cyclic are bonded to each other.
  • Condensed aluminum phosphate is a layered compound in which plate-like crystals overlap with each other in a powder hardly soluble in water. Crystal water may have or may be an anhydride.
  • the average particle diameter of the condensed aluminum phosphate used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably 0.5 to 7.0 ⁇ m, and still more preferably 1.0 to 5.0 ⁇ m. .
  • the average particle size was measured after the sample was dispersed in a 0.1% aqueous solution of sodium hexametaphosphate using a device “Coulter Multisizer II” manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd. and subjected to ultrasonic treatment for 5 minutes. It is. *
  • These condensed aluminum phosphates may be surface-treated with silica, zinc compound, magnesium compound, calcium compound or the like, or may be added.
  • the acidity can be controlled by surface treatment with these metal compounds or by adding these metal compounds.
  • the content of the condensed aluminum phosphate is appropriately selected depending on the configuration of the non-aqueous electrolyte battery, the application, and the type of the base resin.
  • the amount is preferably 3 to 30 parts by mass.
  • it exists in the tendency for the adhesive force with a conductor to fall and for sealing performance to fall.
  • it is less than 1 part by mass, it is too little and the effect of containing condensed aluminum phosphate hardly appears.
  • various additives such as a flame retardant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a heat stabilizer, a lubricant, and a colorant are mixed in the heat-fusible layer as necessary. It is possible.
  • the content of these additives is preferably 30% by mass or less based on the entire resin composition.
  • a film-like heat-sealing layer is prepared by extrusion molding or the like.
  • the thickness of the heat-sealing layer 4 depends on the thickness of the lead conductor 3, it is usually preferably 30 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the heat sealing layer 4 can also be used after being crosslinked by irradiation with ionizing radiation such as an accelerated electron beam or ⁇ -ray.
  • ionizing radiation such as an accelerated electron beam or ⁇ -ray.
  • the entire heat fusion layer 4 may be crosslinked, or the heat fusion layer 4 may have a multilayer structure, and a non-crosslinked layer and a crosslinked layer may be laminated.
  • the heat sealing layer 4 may be provided in advance so as to cover a portion corresponding to the seal portion of the lead conductor 3, or may be provided in a portion in contact with the lead conductor 3 of the laminate film constituting the enclosure 2. .
  • FIG. 3 shows a case where the portions (both sides) corresponding to the seal portion of the lead conductor 3 are covered with a heat-sealing film serving as a heat-sealing layer, and the lead thus covered with the heat-sealing film.
  • the conductor may be referred to as a lead wire.
  • the lead wire is sometimes called a tab lead.
  • FIG. 4 shows a case where the heat-sealing layer is provided in advance on the sealed container side.
  • the nonaqueous electrolyte battery of the present invention is not limited to the case where the heat-sealing layer is provided in the seal portion with the lead conductor.
  • Substituted forms are also included.
  • fusion layer 4 are included.
  • heat fusion layer may be sandwiched between the lead conductor and the enclosure. Even in these cases, the heat fusion layer may have a multilayer structure.
  • the lead conductor is corroded by the resistance to the electrolyte solution, specifically, hydrofluoric acid generated by the reaction with moisture, and the lead conductor metal and the heat fusion layer are sealed at the seal portion. Is prevented, and the durability of the nonaqueous electrolyte battery is improved.
  • a passive film is formed on the metal surface of the lead conductor 3 by the action of the condensed aluminum phosphate contained in the heat-sealing layer, and corrosion caused by hydrofluoric acid caused by reaction with moisture is prevented. It is thought to be for suppression.
  • the nonaqueous electrolyte battery of this invention is not limited to this.
  • the above description has been given by taking a non-aqueous electrolyte battery typified by a lithium ion battery as an example.
  • the electronic component of the present invention is not limited to a non-aqueous electrolyte battery.
  • Other electrical components that require adhesiveness and are required to have acid resistance to hydrogen fluoride are also included.
  • Ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), and dimethyl carbonate (DMC) are mixed at a volume ratio of 1: 1: 1, and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is used as an electrolyte.
  • An electrolyte solution was prepared by dissolving 1.0 mol / l.
  • the lead wires of Examples 1 to 3 were immersed in this electrolytic solution, adjusted so that the moisture content of the electrolytic solution was 900 to 1000 ppm, and left in a thermostatic bath at 65 ° C. for 2 weeks, Whether the insulating film and the lead conductor were peeled off was visually observed.
  • One of the aluminum trihydrogen phosphate (aluminum triphosphate) 1 to 3 is blended in 50 ⁇ m thick maleic anhydride-modified polypropylene in the amount shown in Table 1, melted and kneaded with a twin-screw mixer, and then melted with a T-die.
  • a film having a thickness of 100 mm was produced by extrusion.
  • Nickel-plated copper having a thickness of 0.1 mm, a width of 20 mm, and a length of 40 mm was prepared as a negative electrode lead conductor.
  • the film produced above was coated on both sides of the lead conductor and pressed at 200 ° C. for 5 seconds to produce a lead wire having the film as a heat-sealing layer.
  • initial adhesive force and hydrogen fluoride acid resistance were measured and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
  • the used aluminum dihydrogen tripolyphosphates 1 to 3 are as follows. ⁇ Tripolyaluminum dihydrogen phosphate 1: “K-WHITE # 105” (average particle diameter 1.6 ⁇ m) manufactured by Teika Co., Ltd. ⁇ Tripolyaluminum dihydrogen phosphate 2: “K-WHITE G105” manufactured by Teika Co., Ltd. (average particle size 2.3 ⁇ m) ⁇ Tripolyaluminum dihydrogen phosphate 3: “K-FRESH # 100P” manufactured by Teika Co., Ltd. (average particle size: 1.0 ⁇ m)
  • Lead wire No. 1 having a heat-sealing layer containing 5 to 25 parts by mass of aluminum dihydrogen tripolyphosphate.
  • the initial adhesive strength was 10 N / cm or more, and the heat-sealing layer was destroyed in the peel test (material destruction).
  • peeling was not recognized and the hydrofluoric acid resistance was satisfied.
  • no. No. 5 is a case where aluminum dihydrogen tripolyphosphate is not contained. Although it was satisfactory as in 1-4, in the hydrofluoric acid resistance test, peeling was observed after one week, and the acid resistance to hydrogen fluoride was insufficient. In addition, when 35 parts by mass of aluminum dihydrogen tripolyphosphate was contained (No.
  • the initial adhesive strength was as small as 5 N / cm, and it was difficult to ensure the adhesiveness required for sealing. Therefore, in order to ensure high sealing performance and acid resistance to hydrogen fluoride by blending aluminum dihydrogen tripolyphosphate, it is preferable that the amount is about 1 to 33 parts by mass per 100 parts by mass of the resin component. Recognize.
