WO2018016347A1 - 電気部品用リード線及び電気部品 - Google Patents

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WO2018016347A1
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strip
lead wire
electrical component
shaped conductor
width
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友多佳 松村
西川　信也
福田　豊
圭太郎 宮澤
岡田　智之
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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 lead wire and an electrical component.
  • non-aqueous electrolyte batteries for example, lithium ion batteries
  • an electrode, an electrolytic solution, and the like are enclosed in a bag.
  • a lead wire In such a non-aqueous electrolyte battery, a lead wire generally extends from the bag body in order to take out the current to the outside.
  • lead wires there are known lead wires made of only metal lead conductors such as aluminum, and lead wires covered with an insulating layer of a thermoplastic resin. And a lead wire is attached to a bag body by heat-sealing the opening end part, for example in the state which pinched the lead wire by the inner surface of the opening end part of a bag body.
  • An electrical component lead wire is an electrical component lead wire including a strip-shaped conductor and a pair of insulating films covering both surfaces of the strip-shaped conductor, and the elasticity of the strip-shaped conductor.
  • the rate D m [Pa], the second moment per width 1mm and I m [m 4 / 1mm] , and the average modulus of elasticity of the pair of insulating films D i [Pa], section second per width 1mm the following moment when the I i [m 4 / 1mm] the following equation (2 for the following equation (1) shape retention force per width 1mm of strip conductors represented by H [N ⁇ m 2 / 1mm ] ) the ratio of the elastic recovery force per width 1mm insulating film represented by R [N ⁇ m 2 / 1mm ] (R / H) is 0.15 or less.
  • H D m ⁇ I m (1)
  • R D i ⁇ I i (2)
  • An electrical component according to an aspect of the present invention includes the electrical component lead wire.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a partially broken view for explaining an example of a lithium ion battery according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view in the longitudinal direction for explaining the cross-sectional secondary moments of the strip-shaped conductor and the insulating film in the electrical component lead wire according to one aspect of the present invention.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view showing only the strip-shaped conductor of the lead wire for an electrical component in FIG. 3A.
  • FIG. 3C is a schematic cross-sectional view showing only the insulating film of the lead wire for an electrical component in FIG. 3A.
  • FIG. 3A is a schematic perspective view showing a partially broken view for explaining an example of a lithium ion battery according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 4A is a schematic plan view for explaining a lead wire used for evaluation of a springback angle.
  • 4B is a schematic cross-sectional view of the lead wire of FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a schematic cross-sectional view for explaining one step of the springback angle evaluation method.
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view for explaining a step subsequent to FIG. 5A.
  • FIG. 6 shows the relationship between the measurement result of the springback angle and the ratio (R / H) of the elastic recovery force R per 1 mm width of the pair of insulating films to the shape holding force H per 1 mm width of the strip-shaped conductor. It is a graph.
  • Nonaqueous electrolyte batteries having the conventional lead wires are often housed in electronic devices with the lead wires bent. Therefore, when the electronic device is manufactured, the lead wire included in the nonaqueous electrolyte battery is bent at a portion where the lead conductor is covered with the insulating layer, and sent to the downstream process while maintaining the bent shape. is there. Therefore, when it is assumed that the lead wire is bent and used, a lead wire that is less likely to cause springback and can suitably maintain the bent shape is desired.
  • the lead conductor is a metal such as aluminum, and when it is bent, it is plastically deformed to generate a force for maintaining the bent shape.
  • the insulating layer is made of resin or the like, it is elastically deformed when bent and generates a force for returning from the bent shape to the original shape.
  • the lead wire cannot maintain the bent shape and is slightly restored to the original shape. The phenomenon of returning to shape (spring back) occurs.
  • springback is a complicated phenomenon caused by the interaction of two different materials: a metal lead conductor and a resin insulating layer, so what kind of member should be applied to the lead conductor and insulating layer? It is difficult to accurately predict whether or not it can be sufficiently suppressed.
  • An object of the present invention is to provide an electric component lead wire and an electric component that are unlikely to cause spring back when used for bending and that can suitably maintain the bent shape.
  • An electrical component lead wire according to an embodiment of the present invention is an electrical component lead wire including a strip-shaped conductor and a pair of insulating films covering both surfaces of the strip-shaped conductor, and the elasticity of the strip-shaped conductor.
  • the reason why the springback occurs in the lead wire is that, as described above, the original shape is changed from the bent shape caused by the elastic deformation of the insulating film, rather than the force for holding the bent shape caused by the plastic deformation of the strip-shaped conductor. This is probably because the force to return to the shape acts more strongly. Therefore, if the force due to the plastic deformation of the strip-shaped conductor is increased while the force due to the elastic deformation of the insulating film is decreased, it is considered that the springback is suppressed and the bent shape of the lead wire can be easily maintained. .
  • the inventors express the influence of the strip conductor of the lead wire for electric parts on the spring back by the above formula (1) using the elastic modulus and the secondary moment of inertia per 1 mm width as parameters. It was found that the shape retention force per 1 mm width can be determined.
  • the present inventors have determined that the influence of the insulating film of the electrical component lead wire on the spring back is represented by the above formula (2) using the elastic modulus and the cross-sectional second moment per 1 mm width as parameters.
  • the elastic recovery force per mm It has been found that it can be judged by the elastic recovery force per mm. Furthermore, the present inventors have considered that the influence of the lead wire for electrical parts on the springback by the insulating film and the strip-shaped conductor is elastic recovery per 1 mm width of the pair of insulating films with respect to the shape holding force per 1 mm width of the strip-shaped conductor. It has been found that by relating to the force ratio and making the ratio not more than the above upper limit, it is difficult to produce springback when bent and the bending shape can be suitably maintained.
  • the electrical component lead wire causes a spring back by setting the ratio of the elastic recovery force per 1 mm width of the pair of insulating films to the shape holding force per 1 mm width of the strip-shaped conductor to the above upper limit or less. It is difficult to maintain the bent shape suitably. Therefore, when the lead wire is bent and used, the bent shape is easily maintained, and therefore it is not necessary to fix the lead wire bent to another element by using a fixing tape after the lead wire is bent. As a result, the lead wire for an electrical component can simplify the manufacturing process when used by being bent, and can contribute to space saving by being used after being bent.
  • “average thickness” means an average value of thicknesses measured at arbitrary five points.
  • “Elastic modulus” refers to the slope of the rise of the SS curve (stress-strain curve) when a strip conductor and insulating film are subjected to tensile deformation using a precision universal testing machine (tensile testing machine).
  • the sample grip (chuck) interval of the tensile tester is 50 mm, and the sample is pulled at 50 mm / min.
  • a strain gauge capable of measuring minute displacement is attached to the sample and measured in order to take into account the effect of slippage between the sample and the gripper of the testing machine. To do.
  • the lead wire for electrical parts may have a bending return angle of 20 ° or less after 180 ° bending. According to such a lead wire, since the bending return angle after 180 ° bending, that is, the springback angle is 20 ° or less, the bent shape can be more suitably maintained, so the lead wire is bent and the shape is maintained. The work to be performed becomes easier and workability is further improved.
  • Examples of the elastic recovery force R preferably 3.0 ⁇ 10 -5 N ⁇ m 2 / 1mm or 6.0 ⁇ 10 -3 N ⁇ m 2 / 1mm or less. According to such a lead wire, when the elastic recovery force R is in the above range, the springback after the bending of the lead wire for an electrical component can be appropriately reduced. As a result, the bending work of the electrical component lead wire becomes easier and workability is further improved.
  • the shape-retaining force H 3.0 ⁇ 10 -4 N ⁇ m 2 / 1mm or 6.0 ⁇ 10 -2 N ⁇ m 2 / 1mm or less. According to such a lead wire, since the shape holding force H is in the above range, the bent shape can be more suitably maintained, so that the shape retainability capable of appropriately maintaining the bent shape in the electric component lead wire is provided. Can be granted. As a result, the bending work of the electrical component lead wire becomes easier and workability is further improved.
  • the average thickness of the strip conductor is preferably 30 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, and the elastic modulus of the strip conductor is preferably 50 GPa or more and 300 GPa or less.
  • the shape holding force of the strip-shaped conductor can be set within a suitable range, and the shape holding property capable of appropriately maintaining the bent shape can be imparted to the lead wire for electric parts. As a result, the bending work of the electrical component lead wire becomes easier and workability is further improved.
  • each insulating film is preferably 25 ⁇ m to 200 ⁇ m, and the elastic modulus of each insulating film is preferably 100 MPa to 1,400 MPa. According to such a lead wire, the elastic recovery force of the insulating film can be set within a suitable range, and the spring back after the lead wire for electric component is bent can be appropriately reduced. As a result, the work of bending the lead wire for electrical parts becomes easier and workability is further improved.
