WO2021241560A1 - 封止フィルム、電極リード線部材および電池 - Google Patents

封止フィルム、電極リード線部材および電池 Download PDF

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electrode lead
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俊輔 竹山
喬規 櫻木
敦史 目黒
崇 清水
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藤森工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a sealing film, an electrode lead wire member, and a battery.
  • the storage battery includes, for example, a battery body, a storage container for accommodating the battery body, and an electrode lead wire connected to the battery body.
  • the storage container is manufactured by using a battery exterior laminate having excellent waterproof and light-shielding properties.
  • the battery exterior laminate is, for example, a laminate in which a base material layer made of polyamide or the like and an aluminum foil are laminated.
  • the electrode lead wire is sealed in the storage container in a state where the portion including one end is pulled out from the storage container.
  • the sealing film (hereinafter referred to as a sealing film) preferably has high adhesive strength to the electrode lead wire and the container. Further, since the sealing film may come into contact with the electrolytic solution in the container, resistance to the electrolytic solution is required. That is, the sealing film is required to have the following three characteristics. (I) Adhesive strength to the electrode lead wire (first substrate). (Ii) Adhesive strength to the container (second substrate). (Iii) Resistance to electrolytic solution.
  • One aspect of the present invention is to provide a sealing film, an electrode lead wire member, and a battery having high adhesive strength to the first substrate and the second substrate and having resistance to an electrolytic solution.
  • one aspect of the present invention includes the following aspects.
  • a sealing film for sealing between a first metal substrate and a second substrate which mainly contains an acid-modified polyolefin and has a first adhesive layer to be adhered to the first substrate and a polyolefin.
  • a second adhesive layer mainly contained and adhered to the second substrate, and a base material layer provided between the first adhesive layer and the second adhesive layer are provided, and the thickness of the first adhesive layer is provided. Is 25 or more and 70 or less, where the total thickness of the sealing film is 100, and the thickness of the base material layer is 25 or more and 70 or less, where the total thickness of the sealing film is 100.
  • the thickness of the second adhesive layer is 5 or more and 50 or less, assuming that the total thickness of the sealing film is 100.
  • the melting point of the resin constituting the base material layer is 150 ° C. or higher and 170 ° C. or lower, and the melting point of the resin constituting the second adhesive layer is 110 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, [1] to The sealing film according to any one of [3].
  • An electrode lead wire member comprising the sealing film according to any one of [1] to [5] and the first substrate which is an electrode lead wire extending in one direction.
  • a battery comprising the electrode lead wire member according to [6], a battery main body to which the electrode lead wire is connected, and the second substrate which is a storage container for accommodating the battery main body.
  • a sealing film, an electrode lead wire member, and a battery having high adhesive strength to the first substrate and the second substrate and having resistance to an electrolytic solution it is possible to provide a sealing film, an electrode lead wire member, and a battery having high adhesive strength to the first substrate and the second substrate and having resistance to an electrolytic solution.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the arrow in line segment I-I of FIG.
  • FIGS. 1 to 4 the sealing film, the electrode lead wire member, and the battery according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • the dimensions, ratios, etc. of the components may differ from the actual ones.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the sealing film 1 of the embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the electrode lead wire member 10 of the embodiment.
  • the electrode lead wire member 10 includes an electrode lead wire 11 and a sealing film 1.
  • the electrode lead wire 11 is an example of a “first substrate”.
  • the sealing film 1 includes a first adhesive layer 2, a second adhesive layer 3, and a base material layer 4.
  • the first adhesive layer 2 is a layer that is fused (adhered) to the electrode lead wire 11 (see FIG. 2) by heating or pressurizing.
  • the surface of the first adhesive layer 2 is one surface 1a of the sealing film 1.
  • the first adhesive layer 2 is made of resin.
  • the first adhesive layer 2 mainly contains acid-modified polyolefin.
  • the phrase "mainly containing acid-modified polyolefin" in the first adhesive layer 2 means that the content of the acid-modified polyolefin is the highest among the resins constituting the first adhesive layer 2.
  • the first adhesive layer 2 preferably contains 50% by mass or more of the acid-modified polyolefin (preferably, more than 50% by mass of the acid-modified polyolefin) with respect to the total amount of the first adhesive layer 2.
  • the first adhesive layer 2 preferably contains 80% by mass or more of the acid-modified polyolefin with respect to the total amount of the first adhesive layer 2.
  • the first adhesive layer 2 may contain 100% by mass of the acid-modified polyolefin with respect to the total amount of the first adhesive layer 2.
  • the first adhesive layer 2 "mainly contains acid-modified polyolefin" means that the first adhesive layer 2 contains 80% by mass or more of the acid-modified polyolefin with respect to the total amount of the first adhesive layer 2. There is an embodiment containing 100% by mass or less.
  • polystyrene examples include polypropylene, polyethylene, poly-1-butene, polyisobutylene and the like. Of these, polypropylene is preferable because it has excellent flexibility.
  • polypropylene may be abbreviated as "PP”.
  • the polyolefin may be a copolymer of propylene and ethylene (propylene-ethylene copolymer). Of these, a random copolymer of propylene and ethylene is preferable.
  • the polyolefin may be a copolymer of propylene and an olefin-based monomer. Examples of the olefin-based monomer include 1-butene, isobutylene, 1-hexene and the like.
  • the acid-modified polyolefin is a polyolefin-based resin modified with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof, and is a resin having an acid functional group such as a carboxy group or an anhydrous carboxylic acid group in the polyolefin-based resin.
  • the acid-modified polyolefin can be obtained by modifying a polyolefin resin with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof, copolymerizing an acid functional group-containing monomer with olefins, or the like.
  • acid-modified polypropylene As the acid-modified polyolefin, acid-modified polypropylene (acid-modified PP) is preferable because it has excellent heat resistance.
  • the acid-modified PP is, for example, a polymer obtained by graft-copolymerizing a monomer having a carboxy group with a polypropylene or propylene-ethylene copolymer.
  • the monomer having a carboxy group include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid; unsaturated carboxylic acid esters such as ethyl acrylate; and acid anhydrides such as maleic anhydride.
  • the acid-modified PP contains an ionomer in which the carboxylic acid group of the acid-modified polymer of polypropylene or the acid-modified polymer of propylene-ethylene copolymer is neutralized with a metal hydroxide, an alkoxide, a lower fatty acid salt or the like.
  • the acid group of the acid-modified PP is preferably a maleic anhydride group. That is, as the acid-modified PP, maleic anhydride-modified PP is preferable.
  • the melting point of the resin constituting the first adhesive layer 2 is preferably 110 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.
  • the melting point of the resin constituting the first adhesive layer 2 is 110 ° C. or higher, the first adhesive layer 2 is less likely to become excessively thin during thermocompression bonding, and it is easy to secure the adhesive strength.
  • the melting point of the resin constituting the first adhesive layer 2 is 150 ° C. or lower, the resin easily flows during thermocompression bonding, so that the resin sufficiently wraps around the electrode lead wire 11 and the entire circumference of the electrode lead wire 11 Easy to seal.
  • the "melting point of the resin constituting the first adhesive layer 2" is the polymer alloy constituting the first adhesive layer 2. Means melting point.
  • Examples of the optional component other than the polyolefin in the first adhesive layer 2 include known additives such as stabilizers, antistatic agents, and colorants.
  • the thickness of the first adhesive layer 2 is 25 or more and 70 or less, assuming that the total thickness of the sealing film 1 is 100. That is, the thickness of the first adhesive layer 2 is 25% or more and 70% or less of the total thickness of the sealing film 1.
  • the ratio of the layer thickness when the total thickness of the sealing film 1 is 100 is called "thickness ratio".
  • the thickness ratio of the first adhesive layer 2 is 25 or more, the adhesive strength between the first adhesive layer 2 and the electrode lead wire 11 can be sufficiently secured.