  • Nonaqueous electrolyte battery 2 Enclosed container 3 Lead conductor 4 Thermal fusion layer 5 Metal layer 6 Resin layer 7 Resin layer 8 Laminate film 9 Seal part 10 Positive electrode current collector 11 Negative electrode current collector 12 Separator 13 Nonaqueous electrolyte 15 Other Resin layer

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Abstract

　初期状態及び電解液との接触状態での接着性、密封性を高めることができる電気部品、非水電解質電池、及びそれらに用いるリード線、封入容器を提供する。　金属層を有する封入容器と、前記封入容器の内部から外部に延びるリード導体とを有し、前記封入容器と前記リード導体とがシール部で熱融着されてなる電気部品であって、前記シール部の少なくとも一部において、前記金属層と前記リード導体との間であって前記リード導体と接する部分に、縮合リン酸アルミニウムを含有する熱融着層を有する。

Description

電気部品、非水電解質電池およびそれに用いるリード線及び封入容器
　本発明は、小型電子機器の電源等として用いられる電気部品及びリチウムイオン二次電池等の非水電解質電池、並びにこれらを構成する部材であるリード線及び封入容器に関するものである。
　電子機器の小型化、軽量化に伴って、これらの機器に使用される電池、コンデンサなどの電気部品についても小型化、軽量化が求められている。このため、例えば、袋体を封入容器として用い、その内部に非水電解質（電解液）、正極、及び負極を封入してなる非水電解質電池が採用されている。非水電解質としてはＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４などのフッ素を含有するリチウム塩をプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチレンメチルカーボネートなどの非水有機溶媒に溶解した電解液が使用されている。
　前記封入容器としては、電解液やガスの透過、外部からの水分の浸入を防止する必要性から、通常、アルミニウム箔などの金属層を樹脂で被覆したラミネートフィルムを熱融着することにより袋状とした封入容器を使用している。
　封入容器の一端は開口部とし、容器内部に封入された正極板及び負極板の一端が接続されたリード導体が封入容器の内部から、開口部を通じて外部へ延びるように配置されている。開口部をヒートシール（熱融着）することで封入容器とリード導体とを接着して開口部を封止する。この最後に熱融着される部分をシール部と呼ぶ。
　シール部において、封入容器とリード導体とは熱融着層を介して接着（熱融着）されており、熱融着層はあらかじめリード導体のシール部に対応する部分に設けられていたり、又は封入容器のシール部に対応する部分に設けられる場合もある。いずれの場合も、シール部には金属層とリード導体との短絡を発生させることなく、シール性（密封性）を維持できることが求められる。
　特許文献１にはこのような非水電解質電池に用いる電池用封入袋及びリード線が開示されており、熱融着層として、リード導体の導体直上にマレイン酸変性ポリオレフィン層を設けて熱融着層とすることで、シール部の密封性を高めることができると記載されている。
　しかしながら、封止直後の接着性が充分であっても、長期使用により、シール部を透過した水分が封入容器の内部に封入された電解質と反応して、フッ化水素酸が発生し、フッ化水素酸がリード導体（金属）を腐食し、ついには金属層またはリード導体との界面で剥がれが生じるという問題がある。
　電解質と水分の反応により発生するフッ化水素酸によっても腐食されず、接着性を維持できるシール部として、特許文献２では、表面がニッケルであるリード導体の表面および側面にアミノ化フェノール重合体、３価クロム化合物およびリン化合物の複合皮膜層を形成した電池タブが提案されている。複合皮膜層を形成することにより電解質と水分により発生するフッ化水素酸によるニッケル層の腐食を防止し、ニッケル層の溶出を防ぐことができると記載されている。