  • An electrical component according to an aspect of the present invention includes the electrical component lead wire. Since the electrical component includes the electrical component lead wire, the work efficiency can be improved by simplifying the work of bending the electrical component lead wire and maintaining the shape thereof.
  • the electric component may be a non-aqueous electrolyte battery.
  • the electrical component since the electrical component is excellent in work efficiency, it can be suitably used as a nonaqueous electrolyte battery.
  • the lead wire 1 for an electrical component includes a strip-shaped conductor 2 and a pair of insulating films 3 that cover both surfaces of the strip-shaped conductor 2.
  • the strip-shaped conductor 2 is connected to electrodes (positive electrode 5A and negative electrode 5B) of an electrical component such as a lithium ion battery 4 or the like.
  • the strip-shaped conductor 2 is made of a highly conductive material. Examples of such highly conductive materials include metal materials such as aluminum, titanium, nickel, copper, aluminum alloys, titanium alloys, nickel alloys, and copper alloys, and materials obtained by plating these metal materials with nickel, gold, and the like. Is mentioned.
  • a material for forming the strip-shaped conductor 2 connected to the positive electrode 5A of the electrical component such as the lithium ion battery 4 a material that does not melt during discharge, specifically, aluminum, titanium, an aluminum alloy, and a titanium alloy are preferable.
  • the strip-shaped conductor 2 connected to the negative electrode 5B nickel, copper, a nickel alloy, a copper alloy, nickel-plated copper and gold-plated copper are preferable.
  • the strip-shaped conductor 2 may be subjected to a surface treatment such as a chromate treatment, a trivalent chromium treatment, a non-chromate treatment, or a roughening treatment in order to improve the electrolytic solution resistance.
  • a surface treatment such as a chromate treatment, a trivalent chromium treatment, a non-chromate treatment, or a roughening treatment in order to improve the electrolytic solution resistance.
  • Such surface treatment can improve the electrolytic solution resistance of the strip-shaped conductor 2.
  • the upper limit of this shape retention H preferably 6.0 ⁇ 10 -2 N ⁇ m 2 / 1mm, more preferably 1.0 ⁇ 10 -2 N ⁇ m 2 / 1mm.
  • H D m ⁇ I m (1)
  • the strip-shaped conductor 2 can maintain the bent shape more suitably because the shape holding force H is in the above range, the shape-retaining property that can appropriately maintain the bent shape can be imparted to the lead wire 1 for electrical parts. As a result, the work of bending and maintaining the shape of the electrical component lead wire 1 becomes easier and the workability is further improved.
  • the 3A electrical component lead wire 11 will be described as an example.
  • the pair of insulating films 13 have the same average thickness and the same average width.
  • the average thickness of the electrical component lead wire 11 is T
  • the average thickness of the strip-shaped conductor 12 is T m [m]
  • the average thickness of the pair of insulating films 13 is T i [m].
  • the average width of the strip-shaped conductors 12 is W m [m]
  • the average width of the pair of insulating films 13 is W i [m].
  • a surface that bisects the electrical component lead wire 11 in the thickness direction is regarded as a bending deformation center plane M of the electrical component lead wire 11. be able to.
  • the cross-sectional moment of the strip-shaped conductor 12 can be calculated by the following mathematical formula (5) based on the cross-sectional shape shown in FIG. 3B.
  • the cross-sectional moment of the pair of insulating films 13 can be calculated by the following mathematical formula (6) based on the cross-sectional shape shown in FIG. 3C.
  • Second moment per width 1mm strip-shaped conductor [m 4 / 1mm] 1 /12 ⁇ average width W m of the strip-shaped conductor [m] ⁇ (average thickness T m of a strip-shaped conductor [m]) 3 / Average width W m [mm] of the strip-shaped conductor (5)
  • Second moment per width 1mm of a pair of insulating film [m 4 / 1mm] 1 /12 ⁇ average width of the pair of insulating films W i [m] ⁇ ⁇ (the average thickness of the electrical component leads T [m ] 3 ⁇ (Average thickness T m [m] of strip conductors) 3 ⁇ / Average width W i [mm] of a pair of insulating films (6)
  • the average thickness or average width of the pair of insulating films 3 of the lead wire 1 for electric parts is not the same, the average value of each average thickness or each average width of the pair of insulating films 3 is obtained.
  • the above calculation is performed on the assumption that both the average thickness and the average width are the above average values.
  • the said shape retention force H and the elastic recovery force R shall be calculated
  • the lower limit of the cross-section moment per width 1mm strip-shaped conductor 2 preferably 5.0 ⁇ 10 -15 m 4 / 1mm , more preferably 2.0 ⁇ 10 -14 m 4 / 1mm .
  • the upper limit value of the cross-section moment preferably 8.0 ⁇ 10 -13 m 4 / 1mm , more preferably 1.0 ⁇ 10 -13 m 4 / 1mm .
  • the average thickness of the strip-shaped conductor 2 is preferably 30 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the lower limit value of the average thickness of the strip-shaped conductor 2 is more preferably 40 ⁇ m and even more preferably 47 ⁇ m.
  • the upper limit value of the average thickness of the strip-shaped conductor 2 is more preferably 150 ⁇ m, and further preferably 120 ⁇ m.
  • the electrical resistance value of the electrical component lead wire 1 may increase.
  • the average thickness exceeds the upper limit the electrical component lead wire 1 becomes unnecessarily thick, and there is a possibility that the request for thinning cannot be sufficiently met.
  • the elastic modulus of the strip-shaped conductor 2 is preferably 50 GPa or more and 300 GPa or less.
  • the lower limit value of the elastic modulus of the strip-shaped conductor 2 is more preferably 60 GPa, and further preferably 67 GPa.
  • the upper limit value of the elastic modulus of the strip-shaped conductor 2 is more preferably 250 GPa, and further preferably 210 GPa.
  • the elastic modulus of the strip-shaped conductor 2 is less than the lower limit, it may be difficult to suppress the spring back of the electrical component lead wire 1.
  • the elastic modulus exceeds the upper limit workability may be deteriorated by requiring a force for bending the lead wire 1 for electrical parts.
  • the elastic modulus of the strip-shaped conductor 2 can be adjusted by changing the material thereof. In particular, by using the strip-shaped conductor 2 as an alloy, the elastic modulus can be finely adjusted by changing the alloy components.
  • the strip-shaped conductor 2 has an average thickness of 30 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less and an elastic modulus of 50 GPa or more and 300 GPa or less, so that the shape retention force H is in a suitable range and is bent to the lead wire 1 for an electrical component. It is possible to impart shape retainability that can maintain the shape appropriately. As a result, the shape fixing operation when the lead wire 1 for electric parts is bent becomes easier and the workability is further improved.
  • the pair of insulating films 3 covers both sides of the central portion of the strip-shaped conductor 2 with both end portions of the strip-shaped conductor 2 exposed, and for example, a bag body 6 of an electrical component such as a lithium ion battery 4. It is the part that is fixed to.
  • Each insulating film 3 is formed of a highly insulating resin material.
  • This resin material is preferably a resin material having high adhesion to the strip-shaped conductor 2 or a resin material that is difficult to melt by heating when the bag body 6 is heat-sealed.
  • thermoplastic polyolefin examples include reactive resins such as polyethylene, acid-modified polyethylene, polypropylene, acid-modified polypropylene (for example, maleic anhydride-modified polypropylene), ionomer, and mixtures thereof.
  • examples of the resin material that is not easily melted by heating when the bag body 6 is heat-sealed include cross-linked polyolefin.
  • this crosslinked polyolefin what crosslinked the polyolefin illustrated previously can be used.
  • ionizing radiation such as electron beam or gamma ray
  • chemical cross-linking with peroxide or the like silane cross-linking and the like are used.
  • a crosslinking aid is added to the polyolefin as necessary.
  • crosslinking aid examples include trimethylolpropane methacrylate, pentaerythritol triacrylate, ethyne glycol dimethacrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, and the like.
  • the gel fraction in the crosslinked polyolefin is preferably 20% or more and 90% or less.
  • the gel fraction is an index indicating the degree of crosslinking, and refers to the ratio of gel (insoluble polymer chain) in the crosslinked polyolefin that has become insoluble in a solvent such as xylene. If the gel fraction is less than 20%, the degree of crosslinking is insufficient, and the insulating film 3 may melt during heat sealing. On the other hand, if the gel fraction exceeds 90%, the degree of crosslinking is too large, and the adhesion between the crosslinked polyolefin and the bag body 6 may be deteriorated.
  • each insulating film 3 may be a single layer or laminated in a plurality of layers.