  • the thickness ratio of the first adhesive layer 2 is 70 or less, sufficient thickness can be imparted to the second adhesive layer 3 and the base material layer 4. Therefore, it is possible to increase the adhesive strength between the second adhesive layer 3 and the container without lowering the electrolytic solution resistance of the sealing film 1.
  • the "electrolyte solution resistance" is resistance to the electrolytic solution.
  • the second adhesive layer 3 is a layer that is fused (adhered) to the container by heating or pressurizing, for example.
  • the storage container will be described later.
  • the surface of the second adhesive layer 3 is the other surface 1b of the sealing film 1.
  • the second adhesive layer 3 is made of resin.
  • the second adhesive layer 3 mainly contains polyolefin.
  • the phrase "mainly containing polyolefin" in the second adhesive layer 3 means that the content of polyolefin is the highest among the resins constituting the second adhesive layer 3.
  • the second adhesive layer 3 preferably contains 50% by mass or more of polyolefin (preferably, more than 50% by mass of polyolefin) with respect to the total amount of the second adhesive layer 3.
  • the second adhesive layer 3 preferably contains 80% by mass or more of polyolefin with respect to the total amount of the second adhesive layer 3.
  • the second adhesive layer 3 may contain 100% by mass of the acid-modified polyolefin with respect to the total amount of the second adhesive layer 3.
  • the second adhesive layer 3 "mainly contains acid-modified polyolefin" means that the second adhesive layer 3 contains 80% by mass or more of the acid-modified polyolefin with respect to the total amount of the second adhesive layer 3. There is an embodiment containing 100% by mass or less.
  • Examples of the polyolefin constituting the second adhesive layer 3 include polypropylene (PP), polyethylene, poly-1-butene, polyisobutylene and the like. Among them, PP is preferable because it has excellent flexibility.
  • the polyolefin may be a copolymer of propylene and ethylene (propylene-ethylene copolymer). Of these, a random copolymer of propylene and ethylene is preferable.
  • the polyolefin may be a copolymer of propylene and an olefin-based monomer (for example, a random copolymer). Examples of the olefin-based monomer include 1-butene, isobutylene, 1-hexene and the like.
  • the polyolefin constituting the second adhesive layer 3 may be an acid-modified polyolefin.
  • acid-modified polyolefin acid-modified PP is preferable because it has excellent heat resistance.
  • the acid-modified PP the acid-modified PP exemplified as the material of the first adhesive layer 2 described above is preferably used.
  • the acid-modified PP a polymer obtained by acid-modifying a random copolymer of propylene and ethylene is preferable because of its excellent flexibility. By using the acid-modified polyolefin, the adhesiveness of the second adhesive layer 3 to the container can be enhanced.
  • the second adhesive layer 3 may contain both acid-modified PP and acid-modified polyethylene.
  • the melting point of the second adhesive layer 3 can be lowered and the heating temperature at the time of fusing the second adhesive layer 3 can be lowered. Therefore, deterioration of the first adhesive layer 2 can be suppressed.
  • the melting point of the resin constituting the second adhesive layer 3 is preferably 110 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.
  • the melting point of the resin constituting the second adhesive layer 3 is 110 ° C. or higher, the second adhesive layer 3 is less likely to become excessively thin during thermocompression bonding, and it is easy to secure the adhesive strength.
  • the melting point of the resin constituting the second adhesive layer 3 is 150 ° C. or lower, the resin tends to flow during thermocompression bonding, so that it is easy to seal between the container and the electrode lead wire 11.
  • the "melting point of the resin constituting the second adhesive layer 3" is the polymer alloy constituting the second adhesive layer 3. Means melting point.
  • Examples of the optional component other than the acid-modified polyolefin in the second adhesive layer 3 include known additives such as stabilizers, antistatic agents, and colorants.
  • the thickness (thickness ratio) of the second adhesive layer 3 is 5 or more and 50 or less, assuming that the total thickness of the sealing film 1 is 100. That is, the thickness of the second adhesive layer 3 is 5% or more and 50% or less of the total thickness of the sealing film 1.
  • the thickness ratio of the second adhesive layer 3 is 5 or more, the adhesive strength between the second adhesive layer 3 and the storage container can be sufficiently secured.
  • the thickness ratio of the second adhesive layer 3 is 50 or less, sufficient thickness can be imparted to the first adhesive layer 2 and the base material layer 4. Therefore, it is possible to increase the adhesive strength between the first adhesive layer 2 and the electrode lead wire 11 without lowering the electrolytic solution resistance of the sealing film 1.
  • the base material layer 4 is provided between the first adhesive layer 2 and the second adhesive layer 3.
  • the base material layer 4 is made of resin.
  • the base material layer 4 mainly contains, for example, polyolefin.
  • the phrase "mainly containing polyolefin" in the base material layer 4 means that the content of polyolefin is the highest among the resins constituting the base material layer 4.
  • the base material layer 4 preferably contains 50% by mass or more of polyolefin with respect to the total amount of the base material layer 4 (preferably, contains more than 50% by mass of polyolefin with respect to the total amount of the base material layer 4).
  • the base material layer 4 preferably contains 80% by mass or more of polyolefin with respect to the total amount of the base material layer 4.
  • the base material layer 4 may contain 100% by mass of the acid-modified polyolefin with respect to the total amount of the base material layer 4.
  • “the base material layer 4 mainly contains acid-modified polyolefin” means that the base material layer 4 contains 80% by mass or more and 100% by mass of the acid-modified polyolefin with respect to the total amount of the base material layer 4.
  • Examples of the polyolefin constituting the base material layer 4 include polypropylene (PP), polyethylene, poly-1-butene, polyisobutylene and the like. Among them, PP is preferable because it has excellent flexibility.
  • the polyolefin constituting the base material layer 4 may be a homopolymer of one kind of olefin or a copolymer of two or more kinds of olefins.
  • the homopolymer include a homopolymer containing only propylene (homogeneous PP).
  • the copolymer include a copolymer of propylene and an olefin-based monomer (ethylene, 1-butene, isobutylene, 1-hexene, etc.), for example, a propylene-ethylene copolymer.
  • the ICP (impact copolymer) is preferable as the polyolefin constituting the base material layer 4.
  • the ICP has a phase-separated structure having a first phase and a second phase, for example, a sea-island structure.
  • the sea-island structure is a structure in which a plurality of second phases corresponding to "islands" are dispersed in a first phase corresponding to "sea”.
  • the first phase is composed of a homopolymer of an olefin-based monomer such as propylene or ethylene.
  • the second phase is composed of a polymer different from the homopolymer constituting the first phase.
  • the second phase contains, for example, a polymer of an olefinic monomer such as propylene or ethylene, for example, ethylene propylene rubber (EPR).
  • EPR ethylene propylene rubber
  • the second phase is composed of, for example, a main phase and a surface layer covering the surface of the main phase.
  • the main phase is composed of, for example, polyethylene.
  • the surface layer is composed of, for example, EPR.
  • ICP in which the homopolymer constituting the first phase is homoPP is called polypropylene ICP or polypropylene dispersion.
  • ICP in which the homopolymer constituting the first phase is homoPP is so-called block PP.
  • ICP is also called a heterophasic copolymer, or block copolymer.
  • the constituent material of the base material layer is not particularly limited, and a resin other than polyolefin (for example, a fluororesin such as polychlorotrifluoroethylene) may be used.
  • a resin other than polyolefin for example, a fluororesin such as polychlorotrifluoroethylene
  • the thickness (thickness ratio) of the base material layer 4 is 25 or more and 70 or less, assuming that the total thickness of the sealing film 1 is 100. That is, the thickness of the base material layer 4 is 25 or more and 70 or less of the total thickness of the sealing film 1.
  • the electrolytic solution resistance of the sealing film 1 can be sufficiently ensured. Further, when the thickness ratio of the base material layer 4 is 25 or more, the resin does not flow too much, and it becomes easy to develop the fluidity required for crimping.
