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金属端子用粘接性膜、带有金属端子用粘接性膜的金属端子、使用该金属端子用粘接性膜的蓄电器件和蓄电器件的制造方法与流程

2022-02-25 18:14:12 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及金属端子用粘接性膜、带有金属端子用粘接性膜的金属端子、使用金属端子用粘接性膜的蓄电器件、和蓄电器件的制造方法。


背景技术:

2.以往,开发了各种类型的蓄电器件,在所有的蓄电器件中为了将电极和电解质等蓄电器件元件密封,蓄电器件用外包装材料成为不可缺少的部件。以往,作为蓄电器件用外包装材料大多使用金属制的蓄电器件用外包装材料,但是近年来,随着电动汽车、混合动力电动汽车、个人计算机、摄像机、便携式电话等的高性能化,对蓄电器件要求多种多样的形状,并且要求薄型化和轻量化。然而,在以往经常使用的金属制的蓄电器件用外包装材料中,存在难以追随形状的多样化,而且轻量化也存在极限的缺点。
3.因此,近年来,作为容易加工成多种形状、并且能够实现薄型化和轻量化的蓄电器件用外包装材料,提出了基材层/粘接层/阻隔层/热粘接性树脂层依次层叠而得到的层叠片。在使用这样的膜状的蓄电器件用外包装材料的情况下,通过在使位于蓄电器件用外包装材料的最内层的热粘接性树脂层彼此相对的状态下,利用热封使蓄电器件用外包装材料的周缘部热粘接,能够利用蓄电器件用外包装材料将蓄电器件元件密封。
4.从蓄电器件用外包装材料的热封部分伸出有金属端子,被蓄电器件用外包装材料密封的蓄电器件元件通过与蓄电器件元件的电极电连接的金属端子与外部电连接。即,蓄电器件用外包装材料被热封的部分中的存在金属端子的部分,在金属端子被热粘接性树脂层夹持的状态下被热封。金属端子和热粘接性树脂层由彼此不同种类的材料构成,因此,在金属端子与热粘接性树脂层的界面,紧贴性容易降低。
5.因此,在金属端子与热粘接性树脂层之间,有时为了提高它们的紧贴性等而配置粘接性膜。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:日本特开2015-79638号公报


技术实现要素:

9.发明要解决的技术问题
10.对于这样的粘接性膜,要求与蓄电器件用外包装材料和金属端子之间的高紧贴性。
11.然而,在隔着粘接性膜将金属端子和蓄电器件用外包装材料粘接的工序中,有时要求通过例如140℃~180℃的低温的加热来进行粘接。以往,该粘接工序中的加热温度一般为190℃左右,当粘接时的加热温度比以往低时,存在粘接性膜与金属端子的紧贴强度降
低的趋势。根据紧贴强度的降低程度的不同,隔着粘接性膜的蓄电器件用外包装材料与金属端子的紧贴强度会变得不充分。
12.在这样的状况下,本发明的主要目的在于提供即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温,也能够对金属端子发挥高的紧贴强度的金属端子用粘接性膜。本发明的目的还在于,提供带有金属端子用粘接性膜的金属端子、使用该金属端子用粘接性膜的蓄电器件和该蓄电器件的制造方法。
13.用于解决技术问题的手段
14.本发明的发明人为了解决上述技术问题进行了深入研究。结果发现,在温度140℃加热后的拉伸弹性模量的值小于加热前的拉伸弹性模量b的值的金属端子用粘接性膜,即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温,也能够对金属端子发挥高的紧贴强度。本发明是基于上述见解进一步反复进行研究而完成的。
15.即,本发明提供下述的技术方案。
16.一种金属端子用粘接性膜,其用于设置在金属端子与蓄电器件用外包装材料之间,所述金属端子与蓄电器件元件的电极电连接,所述蓄电器件用外包装材料用于密封所述蓄电器件元件,所述金属端子用粘接性膜的特征在于,所述金属端子用粘接性膜的下述的加热后的拉伸弹性模量a的值小于下述的加热前的拉伸弹性模量b的值。
17.加热后的拉伸弹性模量a:在温度140℃的加热环境中静置12秒,进而在温度25℃的环境中静置1小时后,在温度25℃的环境中测量的拉伸弹性模量。
18.加热前的拉伸弹性模量b:在温度25℃的环境中测量的拉伸弹性模量。
19.发明效果
20.采用本发明,能够提供即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温,也能够对金属端子发挥高的紧贴强度的金属端子用粘接性膜。采用本发明,还能够提供带有该金属端子用粘接性膜的金属端子、使用该金属端子用粘接性膜的蓄电器件、和蓄电器件的制造方法。
附图说明
21.图1是本发明的蓄电器件的概略平面图。
22.图2是图1的线a-a’处的概略截面图。
23.图3是图1的线b-b’处的概略截面图。
24.图4是本发明的金属端子用粘接性膜的概略截面图。
25.图5是本发明的金属端子用粘接性膜的概略截面图。
26.图6是本发明的金属端子用粘接性膜的概略截面图。
27.图7是本发明的金属端子用粘接性膜的概略截面图。
28.图8是本发明的蓄电器件用外包装材料的概略截面图。
具体实施方式
29.本发明的金属端子用粘接性膜用于设置在金属端子与蓄电器件用外包装材料之间,其中,所述金属端子与蓄电器件元件的电极电连接,所述蓄电器件用外包装材料用于密封所述蓄电器件元件。本发明的金属端子用粘接性膜的特征在于,下述的加热后的拉伸弹