  • the insulating film 3 is hardly melted by heating when heat sealing the insulating layer formed of a resin material having high adhesion to the strip-shaped conductor 2 and the bag body 6. And an insulating layer formed of a resin material.
  • the adhesiveness to the strip-like conductor 2 can be secured, and at the same time, melting during heat sealing can be prevented.
  • the upper limit of the elastic recovery force R preferably 6.0 ⁇ 10 -3 N ⁇ m 2 / 1mm, more preferably 1.0 ⁇ 10 -3 N ⁇ m 2 / 1mm.
  • R D i ⁇ I i (2)
  • the elastic recovery force per 1 mm width of the pair of insulating films 3 is within the above range, the spring back after the bending of the lead wire 1 for electric parts can be appropriately suppressed. As a result, the work of bending the electrical component lead wire 1 and maintaining the shape thereof becomes easier and workability is further improved.
  • the elasticity modulus of the insulating film 3 can be adjusted by changing the material thereof, and when each insulating film 3 is formed of a crosslinked resin, the elasticity modulus can also be adjusted by changing the degree of crosslinking.
  • the upper limit value of the cross-section moment preferably 8.0 ⁇ 10 -12 m 4 / 1mm , more preferably 1.0 ⁇ 10 -12 m 4 / 1mm .
  • the average thickness of each insulating film 3 is preferably 25 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less. As a lower limit of the average thickness, 40 ⁇ m is more preferable, and 60 ⁇ m is more preferable. On the other hand, the upper limit value of the average thickness is more preferably 120 ⁇ m and even more preferably 80 ⁇ m. When the average thickness of each insulating film 3 is less than the above lower limit value, the thickness of the insulating film 3 is too thin with respect to the thickness of the strip-like conductor 2, and as a result, the lead wire 1 for electrical parts is attached to the bag body 6. There is a possibility of short-circuiting between the strip-shaped conductor 2 and the bag body 6 when heat-sealing. The fear of this short circuit is particularly significant at the edge portions (both ends in the width direction) of the strip-shaped conductor 2. On the other hand, when the average thickness exceeds the upper limit, the spring back of the electrical component lead wire 1 may not be sufficiently suppressed.
  • the average thickness and elastic modulus of each insulating film 3 are preferably substantially the same. Specifically, the ratio of the average thickness of the insulating film 3 on the other side to the average thickness of the insulating film 3 on the one side (average thickness of the insulating film 3 on one side / average thickness of the insulating film 3 on the other side) is 0. It is preferable that it is 95-1.05. Further, the ratio of the elastic modulus of the insulating film 3 on the other side to the elastic modulus of the insulating film 3 on the one side (the elastic modulus of the insulating film 3 on the one side / the elastic modulus of the insulating film 3 on the other side) is 0.7 or more. .5 or less is preferable.
  • the lower limit of the ratio of the average thickness of each insulating film 3 to the average thickness of the strip-shaped conductor 2 is preferably 0.2, 0.3 Is more preferable, and 0.35 is even more preferable.
  • the upper limit of the ratio is preferably 1.5, more preferably 1.2, and even more preferably 1.0. Since the ratio of the average thickness of each insulating film 3 to the average thickness of the strip-shaped conductor 2 is within the above range, the ratio of the elastic recovery force of the pair of insulating films 3 to the shape holding force of the strip-shaped conductor 2 is preferable. The range can be adjusted, and as a result, the springback angle can be reduced and the desired bent shape can be maintained.
  • Ratio of the cross-sectional secondary moment per 1 mm width of the pair of insulating films 3 to the cross-sectional secondary moment per 1 mm width of the strip-shaped conductor 2 (cross-sectional secondary moment per 1 mm width of the pair of insulating films / width of the strip-shaped conductors
  • the lower limit value of the cross-sectional secondary moment per mm) is preferably 1.0, and more preferably 3.0.
  • the upper limit of the ratio is preferably 4.0 ⁇ 10, and more preferably 2.5 ⁇ 10.
  • the elastic modulus of each insulating film 3 is preferably 100 MPa or more and 1,400 MPa or less. As a lower limit of the elastic modulus, 150 MPa is more preferable, and 200 MPa is more preferable. On the other hand, the upper limit value of the elastic modulus is more preferably 720 MPa, further preferably 350 MPa. When the elastic modulus of the insulating film 3 is within the above range, the elastic recovery force of the insulating film 3 can be made suitable.
  • each insulating film 3 has an average thickness of 25 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, and an elastic modulus of 100 MPa or more and 1,400 MPa or less, so that the springback angle after bending of the electrical component lead wire 1 is increased. Can be appropriately small. As a result, the work of bending the electrical component lead wire 1 and maintaining the shape thereof becomes easier, and the workability is further improved.
  • the lower limit of the ratio of the average elastic modulus of the pair of insulating films 3 to the elastic modulus of the strip-shaped conductors 2 is 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 is preferable, and 2.0 ⁇ 10 ⁇ 3 is more preferable.
  • the upper limit of the ratio is preferably 4.0 ⁇ 10 ⁇ 2 , and more preferably 1.5 ⁇ 10 ⁇ 2 .
  • the ratio of the elastic recovery force R per 1 mm width of the pair of insulating films 3 to the shape holding force H per 1 mm width of the strip-shaped conductor 2 is 0.15 or less.
  • the upper limit of the ratio is preferably 0.10, and more preferably 0.05.
  • 0.001 is preferable and 0.002 is more preferable.
  • the lead wire 1 for electrical parts preferably has a bending return angle (spring back angle) after being bent by 180 ° of 20 ° or less.
  • a bending return angle spring back angle
  • the bending return angle is preferably as small as possible, more preferably 12 ° or less, further preferably 5 ° or less, and most preferably 0 °.
  • An electrical component according to an embodiment of the present invention includes an electrical component lead wire 1.
  • Examples of the electrical component in which the electrical component lead wire 1 is used include a non-aqueous electrolyte battery such as a lithium ion battery, and a capacitor such as a lithium ion capacitor and an electric double-layer capacitor (EDLC). It is done.
  • the lead wire 1 for an electrical component can be applied to all electrical components that require a lead wire, and the same effect can be achieved even when applied to a battery other than a non-aqueous electrolyte battery.
  • nonaqueous electrolyte battery including the lead wire 1 for an electrical component will be described with reference to the drawings, taking a lithium ion battery as an example.
  • the lithium ion battery 4 shown in FIG.1 and FIG.2 encloses the battery element which hold
  • FIG. The battery element holds a non-aqueous electrolyte with a separator (not shown) interposed between the positive electrode 5A and the negative electrode 5B.
  • a non-aqueous electrolyte for example, a solution in which a lithium compound (LiClO 4 , LiBF 4 or the like) is dissolved in an organic solvent such as propylene carbonate or ⁇ -butyrolactone is used.
  • the lead wire 1 for electric parts is fixed to the bag body 6 with the insulating film 3.
  • one end 2 ⁇ / b> A and the other end 2 ⁇ / b> B of the strip-shaped conductor 2 are exposed from the insulating film 3, and the exposed one end 2 ⁇ / b> A of the strip-shaped conductor 2 is the positive electrode of the battery element.
  • the other end 2B of the strip-shaped conductor 2 exposed from the bag body 6 is electrically connected to 5A or the negative electrode 5B.
  • lithium ion battery 4 includes the lead wire 1 for an electrical component, the work efficiency can be improved by simplifying the work for bending the electrical component lead wire 1 and maintaining its shape.
  • the work efficiency can be improved by simplifying the work for maintaining the bent shape.
  • the lead wire was formed by covering the central portion of the strip conductor with a pair of insulating films so that both ends of the strip conductor were exposed.
  • the length L m is the 80 mm, 5 mm width W m, use those modulus and the average thickness T m of the values shown in Table 1 It was.
  • the insulating film 8 a film having a length L i of 6 mm, a width W i of 7 mm, and an elastic modulus and an average thickness T i having values shown in Table 1 below were used.
  • the two insulating films 8 were the same.
  • the total average thickness of the strip-shaped conductor 7 and the pair of insulating films 8 was defined as the average thickness T of the lead wires.
  • Second moment per width 1mm strip-shaped conductor 7 [m 4 / 1mm] is, 1/12 ⁇ W m [ m] ⁇ (T m [m]) substituting each number in 3 / W m [mm] And asked.
  • a pair of second moment of the insulating film 8 [m 4 / 1mm] is, 1/12 ⁇ W i [ m] ⁇ ⁇ (T [m]) 3 - (T m [m]) 3 ⁇ / W i [ mm] was substituted for each numerical value.