  • the thickness ratio of the base material layer 4 is 70 or less, sufficient thickness can be imparted to the first adhesive layer 2 and the second adhesive layer 3. Therefore, both the adhesive strength between the first adhesive layer 2 and the electrode lead wire 11 and the adhesive strength between the second adhesive layer 3 and the container can be increased. Further, when the thickness ratio of the base material layer 4 is 70 or less, the fluidity of the resin does not decrease, and the fluidity of the resin at the time of thermocompression bonding can be suppressed to an appropriate range.
  • the melting point of the resin constituting the base material layer 4 is preferably 150 ° C. or higher and 170 ° C. or lower.
  • the melting point of the resin constituting the base material layer 4 is 150 ° C. or higher, it is easy to secure the electrolytic solution resistance of the sealing film 1. Further, heat resistance can be imparted to the sealing film 1.
  • the sealing film 1 can be given flexibility. Therefore, a gap is less likely to occur between the electrode lead wire 11 and the container and the sealing film 1.
  • the melting point M4 of the resin constituting the base material layer 4 is higher than the melting point M2 of the resin constituting the first adhesive layer 2 or the melting point M3 of the resin constituting the second adhesive layer 3. That is, the melting point M4 is higher than the melting point M2 or the melting point M3. It is desirable that the melting point M4 is higher than either the melting point M2 or the melting point M3. In one aspect of the invention, it is desirable that the melting point M4 is higher than at least one of the melting point M2 and the melting point M3.
  • the melting point M4 When the melting point M4 is higher than the melting point M2, it becomes easy to secure the electrolytic solution resistance of the sealing film 1 without lowering the adhesive strength between the first adhesive layer 2 and the electrode lead wire 11. When the melting point M4 is higher than the melting point M3, it becomes easy to secure the electrolytic solution resistance of the sealing film 1 without lowering the adhesive strength between the second adhesive layer 3 and the container. When the melting point M4 is higher than either one or both of the melting point M2 and the melting point M3, there is also an advantage that heat resistance can be easily imparted to the sealing film 1.
  • the electrode lead wire member 10 has an electrode lead wire 11 and a pair of sealing films 1.
  • the first adhesive layers 2 are arranged so as to face each other.
  • the pair of sealing films 1 sandwich the electrode lead wire 11.
  • the pair of sealing films 1 are in contact with one surface of the electrode lead wire 11 and a region corresponding to the other surface, respectively. Therefore, the pair of sealing films 1 are in contact with the entire circumference of the electrode lead wire 11 as a whole.
  • the electrode lead wire 11 has a lead wire main body 111 and a surface treatment layer 112.
  • the electrode lead wire 11 extends linearly in one direction.
  • the electrode lead wire 11 is made of metal.
  • the electrode lead wire 11 has conductivity.
  • the electrode lead wire 11 is electrically connected to the lithium ion battery 30 (see FIG. 3).
  • the electrode lead wire 11 energizes the lithium ion battery 30 and an external device.
  • known metals such as aluminum, copper, nickel, iron, gold, platinum, and various alloys can be used. Of these, aluminum or copper is preferable because it has excellent conductivity and is advantageous in terms of cost.
  • the surface of the lead wire body 111 may be nickel-plated.
  • the nickel plating of the lead wire main body 111 may be formed by electroplating using a watt bath containing nickel sulfate, nickel chloride, boric acid or the like as main components.
  • the nickel plating of the lead wire main body 111 is preferably performed using a nickel sulfamate plating bath containing nickel sulfamate and boric acid as main components. Since the plating film formed by this method has excellent flexibility, the plating film is less likely to crack.
  • the lead wire body 111 is preferably an aluminum plate or a nickel-plated copper plate.
  • the surface treatment layer 112 is formed on the surface of the lead wire main body 111.
  • the surface treatment layer 112 has corrosion resistance. "Corrosion resistance” refers to the property of being less susceptible to corrosion by the electrolytic solution inside the battery.
  • Examples of the surface treatment layer 112 include an acid-resistant film made of a phosphate, a chromate, a fluoride, a triazinethiol compound, or the like as a forming material.
  • the acid-resistant film can be formed by subjecting the lead wire body 111 to a chemical conversion treatment.
  • the surface-treated layer 112 is formed on a part of the surface of the lead wire main body 111, but the surface-treated layer 112 may be formed on the entire surface of the lead wire main body 111.
  • the electrode lead wire may not have a surface treatment layer formed.
  • the thickness ratio of the first adhesive layer 2, the base material layer 4 and the second adhesive layer 3 of the sealing film 1 is within the above range, the adhesive strength to the electrode lead wire 11 and the storage container is good, and the sealing film 1 has good adhesive strength. Has resistance to electrolytes. Since the sealing film 1 has good adhesive strength to the electrode lead wire 11 and the container, it is possible to prevent water from entering the container from the outside. Since the sealing film 1 has resistance to an electrolytic solution, it is possible to realize a highly reliable battery 100 that does not easily deteriorate.
  • the sealing film 1 contains an acid-modified polyolefin as a material for forming the first adhesive layer 2. Therefore, the first adhesive layer 2 is easily heat-sealed with the electrode lead wire 11 and can seal the interface between the electrode lead wire 11 and the sealing film 1. Therefore, it is possible to prevent water from entering the inside of the storage container from the outside.
  • the sealing film 1 contains an acid-modified polyolefin as a material for forming the second adhesive layer 3. Therefore, the second adhesive layer 3 is easily heat-sealed with the resin material constituting the battery storage container, and the interface between the storage container and the sealing film 1 is easily sealed.
  • the electrode lead wire member 10 includes the sealing film 1, it is possible to prevent water from entering the container from the outside.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing the battery 100 of the embodiment.
  • the battery 100 includes the electrode lead wire member 10 described above, a storage container 20, and a lithium ion battery 30 (battery body).
  • the storage container 20 has a container body 21 and a lid 22.
  • the storage container 20 is an example of a “second substrate”.
  • the container body 21 has a molded portion 21a that forms a recess for accommodating the lithium ion battery 30.
  • the container body 21 is obtained by drawing and molding a battery exterior laminate.
  • the lid 22 is made of a laminated body for battery exterior, and has a plan view area equivalent to that of the container body 21.
  • the battery exterior laminate will be described later.
  • the storage container 20 is formed by superimposing the container body 21 and the lid 22 and heat-sealing the peripheral edge portion 25.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.
  • the battery exterior laminate which is a constituent material of the container body 21 and the lid 22
  • the first film base material 201, the second film base material 202, the metal foil 203, and the sealant layer 204 are in this order. It is a laminated body laminated with.
  • the resin constituting the first film base material 201 and the second film base material 202 is not particularly limited, but polyamide, polyethylene terephthalate (PET), phenol resin, polypropylene and the like are suitable.
  • PET polyethylene terephthalate
  • metal foil 203 aluminum foil, stainless steel foil, copper foil, iron foil and the like are preferable.
  • the sealant layer 204 is in contact with the second adhesive layer 3 of the sealing film 1 and is heat-sealed.
  • a resin that can be fused with the sealing film 1 is selected.
  • the resin constituting the sealant layer 204 include polypropylene-based resin and polyethylene-based resin.
  • the polypropylene-based resin a polypropylene homopolymer, a propylene / ethylene copolymer, or the like can be used.
  • polyethylene-based resin low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, or the like may be used.
  • the electrode lead wire 11 is drawn out from the lithium ion battery 30 inside the container 20 (inside the molded portion 21a) to the outside of the container 20.
  • the electrode lead wire 11 is fused with the sealant layer 204 of the container 20 via the sealing film 1.
  • the electrode lead wire member 10 since the electrode lead wire member 10 has the above-mentioned sealing film 1, it is possible to prevent water from entering the inside of the container from the outside. Therefore, it is possible to realize a battery 100 that is less likely to deteriorate and has high reliability.
  • the present invention is not limited to these examples.
  • the various shapes and combinations of the constituent members shown in the above-mentioned example are examples, and can be variously changed based on design requirements and the like within a range not deviating from the gist of the present invention.
  • the first adhesive layer and the second adhesive layer may contain a resin other than polyolefin.
