WO2019078155A1 - タブリード用フィルム、及びこれを用いたタブリード - Google Patents

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tab lead
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inorganic filler
thickness
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正道 大山
龍太郎 大澤
由明 丸岡
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大倉工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a film for tab lead thermally fused to a tab lead for extracting electricity from the inside in a lithium ion battery, a lithium ion capacitor or the like using a laminate film as an outer packaging material.
  • the present invention also relates to a tab lead using the tab lead film.
  • lithium batteries etc. lithium ion batteries and lithium ion capacitors
  • a laminate film in which a sealant layer made of polyolefin or the like is laminated on metal foil such as aluminum foil as an outer wrapping material, and inside the outer wrapping material, a positive electrode, a negative electrode, a separator, a non-aqueous electrolyte, etc.
  • a tab lead for electrically connecting the inside and the outside of the lithium battery etc. is attached.
  • Patent Document 1 discloses that the metal terminal (lead wire) is corroded by hydrogen fluoride (hydrofluoric acid) generated by the entry of water, and the film for tab lead (insulation material for lead wire) is prevented from peeling off. It is proposed to add an acid trapping function to a tab lead film.
  • the main components are 100 parts by weight of a thermoplastic resin and one or more selected from carboxylic acid metal salts, metal oxides, and hydrotalcites in a total of 20 parts by weight or more and 100 parts by weight or less. It is proposed to use the resin composition to be used as a film for tab lead.
  • the film for tab lead disclosed herein is a single layer film, and a large amount of filler (metal carboxylate, metal oxide, hydrotalcites, etc.) is present on the film surface. Therefore, the filler may fall off from the film surface, which may contaminate the production line of the tab lead and the production line such as a lithium battery.
  • the filler may fall off from the film surface, which may contaminate the production line of the tab lead and the production line such as a lithium battery.
  • the adhesion between the metal terminal and the film for tab lead is lowered.
  • the tab lead film is heat-sealed to the metal terminal by heat sealing, but the filler does not melt even at the heat seal temperature (usually 150 to 250 ° C.) and does not heat-seal to the metal terminal.
  • Patent document 2 is also invention which solves the problem that the metal terminal (lead terminal) is corroded by hydrogen fluoride, and the adhesive force between a metal terminal and the film for tab leads (tape for terminal adhesion) falls.
  • a film for tab lead is made to have a three-layer structure, a layer containing an inorganic filler is used as an intermediate layer, one of the intermediate layers is a resin layer having good adhesion to metal terminals, and the other is an outer packaging material.
  • Patent Document 2 It is disclosed to provide a resin layer with good adhesion to The three-layered tab lead film disclosed in Patent Document 2 does not contaminate a production line for a tab lead or a production line for a lithium battery or the like because there is no inorganic filler on the film surface. However, even in the case of the three-layered tab lead film, depending on the type of the metal terminal, the adhesive strength to the terminal is low.
  • FIG. 9 is a schematic plan view (A) of a tab lead TL adopting a relatively thick metal terminal 2, its ⁇ - ⁇ sectional view (B), and its ⁇ - ⁇ sectional view (C).
  • the present inventors often heat-seal the tab lead film 1 having a general three-layer structure to the relatively thick metal terminal 2, often breaking the surface layer 11 of the tab lead film 1 at the corner 2a of the metal terminal 2. It was discovered that the metal terminal 2 was in contact with the core layer 12.
  • the core layer 12 Since the surface layer 11 of the general film 1 for tab lead is made of acid-modified polyolefin and the core layer 12 is made of a polyolefin resin, the core layer 12 usually has heat fusion with the metal terminal 2 more than the surface layer 11 It is inferior.
  • a film containing an inorganic filler in the core layer such as a film for tab lead disclosed in Patent Document 2 has very poor heat fusion between the core layer and the metal terminal due to the influence of the inorganic filler. Therefore, the three-layered tab lead film disclosed in Patent Document 2 is not heat-sealed to the terminal at the corner of the metal terminal, and as a result, the adhesion between the metal terminal and the tab lead film is considered to be reduced.
  • the present inventors made the thickness or thickness ratio of one surface layer (A) of the film for tab lead sufficiently large, and that the surface layer (A) of the film for tab lead is broken at the corner of the metal terminal. I decided to prevent it.
  • the thickness or thickness ratio of the surface layer (A) increases, the thickness of the core layer (B) or the other surface layer (C) decreases, but the core layer (B) As the thickness of the layer decreases, the amount of inorganic filler contained in the layer also decreases. Therefore, the present inventors have further studied the addition amount of the inorganic filler and the influence on the hydrogen fluoride, and reached the present invention.
  • Tab lead having a core layer (B) mainly composed of an inorganic filler reacting with hydrogen and / or the polyolefin resin, and a surface layer (C) mainly composed of an acid-modified polyolefin resin and / or a polyolefin resin
  • the content of the inorganic filler in the surface layer (A) and the content of the inorganic filler in the surface layer (C) are each 0 to 10% by weight
  • the film for tab lead is hydrogen fluoride.
  • a film for tab lead characterized by containing 9.0% by weight or more of an inorganic filler which reacts with.
  • the film for a tab lead contains 9.6% by weight or more of an inorganic filler which reacts with hydrogen fluoride.
  • the median diameter of the inorganic filler which reacts with the hydrogen fluoride in the said film for tab leads is 1.0 micrometer or less.
  • a film for tab lead wherein the content of the inorganic filler that reacts with the hydrogen fluoride in the core layer is 13 to 60% by weight. Furthermore, when the thickness of the surface layer (A) is t1, the thickness of the core layer (B) is t2, and the thickness of the surface layer (C) is t3, the following equation (1) and equation (1) A film for tab lead characterized by satisfying 2) is provided.
  • the inorganic filler which reacts with the hydrogen fluoride is a metal carbonate.
  • the metal carbonate is calcium carbonate.
  • the calcium carbonate is a synthetic calcium carbonate.
  • the tab lead film is heat-sealed on at least one surface of the metal terminal, and the surface of the metal terminal and the surface layer (A) of the tab lead film are heat-sealed.
  • a featured tab lead is provided. Furthermore, when the thickness of the metal terminal is T (mt) and the thickness of the tab lead film is T (tf), the tab lead is characterized by 0.5 T (mt) ⁇ T (tf). Provided.
  • the film for tab lead according to the present invention comprises a surface layer (A) containing an acid-modified polyolefin resin as a main component, an inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride, and / or a core layer (B) containing a polyolefin resin as a main component
  • Content of the inorganic filler in the surface layer (A) and the content of the inorganic filler in the surface layer (C) are sequentially provided with the surface layer (C) mainly composed of the acid-modified polyolefin resin and / or the polyolefin resin Since each of the amounts is 0 to 10% by weight, it does not contaminate the production line for tab leads and production lines for lithium batteries and the like.
  • the film contains at least 9.0% by weight of an inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride, even if hydrogen fluoride is generated from the inside of the battery, it is caused by the corrosion or corrosion of the metal terminal by the hydrogen fluoride. Can be efficiently suppressed.
  • the film contains 9.6% by weight or more of an inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride, it is possible to further suppress the decrease in the adhesion between the tab lead film and the metal terminal due to the hydrogen fluoride.
  • the median diameter of the inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride is 1.0 ⁇ m or less, it is suitable for suppressing the decrease in adhesion due to the hydrogen fluoride.
  • the resin layer breaks off at the corner of the terminal when heat-sealed with the metal terminal. Is suppressed.
  • the content of the inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride in the core layer is 13 to 60% by weight, the corrosion of the metal terminal due to the hydrogen fluoride can be effectively suppressed, and the film forming property of the film for tab lead Also stable.
  • the inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride is a metal carbonate, the decrease in adhesion due to hydrogen fluoride can be particularly suppressed without using an expensive filler.
