WO2022168654A1 - 封止部材及び電池 - Google Patents

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WO2022168654A1
WO2022168654A1 PCT/JP2022/002408 JP2022002408W WO2022168654A1 WO 2022168654 A1 WO2022168654 A1 WO 2022168654A1 JP 2022002408 W JP2022002408 W JP 2022002408W WO 2022168654 A1 WO2022168654 A1 WO 2022168654A1
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sealing member
vdf
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fluorine
battery
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PCT/JP2022/002408
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尊 牛嶋
富彦 柳口
早登 津田
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ダイキン工業株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to sealing members and batteries.
  • Patent Document 1 discloses compressing and mounting such a sealing member in a cylindrical battery.
  • An object of the present disclosure is to provide a sealing member that achieves both the effect of suppressing the permeation and leakage of the electrolytic solution and the effect of reducing the occurrence rate of breakage of the sealing member. be.
  • This disclosure is A sealing member for a battery using a non-aqueous electrolyte
  • the material constituting the sealing member is made of an elastic material, Compression ratio R at the time of wearing is 50% or more,
  • Compression ratio R at the time of wearing is 50% or more
  • the elongation at break according to JIS K6251 of the material constituting the sealing member is Eb
  • the aspect ratio of the cross section is ⁇
  • the sealing member has an annular shape with a rectangular cross section.
  • T is 0.4mm ⁇ T ⁇ 3.5mm is preferably satisfied.
  • W is 0.4mm ⁇ W ⁇ 3.5mm is preferably satisfied.
  • the compressibility is preferably 52% or more.
  • the material having elasticity is preferably a fluorine-containing elastomer.
  • the elastic material is preferably an elastomer containing vinylidene fluoride units.
  • a battery using a non-aqueous electrolyte is preferably a lithium ion battery.
  • the battery is preferably a rectangular battery.
  • the present disclosure also provides a battery using a non-aqueous electrolytic solution, which is characterized by having any of the sealing members described above.
  • the sealing member of the present disclosure is excellent in that it can suppress the permeation and leakage of the electrolytic solution and also reduces the incidence of breakage of the sealing member. It can be suitably used in a battery using a non-aqueous electrolyte.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross-sectional view of an example of a sealing member of the present disclosure
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a sealed state of the present disclosure
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the maximum strain and compressibility on the sealing member surface by simulation.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the maximum strain on the surface of the sealing member and the cross-sectional aspect ratio by simulation.
  • the sealing member in a battery using a non-aqueous electrolyte plays an important role of suppressing permeation of the electrolyte. Furthermore, since the sealing member needs to be in close contact with the member, it is generally made of an elastic material such as an elastomer. A part of the components of the electrolytic solution permeate through such a sealing member, and the electrolytic solution decreases after long-term use. If the amount of the electrolyte decreases, the performance of the battery deteriorates, so it is necessary to suppress permeation of such components in the electrolyte. In particular, since secondary batteries are used for a long period of time, suppression of such permeation is an important issue.
  • the present disclosure is a sealing member for a battery using a non-aqueous electrolyte, which is made of an elastic material, has a compressibility R of 50% or more when attached, and is a sealing member.
  • the breaking elongation of the constituent material is Eb and the aspect ratio of the cross-sectional dimension is ⁇
  • the sealing member of the present disclosure is a sealing member used in batteries using non-aqueous electrolytes. As described above, since it has the feature of being able to suppress permeation of electrolyte, it can be used in any battery having a non-aqueous electrolyte.
  • batteries include lithium ion batteries, lithium batteries, lithium sulfur batteries, sodium ion batteries, nickel metal hydride batteries, and the like. Among these, it can be used particularly preferably in lithium ion batteries.
  • the battery of the present disclosure uses a non-aqueous electrolyte. That is, since it has the effect of suppressing the permeation of the electrolytic solution components, excellent effects are exhibited when the sealing member of the present disclosure is used in a battery having such a non-aqueous electrolytic solution.
  • the electrolyte in this embodiment is a lithium salt such as LiPF6 .
  • a lithium salt such as LiPF6
  • an appropriate amount of lithium salt such as LiPF 6 can be dissolved in a non-aqueous electrolyte such as a mixed solvent of diethyl carbonate and ethylene carbonate and used as the electrolyte.
  • the battery of the present embodiment is constructed by injecting the electrolyte and sealing.
  • Lithium ion batteries are known in the form of squares, cylinders, and the like, and any of these can be used.
  • An example of a prismatic lithium ion battery is shown in FIG.
  • a battery member is mounted in a rectangular parallelepiped housing, and electrodes are installed in two through-holes provided on the upper surface of FIG.
  • the sealing member of the present disclosure is attached together with the electrodes to prevent permeation and leakage of the non-aqueous electrolytic solution in the housing. Therefore, in this case, two sealing members are used for one battery.
  • Cylindrical lithium ion batteries use a sealing member when fitting the anode into a through hole provided in a cylindrical container. In this case, one sealing member is used for one battery.
  • Cylindrical lithium-ion batteries generally have a low amount of non-aqueous electrolyte present in the battery. Therefore, even if the absolute amount of permeation is small, the rate of decrease in battery performance is large. Therefore, it is presumed that it is required to have a permeability equal to or higher than that of the prismatic lithium ion. From the above point of view, even when the sealing member of the present disclosure described above is applied to a cylindrical lithium ion battery, excellent effects can be obtained.
  • compression rate R In the present disclosure, the sealing member is attached with a compressibility of 50% or more. Attaching the sealing member in a state of high compressibility reduces the transmittance. This point was examined through experiments.
  • the compressibility R is a ratio obtained by dividing the dimensional change in thickness from before compression to after compression in the compression direction of the sealing member by the dimensional value of the thickness before compression. . When expressed in percentage (%), the numerical value is multiplied by 100.
  • the compressibility is more preferably 50% or more, still more preferably 52% or more, and even more preferably 54% or more.
  • the compressibility is more preferably 80% or less, even more preferably 70% or less, even more preferably 65% or less.
  • the upper limit of the compression rate is not particularly limited, but applying a compression rate above a certain level in the assembly process may cause problems due to deformation of peripheral members that constitute the battery, such as the battery lid. Therefore, the above range is a preferable value as a practically practicable range. The grounds for deriving such numerical ranges are shown.
  • Batteries are desired to have a durability of 100,000 hours. In order to achieve this, it is desired that the permeation amount of the electrolyte after 1000000 hours is less than 10%. On the other hand, in a general prismatic lithium ion battery, about 100 g of electrolytic solution is enclosed. Therefore, it is necessary to set the permeation amount of the electrolytic solution to less than 0.05 g in 1000 hours.
  • the device is composed of a container in which the electrolytic solution is sealed, and a cover modeled on an electrode for sealing the container outlet together with the sealing member, similar to the component structure of the electrode part in the battery. It is compressed in the thickness direction at a predetermined compression rate by the lid body, and then held in that state for a certain period of time.
  • the container and lid are made of aluminum alloy, which has sufficient rigidity against the sealing member so as not to be deformed during operation, and is impermeable to the non-aqueous electrolyte, and is used in actual batteries. The amount of permeation was determined by measuring the amount of change in the total weight of the device over time.
  • the elastomer used here was obtained by molding an elastomer having the following composition by the following molding method.
  • the manufactured sealing member had an annular shape with a rectangular cross section, and the outer diameter of the annular ring was 17.7 mm, T was 1.6 mm, and W was 1.75 mm.
  • the sealing member of the present disclosure is made of an elastic material. That is, by using a material having elasticity, performance as a sealing member is obtained.
  • Materials having elasticity are not particularly limited, and polymers generally called elastomers or crosslinked products thereof can be used. Crosslinked elastomers are generally more preferred.
  • the material having elasticity is most preferably a fluorine-containing elastomer or a cross-linked product thereof, because of its low permeability to electrolyte components.
  • the above-mentioned cross-linked product may be obtained by internal cross-linking in which the elastomer has a cross-linking group, or may be used in combination with a cross-linking agent.
  • fluorine-containing elastomers examples include partially fluorinated elastomers and perfluoroelastomers. These are described in detail below.
  • the partially fluorinated elastomer includes VdF-based fluorinated elastomer, TFE/propylene (Pr)-based fluorinated elastomer, TFE/Pr/VdF-based fluorinated elastomer, ethylene (Et)/HFP-based fluorinated elastomer, Et/ HFP/VdF-based fluorine-containing elastomers, Et/HFP/TFE-based fluorine-containing elastomers, and the like are included.
  • VdF-based fluorine-containing elastomers are more preferable in terms of heat aging resistance and oil resistance.
  • a VdF-based fluorinated elastomer is a partially fluorinated elastomer having VdF units.
  • the VdF unit is preferably 20 mol% or more and 90 mol% or less of the total number of moles of the VdF unit and the monomer units derived from other monomers, and 40 mol% or more and 85 mol % or less is more preferable, 45 mol % or more and 80 mol % or less is still more preferable, and 50 mol % or more and 80 mol % or less is particularly preferable.
  • VdF-based fluorine-containing elastomer are not particularly limited as long as they are copolymerizable with VdF, and for example, fluorine-containing monomers can be used.
  • VdF-based fluorine-containing elastomers include VdF/HFP copolymers, VdF/TFE/HFP copolymers, VdF/CTFE copolymers, VdF/CTFE/TFE copolymers, VdF/PAVE copolymers, and VdF/TFE.
  • /PAVE copolymer, VdF/HFP/PAVE copolymer, VdF/HFP/TFE/PAVE copolymer, VdF/TFE/Pr copolymer, VdF/Et/HFP copolymer and VdF/ CH2 CFCF
  • At least one copolymer selected from the group consisting of 3 copolymers is preferred.
  • the VdF/PAVE copolymer preferably has a VdF/PAVE composition of (65-90)/(35-10) (mol %).
  • the composition of VdF/PAVE is also one of the preferred forms in which it is (50 to 78)/(50 to 22) (mol %).
  • the VdF/TFE/PAVE copolymer preferably has a VdF/TFE/PAVE composition of (40-80)/(3-40)/(15-35) (mol %).
  • the VdF/HFP/PAVE copolymer preferably has a VdF/HFP/PAVE composition of (65-90)/(3-25)/(3-25) (mol %).
  • the composition of VdF/HFP/TFE/PAVE is (40-90)/(0-25)/(0-40)/(3-35) (mol%) is preferred, and (40 to 80)/(3 to 25)/(3 to 40)/(3 to 25) (mol%) is more preferred.
  • VdF/CH 2 CFCF 3
  • VdF and CH 2 CFCF 3
  • other monomer units are 1 to 50 mol % of the total monomer units.
  • PEVE perfluoroethyl vinyl ether
  • CTFE trifluoroethylene
  • hexafluoroisobutene vinyl fluoride
  • Et, Pr an alkyl vinyl ether
  • a monomer that provides a crosslinkable group are preferable, and PMVE, CTFE, HFP and TFE are more preferable.
  • TFE/Pr partial fluorine elastomer refers to a fluorine-containing copolymer composed of 45 to 70 mol% of TFE and 55 to 30 mol% of Pr. In addition to these two components, a specific third component may be included.
  • Specific third components include, for example, fluorine-containing olefins other than TFE (e.g., VdF, HFP, CTFE, perfluoro(butyl ethylene), etc.), fluorine-containing vinyl ethers (perfluoro(propyl vinyl ether), perfluoro(methyl vinyl ether) etc.); ⁇ -olefins (ethylene, 1-butene, etc.), vinyl ethers (ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, etc.), vinyl esters (vinyl acetate, vinyl benzoate, crotonic acid (vinyl, vinyl methacrylate, etc.);
  • the specific third component may be used alone or in combination of two or more.
  • the TFE/Pr-based partial fluoroelastomer preferably contains VdF, and among the TFE/Pr-based partial fluoroelastomers, an elastomer composed of TFE, Pr, and VdF is called a TFE/Pr/VdF-based fluoroelastomer.
  • the TFE/Pr/VdF-based fluoroelastomer may further contain the above specific third component other than VdF.
  • the specific third component may be used alone or in combination of two or more.