  • a sealing film in which the first adhesive layer, the base material layer, and the second adhesive layer were laminated in this order was produced as follows.
  • the resin used as the raw material for each layer was separately heated and melted, and a laminated body was obtained by performing simultaneous multi-layer film formation using an extruder capable of simultaneous multi-layer extrusion molding. By cutting this laminate to a predetermined size, sealing films of each Example and Comparative Example were obtained.
  • the sealing film was formed in a strip shape (width 15 mm, thickness 100 ⁇ m).
  • first adhesive layer Maleic anhydride-modified polypropylene (melting point 140 ° C)
  • Base material layer Polypropylene ICP (melting point 161 ° C)
  • Second adhesive layer Random copolymer of propylene and ethylene (melting point 140 ° C)
  • the melting point M4 of polypropylene ICP which is a resin constituting the base material layer, is higher than the melting point M2 of the resin constituting the first adhesive layer and the melting point M3 of the resin constituting the second adhesive layer.
  • Maleic anhydride-modified polypropylene is a polymer obtained by graft-polymerizing maleic anhydride on a random copolymer of propylene and ethylene.
  • Polypropylene ICP has a structure (sea island structure) in which the second phase is dispersed in the first phase.
  • the first phase is composed of homo-PP.
  • the second phase contains ethylene propylene rubber and polyethylene.
  • Polypropylene ICP is a mixture containing PP, ethylene propylene rubber and polyethylene.
  • Electrode lead wire having a lead wire main body and a surface treatment layer formed on the surface of the lead wire main body was produced.
  • As the lead wire main body a rectangular nickel-plated copper foil having a width of 45 mm and a length of 52 mm was used.
  • a PET film having a thickness of 12 ⁇ m, a nylon film having a thickness of 15 ⁇ m, an aluminum foil having a thickness of 40 ⁇ m, and a PP film having a thickness of 80 ⁇ m were laminated by dry laminating to obtain a laminated body for battery exterior.
  • the PET film, nylon film, aluminum foil, and PP film correspond to the first film base material 201, the second film base material 202, the metal foil 203, and the sealant layer 204, respectively (see FIG. 4).
  • the adhesive strength of the sealing film to the electrode lead wire was measured as follows. The sealing film and the electrode lead wire were overlapped with each other, and the laminate obtained by adhering them by heat sealing was cut into strips (width 10 mm ⁇ length 120 mm) to obtain a sample for measurement. The conditions for heat sealing were 180 ° C., 0.5 MPa, and 10 seconds.
  • the 180-degree peel strength was measured as follows using a testing machine (desktop precision universal testing machine manufactured by Shimadzu Corporation: Autograph AGS-500NX).
  • the end of the sealing film and the end of the electrode lead wire were grasped by the gripping part of the testing machine, and the sealing film was peeled from the electrode lead wire so as to be peeled 180 degrees.
  • the peeling speed was 50 mm / min.
  • the resistance of the sealing film to the electrolytic solution was evaluated as follows.
  • the adhesive strength of the sealing film to the container was measured as follows.
  • the electrode lead wire whose sealing film was heat-sealed and the battery exterior laminate were superposed and adhered by heat-sealing to obtain a sample for measurement.
  • the conditions for heat sealing were 200 ° C., 0.3 MPa, and 3.5 seconds.
  • the end of the battery outer layer laminate and the end of the electrode lead wire are grasped by the gripping portion of the testing machine, and the battery outer layer laminate is peeled from the electrode lead wire so as to be peeled 180 degrees. rice field.
  • the peeling speed was 50 mm / min.
