WO2021166529A1 - 端子用樹脂フィルム及びそれを用いた蓄電デバイス - Google Patents

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Definitions

  • the present disclosure relates to a resin film for terminals and a power storage device using the same.
  • metal cans have often been used as packaging materials for the above-mentioned lithium-ion secondary batteries, but because the manufacturing cost is low in response to the demand for thinner and more diversified products to be applied.
  • a packaging material in which a laminate obtained by laminating a metal layer (for example, aluminum foil) and a resin film is formed into a bag is widely used.
  • the laminated lithium-ion secondary battery in which the battery body is housed and sealed inside the above packaging material is provided with a current extraction terminal called a tab.
  • the tab is connected to the negative electrode or positive electrode of the battery body and covers the metal terminal (sometimes called “tab lead") extending outside the packaging material (exterior material) and a part of the outer peripheral surface of the metal terminal.
  • It has a resin film for terminals (sometimes referred to as "tab sealant") and (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • the resin film for terminals is fused to metal terminals.
  • An organic solvent is generally used as an electrolytic solution in a power storage device, but when the power storage device is exposed to a high temperature, the organic solvent volatilizes or decomposes due to a temperature rise to generate a flammable gas.
  • the pressure inside the packaging material may increase. If the temperature rise and the pressure inside the packaging material increase, the packaging material will be excessively expanded, and the risk of problems such as rupture and explosion will increase. Therefore, in order to prevent the above-mentioned problems from occurring, the power storage device is provided with safety measures so that the gas can be released to the outside when the pressure inside the packaging material rises excessively.
  • Patent Document 4 proposes a battery case having an explosion-proof structure provided with a half-cut portion by laser light irradiation.
  • Patent Document 5 proposes a battery packaging material that can be opened when the set temperature is reached by defining the melting point of the sealant layer in the packaging material, and can suppress excessive expansion and runaway of the battery reaction. ing.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-4316 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-218766 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-259739 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-327406 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-170720
  • the battery case described in Patent Document 4 has a problem of poor manufacturing efficiency because it requires equipment and a process for forming an explosion-proof structure by laser light irradiation. Further, by providing the heart-cut portion, there is also a problem that the barrier property and the impact resistance are likely to be lowered.
  • the battery packaging material described in Patent Document 5 since the entire sealant layer can be cleaved at a set temperature, the cleaving range is wide and the organic solvent may leak out. In addition, since the cleavage range is wide, there is a problem that it is difficult to confirm whether or not the cleavage actually occurred.
  • the present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is excellent in opening property in a high temperature environment and adhesion to an exterior material and a metal terminal in a room temperature environment, and safety of a power storage device. It is an object of the present invention to provide a resin film for terminals capable of increasing the temperature, and a power storage device using the same.
  • the present disclosure is a resin film for terminals for covering a part of outer peripheral surfaces of metal terminals constituting a power storage device, wherein (A) polyethylene and (B) the above (A).
  • a resin film for terminals provided with a resin layer containing a compatibilizer having a portion compatible with polyethylene and a portion compatible with polypropylene.
  • a polypropylene (PP) resin film is widely used as a terminal resin film.
  • the resin film for terminals made of PP has a high melting point, it is difficult to open it even at a high temperature, and it is difficult to function as a safety valve for preventing excessive expansion of the power storage device and runaway battery reaction in a high temperature environment.
  • polyethylene (PE) has a low melting point, so that it has excellent openability in a high temperature environment and is effective as a safety valve.
  • the PE resin film for terminals does not have sufficient adhesion to the exterior material, and it is difficult to satisfy the basic characteristics of the resin film for terminals. This is because a PP sealant layer is generally used as the sealant layer of the exterior material.
  • the present inventor has studied a resin film for terminals in which PE and PP are used in combination.
  • the adhesion to the exterior material was still insufficient.
  • the present inventor presumes that this is because PP and PE form a sea-island interface and the interface is easily cracked, so that sufficient strength cannot be obtained.
  • the present inventor has used (A) polyethylene and (B) a compatibilizer having a portion compatible with polyethylene and a portion compatible with polypropylene for terminals. It has been found that by incorporating the resin film into the resin layer constituting the resin film, it is possible to achieve both openability in a high temperature environment and adhesion to an exterior material and a metal terminal in a room temperature environment. By having the (B) compatibilizer have a portion compatible with (A) polyethylene, the adhesion strength between the (B) compatibilizer and (A) polyethylene can be increased, and the portion compatible with polypropylene can be formed.
  • the adhesion strength between the terminal resin film and the sealant layer of the exterior material can be increased via the compatibilizer. Therefore, since the resin layer of the resin film for terminals contains polyethylene (A), excellent opening properties in a high temperature environment and excellent adhesion to metal terminals in a room temperature environment can be obtained. By further containing (B) a compatibilizer, the resin layer can obtain excellent adhesion to the exterior material in a room temperature environment without impairing the effect of (A) polyethylene. , The safety of the power storage device can be improved.
  • the compatibilizer (B) may be a block copolymer or a graft copolymer.
  • (B) compatibilizer is a block copolymer or a graft copolymer
  • (A) compatibility with polyethylene and adhesion of the exterior material to the sealant layer can be further improved.
  • the compatibilizer (B) may have an amorphous unit.
  • the opening property in a high temperature environment can be further improved.
  • the mass ratio ((A) / (B)) of the polyethylene (A) contained in the resin layer and the compatibilizer (B) may be 0.15 to 30. .. If the ratio of the (B) compatibilizer to (A) polyethylene is too small, the adhesion of the exterior material to the sealant layer tends to decrease, and if it is too large, the adhesion to the metal terminal tends to decrease. be.
  • the mass ratio ((A) / (B)) within the above range, it is possible to achieve both the adhesion of the exterior material to the sealant layer and the adhesion to the metal terminal at a higher level.
  • the resin layer may further contain (C) polypropylene.
  • the sealing strength at a temperature lower than the target opening temperature for example, 130 ° C.
  • the opening temperature can be controlled. ..
  • the resin layer may contain a resin having a polar group.
  • at least one of the above-mentioned (A) polyethylene, (B) compatibilizer and (C) polypropylene may be a resin having a polar group, or a resin having a polar group different from these may be used. ..
  • the resin layer contains a resin having a polar group, the adhesion to the metal terminal can be further improved.
  • the terminal resin film is composed of three or more layers, and the layers arranged on at least both surfaces of the terminal resin film may be the resin layer. Since both surfaces are the resin layers, it is possible to obtain excellent opening properties in a high temperature environment and excellent adhesion to exterior materials and metal terminals in a room temperature environment. Further, by forming a multilayer structure of three or more layers, it is possible to arrange intermediate layers having various functions between the resin layers on both surfaces. For example, by providing an insulating layer as an intermediate layer, the insulating property can be further improved. Further, by arranging the resin layers on both surfaces, it is possible to suppress the occurrence of curl of the terminal resin film.
  • the present disclosure also includes a power storage device main body, a metal terminal electrically connected to the power storage device body, an exterior material that sandwiches the metal terminal and accommodates the power storage device body, and a part of the metal terminal.
  • the terminal resin film of the present disclosure which is arranged between the metal terminal and the exterior material so as to cover the outer peripheral surface, is provided, and the exterior material has polypropylene on the surface in contact with the terminal resin film.
  • a power storage device having a sealant layer containing the material.
  • Such a power storage device has excellent openability in a high temperature environment and adhesion between an exterior material and a metal terminal and a resin film for terminals in a room temperature environment, and has high safety.
  • a resin film for terminals which has excellent openability in a high temperature environment and adhesion to an exterior material and a metal terminal in a room temperature environment, and can enhance the safety of a power storage device, and a resin film thereof. It is possible to provide a power storage device using the above.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the terminal resin film and metal terminal shown in FIG. 1 in the AA line direction. It is a schematic diagram explaining the method of making the sample for heat seal strength measurement in an Example.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a power storage device according to an embodiment of the present disclosure.
  • a lithium ion secondary battery is illustrated as an example of the power storage device 10, and the following description will be given.
  • the lithium ion secondary battery having the configuration shown in FIG. 1 may be referred to as a battery pack or a battery cell.
  • the power storage device 10 shown in FIG. 1 is a lithium ion secondary battery, and includes a power storage device main body 11, an exterior material 13, a pair of metal terminals 14 (tab leads), a terminal resin film 16 (tab sealant), and the like. Has.
  • the power storage device body 11 is a battery body that charges and discharges.
  • the exterior material 13 sandwiches the metal terminal 14 and accommodates the power storage device main body 11.
  • the exterior material 13 covers the surface of the power storage device main body 11 and is arranged so as to come into contact with a part of the terminal resin film 16.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a cut surface of the exterior material shown in FIG.
  • the same components as those of the structure shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
  • the exterior material 13 includes an inner layer 21, an inner layer side adhesive layer 22, a corrosion prevention treatment layer 23-1, a metal layer barrier layer 24, and a corrosion prevention treatment layer 23.
  • the outer layer side adhesive layer 25, and the outer layer 26 are sequentially laminated to form a seven-layer structure.
  • the inner layer 21 is, for example, a sealant layer that imparts sealing properties to the exterior material 13 by heat sealing, and is a layer that is arranged inside when the power storage device 10 is assembled and is heat-sealed (heat-sealed).
  • a polyolefin resin or an acid-modified polyolefin resin obtained by graft-modifying a polyolefin resin with maleic anhydride or the like can be used.
  • the polyolefin resin for example, low-density, medium-density, high-density polyethylene; ethylene- ⁇ -olefin copolymer; homo, block, or random polypropylene; propylene- ⁇ -olefin copolymer and the like can be used.
  • the polyolefin resin preferably contains polypropylene.
  • the inner layer 21 may be formed by using a single-layer film or a multilayer film in which a plurality of layers are laminated, depending on the required function. Specifically, for example, in order to impart moisture resistance, a multilayer film in which a resin such as an ethylene-cyclic olefin copolymer or polymethylpentene is interposed may be used. Further, the inner layer 21 may contain, for example, various additives (for example, flame retardant, slip agent, anti-blocking agent, antioxidant, light stabilizer, tackifier, etc.).
  • additives for example, flame retardant, slip agent, anti-blocking agent, antioxidant, light stabilizer, tackifier, etc.
  • the thickness of the inner layer 21 is preferably set in the range of, for example, 10 to 150 ⁇ m, more preferably 30 to 80 ⁇ m.
  • the thickness of the inner layer 21 is 10 ⁇ m or more, the heat seal adhesion between the exterior materials 13 and the adhesion with the terminal resin film 16 are sufficiently excellent. Further, when the thickness of the inner layer 21 is 150 ⁇ m or less, the cost increase of the exterior material 13 can be suppressed.
  • a known adhesive such as a general dry lamination adhesive or an acid-modified heat-sealing resin can be appropriately selected and used.
  • the corrosion prevention treatment layers 23-1 and 23-2 are formed on both surfaces of the barrier layer 24 in terms of performance, but in consideration of cost, they are formed on the inner layer side adhesive layer 22 side.
  • the corrosion prevention treatment layer 23-1 may be arranged only on the surface of the barrier layer 24 to be located.
  • the barrier layer 24 is, for example, a conductive metal layer.
  • Examples of the material of the barrier layer 24 include aluminum and stainless steel, but aluminum is preferable from the viewpoint of cost, mass (density), and the like.
  • outer layer side adhesive layer 25 for example, a general polyurethane-based adhesive containing a polyester polyol, a polyether polyol, an acrylic polyol, or the like as a main component can be used.