性模量a的值小于下述的加热前的拉伸弹性模量b的值。
30.加热后的拉伸弹性模量a:在温度140℃的加热环境中静置12秒,进而在温度25℃的环境中静置1小时后,在温度25℃的环境中测量的拉伸弹性模量。
31.加热前的拉伸弹性模量b:在温度25℃的环境中测量的拉伸弹性模量。
32.采用本发明的金属端子用粘接性膜,即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温,也能够对金属端子发挥高的紧贴强度。
33.另外,本发明的蓄电器件包括蓄电器件元件、蓄电器件用外包装材料和金属端子,所述蓄电器件元件至少包括正极、负极和电解质,所述蓄电器件用外包装材料用于将所述蓄电器件元件密封,所述金属端子分别与所述正极和所述负极电连接并且伸出在所述蓄电器件用外包装材料的外侧,本发明的蓄电器件的特征在于,在金属端子与蓄电器件用外包装材料之间设置有本发明的金属端子用粘接性膜。下面,对本发明的金属端子用粘接性膜、使用该金属端子用粘接性膜的蓄电器件、和该蓄电器件的制造方法进行详细说明。
34.此外,在本说明书中,对于数值范围,用“~”表示的数值范围是指“以上”、“以下”。例如,2~15mm的表述是指2mm以上15mm以下。
35.1.金属端子用粘接性膜
36.本发明的金属端子用粘接性膜用于设置在金属端子与蓄电器件用外包装材料之间,其中,金属端子与蓄电器件元件的电极电连接,蓄电器件用外包装材料用于密封蓄电器件元件。具体而言,例如,如图1~图3所示,本发明的金属端子用粘接性膜1用于设置在金属端子2与蓄电器件用外包装材料3之间,金属端子2与蓄电器件元件4的电极电连接,蓄电器件用外包装材料3用于密封蓄电器件元件4。另外,金属端子2伸出在蓄电器件用外包装材料3的外侧,并且在被热封后的蓄电器件用外包装材料3的周缘部3a,隔着金属端子用粘接性膜1被蓄电器件用外包装材料3夹持。此外,在本发明中,作为对蓄电器件用外包装材料进行热封时的加热温度,通常为160~190℃左右的范围,作为压力,通常为1.0~2.0mpa左右的范围。
37.本发明的金属端子用粘接性膜1,是为了提高金属端子2与蓄电器件用外包装材料3的紧贴性而设置的。通过提高金属端子2与蓄电器件用外包装材料3的紧贴性,能够提高蓄电器件元件4的密封性。如上所述,在对蓄电器件元件4进行热封时,以与蓄电器件元件4的电极电连接的金属端子2伸出在蓄电器件用外包装材料3的外侧的方式将蓄电器件元件密封。此时,由金属形成的金属端子2和位于蓄电器件用外包装材料3的最内层的热粘接性树脂层35(由聚烯烃等热粘接性树脂形成的层)由不同种类的材料形成,因此,在不使用上述的粘接性膜的情况下,在金属端子2与热粘接性树脂层35的界面,蓄电器件元件的密封性容易降低。
38.本发明的金属端子用粘接性膜1,只要后述的加热后的拉伸弹性模量a的值小于加热前的拉伸弹性模量b的值,可以是如图4所示的那样为单层,也可以是如图5~图8所示的那样为多层。本发明的金属端子用粘接性膜1优选为多层。在本发明的金属端子用粘接性膜1为多层的情况下,优选如图5~图8所示的那样,包含至少层叠有基材11和第1聚烯烃层12a的结构,更优选如图6、7所示的那样,包含至少依次层叠有第1聚烯烃层12a、基材11和第2聚烯烃层12b的结构。另外,在本发明的金属端子用粘接性膜1中,优选第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b分别位于两面侧的表面。
39.本发明的金属端子用粘接性膜1优选第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b中的至少一者包含酸改性聚烯烃,进一步优选第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b包含酸改性聚烯烃。另外,优选基材11包含聚烯烃。如后所述,优选第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b分别为由酸改性聚丙烯形成的酸改性聚丙烯层。另外,优选基材11为由聚丙烯形成的聚丙烯层。
40.作为本发明的金属端子用粘接性膜1的优选的层叠结构的具体例,可举出酸改性聚丙烯层/聚丙烯层的2层结构;酸改性聚丙烯层/聚丙烯层/酸改性聚丙烯层依次层叠而成的3层结构;酸改性聚丙烯层/聚丙烯层/酸改性聚丙烯层/聚丙烯层/酸改性聚丙烯层依次层叠而成的5层结构等,其中,更优选酸改性聚丙烯层/聚丙烯层的2层结构;酸改性聚丙烯层/聚丙烯层/酸改性聚丙烯层依次层叠而成的3层结构,特别优选酸改性聚丙烯层/聚丙烯层/酸改性聚丙烯层依次层叠而成的3层结构。
41.当在蓄电器件10的金属端子2与蓄电器件用外包装材料3之间配置本发明的金属端子用粘接性膜1时,由金属构成的金属端子2的表面与蓄电器件用外包装材料3的热粘接性树脂层35(由聚烯烃等热粘接性树脂形成的层)能够经由金属端子用粘接性膜1粘接。
42.本发明的金属端子用粘接性膜1的下述的加热后的拉伸弹性模量a的值小于下述的加热前的拉伸弹性模量b的值。
43.加热后的拉伸弹性模量a:在温度140℃的加热环境中静置12秒,进而在温度25℃的环境中静置1小时后,在温度25℃的环境中测量的拉伸弹性模量。
44.加热前的拉伸弹性模量b:在温度25℃的环境中测量的拉伸弹性模量。