  • FIG. 1 is a schematic plan view (A) of a tab lead according to the present invention, an ⁇ - ⁇ sectional view (B) thereof, and a ⁇ - ⁇ sectional view (C) thereof.
  • 7 is a photograph of a digital microscope of the tab lead cross section of Test Example 1; 7 is a photograph of a digital microscope of the tab lead cross section of Test Example 2.
  • FIG. 7 is a photograph of a digital microscope of the tab lead cross section of Test Example 3.
  • FIG. 21 is a photograph of a digital microscope of the tab lead cross section of Test Example 4.
  • FIG. 21 is a photograph of a digital microscope of the tab lead cross section of Test Example 5.
  • FIG. 1 is a schematic plan view (A) of a tab lead according to the present invention, an ⁇ - ⁇ sectional view (B) thereof, and a ⁇ - ⁇ sectional view (C) thereof.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a tablead film 1 of the present invention.
  • the tab lead film 1 of the present invention comprises a surface layer (A) 11, a core layer (B) 12 and a surface layer (C) 13 in this order.
  • the surface layer (A) 11 is a layer in contact with a metal terminal in a tab lead described later, and is mainly composed of an acid-modified polyolefin excellent in metal adhesiveness.
  • the acid-modified polyolefin is not particularly limited as long as it is an acid-modified polyolefin, but a polyolefin grafted and modified with an unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof is preferably used.
  • polyethylene such as low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, homopolypropylene, block copolymer of propylene and ethylene, polypropylene such as random copolymer of propylene and ethylene
  • polyethylene and polypropylene are preferably used.
  • unsaturated carboxylic acid or its anhydride used for the acid modification of polyolefin maleic acid, acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic anhydride, itaconic anhydride etc. are mentioned, for example.
  • the surface layer (A) 11 may contain one or more of acid-modified polyolefins as appropriate, and may contain other resins such as non-modified polyolefins and thermoplastic elastomers as long as it is a main component.
  • the "main component” means the component having the largest weight ratio among the components constituting the layer.
  • the surface layer (A) 11 has an inorganic filler content of 10% by weight or less. If the content of the inorganic filler exceeds 10% by weight, the adhesion between the tab lead film and the metal terminal may be reduced. In addition, there is a risk that the inorganic filler may fall off in the step of producing the tab lead, and contaminate the production line.
  • the amount of the inorganic filler in the surface layer (A) 11 is preferably 5% by weight or less, preferably 3% by weight or less, and particularly preferably 1% by weight or less. In addition, as an inorganic filler, it does not restrict to the inorganic filler which reacts with the hydrogen fluoride mentioned later, An anti blocking agent etc. are also contained in an inorganic filler.
  • the thickness t1 of the surface layer (A) 11 is preferably 23 ⁇ m or more, particularly 27 ⁇ m or more, and further preferably 30 ⁇ m or more. If the thickness t1 of the surface layer (A) 11 is less than 23 ⁇ m, the surface layer (A) 11 may be broken at the corners of the metal terminal, and the metal terminal may be in contact with the core layer of the tab lead film.
  • the ratio of the thickness t1 of the surface layer (A) 11 in the entire tab lead film is 23% or more of the thickness T (tf) of the entire tab lead film 1 (t1 T 0.23 T (tf)), 80%
  • the following (t1 ⁇ 0.8 T (tf)) is preferable.
  • the upper limit value of 75%, 70%, 65%, 60%, 55% or 50% is preferred.
  • the thickness T (tf) of the tab lead film 1 and the thickness T (mt) of the metal terminal are almost equal.
  • the thickness t1 of the surface layer (A) 11 is If it is less than 23% of the thickness T (tf) of the film 1, as described above, the surface layer (A) 11 is broken at the corners of the metal terminal, and the metal terminal is the core layer (B) of the tab lead film 1 There is a risk of contact with 12.
  • the thickness t1 of the surface layer (A) 11 exceeds 80% of the film 1, the core layer (B) 12 becomes too thin and can not contain sufficient inorganic filler, or the other surface layer ( C) 13 may be too thin, and the adhesion to the outer packaging material such as a lithium battery may be reduced.
  • the core layer (B) 12 in the tab lead film 1 of the present invention is composed of an inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride and a polyolefin resin, and one or both of them are main components.
  • the inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride is not particularly limited, but it is particularly preferable to be an inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride having a median diameter of 1.0 ⁇ m or less.
  • the inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride having a median diameter of 1.0 ⁇ m or less has the same amount of inorganic filler for tabled as compared to the inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride having a median diameter of more than 1.0 ⁇ m.
  • the adhesive fall by hydrogen fluoride can be controlled more.
  • the inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride having a median diameter of 1.0 ⁇ m or less has a median diameter of greater than 1.0 ⁇ m when the decrease in adhesion (adhesion retention) due to hydrogen fluoride is made to the same extent.
  • the amount to be contained in the tab lead film can be smaller than that of the inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride.
  • the lower limit value of the median diameter is preferably 0.05 ⁇ m, 0.1 ⁇ m or 0.2 ⁇ m, because it is difficult to produce an inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride to a very small diameter.
  • the upper limit value of the median diameter is particularly preferably 0.8 ⁇ m, 0.6 ⁇ m or 0.5 ⁇ m from the viewpoint of being able to further suppress the decrease in adhesiveness due to hydrogen fluoride.
  • metal carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate
  • calcium carbonate is preferably used because it is inexpensive and easy to obtain.
  • synthetic calcium carbonate is excellent in the function of catching hydrogen fluoride and can be suitably used.
  • the synthetic calcium carbonate can be produced, for example, by reacting calcium hydroxide with carbon dioxide gas, and it is possible to produce particles having a particle size (median diameter) smaller than that of ground calcium carbonate.
  • the polyolefin-based resin used for the core layer (B) 12 is not particularly limited, but, for example, polyethylene such as low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, homopolypropylene, propylene and the like
  • polyethylene such as low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, homopolypropylene, propylene and the like
  • a block copolymer of ethylene, a polypropylene such as a random copolymer of propylene and ethylene, a terpolymer of ethylene-butene-propylene, and the like can be used.
  • polyethylene and polypropylene are preferably used. One or more of these may be selected to form a polyolefin resin that forms the core layer (B) 12.
  • the core layer (B) 12 may contain, in addition to the above-mentioned polyolefin resin, another resin such as a thermoplastic elastomer, a colorant and the like.
  • another resin such as a thermoplastic elastomer, a colorant and the like.
  • an acid-modified resin such as an acid-modified polyolefin is contained, the hydrophilicity is increased, the water resistance is decreased, and the generation of hydrogen fluoride may be promoted.
  • the content of the inorganic filler that reacts with the hydrogen fluoride blended in the core layer (B) 12 is preferably 13 to 60% by weight.
  • the content of the inorganic filler in the core layer (B) 12 is less than 13% by weight, the content of the inorganic filler in the film for tab lead 1 is 9 while the film thickness of the surface layer (A) is 23% or more.
  • the thickness t2 of the core layer (B) 12 is preferably 15 to 72%, more preferably 20 to 60%, and further preferably 25 to 50% of the thickness T (tf) of the entire film.
  • the tablead film 1 is blended with an inorganic filler that reacts with hydrogen fluoride of 9.0 wt% or more It becomes difficult.
  • the thickness t2 of the core layer (B) 12 exceeds 72% of the total film thickness T (tf), the thicknesses of the surface layer (A) 11 and the surface layer (C) 13 become too thin, and There is a fear that the function can not be exhibited.
  • the surface layer (C) 13 is a layer to be the outermost layer (surface layer not in contact with metal terminals) in a tab lead described later, and is a layer thermally fused with a laminate film which is an outer packaging material in a lithium battery or the like.
  • the surface layer (C) 13 contains an acid-modified polyolefin resin and / or a polyolefin resin as a main component.