  • the outer layer 26 for example, a single-layer film such as nylon or polyethylene terephthalate (PET) or a multilayer film can be used. Similar to the inner layer 21, the outer layer 26 may contain, for example, various additives (for example, flame retardant, slip agent, antiblocking agent, antioxidant, light stabilizer, tackifier, etc.). Further, the outer layer 26 may have a protective layer formed by laminating an insoluble resin in the electrolytic solution or coating the electrolytic solution with an insoluble resin component, for example, as a measure against liquid leakage. ..
  • various additives for example, flame retardant, slip agent, antiblocking agent, antioxidant, light stabilizer, tackifier, etc.
  • the outer layer 26 may have a protective layer formed by laminating an insoluble resin in the electrolytic solution or coating the electrolytic solution with an insoluble resin component, for example, as a measure against liquid leakage. ..
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the terminal resin film and metal terminal shown in FIG. 1 in the AA line direction.
  • the same components as those of the structure shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
  • a pair (two in the case of FIG. 1) of metal terminals 14 has, for example, a metal terminal body 14-1 and a corrosion prevention layer 14-2.
  • one metal terminal body 14-1 is electrically connected to the positive electrode of the power storage device body 11, and the other metal terminal body 14-1 is the power storage device body 11. It is electrically connected to the negative electrode of.
  • the pair of metal terminal main bodies 14-1 extend in a direction away from the power storage device main body 11, and a part thereof is exposed from the exterior material 13.
  • the shape of the pair of metal terminal bodies 14-1 can be, for example, a flat plate shape.
  • Metal can be used as the material of the metal terminal body 14-1.
  • the metal used as the material of the metal terminal main body 14-1 is preferably determined in consideration of the structure of the power storage device main body 11, the material of each component of the power storage device main body 11, and the like.
  • the power storage device 10 is a lithium ion secondary battery
  • aluminum is used as the positive electrode current collector and copper is used as the negative electrode current collector.
  • an aluminum material having a purity of 97% or more such as 1N30 as the material of the metal terminal main body 14-1 connected to the positive electrode of the power storage device main body 11. be.
  • the metal terminal body 14-1 is bent, it is preferable to use an O material tempered by sufficient annealing for the purpose of adding flexibility.
  • As the material of the metal terminal main body 14-1 connected to the negative electrode of the power storage device main body 11 it is preferable to use copper or nickel having a nickel plating layer formed on the surface.
  • the thickness of the metal terminal body 14-1 can be set according to the size and capacity of the lithium ion secondary battery. When the lithium ion secondary battery is small, the thickness of the metal terminal body 14-1 may be, for example, 50 ⁇ m or more. Further, in the case of a large-sized lithium ion secondary battery for storage and in-vehicle use, the thickness of the metal terminal body 14-1 can be appropriately set within the range of, for example, 100 to 500 ⁇ m.
  • the corrosion prevention layer 14-2 is arranged so as to cover at least a part of the surface of the metal terminal body 14-1.
  • the electrolytic solution contains a corrosive component such as LiPF 6.
  • the corrosion prevention layer 14-2 is a layer for suppressing corrosion of the metal terminal body 14-1 from corrosive components such as LiPF 6 contained in the electrolytic solution.
  • the terminal resin film 16 is arranged so as to cover a part of the outer peripheral surface of the metal terminal 14.
  • the terminal resin film 16 includes a first resin layer 31 that contacts the outer peripheral side surface of the metal terminal 14, a second resin layer 32 that contacts the exterior material 13, and a first resin layer 31.
  • the intermediate layer 33 arranged between the second resin layer 32 and the intermediate layer 33 is laminated, and includes three or more layers.
  • the first resin layer 31 is arranged on one surface of the terminal resin film 16, and the second resin layer 32 is on the surface of the terminal resin film 16 opposite to the first resin layer 31. Have been placed.
  • the terminal resin film 16 may be composed of one layer or two layers, or may be composed of four or more layers.
  • the first resin layer 31 is arranged so as to cover the outer peripheral surface of the metal terminal 14 so as to seal the circumferential direction of the metal terminal 14 and to bring the terminal resin film 16 and the metal terminal 14 into close contact with each other.
  • the second resin layer 32 has a function of sealing the inside of the exterior material 13 by being fused with the exterior material 13.
  • the first resin layer 31 and the second resin layer 32 are compatible with (A) polyethylene (hereinafter, also referred to as “component (A)”) and (B) polyethylene (A). It contains a compatibilizer (hereinafter, also referred to as “component (B)”) having a site and a site compatible with polypropylene. Further, the first resin layer 31 and the second resin layer 32 may further contain (C) polypropylene (hereinafter, also referred to as “(C) component”). Further, the first resin layer 31 and the second resin layer 32 may contain a resin having a polar group.
  • the resin having a polar group may be any of the components (A) to (C), and the resin having a (D) polar group which is a component different from the components (A) to (C). (Hereinafter, it may also be referred to as “component (D)”).
  • polyethylene (A) examples include ultra-low density polyethylene (VLDPE), low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), medium density polyethylene (MDPE), high density polyethylene (HDPE) and the like. Be done. Among these, LDPE and LLDPE are preferably used from the viewpoint of further improving the heat-sealing property and the heat-sealing strength.
  • VLDPE ultra-low density polyethylene
  • LDPE low density polyethylene
  • LLDPE linear low density polyethylene
  • MDPE medium density polyethylene
  • HDPE high density polyethylene
  • Polyethylene may contain modified polyethylene having a polar group. Since the polyethylene (A) has a polar group, the adhesion between the first resin layer 31 and the metal terminal 14 can be further improved.
  • the polar group include a hydroxyl group, a glycidyl group, an amide group, an imino group, an oxazoline group, an acid anhydride group, a carboxyl group, an ester group and the like. From the viewpoint of reactivity, an acid anhydride group (particularly a group derived from maleic anhydride) is preferable as the polar group.
  • the modified polyethylene may be an acid-modified polyethylene obtained by graft-modifying polyethylene with maleic anhydride or the like. Specific product examples of the modified polyethylene include, for example, "Admer” manufactured by Mitsui Chemicals Corporation, "Modic” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and the like.
  • (A) Polyethylene may be used alone or in combination of two or more.
  • the melting point of polyethylene is preferably 80 to 135 ° C, more preferably 100 to 125 ° C.
  • the melting point of the resin can be determined by measuring with a differential scanning calorimetry (DSC) and reading the peak temperature with the peak top having the largest heat of dissolution as the main peak.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • the content of polyethylene (A) is preferably 5 to 95% by mass, preferably 10 to 75% by mass, based on the total amount of each layer. More preferred.
  • the content of polyethylene is 5% by mass or more, the opening property in a high temperature environment and the adhesion to a metal terminal in a room temperature environment tend to be further improved, and when the content is 95% by mass or less. If there is, the adhesion to the exterior material in a room temperature environment tends to be further improved.
  • the compatibilizer (B) has a portion compatible with (A) polyethylene and a portion compatible with polypropylene, and has a function of improving the adhesion between the second resin layer 32 and the exterior material 13. .
  • the (B) compatibilizer determines the adhesion strength of the sea-island interface between (A) polyethylene and (C) polypropylene. It also has a function to improve.
  • Examples of the (B) compatibilizer include ethylene-propylene rubber (EPR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), and (A) a block copolymer having a site compatible with polyethylene and a site compatible with polypropylene. , And (A) a graft copolymer having a site compatible with polyethylene and a site compatible with polypropylene.
  • EPR ethylene-propylene rubber
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • A a block copolymer having a site compatible with polyethylene and a site compatible with polypropylene.
  • A a graft copolymer having a site compatible with polyethylene and a site compatible with polypropylene.
  • Examples of the block copolymer include a block copolymer composed of a crystalline polyethylene unit and an ethylene / butylene copolymer unit, and a block composed of a polyethylene unit and an ethylene / 1-octene copolymer unit. Examples thereof include a copolymer, a block copolymer composed of a polypropylene unit and a polyethylene unit, and the like. Further, examples of the graft copolymer include a graft copolymer in which a polyethylene unit is grafted on polypropylene. Each unit constituting the copolymer may be a crystalline unit or an amorphous unit.
  • compatibilizer it is preferable to use a block copolymer or a graft copolymer from the viewpoint of compatibility, and it is preferable to use one having an amorphous unit from the viewpoint of openability.
  • compatibilizer one type can be used alone or two or more types can be used in combination.
  • the content ratio of the portion compatible with (A) polyethylene and the portion compatible with polypropylene ((A) the mass ratio of the portion compatible with polyethylene / the portion compatible with polypropylene). ) Is preferably 1/9 to 9/1, more preferably 2/8 to 8/2, and even more preferably 3/7 to 7/3.
  • this content ratio is 1/9 or more, the adhesion strength between (B) the compatibilizer and (A) polyethylene can be further enhanced.
  • the content ratio is 9/1 or less, the adhesion strength between the terminal resin film and the sealant layer of the exterior material can be further enhanced via the (B) compatibilizer.
  • the mass ratio ((A) / (B)) of (A) polyethylene and (B) compatibilizer may be 0.15 to 30. It is preferably 0.5 to 10, more preferably 1.0 to 5, and even more preferably 1.0 to 5.
  • this mass ratio ((A) / (B)) is 0.15 or more, the opening property in a high temperature environment and the adhesion to the metal terminal in a room temperature environment tend to be further improved.
  • (C) polypropylene homopolypropylene, random polypropylene, block polypropylene and the like can be used. Among these, it is preferable to use random polypropylene having a melting point of 110 to 150 ° C. from the viewpoint of opening property and impact resistance in a high temperature environment.
  • Polypropylene may contain modified polypropylene having a polar group. Since polypropylene has a polar group, the adhesion between the first resin layer 31 and the metal terminal 14 can be further improved.
  • the polar group include a hydroxyl group, a glycidyl group, an amide group, an imino group, an oxazoline group, an acid anhydride group, a carboxyl group, an ester group and the like. From the viewpoint of reactivity, an acid anhydride group (particularly a group derived from maleic anhydride) is preferable as the polar group.
  • the modified polypropylene may be an acid-modified polypropylene obtained by graft-modifying polypropylene with maleic anhydride or the like.
  • modified polypropylene include, for example, "Admer” manufactured by Mitsui Chemicals Corporation, “Modic” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “Toyo Tuck” manufactured by Toyobo Co., Ltd., and “Toyo Tuck” manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. Examples include “Umex Sunstack”.
  • C Polypropylene may be used alone or in combination of two or more.
  • the melting point of (C) polypropylene is preferably 110 to 165 ° C, more preferably 120 to 150 ° C.
  • C When the melting point of polypropylene is 165 ° C. or lower, deterioration of opening property in a high temperature environment can be suppressed, and when it is 110 ° C. or higher, it is less than the target opening temperature (for example, 130 ° C.).
  • the sealing strength at a temperature (for example, 100 ° C.) can be further improved, and the opening temperature can be appropriately controlled.
  • the content thereof is preferably 5 to 95% by mass, preferably 30 to 80%, based on the total amount of each layer. More preferably, it is by mass%.
  • the sealing strength at a temperature lower than the target opening temperature (for example, 130 ° C.) (for example, 100 ° C.) can be further improved, and the opening temperature can be appropriately adjusted. Can be controlled.
  • the content of (C) polypropylene is 95% by mass or less, it is possible to suppress a decrease in openability in a high temperature environment.
  • the first resin layer 31 and the second resin layer 32 may contain a resin having a (D) polar group (hereinafter, also referred to as “polar resin”) in addition to the above components (A) to (C). good.
  • the polar resin (D) is effectively added when none of the above components (A) to (C) has a polar group, but is one of the above components (A) to (C). If the above has a polar group, it may be further added.
  • Examples of the polar group contained in the (D) polar resin include a hydroxyl group, a glycidyl group, an amide group, an imino group, an oxazoline group, an acid anhydride group, a carboxyl group, an ester group and the like. From the viewpoint of reactivity, an acid anhydride group (particularly a group derived from maleic anhydride) is preferable as the polar group. Further, it is more preferable that the (D) polar resin has a portion that is partially compatible with (A) polyethylene.