  • Comparative Example 1 As shown in Table 1, in Comparative Example 1, it is considered that the adhesive strength to the storage container was low because the second adhesive layer was thin. In Comparative Examples 2, 4 and 5, it is considered that the adhesive strength to the electrode lead wire was low because the first adhesive layer was thin. In Comparative Examples 3 and 6, it is considered that the electrolytic solution resistance was lowered because the base material layer was thin.
  • Electrode lead wire member 11 ... Electrode lead wire (first base material), 20 ... Containment container (No. 1) 2 substrates), 30 ... Lithium-ion battery (battery body), 100 ... Battery.

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Abstract

封止フィルム１は、金属製の第１基体と、第２基体との間を封止する。封止フィルム１は、第１接着層２と、第２接着層３と、基材層４とを備える。第１接着層２は、酸変性ポリオレフィンを主として含み、第１基体に接着する。第２接着層３は、ポリオレフィンを主として含み、第２基体に接着する。基材層４は、第１接着層２と第２接着層３との間に設けられる。封止フィルム１の全体の厚さを１００として、第１接着層２の厚さは２５以上７０以下である。基材層４の厚さは２５以上７０以下である。第２接着層３の厚さは５以上５０以下である。

Description

封止フィルム、電極リード線部材および電池
　本発明は、封止フィルム、電極リード線部材および電池に関する。
　本願は、２０２０年５月２５日に、日本に出願された特願２０２０－９０６５１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　近年、電気エネルギーを貯蔵するための蓄電池として、リチウムイオン電池などの２次電池、キャパシタ等が注目されている。蓄電池は、例えば、電池本体と、電池本体を収容する収容容器と、電池本体に接続された電極リード線とを備える。収容容器は、防水性、遮光性に優れた電池外装用積層体を用いて作製される。電池外装用積層体は、例えば、ポリアミド等からなる基材層と、アルミニウム箔とが積層された積層体である。電極リード線は、一端を含む部分が収容容器から外部に引き出された状態で収容容器に封止される。
　蓄電池では、収容容器に水が入ると、水が電解液中の成分と反応してフッ化水素が生成する可能性がある。フッ化水素は、電極リード線を劣化させ、電池寿命に影響を及ぼす場合がある。そのため、収容容器と電極リード線との間に、封止用のフィルム（樹脂フィルム）を介在させることが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
　封止用のフィルムは、電極リード線と収容容器とを接着し、収容容器と電極リード線との間に隙間ができるのを抑える。これにより、外部から前記隙間を通して収容容器内部へ水が浸入しにくくなる。
特開２０１７－７３２００号公報
　封止用のフィルム（以下、封止フィルムという）は、電極リード線および収容容器に対する接着強度が高いことが好ましい。また、封止フィルムは、収容容器内の電解液に接触する可能性があるため、電解液に対する耐性が求められる。すなわち、封止フィルムには、次の３つの特性が求められる。
（ｉ）電極リード線（第１基体）に対する接着強度。
（ｉｉ）収容容器（第２基体）に対する接着強度。
（ｉｉｉ）電解液に対する耐性。
　しかしながら、３つの特性（ｉ）～（ｉｉｉ）はトレードオフの関係にあり、特性（ｉ）～（ｉｉｉ）をいずれも高めるのは容易でなかった。
　本発明の一態様は、第１基体および第２基体に対する接着強度が高く、かつ電解液に対する耐性を備えた封止フィルム、電極リード線部材および電池を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、以下の態様を包含する。
［１］金属製の第１基体と、第２基体との間を封止する封止フィルムであって、酸変性ポリオレフィンを主として含み、前記第１基体に接着する第１接着層と、ポリオレフィンを主として含み、前記第２基体に接着する第２接着層と、前記第１接着層と前記第２接着層との間に設けられた基材層と、を備え、前記第１接着層の厚さは、前記封止フィルムの全体の厚さを１００として、２５以上７０以下であり、前記基材層の厚さは、前記封止フィルムの全体の厚さを１００として、２５以上７０以下であり、前記第２接着層の厚さは、前記封止フィルムの全体の厚さを１００として、５以上５０以下である、封止フィルム。
［２］前記基材層を構成する樹脂の融点は、前記第１接着層または第２接着層を構成する樹脂の融点より高い、［１］記載の封止フィルム。
［３］前記第２接着層を構成する前記ポリオレフィンは、酸変性ポリオレフィンである、［１］または［２］に記載の封止フィルム。
［４］前記基材層を構成する樹脂の融点は、１５０℃以上１７０℃以下であり、前記第２接着層を構成する樹脂の融点は、１１０℃以上１５０℃以下である、［１］～［３］のうちいずれか１つに記載の封止フィルム。
［５］前記第１接着層を構成する樹脂の融点は、１１０℃以上１５０℃以下である、［１］～［４］のうちいずれか１つに記載の封止フィルム。
［６］［１］～［５］のうちいずれか１項に記載の封止フィルムと、一方向に延在する電極リード線である前記第１基体と、を備える電極リード線部材。
［７］［６］に記載の電極リード線部材と、前記電極リード線が接続される電池本体と、前記電池本体を収容する収容容器である前記第２基体と、を備える電池。
　本発明の一態様によれば、第１基体および第２基体に対する接着強度が高く、かつ電解液に対する耐性を備えた封止フィルム、電極リード線部材および電池を提供できる。
実施形態の封止フィルムを示す概略断面図である。 実施形態の電極リード線部材を示す概略斜視図である。 実施形態の電池を示す概略斜視図である。 図３の線分Ｉ－Ｉにおける矢視断面図である。
　以下、図１～図４を参照しながら、実施形態に係る封止フィルム、電極リード線部材、および電池について説明する。なお、図面においては、構成要素の寸法、比率などは実際とは異なる場合がある。
＜封止フィルム＞
　図１は、実施形態の封止フィルム１を示す概略断面図である。図２は、実施形態の電極リード線部材１０を示す概略斜視図である。
　図２に示すように、電極リード線部材１０は、電極リード線１１と、封止フィルム１とを備える。電極リード線１１は、「第１基体」の一例である。
　図１に示すように、封止フィルム１は、第１接着層２と、第２接着層３と、基材層４とを備える。
［第１接着層］
　第１接着層２は、加熱又は加圧によって電極リード線１１（図２参照）に融着（接着）する層である。第１接着層２の表面は、封止フィルム１の一方の表面１ａである。第１接着層２は、樹脂で構成される。
　第１接着層２は、酸変性ポリオレフィンを主として含む。第１接着層２が「酸変性ポリオレフィンを主として含む」とは、第１接着層２を構成する樹脂のなかで、酸変性ポリオレフィンの含有率が最も高いことを意味する。第１接着層２は、第１接着層２の全量に対して酸変性ポリオレフィンを５０質量％以上含む（好ましくは、酸変性ポリオレフィンを５０質量％を越えて含む）ことが好ましい。第１接着層２は、第１接着層２の全量に対して酸変性ポリオレフィンを８０質量％以上含むことが好ましい。
　第１接着層２は、第１接着層２の全量に対して酸変性ポリオレフィンを１００質量％含んでいてもよい。
　本発明の一実施形態において、第１接着層２が「酸変性ポリオレフィンを主として含む」とは、第１接着層２は、第１接着層２の全量に対して酸変性ポリオレフィンを８０質量％以上１００質量％以下含む態様がある。
　第１接着層２を構成するポリオレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ－１－ブテン、ポリイソブチレンなどが挙げられる。なかでも、ポリプロピレンは、柔軟性に優れるため好ましい。以下、ポリプロピレンを「ＰＰ」と略称することがある。
　ポリオレフィンは、プロピレンとエチレンとの共重合体（プロピレン－エチレン共重合体）でもよい。なかでも、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体が好ましい。ポリオレフィンは、プロピレンとオレフィン系モノマーとの共重合体であってもよい。オレフィン系モノマーとしては、１－ブテン、イソブチレン、１－ヘキセン等が挙げられる。
　酸変性ポリオレフィンとは、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン系樹脂であって、ポリオレフィン系樹脂中に、カルボキシ基や無水カルボン酸基等の酸官能基を有する樹脂である。酸変性ポリオレフィンは、不飽和カルボン酸またはその誘導体によるポリオレフィン系樹脂の変性、酸官能基含有モノマーとオレフィン類との共重合などにより得られる。酸変性ポリオレフィンの使用により、電極リード線１１（図２参照）に対する第１接着層２の接着性を高めることができる。