  • the sealant layer of the laminate film is made of a resin having poor adhesion to the film for tab lead, it is recommended to select an acid-modified polyolefin resin as the main component of the surface layer (C) 13, and the sealant layer of the laminate film is adhesive When rich, it is good to select polyolefin resin as a main component of surface layer (C) 13.
  • the acid-modified polyolefin resin a resin similar to the resin exemplified as the main component of the surface layer (A) 11 can be appropriately adopted, and the polyolefin resin is the resin exemplified in the core layer (B) 12 Similar resins can be employed.
  • the thickness t3 of the surface layer (C) 13 is preferably 5 ⁇ m or more. If the thickness is less than 5 ⁇ m, thickness control in film formation is difficult, and adhesion to the sealant layer of the laminate film may be insufficient. Further, the ratio of the thickness t3 of the surface layer (C) 13 in the entire tab lead film 1 is preferably 5 to 62% of the thickness T (tf) of the entire film, in particular 10 to 50%, more preferably It is preferably 15 to 30%. If the thickness t3 of the surface layer (C) 13 is less than 5% of the thickness T (tf) of the entire film, the adhesion of the laminate film to the sealant layer may be insufficient.
  • the surface layer (C) 13 has an inorganic filler content of 10% by weight or less. If the content of the inorganic filler exceeds 10% by weight, the adhesion between the tab lead film 1 and the laminate film may be reduced. In addition, there is a risk that the inorganic filler may fall off in the step of manufacturing a tab lead or the step of manufacturing a lithium battery or the like to contaminate the manufacturing line.
  • the amount of the inorganic filler in the surface layer (C) 13 is preferably 5% by weight or less, preferably 3% by weight or less, and particularly preferably 1% by weight or less.
  • the tab lead film 1 is a three-layer film of surface layer (A) 11 / core layer 12 (B) / surface layer (C) 13 has been described, but the film 1 has the effect of the present invention. May contain other resin layers.
  • FIG. 2 is a plan view (A) of the tab lead TL of the present invention and its ⁇ - ⁇ sectional view (B).
  • the tab lead TL of the present invention comprises the tab lead film 1 and the metal terminal 2 of the present invention.
  • the metal terminal 2 is a member electrically connected to an electrode (positive electrode or negative electrode) of a lithium battery or the like, and is made of a metal material. It does not restrict
  • the metal terminal connected to the positive electrode of a lithium battery or the like is usually made of aluminum or the like.
  • the metal terminal connected to the negative electrode of a lithium battery or the like is usually made of copper, nickel or the like.
  • the surface of the metal terminal 2 is preferably subjected to a chemical conversion treatment from the viewpoint of enhancing the electrolytic solution resistance. For example, when the metal terminal is formed of aluminum, specific examples of the chemical conversion treatment include known methods for forming an acid-resistant film such as phosphate, chromate, fluoride, triazine thiol compound and the like.
  • the size of the metal terminal 2 may be appropriately set according to the size of the battery to be used.
  • the thickness T (mt) of the metal terminal 2 is preferably 50 ⁇ m to 400 ⁇ m, more preferably 100 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the length of the metal terminal 2 is preferably 1 mm or more and 200 mm or less, more preferably 3 mm or more and 150 mm or less.
  • variety of the metal terminal 2 Preferably 1 mm or more and 200 mm or less, More preferably, 3 mm or more and 150 mm or less are mentioned.
  • the present invention exhibits its effect particularly when using the metal terminal 2 which is not chamfered.
  • the resin composition, thickness, and thickness ratio of each layer constituting the tab lead film 1 are as described above.
  • the total thickness T (tf) of the tab lead film 1 is not particularly limited, but it is desirable to determine the thickness of the metal terminal 2 determined by the size of the battery or the like based on T (mt). Specifically, it is preferable that 0.5T (mt) ⁇ T (tf), and particularly preferably 0.7T (mt) ⁇ T (tf), and further, 0.8T (mt) ⁇ T (tf). Is desirable.
  • the film 1 for tab lead 1 When the thickness T (tf) of the film for tab lead 1 is less than 0.5 times the thickness T (mt) of the metal terminal 2, the film 1 for tab lead is attached to the side portion 2b of the metal terminal 2 There is a possibility that the tab lead film 1 may be lifted from the terminal 2 at the side portion 2 b without turning around. If the thickness T (tf) of the tab lead film 1 is sufficiently thicker than the thickness T (mt) of the metal terminal 2, the problem of the tab lead film 1 rising from the metal terminal 2 is eliminated, but lithium When heat-sealed to an outer packaging material such as a battery, the outer packaging material may be lifted from the tab lead film 1 on the side portion 1 a of the tab lead film 1.
  • the thickness T (tf) of the tab lead film 1 is preferably 400 ⁇ m or less, particularly 200 ⁇ m or less, and more preferably 150 ⁇ m or less.
  • the thickness T (tf) of the film for tab lead 1 is 50 ⁇ m or more, in particular 70 ⁇ m or more, and further 75 ⁇ m or more preferable.
  • a film for tab lead was prepared in which the core layer (B) was colored in gray.
  • a film for tablead having a three-layer structure in which the surface layer (A) is made of acid-modified polypropylene, the core layer (B) is made of polypropylene and a colorant (gray pigment), and the surface layer (C) is made of polypropylene 100 ⁇ m thick).
  • the film was produced by coextrusion molding. The thickness of each layer was 50 ⁇ m for the surface layer (A), 30 ⁇ m for the core layer (B), and 20 ⁇ m for the surface layer (C).
  • the tab lead using the tab lead film of Test Examples 1, 2, 4, and 5 in which the thickness of the surface layer (A) is 23% or more of the thickness of the tab lead film is also acid-modified even at the corner of the metal terminal The surface layer (A) made of polypropylene was in contact with the metal terminal. Particularly in the tab lead of Test Example 1 in which the thickness of the surface layer (A) was 50%, the surface layer (A) was hardly thinned. On the other hand, in the tab lead of Test Example 3 in which the thickness of the surface layer (A) was 20% of the whole, the corner portions of the metal terminals were in contact with the core layer (B).
  • the core layer (B) contains polypropylene as a main component and therefore has poor adhesion.
  • a film for tab lead of 15 mm in width is heat sealed on both sides of a nickel foil of 100 ⁇ m in thickness and 20 mm in width to form a test piece.
  • the tab lead film is disposed such that the surface layer (A) is in contact with the nickel foil.
  • the heat sealing was performed under the conditions of seal bar temperature of 190 ° C. for upper bar, 220 ° C. for lower bar, seal surface pressure of 1.0 MPa, and seal time of 3 seconds.
  • the test piece immediately after sealing and the test piece after immersion in the electrolyte for 2 hours were each peeled 180 °, and the adhesive strength (peel strength) was measured with a tensile tester (Autograph / Shimadzu Corporation). Do.
  • the tensile rate of the tensile tester is 100 mm / min, the measuring atmosphere is 23 ° C., the humidity is 50% RH, and the tab lead film heat-sealed on the upper bar side is peeled off. From the data obtained by the measurement, the adhesive retention ((“adhesive strength after immersion in an electrolyte solution for 2 hours” / “adhesive strength immediately after sealing”) ⁇ 100) was calculated.
  • the median diameter of calcium carbonate to be used is measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device, and particle sizes corresponding to 10%, 50% and 90% in the cumulative distribution curve of particle size based on particle size are calculated, The particle diameter (median diameter (D50)) to be 50% was determined.
  • the tab lead films of Examples 1 to 4 hold 50% or more of the adhesion retention rate. This seems to be because calcium carbonate (CaCO 3 ) contained in the film for tab lead reacts with hydrogen fluoride (HF) and the hydrogen fluoride is confined in the film for tab lead in the form of calcium fluoride (CaF 2 ) .