  • the polar resin (D) other than the above components (A) to (C) is not particularly limited, but is, for example, a copolymer of an olefin such as ethylene or propylene and another monomer copolymerizable with the olefin. Can be mentioned.
  • a resin having a polar group can be obtained by using a monomer having a polar group as another monomer.
  • Examples of such (D) polar resin include ethylene / acrylic acid / glycidyl methacrylate copolymer, polyhydroxypolyolefin oligomer and the like.
  • the polar resin (D) one type can be used alone or two or more types can be used in combination.
  • the content thereof is preferably 1 to 20% by mass based on the total amount of each layer, and 5 to 5 to More preferably, it is 15% by mass.
  • the content of the polar resin is 1% by mass or more, the adhesion to the metal terminal tends to be further improved in a room temperature environment, and when it is 20% by mass or less, the package is opened in a high temperature environment. There is a tendency that it is easy to suppress a decrease in property and adhesion to the exterior material in a room temperature environment.
  • the proportion of the resin having a polar group is preferably 40% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, from the viewpoint of further improving the adhesion to the metal terminal in a room temperature environment.
  • Additives other than the above-mentioned components may be added to the first resin layer 31 and the second resin layer 32.
  • the additive include an antioxidant, a slip agent, a flame retardant, an antiblocking agent, a light stabilizer, a dehydrating agent, a tackifier, a crystal nucleating agent and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the thickness of the first resin layer 31 and the second resin layer 32 is preferably 10 to 100 ⁇ m, more preferably 15 to 50 ⁇ m.
  • the thickness of the first resin layer 31 and the second resin layer 32 is 10 ⁇ m or more, the adhesion to the metal terminal 14 is sufficiently excellent. Further, when the thickness of the first resin layer 31 is 100 ⁇ m or less, the cost increase of the terminal resin film 16 can be suppressed.
  • the first resin layer 31 and the second resin layer 32 have at least one peak top of the amount of heat of dissolution measured by DSC, and the peak top is in the range of 80 to 135 ° C., more preferably 100 to 125. It is preferably present in the range of ° C. By satisfying the above conditions, the openability in a high temperature environment can be further improved. Further, the first resin layer 31 and the second resin layer 32 preferably have a second peak top located at a temperature higher than that of the first peak top of the amount of heat of dissolution, and the second peak top is It is preferably present in the range of 110 to 165 ° C, more preferably in the range of 120 to 150 ° C. Since this second peak top appears, it is possible to further improve the non-opening property in a non-high temperature environment in addition to the opening property in a high temperature environment.
  • the intermediate layer 33 is arranged between the first resin layer 31 and the second resin layer 32. One surface of the intermediate layer 33 is covered with the first resin layer 31, and the other surface is covered with the second resin layer 32.
  • the intermediate layer 33 is preferably an insulating layer.
  • the insulating layer has insulation properties when the sealant (the sealant layer of the exterior material and the first and second resin layers of the resin film for terminals) flows out during heat sealing and the exposed metal layer of the exterior material comes into contact with the metal terminals. It is a layer to prevent the decrease. Therefore, the insulating layer is preferably formed by using a resin having a high melting point or a glass transition temperature that does not flow out during heat sealing.
  • the resin constituting the insulating layer for example, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyphenylene sulfide, polymethylpentene, polyacetal, cyclic polyolefin, polyamide, polycarbonate, polyphenylene ether, polypropylene and the like can be used.
  • polypropylene is preferably used, and block polypropylene is particularly preferable, from the viewpoints of film forming property, interlayer adhesion, impact resistance, and the like.
  • the compatibilizer (B) contained in the first resin layer 31 and the second resin layer 32 not only adheres to the exterior material but also adheres to the insulating layer. The sex can also be improved.
  • These resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the insulating layer may be colored by adding a pigment to the insulating layer.
  • a pigment By coloring the insulating layer, it is possible to improve the visibility of the terminal resin film 16. Thereby, the inspection of the terminal resin film 16 (specifically, for example, the inspection of whether or not the terminal resin film 16 is attached to the metal terminal 14, the inspection of the attachment position of the terminal resin film 16 with respect to the metal terminal 14). Etc.) can be improved.
  • the pigment include copper oxide, cobalt oxide, zinc oxide, titanium oxide, carbon black, barium sulfate, quinacridone pigment, polyazo pigment, isoindolinone pigment and the like.
  • the intermediate layer 33 may be a layer having a structure other than the above-mentioned insulating layer.
  • the intermediate layer 33 is a layer that satisfies one or more requirements of, for example, a layer containing a resin having a crosslinked structure (crosslinked layer), a layer containing at least one selected from the group consisting of fillers and fibers (reinforced layer). It may be.
  • Examples of the resin having a crosslinked structure in the crosslinked layer include crosslinked acrylic resin, epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, polyurethane resin and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • examples of the filler include silica particles, alumina particles, barium sulfate particles, calcium carbonate particles, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the average particle size of the filler is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, and the content of the filler is preferably 0.5 to 20% by mass based on the total amount of the reinforcing layer (intermediate layer 33).
  • examples of the fiber include a cellulose resin and a fiber made of a resin having a melting point of 200 ° C. or higher used for the heat-resistant layer. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the fiber width of the fiber is preferably 10 nm to 10 ⁇ m, and the fiber content is preferably 0.5 to 70% by mass based on the total amount of the reinforcing layer (intermediate layer 33). Further, the fibers may form a non-woven fabric.
  • the reinforcing layer can be a layer in which the above-mentioned filler and / or fiber is dispersed in the above-mentioned polyolefin resin, a resin having a melting point of 200 ° C. or higher, a resin having a crosslinked structure, or the like.
  • the intermediate layer 33 does not have to have a single-layer structure, and may have a multi-layer structure in which a plurality of resin layers are bonded together, for example, via an adhesive. Therefore, the intermediate layer 33 may have a multilayer structure including two or more of the insulating layer, the crosslinked layer, and the reinforcing layer.
  • the thickness of the intermediate layer 33 (in the case of a multi-layer structure, the total thickness thereof) can be appropriately set within the range of, for example, 10 to 200 ⁇ m, and is preferably 20 to 100 ⁇ m. It is important that the thickness of the intermediate layer 33 is balanced with the thickness of the metal terminal 14 and the first resin layer 31, and when the thickness of the first resin layer 31 and the metal terminal 14 is thick, the intermediate layer is used. The thickness of 33 may be increased accordingly.
  • the total thickness of the first resin layer 31, the second resin layer 32, and the intermediate layer 33 is determined from the viewpoint of heat sealability, embedding property of metal terminals, and insulating property. It is preferably 10 to 500 ⁇ m, more preferably 15 to 300 ⁇ m, and even more preferably 30 to 200 ⁇ m.
  • the ratio of the thicknesses of the first resin layer 31, the intermediate layer 33, and the second resin layer 32 is such that the intermediate layer 33 is an insulating layer.
  • the thicknesses of the first resin layer 31 and the second resin layer 32 may be the same, for example, 2: 1: 2, 1: 2: 1, 1: 1: 1.
  • the thickness of the first resin layer 31 in contact with the metal terminals is set to the thickness of the second resin layer 32, such as 1: 1, 2: 2: 1, 5: 3: 2. It may be thicker than the thickness of.
  • the layer 33 may be 1: 3 to 3: 1 and may be 1: 2 to 2: 1.
  • the layer 33 may be 4: 1 to 1: 1 or 3: 1 to 1: 1 and is a ratio of the thickness of the second resin layer 32 to the thickness of the intermediate layer 33 (second).
  • the resin layer 32: intermediate layer 33) may be 1: 3 to 3: 1 or 1: 2 to 2: 1.
  • the terminal resin film 16 having a three-layer structure has been described as an example, but it is described between the intermediate layer 33 and the first resin layer 31, and between the intermediate layer 33 and the second resin layer.
  • a second intermediate layer made of an insulating resin or the like may be arranged between the 32 and the 32.
  • a second intermediate layer is arranged between the intermediate layer 33 and the first resin layer 31 and between the intermediate layer 33 and the second resin layer 32, respectively, to form a multilayer structure of four or more layers. Therefore, the insulating property between the intermediate layer 33 and the barrier layer 24 (metal layer) constituting the exterior material 13 and the insulating property between the intermediate layer 33 and the metal terminal 14 can be improved.
  • the second intermediate layer may be the above-mentioned crosslinked layer or reinforced layer.
  • the terminal resin film 16 may be composed of one layer or two layers.
  • the one layer can have the same structure as the first resin layer 31 described above.
  • the thickness of the first resin layer 31 is preferably 10 to 500 ⁇ m, more preferably 15 to 300 ⁇ m, from the viewpoint of heat sealability, embedding property of metal terminals, and insulating property. It is more preferably 30 to 200 ⁇ m.
  • the terminal resin film 16 has a two-layer structure
  • the side in contact with the metal terminal 14 is the first resin layer
  • the side in contact with the exterior material 13 is the second resin layer
  • at least one of the layers is the above-mentioned first resin layer.
  • the same structure as that of the resin layer 31 of 1 may be used, and the other layer may have the same structure as that of the second resin layer 32 or the intermediate layer 33 described above. Further, the other layer may have a structure different from that of the second resin layer 32 or the intermediate layer 33 described above.
  • the first resin layer 31 and the second resin layer 32 may have the same configuration or may have different configurations.
  • at least one layer may be a resin layer containing (A) polyethylene and (B) a compatibilizer, and the other layer is a requirement of the above resin layer. Does not have to be satisfied. Therefore, one of the first resin layer 31 and the second resin layer 32 is a layer containing (A) polyethylene and (B) compatibilizer, and the other is (A) polyethylene and (B) compatibilizer.
  • the layer may not contain one or both.
  • the two layers on both surfaces of the terminal resin film are composed of (A) polyethylene and (B) phase. It is preferably a resin layer containing a solubilizer, and more preferably a layer having substantially the same material composition.
  • the method for manufacturing the terminal resin film 16 is not particularly limited.
  • the terminal resin film 16 can be manufactured, for example, by using a film extrusion manufacturing apparatus having a die such as a round die used when using the inflation molding method or a T die used when using the push die method.
  • a multi-layered inflation molding method is preferable.
  • the base material of the first resin layer 31, the second resin layer 32, and the intermediate layer 33 is prepared.
  • the base material of the first resin layer 31, the second resin layer 32, and the intermediate layer 33 is supplied to the inflation molding apparatus.
  • Air is supplied from the inside of the extruded three-layer structure laminate.
  • a roll-shaped resin film 16 for terminals is manufactured by slitting both ends of the woven tube and winding a pair (two strips) of film around the winding core in a roll shape.
  • the extrusion temperature when manufacturing the terminal resin film 16 is preferably in the range of, for example, 130 to 300 ° C, more preferably 130 to 250 ° C.
  • the extrusion temperature is 130 ° C. or higher, the resin constituting each layer is sufficiently melted to reduce the melt viscosity, so that extrusion from the screw is easy to be stable.
  • the extrusion temperature is 300 ° C. or lower, oxidation and deterioration of the resin constituting each layer are suppressed, so that it is possible to prevent the quality of the terminal resin film 16 from deteriorating.
  • the screw rotation speed, blow ratio, take-up speed, etc. can be appropriately set in consideration of the set film thickness. Further, the film thickness ratio of each layer of the terminal resin film 16 can be easily adjusted by changing the rotation speed of each screw.
  • the terminal resin film 16 of the present embodiment may be manufactured by dry lamination using an adhesive or a method of laminating the formed insulating layers (insulating films) by sandwich lamination.