  • the total content of the third component in the TFE/Pr-based partially fluoroelastomer is preferably 35 mol% or less, more preferably 33 mol% or less, and even more preferably 31 mol% or less.
  • the Et/HFP copolymer preferably has an Et/HFP composition of (35 to 80)/(65 to 20) (mol %), (40 to 75)/(60 to 25) (mol %) is more preferred.
  • the Et/HFP/TFE copolymer preferably has an Et/HFP/TFE composition of (35 to 75)/(25 to 50)/(0 to 15) (mol%), and (45 to 75 )/(25-45)/(0-10) (mol %) is more preferred.
  • the partially fluoroelastomer is preferably a partially fluoroelastomer containing a VdF unit, more preferably a VdF/HFP copolymer or a VdF/HFP/TFE copolymer, and the composition of VdF/HFP/TFE is (32-85)/( 10-34)/(0-34) (mol%) is particularly preferred.
  • the composition of VdF / HFP / TFE is more preferably (32-85) / (15-34) / (0-34) (mol%), (47-81) / (17-29) / (0- 26) (mole %) is more preferred.
  • the composition of VdF/HFP is preferably (45 to 85) / (15 to 55) (mol%), more preferably (50 to 83) / (17 ⁇ 50) (mol%), more preferably (55 to 81) / (19 to 45) (mol%), particularly preferably (60 to 80) / (20 to 40) (mol%) be.
  • the composition of VdF/HFP/TFE is preferably (32-80)/(10-34)/(4-34) (mol%).
  • the configuration described above is the configuration of the main monomer of the partially fluoroelastomer, and in addition to the main monomer, a monomer that provides a crosslinkable group may be copolymerized.
  • a monomer that provides the crosslinkable group any monomer can be used as long as it can introduce an appropriate crosslinkable group into the partially fluorinated elastomer depending on the production method and the crosslinking system.
  • Known polymerizable compounds containing crosslinkable groups such as bonds, cyano groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, amino groups, and ester groups can be mentioned.
  • CY 1 2 CY 2 R f 2 X 1 (2) (wherein Y 1 and Y 2 are fluorine atoms, hydrogen atoms or —CH 3 ; R f 2 may have one or more etheric oxygen atoms and may have an aromatic ring , a linear or branched fluorine-containing alkylene group in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms; X 1 is an iodine atom or a bromine atom)
  • Y 1 and Y 2 are fluorine atoms, hydrogen atoms or —CH 3 ; R f 2 may have one or more etheric oxygen atoms and may have an aromatic ring , a linear or branched fluorine-containing alkylene group in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms; X 1 is an iodine atom or a bromine atom)
  • the compound represented by can be mentioned.
  • CY 1 2 CY 2 R f 3 CHR 1 -X 1 (3) (Wherein, Y 1 , Y 2 and X 1 are as defined above, R f 3 may have one or more etheric oxygen atoms, and some or all of the hydrogen atoms may be substituted with fluorine atoms.
  • linear or branched chain fluorine-containing alkylene group that is, a linear or branched chain fluorine-containing alkylene group in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, some or all of the hydrogen atoms
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group)
  • Iodine- or bromine-containing monomers represented by general formulas (4) to (21):
  • CY 4 2 CY 4 (CF 2 ) n - X 1 (4) (Wherein, Y 4 are the same or different, a hydrogen atom or a fluorine atom, n is an integer of 1 to 8)
  • CF2 CFCF2Rf
  • "(per)fluoropolyoxyalkylene group” means "fluoropolyoxyalkylene group or perfluoropolyoxyalkylene group”.
  • Z is preferably a (per)fluoroalkylene group having 4 to 12 carbon atoms, and R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are preferably hydrogen atoms.
  • Z is a (per)fluoropolyoxyalkylene group, the formula: -(Q) p -CF 2 O-(CF 2 CF 2 O) m -(CF 2 O) n -CF 2 -(Q) p - (wherein Q is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or a carbon an oxyalkylene group of numbers 2 to 10, p is 0 or 1, m and n have an m/n ratio of 0.2 to 5, and the (per)fluoropolyoxyalkylene group has a molecular weight of 500 to 10,000; , preferably an integer in the range of 1000 to 4000.) is preferably a (per)fluoropolyoxyalkylene group.
  • the number average molecular weight Mn of the partially fluorinated elastomer is preferably 1,000 to 1,000,000, more preferably 10,000 to 500,000, and particularly preferably 20,000 to 300,000.
  • the partially fluorinated elastomer preferably has a fluorine content of 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, and even more preferably 60% by mass or more.
  • the upper limit of the fluorine content is preferably 75% by mass or less, more preferably 73% by mass or less.
  • the fluorine content is calculated based on the values measured by 19 F-NMR, 1 H-NMR, elemental analysis, and the like.
  • the partially fluoroelastomer preferably has a Mooney viscosity at 100°C (ML1+10 (100°C)) of 130 or less.
  • the Mooney viscosity is more preferably 110 or less, even more preferably 90 or less.
  • the Mooney viscosity is more preferably 10 or more, and still more preferably 20 or more.
  • the Mooney viscosity is a value measured according to JIS K 6300-1.2013.
  • the partially fluorinated elastomer preferably has a glass transition temperature of -50 to 0°C.
  • the glass transition temperature is more preferably ⁇ 2° C. or lower, still more preferably ⁇ 3° C. or lower. Further, the glass transition temperature is more preferably ⁇ 45° C. or higher, further preferably ⁇ 40° C. or higher.
  • the glass transition temperature may be -10°C or higher, or -9°C or higher.
  • the glass transition temperature is measured using a differential scanning calorimeter (e.g., X-DSC7000 manufactured by Hitachi High-Tech Science) to obtain a DSC curve by heating 10 mg of the sample at 20 ° C./min, according to JIS K6240: 2011. , the glass transition temperature can be determined from the DSC differential curve.
  • the partially fluorinated elastomer preferably has an iodine content of 0.05 to 1.0% by mass.
  • the iodine content is more preferably 0.08% by mass or more, still more preferably 0.10% by mass or more, and more preferably 0.80% by mass or less, and even more preferably 0.60% by mass or less.
  • the iodine content can be determined by elemental analysis. Specifically, 12 mg of the partial fluorine elastomer was mixed with 5 mg of Na 2 SO 3 , and Na 2 CO 3 and K 2 CO 3 were mixed in 20 ml of pure water at a ratio of 1:1 (mass ratio), and 30 mg of the solution was dissolved. can be used, burned in oxygen in a quartz flask, allowed to stand for 30 minutes, and then measured using a Shimadzu 20A ion chromatograph. As a calibration curve, a KI standard solution, one containing 0.5 ppm by mass of iodine ions, and one containing 1.0 ppm by mass of iodine ions can be used.
  • a perfluoroelastomer can be produced by polymerizing a perfluoromonomer as a fluorine-containing monomer.
  • Rf 13 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • a perfluoromonomer represented by CF2 CFOCF2ORf14 ( 24)
  • Rf 14 is a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic perfluoroalkyl group having 5 to 6 carbon atoms, or a 2 carbon atom containing 1 to 3 oxygen atoms.
  • CF2 CFO( CF2CF ( Y15)O) m ( CF2) nF (25) (Wherein, Y 15 represents a fluorine atom or a trifluoromethyl group; m is an integer of 1 to 4; n is an integer of 1 to 4). At least one more selected is preferable.
  • a monomer that provides a crosslinkable group may be polymerized together with the perfluoromonomer.
  • CX42 CX5Rf15X6 ( 26 )
  • X 4 and X 5 are each independently H, F or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • Rf 15 may have one or more etheric oxygen atoms, a linear or branched alkylene group or oxyalkylene group in which some or all of the hydrogen atoms may be substituted with fluorine atoms, which may have an aromatic ring
  • X 6 is an iodine atom; bromine atom, cyano group, carboxyl group, alkoxycarbonyl group, hydroxyl group, vinyl group, azide group, sulfonyl azide group, carbonyl azide group or alkyne group).
  • An alkyne group may be an ethynyl group.
  • CX 16 2 CX 16 -Rf 16 CHR 16 X 17 (27)
  • X 16 is each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or CH 3
  • Rf 16 is a fluoroalkylene group, a perfluoroalkylene group, a fluoro(poly)oxyalkylene group or a perfluoro(poly)oxyalkylene group
  • R 16 is a hydrogen atom or CH 3
  • X 17 is an iodine atom or a bromine atom
  • CX 16 2 CX 16 -Rf 17 X 17 (28)
  • X 16 is each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or CH 3
  • Rf 17 is a fluoroalkylene group, a perfluoroalkylene group, a fluoro(poly)oxyalkylene group or a perfluoro(poly)oxyalkylene group
  • Z 20 is a linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, which may have an oxygen atom, a cycloalkylene group having 3 to 18 carbon atoms, or an at least partially fluorinated carbon an alkylene or oxyalkylene group of number 1 to 10, or -(Q) p -CF 2 O-(CF 2 CF 2 O) m (CF 2 O) n -CF 2 -(Q) p - (Wherein, Q is an alkylene group or an oxyalkylene group; p is 0 or 1; m/n is 0.2 to 5.) and has a molecular weight of 500 to 10,000 (per) It is a fluoropolyoxyalkylene group. ) is preferably at least one selected from the group consisting of monomers represented by
  • X 16 is preferably a fluorine atom.
  • Rf 16 and Rf 17 are preferably perfluoroalkylene groups having 1 to 5 carbon atoms.
  • R 16 is preferably a hydrogen atom.
  • X 18 is preferably a cyano group, an alkoxycarbonyl group, an iodine atom, a bromine atom, or —CH 2 I.
  • X 19 is preferably a cyano group, an alkoxycarbonyl group, an iodine atom, a bromine atom, or CH 2 OH.
  • Perfluoroelastomers include perfluoroelastomers containing TFE units, such as TFE/monomer copolymers represented by general formula (23), (24) or (25), and TFE/general formula (23). , (24) or (25)/crosslinkable group-providing monomer copolymer is preferred.
  • the composition is preferably 45-90/10-55 (mol %), more preferably 55-80/20-45. , more preferably 55-70/30-45.
  • TFE/PMVE/monomer copolymer that provides a crosslinkable group
  • it is preferably 45 to 89.9/10 to 54.9/0.01 to 4 (mol%), more preferably 55 to 77 .9/20-49.9/0.1-3.5, more preferably 55-69.8/30-44.8/0.2-3.
  • TFE/a monomer copolymer represented by general formula (23), (24) or (25) having 4 to 12 carbon atoms it is preferably 50 to 90/10 to 50 (mol%). , more preferably 60-88/12-40, more preferably 65-85/15-35.
  • TFE/a monomer represented by the general formula (23), (24) or (25) having 4 to 12 carbon atoms/a monomer copolymer giving a crosslinkable group preferably 50 to 89. 9/10 to 49.9/0.01 to 4 (mol%), more preferably 60 to 87.9/12 to 39.9/0.1 to 3.5, more preferably 65 to 84.8/15 to 34.8/0.2 to 3. If the composition is out of these ranges, the properties as a rubber elastic body are lost, and the properties tend to be similar to those of a resin.
  • perfluoroelastomer examples include TFE/monomer represented by general formula (25)/monomer copolymer that provides a crosslinkable group, and TFE/monomer copolymer represented by general formula (25). , TFE/a monomer copolymer represented by the general formula (23), and TFE/a monomer represented by the general formula (23)/a monomer copolymer that provides a crosslinkable group. It is preferably at least one selected from the group.
  • perfluoroelastomers examples include perfluoroelastomers described in International Publication No. 97/24381, Japanese Patent Publication No. 61-57324, Japanese Patent Publication No. 4-81608, Japanese Patent Publication No. 5-13961, etc. can.
  • the perfluoroelastomer preferably has a glass transition temperature of ⁇ 70° C. or higher, more preferably ⁇ 60° C. or higher, and preferably ⁇ 50° C. or higher, from the viewpoint of excellent compression set resistance at high temperatures. More preferred. From the viewpoint of good cold resistance, the temperature is preferably 5°C or lower, more preferably 0°C or lower, and even more preferably -3°C or lower.