　酸変性ポリオレフィンとしては、耐熱性に優れることから、酸変性ポリプロピレン（酸変性ＰＰ）が好ましい。酸変性ＰＰは、例えば、ポリプロピレンまたはプロピレン－エチレン共重合体に、カルボキシ基を有するモノマーをグラフト共重合させた重合体である。カルボキシ基を有するモノマーは、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸；アクリル酸エチルなどの不飽和カルボン酸エステル；無水マレイン酸などの酸無水物などが挙げられる。
　酸変性ＰＰは、ポリプロピレンの酸変性重合体またはプロピレン－エチレン共重合体の酸変性重合体が有するカルボン酸基を、金属水酸化物、アルコキシド、低級脂肪酸塩などで中和したアイオノマーを含む。
　酸変性ＰＰの酸基は、無水マレイン酸基が好ましい。すなわち、酸変性ＰＰとしては、無水マレイン酸変性ＰＰが好ましい。
　第１接着層２を構成する樹脂の融点は、１１０℃以上１５０℃以下が好ましい。
　第１接着層２を構成する樹脂の融点が１１０℃以上であると、熱圧着時に第１接着層２が過度に薄くなりにくく、接着強度を確保しやすい。第１接着層２を構成する樹脂の融点が１５０℃以下であると、熱圧着時に樹脂が流動しやすくなるため、電極リード線１１の周囲に樹脂が十分に回り込み、電極リード線１１の全周を封止しやすい。
　「第１接着層２を構成する樹脂」が２種以上の樹脂のポリマーアロイである場合、「第１接着層２を構成する樹脂の融点」は、第１接着層２を構成するポリマーアロイの融点を意味する。
　第１接着層２において、ポリオレフィン以外の任意成分としては、公知の安定剤、帯電防止剤、着色料などの添加物を挙げることができる。
　第１接着層２の厚さは、封止フィルム１の全体の厚さを１００として、２５以上７０以下とされる。すなわち、第１接着層２の厚さは、封止フィルム１の全体の厚さの２５％以上７０％以下である。封止フィルム１の全体の厚さを１００としたときの層の厚さの比率を「厚さ比率」という。
　第１接着層２の厚さ比率が２５以上であると、第１接着層２と電極リード線１１との接着強度を十分に確保できる。第１接着層２の厚さ比率が７０以下であると、第２接着層３および基材層４に十分な厚さを付与できる。そのため、封止フィルム１の電解液耐性を低下させず、かつ第２接着層３と収容容器との接着強度を高めることができる。なお、「電解液耐性」は、電解液に対する耐性である。
［第２接着層］
　第２接着層３は、例えば、加熱又は加圧によって収容容器と融着（接着）する層である。収容容器については後述する。第２接着層３の表面は、封止フィルム１の他方の表面１ｂである。第２接着層３は、樹脂で構成される。
　第２接着層３は、ポリオレフィンを主として含む。第２接着層３が「ポリオレフィンを主として含む」とは、第２接着層３を構成する樹脂のなかで、ポリオレフィンの含有率が最も高いことを意味する。第２接着層３は、第２接着層３の全量に対してポリオレフィンを５０質量％以上含む（好ましくは、ポリオレフィンを５０質量％を越えて含む）ことが好ましい。第２接着層３は、第２接着層３の全量に対してポリオレフィンを８０質量％以上含むことが好ましい。
　第２接着層３は、第２接着層３の全量に対して酸変性ポリオレフィンを１００質量％含んでいてもよい。
　本発明の一実施形態において、第２接着層３が「酸変性ポリオレフィンを主として含む」とは、第２接着層３は、第２接着層３の全量に対して酸変性ポリオレフィンを８０質量％以上１００質量％以下含む態様がある。
　第２接着層３を構成するポリオレフィンとしては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン、ポリ－１－ブテン、ポリイソブチレンなどが挙げられる。なかでも、ＰＰは、柔軟性に優れるため好ましい。
　ポリオレフィンは、プロピレンとエチレンとの共重合体（プロピレン－エチレン共重合体）でもよい。なかでも、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体が好ましい。ポリオレフィンは、プロピレンとオレフィン系モノマーとの共重合体（例えば、ランダム共重合体）であってもよい。オレフィン系モノマーとしては、１－ブテン、イソブチレン、１－ヘキセン等が挙げられる。
　第２接着層３を構成するポリオレフィンは、酸変性ポリオレフィンであってもよい。酸変性ポリオレフィンとしては、耐熱性に優れることから、酸変性ＰＰが好ましい。酸変性ＰＰとしては、上述の第１接着層２の材料として例示した酸変性ＰＰが好適に用いられる。酸変性ＰＰとしては、柔軟性に優れることから、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体を酸変性した重合体が好ましい。酸変性ポリオレフィンの使用により、収容容器に対する第２接着層３の接着性を高めることができる。
　第２接着層３は、酸変性ＰＰと酸変性ポリエチレンとの両方を含んでいてもよい。第２接着層３は、酸変性ＰＰと酸変性ポリエチレンとの両方を含む場合、第２接着層３の融点を低くし、第２接着層３を融着する際の加熱温度を下げることができるため、第１接着層２の劣化を抑制できる。
　第２接着層３を構成する樹脂の融点は、１１０℃以上１５０℃以下が好ましい。
　第２接着層３を構成する樹脂の融点が１１０℃以上であると、熱圧着時に第２接着層３が過度に薄くなりにくく、接着強度を確保しやすい。第２接着層３を構成する樹脂の融点が１５０℃以下であると、熱圧着時に樹脂が流動しやすくなるため、収容容器と電極リード線１１との間を封止しやすい。
　「第２接着層３を構成する樹脂」が２種以上の樹脂のポリマーアロイである場合、「第２接着層３を構成する樹脂の融点」は、第２接着層３を構成するポリマーアロイの融点を意味する。
　第２接着層３において、酸変性ポリオレフィン以外の任意成分としては、公知の安定剤、帯電防止剤、着色料などの添加物を挙げることができる。
　第２接着層３の厚さ（厚さ比率）は、封止フィルム１の全体の厚さを１００として、５以上５０以下とされる。すなわち、第２接着層３の厚さは、封止フィルム１の全体の厚さの５％以上５０％以下である。
　第２接着層３の厚さ比率が５以上であると、第２接着層３と収容容器との接着強度を十分に確保できる。第２接着層３の厚さ比率が５０以下であると、第１接着層２および基材層４に十分な厚さを付与できる。そのため、封止フィルム１の電解液耐性を低下させず、かつ第１接着層２と電極リード線１１との接着強度を高めることができる。
［基材層］
　基材層４は、第１接着層２と第２接着層３との間に介在して設けられている。基材層４は、樹脂で構成される。
　基材層４は、例えば、ポリオレフィンを主として含む。基材層４が「ポリオレフィンを主として含む」とは、基材層４を構成する樹脂のなかで、ポリオレフィンの含有率が最も高いことを意味する。基材層４は、基材層４の全量に対してポリオレフィンを５０質量％以上含む（好ましくは、基材層４の全量に対してポリオレフィンを５０質量％を越えて含む）ことが好ましい。基材層４は、基材層４の全量に対してポリオレフィンを８０質量％以上含むことが好ましい。
　基材層４は、基材層４の全量に対して酸変性ポリオレフィンを１００質量％含んでいてもよい。
　本発明の一実施形態において、基材層４が「酸変性ポリオレフィンを主として含む」とは、基材層４は、基材層４の全量に対して酸変性ポリオレフィンを８０質量％以上１００質量％以下含む態様がある。
　基材層４を構成するポリオレフィンとしては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン、ポリ－１－ブテン、ポリイソブチレンなどが挙げられる。なかでも、ＰＰは、柔軟性に優れるため好ましい。
　基材層４を構成するポリオレフィンは、１種のオレフィンの単独重合体でもよいし、２種以上のオレフィンの共重合体でもよい。単独重合体としては、プロピレンだけの単独重合体（ホモＰＰ）が挙げられる。共重合体としては、プロピレンとオレフィン系モノマー（エチレン、１－ブテン、イソブチレン、１－ヘキセン等）との共重合体、例えば、プロピレン－エチレン共重合体が挙げられる。
　基材層４を構成するポリオレフィンとしては、ＩＣＰ（インパクトコポリマー）が好ましい。ＩＣＰは、第１相と第２相とを有する相分離構造、例えば、海島構造を有する。海島構造は、「海」に相当する第１相のなかに、「島」に相当する複数の第２相が分散された構造である。
　第１相は、例えば、プロピレン、エチレンなどのオレフィン系モノマーの単独重合体（ホモポリマー）で構成される。第２相は、第１相を構成するホモポリマーとは異なるポリマーで構成される。第２相は、例えば、プロピレン、エチレンなどのオレフィン系モノマーの重合体、例えばエチレンプロピレンラバー（ＥＰＲ）を含む。第２相は、例えば、主相と、主相の表面を覆う表層とで構成される。主相は、例えば、ポリエチレンで構成される。表層は、例えば、ＥＰＲで構成される。
　第１相を構成するホモポリマーがホモＰＰであるＩＣＰを、ポリプロピレンＩＣＰまたはポリプロピレン分散体と呼ぶ。第１相を構成するホモポリマーがホモＰＰであるＩＣＰは、いわゆるブロックＰＰである。ＩＣＰは、異相共重合体（heterophasic copolymer）、またはブロックコポリマーとも呼ばれる。
　なお、基材層の構成材料は特に限定されず、ポリオレフィン以外の樹脂（例えば、ポリクロロトリフルオロエチレンなどのフッ素樹脂）を使用してもよい。