  • the springback angle was evaluated as follows. First, as shown in FIG. 5A, the end surface of the 0.5 mm thick plate material X is brought into contact with the vicinity of the center in the length direction of the insulating film 8 on one side of the lead wire, and the lead wire is sandwiched between the plate materials X. After slowly bending 180 °, a load F having a mass of 200 g was placed on the other insulating film 8 and this state was maintained for 10 seconds. Next, as shown in FIG. 5B, evaluation was made by measuring the springback angle ⁇ [deg] (angle formed by the lead wire) when the load was removed and the sample was left for 5 seconds or longer. The measurement results of the springback angle are shown in Table 1 below. FIG.
  • FIG. 6 shows the relationship between the springback angle ⁇ and the ratio (R / H) of the elastic recovery force R per 1 mm width of the pair of insulating films to the shape holding force H per 1 mm width of the strip-shaped conductor. .
  • the elastic recovery force R and shape retention force H of the lead wire were calculated based on the above formulas (1) and (2), respectively.
  • Group A Group A (Production Examples 1 to 4), Group B (Production Examples 5 to 8), and Group in which the average thickness T1 of the strip conductors was changed and the other conditions were the same.
  • C Group 9 to 12
  • the average thickness T1 of the strip conductor increases, that is, the ratio of the elastic recovery force R to the shape holding force H (R / H) decreases, the springback angle ⁇ also became smaller.
  • the groups A to C have different insulating film thicknesses T2. However, when these groups A to C are compared, an increase in the insulating film thickness T2, that is, the elastic recovery force R with respect to the shape retention force H is obtained.
  • the ratio (R / H) As the ratio (R / H) increased, the springback angle ⁇ also increased. From these results, by adjusting the average thickness of the strip-shaped conductor of the lead wire and the average thickness of the insulating film, the ratio (R / H) of the elastic recovery force R to the shape retention force H is set to 0.15 or less. It is judged that it is possible to maintain a good bent shape with a back angle of 20 ° or less.
  • the ratio (R / H) of the elastic recovery force R to the shape holding force H and the springback angle are highly correlated, and the ratio (R / H) is particularly small (for example, 0). .2 or less) In the production example, higher correlation was shown. Therefore, it can be confirmed that adjusting the ratio (R / H) is very effective in reducing the springback angle.

Abstract

本発明の一実施形態に係る電気部品用リード線は、短冊状導体と、この短冊状導体の両面を被覆する一対の絶縁フィルムとを備え、短冊状導体の弾性率をＤｍ［Ｐａ］、幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントをＩｍ［ｍ４／１ｍｍ］とし、かつ上記一対の絶縁フィルムの平均弾性率をＤｉ［Ｐａ］、幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントをＩｉ［ｍ４／１ｍｍ］とした場合に、数式（１）で表される短冊状導体の幅１ｍｍ当たりの形状保持力Ｈ［Ｎ・ｍ２／１ｍｍ］に対する数式（２）で表される絶縁フィルムの幅１ｍｍ当たりの弾性回復力Ｒ［Ｎ・ｍ２／１ｍｍ］の比（Ｒ／Ｈ）が０．１５以下である電気部品用リード線。　Ｈ＝Ｄｍ×Ｉｍ・・・（１）　Ｒ＝Ｄｉ×Ｉｉ・・・（２）

Description

電気部品用リード線及び電気部品
　本発明は、電気部品用リード線及び電気部品に関する。
　電子機器の小型化の要求に伴い、その電源として用いられる電池の小型化、軽量化の要求が強まっている。一方、電池に対する高エネルギー密度化、高エネルギー効率化も求められている。こうした要求を満たすため、袋体の内部に電極及び電解液等が封入された非水電解質電池（例えばリチウムイオン電池等）への期待が高まっている。
　このような非水電解質電池においては、電流を外部に取り出すために、袋体からリード線が延びているのが一般的である。リード線としては、アルミニウム等の金属製のリード導体のみからなるものの他、リード導体を熱可塑性樹脂の絶縁層により被覆したものが知られている。そして、リード線は、例えば袋体の開口端部の内面によってリード線を挟んだ状態でその開口端部をヒートシールすることで、袋体に取り付けられる。
　このようなヒートシールによりリード導体を袋体に取り付ける方法では、絶縁層がヒートシール時の熱により溶融しリード導体が袋体の金属層とショートする可能性がある。そこで、絶縁層を架橋ポリオレフィンからなる架橋層を含むものとすることで、絶縁層の溶融を回避することが提案されている（例えば特許文献１、２参照）。
特開２００１－１０２０１６号公報 特開２００９－２５９７３９号公報
　本発明の一形態に係る電気部品用リード線は、短冊状導体と、この短冊状導体の両面を被覆する一対の絶縁フィルムとを備える電気部品用リード線であって、上記短冊状導体の弾性率をＤｍ［Ｐａ］、幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントをＩｍ［ｍ４／１ｍｍ］とし、かつ上記一対の絶縁フィルムの平均弾性率をＤｉ［Ｐａ］、幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントをＩｉ［ｍ４／１ｍｍ］とした場合に、下記数式（１）で表される短冊状導体の幅１ｍｍ当たりの形状保持力Ｈ［Ｎ・ｍ２／１ｍｍ］に対する下記数式（２）で表される絶縁フィルムの幅１ｍｍ当たりの弾性回復力Ｒ［Ｎ・ｍ２／１ｍｍ］の比（Ｒ／Ｈ）が０．１５以下である。
　　Ｈ＝Ｄｍ×Ｉｍ・・・（１）