  • the above glass transition temperature is obtained by obtaining a DSC curve by heating 10 mg of a sample at 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter (manufactured by Mettler Toledo, DSC822e), and obtaining a DSC curve before and after the secondary transition of the DSC curve. It can be obtained as the temperature at the midpoint of the two intersections of the extension of the line and the tangent line at the point of inflection of the DSC curve.
  • the perfluoroelastomer preferably has a Mooney viscosity ML(1+20) at 170°C of 30 or more, more preferably 40 or more, and even more preferably 50 or more, in terms of good heat resistance. From the viewpoint of good workability, it is preferably 150 or less, more preferably 120 or less, and even more preferably 110 or less.
  • the perfluoroelastomer preferably has a Mooney viscosity ML(1+20) at 140°C of 30 or more, more preferably 40 or more, and even more preferably 50 or more, in terms of good heat resistance. From the viewpoint of good workability, it is preferably 180 or less, more preferably 150 or less, and even more preferably 110 or less.
  • the perfluoroelastomer preferably has a Mooney viscosity ML(1+10) at 100°C of 10 or more, more preferably 20 or more, and even more preferably 30 or more, in terms of good heat resistance. From the viewpoint of good workability, it is preferably 120 or less, more preferably 100 or less, and even more preferably 80 or less.
  • the Mooney viscosity can be measured according to JIS K6300 at 170°C, 140°C, and 100°C using a Mooney viscometer MV2000E manufactured by Alpha Technologies.
  • the fluorine-containing elastomer obtained by the production method of the present disclosure can be made into a crosslinked product by adding a crosslinking agent.
  • the type and amount of the cross-linking agent are not particularly limited, and can be used within a known range.
  • the method for obtaining the fluorine-containing elastomer composition is not particularly limited as long as the method is capable of uniformly mixing the fluorine-containing elastomer and the cross-linking agent.
  • the method is capable of uniformly mixing the fluorine-containing elastomer and the cross-linking agent.
  • the crosslinking system includes, for example, a peroxide crosslinking system, a polyol crosslinking system, a polyamine crosslinking system, and the like. It is preferably at least one selected from the group consisting of a cross-linking system and a polyol cross-linking system. From the viewpoint of chemical resistance, a peroxide crosslinked system is preferred, and from the viewpoint of heat resistance, a polyol crosslinked system is preferred.
  • the cross-linking agent is preferably at least one cross-linking agent selected from the group consisting of a polyol cross-linking agent and a peroxide cross-linking agent, more preferably a peroxide cross-linking agent.
  • the amount of the cross-linking agent to be blended may be appropriately selected depending on the type of the cross-linking agent, etc., but it is preferably 0.2 to 5.0 parts by mass, more preferably 0 part by mass, based on 100 parts by mass of the fluorine-containing elastomer composition. .3 to 3.0 parts by mass.
  • Peroxide crosslinking can be performed by using an uncrosslinked elastomer capable of peroxide crosslinking as the fluorine-containing elastomer and an organic peroxide as the crosslinking agent.
  • the uncrosslinked elastomer that can be peroxide-crosslinked is not particularly limited as long as it has a site that can be peroxide-crosslinked.
  • the peroxide-crosslinkable site is not particularly limited, and examples thereof include a site having an iodine atom and a site having a bromine atom.
  • Any organic peroxide can be used as long as it can easily generate peroxy radicals in the presence of heat or a redox system.
  • peroxy)hexane 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)-hexyne-3 and the like.
  • the blending amount of the organic peroxide is preferably 0.1 to 15 parts by mass, more preferably 0.3 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the fluorine-containing elastomer.
  • the fluorine-containing elastomer composition preferably further contains a cross-linking aid.
  • cross-linking aids include triallyl cyanurate and triallyl isocyanurate (TAIC).
  • the amount of the cross-linking aid compounded is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.01 to 7.0 parts by mass, and still more preferably 0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fluorine-containing elastomer. .1 to 5.0 parts by mass.
  • Polyol crosslinking can be performed by using an uncrosslinked elastomer that can be polyol-crosslinked as a fluorine-containing elastomer and a polyhydroxy compound as a crosslinking agent.
  • the polyol-crosslinkable uncrosslinked elastomer is not particularly limited as long as it has a polyol-crosslinkable site.
  • the polyol-crosslinkable site is not particularly limited, and examples thereof include sites having vinylidene fluoride (VdF) units.
  • Examples of the method for introducing the cross-linking site include a method of copolymerizing a monomer that provides the cross-linking site during polymerization of the uncrosslinked elastomer.
  • polyhydroxy compound a polyhydroxy aromatic compound is preferably used because of its excellent heat resistance.
  • the material having elasticity described above may be added as necessary to ordinary additives that are blended into elastomers, such as fillers, processing aids, plasticizers, colorants, stabilizers, adhesion aids, mold release agents, and conductive additives.
  • additives such as agents, thermal conductivity imparting agents, surface non-adhesive agents, flexibility imparting agents, heat resistance improving agents, flame retardants, etc., can be blended, and these additives do not impair the effects of the present disclosure. It should be used within the range.
  • a sealing member can be obtained from the elastic material.
  • the sealing member can be obtained by molding and crosslinking the elastic material.
  • the fluorine-containing elastomer composition can be molded by a conventionally known method.
  • the method and conditions for molding and crosslinking may be within the range of known methods and conditions for molding and crosslinking to be employed.
  • the order of molding and crosslinking is not limited, and crosslinking may be performed after molding, molding may be performed after crosslinking, or molding and crosslinking may be performed simultaneously.
  • Examples of the molding method include pressure molding using a mold and injection molding, but are not limited to these.
  • a steam cross-linking method a conventional method in which a cross-linking reaction is initiated by heating, a radiation cross-linking method, or the like can be employed.
  • a cross-linking reaction by heating is preferable.
  • Specific cross-linking conditions which are not limited, are usually within a temperature range of 140 to 250° C. and a cross-linking time of 1 minute to 24 hours.
  • Eb is the elongation at break of the material forming the sealing member.
  • the breaking elongation can be measured according to JIS K6251, using a dumbbell-shaped No. 5 test piece with a thickness of 2 mm, the elongation at break when the test piece is cut by tension, the ratio to the test length before the test is represented by
  • the strain when the sealing member is compressed and mounted depends largely on the shape of the sealing member.
  • the susceptibility to breakage of the sealing member is related to the elongation at break of the material forming the sealing member. That is, if the sealing member is subjected to a strain exceeding the elongation at break, it will cause cracks.
  • the shape In order to achieve the purpose of the present disclosure, which is to prevent breakage of the sealing member, it is important that the shape be such that strain exceeding the breaking elongation of the material is not applied. From this point of view, in the present disclosure, the maximum strain when a sealing member having a specific shape is compressed is calculated, and the shape of the sealing member is calculated so that the maximum strain is smaller than Eb. It is something to do.
  • the breaking elongation is measured for 10 samples, and the average value excluding the maximum and minimum values is taken as the breaking elongation.
  • the elongation at break of the fluorine-containing elastomer is preferably 200% to 300%, and the standard deviation ⁇ is preferably 20 or less.
  • the sealing member of the present disclosure preferably has an annular shape with a rectangular cross section as shown in FIG. Then, it is preferable to use such a ring-shaped one by sandwiching it between the lid and the battery container shown in FIG. Such a sealing member is compressed between the lid and the battery container and has a high compressibility.
  • square cross section means that the cross section of the ring-shaped sealing member cut outward from the center of the circle is square or rectangular.
  • FIG. 4 shows the cross-sectional shape of the ring-shaped sealing member.
  • the cross-sectional aspect ratio can be defined as The aspect ratio is a value measured in an uncompressed state, and is a value obtained by measurement by a normal method.
  • the annular sealing member preferably has an outer diameter of 10 mm to 50 mm. Such a range is sized for current cell shapes.
  • W is preferably 0.5 to 2.5 mm. In order to exhibit the function as a sealing member, it is desirable to have the width in such a range.
  • the lower limit of W is preferably 0.4 mm, more preferably 0.45 mm, and even more preferably 0.5 mm.
  • the upper limit of W is preferably 3.5 mm, more preferably 3.0 mm, and even more preferably 2.5 mm.
  • the above T is preferably 0.5 to 2.5 mm. In order to exhibit the function as a sealing member, it is desirable to have the thickness in such a range.
  • the lower limit of T is preferably 0.4 mm, more preferably 0.45 mm, and even more preferably 0.5 mm.
  • the upper limit of T is preferably 3.5 mm, more preferably 3.0 mm, and even more preferably 2.5 mm.
  • the material of the sealing member used in the simulation here is a VdF-based fluorine-containing elastomer, and the specific physical property values are a tensile stress of 5.0 MPa at 100% elongation according to JIS K6251, and a breaking elongation of 210%. belongs to.
  • a tensile test was performed according to JIS K6251, and the tensile stress and elongation test data obtained thereby were used to calculate material parameters by precise curve fitting to a superelastic model prepared by ANSYS.
  • a superelastic model to which the calculated material parameters are applied is set as the material properties of the sealing member.
  • the member A and the member B are rigid planes, assuming that they have sufficiently high rigidity relative to the elastomeric sealing member. It has been found that the strain value produced by compressing the sealing member, which will be described later, does not depend on the stiffness of the elastomer, ie, in this case, the shape and size of the stress-strain diagram. In other words, in this sense, the physical properties of the material of the sealing member may be fluorine-containing elastomers other than those described above, and elastomer materials other than fluorine-containing elastomers may be used. Under the simulation conditions described above, sealing members having various ⁇ values were compressed at predetermined compression ratios, and the maximum strain was obtained for each compression ratio. Here, the maximum strain is obtained by measuring the maximum principal strain generated on the surface of the sealing member in a predetermined compressed state and converting the principal strain into a nominal strain equivalent to uniaxial tension.
  • FIG. 8 shows the relationship between the maximum strain and compressibility on the surface of the sealing member for various ⁇ .
  • FIG. 9 shows the relationship between the maximum strain on the surface of the sealing member and the cross-sectional aspect ratio ⁇ for various compression ratios R.
  • Eb ⁇ a ⁇ b ( ⁇ is the standard deviation of Eb) may satisfy the relational expression of As described above, since the elongation at break has a certain amount of variation, a plurality of samples are measured in order to obtain the value of the elongation at break, as described above. Since a plurality of data are obtained when obtaining such an average value, the standard deviation ⁇ can be calculated from this. If the calculated strain is smaller than Eb- ⁇ , the percentage of sealing members that crack can be reduced. If Eb-2 ⁇ is smaller, the rate of cracking can be further reduced.
  • the elastomer used here was obtained by molding an elastomer having the following composition by the following molding method. It has a breaking elongation of 210% according to JIS K6251. Furthermore, the standard deviation of elongation at break is 20%.
  • sealing members were attached to a lithium ion battery at a compressibility of 62.5% based on the following evaluation method. After mounting, the sealing member was taken out, and the presence or absence of cracks was determined according to the criteria of ⁇ when no cracks or cracks were observed on the surface of the sealing member, and x when observed. The test was performed on 10 samples and the results are shown in Table 2.
  • Table 3 shows the maximum strain ⁇ calculated by applying the formula of the present disclosure to the produced sealing member when the compressibility R is 52.5%.
  • sealing members were attached to a lithium ion battery at a compressibility of 52.5% based on the following evaluation method. After mounting, the sealing member was taken out, and the presence or absence of cracks was determined according to the criteria of ⁇ when no cracks or cracks were observed on the surface of the sealing member, and x when observed. The test was performed on 10 samples and the results are shown in Table 4.
  • the sealing member of the present disclosure can be used in batteries using non-aqueous electrolytes.