  • a fusion treatment for melt-bonding the terminal resin film 16 and the metal terminal 14 of the present embodiment will be described.
  • the terminal resin film 16 and the metal terminal 14 are melted by heating and the first resin layer 31 and the metal terminal 14 are brought into close contact with each other by pressurization. Is heat-sealed.
  • heating is performed to a temperature equal to or higher than the melting point of the resin constituting the first resin layer 31. conduct.
  • the heating temperature of the terminal resin film 16 140 to 170 ° C. can be used as the heating temperature of the terminal resin film 16.
  • the treatment time (the total time of the heating time and the pressurizing time) can be determined in consideration of the peel strength and the productivity.
  • the processing time can be appropriately set within the range of, for example, 1 to 60 seconds.
  • heat fusion may be performed at a temperature exceeding 170 ° C. with a short pressurization time.
  • the heating temperature can be, for example, 170 to 230 ° C.
  • the pressurization time can be, for example, 3 to 20 seconds.
  • Example 17 to 22 Each component of the resin layer and the insulating layer shown in Table 2 is blended in the blending amount (unit: mass%, abbreviated as "%" in the table) shown in the same table, and dry-blended to form the base material of the resin layer and the resin layer.
  • the base material of the insulating layer was prepared respectively.
  • a part of the block PP, which is a base resin, and a black pigment were mixed in advance to prepare a masterbatch, and then the masterbatch was dry-blended with the remaining base resin.
  • the amount of heat of fusion of each film was measured by DSC, a peak corresponding to the melting point of each resin component was detected.
  • a base material for the resin layer (first resin layer), a base material for the insulating layer (intermediate layer), and a resin layer (first) were applied to an inflation type film extrusion manufacturing apparatus (Co-OI type) manufactured by Sumitomo Heavy Industries Modern Co., Ltd.
  • Co-OI type inflation type film extrusion manufacturing apparatus
  • a resin film for terminals having a three-layer structure of a first resin layer / an insulating layer / a second resin layer. was produced.
  • the melting temperature of each base material was 210 ° C.
  • the thickness of the first resin layer (lead side) / insulating layer / second resin layer (exterior material side) was as follows.
  • the sealant layer of the exterior material having a laminated structure of nylon film (thickness 25 ⁇ m) / adhesive / aluminum foil (thickness 40 ⁇ m) / polypropylene sealant layer (thickness 80 ⁇ m) is divided into two so as to be in contact with the terminal resin film.
  • the folded portion and the end portion opposite to the folded portion were heat-sealed at 190 ° C./0.5 MPa/5 seconds over a width of 10 mm.
  • the central portion in the longitudinal direction of the heat seal portion was cut out with a width of 15 mm (see FIG. 4) to prepare a sample for measuring the heat seal strength.
  • the laminate 100 in FIG. 4 is a laminate composed of an exterior material / terminal resin film / aluminum foil / terminal resin film / exterior material.
  • a tensile tester manufactured by Shimadzu Corporation
  • Shimadzu Corporation room temperature
  • a T-shaped peeling test was performed during the period. From the obtained results, the initial heat seal strength of the exterior material was evaluated based on the following evaluation criteria. If the evaluation is A, B or C, it passes, and if it is D, it fails. The results are shown in Table 2.
  • Heat seal strength is 100 N / 15 mm or more
  • B Heat seal strength is 90 N / 15 mm or more and less than 100 N / 15 mm
  • C Heat seal strength is 80 N / 15 mm or more and less than 90 N / 15 mm
  • D Heat seal strength is less than 80 N / 15 mm
  • Heat seal strength is 25N / 15mm or more
  • B Heat seal strength is 20N / 15mm or more and less than 25N / 15mm
  • C Heat seal strength is 15N / 15mm or more and less than 20N / 15mm
  • D Heat seal strength is less than 15N / 15mm
  • 130 ° C is the temperature at which the organic solvent volatilizes or decomposes and the inside of the exterior material begins to expand. The lower the heat seal strength at this temperature, the better the opening property in a high temperature environment and the higher the safety. do. If the evaluation is A, B or C, it passes, and if it is D, it fails. The results are shown in Table 2.
  • the remaining two tabless sides were heat-sealed at 190 ° C. for 3 seconds. First, heat-seal the folded sides face-to-face, then fill 2 ml of an electrolytic solution containing LiPF 6 (lithium hexafluorophosphate) in a mixed solution of diethyl carbonate and ethylene carbonate, and finally face-to-face the tabs. Heat sealing was performed. As a result, a battery pack for evaluation of tabs was produced in which battery elements such as a current collector were not enclosed.
  • the above-mentioned battery pack manufacturing conditions are stricter in terms of heating temperature and heat sealing time than the conditions of the actual battery production process.

Abstract

本開示の一側面に係る端子用樹脂フィルムは、蓄電デバイスを構成する金属端子の一部の外周面を覆うための端子用樹脂フィルムであって、（Ａ）ポリエチレンと、（Ｂ）上記（Ａ）ポリエチレンと相溶する部位及びポリプロピレンと相溶する部位を有する相溶化剤と、を含有する樹脂層を備える。

Description

端子用樹脂フィルム及びそれを用いた蓄電デバイス
　本開示は、端子用樹脂フィルム及びそれを用いた蓄電デバイスに関する。
　近年、携帯機器の小型化や自然発電エネルギーの有効活用の要求が増しており、より高い電圧が得られ、エネルギー密度が高いリチウムイオン二次電池（蓄電デバイスの一種）の研究開発が行われている。
　上記リチウムイオン二次電池に用いられる包装材として、従来は金属製の缶が多く用いられてきたが、適用する製品の薄型化や多様化等の要求に対し、製造コストが低いという理由から、金属層（例えば、アルミニウム箔）と樹脂フィルムとを積層した積層体を袋状にした包装材が多く用いられるようになってきている。
　上記包装材の内部に電池本体を収容して密封したラミネート型リチウムイオン二次電池には、タブと呼ばれる電流取り出し端子が備えられている。タブは、電池本体の負極または正極に接続され、包装材（外装材）の外側に延在する金属端子（「タブリード」と呼ばれることもある）と、金属端子の一部の外周面をそれぞれ覆う端子用樹脂フィルム（「タブシーラント」と呼ばれることもある）と、を有する（例えば、特許文献１～３参照）。通常、端子用樹脂フィルムは金属端子に融着されている。