45.从即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温也能够对金属端子发挥更高的紧贴强度的观点出发,作为拉伸弹性模量a,优选为约580mpa以上,更优选为约600mpa以上,进一步优选为约650mpa以上,另外,优选为约700mpa以下,作为优选的范围,可列举出580~700mpa左右、600~700mpa左右、650~700mpa左右。拉伸弹性模量a的测量方法如下所述。
46.<加热后的拉伸弹性模量a>
47.在温度140℃的条件下,通过下述的步骤测量加热12秒后的拉伸弹性模量。首先,将金属端子用粘接性膜裁切成宽度(td)15mm、长度(md)50mm的长条状。接着,将其载置在被加热到140℃的热板上,静置12秒后,立即在大气压下、25℃环境中静置1小时,得到试验片。接着,在大气压下、25℃环境中,使用tensilon万能材料试验机(例如a&d公司制造的rtg-1210),在拉伸速度300mm/分钟、夹具间距离30mm的条件下,取得试验片的应力-应变曲线,根据将应变为0.05%和0.25%的2点连结的直线的斜率,求出加热后的金属端子用粘接性膜的拉伸弹性模量a。
48.从即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温也能够对金属端子发挥更高的紧贴强度的观点出发,作为在温度160℃的条件下加热12秒后的拉伸弹性模量,优选为约600mpa以上、更优选为约650mpa以上、进一步优选为约680mpa以上,另外,优选为约780mpa以下,作为优选的范围,可列举出600~780mpa左右、650~780mpa左右、680~700mpa左右。关于在温度160℃的条件下加热12秒后的拉伸弹性模量的测量方法,除了在上述的<加热后的拉伸弹性模量a>中,将金属端子用粘接性膜载置在被加热到160℃的热板上以外,同样地进行测量。
49.从即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温也能够对金属
端子发挥更高的紧贴强度的观点出发,作为在温度180℃的条件下加热12秒钟后的拉伸弹性模量,优选为约500mpa以上、更优选为约520mpa以上、进一步优选为约550mpa以上,另外,优选为约750mpa以下,作为优选的范围,可列举出500~750mpa左右、520~750mpa左右、550~750mpa左右。关于在温度180℃的条件下加热12秒后的拉伸弹性模量的测量方法,除了在上述的<加热后的拉伸弹性模量a>中,将金属端子用粘接性膜载置在被加热到180℃的热板上以外,同样地进行测量。
50.本发明的金属端子用粘接性膜1,在被暴露于加热环境之前,在温度25℃的环境中测量的拉伸弹性模量b优选为约580mpa以上、更优选为约650mpa以上、进一步优选为约700mpa以上、更进一步优选为约750mpa以上,另外,优选为约900mpa以下、更优选为约800mpa以下,作为优选的范围,可举出580~900mpa左右、650~900mpa左右、700~900mpa左右、750~900mpa左右、580~800mpa左右、650~800mpa左右、700~800mpa左右、750~800mpa左右。拉伸弹性模量b的测量方法如下所述。
51.<加热前的拉伸弹性模量b>
52.按照jis k7161-1(iso527-1)的规定,测量25℃环境中的金属端子用粘接性膜(上述的<加热后的拉伸弹性模量a>中进行加热前的金属端子用粘接性膜)的拉伸弹性模量b。具体而言,将金属端子用粘接性膜裁切成宽度(td)15mm、长度(md)50mm的长条状。接着,对于金属端子用粘接性膜,在25℃环境中,使用tensilon万能材料试验机(例如a&d公司制造的rtg-1210),在拉伸速度300mm/分钟、夹具间距离30mm的条件下,取得试验片的应力-应变曲线,根据将应变为0.05%和0.25%的2点连结的直线的斜率,求出加热前的金属端子用粘接性膜的拉伸弹性模量b。
53.本发明的金属端子用粘接性膜1的拉伸弹性模量,能够通过层叠结构、各层的熔点、mfr、厚度、厚度比、和金属端子用粘接性膜1的制造中的t型模头、吹胀等的条件(例如,从t型模头的挤出宽度、拉伸倍率、拉伸速度、热处理温度等)等来进行调整。
54.从即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温也能够对金属端子发挥更高的紧贴强度的观点出发,本发明的金属端子用粘接性膜1的从拉伸弹性模量a的值减去拉伸弹性模量b的值而计算出的拉伸弹性模量之差((拉伸弹性模量之差)=“加热后的拉伸弹性模量a的值
”‑“
加热前的拉伸弹性模量b的值”)优选为约-20mpa以下(即,(拉伸弹性模量之差)≤-20mpa),更优选为约-50mpa以下,进一步优选为约-70mpa以下。拉伸弹性模量之差优选为约-150mpa以上。作为拉伸弹性模量之差的优选范围,可举出-20~-150mpa左右、-50~-150mpa左右、-70~-150mpa左右。