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Abstract

電解液の透過・漏洩を抑制する効果と、封止部材の破損の発生率を低下させるという効果の両方の効果を両立させた封止部材を提供する。 非水系電解液を使用する電池用の封止部材であって、弾性を有する素材からなるものであり、装着時の圧縮率Ｒが５０％以上であり、封止部材を構成する素材の破断伸びをＥｂ、断面縦横比をβとした場合、 Ｅｂ≧ａ×βｂ （ａ＝６．９１９×Ｒ－２．０６６ ｂ＝２．２７８×Ｒ－１．７６７） を満たすことを特徴とする封止部材。

Description

封止部材及び電池
本開示は、封止部材及び電池に関する。
非水系電解液を使用する電池において、電極部において封止を行うことが必要であり、このような封止に際しては封止部材が使用される。封止部材は、電池内の非水系電解液の漏れや透過を抑制するという機能を有するものである（特許文献１）。
特許文献２は、円筒型電池において、このような封止部材を圧縮して装着することを開示している。
特開２００１－１２６６８４号 特開２０００－３０６７５号
本開示は、電解液の透過・漏洩を抑制する効果と、封止部材の破損の発生率を低下させるという効果の両方の効果を両立させた封止部材を提供することを目的とするものである。
本開示は、
非水系電解液を使用する電池用の封止部材であって、
前記封止部材を構成する素材は、弾性を有する素材からなるものであり、
装着時の圧縮率Ｒが５０％以上であり、
封止部材を構成する素材のＪＩＳ　Ｋ６２５１準拠による破断伸びをＥｂ、断面縦横比をβとした場合、
Ｅｂ≧ａ×βｂ
（ａ＝６．９１９×Ｒ－２．０６６
ｂ＝２．２７８×Ｒ－１．７６７）
を満たすことを特徴とする封止部材である。
上記封止部材は、角形断面を有する円環形状であることが好ましい。
Ｔは、
０．４ｍｍ≦Ｔ≦３．５ｍｍ
を満たすものであることが好ましい。
Ｗは、
０．４ｍｍ≦Ｗ≦３．５ｍｍ
を満たすものであることが好ましい。
圧縮率は、５２％以上であることが好ましい。
弾性を有する素材は、含フッ素エラストマーであることが好ましい。
弾性を有する素材は、ビニリデンフルオライド単位を含有するエラストマーであることが好ましい。
本開示の封止部材は、
３．０≧ａ×βｂ
（ａ＝６．９１９×Ｒ－２．０６６
ｂ＝２．２７８×Ｒ－１．７６７）
を満たすことが好ましい。
非水系電解液を使用する電池は、リチウムイオン電池であることが好ましい。
電池は、角型電池であることが好ましい。
本開示は、上述したいずれかの封止部材を有することを特徴とする非水系電解液を使用する電池でもある。
本開示の封止部材は、電解液の透過・漏洩を抑制することができるとともに、封止部材の破損の発生率を低下させるという点でも優れるものであり、これらの性能を両立させることで、非水系電解液を使用する電池において好適に使用することができる。
角型の電池の一例を示す模式図である。 電極の一例を示す模式図である。 本開示の封止部材の一例を示す模式図である。 本開示の封止部材の一例の断面図を示す模式図である。 本開示の封止状態の一例を示す断面図である。 封止部材における圧縮率と透過量との関係を示す図である。 シミュレーションによって封止部材の最大歪みを算出する一例の断面図を示す模式図である。 シミュレーションによる封止部材表面における最大歪みと圧縮率との関係を示す図である。 シミュレーションによる封止部材表面における最大歪みと断面縦横比との関係を示す図である。
以下に、本開示を詳細に説明する。
上述したように、非水系電解液を使用する電池における封止部材は、電解液の透過を抑制することが重要な役割である。
更に、封止部材は、部材を高度に密着させることが必要であるため、一般にはエラストマー等の弾性を有する素材からなるものが使用される。電解液の成分は、一部がこのような封止部材を透過し、長期使用した場合には電解液が減少する。電解液が減少すると、電池性能の劣化の原因となるため、このような電解液中の成分の透過を抑制することが必要となる。特に二次電池は、長期間使用されるものであることから、このような透過の抑制は重要な課題となる。
上記封止部材を圧縮して装着することで電解液成分の透過を抑制することができることは、公知である。しかし、その詳細は検討されていない。また、圧縮して装着すると、封止部材中の内部歪みが高くなり、封止部材に割れ等の破損を生じやすくなるという問題がある。したがって、封止部材の透過性を抑制するとともに、割れを生じさせないことが重要な課題となる。使用する素材や圧縮率が同一であっても、封止部材の形状によって、割れや破損の生じやすさは異なる。したがって、上述したような圧縮率に耐えられるような封止部材の形状について、コンピューターシミュレーションによって検討を行った。さらに、得られた結果に従って、割れが生じにくい封止部材の形状の条件を得た。さらに、このような条件が妥当なものであるか否かを、実際に封止部材を製造して、物性を測定することによって確認した。
以上のように、封止部材の圧縮率を特定の範囲のものとしても破損の発生率を低下させることができ、電解液透過量の低減と物理的強度の両立を図ることができるような形状を有する封止部材によって、本開示を完成した。
すなわち、本開示は、非水系電解液を使用する電池用の封止部材であって、弾性を有する素材からなるものであり、装着時の圧縮率Ｒが５０％以上であり、封止部材を構成する素材の破断伸びをＥｂ、断面寸法の縦横比をβとした場合、
Ｅｂ≧ａ×βｂ
（ａ＝６．９１９×Ｒ－２．０６６
ｂ＝２．２７８×Ｒ－１．７６７）
を満たすことを特徴とする封止部材である。
以下、これを順次詳述する。
（本開示の封止部材が使用される電池）
本開示の封止部材は、非水系電解液を使用する電池に使用される封止部材である。上述したように、電解液の透過を抑制できるという特徴を有するものであることから、非水系電解液を有する任意の電池において使用することができる。
電池として具体的には、リチウムイオン電池、リチウム電池、リチウム硫黄電池、ナトリウムイオン電池、ニッケル水素電池等を挙げることができる。これらのなかでも、リチウムイオン電池において特に好適に使用することができる。
本開示の電池は、非水系電解液を使用するものである。すなわち、電解液成分の透過を抑制するという効果を有するものであることから、このような非水系電解液を有する電池において本開示の封止部材を使用した場合に優れた効果を奏する。
電池ケース内に収容される電解質の構成について説明する。本実施形態の電解質は例えばＬｉＰＦ６等のリチウム塩である。例えば、適当量のＬｉＰＦ６等のリチウム塩をジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒のような非水電解液に溶解して電解液として使用することができる。上記電解液を注入して封止することによって本実施形態の電池は構築される。
リチウムイオン電池は、角型のものや円筒型のもの等が公知であるが、これらのいずれにおいても使用することができる。
角型リチウムイオン電池の一例を図１に示した。角型リチウムイオン電池は、直方体型の筐体中に電池部材を装着し、図１の上部面に設けられた２個の貫通孔に対して、電極を設置する。その際に、電極とともに、本開示の封止部材を装着し、筐体内の非水系電解液の透過・漏洩を防ぐものである。したがって、この場合は、１つの電池につき、２個の封止部材が使用されることとなる。
一方、円筒型リチウムイオン電池は、円筒型容器に設けられた貫通孔に陽極を装着する際、封止部材を使用する。この場合は、１つの電池につき、１個の封止部材が使用されることとなる。しかしながら、円筒型リチウムイオン電池は、一般に電池中に存在する非水系電解液の量が少ない。したがって、絶対的な透過量が少なかった場合であっても、電池性能の低下の割合は大きい。よって、上記角型リチウムイオンと同等以上の透過度を有することが求められると推測される。以上の観点から、上述した本開示の封止部材を円筒型リチウムイオン電池に適用した場合においても、優れた効果を奏する。
（圧縮率Ｒ）
本開示においては、封止部材を圧縮率５０％以上で装着する。圧縮率が高い状態で封止部材を装着することで、透過率が低下する。この点について、実験による検討を行った。なお、本開示において、圧縮率Ｒは、封止部材の圧縮方向における、圧縮前から圧縮後への厚みの寸法変化量を、圧縮前の厚みの寸法値で除した比率で表したものである。百分率（％）で表記する場合は、その数値に１００を掛けた数値とする。
上記圧縮率は、５０％以上であることがより好ましく、５２％以上であることが更に好ましく、５４％以上であることが更に好ましい。上記圧縮率は、８０％以下であることがより好ましく、７０％以下であることが更に好ましく、６５％以下であることが更に好ましい。上記圧縮率の上限は特に限定されるものではないが、組付け工程においてある一定上の圧縮率を付与することは、電池の蓋など電池を構成する周辺部材の変形により不具合を生じさせる恐れがあるため、現実的に実施可能な範囲として上記範囲が好ましい値となる。このような数値範囲が導かれた根拠を示す。
電池（特に二次電池）は、１０００００時間の耐久性を有することが望まれている。これを実現するためには、１００００００時間経過後の電解液の透過量が１０％未満であることが望まれる。一方、一般的な角型リチウムイオン電池においては、電解液は、約１００ｇ封入されている。よって、１０００時間での電解液の透過量を０．０５ｇ未満とすることが必要となる。
このような透過量を得るための圧縮率について検討するため、６０℃×１０００時間における電解液の透過量と圧縮率の関係を実験によって明らかにした。実験は以下に従って行った。
装置においては、電池における電極部の部品構成と同様に、電解液を封入した容器、および、封止部材と共に容器出口を密封するための電極を模した蓋体から構成され、封止部材を容器と蓋体によって厚み方向に所定の圧縮率で圧縮し、その後一定時間その状態を保持する。容器と蓋体は、実施時に変形しないように封止部材に対して十分な剛性を持ち、さらに非水電解液が不透過性のもので、実際の電池に使用されるアルミ合金を用いた。透過量の測定は、時間経過に伴う装置の全重量の変化量を測定し求めた。
上記実験においては、弾性を有する素材として、ＶｄＦ系含フッ素エラストマー（ポリマー組成ＶｄＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ＝５０／２０／３０ｍｏｌ％、ヨウ素含有量０．５質量％）を用いた。なお、ここで使用したエラストマーは、以下の組成を有するものを以下の成型方法によって成型して得られたものである。
（配合）
上記ＶｄＦ系含フッ素エラストマー１００質量部、ＭＴカーボン２０質量部、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）４質量部、有機過酸化物（２，５－ジメチル－２，５－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン）１．５質量部をオープンロールにて混練し、組成物を作製した。
（成型方法）
上記組成物を金型内に入れ、圧縮成形機により圧力をかけ、１７０℃×１０分で二次加硫処理して成型し、封止部材を得た。
製造した封止部材は、角型断面を有する円環形状のものであり、円環外径は１７．７ｍｍであり、Ｔが１．６ｍｍであり，Ｗが１．７５ｍｍのものである。 
この結果を図２に示す。
図２に示したように、圧縮率を５０％以上とすることで、１０００時間で電解液の透過量を０．０５ｇ以下とすることができることが実験によって明らかとなった。
一方、圧縮率が高くなれば歪みもまた高くなるため、割れや破損を生じやすくなる。このため、圧縮率５０％以上で装着しても割れや破損の発生率を低減できるような形状とすることが必要とされる。このような形状及び封止部材を構成する素材について、以下に詳述する。
（封止部材を構成する素材）
本開示の封止部材は、弾性を有する素材からなるものである。すなわち、弾性を有する素材を使用することで、封止部材としての性能を得るものである。弾性を有する素材としては特に限定されるものではなく、一般にエラストマーと呼ばれる重合体又はその架橋物を使用することができる。一般的には、エラストマーの架橋物がより好ましい。上記弾性を有する素材は、電解液成分の透過性が低いことから、含フッ素エラストマー、その架橋物が最も好適である。上記架橋物は、エラストマーが架橋基を有する内部架橋によるものであってもよいし、架橋剤と併用するものであってもよい。
含フッ素エラストマーとしては、部分フッ素エラストマー、パーフルオロエラストマーを例示することができる。以下にこれらを詳述する。
（部分フッ素エラストマー）
　部分フッ素エラストマーとしては、たとえばテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）および一般式：ＣＦ２＝ＣＦ－Ｒｆａ（式中、Ｒｆａは－ＣＦ３または－ＯＲｆｂ（Ｒｆｂは炭素数１～５のパーフルオロアルキル基））で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物（たとえばヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）（ＰＡＶＥ）など）からなる群より選ばれる少なくとも１種の単量体に由来する構造単位を含むことが好ましい。含フッ素エラストマーとしては、なかでも、ＶｄＦ単位またはＴＦＥ単位を含有するエラストマーが好ましい。