  • CaCO 3 calcium carbonate contained in the film for tab lead reacts with hydrogen fluoride (HF) and the hydrogen fluoride is confined in the film for tab lead in the form of calcium fluoride (CaF 2 ) .
  • the films for tab lead of Comparative Examples 1 to 3 had good initial adhesion, but the adhesion strength after immersion for 2 hours was extremely low. This is considered to be because the nickel foil surface was corroded by hydrogen fluoride contained in the electrolytic solution.
  • the relationship between the amount of added calcium carbonate and the adhesion retention rate in the films for tab lead of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 is shown in FIG.
  • the adhesive strength is 0 even if the addition amount is increased, and the tab lead film peels off from the metal terminal.
  • the adhesion retention rate increased as the addition amount increased, but the adhesion retention rate was less than 50%.
  • the adhesion retention rate increased as the addition amount increased, and the adhesion retention rate also exceeded 50%.
  • the addition amount exceeds 11.5% by weight the adhesion retention does not change so much in the state of 80%.
  • Example 5 A film for tab lead similar to that of Example 4 was produced except that another calcium carbonate (CaCO 3 -3) was used from calcium carbonate (CaCO 3 -2) used in Example 4, and the adhesive strength immediately after sealing and The adhesive strength after immersion in the electrolytic solution for 2 hours was measured to calculate the adhesive retention.
  • Table 3 shows the comparison between calcium carbonate (CaCO 3 -2) used in Example 4 and calcium carbonate (CaCO 3 -3) obtained in Example 5. The measurement results of Example 5 are shown in Table 4.
  • the relationship between the amount of added calcium carbonate and the adhesion retention rate in the film for tab lead of Example 5 is added to FIG.
  • the film for tab lead according to Example 1 using calcium carbonate having a smaller median diameter than Example 5 using calcium carbonate having a large median diameter could be as small as two thirds.

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Abstract

【課題】本発明はフッ化水素の影響により金属端子とタブリード用フィルムの間の接着力が低下することを防止するタブリード用フィルムであって、タブリードの製造ラインやリチウム電池等の製造ラインを汚染することがないタブリード用フィルムを提供する。 【解決手段】酸変性ポリオレフィン系樹脂を主成分とする表面層（Ａ）、フッ化水素と反応する無機充填剤とポリオレフィン系樹脂を含み、前記フッ化水素と反応する無機充填剤及び／又は前記ポリオレフィン系樹脂が主成分であるコア層（Ｂ）、酸変性ポリオレフィン系樹脂及び／又はポリオレフィン系樹脂を主成分とする表面層（Ｃ）を順に備えるタブリード用フィルムにおいて、前記表面層（Ａ）における無機充填剤の含有量、及び前記表面層（Ｃ）における無機充填剤の含有量が、それぞれ０～１０重量％で、前記タブリード用フィルムがフッ化水素と反応する無機充填剤を９．０重量％以上含有することを特徴とする。

Description

タブリード用フィルム、及びこれを用いたタブリード
　本発明はラミネートフィルムを外包材とするリチウムイオン電池やリチウムイオンキャパシタ等において、内部から電気を取り出すためのタブリードに熱融着されるタブリード用フィルムに関する。また該タブリード用フィルムを用いたタブリードに関する。
　近年、ノートパソコンや携帯電話等の電子機器の電源やハイブリッド自動車や電気自動車等のバッテリー等として、リチウムイオン電池やリチウムイオンキャパシタ（以下、単に「リチウム電池等」と略称する）が採用されている。これらリチウム電池等の多くは、アルミニウム箔等の金属箔にポリオレフィン等からなるシーラント層等を積層したラミネートフィルムを外包材とし、該外包材の内部に、正極、負極、セパレーター及び非水電解質等が封入され、更にリチウム電池等の内部と外部とを電気的に繋ぐ為のタブリードが取り付けられて成る。
　特許文献１は、水の浸入により発生するフッ化水素（フッ酸）により、金属端子（リード線）が腐食し、タブリード用フィルム（リード線の絶縁材料）が剥がれることを防止する為に、該タブリード用フィルムに酸をトラップさせる機能を付加することを提案するものである。具体的には熱可塑性樹脂１００重量部と、カルボン酸金属塩、金属酸化物、ハイドロタルサイト類より選ばれた１種あるいは複数種類を合計で２０重量部以上１００重量部以下と、を主体とする樹脂組成物をタブリード用フィルムとして使用することを提案する。
　しかしながらここで開示されているタブリード用フィルムは単層のフィルムであり、フィルム表面に多量の充填剤（カルボン酸金属塩、金属酸化物、ハイドロタルサイト類等）が存在する。その為、フィルム表面から充填剤が脱落し、タブリードの製造ラインやリチウム電池等の製造ラインを汚染する恐れがあった。
　また該充填剤がフィルム表面に多く存在すると、金属端子とタブリード用フィルムの接着力が低下するという問題もあった。通常、タブリード用フィルムは金属端子にヒートシールにより熱融着するが、前記充填剤はヒートシール温度（通常、１５０～２５０℃）においても溶融せず、金属端子と熱融着しないのである。
　特許文献２も、フッ化水素により金属端子（リード端子）が腐食し、金属端子とタブリード用フィルム（端子接着用テープ）の間の接着力が低下する問題を解決する発明である。
　特許文献２には、タブリード用フィルムを三層構成とし、無機充填剤を含有する層を中間層とし、該中間層の一方に金属端子との接着性が良好な樹脂層を、他方に外包材との接着性が良好な樹脂層を設けることが開示されている。