55.作为本发明的金属端子用粘接性膜1的总厚度,从满足上述的拉伸弹性模量、并且即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温也能够对金属端子发挥更高的紧贴强度的观点出发,例如为约120μm以上、优选为约140μm以上、更优选为约150μm以上。此外,关于本发明的金属端子用粘接性膜1的总厚度的上限,例如可举出约200μm左右。作为本发明的金属端子用粘接性膜1的总厚度的优选范围,可举出120~200μm左右、140~200μm左右、150~200μm左右。
56.<本发明的金属端子用粘接性膜为单层的情况>
57.在本发明的金属端子用粘接性膜为单层的情况下,本发明的金属端子用粘接性膜1中,金属端子用粘接性膜1优选由具有上述物性的第1聚烯烃层12a构成。
58.<本发明的金属端子用粘接性膜为多层的情况>
59.在本发明的金属端子用粘接性膜为多层的情况下,本发明的金属端子用粘接性膜1优选为包含至少层叠有基材11和第1聚烯烃层12a的结构、且具有上述特性的层叠体,优选为包含至少依次层叠有第1聚烯烃层12a、基材11和第2聚烯烃层12b的结构、且具有上述特性的层叠体。
60.下面,对基材11、第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b进行详细说明。
61.[基材11]
[0062]
在金属端子用粘接性膜1中,基材11是作为金属端子用粘接性膜1的支承体发挥作用的层,可根据需要设置。
[0063]
对于形成基材11的材料,没有特别限制。作为形成基材11的材料,例如可举出聚烯烃、聚酰胺、聚酯、环氧树脂、丙烯酸树脂、氟树脂、硅树脂、酚醛树脂、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯和它们的混合物、共聚物等,其中特别优选聚烯烃。即,形成基材11的材料优选聚烯烃、酸改性聚烯烃等含有聚烯烃骨架的树脂。构成基材11的树脂包含聚烯烃骨架这一点,能够通过例如红外光谱法、气相色谱质谱法等进行分析。
[0064]
作为聚烯烃,具体而言,可举出低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线状低密度聚乙烯等聚乙烯;均聚丙烯、聚丙烯的嵌段共聚物(例如,丙烯与乙烯的嵌段共聚物)、聚丙烯的无规共聚物(例如,丙烯与乙烯的无规共聚物)等结晶性或非晶性的聚丙烯;乙烯-丁烯-丙烯的三元共聚物等。这些聚烯烃中,优选可举出聚乙烯和聚丙烯,更优选可举出聚丙烯。
[0065]
作为聚酰胺,具体而言,可举出尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙12、尼龙46、尼龙6与尼龙66的共聚物等脂肪族类聚酰胺;包含源自对苯二甲酸和/或间苯二甲酸的结构单元的尼龙6i、尼龙6t、尼龙6it、尼龙6i6t(i表示间苯二甲酸、t表示对苯二甲酸)等六亚甲基二胺-间苯二甲酸-对苯二甲酸共聚聚酰胺、聚己二酰间苯二甲胺(mxd6)等包含芳香族的聚酰胺;聚氨基甲基环己基己二酰胺(pacm6)等脂环类聚酰胺;进一步使内酰胺成分、4,4'-二苯基甲烷-二异氰酸酯等异氰酸酯成分共聚而得到的聚酰胺、作为共聚聚酰胺与聚酯、聚亚烷基醚二醇的共聚物的聚酯酰胺共聚物、聚醚酯酰胺共聚物;它们的共聚物等。这些聚酰胺可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
[0066]
作为聚酯,具体而言,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、以对苯二甲酸乙二醇酯为重复单元的主体的共聚聚酯、以对苯二甲酸丁二醇酯为重复单元的主体的共聚聚酯等。另外,作为以对苯二甲酸乙二醇酯为重复单元的主体的共聚聚酯,具体而言,可举出以对苯二甲酸乙二醇酯为重复单元的主体与间苯二甲酸乙二醇酯聚合而得到的共聚物聚酯(下面简称为聚(对苯二甲酸/间苯二甲酸)乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸/间苯二甲酸)乙二醇酯、聚(对苯二甲酸/己二酸)乙二醇酯、聚(对苯二甲酸/磺基间苯二甲酸钠)乙二醇酯、聚(对苯二甲酸/间苯二甲酸钠)乙二醇酯、聚(对苯二甲酸/苯基-二羧酸)乙二醇酯、聚(对苯二甲酸乙二醇酯/癸烷二羧酸酯)等。另外,作为以对苯二甲酸丁二醇酯为重复单元的主体的共聚聚酯,具体而言,可举出以对苯二甲酸丁二醇酯为重复单元的主体与间苯二甲酸丁二醇酯聚合而得到的共聚物聚酯(下面简称为聚(对苯二甲酸/间苯二甲酸)丁二醇酯)、聚(对苯二甲酸/己二酸)丁二醇酯、聚(对苯二甲酸/癸二酸)丁二醇酯、聚(对苯二甲酸/癸烷二羧酸)丁
二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等。这些聚酯可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
[0067]
另外,基材11也可以由上述树脂形成的无纺布形成。在基材11为无纺布的情况下,基材11优选由上述的聚烯烃、聚酰胺等构成。
[0068]
另外,如上所述,也能够通过在基材11中配合着色剂,使基材11成为包含着色剂的层。另外,也能够选择透明度低的树脂来调整透光率。在基材11为膜的情况下,也可以使用着色膜、或使用透明度低的膜。另外,在基材11为无纺布的情况下,可以使用利用含有着色剂的纤维和粘合剂而得到的无纺布、透明度低的无纺布。
[0069]