　ところで、上記リチウムイオン二次電池をはじめとする蓄電デバイスには、高い安全性が求められている。蓄電デバイスには、一般的に電解液として有機溶剤が使用されているが、蓄電デバイスが高温に曝された場合には、温度上昇により有機溶剤が揮発又は分解して可燃性ガスが発生し、包装材内部の圧力が上昇することがある。この温度上昇及び包装材内部の圧力の上昇が進行すると、包装材の過剰な膨張を引き起こし、破裂や爆発等の問題が生じる危険性が高まることとなる。そのため、蓄電デバイスには、上記問題の発生を防ぐために、包装材内部の圧力が過剰に上昇した場合に、ガスを外部に放出できるような安全対策が施されている。
　例えば特許文献４には、レーザー光照射によるハーフカット部が設けられてなる防爆構造を備えた電池ケースが提案されている。また、例えば特許文献５には、包装材料におけるシーラント層の融点を規定することで、設定温度に達した時点で開封でき、過剰な膨張と電池反応の暴走を抑制できる電池用包装材料が提案されている。
特開２００８－４３１６号公報 特開２０１０－２１８７６６号公報 特開２００９－２５９７３９号公報 特開２００４－３２７０４６号公報 特開２０１４－１７０７２０号公報
　しかしながら、特許文献４に記載された電池ケースは、レーザー光照射により防爆構造を形成するための設備及び工程が必要となるため、製造効率が悪いという問題がある。また、ハートカット部を設けることで、バリア性の低下や耐衝撃性の低下が生じやすいという問題もある。一方、特許文献５に記載された電池用包装材料は、シーラント層全体が設定温度で開裂し得るため、開裂範囲が広く、有機溶剤が漏れ出す恐れがある。また、開裂範囲が広いことから、実際に開裂が起きたかどうかを確認し難いという問題がある。
　本開示は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、高温環境下での開封性、並びに室温環境下での外装材及び金属端子との密着性に優れ、蓄電デバイスの安全性を高めることができる端子用樹脂フィルム、及び、それを用いた蓄電デバイスを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示は、蓄電デバイスを構成する金属端子の一部の外周面を覆うための端子用樹脂フィルムであって、（Ａ）ポリエチレンと、（Ｂ）上記（Ａ）ポリエチレンと相溶する部位及びポリプロピレンと相溶する部位を有する相溶化剤と、を含有する樹脂層を備える、端子用樹脂フィルムを提供する。
　一般的に、端子用樹脂フィルムとしてはポリプロピレン（ＰＰ）製のものが広く用いられている。しかしながら、ＰＰ製の端子用樹脂フィルムは融点が高いため、高温でも開封し難く、高温環境下での蓄電デバイスの過剰な膨張及び電池反応の暴走を防ぐための安全弁として機能し難い。これに対し、ポリエチレン（ＰＥ）は融点が低いため、高温環境下での開封性に優れ、安全弁として有効である。しかしながら、ＰＥ製の端子用樹脂フィルムは外装材との密着性が十分に得られず、端子用樹脂フィルムとしての基本特性を満足することが困難である。これは、外装材のシーラント層として一般的にＰＰ製のシーラント層が用いられているためである。そこで、本発明者は、ＰＥとＰＰとを併用した端子用樹脂フィルムを検討した。しかしながら、外装材との密着性が依然として不十分であった。これは、ＰＰとＰＥとが海島界面を形成し、界面間で割れやすくなったために十分な強度が得られなかったものと本発明者は推察している。
　そして、本発明者は更なる鋭意検討を重ねた結果、（Ａ）ポリエチレンと、（Ｂ）上記（Ａ）ポリエチレンと相溶する部位及びポリプロピレンと相溶する部位を有する相溶化剤とを端子用樹脂フィルムを構成する樹脂層に含有させることで、高温環境下での開封性と、室温環境下での外装材及び金属端子との密着性とを両立させることができることを見出した。（Ｂ）相溶化剤が（Ａ）ポリエチレンと相溶する部位を有することで、（Ｂ）相溶化剤と（Ａ）ポリエチレンとの密着強度を高めることができると共に、ポリプロピレンと相溶する部位を有することで、（Ｂ）相溶化剤を介して端子用樹脂フィルムと外装材のシーラント層との密着強度を高めることができる。そのため、上記端子用樹脂フィルムは、樹脂層が（Ａ）ポリエチレンを含有することで、高温環境下での優れた開封性、及び、室温環境下での金属端子との優れた密着性を得ることができると共に、樹脂層が更に（Ｂ）相溶化剤を含有することで、上記（Ａ）ポリエチレンの効果を損なうことなく、室温環境下での外装材との優れた密着性を得ることができ、蓄電デバイスの安全性を高めることができる。
　上記端子用樹脂フィルムにおいて、上記（Ｂ）相溶化剤はブロック共重合体又はグラフト共重合体であってよい。（Ｂ）相溶化剤がブロック共重合体又はグラフト共重合体であることで、（Ａ）ポリエチレンとの相溶性及び外装材のシーラント層との密着性をより向上させることができる。
　上記端子用樹脂フィルムにおいて、上記（Ｂ）相溶化剤は非結晶ユニットを有していてよい。（Ｂ）相溶化剤が非結晶ユニットを有することで、高温環境下での開封性をより向上させることができる。
　上記端子用樹脂フィルムにおいて、上記樹脂層に含有される上記（Ａ）ポリエチレンと上記（Ｂ）相溶化剤との質量比（（Ａ）／（Ｂ））が０．１５～３０であってよい。（Ａ）ポリエチレンに対して（Ｂ）相溶化剤の割合が少なすぎると、外装材のシーラント層との密着性が低下する傾向があり、多すぎると金属端子との密着性が低下する傾向がある。質量比（（Ａ）／（Ｂ））を上記範囲内とすることで、外装材のシーラント層との密着性と、金属端子との密着性とをより高水準で両立させることができる。
　上記端子用樹脂フィルムにおいて、上記樹脂層は（Ｃ）ポリプロピレンを更に含有してよい。樹脂層が（Ｃ）ポリプロピレンを更に含有することで、狙いの開封温度（例えば１３０℃）未満の温度（例えば１００℃）でのシール強度を向上させることができ、開封温度を制御することができる。
　上記端子用樹脂フィルムにおいて、上記樹脂層は極性基を有する樹脂を含有してよい。ここで、上記（Ａ）ポリエチレン、（Ｂ）相溶化剤及び（Ｃ）ポリプロピレンの少なくとも一種が極性基を有する樹脂であってもよく、これらとは別の極性基を有する樹脂を用いてもよい。樹脂層が極性基を有する樹脂を含有することで、金属端子との密着性をより向上させることができる。
　上記端子用樹脂フィルムは、３層以上の層からなり、上記端子用樹脂フィルムの少なくとも両表面に配置される層が上記樹脂層であってよい。両表面が上記樹脂層であることで、高温環境下での優れた開封性、並びに室温環境下での外装材及び金属端子との優れた密着性を得ることができる。また、３層以上の多層構造とすることで、両表面の樹脂層の間に、各種機能を有する中間層を配置することが可能となる。例えば、中間層として絶縁層を設けることで、絶縁性をより向上させることができる。また、上記樹脂層を両表面に配置することで、端子用樹脂フィルムのカールの発生を抑制することができる。
　本開示はまた、蓄電デバイス本体と、上記蓄電デバイス本体と電気的に接続された金属端子と、上記金属端子を挟持し且つ上記蓄電デバイス本体を収容する外装材と、上記金属端子の一部の外周面を覆って上記金属端子と上記外装材との間に配置された、上記本開示の端子用樹脂フィルムと、を備え、上記外装材は、上記端子用樹脂フィルムと接する面に、ポリプロピレンを含有するシーラント層を有する、蓄電デバイスを提供する。かかる蓄電デバイスは、高温環境下での開封性、並びに室温環境下での外装材及び金属端子と端子用樹脂フィルムとの密着性に優れ、高い安全性を有する。
　本開示によれば、高温環境下での開封性、並びに室温環境下での外装材及び金属端子との密着性に優れ、蓄電デバイスの安全性を高めることができる端子用樹脂フィルム、及び、それを用いた蓄電デバイスを提供することができる。
本開示の実施の形態に係る蓄電デバイスの概略構成を示す斜視図である。 図１に示す外装材の切断面の一例を示す断面図である。 図１に示す端子用樹脂フィルム及び金属端子のＡ－Ａ線方向の断面図である。 実施例におけるヒートシール強度測定用サンプルの作製方法を説明する模式図である。
　以下、図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
　図１は、本開示の実施の形態に係る蓄電デバイスの概略構成を示す斜視図である。図１では、蓄電デバイス１０の一例として、リチウムイオン二次電池を例に挙げて図示し、以下の説明を行う。なお、図１に示す構成とされたリチウムイオン二次電池は、電池パック、或いは電池セルと呼ばれることがある。
　図１に示した蓄電デバイス１０は、リチウムイオン二次電池であり、蓄電デバイス本体１１と、外装材１３と、一対の金属端子１４（タブリード）と、端子用樹脂フィルム１６（タブシーラント）と、を有する。
　蓄電デバイス本体１１は、充放電を行う電池本体である。外装材１３は、金属端子１４を挟持し且つ蓄電デバイス本体１１を収容する。外装材１３は、蓄電デバイス本体１１の表面を覆うと共に、端子用樹脂フィルム１６の一部と接触するように配置されている。
　図２は、図１に示す外装材の切断面の一例を示す断面図である。図２において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
　ここで、図２を参照して、外装材１３の構成の一例について説明する。外装材１３は、蓄電デバイス本体１１に接触する内側から、内層２１と、内層側接着剤層２２と、腐食防止処理層２３－１と、金属層であるバリア層２４と、腐食防止処理層２３－２と、外層側接着剤層２５と、外層２６と、が順次積層された７層構造とされている。
　内層２１は、例えば、外装材１３に対し、ヒートシールによる封止性を付与するシーラント層であり、蓄電デバイス１０の組み立て時に内側に配置されてヒートシール（熱融着）される層である。内層（シーラント層）２１の母材としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、または、ポリオレフィン樹脂を無水マレイン酸等によりグラフト変性させた酸変性ポリオレフィン樹脂を用いることができる。上記ポリオレフィン樹脂としては、例えば、低密度、中密度、高密度のポリエチレン；エチレン－αオレフィン共重合体；ホモ、ブロック、またはランダムポリプロピレン；プロピレン－αオレフィン共重合体等を用いることができる。これらの中でも上記ポリオレフィン樹脂は、ポリプロピレンを含むことが好ましい。これらポリオレフィン樹脂は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
　また、内層２１は、必要とされる機能に応じて、単層フィルムや、複数の層を積層させた多層フィルムを用いて構成してもよい。具体的には、例えば、防湿性を付与するために、エチレン－環状オレフィン共重合体やポリメチルペンテン等の樹脂を介在させた多層フィルムを用いてもよい。さらに、内層２１は、例えば、各種添加剤（例えば、難燃剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤等）を含んでもよい。
　内層２１の厚さは、例えば、１０～１５０μｍの範囲内で設定することが好ましく、３０～８０μｍがより好ましい。内層２１の厚さが１０μｍ以上であると、外装材１３同士のヒートシール密着性、端子用樹脂フィルム１６との密着性が充分に優れる。また、内層２１の厚さが１５０μｍ以下であると、外装材１３のコスト増加を抑制することができる。
　内層側接着剤層２２としては、例えば、一般的なドライラミネーション用接着剤や、酸変性された熱融着性樹脂等、公知の接着剤を適宜選択して用いることができる。
　図２に示すように、腐食防止処理層２３－１，２３－２は、バリア層２４の両面に形成することが性能上好ましいが、コスト面を考慮して、内層側接着剤層２２側に位置するバリア層２４の面のみに腐食防止処理層２３－１を配置してもよい。
　バリア層２４は、例えば、導電性を有する金属層である。バリア層２４の材料としては、例えば、アルミニウムやステンレス鋼等を例示することができるが、コストや質量（密度）等の観点から、アルミニウムが好適である。
　外層側接着剤層２５としては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール等を主剤としたポリウレタン系の一般的な接着剤を用いることができる。
　外層２６としては、例えば、ナイロンやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の単層膜、或いは多層膜を用いることができる。外層２６は、内層２１と同様に、例えば、各種添加剤（例えば、難燃剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤等）を含んでもよい。また、外層２６は、例えば、液漏れ時の対策として電解液に不溶な樹脂をラミネートしたり、電解液に不溶な樹脂成分をコーティングしたりすることで形成される保護層を有してもよい。
　図３は、図１に示す端子用樹脂フィルム及び金属端子のＡ－Ａ線方向の断面図である。図３において、図１に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
　図１及び図３に示すように、一対（図１の場合、２つ）の金属端子１４は、例えば、金属端子本体１４－１と、腐食防止層１４－２と、を有する。一対の金属端子本体１４－１のうち、一方の金属端子本体１４－１は、蓄電デバイス本体１１の正極と電気的に接続されており、他方の金属端子本体１４－１は、蓄電デバイス本体１１の負極と電気的に接続されている。一対の金属端子本体１４－１は、蓄電デバイス本体１１から離間する方向に延在しており、その一部が外装材１３から露出されている。一対の金属端子本体１４－１の形状は、例えば、平板形状とすることができる。