　特許文献２に開示された三層構成のタブリード用フィルムは、フィルム表面に無機充填剤が存在しない為、タブリードの製造ラインやリチウム電池等の製造ラインを汚染することはない。しかしながら該三層構成のタブリード用フィルムであっても、金属端子の種類によっては、端子との接着力が低いものがあった。
特開平１１－３５４０８７公報 特開２０１４－１２０３９０公報
　本発明はフッ化水素の影響により金属端子とタブリード用フィルムの間の接着力が低下することを防止するタブリード用フィルムであって、タブリードの製造ラインやリチウム電池等の製造ラインを汚染することがなく、更に金属端子の種類によって端子との接着性が低下することのないタブリード用フィルムの提供を課題とする。併せて該タブリード用フィルムを用いたタブリードの提供を課題とする。
　本発明者らは特許文献２に開示された三層構成のタブリード用フィルムにおいて、金属端子の種類により端子との接着力が低下する理由について検討した。図９は比較的厚い金属端子２を採用したタブリードＴＬの模式的平面図（Ａ）と、そのα－α断面図（Ｂ）、そのβ－β断面図（Ｃ）である。本発明者らは一般的な三層構成のタブリード用フィルム１を比較的厚い金属端子２にヒートシールした場合、金属端子２の角部２ａにおいて、しばしばタブリード用フィルム１の表面層１１が途切れ、金属端子２がコア層１２と接することを発見した。
　一般的なタブリード用フィルム１の表面層１１は酸変性ポリオレフィンから成り、コア層１２はポリオレフィン系樹脂から成る為、通常、コア層１２は表面層１１よりも金属端子２との熱融着性に劣る。特に特許文献２に開示されたタブリード用フィルムのようにコア層に無機充填剤を含むものは、該無機充填剤の影響により、コア層と金属端子との熱融着性は非常に乏しい。そのため特許文献２に開示された三層のタブリード用フィルムは、金属端子の角部において端子に熱融着せず、その結果、金属端子とタブリード用フィルムとの接着力が低下したものと思われる。
　そこで本発明者らはタブリード用フィルムにおける一方の表面層（Ａ）の厚さまたは厚さ割合を十分に大きくし、金属端子の角部において、タブリード用フィルムの表面層（Ａ）が途切れることを防止することとした。この場合、表面層（Ａ）の厚さまたは厚さ割合の増加に伴い、コア層（Ｂ）や、もう一方の表面層（Ｃ）の厚さが低減することとなるが、コア層（Ｂ）の厚さが低減すると該層に含まれる無機充填剤の量も低減することとなる。よって本発明者らは無機充填剤の添加量とフッ化水素への影響についても検討を進め、本発明に至った。
　即ち本発明によると上記課題を解決する為の手段として、酸変性ポリオレフィン系樹脂を主成分とする表面層（Ａ）、フッ化水素と反応する無機充填剤とポリオレフィン系樹脂を含み、前記フッ化水素と反応する無機充填剤及び／又は前記ポリオレフィン系樹脂が主成分であるコア層（Ｂ）、酸変性ポリオレフィン系樹脂及び／又はポリオレフィン系樹脂を主成分とする表面層（Ｃ）を順に備えるタブリード用フィルムにおいて、前記表面層（Ａ）における無機充填剤の含有量、及び前記表面層（Ｃ）における無機充填剤の含有量が、それぞれ０～１０重量％で、前記タブリード用フィルムがフッ化水素と反応する無機充填剤を９．０重量％以上含有することを特徴とするタブリード用フィルムが提供される。
　また、前記タブリード用フィルムがフッ化水素と反応する無機充填剤を９．６重量％以上含有することを特徴とするタブリード用フィルムが提供される。
　更に、前記タブリード用フィルム中のフッ化水素と反応する無機充填剤のメジアン径が１．０μｍ以下であることを特徴とするタブリード用フィルムが提供される。
　また、前記表面層（Ａ）の厚さが２３μｍ以上であることを特徴とするタブリード用フィルムが提供される。
　更に、前記表面層（Ａ）の厚さがタブリードフィルム全体の厚さの２３％以上であることを特徴とするタブリード用フィルムが提供される。
　また、前記コア層における前記フッ化水素と反応する無機充填剤の含有量が１３～６０重量％であることを特徴とするタブリード用フィルムが提供される。
　更に、前記表面層（Ａ）の厚さをｔ１、前記コア層（Ｂ）の厚さをｔ２、前記表面層（Ｃ）の厚さをｔ３としたとき、下記の式（１）及び式（２）を満たすことを特徴とするタブリード用フィルムが提供される。
式（１）　ｔ１≧ｔ３
式（２）　ｔ１：ｔ２：ｔ３＝２３～８０：１５～７２：５～６２
　また、前記フッ化水素と反応する無機充填剤が金属炭酸塩であることを特徴とするタブリード用フィルムが提供される。
　更に、前記金属炭酸塩が、炭酸カルシウムであることを特徴とするタブリード用フィルムが提供される。
　また、前記炭酸カルシウムが、合成炭酸カルシウムであることを特徴とするタブリード用フィルムが提供される。　
　また、金属端子の少なくとも一方の表面に、前記タブリード用フィルムが熱融着されたタブリードであって、前記金属端子の表面と前記タブリード用フィルムの前記表面層（Ａ）を熱融着したことを特徴とするタブリードが提供される。
　更に、前記金属端子の厚さをＴ（ｍｔ）、前記タブリード用フィルムの厚さをＴ（ｔｆ）としたとき、０．５Ｔ（ｍｔ）≦Ｔ（ｔｆ）であることを特徴とするタブリードが提供される。
　本発明のタブリード用フィルムは、酸変性ポリオレフィン系樹脂を主成分とする表面層（Ａ）、フッ化水素と反応する無機充填剤及び／又はポリオレフィン系樹脂を主成分とするコア層（Ｂ）、酸変性ポリオレフィン系樹脂及び／又はポリオレフィン系樹脂を主成分とする表面層（Ｃ）を順に備え、表面層（Ａ）における無機充填剤の含有量、及び表面層（Ｃ）における無機充填剤の含有量が、それぞれ０～１０重量％である為、タブリードの製造ラインやリチウム電池等の製造ラインを汚染することがない。
　また該フィルムがフッ化水素と反応する無機充填剤を９．０重量％以上含有する為、電池内部からフッ化水素が発生しても、該フッ化水素による金属端子の腐食や、腐食に起因する接着性の低下を効率よく抑制することができる。
　加えて、該フィルムがフッ化水素と反応する無機充填剤を９．６重量％以上含有することで、フッ化水素によるタブリード用フィルムと金属端子の接着力低下をより抑制することができる。
　特に、フッ化水素と反応する無機充填剤のメジアン径が１．０μｍ以下であることによりフッ化水素による接着性低下の抑制に適している。
　更に表面層（Ａ）の厚さが、２３μｍ以上、又はフィルム全体の厚さの２３％以上である為、金属端子と熱融着される際に、端子の角部において該樹脂層が途切れることが抑制される。
　またコア層におけるフッ化水素と反応する無機充填剤の含有量が１３～６０重量％であると、フッ化水素による金属端子の腐食を効果的に抑制でき、尚且つタブリード用フィルムの製膜性も安定する。
　更にまたフッ化水素と反応する無機充填剤が金属炭酸塩であると、高価な充填剤を用いることなく、フッ化水素による接着性の低下を特に抑制することができる。
本発明のタブリード用フィルムの模式的断面図である。 本発明のタブリードの模式的平面図（Ａ）と、そのα－α断面図（Ｂ）、そのβ－β断面図（Ｃ）である。 試験例１のタブリード断面のデジタルマイクロスコープの写真である。 試験例２のタブリード断面のデジタルマイクロスコープの写真である。 試験例３のタブリード断面のデジタルマイクロスコープの写真である。 試験例４のタブリード断面のデジタルマイクロスコープの写真である。 試験例５のタブリード断面のデジタルマイクロスコープの写真である。 実施例１～５、比較例１～３のタブリード用フィルムにおける炭酸カルシウムの添加量と電解液浸漬後の試験片の接着強度の関係を表すグラフである。 従来のタブリード用フィルムを用いたタブリードの模式的平面図（Ａ）と、そのα－α断面図（Ｂ）、そのβ－β断面図（Ｃ）である。
　以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。尚、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。また、本発明は以下の形態に限定されるものではなく、種々の形態をとることができる。
　図１は本発明のタブリード用フィルム１の模式的断面図である。本発明のタブリード用フィルム１は、表面層（Ａ）１１、コア層（Ｂ）１２、表面層（Ｃ）１３を順に備える。
［表面層（Ａ）］