　基材層４の厚さ（厚さ比率）は、封止フィルム１の全体の厚さを１００として、２５以上７０以下とされる。すなわち、基材層４の厚さは、封止フィルム１の全体の厚さの２５以上７０以下である。
　基材層４の厚さ比率が２５以上であると、封止フィルム１の電解液耐性を十分に確保できる。また、基材層４の厚さ比率が２５以上であると、樹脂が流れすぎずに、圧着時に必要な流動性を発現しやすくなる。
　基材層４の厚さ比率が７０以下であると、第１接着層２および第２接着層３に十分な厚さを付与できる。そのため、第１接着層２と電極リード線１１との接着強度、および、第２接着層３と収容容器との接着強度をいずれも高めることができる。また、基材層４の厚さ比率が７０以下であると、樹脂の流動性が低下せず、熱圧着時における樹脂の流動性を適度な範囲に抑えることができる。
　基材層４を構成する樹脂の融点は、１５０℃以上１７０℃以下が好ましい。
　基材層４を構成する樹脂の融点が１５０℃以上であると、封止フィルム１の電解液耐性を確保しやすい。また、封止フィルム１に耐熱性を付与することができる。
　基材層４を構成する樹脂の融点が１７０℃以下であると、封止フィルム１に柔軟性を与えることができる。そのため、電極リード線１１および収容容器と、封止フィルム１との間に隙間が生じにくくなる。
　基材層４を構成する樹脂の融点Ｍ４は、第１接着層２を構成する樹脂の融点Ｍ２、または、第２接着層３を構成する樹脂の融点Ｍ３より高い。すなわち、融点Ｍ４は、融点Ｍ２または融点Ｍ３より高い。融点Ｍ４は、融点Ｍ２と融点Ｍ３のいずれよりも高いことが望ましい。本発明の一態様において、融点Ｍ４は、融点Ｍ２と融点Ｍ３の少なくとも一方よりも高いことが望ましい。
　融点Ｍ４が融点Ｍ２より高いと、第１接着層２と電極リード線１１との接着強度を低下させることなく、封止フィルム１の電解液耐性を確保しやすくなる。融点Ｍ４が融点Ｍ３より高いと、第２接着層３と収容容器との接着強度を低下させることなく、封止フィルム１の電解液耐性を確保しやすくなる。
　融点Ｍ４が融点Ｍ２または融点Ｍ３のいずれか一方又は両方より高いと、封止フィルム１に耐熱性を付与しやすいという利点もある。
＜電極リード線部材＞
　図２に示すように、電極リード線部材１０は、電極リード線１１と、一対の封止フィルム１とを有する。
　一対の封止フィルム１は、第１接着層２が向かい合って配置される。一対の封止フィルム１は、電極リード線１１を挟持する。一対の封止フィルム１は、それぞれ電極リード線１１の一方の面および他方の面に相当する領域に接する。そのため、一対の封止フィルム１は、全体として電極リード線１１の全周に接している。
　電極リード線１１は、リード線本体１１１と、表面処理層１１２とを有する。電極リード線１１は、一方向に直線的に延在する。電極リード線１１は、金属製である。
　電極リード線１１は、導電性を有する。電極リード線１１は、リチウムイオン電池３０（図３参照）と電気的に接続される。電極リード線１１は、リチウムイオン電池３０と外部機器とを通電させる。
　リード線本体１１１の材料としては、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、金、白金、各種合金など、公知の金属を用いることができる。なかでも、導電性に優れ、コスト的にも有利なことから、アルミニウム又は銅が好ましい。
　リード線本体１１１は、表面がニッケルめっきされていてもよい。リード線本体１１１のニッケルめっきは、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硼酸等を主成分とするワット浴を用いて電気メッキによって形成してもよい。リード線本体１１１のニッケルめっきは、スルファミン酸ニッケルと硼酸を主成分とするスルファミン酸ニッケルめっき浴を用いて行うと好ましい。この方法で形成されるめっき被膜は柔軟性に優れるため、めっき被膜が割れにくくなる。
　リード線本体１１１は、アルミニウム板またはニッケルめっき銅板が好ましい。
　表面処理層１１２は、リード線本体１１１の表面に形成されている。表面処理層１１２は、耐食性を有する。「耐食性」とは、電池内部の電解液による腐食を受けにくい性質を指す。表面処理層１１２としては、例えばリン酸塩、クロム酸塩、フッ化物またはトリアジンチオール化合物等を形成材料とする耐酸性被膜を挙げることができる。耐酸性被膜は、リード線本体１１１に化成処理を施すことで形成可能である。
　図２では、表面処理層１１２は、リード線本体１１１の表面の一部に形成されているが、表面処理層１１２は、リード線本体１１１の表面の全領域に形成されていてもよい。なお、電極リード線は、表面処理層が形成されていなくてもよい。
　封止フィルム１は、第１接着層２、基材層４および第２接着層３の厚さ比率が前述の範囲にあるため、電極リード線１１および収容容器に対する接着強度が良好であり、かつ電解液に対する耐性を備える。封止フィルム１は、電極リード線１１および収容容器に対する接着強度が良好であるため、外部から収容容器内部へ水が浸入するのを抑制できる。封止フィルム１は、電解液に対する耐性を備えるため、劣化しにくく信頼性が高い電池１００を実現できる。
　封止フィルム１は、第１接着層２の形成材料として酸変性ポリオレフィンを含む。そのため、第１接着層２は電極リード線１１と熱融着しやすく、電極リード線１１と封止フィルム１との界面を封止できる。よって、外部から収容容器内部へ水が浸入するのを抑制できる。
　封止フィルム１は、第２接着層３の形成材料として酸変性ポリオレフィンを含む。そのため、第２接着層３は電池の収容容器を構成する樹脂材料と熱融着しやすく、収容容器と封止フィルム１との界面を封止しやすい。
　電極リード線部材１０は、封止フィルム１を備えるため、外部から収容容器内部へ水が浸入するのを抑制できる。
＜電池＞
　図３は、実施形態の電池１００を示す概略斜視図である。
　図３に示すように、電池１００は、上述した電極リード線部材１０と、収容容器２０と、リチウムイオン電池３０（電池本体）とを有する。
　収容容器２０は、容器本体２１と蓋２２とを有する。収容容器２０は、「第２基体」の一例である。
　容器本体２１は、リチウムイオン電池３０を収容する凹部を形成する成形部２１ａを有する。容器本体２１は、電池外装用積層体を絞り成形して得られる。蓋２２は、電池外装用積層体で構成され、容器本体２１と同等の平面視面積を有する。電池外装用積層体については後述する。
　収容容器２０は、容器本体２１と蓋２２とを重ね合わせ、周縁部２５をヒートシールして形成される。
　図４は、図３の線分Ｉ－Ｉにおける矢視断面図である。
　図４に示すように、容器本体２１と蓋２２との構成材料である電池外装用積層体は、第１フィルム基材２０１、第２フィルム基材２０２、金属箔２０３、シーラント層２０４がこの順で積層された積層体である。
　第１フィルム基材２０１および第２フィルム基材２０２を構成する樹脂は、特に制限はないが、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、フェノール樹脂、ポリプロピレン等が好適である。
　金属箔２０３としては、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔、鉄箔などが好ましい。
　シーラント層２０４は、封止フィルム１の第２接着層３と接して熱融着している。シーラント層２０４を構成する樹脂としては、封止フィルム１と融着可能な樹脂が選ばれる。シーラント層２０４を構成する樹脂としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂が挙げられる。ポリプロピレン系樹脂としては、ポリプロピレンの単独重合体、プロピレンとエチレンの共重合体等を用いることができる。ポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等を用いてもよい。
　図３および図４に示すように、電池１００において、電極リード線１１は、収容容器２０の内部（成形部２１ａの内部）のリチウムイオン電池３０から収容容器２０の外部に引き出されている。電極リード線１１は、封止フィルム１を介して収容容器２０のシーラント層２０４と融着している。
　電池１００によれば、電極リード線部材１０が上述の封止フィルム１を有するため、外部から収容容器内部へ水が浸入するのを抑制できる。そのため、劣化しにくく信頼性が高い電池１００を実現できる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例えば、第１接着層および第２接着層は、ポリオレフィン以外の樹脂を含んでいてもよい。
　以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
＜封止フィルムの作製＞
　第１接着層、基材層、および第２接着層がこの順に積層された封止フィルムを、次のようにして作製した。各層の原料となる樹脂をそれぞれ別々に加熱溶融し、同時多層押出成形が可能な押出機を用いて同時多層製膜を行うことで積層体を得た。この積層体を所定の大きさに切断することで、各実施例、比較例の封止フィルムを得た。封止フィルムは、帯状（幅１５ｍｍ、厚さ１００μｍ）に形成した。
　第１接着層、基材層、および第２接着層の構成材料は以下のとおりである。
　第１接着層：無水マレイン酸変性ポリプロピレン（融点１４０℃）
　基材層：ポリプロピレンＩＣＰ（融点１６１℃）