　部分フッ素エラストマーとしてより具体的には、ＶｄＦ系含フッ素エラストマー、ＴＦＥ／プロピレン（Ｐｒ）系含フッ素エラストマー、ＴＦＥ／Ｐｒ／ＶｄＦ系含フッ素エラストマー、エチレン（Ｅｔ）／ＨＦＰ系含フッ素エラストマー、Ｅｔ／ＨＦＰ／ＶｄＦ系含フッ素エラストマー、Ｅｔ／ＨＦＰ／ＴＦＥ系含フッ素エラストマーなどが挙げられる。これらの中でも、ＶｄＦ系含フッ素エラストマー、ＴＦＥ／Ｐｒ系含フッ素エラストマー又はＴＦＥ／Ｐｒ／ＶｄＦ系含フッ素エラストマーが、耐熱老化性、耐油性が良好な点からより好適である。
　ＶｄＦ系含フッ素エラストマーは、ＶｄＦ単位を有する部分フッ素エラストマーである。ＶｄＦ系含フッ素エラストマーは、ＶｄＦ単位が、ＶｄＦ単位とその他の単量体に由来する単量体単位との合計モル数の２０モル％以上、９０モル％以下が好ましく、４０モル％以上、８５モル％以下がより好ましく、４５モル％以上、８０モル％以下が更に好ましく、５０モル％以上、８０モル％以下が特に好ましい。
　ＶｄＦ系含フッ素エラストマーにおけるその他の単量体としては、ＶｄＦと共重合可能な単量体であれば特に限定されず、たとえば、含フッ素単量体を使用することができる。
　ＶｄＦ系含フッ素エラストマーとしては、ＶｄＦ／ＨＦＰ共重合体、ＶｄＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ＶｄＦ／ＣＴＦＥ共重合体、ＶｄＦ／ＣＴＦＥ／ＴＦＥ共重合体、ＶｄＦ／ＰＡＶＥ共重合体、ＶｄＦ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＰＡＶＥ共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体、ＶｄＦ／ＴＦＥ／Ｐｒ共重合体、ＶｄＦ／Ｅｔ／ＨＦＰ共重合体及びＶｄＦ／ＣＨ２＝ＣＦＣＦ３の共重合体からなる群より選択される少なくとも１種の共重合体が好ましい。また、ＶｄＦ以外の他の単量体として、ＴＦＥ、ＨＦＰ及びＰＡＶＥからなる群より選択される少なくとも１種の単量体を有するものであることがより好ましい。
　ＶｄＦ系含フッ素エラストマーとしては、これらのなかでも、ＶｄＦ／ＨＦＰ共重合体、ＶｄＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ＶｄＦ／ＣＨ２＝ＣＦＣＦ３の共重合体、ＶｄＦ／ＰＡＶＥ共重合体、ＶｄＦ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＰＡＶＥ共重合体及びＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体からなる群より選択される少なくとも１種の共重合体が好ましく、ＶｄＦ／ＨＦＰ共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ共重合体、ＶｄＦ／ＣＨ２＝ＣＦＣＦ３の共重合体及びＶｄＦ／ＰＡＶＥ共重合体からなる群より選択される少なくとも１種の共重合体がより好ましい。
　ＶｄＦ／ＰＡＶＥ共重合体としては、ＶｄＦ／ＰＡＶＥの組成が（６５～９０）／（３５～１０）（モル％）のものが好ましい。
　また、ＶｄＦ／ＰＡＶＥの組成は、（５０～７８）／（５０～２２）（モル％）であることも好ましい形態の一つである。
　ＶｄＦ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体としては、ＶｄＦ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥの組成が（４０～８０）／（３～４０）／（１５～３５）（モル％）のものが好ましい。
　ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＰＡＶＥ共重合体としては、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＰＡＶＥの組成が（６５～９０）／（３～２５）／（３～２５）（モル％）のものが好ましい。
　ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体としては、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥの組成が（４０～９０）／（０～２５）／（０～４０）／（３～３５）（モル％）のものが好ましく、（４０～８０）／（３～２５）／（３～４０）／（３～２５）（モル％）のものがより好ましい。
　ＶｄＦ／ＣＨ２＝ＣＦＣＦ３の共重合体としては、ＶｄＦ／ＣＨ２＝ＣＦＣＦ３単位が（８５～２０）／（１５～８０）（モル％）であり、ＶｄＦおよびＣＨ２＝ＣＦＣＦ３以外の他の単量体単位が全単量体単位の０～５０モル％のものが好ましく、ＶｄＦ／ＣＨ２＝ＣＦＣＦ３単位のモル％比が（８０～２０）／（２０～８０）であることがより好ましい。また、ＶｄＦ／ＣＨ２＝ＣＦＣＦ３単位の組成は、（７８～５０）／（２２～５０）（モル％）であることも好ましい形態の一つである。
　また、ＶｄＦ／ＣＨ２＝ＣＦＣＦ３の共重合体としては、ＶｄＦ／ＣＨ２＝ＣＦＣＦ３単位が（８５～５０）／（１５～５０）（モル％）であり、ＶｄＦおよびＣＨ２＝ＣＦＣＦ３以外他の単量体単位が全単量体単位の１～５０モル％であるものも好ましい。ＶｄＦおよびＣＨ２＝ＣＦＣＦ３以外の他の単量体としては、ＴＦＥ、ＨＦＰ、ＰＭＶＥ、パーフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ）、ＰＰＶＥ、ＣＴＦＥ、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブテン、フッ化ビニル、Ｅｔ、Ｐｒ、アルキルビニルエーテル、架橋性基を与える単量体などのＶｄＦ系含フッ素エラストマーにおけるその他の単量体として例示した単量体が好ましく、なかでもＰＭＶＥ、ＣＴＦＥ、ＨＦＰ、ＴＦＥであることがより好ましい。
　ＴＦＥ／Ｐｒ系部分フッ素エラストマーは、ＴＦＥ４５～７０モル％、Ｐｒ５５～３０モル％からなる含フッ素共重合体をいう。これら２成分に加えて、特定の第３成分を含んでいてもよい。
　特定の第３成分としては、例えばＴＦＥ以外の含フッ素オレフィン（例えば、ＶｄＦ、ＨＦＰ、ＣＴＦＥ、パーフルオロ（ブチルエチレン）等）、含フッ素ビニルエーテル（パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）等）等の含フッ素単量体；α－オレフィン（エチレン、１－ブテン等）、ビニルエーテル類（エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル等）、ビニルエステル類（酢酸ビニル、安息香酸ビニル、クロトン酸ビニル、メタクリル酸ビニル等）の炭化水素系単量体；等を含んでいてもよい。上記特定の第３成分は、１種でもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　ＴＦＥ／Ｐｒ系部分フッ素エラストマーは、ＶｄＦを含むことが好ましく、ＴＦＥ／Ｐｒ系部分フッ素エラストマーの中で、ＴＦＥとＰｒとＶｄＦとからなるエラストマーを、ＴＦＥ／Ｐｒ／ＶｄＦ系フッ素エラストマーという。
　ＴＦＥ／Ｐｒ／ＶｄＦ系フッ素エラストマーは、更に、ＶｄＦ以外の上記特定の第３成分を含んでいてもよい。上記特定の第３成分は、１種でもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。ＴＦＥ／Ｐｒ系部分フッ素エラストマーにおける、第３成分の合計の含有量は、３５モル％以下が好ましく、３３モル％以下がより好ましく、３１モル％以下が更に好ましい。
　Ｅｔ／ＨＦＰ共重合体としては、Ｅｔ／ＨＦＰの組成が、（３５～８０）／（６５～２０）（モル％）であるものが好ましく、（４０～７５）／（６０～２５）（モル％）であるものがより好ましい。
　Ｅｔ／ＨＦＰ／ＴＦＥ共重合体は、Ｅｔ／ＨＦＰ／ＴＦＥの組成が、（３５～７５）／（２５～５０）／（０～１５）（モル％）であるものが好ましく、（４５～７５）／（２５～４５）／（０～１０）（モル％）であるものがより好ましい。
　部分フッ素エラストマーとしては、ＶｄＦ単位を含む部分フッ素エラストマーが好ましく、ＶｄＦ／ＨＦＰ共重合体またはＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ共重合体がより好ましく、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥの組成が（３２～８５）／（１０～３４）／（０～３４）（モル％）であるものが特に好ましい。ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥの組成としては、（３２～８５）／（１５～３４）／（０～３４）（モル％）がより好ましく、（４７～８１）／（１７～２９）／（０～２６）（モル％）が更に好ましい。
　例えば、上記ＶｄＦ／ＨＦＰ共重合体において、ＶｄＦ／ＨＦＰの組成としては、好ましくは（４５～８５）／（１５～５５）（モル％）であり、より好ましくは（５０～８３）／（１７～５０）（モル％）であり、さらに好ましくは（５５～８１）／（１９～４５）（モル％）であり、特に好ましくは（６０～８０）／（２０～４０）（モル％）である。
　ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ共重合体において、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥの組成としては、好ましくは（３２～８０）／（１０～３４）／（４～３４）（モル％）である。　
　上述した構成は、部分フッ素エラストマーの主単量体の構成であり、主単量体に加えて、架橋性基を与える単量体を共重合してもよい。架橋性基を与える単量体としては、製造法や架橋系に応じて適切な架橋性基を部分フッ素エラストマー中に導入できるものであればよく、たとえばヨウ素原子、臭素原子、炭素－炭素二重結合、シアノ基、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、エステル基などの架橋性基を含む公知の重合性化合物が挙げられる。
　好ましい架橋性基を与える単量体としては、一般式（２）：
　　　ＣＹ１ ２＝ＣＹ２Ｒｆ ２Ｘ１　　　　（２）
（式中、Ｙ１、Ｙ２はフッ素原子、水素原子または－ＣＨ３；Ｒｆ ２は１個以上のエーテル結合性酸素原子を有していてもよく、芳香環を有していてもよい、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状の含フッ素アルキレン基；Ｘ１はヨウ素原子または臭素原子）
で示される化合物が挙げられる。
　架橋性基を与える単量体としては、具体的には、たとえば、一般式（３）：
ＣＹ１ ２＝ＣＹ２Ｒｆ ３ＣＨＲ１－Ｘ１　　　　　　（３）
（式中、Ｙ１、Ｙ２、Ｘ１は前記同様であり、Ｒｆ ３は１個以上のエーテル結合性酸素原子を有していてもよく水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状の含フッ素アルキレン基、すなわち水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状の含フッ素アルキレン基、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状の含フッ素オキシアルキレン基、または水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状の含フッ素ポリオキシアルキレン基；Ｒ１は水素原子またはメチル基）
で示されるヨウ素または臭素含有単量体、一般式（４）～（２１）：
ＣＹ４ ２＝ＣＹ４（ＣＦ２）ｎ－Ｘ１　　　（４）
（式中、Ｙ４は、同一又は異なり、水素原子またはフッ素原子、ｎは１～８の整数）
ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２Ｒｆ ４－Ｘ１　　　（５）
（式中、Ｒ４は、－（ＯＣＦ２）ｎ－または－（ＯＣＦ（ＣＦ３））ｎ－であり、ｎは０～５の整数）
ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）ｍ（ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２）ｎＯＣＨ２ＣＦ２－Ｘ１　　　（６）
（式中、ｍは０～５の整数、ｎは０～５の整数）
ＣＦ２＝ＣＦＣＦ２（ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２）ｍ（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）ｎＯＣＦ（ＣＦ３）－Ｘ１　　　（７）
（式中、ｍは０～５の整数、ｎは０～５の整数）
ＣＦ２＝ＣＦ（ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３））ｍＯ（ＣＦ２）ｎ－Ｘ１　　　（８）
（式中、ｍは０～５の整数、ｎは１～８の整数）