　また、特許文献３では、シール部のリード導体と接する部分に酸変性スチレン系エラストマーからなる層を設けることが提案されている。
特許第３５６２１２９号公報 特開２００９－９９５２７号公報 特開２０１０－９２６３１号公報
　特許文献２の方法では、重金属であるクロムを使用するため、環境面で好ましくない。
　また、特許文献３の方法では、耐電解液性の評価として、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを１：１の体積比率で混合し、電解質としてＬｉＰＦ6を１．０ｍｏｌ／ｌとなるように溶解した電解質にリード線を浸漬した状態で８０℃恒温槽内に４週間放置した後の剥がれを評価している。しかしながら、近年、自動車用途に用いられる電気部品等においては、長期間の耐久性が求められるようになっていることから、シール部の耐電解液性をさらに向上することが課題となっている。
　本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シール性（密封性）、シール部での耐電解液性を高めた電気部品、非水電解質電池、及びそれらに用いるリード線、封入容器を提供することにある。
　本発明の電気部品は、金属層を有する封入容器と、前記封入容器の内部から外部に延びるリード導体とを有し、前記封入容器と前記リード導体とがシール部で熱融着されてなる電気部品であって、前記シール部の少なくとも一部において、前記金属層と前記リード導体との間であって前記リード導体と接する部分に、縮合リン酸アルミニウムを含有する熱融着層を有することを特徴とする。
　前記熱融着層は、酸変性ポリオレフィン１００質量部あたり縮合リン酸アルミニウム１～３３質量部含有する樹脂組成物で構成されていることが好ましく、前記縮合リン酸アルミニウムの平均粒径は、０．１～１０μｍであることが好ましい。
　本発明の非水電解質電池は、金属層を有する封入容器、前記封入容器の内部から外部に延びるリード導体、並びに、前記封入容器の内部に封入された非水電解質及び前記封入容器の内部に封入され、前記リード導体の端部に接続される電極を有し、前記封入容器と前記リード導体とがシール部で熱融着されてなる非水電解質電池であって、前記シール部の少なくとも一部において、前記金属層と前記リード導体との間であって前記リード導体と接する部分に、縮合リン酸アルミニウムを含有する熱融着層を含有することを特徴とする。
　本発明のリード線は、上記本発明の電気部品又は非水電解質電池に用いられるリード線であって、リード導体と、前記リード導体の少なくとも前記シール部に対応する部分を被覆し、前記リード導体と接する熱融着層とを有し、該熱融着層が縮合リン酸アルミニウムを含有することを特徴とする。前記リード導体は、ニッケル又はニッケルを表面にめっきした金属からなることが好ましい。
　本発明の封入容器は、上記本発明の電気部品又は非水電解質電池に用いられる封入容器であって、金属層と、前記金属層の少なくとも前記シール部に対応する部分を被覆する熱融着層を有し、前記リード導体と接する部分において、前記熱融着層が縮合リン酸アルミニウムを含有することを特徴とする。
　本発明の構成では、シール部を構成する熱融着層の耐フッ化水素酸性が優れているので、耐電解液性に優れたシール部を有する電気部品、非水電解質電池、及びこれらに用いるリード線、封入容器を提供できる。
本発明の一実施形態に係る非水電解質電池の正面図である。 本発明の一実施形態に係る非水電解質電池の部分断面図である。 本発明の一実施形態に係るリード線の部分断面図である。 本発明の一実施形態に係る封入容器の部分断面図である。 本発明の一実施形態に係る封入容器の部分断面図である。 本発明の一実施形態に係る封入容器の部分断面図である。
　本発明の電気部品の一実施形態について、図１及び図２に基づいて説明する。
　図１は、リチウムイオン電池などの非水電解質電池の一実施形態を模式的に表す正面図であり、図２は図１のＡ－Ａ’部における部分断面図である。
　図１に示す非水電解質電池１は、略長方形の封入容器２と、封入容器２の内部から外部に延びるリード導体３を有している。
　封入容器２は、図２に示されるように、金属層５と、金属層５を被覆する樹脂層６、７とからなる３層のラミネートフィルム８を２枚重ね合わせ、リード導体３が貫通する辺以外の３辺（周縁）をヒートシール等により樹脂層７同士を接着して袋状としたものである。