　表面層（Ａ）１１は、後述するタブリードにおいて金属端子と接する層で、金属接着性に優れる酸変性ポリオレフィンを主成分とする。該酸変性ポリオレフィンは、酸変性されたポリオレフィンであれば特に制限されないが、不飽和カルボン酸又はその無水物でグラフト変性されたポリオレフィンが好適に用いられる。
　酸変性されるポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン、ホモポリプロピレン、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー等のポリプロピレン、エチレン－ブテン－プロピレンのターポリマー等を例示することができる。これらのポリオレフィンの中でも、ポリエチレン及びポリプロピレンが好適に用いられる。
　またポリオレフィンの酸変性に使用される不飽和カルボン酸又はその無水物としては、例えば、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。
　表面層（Ａ）１１は酸変性ポリオレフィンの一種或いはそれ以上を適宜選択し、これを主成分としていれば、変性されていないポリオレフィンや熱可塑性エラストマー等の他の樹脂を含んでいても良い。尚、本発明において「主成分」とは層を構成する成分のうち最も重量割合が大きい成分を意味する。
　該表面層（Ａ）１１は、無機充填剤の含有量が１０重量％以下である。無機充填剤の含有量が１０重量％を超えると、タブリード用フィルムと金属端子との接着性が低下する恐れがある。またタブリードを製造する工程において無機充填剤が脱落し、該製造ラインを汚染する恐れがある。表面層（Ａ）１１における無機充填剤の量は５重量％以下が好ましく、３重量％以下が好ましく、特に１重量％以下であることが好ましい。
　尚、無機充填剤としては、後述するフッ化水素と反応する無機充填剤に限るものではなく、アンチブロッキング剤なども無機充填剤に含まれる。
　本発明のタブリード用フィルム１は、表面層（Ａ）１１の厚さｔ１が、２３μｍ以上、特に２７μｍ以上、更には３０μｍ以上が好ましい。表面層（Ａ）１１の厚さｔ１が２３μｍ未満であると金属端子の角部において表面層（Ａ）１１が途切れ、金属端子がタブリード用フィルムのコア層と接する恐れがある。
　また、タブリード用フィルム全体における表面層（Ａ）１１の厚さｔ１の割合は、タブリード用フィルム１全体の厚さＴ（ｔｆ）の２３％以上（ｔ１≧０．２３Ｔ（ｔｆ））、８０％以下（ｔ１≦０．８Ｔ（ｔｆ））が好ましい。特に２７％、３０％、３３％、３５％、４０％または４５％の下限値から、７５％、７０％、６５％、６０％、５５％または５０％の上限値であることが好ましい。一般的なタブリードでは、タブリード用フィルム１の厚さＴ（ｔｆ）と、金属端子の厚さＴ（ｍｔ）がほぼ同等であるが、この場合、表面層（Ａ）１１の厚さｔ１が、フィルム１の厚さＴ（ｔｆ）の２３％未満であると、上述したように、金属端子の角部において表面層（Ａ）１１が途切れ、金属端子がタブリード用フィルム１のコア層（Ｂ）１２と接する恐れがある。また表面層（Ａ）１１の厚さｔ１が、フィルム１の８０％を超えると、コア層（Ｂ）１２が薄くなり過ぎ、十分な無機充填剤を含有できなくなったり、もう一方の表面層（Ｃ）１３が薄くなり過ぎ、リチウム電池等の外包材との接着性が低下したりする恐れがある。
［コア層（Ｂ）］
　本発明のタブリード用フィルム１におけるコア層（Ｂ）１２は、フッ化水素と反応する無機充填剤とポリオレフィン系樹脂からなり、これらのうちのいずれか一方、若しくは双方を主成分とする。
　フッ化水素と反応する無機充填剤は特に限定されるものではないが、特に、メジアン径が１．０μｍ以下のフッ化水素と反応する無機充填剤であることが好ましい。メジアン径が１．０μｍ以下のフッ化水素と反応する無機充填剤は、メジアン径が１．０μｍを超えるフッ化水素と反応する無機充填剤と比較して、同量の無機充填剤をタブリード用フィルムに含有させた場合に、フッ化水素による接着性低下をより抑制することができる。換言すれば、フッ化水素による接着性低下（接着性保持率）を同程度する際、メジアン径が１．０μｍ以下のフッ化水素と反応する無機充填剤は、メジアン径が１．０μｍを超えるフッ化水素と反応する無機充填剤よりも、タブリード用フィルムに含有させる量を少量とすることができる。このように、タブリード用フィルム中の含有量を少量にすることができることで、無機充填剤による製造時の不具合（押出工程での樹脂圧変動やスクリュー摩耗など）をより抑制することができる。
　尚、フッ化水素と反応する無機充填剤は、極めて小径に製造することが困難であることから、メジアン径の下限値は０．０５μｍ、０．１μｍまたは０．２μｍであることが好ましい。また、メジアン径の上限値は、０．８μｍ、０．６μｍまたは０．５μｍであることがフッ化水素による接着性低下をより抑制することができる点から特に好ましい。
　フッ化水素と反応する無機充填剤としては、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の金属炭酸塩を例示することができる。該金属炭酸塩の中でも炭酸カルシウムは安価で入手し易い為、好適に用いることができる。特に、合成炭酸カルシウムはフッ化水素をキャッチする機能に優れており、好適に利用することができる。該合成炭酸カルシウムは、例えば水酸化カルシウムを炭酸ガスと反応させることによって製造することができ、重質炭酸カルシウムよりも粒径（メジアン径）が小さい粒子を製造することが可能である。
　コア層（Ｂ）１２に用いられるポリオレフィン系樹脂も特に限定されるものではないが、例えば低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン、ホモポリプロピレン、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー等のポリプロピレン、エチレン－ブテン－プロピレンのターポリマー等を用いることができる。これらのポリオレフィンの中でも、ポリエチレン及びポリプロピレンが好ましくは用いられる。これらの一種あるいは複数種を選択して、コア層（Ｂ）１２を形成するポリオレフィン系樹脂とすればよい。
　尚、該コア層（Ｂ）１２は上述したポリオレフィン系樹脂の他に、熱可塑性エラストマー等の他の樹脂や着色剤等を含んでいても良い。しかしながら酸変性ポリオレフィンのような酸変性樹脂を含んでいると、親水性が高まり、耐水性が低下し、フッ化水素の発生を促進させる恐れがある。
　タブリード用フィルム１全体中にフッ化水素と反応する無機充填剤が９．０重量％以上含まれていれば、コア層（Ｂ）１２に配合されるフッ化水素と反応する無機充填剤の量は特に限定されない。しかしながらコア層（Ｂ）１２に配合されるフッ化水素と反応する無機充填剤の含有量は１３～６０重量％が好ましい。
　コア層（Ｂ）１２における該無機充填剤の含有量が１３重量％未満では、表面層（Ａ）の膜厚を２３％以上としながら、タブリード用フィルム１における該無機充填剤の含有量を９．０重量％以上とすることが困難となり、表面層（Ｃ）１３を薄くしたり、表面層（Ａ）１１や表面層（Ｃ）１３に該無機充填剤を添加したりする必要が生じる。
　またコア層（Ｂ）１２における該無機充填剤の含有量が６０重量％を超えると、コア層（Ｂ）１２用の樹脂組成物を押出機から押出す際に樹脂圧が変動し易く、該層の厚さが安定し難い。また無機充填剤によって押出機のスクリューが摩耗し、タブリード用フィルムに金属粉が混入する恐れが生じる。
　コア層（Ｂ）１２の厚さｔ２は、フィルム全体の厚さＴ（ｔｆ）の１５～７２％であることが好ましく、特に２０～６０％、更には２５～５０％であることが好ましい。コア層（Ｂ）１２の厚さｔ２がフィルム全体の厚さＴ（ｔｆ）の１５％未満では、タブリード用フィルム１に９．０重量％以上のフッ化水素と反応する無機充填剤を配合することが困難となる。またコア層（Ｂ）１２の厚さｔ２がフィルム全体厚さＴ（ｔｆ）の７２％を超えると、表面層（Ａ）１１や表面層（Ｃ）１３の厚さが薄くなり過ぎ、各層の機能を発揮できない恐れが生じる。
［表面層（Ｃ）］
　表面層（Ｃ）１３は、後述するタブリードにおいて最表層（金属端子と接しない表面層）となる層であって、リチウム電池等において外包材であるラミネートフィルムと熱融着される層である。該表面層（Ｃ）１３は酸変性ポリオレフィン系樹脂及び／又はポリオレフィン系樹脂を主成分とする。ラミネートフィルムのシーラント層が、タブリード用フィルムとの接着性に乏しい樹脂から成る場合、表面層（Ｃ）１３の主成分として酸変性ポリオレフィン系樹脂を選択するとよく、ラミネートフィルムのシーラント層が接着性に富む場合は、表面層（Ｃ）１３の主成分としてポリオレフィン系樹脂を選択するとよい。