　　Ｒ＝Ｄｉ×Ｉｉ・・・（２）
　本発明の一形態に係る電気部品は、当該電気部品用リード線を備える。
図１は、本発明の別の一態様に係るリチウムイオン電池の一例を説明するための一部を破断して示した模式的斜視図である。 図２は、図１のＡ－Ａ線に沿う模式的断面図である。 図３Ａは、本発明の一態様に係る電気部品用リード線における短冊状導体及び絶縁フィルムの断面二次モーメントを説明するための長手方向視の模式的断面図である。 図３Ｂは、図３Ａの電気部品用リード線の短冊状導体のみを示す模式的断面図である。 図３Ｃは、図３Ａの電気部品用リード線の絶縁フィルムのみを示す模式的断面図である。 図４Ａは、スプリングバック角度の評価に用いたリード線を説明するための模式的平面図である。 図４Ｂは、図４Ａのリード線の模式的断面図である。 図５Ａは、スプリングバック角度の評価方法の一工程を説明するための模式的断面図である。 図５Ｂは、図５Ａの次の工程を説明するための模式的断面図である。 図６は、スプリングバック角度の測定結果と、短冊状導体の幅１ｍｍ当たりの形状保持力Ｈに対する一対の絶縁フィルムの幅１ｍｍ当たりの弾性回復力Ｒの比（Ｒ／Ｈ）との関係を示すグラフである。
 [本開示が解決しようとする課題]
　上記従来のリード線を備える非水電解質電池は、上記リード線を折り曲げた状態で電子機器に収納されることが多い。そのため、上記電子機器の製造の際、上記非水電解質電池の備えるリード線は、リード導体が絶縁層で被覆されている箇所で折り曲げられ、この折り曲げ形状を維持したまま下流工程に送られることがある。そのため、リード線を折り曲げて使用することを想定した場合、スプリングバックが生じ難く折り曲げ形状を好適に維持できるリード線が望まれている。
　ここで、リード導体はアルミニウム等の金属であり、折り曲げた際に塑性変形し、折り曲げ形状を保持しようとする力を生じる。一方で、絶縁層は樹脂等であるため、折り曲げた際に弾性変形し、折り曲げ形状から元の形状に復帰しようとする力を生じる。この２つの力のうち、絶縁層の弾性変形に起因する折り曲げ形状から元の形状に復帰しようとする力の方が強く作用した場合、上記リード線が曲げ形状を保持できずに少しだけ元の形状に復帰する現象（スプリングバック）が生じる。しかし、スプリングバックは、金属製リード導体及び樹脂製絶縁層という材質の異なる２つの部材の相互作用によって生じる複雑な現象であるため、リード導体及び絶縁層にどのような部材を適用すればスプリングバックを十分に抑制できるかを正確に予測することは困難である。
　本発明は、折り曲げ使用するときにスプリングバックが生じ難く、曲げ形状を好適に維持できる電気部品用リード線及び電気部品を提供することを目的とする。
[発明の効果]
　上記発明によれば、折り曲げ使用するときにスプリングバックが生じ難く、曲げ形状を好適に維持できる電気部品用リード線と、作業効率に優れる電気部品とを提供できる。　
［本発明の実施形態の説明］
　本発明の一形態に係る電気部品用リード線は、短冊状導体と、この短冊状導体の両面を被覆する一対の絶縁フィルムとを備える電気部品用リード線であって、上記短冊状導体の弾性率をＤｍ［Ｐａ］、幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントをＩｍ［ｍ４／１ｍｍ］とし、かつ上記一対の絶縁フィルムの平均弾性率をＤｉ［Ｐａ］、幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントをＩｉ［ｍ４／１ｍｍ］とした場合に、下記数式（１）で表される短冊状導体の幅１ｍｍ当たりの形状保持力Ｈ［Ｎ・ｍ２／１ｍｍ］に対する下記数式（２）で表される絶縁フィルムの幅１ｍｍ当たりの弾性回復力Ｒ［Ｎ・ｍ２／１ｍｍ］の比（Ｒ／Ｈ）が０．１５以下である。
　　Ｈ＝Ｄｍ×Ｉｍ・・・（１）
　　Ｒ＝Ｄｉ×Ｉｉ・・・（２）
　ここで、リード線にスプリングバックが生じる理由は、上述のように短冊状導体の塑性変形に起因する折り曲げ形状を保持しようとする力よりも、絶縁フィルムの弾性変形に起因する折り曲げ形状から元の形状に復帰しようとする力の方が強く作用するためであると考えられる。そのため、短冊状導体の塑性変形に起因する力を大きくし、一方で絶縁フィルムの弾性変形に起因する力を小さくすれば、スプリングバックが抑制されてリード線の折り曲げ形状を維持し易くなると考えられる。ここで、リード線が折り曲げ形状を維持できるか否か、すなわちスプリングバックの発生し易さは、短冊状導体や絶縁フィルムの材質だけでなく、これらの厚み、形状にも依存すると考えられる。そこで、本発明者らは、当該電気部品用リード線の短冊状導体がスプリングバックに与える影響をその弾性率及び幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントをパラメータとする上記数式（１）で表される幅１ｍｍ当たりの形状保持力で判断できることを見出した。また、本発明者らは、当該電気部品用リード線の絶縁フィルムがスプリングバックに与える影響をその弾性率及び幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントをパラメータとする上記数式（２）で表される幅１ｍｍ当たりの弾性回復力で判断できることを見出した。さらに、本発明者らは、当該電気部品用リード線の絶縁フィルム及び短冊状導体によるスプリングバックに対する影響を短冊状導体の幅１ｍｍ当たりの形状保持力に対する一対の絶縁フィルムの幅１ｍｍ当たりの弾性回復力の比に関連付け、その比を上記上限以下とすることで、折り曲げ使用するときにスプリングバックが生じ難く、曲げ形状を好適に維持できることを見出した。
　このように当該電気部品用リード線は、短冊状導体の幅１ｍｍ当たりの形状保持力に対する一対の絶縁フィルムの幅１ｍｍ当たりの弾性回復力の比を上記上限以下とすることで、スプリングバックが生じ難く、曲げ形状を好適に維持できる。そのため、リード線を折り曲げて使用する場合、その折り曲げ形状が維持され易いため、リード線を折り曲げた後に固着用テープ等を用いて折り曲げたリード線を他の要素に固定する必要がない。その結果、当該電気部品用リード線は、折り曲げて使用する場合の製造工程を簡略化でき、また折り曲げて使用することで省スペース化に寄与できる。
　ここで、「平均厚み」とは、任意の５点で測定した厚みの平均値を意味する。「弾性率」とは、短冊状導体及び絶縁フィルムに精密万能試験機（引張試験機）を用いて引張変形を加えた時のＳＳカーブ（応力－歪み曲線）の立ち上がりの傾きを指す。この弾性率の測定においては、引張試験機のサンプル把持（チャック）間隔を５０ｍｍとし、５０ｍｍ／ｍｉｎで引っ張ることとする。但し、短冊状導体の弾性率測定の際には、試料と試験機のつかみ具との間での滑りの影響を考慮するため、微小変位を測定可能な歪みゲージを試料に取り付け測定するものとする。なお、この弾性率の測定で直接求められるのは試験力［Ｎ］－移動距離［ｍｍ］曲線となるが、下記数式（３）及び（４）に示すようにサンプルサイズ及びチャック間隔を用いて応力［Ｐａ］－歪み［％］曲線に変換し、弾性率を求めることとする。また、短冊状導体及び絶縁フィルムが多層構造体である場合においても、上述した方法により弾性率を求めることができる。さらに、「一対の絶縁フィルムの平均弾性率」とは、２枚の絶縁フィルムのそれぞれの弾性率の測定値の平均を意味する。以下、「平均厚み」又は「弾性率」という場合には同様に定義される。
　　応力［Ｐａ］＝試験力［Ｎ］÷幅［ｍｍ］÷厚み［ｍｍ］・・・（３）
　　歪み［％］＝移動距離［ｍｍ］÷チャック間隔［ｍｍ］×１００・・・（４）
　当該電気部品用リード線は、１８０°折り曲げ後の曲げ戻り角度が２０°以下であるとよい。このようなリード線によれば、１８０°折り曲げ後の曲げ戻り角度、すなわちスプリングバック角度が２０°以下であることで、折り曲げ形状をより好適に維持できるため、リード線を折り曲げ、その形状を維持させる作業がより容易となり作業性がより向上する。
　上記弾性回復力Ｒとしては、３．０×１０－５Ｎ・ｍ２／１ｍｍ以上６．０×１０－３Ｎ・ｍ２／１ｍｍ以下が好ましい。このようなリード線によれば、上記弾性回復力Ｒが上記範囲であることで、当該電気部品用リード線の折り曲げ後のスプリングバックを適切に小さくできる。その結果、当該電気部品用リード線の折り曲げ作業がより容易となり作業性がより向上する。
　上記形状保持力Ｈとしては、３．０×１０－４Ｎ・ｍ２／１ｍｍ以上６．０×１０－２Ｎ・ｍ２／１ｍｍ以下が好ましい。このようなリード線によれば、上記形状保持力Ｈが上記範囲であることで、折り曲げ形状をより好適に維持できるため、当該電気部品用リード線に折り曲げ形状を適切に維持できる形状保持性を付与できる。その結果、当該電気部品用リード線の折り曲げ作業がより容易となり作業性がより向上する。
　上記短冊状導体の平均厚みとしては、３０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、上記短冊状導体の弾性率としては、５０ＧＰａ以上３００ＧＰａ以下が好ましい。このようなリード線によれば、短冊状導体の形状保持力を好適な範囲とし、当該電気部品用リード線に折り曲げ形状を適切に維持できる形状保持性を付与できる。その結果、当該電気部品用リード線の折り曲げ作業がより容易となり作業性がより向上する。