　封入容器２内には、リード導体３の端部に接続された正極および負極集電体１０、１１、非水電解質１３、並びにセパレータ１２が封入されている。
　リード導体３としてはアルミニウム、ニッケル、銅、ニッケルめっき銅などの金属が使用される。リチウムイオン電池の場合は正極にはアルミニウム、負極にはニッケルまたはニッケルめっき銅が用いられることが多い。
　封入容器２を構成するラミネートフィルム８は、金属層５としてはアルミニウム箔などが用いられ、封入容器２の外側に位置する樹脂層６としては６，６－ナイロン、６－ナイロンなどのポリアミド樹脂や、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等を用いることができる。封入容器２の内部に位置する樹脂層７には、非水電解質に溶解せず、また加熱して溶融する絶縁性樹脂を用いることが好ましく、ポリオレフィン系樹脂、酸変性ポリオレフィン系樹脂、酸変性スチレン系エラストマーが例示される。
　封入容器２において、リード導体３が該封入容器２の内部から外部に延びており、熱融着層４を介して、リード導体３と封入容器（ラミネートフィルム８）とが接着（熱融着）されることで密封（シール）される。このシール部９において、熱融着層４として、縮合リン酸アルミニウムを含有する樹脂が用いられることが、本発明の特徴である。
　熱融着層４を構成するベース樹脂としては、ヒートシール時の熱によって溶融して封入容器２とリード導体３とが接着可能な任意の樹脂であればよく、例えば、ポリオレフィン系樹脂、酸変性スチレン系エラストマーなどが使用できる。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、酸変性ポリオレフィンなどが例示される。特にマレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等で変性されて接着性の官能基を持つ酸変性ポリオレフィンが好ましい。なかでも無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂は金属との接着性、シール性にすぐれている。
　縮合リン酸アルミニウムとは、２個以上のＰＯ4四面体が酸素原子を共有し、重合して生成するリン酸塩で、具体的には、重合度に応じて、トリリン酸アルミニウム、テトラリン酸アルミニウム等の直鎖構造のポリリン酸アルミニウム；環状又は長い直鎖状のメタリン酸アルミニウム；直鎖状及び環状が相互に結合したウルトラリン酸アルミニウムなどが挙げられる。縮合リン酸アルミニウムは、水に難溶性の粉末で、板状の結晶が重なりあった層状化合物である。結晶水は有していてもよいし、無水物であってもよい。
　本発明で用いられる縮合リン酸アルミニウムの平均粒径は、特に限定しないが、０．１～１０μｍが好ましく、より好ましく０．５～７．０μｍ、さらに好ましくは１．０～５．０μｍである。なお、平均粒径は、べックマン・コールター（株）の装置「コールターマルチサイザーII」を用いて、サンプルを０．１％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液に分散させ、５分間超音波処理した後に測定した値である。　
　これらの縮合リン酸アルミニウムは、シリカ、亜鉛化合物、マグネシウム化合物、カルシウム化合物等で表面処理されていてもよいし、これらを添加してもよい。これらの金属化合物で表面処理される、あるいはこれらの金属化合物を添加することにより、酸性度をコントロールできるようになる。
　縮合リン酸アルミニウムの含有量は、非水電解質電池の構成、用途、ベース樹脂の種類により適宜選択されるが、通常、ベース樹脂１００質量部に対して、１～３３質量部含有されることが好ましく、より好ましくは３～３０質量部である。縮合リン酸アルミニウムの含有量が多すぎると、導体との接着力が低下し、シール性能が低下する傾向にある。一方、１質量部未満では、少なすぎて、縮合リン酸アルミニウム含有による効果が表れにくい。
　熱融着層には、上記ベース樹脂、縮合リン酸アルミニウムの他、必要に応じて、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、滑剤、着色剤等の各種添加剤を混合することが可能である。これらの添加剤の含有量は、樹脂組成物全体の３０質量％以下とすることが好ましい。