对于基材11在230℃的熔体流动速率(mfr),从满足上述的拉伸弹性模量、并且即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温也能够对金属端子发挥更高的紧贴强度的观点出发,优选为8g/10分钟以下、更优选为4g/10分钟以下,另外,从制成柔软性优异的(后述的弯曲试验的评价良好的)金属端子用粘接性膜1的观点出发,优选为1g/10分钟以上、更优选为2g/10分钟以上,作为优选的范围,可列举出1~8g/10分钟左右、1~4g/10分钟左右、2~8g/10分钟左右、2~4g/10分钟左右。基材11的熔体流动速率(mfr)为按照jis k7210-1:2014(iso 1133-1:2011)的规定测量的230℃的值(g/10分钟)。
[0070]
另外,对于基材11的熔点而言,从满足上述的拉伸弹性模量、并且即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温也能够对金属端子发挥更高的紧贴强度的观点出发,优选为130℃以上、更优选为150℃以上,另外,从制成柔软性优异的金属端子用粘接性膜1的观点出发,优选为190℃以下、更优选为170℃以下,作为优选的范围,为130~190℃左右、150~170℃左右。基材11的熔点可通过实施例中记载的方法测量。
[0071]
在基材11由树脂膜构成的情况下,可以根据需要对基材11的表面实施电晕放电处理、臭氧处理、等离子体处理等公知的易粘接处理。
[0072]
关于基材11的厚度,从即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温也能够对金属端子发挥更高的紧贴强度的观点出发,优选为约40μm以上、更优选为约50μm以上、进一步优选为约55μm以上、进一步优选为约60μm以上,另外,优选为约120μm以下、更优选为约100μm以下、进一步优选为85μm以下,作为优选的范围,可列举出40~120μm左右、40~100μm左右、40~85μm左右、50~120μm左右、50~100μm左右、50~85μm左右、55~120μm左右、55~100μm左右、55~85μm左右、60~120μm左右、60~100μm左右、60~85μm左右。其中,特别优选60~100μm左右。
[0073]
[第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b]
[0074]
本发明的金属端子用粘接性膜1优选包括第1聚烯烃层12a。在本发明的金属端子用粘接性膜1由单层结构的情况下,优选金属端子用粘接性膜1如图4所示的那样由第1聚烯烃层12a构成。另外,在本发明的金属端子用粘接性膜1为多层的情况下,优选包含至少层叠有基材11和第1聚烯烃层12a的结构,更优选如图6、7所示的那样,包含至少依次层叠有第1聚烯烃层12a、基材11和第2聚烯烃层12b的结构。另外,在本发明的金属端子用粘接性膜1中,优选第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b分别位于两面侧的表面。
[0075]
另外,优选第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b中的至少一者包含酸改性聚烯烃,进一步优选第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b包含酸改性聚烯烃。存在第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b中的至少一者由酸改性聚烯烃形成的情况、第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b中的一者由酸改性聚烯烃形成且另一者由聚烯烃形成的情况、以及第1聚烯烃层12a
和第2聚烯烃层12b两者由酸改性聚烯烃形成的情况。酸改性聚烯烃与金属和聚烯烃等热粘接性树脂的亲和性高。另外,聚烯烃与聚烯烃等热粘接性树脂的亲和性高。因此,在本发明的金属端子用粘接性膜1中,通过在金属端子2侧配置由酸改性聚烯烃形成的层,能够在金属端子用粘接性膜1与金属端子2和热粘接性树脂层35的界面发挥优异的紧贴性。
[0076]
金属端子用粘接性膜1优选为依次包括第1聚烯烃层12a、基材11和第2聚烯烃层12b的层叠体。金属端子用粘接性膜1例如如图6和图7所示的那样,具有依次层叠有第1聚烯烃层12a/基材11/第2聚烯烃层12b的层叠结构。如上所述,金属端子用粘接性膜1特别优选依次层叠有酸改性聚丙烯层/聚丙烯层/酸改性聚丙烯层的3结构。
[0077]
在第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b中,作为酸改性聚烯烃,只要是酸改性的聚烯烃就没有特别限制,优选可举出用不饱和羧酸或其酸酐接枝改性的聚烯烃。
[0078]
作为被酸改性的聚烯烃,具体而言,可举出低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线状低密度聚乙烯等聚乙烯;均聚丙烯、聚丙烯的嵌段共聚物(例如,丙烯与乙烯的嵌段共聚物)、聚丙烯的无规共聚物(例如,丙烯与乙烯的无规共聚物)等结晶性或非晶性的聚丙烯;乙烯-丁烯-丙烯的三元共聚物等。这些聚烯烃中,优选可举出聚乙烯和聚丙烯。
[0079]