　上記各絶縁フィルムの平均厚みとしては、いずれも２５μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、上記各絶縁フィルムの弾性率としては、いずれも１００ＭＰａ以上１，４００ＭＰａ以下が好ましい。このようなリード線によれば、絶縁フィルムの弾性回復力を好適な範囲とし、当該電気部品用リード線の折り曲げ後のスプリングバックを適切に小さくできる。その結果、当該電気部品用リード線の折り曲げ作業がより容易となり、作業性がより向上する。
　本発明の一形態に係る電気部品は、当該電気部品用リード線を備える。当該電気部品は、当該電気部品用リード線を備えるため、当該電気部品用リード線の折り曲げ、その形状を維持する作業を簡略化できることで、作業効率を向上できる。
　当該電気部品は、非水電解質電池であるとよい。このように、当該電気部品は、作業効率に優れるため、非水電解質電池として好適に用いることができる。
［本発明の実施形態の詳細］
　本発明の実施形態に係る電気部品用リード線及び電気部品の具体例について図面を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
＜電気部品用リード線＞
　図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る電気部品用リード線１は、短冊状導体２と、この短冊状導体２の両面を被覆する一対の絶縁フィルム３とを備える。
（短冊状導体）
　短冊状導体２は、リチウムイオン電池４等の電気部品の電極（正極５Ａ及び負極５Ｂ）等に接続されるものである。この短冊状導体２は、導電性の高い材料により形成されている。このような導電性の高い材料としては、例えばアルミニウム、チタン、ニッケル、銅、アルミニウム合金、チタン合金、ニッケル合金、銅合金等の金属材料や、これら金属材料をニッケル、金等でメッキした材料などが挙げられる。リチウムイオン電池４等の電気部品の正極５Ａに接続される短冊状導体２の形成材料としては、放電時に溶解しないもの、具体的にはアルミニウム、チタン、アルミニウム合金及びチタン合金が好ましい。一方、負極５Ｂに接続される短冊状導体２の形成材料としては、ニッケル、銅、ニッケル合金、銅合金、ニッケルメッキ銅及び金メッキ銅が好ましい。なお、短冊状導体２は、耐電解液性の向上等のため、クロメート処理、三価クロム処理、ノンクロメート処理、粗面化処理等の表面処理が施されていてもよい。このような表面処理により、短冊状導体２の耐電解溶液性を向上できる。
　短冊状導体２の弾性率をＤｍ［Ｐａ］、幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントをＩｍ［ｍ４／１ｍｍ］とした場合に下記数式（１）で表される短冊状導体２の幅１ｍｍ当たりの形状保持力Ｈ［Ｎ・ｍ２／１ｍｍ］の下限値としては、３．０×１０－４Ｎ・ｍ２／１ｍｍが好ましく、２．０×１０－３Ｎ・ｍ２／１ｍｍがより好ましい。この形状保持力Ｈの上限値としては、６．０×１０－２Ｎ・ｍ２／１ｍｍが好ましく、１．０×１０－２Ｎ・ｍ２／１ｍｍがより好ましい。
　　Ｈ＝Ｄｍ×Ｉｍ・・・（１）
　短冊状導体２は、上記形状保持力Ｈが上記範囲であることで、折り曲げ形状をより好適に維持できるため、電気部品用リード線１に折り曲げ形状を適切に維持できる形状保持性を付与できる。その結果、電気部品用リード線１の折り曲げ、その形状を維持させる作業がより容易となり作業性がより向上する。
　ここで、上記数式（１）における短冊状導体２の幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントと、後述する数式（２）における一対の絶縁フィルム３の幅１ｍｍ当たりの断面モーメントとの求め方について、図３Ａの電気部品用リード線１１を例に説明する。図３Ａに示す電気部品用リード線１１は、一対の絶縁フィルム１３の平均厚みが同一であり、かつ平均幅が同一である。この電気部品用リード線１１の平均厚みをＴ、短冊状導体１２の平均厚みをＴｍ［ｍ］、一対の絶縁フィルム１３の各平均厚みをＴｉ［ｍ］とする。また、短冊状導体１２の平均幅をＷｍ［ｍ］、一対の絶縁フィルム１３の平均幅をＷｉ［ｍ］とする。さらに、電気部品用リード線１１を厚み方向に２等分する面（短冊状導体１２を厚み方向に２等分する面）を電気部品用リード線１１の曲げ変形の中心面Ｍと見做すことができる。
　次に、短冊状導体１２の断面モーメントは、図３Ｂに示す断面形状をもとに下記数式（５）により算出できる。同様に、一対の絶縁フィルム１３の断面モーメントは、図３Ｃに示す断面形状をもとに下記数式（６）により算出できる。
　　短冊状導体の幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメント［ｍ４／１ｍｍ］＝１／１２×短冊状導体の平均幅Ｗｍ［ｍ］×（短冊状導体の平均厚みＴｍ［ｍ］）３／短冊状導体の平均幅Ｗｍ［ｍｍ］・・・（５）
　　一対の絶縁フィルムの幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメント［ｍ４／１ｍｍ］＝１／１２×一対の絶縁フィルムの平均幅Ｗｉ［ｍ］×｛（電気部品用リード線の平均厚みＴ［ｍ］）３－（短冊状導体の平均厚みＴｍ［ｍ］）３｝／一対の絶縁フィルムの平均幅Ｗｉ［ｍｍ］・・・（６）
　なお、電気部品用リード線１の一対の絶縁フィルム３の平均厚み又は平均幅が同一でない場合、一対の絶縁フィルム３の各平均厚み又は各平均幅の平均値を求め、一対の絶縁フィルム３の平均厚み又は平均幅がいずれも上記平均値であると仮定して上述の計算を行う。そして、この計算により得られる短冊状導体２及び一対の絶縁フィルム３の幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントを用い、上記形状保持力Ｈ及び弾性回復力Ｒを求めるものとする。
　短冊状導体２の幅１ｍｍ当たりの断面モーメントの下限値としては、５．０×１０－１５ｍ４／１ｍｍが好ましく、２．０×１０－１４ｍ４／１ｍｍがより好ましい。一方、上記断面モーメントの上限値としては、８．０×１０－１３ｍ４／１ｍｍが好ましく、１．０×１０－１３ｍ４／１ｍｍがより好ましい。上記断面モーメントが上記範囲であることで、短冊状導体２の幅１ｍｍ当たりの形状保持力Ｈを容易かつ確実に上記範囲に調節することができる。
　短冊状導体２の平均厚みとしては、３０μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。短冊状導体２の平均厚みの下限値としては、４０μｍがより好ましく、４７μｍがさらに好ましい。一方、短冊状導体２の平均厚みの上限値としては、１５０μｍがより好ましく、１２０μｍがさらに好ましい。短冊状導体２の平均厚みが上記下限未満の場合、電気部品用リード線１の電気抵抗値が増大するおそれがある。逆に、上記平均厚みが上記上限を超える場合、電気部品用リード線１が不用に厚くなり、薄肉化の要求に十分応えられないおそれがある。
　短冊状導体２の弾性率としては、５０ＧＰａ以上３００ＧＰａ以下が好ましい。短冊状導体２の弾性率の下限値としては、６０ＧＰａがより好ましく、６７ＧＰａがさらに好ましい。一方、短冊状導体２の弾性率の上限値としては、２５０ＧＰａがより好ましく、２１０ＧＰａがさらに好ましい。短冊状導体２の弾性率が上記下限未満の場合、電気部品用リード線１のスプリングバックを抑制し難くなるおそれがある。逆に、上記弾性率が上記上限を超える場合、電気部品用リード線１の折り曲げ作業に力を要することで作業性が低下するおそれがある。なお、短冊状導体２の弾性率は、その材質の変更により調節が可能であり、特に短冊状導体２を合金とすることで合金成分の変更によって弾性率の微調節が可能である。
　また、短冊状導体２は、平均厚みが３０μｍ以上２００μｍ以下であり、かつ弾性率が５０ＧＰａ以上３００ＧＰａ以下であることで、その形状保持力Ｈを好適な範囲とし、電気部品用リード線１に折り曲げ形状を適切に維持できる形状保持性を付与できる。その結果、電気部品用リード線１の折り曲げ時の形状固定作業がより容易となり作業性がより向上する。
（一対の絶縁フィルム）
　一対の絶縁フィルム３は、短冊状導体２の両端部を露出させた状態で、短冊状導体２の中央部の両面を被覆するものであり、例えばリチウムイオン電池４等の電気部品の袋体６に固着される部分である。
　各絶縁フィルム３は、絶縁性が高い樹脂材料により形成されている。この樹脂材料は、短冊状導体２への接着性が高い樹脂材料であるか、袋体６をヒートシールするときの加熱により溶融し難い樹脂材料が好ましい。
　短冊状導体２への接着性が高い樹脂材料としては、例えば熱可塑性ポリオレフィン等が挙げられる。この熱可塑性ポリオレフィンとしては、例えばポリエチレン、酸変性ポリエチレン、ポリプロピレン、酸変性ポリプロピレン（例えば無水マレイン酸変性ポリプロピレン）、アイオノマー等の反応性樹脂又はこれらの混合物等が挙げられる。