　ベース樹脂に、縮合リン酸アルミニウム、さらに所望により添加剤を配合する組成物を、オープンロール、加圧ニーダー、単軸混合機、２軸混合機などの既知の混合装置を用いて混合した後、押出成形などによってフィルム状の熱融着層を作製する。熱融着層４の厚みはリード導体３の厚みに依存するが、通常、３０μｍ～２００μｍが好ましい。
　熱融着層４は、加速電子線やγ線などの電離放射線の照射によって架橋して使用することもできる。架橋することで耐熱性を高めることができ、使用時の温度が上がった場合の接着力の低下や、リード導体３と金属層５との短絡を防止することができる。熱融着層４全体を架橋しても良いし、熱融着層４を多層構造とし、非架橋層と架橋した層とを積層しても良い。
　熱融着層４は、予めリード導体３のシール部に対応する部分を被覆するように設けても良いし、封入容器２を構成するラミネートフィルムのリード導体３と接触する部分に設けてもよい。
　図３は、リード導体３のシール部に対応する部分（両面）を、熱融着層となる熱融着フィルムで被覆した場合を示しており、このように熱融着フィルムで被覆されたリード導体は、リード線と称することがある。リード線はタブリードと呼ばれることもある。
　図４は、熱融着層を、予め封入容器側に設けた場合を示している。
　本発明の非水電解質電池は、熱融着層をリード導体とのシール部に設けた場合に限定せず、さらに、図５に示すように、樹脂層７の全部を熱融着層４に置き換えた形態も包含する。また、図６に示すように、絶縁樹脂層７の一部（シール部に対応する部分）を熱融着層４に置き換えた形態等も包含する。
　またリード導体と封入容器とをシール（熱融着）する際に、熱融着層をリード導体と封入容器の間に挟み込んでも良い。これらの場合でも、熱融着層を多層構造としても良い。
　以上のような非水電解質電池では、耐電解質液性、具体的には、水分との反応により生じたフッ化水素酸により、リード導体が腐食され、シール部でリード導体金属と熱融着層とが剥がれるといったことが抑制され、非水電解質電池の耐久性が向上する。機構は明らかではないが、熱融着層に含まれる縮合リン酸アルミニウムの作用により、リード導体３の金属表面に不働態被膜が形成され、水分との反応により生じたフッ化水素酸による腐食を抑制するためではないかと考えられる。
　尚、以上の説明は、袋状の非水電解質電池を例に説明したが、本発明の非水電解質電池はこれに限定しない。また、以上の説明は、リチウムイオン電池に代表される非水電解質電池を例に説明したが、本発明の電子部品は非水電解質電池に限定せず、シール部において、導体に対して高度な接着性を要し、且つ耐フッ化水素酸性が求められる他の電気部品も包含する。
　次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。実施例は本発明の範囲を限定するものではない。
〔測定評価方法〕
（１）初期接着力
　作製したリード線を１０ｍｍ幅に切断し、熱融着層とリード導体との接着力を１８０°剥離試験で測定した。なお引張速度は１００ｍｍ／分とした。
（２）耐フッ化水素酸性
　エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、炭酸ジメチル（ＤＭＣ）を１：１：１の体積比率で混合し、電解質として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１．０ｍｏｌ／ｌとなるように溶解した電解液を準備した。この電解液に実施例１～３のリード線を浸漬し、電解液の水分率が９００～１０００ｐｐｍになるように調整して６５℃の恒温槽内に２週間放置した後、熱融着層となる絶縁フィルムとリード導体との剥がれがないかどうかを目視で観察した。
〔リード線の作製〕
　厚み５０μｍの無水マレイン酸変性ポリプロピレンに、トリポリリン酸２水素アルミニウム（トリリン酸アルミニウム）１～３のいずれかを表１に示す量だけ配合し、二軸混合機で溶融混練した後、Ｔダイで溶融押出することにより、厚み１００ｍｍのフィルムを作成した。
　負極用のリード導体として厚さ０．１ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ４０ｍｍのニッケルめっき銅を準備した。上記で作製したフィルムをリード導体の両面に被覆して２００℃で５秒プレスすることにより、上記フィルムを熱融着層とするリード線を作製した。
　作製したリード線について、上記評価方法に基づいて、初期接着力、耐フッ化水素酸性を測定評価した。評価結果をあわせて表1に示す。