另外,被酸改性的聚烯烃也可以为环状聚烯烃。例如,羧酸改性环状聚烯烃是指通过将构成环状聚烯烃的单体的一部分替换为α,β-不饱和羧酸或其酸酐进行共聚、或者通过将α,β-不饱和羧酸或其酸酐与环状聚烯烃进行嵌段聚合或接枝聚合而得到的聚合物。
[0080]
酸改性的环状聚烯烃为烯烃与环状单体的共聚物,作为上述环状聚烯烃的结构单体的烯烃,例如可举出乙烯、丙烯、4-甲基-1-戊烯、丁二烯、异戊二烯等。另外,作为上述环状聚烯烃的结构单体的环状单体,例如可举出降冰片烯等环状烯烃;具体而言,可举出环戊二烯、二环戊二烯、环己二烯、降冰片二烯等环状二烯等。这些聚烯烃中,优选可举出环状烯烃,进一步优选可举出降冰片烯。作为结构单体,还可举出苯乙烯。
[0081]
作为酸改性中使用的羧酸或其酸酐,例如可举出马来酸、丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸酐、衣康酸酐等。
[0082]
在第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b中的任一者由聚烯烃形成的情况下,作为该聚烯烃,可以例示与作为上述的被酸改性的聚烯烃或被酸改性的环状聚烯烃例示的聚烯烃相同的聚烯烃。
[0083]
第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b各自可以是由1种树脂成分单独形成,也可以是由将2种以上的树脂成分组合而得到的共混聚合物形成。而且,第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b各自可以是仅由1层形成,也可以是由相同或不同的树脂成分由2层以上形成。
[0084]
另外,第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b各自可以根据需要含有填充剂。通过使第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b含有填充剂,填充剂作为间隔物(spacer)发挥作用,因此,能够有效地抑制金属端子2与蓄电器件用外包装材料3的阻隔层33之间的短路。作为填充剂的粒径,可举出0.1~35μm左右、优选5.0~30μm左右、进一步优选10~25μm左右的范围。另外,作为填充剂的含量,可以举出相对于形成第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b的树脂成分100质量份,分别为5~30质量份左右,更优选为10~20质量份左右。
[0085]
作为填充剂,可以使用无机类和有机类中的任一种。作为无机类填充剂,例如可举出碳(碳、石墨)、二氧化硅、氧化铝、钛酸钡、氧化铁、碳化硅、氧化锆、硅酸锆、氧化镁、氧化钛、铝酸钙、氢氧化钙、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙等。另外,作为有机类填充剂,例如可举
出氟树脂、酚醛树脂、尿素树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、苯并胍胺-甲醛缩合物、三聚氰胺-甲醛缩合物、聚甲基丙烯酸甲酯交联物、聚乙烯交联物等。从形状的稳定性、刚性、内容物耐性的方面出发,优选氧化铝、二氧化硅、氟树脂、丙烯酸树脂、苯并胍胺-甲醛缩合物,特别是其中更优选球状的氧化铝、二氧化硅。作为在形成聚烯烃层12的树脂成分中混合填充剂的方法,可以采用预先用班伯里密炼机等将两者熔融共混,使母料化而得到的物质为规定的混合比的方法,直接与树脂成分混合的方法等。
[0086]
另外,第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b各自可以根据需要含有颜料。作为颜料,可以使用无机类的各种颜料。作为颜料的具体例,可以优选例示在上述填充剂中例示的碳(碳、石墨)。碳(碳、石墨)是通常在蓄电器件的内部使用的材料,不会相对于电解液溶出。而且,能够以着色效果大并且不阻碍粘接性的程度的添加量得到充分的着色效果,并且不会因热而熔融,能够提高添加了其的树脂的表观的熔融粘度。而且,能够防止热粘接时(热封时)加压部变薄,从而赋予蓄电器件用外包装材料与金属端子之间的优异的密封性。
[0087]
在第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b中添加颜料的情况下,作为其添加量,例如在使用粒径为约0.03μm的炭黑的情况下,可举出相对于形成第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b的树脂成分100质量份,分别为0.05~0.3质量份左右,优选为0.1~0.2质量份左右。通过在第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b中添加颜料,能够制成能够用传感器检测金属端子用粘接性膜1的有无、或者能够通过目视进行检查的金属端子用粘接性膜。此外,在第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b中添加填充剂和颜料的情况下,可以是在同一个第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b中添加填充剂和颜料,但是从不阻碍金属端子用粘接性膜1的热粘接性的观点出发,优选填充剂和颜料分开添加在第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b中。