　尚、酸変性ポリオレフィン系樹脂は、表面層（Ａ）１１の主成分として例示した樹脂と同様の樹脂を適宜採用することができ、ポリオレフィン系樹脂は、コア層（Ｂ）１２において例示した樹脂と同様の樹脂を採用することができる。
　表面層（Ｃ）１３の厚さｔ３は５μｍ以上であることが好ましい。５μｍ未満であると、製膜での厚み制御が困難であり、またラミネートフィルムのシーラント層との接着が不十分となる恐れがある。
　また、タブリード用フィルム１全体における表面層（Ｃ）１３の厚さｔ３の割合は、フィルム全体の厚さＴ（ｔｆ）の５～６２％であることが好ましく、特に１０～５０％、更には１５～３０％であることが好ましい。表面層（Ｃ）１３の厚さｔ３がフィルム全体の厚さＴ（ｔｆ）の５％未満では、ラミネートフィルムのシーラント層との接着が不十分となる恐れがある。また表面層（Ｃ）１３の厚さｔ３がフィルム全体の厚さＴ（ｔｆ）の６２％を超えると、表面層（Ａ）１１やコア層（Ｂ）１２の厚さが薄くなり過ぎ、各層の機能を発揮できない恐れが生じる。
　表面層（Ｃ）１３は、上述した表面層（Ａ）１１と同様に、無機充填剤の含有量が１０重量％以下である。無機充填剤の含有量が１０重量％を超えると、タブリード用フィルム１とラミネートフィルムとの接着性が低下する恐れがある。またタブリードを製造する工程やリチウム電池等を製造する工程において無機充填剤が脱落し、該製造ラインを汚染する恐れがある。表面層（Ｃ）１３における無機充填剤の量は５重量％以下が好ましく、３重量％以下が好ましく、特に１重量％以下であることが望ましい。
　以上、タブリード用フィルム１が表面層（Ａ）１１／コア層１２（Ｂ）／表面層（Ｃ）１３の３層フィルムである場合について説明したが、該フィルム１は本発明の効果を奏する範囲において他の樹脂層を含んでいても良い。
［タブリード］
　図２は本発明のタブリードＴＬの平面図（Ａ）とそのα―α断面図（Ｂ）である。
　本発明のタブリードＴＬは、本発明のタブリード用フィルム１と金属端子２とからなる。
［金属端子］
　金属端子２は、リチウム電池等の電極（正極又は負極）に電気的に接続される部材であり、金属材料により構成されている。金属端子２を構成する金属材料としては、特に制限されず、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅等が挙げられる。尚、リチウム電池等の正極に接続される金属端子は、通常、アルミニウム等により構成されている。また、リチウム電池等の負極に接続される金属端子は、通常、銅、ニッケル等により構成されている。
　金属端子２の表面は、耐電解液性を高める観点から、化成処理が施されていることが好ましい。例えば、金属端子がアルミニウムにより形成されている場合、化成処理の具体例としては、リン酸塩、クロム酸塩、フッ化物、トリアジンチオール化合物等の耐酸性被膜を形成する公知の方法が挙げられる。
　金属端子２の大きさは、使用される電池の大きさ等に応じて適宜設定すればよい。金属端子２の厚さＴ（ｍｔ）としては、好ましくは５０μｍ以上４００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以上３００μｍ以下が挙げられる。また、金属端子２の長さとしては、好ましくは１ｍｍ以上２００ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以上１５０ｍｍ以下が挙げられる。また、金属端子２の幅としては、好ましくは１ｍｍ以上２００ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以上１５０ｍｍ以下が挙げられる。
　尚、本発明のタブリード用フィルム１を用いれば、金属端子２が角部２ａにおいて面取りされていないものであっても、該角部２ａにおいて表面層（Ａ）１１が途切れにくい。よって本発明は面取りされていない金属端子２を用いる場合に、特にその効果を発揮する。
［タブリード用フィルム］
　タブリード用フィルム１を構成する各層の樹脂組成や厚さ、厚さの比率は上述した通りである。
　タブリード用フィルム１の全体の厚さＴ（ｔｆ）は特に限定されないが、電池の大きさ等により決定される金属端子２の厚さをＴ（ｍｔ）に基づき決定することが望ましい。詳しくは、０．５Ｔ（ｍｔ）≦Ｔ（ｔｆ）であることが望ましく、特に０．７Ｔ（ｍｔ）≦Ｔ（ｔｆ）であることが望ましく、更には０．８Ｔ（ｍｔ）≦Ｔ（ｔｆ）であることが望ましい。タブリード用フィルム１の厚さＴ（ｔｆ）が金属端子２の厚さＴ（ｍｔ）の０．５倍未満では、熱融着する際にタブリード用フィルム１が金属端子２の側辺部２ｂに回り込まず、該側辺部２ｂにおいてタブリード用フィルム１が端子２から浮き上がる恐れがある。
　尚、タブリード用フィルム１の厚さＴ（ｔｆ）が、金属端子２の厚さＴ（ｍｔ）よりも十分に厚いと、金属端子２からタブリード用フィルム１が浮き上がる問題は解消されるが、リチウム電池等の外包材に熱融着される際に、タブリード用フィルム１の側辺部１ａにおいて、外包材がタブリード用フィルム１から浮き上がる恐れがある。よってタブリード用フィルム１の厚さＴ（ｔｆ）は４００μｍ以下、特に２００μｍ以下、更には１５０μｍ以下であることが好ましい。
　また、金属端子２及びラミネートフィルムのシーラント層との接着を十分保つためには、タブリード用フィルム１の厚さＴ（ｔｆ）は５０μｍ以上、特に、７０μｍ以上、更には、７５μｍ以上であることが好ましい。
［試験例１］
　図９に示す酸変性ポリオレフィンを主成分とする表面層（Ａ）の途切れの問題を確認する為に、コア層（Ｂ）をグレーに着色したタブリード用フィルムを製造した。
　詳しくは、表面層（Ａ）が酸変性ポリプロピレンからなり、コア層（Ｂ）がポリプロピレンと着色剤（グレー顔料）とからなり、表面層（Ｃ）がポリプロピレンからなる三層構成のタブリード用フィルム（厚さ１００μｍ）を製造した。尚、フィルムの製造は共押出成形法により行った。各層の厚さは、表面層（Ａ）が５０μｍ、コア層（Ｂ）が３０μｍ、表面層（Ｃ）が２０μｍであった。
［試験例２～５］
　表１に記すように、重質炭酸カルシウムのコア層（B）中への添加の有無、且つ各層の厚さを変更した以外は、試験例１と同様にしてタブリード用フィルムを製造した。該フィルムを用いて途切れ性の評価を行った。
＜途切れ性の評価＞
　厚さ１００μｍのニッケル製端子の両面にタブリード用フィルムをヒートシールし、タブリードを作成する。尚、タブリード用フィルムは表面層（Ａ）がニッケル製端子と接するように配置する。またヒートシールは、シールバー温度は上下共に１６０℃、シール面圧１．０ＭＰａ、シール時間２秒の条件で行う。
　得られたタブリードを切断し、切断面をデジタルマイクロスコープにて観察する。金属端子がグレーに着色されたコア層（Ｂ）と接していたものを×、金属端子の角部において表面層（Ａ）が薄くなっていたものを△、金属端子の角部においても表面層（Ａ）が十分に厚く残っていたものを○と評価する。
　試験例１～５で製造したタブリード用フィルムの途切れ性の評価結果を表１に併せて記す。また試験例１のタブリード用フィルムを用いたタブリード断面のデジタルマイクロスコープの写真を図３に、試験例２のデジタルマイクロスコープの写真を図４に、試験例３のデジタルマイクロスコープの写真を図５に、試験例４のデジタルマイクロスコープの写真を図６に、試験例５のデジタルマイクロスコープの写真を図７に記す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表面層（Ａ）の厚さが、タブリード用フィルムの厚さの２３％以上である試験例１、２、４、５のタブリード用フィルムを用いたタブリードは、金属端子の角部においても酸変性ポリプロピレンからなる表面層（Ａ）が金属端子と接していた。特に表面層（Ａ）の厚さが５０％である試験例１のタブリードは、表面層（Ａ）がほとんど薄化していなかった。一方、表面層（Ａ）の厚さが全体の２０％である試験例３のタブリードは、金属端子の角部分がコア層（Ｂ）と接していた。コア層（Ｂ）はポリプロピレンを主成分とする為、接着性に劣る。
　また、各層厚みが同じであり、コア層（Ｂ）中に炭酸カルシウムを含有する試験例４と、含有しない試験例５を比較すると、どちらも金属端子の角部において表面層（Ａ）が同程度薄くなっており、炭酸カルシウムの有無による違いは見られなかった。
［比較例１～３、実施例１～４］