　金属端子本体１４－１の材料としては、金属を用いることができる。金属端子本体１４－１の材料となる金属は、蓄電デバイス本体１１の構造や蓄電デバイス本体１１の各構成要素の材料等を考慮して決めることが好ましい。
　例えば、蓄電デバイス１０がリチウムイオン二次電池の場合、正極用集電体としてアルミニウムが用いられ、負極用集電体として銅が用いられる。この場合、蓄電デバイス本体１１の正極と接続される金属端子本体１４－１の材料としては、アルミニウムを用いることが好ましい。また、電解液への耐食性を考慮すると、蓄電デバイス本体１１の正極と接続される金属端子本体１４－１の材料としては、例えば、１Ｎ３０等の純度９７％以上のアルミニウム素材を用いることが好適である。さらに、金属端子本体１４－１を屈曲させる場合には、柔軟性を付加する目的で十分な焼鈍により調質したＯ材を用いることが好ましい。蓄電デバイス本体１１の負極と接続される金属端子本体１４－１の材料としては、表面にニッケルめっき層が形成された銅、もしくはニッケルを用いることが好ましい。
　金属端子本体１４－１の厚さは、リチウムイオン二次電池のサイズや容量に応じて設定することができる。リチウムイオン二次電池が小型の場合、金属端子本体１４－１の厚さは、例えば、５０μｍ以上にするとよい。また、蓄電・車載用途等の大型のリチウムイオン二次電池の場合、金属端子本体１４－１の厚さは、例えば、１００～５００μｍの範囲内で適宜設定することができる。
　腐食防止層１４－２は、金属端子本体１４－１の表面の少なくとも一部を覆うように配置されている。リチウムイオン二次電池の場合、電解液にＬｉＰＦ６等の腐食成分が含まれる。腐食防止層１４－２は、電解液に含まれるＬｉＰＦ６等の腐食成分から金属端子本体１４－１が腐食されることを抑制するための層である。
　図３に示すように、端子用樹脂フィルム１６は、金属端子１４の一部の外周面を覆うように配置されている。本実施形態において、端子用樹脂フィルム１６は、金属端子１４の外周側面と接触する第１の樹脂層３１と、外装材１３と接触する第２の樹脂層３２と、第１の樹脂層３１と第２の樹脂層３２との間に配置された中間層３３と、が積層された構成とされており、３以上の層を備える。第１の樹脂層３１は、端子用樹脂フィルム１６の一方の表面に配置されており、第２の樹脂層３２は、端子用樹脂フィルム１６の第１の樹脂層３１とは反対側の表面に配置されている。なお、端子用樹脂フィルム１６は、１層又は２層で構成されていてもよく、４層以上で構成されていてもよい。
　第１の樹脂層３１は、金属端子１４の外周面を覆うように配置されることで、金属端子１４の周方向を封止すると共に、端子用樹脂フィルム１６と金属端子１４とを密着させる機能を有する。また、第２の樹脂層３２は、外装材１３と融着されることで、外装材１３内部を密封する機能を有する。
　本実施形態において、第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２は、（Ａ）ポリエチレン（以下、「（Ａ）成分」ともいう）と、（Ｂ）上記（Ａ）ポリエチレンと相溶する部位及びポリプロピレンと相溶する部位を有する相溶化剤（以下、「（Ｂ）成分」ともいう）と、を含有する。また、第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２は、（Ｃ）ポリプロピレン（以下、「（Ｃ）成分」ともいう）を更に含有してもよい。また、第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２は、極性基を有する樹脂を含有してもよい。ここで、極性基を有する樹脂は、（Ａ）～（Ｃ）成分のいずれかであってもよく、（Ａ）～（Ｃ）成分とは別の成分である（Ｄ）極性基を有する樹脂（以下、「（Ｄ）成分」ともいう）であってもよい。
　（Ａ）ポリエチレンとしては、例えば、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等が挙げられる。これらの中でも、ヒートシール性及びヒートシール強度をより向上させる観点から、ＬＤＰＥ及びＬＬＤＰＥを用いることが好ましい。
　（Ａ）ポリエチレンは、極性基を有する変性ポリエチレンを含んでいてもよい。（Ａ）ポリエチレンが極性基を有することで、第１の樹脂層３１と金属端子１４との密着性をより向上させることができる。極性基としては、例えば、ヒドロキシル基、グリシジル基、アミド基、イミノ基、オキサゾリン基、酸無水物基、カルボキシル基、エステル基等が挙げられる。反応性の観点から、極性基としては酸無水物基（特に無水マレイン酸に由来する基）が好ましい。変性ポリエチレンは、ポリエチレンを無水マレイン酸等によりグラフト変性させた酸変性ポリエチレンであってもよい。変性ポリエチレンの具体的な製品例としては、例えば、三井化学株式会社製の「アドマー」、三菱化学株式会社製の「モディック」等が挙げられる。（Ａ）ポリエチレンは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　（Ａ）ポリエチレンの融点は、８０～１３５℃であることが好ましく、１００～１２５℃であることがより好ましい。（Ａ）ポリエチレンの融点が１３５℃以下であることで、高温環境下での開封性をより向上させることができ、８０℃以上であることで、蓄電デバイスの作製時に開封されることを防ぐことができる。
　本明細書において、樹脂の融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて測定し、溶解熱量の一番大きいピークトップをメインピークとして、そのピーク温度を読み取ることで求めることができる。
　第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２において、（Ａ）ポリエチレンの含有量は、各層全量を基準として、５～９５質量％であることが好ましく、１０～７５質量％であることがより好ましい。（Ａ）ポリエチレンの含有量が５質量％以上であると、高温環境下での開封性、及び、室温環境下での金属端子との密着性がより向上する傾向があり、９５質量％以下であると、室温環境下での外装材との密着性がより向上する傾向がある。
　（Ｂ）相溶化剤は、（Ａ）ポリエチレンと相溶する部位及びポリプロピレンと相溶する部位を有するものであり、第２の樹脂層３２と外装材１３との密着性を向上させる機能を有する。また、第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２が（Ｃ）ポリプロピレンを含有する場合、（Ｂ）相溶化剤は、（Ａ）ポリエチレンと（Ｃ）ポリプロピレンとの海島界面の密着強度を向上させる機能も有する。
　（Ｂ）相溶化剤としては、例えば、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、（Ａ）ポリエチレンと相溶する部位及びポリプロピレンと相溶する部位を有するブロック共重合体、並びに、（Ａ）ポリエチレンと相溶する部位及びポリプロピレンと相溶する部位を有するグラフト共重合体等が挙げられる。
　上記ブロック共重合体としては、例えば、結晶性ポリエチレンユニットとエチレン・ブチレン共重合体ユニットとから構成されるブロック共重合体、ポリエチレンユニットとエチレン・１－オクテン共重合体ユニットとから構成されるブロック共重合体、ポリプロピレンユニットとポリエチレンユニットとから構成されるブロック共重合体等が挙げられる。また、上記グラフト共重合体としては、例えば、ポリプロピレンに対してポリエチレンユニットがグラフトされているグラフト共重合体等が挙げられる。上記共重合体を構成する各ユニットは、結晶性ユニット、又は、非結晶ユニットであってよい。
　（Ｂ）相溶化剤としては、相溶性の観点から、ブロック共重合体又はグラフト共重合体を用いることが好ましく、開封性の観点から、非結晶ユニットを有するものを用いることが好ましい。（Ｂ）相溶化剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　（Ｂ）相溶化剤において、（Ａ）ポリエチレンと相溶する部位と、ポリプロピレンと相溶する部位との含有量比（（Ａ）ポリエチレンと相溶する部位／ポリプロピレンと相溶する部位の質量比）は、１／９～９／１であることが好ましく、２／８～８／２であることがより好ましく、３／７～７／３であることが更に好ましい。この含有量比が１／９以上であることで、（Ｂ）相溶化剤と（Ａ）ポリエチレンとの密着強度をより高めることができる。一方、この含有量比が９／１以下であることで、（Ｂ）相溶化剤を介して端子用樹脂フィルムと外装材のシーラント層との密着強度をより高めることができる。
　第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２において、（Ａ）ポリエチレンと（Ｂ）相溶化剤との質量比（（Ａ）／（Ｂ））は、０．１５～３０であることが好ましく、０．５～１０であることがより好ましく、１．０～５であることが更に好ましい。この質量比（（Ａ）／（Ｂ））が０．１５以上であると、高温環境下での開封性、及び、室温環境下での金属端子との密着性がより向上する傾向があり、３０以下であると、室温環境下での外装材との密着性がより向上する傾向がある。
　（Ｃ）ポリプロピレンとしては、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン等を用いることができる。これらの中でも、高温環境下での開封性及び耐衝撃性の観点から、融点が１１０～１５０℃のランダムポリプロピレンを用いることが好ましい。
　（Ｃ）ポリプロピレンは、極性基を有する変性ポリプロピレンを含んでいてもよい。（Ｃ）ポリプロピレンが極性基を有することで、第１の樹脂層３１と金属端子１４との密着性をより向上させることができる。極性基としては、例えば、ヒドロキシル基、グリシジル基、アミド基、イミノ基、オキサゾリン基、酸無水物基、カルボキシル基、エステル基等が挙げられる。反応性の観点から、極性基としては酸無水物基（特に無水マレイン酸に由来する基）が好ましい。変性ポリプロピレンは、ポリプロピレンを無水マレイン酸等によりグラフト変性させた酸変性ポリプロピレンであってもよい。変性ポリプロピレンの具体的な製品例としては、例えば、三井化学株式会社製の「アドマー」、三菱化学株式会社製の「モディック」、東洋紡株式会社製の「トーヨータック」、三洋化成工業株式会社製の「ユーメックス・サンスタック」等が挙げられる。（Ｃ）ポリプロピレンは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　（Ｃ）ポリプロピレンの融点は、１１０～１６５℃であることが好ましく、１２０～１５０℃であることがより好ましい。（Ｃ）ポリプロピレンの融点が１６５℃以下であることで、高温環境下での開封性の低下を抑制することができ、１１０℃以上であることで、狙いの開封温度（例えば１３０℃）未満の温度（例えば１００℃）でのシール強度をより向上させることができ、開封温度を適切に制御することができる。
　第１の樹脂層３１及び／又は第２の樹脂層３２が（Ｃ）ポリプロピレンを含有する場合、その含有量は、各層全量を基準として、５～９５質量％であることが好ましく、３０～８０質量％であることがより好ましい。（Ｃ）ポリプロピレンの含有量が５質量％以上であると、狙いの開封温度（例えば１３０℃）未満の温度（例えば１００℃）でのシール強度をより向上させることができ、開封温度を適切に制御することができる。一方、（Ｃ）ポリプロピレンの含有量が９５質量％以下であると、高温環境下での開封性の低下を抑制することができる。
　第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２は、上記（Ａ）～（Ｃ）成分以外に、（Ｄ）極性基を有する樹脂（以下、「極性樹脂」ともいう）を含有してもよい。（Ｄ）極性樹脂は、上記（Ａ）～（Ｃ）成分がいずれも極性基を有さない場合に添加されることが効果的であるが、上記（Ａ）～（Ｃ）成分の１種以上が極性基を有する場合において更に添加されてもよい。
　（Ｄ）極性樹脂に含まれる極性基としては、例えば、ヒドロキシル基、グリシジル基、アミド基、イミノ基、オキサゾリン基、酸無水物基、カルボキシル基、エステル基等が挙げられる。反応性の観点から、極性基としては酸無水物基（特に無水マレイン酸に由来する基）が好ましい。また、（Ｄ）極性樹脂は、（Ａ）ポリエチレンと部分的に相溶する部位を有していることがより好ましい。
　上記（Ａ）～（Ｃ）成分以外の（Ｄ）極性樹脂としては特に制限されないが、例えば、エチレンやプロピレン等のオレフィンと、該オレフィンと共重合可能な他の単量体との共重合体が挙げられる。例えば他の単量体として極性基を有する単量体を用いることで、極性基を有する樹脂を得ることができる。このような（Ｄ）極性樹脂としては、例えば、エチレン／アクリル酸／グリシジルメタクリレートコポリマー、ポリヒドロキシポリオレフィンオリゴマー等が挙げられる。（Ｄ）極性樹脂は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　第１の樹脂層３１及び／又は第２の樹脂層３２が（Ｄ）極性樹脂を含有する場合、その含有量は、各層全量を基準として、１～２０質量％であることが好ましく、５～１５質量％であることがより好ましい。（Ｄ）極性樹脂の含有量が１質量％以上であると、室温環境下での金属端子との密着性がより向上する傾向があり、２０質量％以下であると、高温環境下での開封性、及び、室温環境下での外装材との密着性の低下を抑制し易い傾向がある。