　なお、使用したトリポリリン酸２水素アルミニウム１～３は、以下のとおりである。
・トリポリリン酸２水素アルミニウム１：テイカ株式会社製の「Ｋ－ＷＨＩＴＥ　＃１０５」（平均粒径１．６μｍ）
・トリポリリン酸２水素アルミニウム２：テイカ株式会社製の「Ｋ－ＷＨＩＴＥ　Ｇ１０５」（平均粒径２．３μｍ）
・トリポリリン酸２水素アルミニウム３：テイカ株式会社製の「Ｋ－ＦＲＥＳＨ　＃１００Ｐ」（平均粒径１．０μｍ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　トリポリリン酸２水素アルミニウムを５～２５質量部含有する熱融着層を有するリード線Ｎｏ．１―４は、初期接着力が１０Ｎ／ｃｍ以上で、剥離試験では熱融着層が破壊してしまった（材料破壊）。また、耐フッ化水素酸試験では、剥がれは認められずれ、耐フッ化水素酸性を満足できた。
　一方、Ｎｏ．５はトリポリリン酸２水素アルミニウムを含有しない場合であり、初期接着力はＮｏ．１－４と同様に満足することができたが、耐フッ化水素酸試験において、１週間後には剥がれが認められ、耐フッ化水素酸性が不十分であった。
　また、トリポリリン酸２水素アルミニウムを３５質量部含有させた場合（Ｎｏ．６）では、初期接着力が５Ｎ／ｃｍと小さく、密封に必要な接着性を確保することが困難であった。従って、トリポリリン酸２水素アルミニウムを配合させることにより、高度な密封性、耐フッ化水素酸性を確保するためには、樹脂成分１００質量部あたり、１～３３質量部程度とすることが好ましいことがわかる。
　１　　　非水電解質電池
　２　　　封入容器
　３　　　リード導体
　４　　　熱融着層
　５　　　金属層
　６　　　樹脂層
　７　　　樹脂層
　８　　　ラミネートフィルム
　９　　　シール部
１０　　　正極集電体
１１　　　負極集電体
１２　　　セパレータ
１３　　　非水電解質
１５　　　他の樹脂層

Claims (7)

  1. 　金属層を有する封入容器と、前記封入容器の内部から外部に延びるリード導体とを有し、前記封入容器と前記リード導体とがシール部で熱融着されてなる電気部品であって、
    　前記シール部の少なくとも一部において、前記金属層と前記リード導体との間であって前記リード導体と接する部分に、縮合リン酸アルミニウムを含有する熱融着層を有することを特徴とする電気部品。
  2. 　前記熱融着層は、酸変性ポリオレフィン１００質量部あたり縮合リン酸アルミニウム１～３３質量部含有する樹脂組成物で構成されている請求項１に記載の電気部品。
  3. 　前記縮合リン酸アルミニウムの平均粒径は、０．１～１０μｍである請求項１又は２に記載の電気部品。
  4. 　金属層を有する封入容器、前記封入容器の内部から外部に延びるリード導体、並びに、前記封入容器の内部に封入された非水電解質及び前記封入容器の内部に封入され、前記リード導体の端部に接続される電極を有し、前記封入容器と前記リード導体とがシール部で熱融着されてなる非水電解質電池であって、
    　前記シール部の少なくとも一部において、前記金属層と前記リード導体との間であって前記リード導体と接する部分に、縮合リン酸アルミニウムを含有する熱融着層を有することを特徴とする非水電解質電池。
  5. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の電気部品、又は請求項４に記載の非水電解質電池に用いられるリード線であって、
    　リード導体と、前記リード導体の少なくとも前記シール部に対応する部分を被覆し、前記リード導体と接する熱融着層とを有し、該熱融着層が縮合リン酸アルミニウムを含有することを特徴とするリード線。
  6. 　前記リード導体は、ニッケル又はニッケルを表面にめっきした金属からなる、請求項５に記載のリード線。
  7. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の電気部品、又は請求項４に記載の非水電解質電池に用いられる封入容器であって、
    金属層と、前記金属層の少なくとも前記シール部に対応する部分を被覆する熱融着層を有し、前記リード導体と接する部分において、前記熱融着層が縮合リン酸アルミニウムを含有することを特徴とする封入容器。
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