　第２接着層：プロピレンとエチレンとのランダム共重合体（融点１４０℃）
　基材層を構成する樹脂であるポリプロピレンＩＣＰの融点Ｍ４は、第１接着層を構成する樹脂の融点Ｍ２及び第２接着層を構成する樹脂の融点Ｍ３よりも高い。
　無水マレイン酸変性ポリプロピレンは、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体に無水マレイン酸をグラフト重合した重合体である。
　ポリプロピレンＩＣＰは、第１相のなかに第２相が分散する構造（海島構造）を有する。第１相は、ホモＰＰで構成される。第２相は、エチレンプロピレンラバーとポリエチレンとを含む。ポリプロピレンＩＣＰは、ＰＰとエチレンプロピレンラバーとポリエチレンとを含む混合物である。
＜電極リード線の作製＞
　リード線本体と、リード線本体の表面に形成された表面処理層とを有する電極リード線を作製した。リード線本体としては、幅４５ｍｍ×長さ５２ｍｍの矩形状のニッケルめっき銅箔を用いた。
＜電池外装用積層体の作製＞
　厚さ１２μｍのＰＥＴフィルム、厚さ１５μｍのナイロンフィルム、厚さ４０μｍのアルミニウム箔、厚さ８０μｍのＰＰフィルムをドライラミネートで積層し、電池外装用積層体を得た。
　ＰＥＴフィルム、ナイロンフィルム、アルミニウム箔、およびＰＰフィルムは、それぞれ第１フィルム基材２０１、第２フィルム基材２０２、金属箔２０３およびシーラント層２０４に相当する（図４参照）。
＜電極リード線に対する接着強度の測定＞
　電極リード線に対する封止フィルムの接着強度を次のようにして測定した。
　封止フィルムと電極リード線とを重ね合わせ、ヒートシールにより接着して得られた積層体を帯状（幅１０ｍｍ×長さ１２０ｍｍ）に切断して測定用検体を得た。ヒートシールの条件は、１８０℃、０．５ＭＰａ、１０秒間とした。
　この測定用検体について、試験機（株式会社島津製作所製の卓上形精密万能試験機：オートグラフＡＧＳ－５００ＮＸ）を用いて、１８０度剥離強度を次のようにして測定した。
　封止フィルムの端部と、電極リード線の端部とを試験機の把持部で把持し、１８０度剥離となるよう、封止フィルムを電極リード線から剥離させた。剥離速度は５０ｍｍ／ｍｉｎとした。
　剥離強度が１０Ｎ／１０ｍｍ以上となった場合を「良」（ＯＫ）と判定し、電極リード線に対する接着強度が高いと評価した。剥離強度が１０Ｎ／１０ｍｍ未満となった場合を「弱」（ＮＧ）と判定し、電極リード線に対する接着強度が低いと評価した。結果を表１に示す。
＜電解液に対する耐性試験＞
　電解液に対する封止フィルムの耐性を次のようにして評価した。
　電池外装用積層体を用いて包装袋を作製し、その中に、ＬｉＰＦ６を１．０ｍｏｌ／リットル含む電解液（ＤＭＣ：ＥＭＣ：ＥＣ＝４：３：３）を入れた。電解液には、純水を０．２質量％（２０００ｐｐｍ）添加した。
　この包装袋に、前述の「電極リード線に対する接着強度の測定」に記載の方法と同様にして作製した測定用検体を入れ、電解液に浸漬させた。測定用検体を入れた包装袋を８５℃のオーブンに７日間保管した後、「電極リード線に対する接着強度の測定」と同様の方法により剥離強度を測定した。
　剥離強度が１０Ｎ／１０ｍｍ以上となった場合を「良」（ＯＫ）と判定し、電解液に対する耐性が高いと評価した。剥離強度が１０Ｎ／１０ｍｍ未満となった場合を「弱」（ＮＧ）と判定し、電解液に対する耐性が低いと評価した。結果を表１に示す。
＜収容容器に対する接着強度の測定＞
　収容容器に対する封止フィルムの接着強度を次のようにして測定した。
　封止フィルムがヒートシールされた電極リード線と、電池外装用積層体とを重ね合わせ、ヒートシールにより接着し、測定用検体を得た。ヒートシールの条件は、２００℃、０．３ＭＰａ、３．５秒間とした。
　この測定用検体について、電池外層積層体の端部と、電極リード線の端部とを試験機の把持部で把持し、１８０度剥離となるよう、電池外層積層体を電極リード線から剥離させた。剥離速度は５０ｍｍ／ｍｉｎとした。
　剥離強度が１００Ｎ／１５ｍｍ以上となった場合を「良」（ＯＫ）と判定し、収容容器に対する接着強度が高いと評価した。剥離強度が１００Ｎ／１５ｍｍ未満となった場合を「弱」（ＮＧ）と判定し、収容容器に対する接着強度が低いと評価した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、比較例１では、第２接着層が薄いため、収容容器に対する接着強度が低くなったと考えられる。比較例２，４，５では、第１接着層が薄いため、電極リード線に対する接着強度が低くなったと考えられる。比較例３，６では、基材層が薄いため、電解液耐性が低くなったと考えられる。
　これに対し、実施例１～４では、電極リード線および収容容器に対する接着強度が高く、かつ電解液に対する耐性を備えることがわかった。
　１…封止フィルム、２…第１接着層、３…第２接着層、４…基材層、１０…電極リード線部材、１１…電極リード線（第１基体）、２０…収容容器（第２基体）、３０…リチウムイオン電池（電池本体）、１００…電池。

Claims (7)

  1. 　金属製の第１基体と、第２基体との間を封止する封止フィルムであって、
    　酸変性ポリオレフィンを主として含み、前記第１基体に接着する第１接着層と、
    　ポリオレフィンを主として含み、前記第２基体に接着する第２接着層と、
    　前記第１接着層と前記第２接着層との間に設けられた基材層と、を備え、
    　前記第１接着層の厚さは、前記封止フィルムの全体の厚さを１００として、２５以上７０以下であり、
    　前記基材層の厚さは、前記封止フィルムの全体の厚さを１００として、２５以上７０以下であり、
    　前記第２接着層の厚さは、前記封止フィルムの全体の厚さを１００として、５以上５０以下である、封止フィルム。
  2. 　前記基材層を構成する樹脂の融点は、前記第１接着層または第２接着層を構成する樹脂の融点より高い、請求項１記載の封止フィルム。
  3. 　前記第２接着層を構成する前記ポリオレフィンは、酸変性ポリオレフィンである、請求項１または２に記載の封止フィルム。
  4. 　前記基材層を構成する樹脂の融点は、１５０℃以上１７０℃以下であり、
    　前記第２接着層を構成する樹脂の融点は、１１０℃以上１５０℃以下である、請求項１～３のうちいずれか１項に記載の封止フィルム。
  5. 　前記第１接着層を構成する樹脂の融点は、１１０℃以上１５０℃以下である、請求項１～４のうちいずれか１項に記載の封止フィルム。
  6. 　請求項１～５のうちいずれか１項に記載の封止フィルムと、
    　一方向に延在する電極リード線である第１基体と、を備える電極リード線部材。
  7. 　請求項６に記載の電極リード線部材と、
    　前記電極リード線部材が接続される電池本体と、
    　前記電池本体を収容する収容容器である第２基体と、を備える電池。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014225378A (ja) * 2013-05-16 2014-12-04 株式会社日立製作所 タブリード用シール材、タブリードおよびリチウムイオン二次電池
JP2016091939A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 凸版印刷株式会社 端子用樹脂フィルム、それを用いたタブ及び蓄電デバイス
JP2017033820A (ja) * 2015-08-04 2017-02-09 凸版印刷株式会社 端子用樹脂フィルム、それを用いたタブ及び蓄電デバイス
JP2017073200A (ja) 2015-10-05 2017-04-13 住友電気工業株式会社 リード部材
JP2019220295A (ja) * 2018-06-18 2019-12-26 大倉工業株式会社 タブリード用フィルム、及びこれを用いたタブリード
JP2020090651A (ja) 2018-11-27 2020-06-11 太陽ホールディングス株式会社 ポリフェニレンエーテル、硬化性組成物、ドライフィルム、硬化物、および電子部品

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014225378A (ja) * 2013-05-16 2014-12-04 株式会社日立製作所 タブリード用シール材、タブリードおよびリチウムイオン二次電池
JP2016091939A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 凸版印刷株式会社 端子用樹脂フィルム、それを用いたタブ及び蓄電デバイス
JP2017033820A (ja) * 2015-08-04 2017-02-09 凸版印刷株式会社 端子用樹脂フィルム、それを用いたタブ及び蓄電デバイス
JP2017073200A (ja) 2015-10-05 2017-04-13 住友電気工業株式会社 リード部材
JP2019220295A (ja) * 2018-06-18 2019-12-26 大倉工業株式会社 タブリード用フィルム、及びこれを用いたタブリード
JP2020090651A (ja) 2018-11-27 2020-06-11 太陽ホールディングス株式会社 ポリフェニレンエーテル、硬化性組成物、ドライフィルム、硬化物、および電子部品

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