ＣＦ２＝ＣＦ（ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３））ｍ－Ｘ１　　　（９）
（式中、ｍは１～５の整数）
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２（ＣＦ（ＣＦ３）ＯＣＦ２）ｎＣＦ（－Ｘ１）ＣＦ３　　　（１０）
（式中、ｎは１～４の整数）
ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２）ｎＯＣＦ（ＣＦ３）－Ｘ１　　　（１１）
（式中、ｎは２～５の整数）
ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２）ｎ－（Ｃ６Ｈ４）－Ｘ１　　　（１２）
（式中、ｎは１～６の整数）
ＣＦ２＝ＣＦ（ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３））ｎＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）－Ｘ１　　　（１３）
（式中、ｎは１～２の整数）
ＣＨ２＝ＣＦＣＦ２Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｎＣＦ（ＣＦ３）－Ｘ１　　　（１４）
（式中、ｎは０～５の整数）、
ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ）ｍ（ＣＦ２）ｎ－Ｘ１　　　（１５）
（式中、ｍは０～５の整数、ｎは１～３の整数）
ＣＨ２＝ＣＦＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＯＣＦ（ＣＦ３）－Ｘ１　　　（１６）
ＣＨ２＝ＣＦＣＦ２ＯＣＨ２ＣＦ２－Ｘ１　　　（１７）
ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ）ｍＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）－Ｘ１　　　（１８）
（式中、ｍは０以上の整数）
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２）ｎ－Ｘ１　　　（１９）
（式中、ｎは１以上の整数）
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＯＣＦ２－Ｘ１　　　（２０）
ＣＨ２＝ＣＨ－（ＣＦ２）ｎＸ１　　　（２１）
（式中、ｎは２～８の整数）
（一般式（４）～（２１）中、Ｘ１は前記と同様）
で表されるヨウ素または臭素含有単量体などが挙げられ、これらをそれぞれ単独で、または任意に組合わせて用いることができる。
　一般式（３）で示されるヨウ素または臭素含有単量体としては、一般式（２２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 （式中、ｍは１～５の整数であり、ｎは０～３の整数）
で表されるヨウ素含有フッ素化ビニルエーテルが好ましく挙げられ、より具体的には、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 などが挙げられるが、これらの中でも、ＩＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ＝ＣＦ２が好ましい。
　一般式（４）で示されるヨウ素または臭素含有単量体としてより具体的には、ＩＣＦ２ＣＦ２ＣＦ＝ＣＨ２、Ｉ（ＣＦ２ＣＦ２）２ＣＦ＝ＣＨ２が好ましく挙げられる。
　一般式（８）で示されるヨウ素または臭素含有単量体としてより具体的には、Ｉ（ＣＦ２ＣＦ２）２ＯＣＦ＝ＣＦ２が好ましく挙げられる。
　一般式（２１）で示されるヨウ素または臭素含有単量体としてより具体的には、ＣＨ２＝ＣＨＣＦ２ＣＦ２Ｉ、Ｉ（ＣＦ２ＣＦ２）２ＣＨ＝ＣＨ２が好ましく挙げられる。
　また、式：Ｒ２Ｒ３Ｃ＝ＣＲ４－Ｚ－ＣＲ５＝ＣＲ６Ｒ７
（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は同じかまたは異なり、いずれもＨ、または炭素数１～５のアルキル基；Ｚは、直鎖もしくは分岐鎖状の、酸素原子を含んでいてもよい、好ましくは少なくとも部分的にフッ素化された炭素数１～１８のアルキレンもしくはシクロアルキレン基、または（パー）フルオロポリオキシアルキレン基）で示されるビスオレフィン化合物も架橋性基を与える単量体として好ましい。なお、本開示において、「（パー）フルオロポリオキシアルキレン基」とは、「フルオロポリオキシアルキレン基又はパーフルオロポリオキシアルキレン基」を意味する。
　Ｚは好ましくは炭素数４～１２の（パー）フルオロアルキレン基であり、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は好ましくは水素原子である。
　Ｚが（パー）フルオロポリオキシアルキレン基である場合、式：
－（Ｑ）ｐ－ＣＦ２Ｏ－（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｍ－（ＣＦ２Ｏ）ｎ－ＣＦ２－（Ｑ）ｐ－（式中、Ｑは炭素数１～１０のアルキレン基または炭素数２～１０のオキシアルキレン基であり、ｐは０または１であり、ｍ及びｎはｍ／ｎ比が０．２～５となり且つ該（パー）フルオロポリオキシアルキレン基の分子量が５００～１００００、好ましくは１０００～４０００の範囲となるような整数である。）で表される（パー）フルオロポリオキシアルキレン基であることが好ましい。この式において、Ｑは好ましくは、－ＣＨ２ＯＣＨ２－及び－ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｓＣＨ２－（ｓ＝１～３）の中から選ばれる。
　好ましいビスオレフィンは、
ＣＨ２＝ＣＨ－（ＣＦ２）２－ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＨ２＝ＣＨ－（ＣＦ２）４－ＣＨ＝ＣＨ２、
ＣＨ２＝ＣＨ－（ＣＦ２）６－ＣＨ＝ＣＨ２、
式：ＣＨ２＝ＣＨ－Ｚ１－ＣＨ＝ＣＨ２　　　　　　　　
（式中、Ｚ１は－ＣＨ２ＯＣＨ２－ＣＦ２Ｏ－（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｍ－（ＣＦ２Ｏ）ｎ－ＣＦ２－ＣＨ２ＯＣＨ２－（ｍ／ｎは０．５）、分子量が好ましくは２０００である）
などが挙げられる。
　なかでも、ＣＨ２＝ＣＨ－（ＣＦ２）６－ＣＨ＝ＣＨ２で示される３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８－ドデカフルオロ－１，９－デカジエンが好ましい。
　部分フッ素エラストマーの数平均分子量Ｍｎは、１０００～１００００００が好ましく、１００００～５０００００が更に好ましく、特に２００００～３０００００が好ましい。
　部分フッ素エラストマーは、フッ素含有率が５０質量％以上であることが好ましく、５５質量％以上であることがより好ましく、６０質量％以上であることが更に好ましい。フッ素含有率の上限は、７５質量％以下であることが好ましく、７３質量％以下であることがより好ましい。フッ素含有率は、１９Ｆ－ＮＭＲと１Ｈ－ＮＭＲ、元素分析などでの測定値を元に算出する。
　部分フッ素エラストマーは、１００℃におけるムーニー粘度（ＭＬ１＋１０（１００℃））が１３０以下であることが好ましい。上記ムーニー粘度は１１０以下がより好ましく、９０以下が更に好ましい。また、上記ムーニー粘度は、１０以上がより好ましく、２０以上が更に好ましい。ここで、ムーニー粘度は、ＪＩＳ　Ｋ　６３００－１．２０１３に準拠して測定した値である。
　部分フッ素エラストマーは、ガラス転移温度が－５０～０℃であることが好ましい。上記ガラス転移温度は－２℃以下がより好ましく、－３℃以下が更に好ましい。また、上記ガラス転移温度は、－４５℃以上がより好ましく、－４０℃以上が更に好ましい。上記ガラス転移温度は、－１０℃以上であってよく、－９℃以上であってもよい。ここで、ガラス転移温度は、示差走査熱量計（例えば、日立ハイテクサイエンス社製Ｘ－ＤＳＣ７０００）を用い、試料１０ｍｇを２０℃／ｍｉｎで昇温することによりＤＳＣ曲線を得て、ＪＩＳＫ６２４０：２０１１に従い、ＤＳＣ微分曲線からガラス転移温度を求めることができる。
　部分フッ素エラストマーは、ヨウ素含有量が０．０５～１．０質量％であることが好ましい。上記ヨウ素含有量は、０．０８質量％以上がより好ましく、０．１０質量％以上が更に好ましく、また、０．８０質量％以下がより好ましく、０．６０質量％以下が更に好ましい。
　ヨウ素含有量は、元素分析により求めることができる。具体的には、部分フッ素エラストマー１２ｍｇにＮａ２ＳＯ３を５ｍｇ混ぜ、純水２０ｍｌにＮａ２ＣＯ３とＫ２ＣＯ３とを１対１（質量比）で混合したものを３０ｍｇ溶解した吸収液を用い、石英製のフラスコ中、酸素中で燃焼させ、３０分放置後、島津２０Ａイオンクロマトグラフを用い測定することができる。検量線としては、ＫＩ標準溶液、ヨウ素イオン０．５質量ｐｐｍを含むもの及び１．０質量ｐｐｍを含むものを用いることができる。
（パーフルオロエラストマー）
　パーフルオロエラストマーは、含フッ素単量体として、パーフルオロ単量体を重合することによって、製造することができる。
　パーフルオロ単量体としては、テトラフルオロエチレン〔ＴＦＥ〕、ヘキサフルオロプロピレン〔ＨＦＰ〕、ＣＦ２＝ＣＦ－ＯＲｆ１３　（２３）
（式中、Ｒｆ１３は、炭素数１～８のパーフルオロアルキル基を表す。）で表されるパーフルオロ単量体、
ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＯＲｆ１４　　（２４）
（式中、Ｒｆ１４は炭素数１～６の直鎖状または分岐鎖状パーフルオロアルキル基、炭素数５～６の環式パーフルオロアルキル基、１～３個の酸素原子を含む炭素数２～６の直鎖状または分岐鎖状パーフルオロオキシアルキル基である）で表されるパーフルオロ単量体
、および、
ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２ＣＦ（Ｙ１５）Ｏ）ｍ（ＣＦ２）ｎＦ　　（２５）
（式中、Ｙ１５はフッ素原子またはトリフルオロメチル基を表す。ｍは１～４の整数である。ｎは１～４の整数である。）で表されるパーフルオロ単量体
からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
　また、パーフルオロ単量体の重合においては、パーフルオロ単量体とともに、架橋性基を与える単量体を重合させてもよい。
　架橋性基を与える単量体としては、
ＣＸ４ ２＝ＣＸ５Ｒｆ１５Ｘ６　　（２６）
（式中、Ｘ４、Ｘ５は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｆまたは炭素数１～５のアルキル基であり、Ｒｆ１５は１個以上のエーテル結合性酸素原子を有していてもよく、芳香環を有していてもよい、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されていてもよい直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基またはオキシアルキレン基であり、Ｘ６はヨウ素原子、臭素原子、シアノ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、水酸基、ビニル基、アジド基、スルホニルアジド基、カルボニルアジド基またはアルキン基である）で表される単量体が挙げられる。アルキン基は、エチニル基であってよい。
　架橋性基を与える単量体としては、なかでも、
ＣＸ１６ ２＝ＣＸ１６－Ｒｆ１６ＣＨＲ１６Ｘ１７　　　（２７）
（式中、Ｘ１６は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子またはＣＨ３、Ｒｆ１６は、フルオロアルキレン基、パーフルオロアルキレン基、フルオロ（ポリ）オキシアルキレン基またはパーフルオロ（ポリ）オキシアルキレン基、Ｒ１６は、水素原子またはＣＨ３、Ｘ１７は、ヨウ素原子または臭素原子である）で表される単量体、
ＣＸ１６ ２＝ＣＸ１６－Ｒｆ１７Ｘ１７　　　　（２８）
（式中、Ｘ１６は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子またはＣＨ３、Ｒｆ１７は、フルオロアルキレン基、パーフルオロアルキレン基、フルオロ（ポリ）オキシアルキレン基またはパーフルオロ（ポリ）オキシアルキレン基、Ｘ１７は、ヨウ素原子または臭素原子である）で表される単量体、
　ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ）ｍ（ＣＦ２）ｎ－Ｘ１８　　　（２９）
（式中、ｍは０～５の整数、ｎは１～３の整数、Ｘ１８は、シアノ基、アジド基、スルホニルアジド基、カルボニルアジド基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アルキン基、ヨウ素原子、臭素原子、または、ＣＨ２Ｉである）で表される単量体、ＣＨ２＝ＣＦＣＦ２Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｍ（ＣＦ（ＣＦ３））ｎ－Ｘ１９　　　　（３０）