[0088]
第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b各自能够由聚烯烃膜或酸改性聚烯烃膜构成。在第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b由聚烯烃膜或酸改性聚烯烃膜构成的情况下,能够通过将由上述的聚烯烃或酸改性聚烯烃形成的树脂膜,使用例如干式层压法层叠在基材11上,来适当地制造金属端子用粘接性膜。另外,能够通过将构成第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b的树脂在基材11上挤出成形,来适当地制造金属端子用粘接性膜。
[0089]
关于第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b在230℃的熔体流动速率(mfr),从满足上述的拉伸弹性模量、并且即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温也能够对金属端子发挥更高的紧贴强度的观点出发,优选为约6.5g/10分钟以上、更优选为约7g/10分钟以上、进一步优选为约8g/10分钟以上,另外,优选为约11g/10分钟以下、更优选为约10g/10分钟以下、进一步优选为约8.5g/10分钟以下,作为优选的范围,可举出6.5~11g/10分钟左右、6.5~10g/10分钟左右、6.5~8.5g/10分钟左右、7~11g/10分钟左右、7~10g/10分钟左右、7~8.5g/10分钟左右、8~11g/10分钟左右、8~10g/10分钟左右、8~8.5g/10分钟左右。第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b的熔体流动速率(mfr)分别为按照jis k7210-1:2014(iso1133-1:2011)的规定测量的230℃时的值(g/10分钟)。
[0090]
另外,关于第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b的熔点,从满足上述的拉伸弹性模量、并且即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温也能够对金属端子发挥更高的紧贴强度的观点出发,优选为约120℃以上、更优选为约130℃以上,另外,优选为约160℃以下、更优选为约150℃以下,作为优选的范围,为120~160℃左右、120~150℃左右、130~160℃左右、130~150℃左右。第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b的熔点可通过
实施例中记载的方法来测量。
[0091]
在将由树脂膜构成的第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b层叠在基材11的表面的情况下,可以根据需要对第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b的基材11侧的表面实施电晕放电处理、臭氧处理、等离子体处理等公知的易粘接处理。特别是,通过进行电晕放电处理,基材11与第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b的紧贴性提高,能够赋予蓄电器件用外包装材料与金属端子之间的优异的密封性。
[0092]
从即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温也能够对金属端子发挥更高的紧贴强度的观点出发,第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b的厚度优选为约20μm以上,更优选为约30μm以上,进一步优选为约35μm以上,另外,优选为约60μm以下,更优选为约50μm以下。作为第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b的厚度的优选范围,分别可举出20~60μm左右、20~50μm左右、30~60μm左右、30~50μm左右、35~60μm左右、35~50μm左右。
[0093]
作为基材11的厚度相对于第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b的合计厚度之比,从满足上述的拉伸弹性模量、并且即使与金属端子粘接时的加热温度为例如140℃~180℃的低温也能够对金属端子发挥更高的紧贴强度的观点出发,优选为0.5以上、更优选为0.7以上、进一步优选为0.8以上,另外,优选为1.5以下、更优选为1.2以下,作为优选的范围,可举出0.5~1.5左右、0.5~1.2左右、0.7~1.5左右、0.7~1.2左右、0.8~1.5左右、0.8~1.2左右。
[0094]
[粘接促进剂层13]
[0095]