　一方、袋体６をヒートシールするときの加熱により溶融し難い樹脂材料としては、例えば架橋ポリオレフィン等が挙げられる。この架橋ポリオレフィンとしては、先に例示したポリオレフィンを架橋したものを用いることができる。ポリオレフィンを架橋する方法としては、電子線やガンマ線等の電離放射線の照射による架橋、パーオキサイド等による化学架橋、シラン架橋等が用いられる。ポリオレフィンを電離放射線によって架橋する場合、必要に応じてポリオレフィンに架橋助剤が添加される。この架橋助剤としては、例えばトリメチロールプロパンメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エチングリコールジメタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が用いられる。
　架橋ポリオレフィンにおけるゲル分率としては、２０％以上９０％以下が好ましい。なお、ゲル分率は、架橋の度合いを示す指標であり、キシレン等の溶媒に不溶になった架橋ポリオレフィン中のゲル（不溶になった高分子鎖）の割合をいう。ゲル分率が２０％未満では、架橋の度合いが不十分であり、ヒートシール時に絶縁フィルム３が溶融するおそれがある。逆に、ゲル分率が９０％を超えると、架橋の度合いが大きすぎ、架橋ポリオレフィンと袋体６等との接着性が悪化するおそれがある。
　また、各絶縁フィルム３は、単層であっても、複数層に積層されたものであってもよい。絶縁フィルム３を複数層として構成する場合、絶縁フィルム３は、短冊状導体２への接着性が高い樹脂材料により形成された絶縁層と、袋体６をヒートシールするときの加熱により溶融し難い樹脂材料により形成された絶縁層とを含むことが好ましい。このような積層構造の絶縁フィルム３を採用した場合、短冊状導体２への接着性を確保できると同時に、ヒートシール時の溶融を防止することができる。
　一対の絶縁フィルム３の平均弾性率をＤｉ［Ｐａ］、幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントをＩｉ［ｍ４／１ｍｍ］とした場合に下記数式（２）で表される一対の絶縁フィルム３の幅１ｍｍ当たりの弾性回復力Ｒ［Ｎ・ｍ２／１ｍｍ］の下限値としては、３．０×１０－５Ｎ・ｍ２／１ｍｍが好ましく、１．０×１０－４Ｎ・ｍ２／１ｍｍがさらに好ましい。一方、弾性回復力Ｒの上限値としては、６．０×１０－３Ｎ・ｍ２／１ｍｍが好ましく、１．０×１０－３Ｎ・ｍ２／１ｍｍがより好ましい。
　　Ｒ＝Ｄｉ×Ｉｉ・・・（２）
　一対の絶縁フィルム３の幅１ｍｍ当たりの弾性回復力が上記範囲であることで、電気部品用リード線１の折り曲げ後のスプリングバックを適切に抑制できる。その結果、電気部品用リード線１を折り曲げ、その形状を維持させる作業がより容易となり作業性がより向上する。なお、絶縁フィルム３の弾性率は、その材質の変更により調節が可能であり、各絶縁フィルム３を架橋樹脂により形成する場合には架橋度の変更によっても弾性率の調節が可能である。
　一対の絶縁フィルム３の幅１ｍｍ当たりの断面モーメントの下限値としては、１．０×１０－１３ｍ４／１ｍｍが好ましく、５．０×１０－１３ｍ４／１ｍｍがより好ましい。一方、上記断面モーメントの上限値としては、８．０×１０－１２ｍ４／１ｍｍが好ましく、１．０×１０－１２ｍ４／１ｍｍがより好ましい。上記断面モーメントが上記範囲であることで、一対の絶縁フィルム３の幅１ｍｍ当たりの弾性回復力を容易かつ確実に上記範囲に調節することができる。
　各絶縁フィルム３の平均厚みとしては、いずれも２５μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。上記平均厚みの下限値としては、４０μｍがより好ましく、６０μｍがさらに好ましい。一方、上記平均厚みの上限値としては、１２０μｍがより好ましく、８０μｍがさらに好ましい。各絶縁フィルム３の平均厚みが上記下限値未満である場合、絶縁フィルム３の厚みが短冊状導体２の厚み対して薄くなりすぎ、その結果、電気部品用リード線１を袋体６に取り付けるためにヒートシールした際に短冊状導体２及び袋体６の間でショートするおそれがある。このショートのおそれは、短冊状導体２のエッジ部（幅方向の両端）において特に顕著である。逆に、上記平均厚みが上記上限を超える場合、電気部品用リード線１のスプリングバックを十分に抑制できないおそれがある。
　各絶縁フィルム３のそれぞれの平均厚み及び弾性率は、略同一であることが好ましい。具体的には、一方側の絶縁フィルム３の平均厚みに対する他方側の絶縁フィルム３の平均厚みの比（一方側の絶縁フィルム３の平均厚み／他方側の絶縁フィルム３の平均厚み）が０．９５以上１．０５以下であることが好ましい。また、一方側の絶縁フィルム３の弾性率に対する他方側の絶縁フィルム３の弾性率の比（一方側の絶縁フィルム３の弾性率／他方側の絶縁フィルム３の弾性率）が０．７以上１．５以下であることが好ましい。
　また、短冊状導体２の平均厚みに対する各絶縁フィルム３の平均厚みの比（絶縁フィルムの平均厚み／短冊状導体の平均厚み）の下限値としては、いずれも０．２が好ましく、０．３がより好ましく、０．３５がさらに好ましい。一方、上記比の上限値としては、１．５が好ましく、１．２がより好ましく、１．０がさらに好ましい。短冊状導体２の平均厚みに対する各絶縁フィルム３の平均厚みの比がいずれも上記範囲であることで、短冊状導体２の形状保持力に対する一対の絶縁フィルム３の弾性回復力の比を好適な範囲に調節でき、その結果、スプリングバック角度を小さくし、所望とする折り曲げ形状を維持することが可能となる。
　短冊状導体２の幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントに対する一対の絶縁フィルム３の幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントの比（一対の絶縁フィルムの幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメント／短冊状導体の幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメント）の下限値としては、１．０が好ましく、３．０がより好ましい。一方、上記比の上限値としては、４．０×１０が好ましく、２．５×１０がより好ましい。上記比が上記範囲であることで、短冊状導体２の形状保持力に対する一対の絶縁フィルム３の弾性回復力の比を好適な範囲に調節でき、その結果、スプリングバック角度を小さくし、所望とする折り曲げ形状を維持することが可能となる。
　各絶縁フィルム３の弾性率としては、いずれも１００ＭＰａ以上１，４００ＭＰａ以下が好ましい。上記弾性率の下限値としては、１５０ＭＰａがより好ましく、２００ＭＰａがさらに好ましい。一方、上記弾性率の上限値としては、７２０ＭＰａがより好ましく、３５０ＭＰａがさらに好ましい。絶縁フィルム３の弾性率が上記範囲であることで、絶縁フィルム３の弾性回復力を好適なものとすることができる。
　また、各絶縁フィルム３は、平均厚みがいずれも２５μｍ以上２００μｍ以下であり、弾性率がいずれも１００ＭＰａ以上１，４００ＭＰａ以下であることで、電気部品用リード線１の折り曲げ後のスプリングバック角度を適切に小さくできる。その結果、電気部品用リード線１を折り曲げ、その形状を維持させる作業がより容易となり、作業性がより向上する。
　短冊状導体２の弾性率に対する一対の絶縁フィルム３の平均弾性率の比（一対の絶縁フィルム３の平均弾性率／短冊状導体２の弾性率）の下限値としては、１．０×１０－３が好ましく、２．０×１０－３がより好ましい。一方、上記比の上限値としては、４．０×１０－２が好ましく、１．５×１０－２がより好ましい。上記比が上記範囲であることで、短冊状導体２の形状保持力に対する一対の絶縁フィルム３の弾性回復力の比を好適な範囲に調節でき、その結果、スプリングバック角度を小さくし、所望とする折り曲げ形状を維持することが可能となる。
　電気部品用リード線１は、短冊状導体２の幅１ｍｍ当たりの形状保持力Ｈに対する一対の絶縁フィルム３の幅１ｍｍ当たりの弾性回復力Ｒの比が０．１５以下である。上記比の上限値としては、０．１０が好ましく、０．０５がより好ましい。なお、上記比の下限値については特に制限はないが、０．００１が好ましく、０．００２がより好ましい。
　電気部品用リード線１は、１８０°折り曲げ後の曲げ戻り角度（スプリングバック角度）が２０°以下であることが好ましい。このような電気部品用リード線１によれば、１８０°折り曲げ後の曲げ戻り角度（スプリングバック角度）が２０°以下であることで、折り曲げ形状をより好適に維持できるため、折り曲げ時の形状固定作業がより容易となり作業性がより向上する。なお、上記曲げ戻り角度は、小さければ小さいほどよく、１２°以下がより好ましく、５°以下がさらに好ましく、０°が最も好ましい。
＜電気部品＞
　本発明の実施形態に係る電気部品は、電気部品用リード線１を備える。この電気部品用リード線１が使用される電気部品としては、例えばリチウムイオン電池等の非水電解質電池や、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層コンデンサ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｄｏｕｂｌｅ－ｌａｙｅｒ　ｃａｐａｃｉｔｏｒ：ＥＤＬＣ）等のキャパシタが挙げられる。もちろん、電気部品用リード線１は、リード線を必要とする電気部品全般に適用可能であり、非水電解質電池以外の電池等に適用しても同様な効果を奏することができる。