（式中、ｍは０～５の整数、ｎは１～３の整数、Ｘ１９は、シアノ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、ヨウ素原子、臭素原子、またはＣＨ２ＯＨである）で表される単量体、および、
　ＣＲ２０ ２＝ＣＲ２０－Ｚ２０－ＣＲ２０＝ＣＲ２０ ２　　　　　（３１）
（式中、Ｒ２０は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数１～５のアルキル基である。
Ｚ２０は、直鎖状または分岐鎖状で酸素原子を有していてもよい、炭素数１～１８のアルキレン基、炭素数３～１８のシクロアルキレン基、少なくとも部分的にフッ素化している炭素数１～１０のアルキレン基もしくはオキシアルキレン基、または、－（Ｑ）ｐ－ＣＦ２Ｏ－（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｍ（ＣＦ２Ｏ）ｎ－ＣＦ２－（Ｑ）ｐ－
（式中、Ｑはアルキレン基またはオキシアルキレン基である。ｐは０または１である。ｍ／ｎが０．２～５である。）で表され、分子量が５００～１００００である（パー）フルオロポリオキシアルキレン基である。）で表される単量体からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
　Ｘ１６は、フッ素原子であることが好ましい。Ｒｆ１６およびＲｆ１７は炭素数が１～５のパーフルオロアルキレン基であることが好ましい。Ｒ１６は、水素原子であることが好ましい。Ｘ１８は、シアノ基、アルコキシカルボニル基、ヨウ素原子、臭素原子、または、－ＣＨ２Ｉであることが好ましい。Ｘ１９は、シアノ基、アルコキシカルボニル基、ヨウ素原子、臭素原子、またはＣＨ２ＯＨであることが好ましい。
　架橋性基を与える単量体としては、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＮ、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＯＯＨ、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２Ｉ、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２Ｉ、ＣＨ２＝ＣＦＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＮ、ＣＨ２＝ＣＦＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＨ、ＣＨ２＝ＣＦＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２ＯＨ、ＣＨ２＝ＣＨＣＦ２ＣＦ２Ｉ、ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＦ２）２ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＦ２）６ＣＨ＝ＣＨ２、および、ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２）５ＣＮからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましく、ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＮおよびＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２Ｉからなる群より選択される少なくとも１種であることがより好ましい。
　パーフルオロエラストマーとしては、ＴＦＥ単位を含むパーフルオロエラストマー、たとえばＴＦＥ／一般式（２３）、（２４）または（２５）で表される単量体共重合体、および、ＴＦＥ／一般式（２３）、（２４）または（２５）で表される単量体／架橋性基を与える単量体共重合体からなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。
　その組成は、ＴＦＥ／パーフルオロ（メチルビニルエーテル）（ＰＭＶＥ）共重合体の場合、好ましくは、４５～９０／１０～５５（モル％）であり、より好ましくは５５～８０／２０～４５であり、さらに好ましくは５５～７０／３０～４５である。
　ＴＦＥ／ＰＭＶＥ／架橋性基を与える単量体共重合体の場合、好ましくは４５～８９．９／１０～５４．９／０．０１～４（モル％）であり、より好ましくは５５～７７．９／２０～４９．９／０．１～３．５であり、さらに好ましくは５５～６９．８／３０～４４．８／０．２～３である。
　ＴＦＥ／炭素数が４～１２の一般式（２３）、（２４）または（２５）で表される単量体共重合体の場合、好ましくは５０～９０／１０～５０（モル％）であり、より好ましくは６０～８８／１２～４０であり、さらに好ましくは６５～８５／１５～３５である。
　ＴＦＥ／炭素数が４～１２の一般式（２３）、（２４）または（２５）で表される単量体／架橋性基を与える単量体共重合体の場合、好ましくは５０～８９．９／１０～４９．９／０．０１～４（モル％）であり、より好ましくは６０～８７．９／１２～３９．９／０．１～３．５であり、さらに好ましくは６５～８４．８／１５～３４．８／０．２～３である。
　これらの組成の範囲を外れると、ゴム弾性体としての性質が失われ、樹脂に近い性質となる傾向がある。
　パーフルオロエラストマーとしては、ＴＦＥ／一般式（２５）で表される単量体／架橋性基を与える単量体共重合体、ＴＦＥ／一般式（２５）で表される単量体共重合体、ＴＦＥ／一般式（２３）で表される単量体共重合体、および、ＴＦＥ／一般式（２３）で表される単量体／架架橋性基を与える単量体共重合体からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
　パーフルオロエラストマーとしては、国際公開第９７／２４３８１号、特公昭６１－５７３２４号公報、特公平４－８１６０８号公報、特公平５－１３９６１号公報等に記載されているパーフルオロエラストマーも挙げることができる。
　パーフルオロエラストマーは、高温における耐圧縮永久歪み性に優れる点から、ガラス転移温度が－７０℃以上であることが好ましく、－６０℃以上であることがより好ましく、－５０℃以上であることがさらに好ましい。また、耐寒性が良好である点から、５℃以下であることが好ましく、０℃以下であることがより好ましく、－３℃以下であることがさらに好ましい。
　上記ガラス転移温度は、示差走査熱量計（メトラー・トレド社製、ＤＳＣ８２２ｅ）を用い、試料１０ｍｇを１０℃／ｍｉｎで昇温することによりＤＳＣ曲線を得て、ＤＳＣ曲線の二次転移前後のベースラインの延長線と、ＤＳＣ曲線の変曲点における接線との２つの交点の中点を示す温度として求めることができる。
　パーフルオロエラストマーは、耐熱性が良好な点で、１７０℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋２０）が３０以上であることが好ましく、４０以上であることがより好ましく、５０以上であることがさらに好ましい。また、加工性が良好な点で、１５０以下であることが好ましく、１２０以下であることがより好ましく、１１０以下であることがさらに好ましい。
　パーフルオロエラストマーは、耐熱性が良好な点で、１４０℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋２０）が３０以上であることが好ましく、４０以上であることがより好ましく、５０以上であることがさらに好ましい。また、加工性が良好な点で、１８０以下であることが好ましく、１５０以下であることがより好ましく、１１０以下であることがさらに好ましい。
　パーフルオロエラストマーは、耐熱性が良好な点で、１００℃におけるムーニー粘度ＭＬ（１＋１０）が１０以上であることが好ましく、２０以上であることがより好ましく、３０以上であることがさらに好ましい。また、加工性が良好な点で、１２０以下であることが好ましく、１００以下であることがより好ましく、８０以下であることがさらに好ましい。
　上記ムーニー粘度は、ＡＬＰＨＡ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ社製　ムーニー粘度計ＭＶ２０００Ｅ型を用いて、１７０℃または１４０℃、１００℃において、ＪＩＳ　Ｋ６３００に従い測定することができる。
　本開示の製造方法で得られる含フッ素エラストマーは、架橋剤を加えることによって、架橋物とすることができる。架橋剤の種類及び量は特に限定されず、公知の範囲で使用することができる。
　上記含フッ素エラストマー組成物を得る方法は、含フッ素エラストマーと架橋剤とを均一に混合できる方法を用いれば特に制限はない。例えば、含フッ素エラストマーを単独で凝析した粉末と必要に応じて他の添加剤や配合剤とをオープンロール等の混練機で混練する方法が挙げられる。
　上記含フッ素エラストマーが未架橋エラストマーであって、架橋剤と併用することによって架橋を行う場合、その架橋系は、例えば、パーオキサイド架橋系、ポリオール架橋系、ポリアミン架橋系等があげられ、パーオキサイド架橋系、及び、ポリオール架橋系からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。耐薬品性の観点からはパーオキサイド架橋系が好ましく、耐熱性の観点からはポリオール架橋系が好ましい。
　従って、上記架橋剤としては、ポリオール架橋剤、及び、パーオキサイド架橋剤からなる群より選択される少なくとも１種の架橋剤が好ましく、パーオキサイド架橋剤がより好ましい。
　架橋剤の配合量は、架橋剤の種類等によって適宜選択すればよいが、含フッ素エラストマー組成物１００質量部に対して０．２～５．０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．３～３．０質量部である。
　パーオキサイド架橋は、含フッ素エラストマーとしてパーオキサイド架橋可能な未架橋エラストマー及び架橋剤として有機過酸化物を使用することにより行うことができる。
　パーオキサイド架橋可能な未架橋エラストマーとしては特に限定されず、パーオキサイド架橋可能な部位を有する未架橋エラストマーであればよい。上記パーオキサイド架橋可能な部位としては特に限定されず、例えば、ヨウ素原子を有する部位、臭素原子を有する部位等を挙げることができる。
　有機過酸化物としては、熱や酸化還元系の存在下で容易にパーオキシラジカルを発生し得る有機過酸化物であればよく、例えば２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）－ヘキシン－３などをあげることができる。
　有機過酸化物の配合量は、含フッ素エラストマー１００質量部に対して０．１～１５質量部が好ましく、より好ましくは０．３～５質量部である。
　架橋剤が有機過酸化物である場合、上記含フッ素エラストマー組成物は更に架橋助剤を含むことが好ましい。架橋助剤としては、例えば、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）などが挙げられる。
　架橋助剤の配合量は、含フッ素エラストマー１００質量部に対して０．０１～１０質量部であることが好ましく、０．０１～７．０質量部であることがより好ましく、更に好ましくは０．１～５．０質量部である。
　ポリオール架橋は、含フッ素エラストマーとしてポリオール架橋可能な未架橋エラストマー及び架橋剤としてポリヒドロキシ化合物を使用することにより行うことができる。
　上記ポリオール架橋可能な未架橋エラストマーとしては特に限定されず、ポリオール架橋可能な部位を有する未架橋エラストマーであればよい。上記ポリオール架橋可能な部位としては特に限定されず、例えば、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）単位を有する部位等を挙げることができる。上記架橋部位を導入する方法としては、未架橋エラストマーの重合時に架橋部位を与える単量体を共重合する方法等が挙げられる。
　ポリヒドロキシ化合物としては、耐熱性に優れる点からポリヒドロキシ芳香族化合物が好適に用いられる。
　上記弾性を有する素材は、必要に応じてエラストマー中に配合される通常の添加剤、例えば充填剤、加工助剤、可塑剤、着色剤、安定剤、接着助剤、離型剤、導電性付与剤、熱伝導性付与剤、表面非粘着剤、柔軟性付与剤、耐熱性改善剤、難燃剤などの各種添加剤を配合することができ、これらの添加剤は、本開示の効果を損なわない範囲で使用すればよい。
　上記弾性を有する素材から封止部材を得ることができる。
上記封止部材は、上記弾性を有する素材を成形し、架橋することにより得ることができる。上記含フッ素エラストマー組成物は、従来公知の方法で成形することができる。成形及び架橋の方法及び条件としては、採用する成形及び架橋において公知の方法及び条件の範囲内でよい。成形及び架橋の順序は限定されず、成形した後架橋してもよいし、架橋した後成形してもよいし、成形と架橋とを同時に行ってもよい。
　成形方法としては、例えば金型などによる加圧成形法、インジェクション成形法などが例示できるが、これらに限定されるものではない。架橋方法としては、スチーム架橋法、加熱により架橋反応が開始される通常の方法、放射線架橋法等が採用でき、なかでも、加熱による架橋反応が好ましい。限定されない具体的な架橋条件としては、通常、１４０～２５０℃の温度範囲、１分間～２４時間の架橋時間内で、使用する架橋剤などの種類により適宜決めればよい。