　第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２において、上記（Ａ）～（Ｃ）成分の１種以上が極性基を有する樹脂である場合、（Ａ）～（Ｃ）成分の総量に占める極性基を有する樹脂の割合は、室温環境下での金属端子との密着性をより向上させる観点から、４０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましい。
　第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２には、上述した成分以外の添加剤を添加してもよい。添加剤としては、酸化防止剤、スリップ剤、難燃剤、アンチブロッキング剤、光安定剤、脱水剤、粘着付与剤、結晶核剤等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２の厚さは、１０～１００μｍであることが好ましく、１５～５０μｍであることがより好ましい。第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２の厚さが１０μｍ以上であると、金属端子１４との密着性が充分に優れる。また、第１の樹脂層３１の厚さが１００μｍ以下であると、端子用樹脂フィルム１６のコスト増加を抑制することができる。
　第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２は、ＤＳＣにて測定される溶解熱量のピークトップを少なくとも１つ持ち、そのピークトップが８０～１３５℃の範囲内、より好ましくは１００～１２５℃の範囲内に存在することが好ましい。上記条件を満たすことにより、高温環境下での開封性をより向上させることができる。さらに、第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２は、溶解熱量の１つめのピークトップよりも高い温度に位置する２つめのピークトップを持つことが好ましく、その２つめのピークトップが１１０～１６５℃の範囲内、より好ましくは１２０～１５０℃の範囲内に存在することが好ましい。この２つめのピークトップが表れていることで、高温環境下での開封性に加え、非高温環境下での非開封性をより向上させることができる。
　中間層３３は、第１の樹脂層３１と第２の樹脂層３２との間に配置されている。中間層３３は、一方の面が第１の樹脂層３１で覆われており、他方の面が第２の樹脂層３２で覆われている。
　中間層３３は、絶縁層であることが好ましい。絶縁層は、ヒートシール時にシーラント（外装材のシーラント層及び端子用樹脂フィルムの第１及び第２の樹脂層）が流れ出し、露出した外装材の金属層と金属端子とが接触することで絶縁性が低下することを防ぐための層である。そのため、絶縁層は、ヒートシール時に流れ出さない高い融点又はガラス転移温度を有する樹脂を用いて形成されていることが好ましい。
　絶縁層を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリメチルペンテン、ポリアセタール、環状ポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリプロピレン等を用いることができる。これらの中でも、製膜性や層間密着性、耐衝撃性等の観点から、ポリプロピレンを用いることが好ましく、特にブロックポリプロピレンを用いることがより好ましい。また、絶縁層がポリプロピレンを含む場合、第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２に含有される（Ｂ）相溶化剤は、外装材との密着性だけではなく、絶縁層との密着性も向上させることができる。これらの樹脂は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　また、絶縁層に顔料を添加することで、絶縁層を着色してもよい。絶縁層を着色することで、端子用樹脂フィルム１６の視認性を向上させることが可能となる。これにより、端子用樹脂フィルム１６の検査（具体的には、例えば、端子用樹脂フィルム１６が金属端子１４に付いているか否かの検査、金属端子１４に対する端子用樹脂フィルム１６の取り付け位置の検査等）の精度を向上させることができる。顔料としては、酸化銅、酸化コバルト、酸化亜鉛、酸化チタン、カーボンブラック、硫酸バリウム、キナクリドン系顔料、ポリアゾ系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。
　また、中間層３３は上述した絶縁層以外の構成を有する層であってもよい。中間層３３は、例えば、架橋構造を有する樹脂を含む層（架橋層）、フィラー及び繊維からなる群より選択される少なくとも一種を含む層（強化層）のうちの１つ以上の要件を満たす層であってもよい。
　架橋層において、架橋構造を有する樹脂としては、例えば、架橋アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　強化層において、フィラーとしては、例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、硫酸バリウム粒子、炭酸カルシウム粒子等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。フィラーの平均粒径は０．１～１０μｍであることが好ましく、フィラーの含有量は強化層（中間層３３）全量を基準として０．５～２０質量％であることが好ましい。
　強化層において、繊維としては、例えば、セルロース樹脂や、耐熱層に用いる融点が２００℃以上の樹脂等からなる繊維が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。繊維の繊維幅は１０ｎｍ～１０μｍであることが好ましく、繊維の含有量は強化層（中間層３３）全量を基準として０．５～７０質量％であることが好ましい。また、繊維は不織布を形成していてもよい。
　強化層は、上述したフィラー及び／又は繊維を、上述したポリオレフィン樹脂や融点が２００℃以上の樹脂、架橋構造を有する樹脂等に分散させた層とすることができる。
　中間層３３は、単層構造である必要はなく、例えば、接着剤を介すなどして複数の樹脂層を貼り合せた多層構造にしてもよい。そのため、中間層３３は、絶縁層、架橋層及び強化層のうちの２層以上からなる多層構造にしてもよい。
　中間層３３の厚さ（多層構造の場合はその全体の厚さ）は、例えば、１０～２００μｍの範囲内で適宜設定することができ、２０～１００μｍが好ましい。なお、中間層３３の厚さは、金属端子１４及び第１の樹脂層３１の厚さとのバランスが重要であり、第１の樹脂層３１や金属端子１４の厚さが厚い場合には中間層３３の厚さもそれに応じて厚くしてもよい。
　第１の樹脂層３１、第２の樹脂層３２及び中間層３３の合計の厚み（端子用樹脂フィルム１６の厚さ）は、ヒートシール性、金属端子の埋込性及び絶縁性の観点から、１０～５００μｍであることが好ましく、１５～３００μｍであることがより好ましく、３０～２００μｍであることが更に好ましい。
　第１の樹脂層３１、中間層３３、及び第２の樹脂層３２の厚さの比（第１の樹脂層３１：中間層３３：第２の樹脂層３２）は、中間層３３が絶縁層である場合、例えば、２：１：２、１：２：１、１：１：１などのように第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２の厚さを揃えてもよく、３：１：１、２：２：１、５：３：２のように、金属端子の埋込性の観点から、金属端子と接する第１の樹脂層３１の厚さを第２の樹脂層３２の厚さよりも厚くしてもよい。
　第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２の厚さが同じである場合、それらの厚さと中間層３３の厚さとの比（第１の樹脂層３１又は第２の樹脂層３２：中間層３３）は、１：３～３：１であってよく、１：２～２：１であってよい。第１の樹脂層３１の厚さを第２の樹脂層３２の厚さよりも厚くする場合、第１の樹脂層３１の厚さと中間層３３の厚さとの比（第１の樹脂層３１：中間層３３）は、４：１～１：１であってよく、３：１～１：１であってよく、第２の樹脂層３２の厚さと中間層３３の厚さとの比（第２の樹脂層３２：中間層３３）は、１：３～３：１であってよく、１：２～２：１であってよい。
　以上、本開示の好ましい実施の形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
　例えば、図３では、３層構造とされた端子用樹脂フィルム１６を例に挙げて説明したが、中間層３３と第１の樹脂層３１との間、及び中間層３３と第２の樹脂層３２との間に、それぞれ絶縁樹脂等からなる第２の中間層を配置してもよい。
　このように、中間層３３と第１の樹脂層３１との間、及び中間層３３と第２の樹脂層３２との間に、それぞれ第２の中間層を配置して４層以上の多層構造とすることで、中間層３３と外装材１３を構成するバリア層２４（金属層）との間の絶縁性、及び中間層３３と金属端子１４との間の絶縁性を向上させることができる。なお、第２の中間層は、上述した架橋層又は強化層であってもよい。
　また、端子用樹脂フィルム１６は、１層又は２層で構成されていてもよい。
　端子用樹脂フィルム１６が１層（単層）構造である場合、当該１層は、上述した第１の樹脂層３１と同様の構成とすることができる。この場合、第１の樹脂層３１の厚さは、ヒートシール性、金属端子の埋込性及び絶縁性の観点から、１０～５００μｍであることが好ましく、１５～３００μｍであることがより好ましく、３０～２００μｍであることが更に好ましい。
　端子用樹脂フィルム１６が２層構造である場合、金属端子１４と接触する側を第１の樹脂層、外装材１３と接触する側を第２の樹脂層として、少なくとも一方の層を上述した第１の樹脂層３１と同様の構成とし、他方の層を上述した第２の樹脂層３２又は中間層３３と同様の構成としてもよい。また、他方の層は、上述した第２の樹脂層３２又は中間層３３とは異なる構成を有していてもよい。
　また、第１の樹脂層３１と第２の樹脂層３２とは、同じ構成を有していてもよく、異なる構成を有していてもよい。本開示の端子用樹脂フィルムでは、複数の層を有する場合、少なくとも一層が（Ａ）ポリエチレンと（Ｂ）相溶化剤とを含有する樹脂層であればよく、他の層は上記樹脂層の要件を満たしていなくてもよい。そのため、第１の樹脂層３１及び第２の樹脂層３２の一方が（Ａ）ポリエチレンと（Ｂ）相溶化剤とを含有する層であり、他方が（Ａ）ポリエチレン及び（Ｂ）相溶化剤の一方又は両方を含有しない層であってもよい。但し、本開示の効果がより十分に得られ、且つ、端子用樹脂フィルムのカールの発生を抑制する観点から、端子用樹脂フィルムの両表面の２層は、（Ａ）ポリエチレンと（Ｂ）相溶化剤とを含有する樹脂層であることが好ましく、実質的に同一の材料組成を有する層であることがより好ましい。
　次に、本実施の形態の端子用樹脂フィルム１６の製造方法について簡単に説明する。端子用樹脂フィルム１６の製造方法には、特に制限はない。端子用樹脂フィルム１６は、例えば、インフレーション成型法を用いる際に使用する丸ダイや、押しダイ法を用いる際に使用するＴダイ等のダイスを有するフィルム押出製造装置等を用いて製造することができるが、製膜安定性の観点から、多層のインフレーション成型法が好適である。
　以下の説明では、端子用樹脂フィルム１６の製造方法の一例として、インフレーション成型法（言い換えれば、インフレーション成型装置）を用いて端子用樹脂フィルム１６を製造する場合について説明する。
　始めに、第１の樹脂層３１、第２の樹脂層３２、及び中間層３３の母材を準備する。次いで、上記第１の樹脂層３１、第２の樹脂層３２、及び中間層３３の母材をインフレーション成型装置に供給する。次いで、インフレーション成型装置の押し出し部から３層構造（第１の樹脂層３１、第２の樹脂層３２、及び中間層３３が積層された構造）となるように、上記３つの母材を押し出しながら、押し出された３層構造の積層体の内側からエア（空気）を供給する。
　そして、円筒形状にインフレートされた円筒状の端子用樹脂フィルム１６を搬送しながら、ガイド部により扁平状に変形させた後、一対のピンチロールにより端子用樹脂フィルム１６をシート状に折り畳む。織り込んだチューブの両端部をスリットし、１対（２条）のフィルムを巻き取りコアにロール状に巻き取ることで、ロール状とされた端子用樹脂フィルム１６が製造される。
　端子用樹脂フィルム１６を製造する際の押し出し温度は、例えば、１３０～３００℃の範囲内が好ましく、１３０～２５０℃がより好ましい。押し出し温度が１３０℃以上の場合、各層を構成する樹脂の溶融が十分となることで、溶融粘度が小さくなるため、スクリューからの押し出しが安定しやすい。一方、押し出し温度が３００℃以下である場合、各層を構成する樹脂の酸化や劣化が抑制されるため、端子用樹脂フィルム１６の品質が低下することを防ぐことができる。
　スクリューの回転数、ブロー比、及び引き取り速度等は、設定膜厚を考慮して適宜設定することができる。また、端子用樹脂フィルム１６の各層の膜厚比は、各スクリューの回転数を変更する事で容易に調整することができる。
　なお、本実施の形態の端子用樹脂フィルム１６は、接着剤を用いたドライラミネーションや、製膜した絶縁層（絶縁フィルム）同士をサンドウィッチラミネーションにより積層する方法を用いて製造してもよい。