　以下、電気部品用リード線１を備える非水電解質電池について、リチウムイオン電池を例として図面を参照しつつ説明する。
（リチウムイオン電池）
　図１及び図２に示すリチウムイオン電池４は、袋体６の内部に非水電解液を保持した電池素子を封入したものである。電池素子は、正極５Ａと負極５Ｂとの間にセパレータ（図示略）を介在させた状態で非水電解液を保持したものである。非水電解液としては、例えばプロピレンカーボネート、γ－ブチロラクトン等の有機溶媒に、リチウム化合物（ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４等）を溶解したものが用いられる。
　電気部品用リード線１は、絶縁フィルム３において袋体６に固定されている。電気部品用リード線１は、短冊状導体２の一方の端部２Ａ及び他方の端部２Ｂが絶縁フィルム３から露出し、この短冊状導体２の露出した一方の端部２Ａが電池素子の正極５Ａ又は負極５Ｂに導通接続されていると共に、短冊状導体２の露出した他方の端部２Ｂが袋体６から突出している。
　このようなリチウムイオン電池４は、電気部品用リード線１を備えるため、電気部品用リード線１を折り曲げ、その形状を維持するための作業を簡略化できることで、作業効率を向上できる。
　なお、電気部品用リード線１をリチウムイオン電池４以外の電気部品に適用した場合であっても、折り曲げ形状を維持するための作業を簡略化できることで、作業効率を向上できる。
　次に、実験例により本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実験例によって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
　本実験例では、リード線のスプリングバック角度を評価した。
＜リード線＞
　リード線は、短冊状導体の両端部が露出するように、短冊状導体の中央部を一対の絶縁フィルムにより被覆することで形成した。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、短冊状導体７としては、長さＬｍが８０ｍｍ、幅Ｗｍが５ｍｍであり、弾性率及び平均厚みＴｍが下記表１に示す値のものを用いた。絶縁フィルム８としては、いずれも長さＬｉが６ｍｍ、幅Ｗｉが７ｍｍであり、弾性率及び平均厚みＴｉが下記表１に示す値のものを用いた。なお、２枚の絶縁フィルム８は、同一のものを用いた。また、短冊状導体７と一対の絶縁フィルム８との合計平均厚みをリード線の平均厚みＴとした。
＜断面二次モーメント＞
　短冊状導体７の幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメント［ｍ４／１ｍｍ］は、１／１２×Ｗｍ［ｍ］×（Ｔｍ［ｍ］）３／Ｗｍ［ｍｍ］に各数値を代入して求めた。一対の絶縁フィルム８の断面二次モーメント［ｍ４／１ｍｍ］は、１／１２×Ｗｉ［ｍ］×｛（Ｔ［ｍ］）３－（Ｔｍ［ｍ］）３｝／Ｗｉ［ｍｍ］に各数値を代入して求めた。
＜スプリングバック角度の評価＞
　スプリングバック角度は、以下のように評価した。まず図５Ａに示すように、リード線の一方側の絶縁フィルム８の長さ方向中央付近に厚さ０．５ｍｍの板材Ｘの端面を当接させ、板材Ｘを狭持するようにリード線をゆっくりと１８０°折り曲げた後、他方側の絶縁フィルム８上に質量２００ｇの錘を置くことで負荷Ｆを作用させ、この状態を１０秒間保持した。次に、図５Ｂに示すように負荷を取り除いて５秒以上放置したときのスプリングバック角度θ［ｄｅｇ］（リード線がなす角度）を測定することで評価した。スプリングバック角度の測定結果は下記表１に示した。また、スプリングバック角度θと、短冊状導体の幅１ｍｍ当たりの形状保持力Ｈに対する一対の絶縁フィルムの幅１ｍｍ当たりの弾性回復力Ｒの比（Ｒ／Ｈ）との関係を図６に示した。なお、リード線の弾性回復力Ｒ及び形状保持力Ｈは、それぞれ上記数式（１）及び（２）に基づき算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１及び図６に示すように、短冊状導体の平均厚みＴ１を変化させ、他の条件を同一としたグループＡ（製造例１～４）、グループＢ（製造例５～８）、及びグループＣ（製造例９～１２）では、いずれのグループにおいても、短冊状導体の平均厚みＴ１の増大、すなわち弾性回復力Ｒの形状保持力Ｈに対する比（Ｒ／Ｈ）の低減に伴いスプリングバック角度θも小さくなった。また、グループＡ～Ｃ相互は絶縁フィルムの厚みＴ２が異なるものであるが、これらのグループＡ～Ｃを比較した場合、絶縁フィルムの厚みＴ２の増大、すなわち弾性回復力Ｒの形状保持力Ｈに対する比（Ｒ／Ｈ）の増大に伴いスプリングバック角度θも大きくなった。これらの結果から、リード線の短冊状導体の平均厚み及び絶縁フィルムの平均厚みを調節し、弾性回復力Ｒの形状保持力Ｈに対する比（Ｒ／Ｈ）を０．１５以下とすることでスプリングバック角度２０°以下という良好な曲げ形状の維持が可能となると判断される。
　絶縁フィルムの弾性率を変化させ、他の条件を同一としたグループＤ（製造例１３～１４）及びグループＥ（製造例１５～１６）では、グループＤ及びＥのいずれも、絶縁フィルムの弾性率の増大、すなわち弾性回復力Ｒの形状保持力Ｈに対する比（Ｒ／Ｈ）の増大に伴いスプリングバック角度θも大きくなった。この結果から、リード線の絶縁フィルムの弾性率を調節し、弾性回復力Ｒの形状保持力Ｈに対する比（Ｒ／Ｈ）を０．１５以下とすることでスプリングバック角度２０°以下という良好な曲げ形状の維持が可能となると判断される。
　短冊状導体及び絶縁フィルムの厚みを一定とし、弾性率を変化させたグループＦ（製造例１７～２０）では、短冊状導体の弾性率の増大、絶縁フィルムの弾性率の低減又はこれらの組み合わせにより弾性回復力Ｒの形状保持力Ｈに対する比（Ｒ／Ｈ）を低減すると、これに伴いスプリングバック角度θが減少した。この結果から、リード線の絶縁フィルムの弾性率を調節し、弾性回復力Ｒの形状保持力Ｈに対する比（Ｒ／Ｈ）を０．１５以下とすることでスプリングバック角度２０°以下という良好な曲げ形状の維持が可能となると判断される。
　また、図６に示すように、弾性回復力Ｒの形状保持力Ｈに対する比（Ｒ／Ｈ）とスプリングバック角度とは高い相関性を示し、特に上記比（Ｒ／Ｈ）が小さい（例えば０．２以下）製造例ではより高い相関性を示した。そのため、スプリングバック角度を低減する上では、上記比（Ｒ／Ｈ）を調節することが非常に有効であることが確認できる。
　１，１１　電気部品用リード線
　２，７，１２　短冊状導体
　２Ａ　一方の端部
　２Ｂ　他方の端部
　３，８，１３　絶縁フィルム
　４　リチウムイオン電池
　５Ａ　正極
　５Ｂ　負極
　６　袋体
　Ｍ　曲げ変形の中心面

Claims (8)

  1. 　短冊状導体と、この短冊状導体の両面を被覆する一対の絶縁フィルムとを備える電気部品用リード線であって、
    　上記短冊状導体の弾性率をＤｍ［Ｐａ］、幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントをＩｍ［ｍ４／１ｍｍ］とし、かつ上記一対の絶縁フィルムの平均弾性率をＤｉ［Ｐａ］、幅１ｍｍ当たりの断面二次モーメントをＩｉ［ｍ４／１ｍｍ］とした場合に、下記数式（１）で表される短冊状導体の幅１ｍｍ当たりの形状保持力Ｈ［Ｎ・ｍ２／１ｍｍ］に対する下記数式（２）で表される絶縁フィルムの幅１ｍｍ当たりの弾性回復力Ｒ［Ｎ・ｍ２／１ｍｍ］の比（Ｒ／Ｈ）が０．１５以下である電気部品用リード線。
    　　Ｈ＝Ｄｍ×Ｉｍ・・・（１）
    　　Ｒ＝Ｄｉ×Ｉｉ・・・（２）
  2. 　１８０°折り曲げ後の曲げ戻り角度が２０°以下である請求項１に記載の電気部品用リード線。
  3. 　上記弾性回復力Ｒが３．０×１０－５Ｎ・ｍ２／１ｍｍ以上６．０×１０－３Ｎ・ｍ２／１ｍｍ以下である請求項１又は請求項２に記載の電気部品用リード線。
  4. 　上記形状保持力Ｈが３．０×１０－４Ｎ・ｍ２／１ｍｍ以上６．０×１０－２Ｎ・ｍ２／１ｍｍ以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の電気部品用リード線。
  5. 　上記短冊状導体の平均厚みが３０μｍ以上２００μｍ以下であり、
    　上記短冊状導体の弾性率が５０ＧＰａ以上３００ＧＰａ以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気部品用リード線。
  6. 　上記各絶縁フィルムの平均厚みがいずれも２５μｍ以上２００μｍ以下であり、
    　上記各絶縁フィルムの弾性率がいずれも１００ＭＰａ以上１，４００ＭＰａ以下である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電気部品用リード線。
  7. 　請求項１に記載の電気部品用リード線を備える電気部品。
  8. 　非水電解質電池である請求項７に記載の電気部品。
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