（破断伸び）
本開示の封止部材においては、封止部材を構成する素材の破断伸びをＥｂとする。当該破断伸びは、ＪＩＳ　Ｋ６２５１に従い測定することができ、厚み２ｍｍのダンベル状５号形試験片を用いて、引張りにより試験片が切断したときの切断時伸びを、試験前の試験長さに対する比率で表したものである。
封止部材を圧縮して装着した場合の歪みはその封止部材の形状に大きく依存する。一方、封止部材の破損の生じやすさは、封止部材を構成する素材の破断伸びと関連づけられる。
すなわち、上記破断伸びを超える歪みが封止部材にかかった場合、割れの原因となる。封止部材の破断を防ぐという本開示の目的を達成する上では、素材の破断伸びを超える歪みがかからないような形状にすることが重要である。
このような観点から、本開示においては、特定形状の封止部材を圧縮した際の最大歪みを算出し、この最大歪みが上記Ｅｂよりも小さい範囲となるように、封止部材の形状を算出するものである。
なお、破断伸びの測定結果は一定のばらつきを有するものであることから、１０個のサンプルについての破断伸びを測定し、その最大値と最小値を除いた平均値を破断伸びとするものである。その方法により測定した結果、含フッ素エラストマーの破断伸びは２００％から３００％で、標準偏差σは２０以下であることが好ましい。
（封止部材）
本開示の封止部材は、図３に示したような角型断面を有する円環形状のものであることが好ましい。そして、このような円環形状のものを図５に示した蓋と電池容器との間に挟んで使用するものであることが好ましい。このような封止部材は、蓋と電池容器との間で圧縮され、高い圧縮率を有するものとなる。なお、ここで、「角型断面」とは、円環形状の封止部材を円の中心から外部方向に切断した場合の断面形状が正方形又は長方形であることを意味する。
上記円環形状の封止部材の断面形状を図４に示した。この断面において円環の軸方向の距離をＷ、周方向の距離をＴとした場合、
β＝Ｔ／Ｗ
として、断面縦横比を定義することができる。
当該縦横比は、圧縮していない状態で測定した値であり、通常の方法で測定して得られた値である。
上記円環形状の封止部材の外径は、１０ｍｍ～５０ｍｍであることが好ましい。このような範囲は、現在電池の一般的な形状に合わせたサイズである。
上記Ｗは、０．５～２．５ｍｍであることが好ましい。封止部材としての機能を発揮するには、このような範囲の幅を有することが望まれる。
上記Ｗの下限は、０．４ｍｍであることが好ましく、０．４５ｍｍであることがより好ましく、０．５ｍｍであることが更に好ましい。上記Ｗの上限は、３．５ｍｍであることが好ましく、３．０ｍｍであることがより好ましく、２．５ｍｍであることが更に好ましい。
上記Ｔは、０．５～２．５ｍｍであることが好ましい。封止部材としての機能を発揮するには、このような範囲の厚みを有することが望まれる。
上記Ｔの下限は、０．４ｍｍであることが好ましく、０．４５ｍｍであることがより好ましく、０．５ｍｍであることが更に好ましい。上記Ｔの上限は、３．５ｍｍであることが好ましく、３．０ｍｍであることがより好ましく、２．５ｍｍであることが更に好ましい。
（シミュレーション解析による最大歪みの算出）
上述したような形状を有する封止部材を一定の圧縮率を付与した場合の歪みを、種々のβを有する封止部材に対して算出した。シミュレーションは、電池における電極部の部品構成と同様に、封止部材の軸方向下側に配置され、封止部材の径方向に広がった面を有する電極を模した部材Ａと、封止部材の軸方向上側に配置され、封止部材の径方向に広がった面を有する蓋を模した部材Ｂがあり、部材Ａを固定し、部材Ｂを水平に維持したまま下方へ移動させることで、両者間に配置された封止部材が押圧されることを条件として、ＡＮＳＹＳ　Ｖ１９．０を用いて解析を行った。
ここでシミュレーションに用いた封止部材の素材は、ＶｄＦ系含フッ素エラストマーとし、具体的な物性値は、ＪＩＳ　Ｋ６２５１準拠による伸び１００％時の引張応力が５．０ＭＰａであり、破断伸びが２１０％のものである。また、ＪＩＳ　Ｋ６２５１準拠による引張試験を行い、それによって得られた引張応力と伸びの試験データを、ＡＮＳＹＳに用意された超弾性モデルに対して、精密なカーブフィッティングにより材料パラメータを算出した。更に算出した材料パラメータを適用した超弾性モデルを封止部材の材料特性として設定した。部材Ａと部材Ｂは、エラストマー材である封止部材に対して十分に剛性が高いものとして剛体の平面とした。なお、後述する封止部材を圧縮することにより発生する歪み値は、エラストマーの剛性、即ち、この場合においては、応力歪み線図の形や大きさに依らないことがわかっている。つまり、この意味においては、封止部材の素材としての物性値は、上記以外の含フッ素エラストマーであってもよく、更にエラストマー材であれば含フッ素エラストマー以外のものであってもよい。
上述のシミュレーション条件によって、種々のβを有する封止部材に対して所定の圧縮率で圧縮し、圧縮率ごとに最大歪みを求めた。ここで最大歪みとは、所定の圧縮状態において、封止部材の表面に発生する主歪みの最大値を計測し、その主歪みを単軸引張相当の公称歪みへと変換したものである。
図８は、封止部材表面における最大歪みと圧縮率との関係を種々のβに対して示したものである。図９は、封止部材表面における最大歪みと断面縦横比βとの関係を種々の圧縮率Ｒに対して示したものである。
このようなシミュレーション結果から、最大歪みεは、ε＝ａ×βｂ
（ａ＝６．９１９×Ｒ－２．０６６
ｂ＝２．２７８×Ｒ－１．７６７）
の関係を有することが明らかとなった。
上述したとおり、封止部材は、素材の破断伸びよりも高い最大歪みが発生したときに、破断するものである。したがって、
Ｅｂ≧ε
の関係を有するように封止部材の形状を設計することで、破断が生じにくくなる。
以上より、
Ｅｂ≧ａ×βｂ
（ａ＝６．９１９×Ｒ－２．０６６
ｂ＝２．２７８×Ｒ－１．７６７）
の関係式を満たすものとすることで、封止部材の破断や割れを生じにくくなることが明らかとなった。
また、より破断を生じにくいものとするために、
Ｅｂ－σ ≧ａ×βｂ
（σは、Ｅｂの標準偏差）
の関係式を満たすものとしてもよい。上述したように、破断伸びは一定のばらつきを有するものであることから、破断伸びの値を得るためには複数のサンプルについての測定を行うことは上述したとおりである。このような平均値を得る際に複数のデータを得ることから、ここから標準偏差σを算出することができる。そして、算出された歪みがＥｂ－σ より小さいものとすれば、割れを生じる封止部材の割合はより低くすることができる。Ｅｂ－２σ小さいものとすれば、より割れを生じる割合を低くすることができる。
また、より破断を生じにくいものとするために、
０．９×Ｅｂ≧ａ×βｂ
の関係式を満たすものとしてもよい。
例えば、上記部分フッ素エラストマーであるＶｄＦ系含フッ素エラストマーからなる素材を使用した場合には、Ｅｂ＝２００％であることから、
３．０≧ａ×βｂ
（ａ＝６．９１９×Ｒ－２．０６６
ｂ＝２．２７８×Ｒ－１．７６７）
との関係式を満たすものとすることが必要となる。さらに、
２．５≧ａ×βｂ
（ａとｂは上式と同じ）
との関係式を満たすことがより好ましく、
２．０≧ａ×βｂ
（ａとｂは上式と同じ）
との関係式を満たすことが更に好ましい。
なお、本開示における
ε＝ａ×βｂ
（ａ＝６．９１９×Ｒ－２．０６６
ｂ＝２．２７８×Ｒ－１．７６７）
との関係式は、封止部材の圧縮率と封止部材の形状に基づいて、最大歪みεを算出する一般式である。このことは、上述したシミュレーション条件からみて明らかである。したがって、使用する素材の種類にかかわらず成立する一般式である。
ε値や圧縮率は、使用する素材や使用方法によって変化するが、上記一般式は、広く一般化された数式である。したがって、本開示は、エラストマーの種類にかかわらず、圧縮率Ｒ、素材の最大歪みεを適宜使用することによって、適用することができる。
以下に、本開示を実施例に基づいて説明する。なお、本開示は以下の実施例に記載したものに限定されるものではない。
以下の実施例は、上述したシミュレーション結果を反映した封止部材を製造し、その物性を評価することによって行った。
上述した計算式について、ＶｄＦ系含フッ素エラストマー（ポリマー組成ＶｄＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ＝５０／２０／３０ｍｏｌ％、ヨウ素含有量０．５質量％）を用いて、その封止部材の形状を種々に変えて製造し、その妥当性を確認した。なお、ここで使用したエラストマーは、以下の組成を有するものを以下の成型方法によって成型して得られたものである。ＪＩＳ　Ｋ６２５１準拠による破断伸びが２１０％となるものである。さらに、破断伸びの標準偏差は２０％である。
（配合）
上記ＶｄＦ系含フッ素エラストマー１００質量部、ＭＴカーボン２０質量部、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）４質量部、有機過酸化物（２，５－ジメチル－２，５－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン）１．５質量部をオープンロールにて混練し、組成物を作製した。
（成型方法）
上記組成物を金型内に入れ、圧縮成形機により圧力をかけ、１７０℃×１０分で二次加硫処理して成型し、封止部材を得た。
製造した封止部材は、下記表に示したＴ，Ｗの値を有するものであり、これを本開示の式に適用し、Ｒ＝６２．５％の場合として算出した最大歪みεを表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
これらの封止部材について、以下の評価方法に基づいて、圧縮率が６２．５％でのリチウムイオン電池への装着を行った。装着を行った後取り出して、封止部材表面に割れ・亀裂が観察されないものを〇、観察されるものを×となる基準において割れの有無の判定を行った。試験は１０個のサンプルについて行い、結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
更に、製造した封止部材に対して、圧縮率Ｒが５２．５％の場合として本開示の式に適用して算出した最大歪みεを表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
これらの封止部材について、以下の評価方法に基づいて、圧縮率が５２．５％でのリチウムイオン電池への装着を行った。装着を行った後取り出して、封止部材表面に割れ・亀裂が観察されないものを〇、観察されるものを×となる基準において割れの有無の判定を行った。試験は１０個のサンプルについて行い、結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
なお、上記実施例の結果の内容からみて、実施例で使用したエラストマー以外のものを使用した場合であっても、同様の方法に基づく理論によって、本開示の計算式に基づく好適な形状を有する封止部材を得ることもできる。
本開示の封止部材は、非水系電解液を使用する電池において使用することができる。
１　電池容器・蓋体
２　電極端子
３　封止部材
４　非水系電解液
５　部材Ａ
６　部材Ｂ（圧縮前）
６’部材Ｂ（圧縮後）
７　封止部材（圧縮前）
７’封止部材（圧縮後）

Claims (11)

  1. 非水系電解液を使用する電池用の封止部材であって、
    前記封止部材を構成する素材は、弾性を有する素材からなるものであり、
    装着時の圧縮率Ｒが５０％以上であり、
    封止部材を構成する素材のＪＩＳ　Ｋ６２５１準拠による破断伸びをＥｂ、断面縦横比をβとした場合、
    Ｅｂ≧ａ×βｂ
    （ａ＝６．９１９×Ｒ－２．０６６
    ｂ＝２．２７８×Ｒ－１．７６７）
    を満たすことを特徴とする封止部材。
  2. 封止部材は、角形断面を有する円環形状である請求項１記載の封止部材。
  3. Ｔは、
    ０．４ｍｍ≦Ｔ≦３．５ｍｍ
    を満たすものである請求項１又は２記載の封止部材。
  4. Ｗは、
    ０．４ｍｍ≦Ｗ≦３．５ｍｍ
    を満たすものである請求項１又は２記載の封止部材。
  5. 圧縮率は、５２％以上である請求項１、２、３、又は４記載の封止部材。
  6. 弾性を有する素材は、含フッ素エラストマーである請求項１～４のいずれかに記載の封止部材。
  7. 弾性を有する素材は、ビニリデンフルオライド単位を含有するエラストマーである請求項１～５のいずれかに記載の封止部材。
  8. ３．０≧ａ×βｂ
    （ａ＝６．９１９×Ｒ－２．０６６
    ｂ＝２．２７８×Ｒ－１．７６７）
    を満たす請求項６記載の封止部材。
  9. 非水系電解液を使用する電池は、リチウムイオン電池である請求項１～７のいずれかに記載の封止部材。
  10. 電池は、角型電池である請求項１～８のいずれかに記載の封止部材。
  11. 請求項１～９のいずれかの封止部材を有することを特徴とする非水系電解液を使用する電池。
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