　ここで、図３を参照して、本実施の形態の端子用樹脂フィルム１６と金属端子１４とを溶融接着する融着処理について説明する。融着処理では、例えば、加熱による第１の樹脂層３１の溶融と、加圧による第１の樹脂層３１と金属端子１４との密着とを同時に行いながら、端子用樹脂フィルム１６と金属端子１４とを熱融着させる。
　また、上記融着処理では、端子用樹脂フィルム１６と金属端子１４との十分な密着性及び封止性を得るために、第１の樹脂層３１を構成する樹脂の融点以上の温度まで加熱を行う。
　具体的には、端子用樹脂フィルム１６の加熱温度として、例えば、１４０～１７０℃を用いることができる。また、処理時間（加熱時間及び加圧時間の合計の時間）は、剥離強度と生産性を考慮して決定することができる。処理時間は、例えば、１～６０秒の範囲内で適宜設定することができる。
　なお、端子用樹脂フィルム１６の生産タクト（生産性）を優先する場合には、１７０℃を超える温度で加圧時間を短時間にして熱融着してもよい。この場合、加熱温度は、例えば、１７０～２３０℃とすることができ、加圧時間は、例えば、３～２０秒とすることができる。
　以下、実施例及び比較例に基づいて本開示をより具体的に説明するが、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
　実施例及び比較例で使用した材料を下記表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
［端子用樹脂フィルムの作製］
（実施例１～１６及び比較例１～４）
　表２に示した樹脂層の各成分を、同表に示す配合量（単位：質量％、表中では「％」と略記）で配合し、ドライブレンドして樹脂層の母材を調製した。次いで、住友重機モダン社製のインフレーション式フィルム押出製造装置（Ｃｏ－ＯＩ型）を用いて、溶融温度２１０℃で母材を押し出し成形することで、厚さ１００μｍの樹脂層単層からなる端子用樹脂フィルムを得た。なお、ＤＳＣにより各フィルムの融解熱量を測定したところ、各樹脂成分の融点に相当するピークが検出された。
（実施例１７～２２）
　表２に示した樹脂層及び絶縁層の各成分を、同表に示す配合量（単位：質量％、表中では「％」と略記）で配合し、ドライブレンドして樹脂層の母材及び絶縁層の母材をそれぞれ調製した。なお、絶縁層の母材の調製時には、ベース樹脂であるブロックＰＰの一部と黒色系顔料とを予め混合してマスターバッチを作製した後、当該マスターバッチを残りのベース樹脂とドライブレンドした。また、ＤＳＣにより各フィルムの融解熱量を測定したところ、各樹脂成分の融点に相当するピークが検出された。
　次いで、住友重機モダン社製のインフレーション式フィルム押出製造装置（Ｃｏ－ＯＩ型）に、樹脂層（第１の樹脂層）の母材、絶縁層（中間層）の母材、及び樹脂層（第２の樹脂層）の母材をセットし、該フィルム押出製造装置により上記３つの母材を押し出すことで、第１の樹脂層／絶縁層／第２樹脂層の３層構造の端子用樹脂フィルムを作製した。各母材の溶融温度は２１０℃とした。各実施例において、第１の樹脂層（リード側）／絶縁層／第２の樹脂層（外装材側）の厚さは以下の通りとした。
実施例１７、２０：２５μｍ／５０μｍ／２５μｍ
実施例１８、２１：４０μｍ／４０μｍ／２０μｍ
実施例１９、２２：５０μｍ／３０μｍ／２０μｍ
［対外装材初期（室温）ヒートシール強度の測定］
　端子用樹脂フィルムを５０ｍｍ（ＴＤ）×１００ｍｍ（ＭＤ）のサイズにカットしたサンプルを、５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズにカットした化成処理済みアルミニウム箔を挟み込むように２つに折りたたみ、折りたたんだ部分とは反対側の端部を１６５℃／０．６ＭＰａ／１０秒で幅１０ｍｍにわたってヒートシールした。その後、ナイロンフィルム（厚さ２５μｍ）／接着剤／アルミニウム箔（厚さ４０μｍ）／ポリプロピレンシーラント層（厚さ８０μｍ）の積層構造を有する外装材のシーラント層が端子用樹脂フィルムに接するよう２つに折りたたみ、折りたたんだ部分とは反対側の端部（端子用樹脂フィルムとアルミニウム箔とをヒートシールした箇所と同じ箇所）を１９０℃／０．５ＭＰａ／５秒で幅１０ｍｍにわたってヒートシールした。その後、ヒートシール部の長手方向中央部を１５ｍｍ幅で切り出し（図４を参照）、ヒートシール強度測定用サンプルを作製した。本評価において、図４中の積層体１００は、外装材／端子用樹脂フィルム／アルミニウム箔／端子用樹脂フィルム／外装材からなる積層体である。このサンプルのヒートシール部に対し、室温（２５℃）環境下、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件にて、引張試験機（株式会社島津製作所社製）を用いて、外装材と端子用樹脂フィルムとの間のＴ字剥離試験を行った。得られた結果から、下記評価基準に基づいて対外装材初期ヒートシール強度を評価した。評価がＡ、Ｂ又はＣの場合は合格、Ｄの場合は不合格である。結果を表２に示す。
Ａ：ヒートシール強度が１００Ｎ／１５ｍｍ以上
Ｂ：ヒートシール強度が９０Ｎ／１５ｍｍ以上、１００Ｎ／１５ｍｍ未満
Ｃ：ヒートシール強度が８０Ｎ／１５ｍｍ以上、９０Ｎ／１５ｍｍ未満
Ｄ：ヒートシール強度が８０Ｎ／１５ｍｍ未満
［対リード初期（室温）ヒートシール強度の測定］
　端子用樹脂フィルムを５０ｍｍ（ＴＤ）×１００ｍｍ（ＭＤ）のサイズにカットしたサンプルを、５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズにカットした化成処理済みアルミニウム箔を挟み込むように２つに折りたたみ、折りたたんだ部分とは反対側の端部を１６５℃／０．６ＭＰａ／１０秒で幅１０ｍｍにわたってヒートシールした。その後、ヒートシール部の長手方向中央部を１５ｍｍ幅で切り出し（図４を参照）、ヒートシール強度測定用サンプルを作製した。本評価において、図４中の積層体１００は、端子用樹脂フィルム／アルミニウム箔／端子用樹脂フィルムからなる積層体である。このサンプルのヒートシール部に対し、室温（２５℃）環境下、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件にて、引張試験機（株式会社島津製作所社製）を用いて、アルミニウム箔（リード）と端子用樹脂フィルムとの間のＴ字剥離試験を行った。得られた結果から、下記評価基準に基づいて対リード初期ヒートシール強度を評価した。評価がＡ、Ｂ又はＣの場合は合格、Ｄの場合は不合格である。結果を表２に示す。
Ａ：ヒートシール強度が２５Ｎ／１５ｍｍ以上
Ｂ：ヒートシール強度が２０Ｎ／１５ｍｍ以上、２５Ｎ／１５ｍｍ未満
Ｃ：ヒートシール強度が１５Ｎ／１５ｍｍ以上、２０Ｎ／１５ｍｍ未満
Ｄ：ヒートシール強度が１５Ｎ／１５ｍｍ未満
［１００℃環境下ヒートシール強度の測定］
　対リード初期ヒートシール強度の測定と同様にして、ヒートシール強度測定用サンプルを作製した。このサンプルを１００℃環境下で５分静置した後、サンプルのヒートシール部に対し、１００℃環境下、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件にて、引張試験機（株式会社島津製作所社製）を用いて、アルミニウム箔（リード）と端子用樹脂フィルムとの間のＴ字剥離試験を行った。得られた結果から、下記評価基準に基づいて１００℃環境下ヒートシール強度を評価した。電池はエージングのために６０～１００℃環境下に保管される場合があるため、１００℃環境下において一定以上のヒートシール強度を有することが望ましい。結果を表２に示す。
Ａ：ヒートシール強度が４Ｎ／１５ｍｍ以上
Ｂ：ヒートシール強度が３Ｎ／１５ｍｍ以上、４Ｎ／１５ｍｍ未満
Ｃ：ヒートシール強度が２Ｎ／１５ｍｍ以上、３Ｎ／１５ｍｍ未満
Ｄ：ヒートシール強度が２Ｎ／１５ｍｍ未満
［１３０℃環境下ヒートシール強度の測定（開封性の評価）］
　対リード初期ヒートシール強度の測定と同様にして、ヒートシール強度測定用サンプルを作製した。このサンプルを１３０℃環境下で５分静置した後、サンプルのヒートシール部に対し、１３０℃環境下、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件にて、引張試験機（株式会社島津製作所社製）を用いて、アルミニウム箔（リード）と端子用樹脂フィルムとの間のＴ字剥離試験を行った。得られた結果から、下記評価基準に基づいて１３０℃環境下ヒートシール強度を評価した。１３０℃は有機溶剤が揮発又は分解して外装材内部が膨張し始める温度であり、この温度でのヒートシール強度が低いほど、高温環境下での開封性に優れ、安全性が高いことを意味する。評価がＡ、Ｂ又はＣの場合は合格、Ｄの場合は不合格である。結果を表２に示す。
Ａ：ヒートシール強度が２Ｎ／１５ｍｍ未満
Ｂ：ヒートシール強度が２Ｎ／１５ｍｍ以上、３Ｎ／１５ｍｍ未満
Ｃ：ヒートシール強度が３Ｎ／１５ｍｍ以上、５Ｎ／１５ｍｍ未満
Ｄ：ヒートシール強度が５Ｎ／１５ｍｍ以上
［絶縁性の評価］
（１）タブの作製
　リードとしては、幅５ｍｍ、長さ３０ｍｍ、厚さ１００μｍのものを用いた。材質は、正極をアルミニウム、負極をニッケルとした。正負極とも、ノンクロム系表面処理を行った。端子用樹脂フィルムとしては、幅１５ｍｍ、長さ１０ｍｍにカットしたものを用いた。端子用樹脂フィルム／リード／端子用樹脂フィルムの順に積層し、融着温度１５０℃、融着時間１０秒にて融着を行った。これにより、正極タブ及び負極タブを得た。
（２）電池パックの作製
　外装材としてはナイロンフィルム（厚さ２５μｍ）／ポリエステルポリオール系接着剤（厚さ５μｍ）／アルミニウム箔（厚さ４０μｍ、Ａ８０７９－Ｏ材）／酸変性ポリプロピレン（厚さ３０μｍ）／ポリプロピレン（厚さ４０μｍ）の積層構造を有するものを用いた。アルミニウム箔の両面にはノンクロム系表面処理を行った。外装材のサイズを５０ｍｍ×９０ｍｍとし、長辺で２つ折りとし、幅４５ｍｍとなった辺の片側を、正極タブ及び負極タブを挟み込んだ状態でヒートシールを行った。ヒートシールは、１９０℃にて５秒間行った。残り２箇所のタブの無い辺のヒートシールは１９０℃、３秒にて行った。まず、折り返した辺の対面のヒートシールを行い、その後、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネートの混合液にＬｉＰＦ６（６フッ化リン酸リチウム）を添加した電解液を２ｍｌ充填し、最後にタブの対面のヒートシールを行った。これにより、集電体等の電池要素が封入されていない、タブの評価用の電池パックを作製した。なお、上述した電池パックの作製条件は、実際の電池生産工程の条件よりも加熱温度やヒートシール時間において過酷な条件としたものである。
（３）絶縁性の評価
　上記で作製した電池パックの負極リードと、外装材との絶縁性をテスターにて測定した。２００検体中、ショートが発生した検体数から、以下の評価基準に基づいて絶縁性を評価した。結果を表２に示す。
Ａ：ショート検体が２個未満
Ｂ：ショート検体が２個以上、４個未満
Ｃ：ショート検体が４個以上、６個未満
Ｄ：ショート検体が６個以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　１０…蓄電デバイス、１１…蓄電デバイス本体、１３…外装材、１４…金属端子、１４－１…金属端子本体、１４－２…腐食防止層、１６…端子用樹脂フィルム、２１…内層、２２…内層側接着剤層、２３－１，２３－２…腐食防止処理層、２４…バリア層、２５…外層側接着剤層、２６…外層、３１…第１の樹脂層、３２…第２の樹脂層、３３…中間層。

Claims (8)

  1. 　蓄電デバイスを構成する金属端子の一部の外周面を覆うための端子用樹脂フィルムであって、
    　（Ａ）ポリエチレンと、（Ｂ）前記（Ａ）ポリエチレンと相溶する部位及びポリプロピレンと相溶する部位を有する相溶化剤と、を含有する樹脂層を備える、端子用樹脂フィルム。
  2. 　前記（Ｂ）相溶化剤がブロック共重合体又はグラフト共重合体である、請求項１に記載の端子用樹脂フィルム。
  3. 　前記（Ｂ）相溶化剤が非結晶ユニットを有する、請求項１又は２に記載の端子用樹脂フィルム。
  4. 　前記樹脂層に含有される前記（Ａ）ポリエチレンと前記（Ｂ）相溶化剤との質量比（（Ａ）／（Ｂ））が０．１５～３０である、請求項１～３のいずれか一項に記載の端子用樹脂フィルム。
  5. 　前記樹脂層が（Ｃ）ポリプロピレンを更に含有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の端子用樹脂フィルム。
  6. 　前記樹脂層が極性基を有する樹脂を含有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の端子用樹脂フィルム。
  7. 　前記端子用樹脂フィルムが３層以上の層からなり、前記端子用樹脂フィルムの少なくとも両表面に配置される層が前記樹脂層である、請求項１～６のいずれか一項に記載の端子用樹脂フィルム。
  8. 　蓄電デバイス本体と、
    　前記蓄電デバイス本体と電気的に接続された金属端子と、
    　前記金属端子を挟持し且つ前記蓄電デバイス本体を収容する外装材と、
    　前記金属端子の一部の外周面を覆って前記金属端子と前記外装材との間に配置された、請求項１～７のいずれか一項に記載の端子用樹脂フィルムと、
    を備え、
    　前記外装材は、前記端子用樹脂フィルムと接する面に、ポリプロピレンを含有するシーラント層を有する、蓄電デバイス。
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