　表２に記す樹脂を用いて、表２に記す厚さのタブリード用フィルム（膜厚１００μｍ）を製造した。各フィルムのフッ化水素による接着性低下の評価は、以下の方法にて行った。
　また、使用する炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）のメジアン径の測定方法を以下に記す。
＜フッ化水素による接着性低下の評価＞
　厚さ１００μｍ、幅２０ｍｍのニッケル箔の両面に１５ｍｍ幅のタブリード用フィルムをヒートシールして試験片とする。尚、タブリード用フィルムは表面層（Ａ）がニッケル箔と接するように配置する。またヒートシールは、シールバー温度は上バー１９０℃、下バー２２０℃、シール面圧１．０ＭＰａ、シール時間３秒の条件で行った。
　試験片は２組作成し、１組の試験片を電解液（エチレンカーボネート：ジメチルカーボネート：ジエチルカーボネート＝１：１：１（ｖ／ｖ％）の溶媒にＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／Ｌの割合で添加したもの）に浸漬し、８５℃に加温して２時間保管する。
　シール直後の試験片と、電解液に２時間浸漬後の試験片とを、それぞれ１８０°剥離し、引張試験機（オートグラフ／(株)島津製作所製）にて接着強度（剥離強度）を測定する。尚、引張試験機の引張速度は１００ｍｍ／ｍｉｎ、測定雰囲気は２３℃、湿度５０％ＲＨとし、上バー側でヒートシールされたタブリード用フィルムを剥離して行う。
　測定により得られたデータから、接着性保持率（（「電解液に２時間浸漬後の接着強度」÷「シール直後の接着強度」）×１００）を算出した。＜炭酸カルシウムのメジアン径の測定方法＞
　使用する炭酸カルシウムのメジアン径は、レーザー回折式粒子径分布測定装置を用いて測定し、体積基準の粒子径の累積分布曲線において１０％、５０％および９０％に相当する粒子径を算出し、50％となる粒子径（メジアン径（Ｄ５０））を求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　実施例１～４のタブリード用フィルムは接着保持率を５０％以上保持するものであった。これはタブリード用フィルムに含まれる炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）がフッ化水素（ＨＦ）と反応し、フッ化水素をフッ化カルシウム（ＣａＦ２）の形でタブリード用フィルム内に閉じ込めた為と思われる。
　一方、比較例１～３のタブリード用フィルムは、初期接着力は良好であったが、２時間浸漬後の接着強度が著しく低かった。これは電解液中に含まれるフッ化水素により、ニッケル箔表面が腐食したためと思われる。
　実施例１～４、比較例１～３のタブリード用フィルムにおける炭酸カルシウムの添加量と接着性保持率の関係を図８に示す。タブリード用フィルム全体における炭酸カルシウムの添加量が０～７重量％の領域においては、添加量を増やしても接着強度は０でありタブリード用フィルムが金属端子から剥がれてしまった。また７～８．９重量％の領域においては、添加量が増えるに従い接着保持率は高くなっているが、接着保持率は５０％未満であった。一方、９．０～１１．５重量％の領域においては、添加量が増えるに従い接着保持率も高くなり、且つ接着性保持率も５０％を上回っていた。そして、添加量が１１．５重量％を超えると、接着性保持率が８０％の状態であまり変化しなくなっている。
［実施例５］
　実施例４で使用した炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３－２）から別の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３－３）を用いた以外は、実施例４と同様のタブリード用フィルムを製造し、シール直後の接着強度と電解液に２時間浸漬後の接着強度を測定し接着性保持率を算出した。実施例４で使用した炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３－２）と実施例５した炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３－３）の比較を表３に、実施例５の測定結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　実施例５のタブリード用フィルムにおける炭酸カルシウムの添加量と接着保持率の関係を図８に加える。
　約６０％の接着保持率を有するタブリード用フィルムとする場合、メジアン径が大きい炭酸カルシウムを用いた実施例５よりも、メジアン径が小さい炭酸カルシウムを用いた実施例１の方が、タブリード用フィルムに添加する炭酸カルシウムの量が３分の２の少量とすることができた。
１　　　　　　タブリード用フィルム
１１　　　　　表面層（Ａ）
１２　　　　　コア層（Ｂ）
１３　　　　　表面層（Ｃ）
１ａ　　　　　側辺部
２　　　　　　金属端子
２ａ　　　　　角部
２ｂ　　　　　側辺部
ＴＬ　　　　　タブリード

Claims (12)

  1. 　酸変性ポリオレフィン系樹脂を主成分とする表面層（Ａ）、フッ化水素と反応する無機充填剤とポリオレフィン系樹脂を含み、前記フッ化水素と反応する無機充填剤及び／又は前記ポリオレフィン系樹脂が主成分であるコア層（Ｂ）、酸変性ポリオレフィン系樹脂及び／又はポリオレフィン系樹脂を主成分とする表面層（Ｃ）を順に備えるタブリード用フィルムにおいて、
    　前記表面層（Ａ）における無機充填剤の含有量、及び前記表面層（Ｃ）における無機充填剤の含有量が、それぞれ０～１０重量％で、
    　前記タブリード用フィルムがフッ化水素と反応する無機充填剤を９．０重量％以上含有することを特徴とするタブリード用フィルム。
  2. 　前記タブリード用フィルムがフッ化水素と反応する無機充填剤を９．６重量％以上含有することを特徴とする請求項１記載のタブリード用フィルム。
  3. 　前記タブリード用フィルム中のフッ化水素と反応する無機充填剤のメジアン径が１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のタブリード用フィルム。
  4. 　前記表面層（Ａ）の厚さが２３μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のタブリード用フィルム。
  5. 　前記表面層（Ａ）の厚さがタブリードフィルム全体の厚さの２３％以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のタブリード用フィルム。
  6. 　前記コア層（Ｂ）におけるフッ化水素と反応する無機充填剤の含有量が１３～６０重量％であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のタブリード用フィルム。
  7. 　前記表面層（Ａ）の厚さをｔ１、前記コア層（Ｂ）の厚さをｔ２、前記表面層（Ｃ）の厚さをｔ３としたとき、下記の式（１）及び式（２）を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のタブリード用フィルム。
    式（１）　ｔ１≧ｔ３
    式（２）　ｔ１：ｔ２：ｔ３＝２３～８０：１５～７２：５～６２
  8. 　前記タブリード用フィルム中のフッ化水素と反応する無機充填剤が金属炭酸塩であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のタブリード用フィルム。
  9. 　前記金属炭酸塩が、炭酸カルシウムであることを特徴とする請求項８記載のタブリード用フィルム。
  10. 　前記炭酸カルシウムが、合成炭酸カルシウムであることを特徴とする請求項９記載のタブリード用フィルム。
  11. 　金属端子の少なくとも一方の表面に、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のタブリード用フィルムが熱融着されたタブリードであって、前記金属端子の表面と前記タブリード用フィルムの前記表面層（Ａ）を熱融着したことを特徴とするタブリード。
  12. 　前記金属端子の厚さをＴ（ｍｔ）、前記タブリード用フィルムの厚さをＴ（ｔｆ）としたとき、０．５Ｔ（ｍｔ）≦Ｔ（ｔｆ）であることを特徴とする請求項１１記載のタブリード。
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