粘接促进剂层13是为了将基材11与第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b牢固地粘接而根据需要设置的层(参照图7)。粘接促进剂层13可以仅设置在基材11与第1和第2聚烯烃层12a、12b之间的一侧,也可以是设置在两侧。
[0096]
粘接促进剂层13可以使用异氰酸酯类、聚乙烯亚胺类、聚酯类、聚氨酯类、聚丁二烯类等公知的粘接促进剂来形成。从进一步提高耐电解液性的观点出发,其中,优选由异氰酸酯类的粘接促进剂形成。作为异氰酸酯类的粘接促进剂,由包含选自三异氰酸酯单体和聚合mdi中的异氰酸酯成分构成的粘接促进剂,层压强度优异、并且电解液浸渍后的层压强度的降低少。特别优选利用由作为三异氰酸酯单体的三苯基甲烷-4,4',4
”‑
三异氰酸酯、作为聚合mdi的多亚甲基多苯基多异氰酸酯(nco含有率约为30%、粘度为200~700mpa
·
s)构成的粘接促进剂来形成。另外,还优选由作为三异氰酸酯单体的三(对异氰酸酯苯基)硫代磷酸酯、以聚乙烯亚胺类为主剂且以聚碳化二亚胺为交联剂的2液固化型的粘接促进剂形成。
[0097]
粘接促进剂层13可以通过利用棒涂法、辊涂法、凹版涂敷法等公知的涂敷法进行涂敷、干燥而形成。作为粘接促进剂的涂敷量,在由三异氰酸酯构成的粘接促进剂的情况下,为20~100mg/m2左右,优选为40~60mg/m2左右,在由聚合mdi构成的粘接促进剂的情况下,为40~150mg/m2左右,优选为60~100mg/m2左右,在以聚乙烯亚胺类为主剂且以聚碳化二亚胺为交联剂的2液固化型的粘接促进剂的情况下,为5~50mg/m2左右,优选为10~30mg/m2左右。其中,三异氰酸酯单体是在1个分子中具有3个异氰酸酯基的单体,聚合mdi是mdi和mdi聚合而得到的mdi低聚物的混合物,可用下述式表示。
[0098][0099]
本发明的金属端子用粘接性膜1,例如可以通过在基材11的两表面上分别层叠第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b来制造。基材11与第1和第2聚烯烃层12a、12b的层叠可以通过挤出层压法、热层压法等公知的方法进行层叠。另外,在将基材11与第1和第2聚烯烃层12a、12b隔着粘接促进剂层13层叠的情况下,例如,将构成粘接促进剂层13的粘接促进剂利用上述方法涂敷在基材11上并使其干燥,并从粘接促进剂层13上分别层叠第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b即可。
[0100]
作为使金属端子用粘接性膜1设置在金属端子2与蓄电器件用外包装材料3之间的方法,没有特别限制,例如,可以是如图1~3所示的那样,在金属端子2被蓄电器件用外包装材料3夹持的部分,在金属端子2上卷绕金属端子用粘接性膜1。另外,虽然省略了图示,但也可以是在金属端子2被蓄电器件用外包装材料3夹持的部分,以金属端子用粘接性膜1横穿2个金属端子2的方式配置在金属端子2的两面侧。
[0101]
[金属端子2]
[0102]
本发明的金属端子用粘接性膜1用于设置在金属端子2与蓄电器件用外包装材料3之间。金属端子2是与蓄电器件元件4的电极(正极或负极)电连接的导电部件,由金属材料构成。作为构成金属端子2的金属材料,没有特别限制,例如可举出铝、镍、铜等。例如,与锂离子蓄电器件的正极连接的金属端子2通常由铝等构成。另外,与锂离子蓄电器件的负极连接的金属端子通常由铜、镍等构成。
[0103]
从提高耐电解液性的观点出发,金属端子2的表面优选实施了化学法表面处理。例如,在金属端子2由铝形成的情况下,作为化学法表面处理的具体例,可举出形成磷酸盐、铬酸盐、氟化物、三嗪硫醇化合物等耐腐蚀性膜的公知的方法。在形成耐腐蚀性膜的方法中,优选使用由酚醛树脂、氟化铬(iii)化合物、磷酸这3种成分构成的物质的磷酸铬酸盐处理。
[0104]
金属端子2的大小根据所使用的蓄电器件的大小等适当设定即可。作为金属端子2的厚度,优选可举出50~1000μm左右,更优选可举出70~800μm左右。另外,作为金属端子2的长度,优选可举出1~200mm左右,更优选可举出3~150mm左右。另外,作为金属端子2的宽度,优选可举出1~200mm左右,更优选可举出3~150mm左右。
[0105]
[蓄电器件用外包装材料3]
[0106]
作为蓄电器件用外包装材料3,可举出具有由至少依次具有基材层31、阻隔层33和热粘接性树脂层35的层叠体形成的层叠结构的蓄电器件用外包装材料。在图8中,作为蓄电器件用外包装材料3的截面结构的一个例子,表示出了依次层叠有基材层31、根据需要设置的粘接剂层32、阻隔层33、根据需要设置的粘接层34、和热粘接性树脂层35的方式。在蓄电器件用外包装材料3中,基材层31成为外层侧,热粘接性树脂层35成为最内层。在组装蓄电器件时,通过使位于蓄电器件元件4的周缘的热粘接性树脂层35彼此进行面接触而热粘接,将蓄电器件元件4密封,从而将蓄电器件元件4封装。图1至图3中,图示了使用通过压花成形等成形的压花型的蓄电器件用外包装材料3的情况下的蓄电器件10,但是蓄电器件用外包装材料3也可以为没有成形的粉末型。另外,粉末型存在三方密封、四方密封、枕型等,可以
是任一种类型。
[0107]
作为构成蓄电器件用外包装材料3的层叠体的厚度,没有特别限制,关于上限,从削减成本、提高能量密度等观点出发,优选可举出约180μm以下、约160μm以下、约155μm以下、约140μm以下、约130μm以下、约120μm以下,关于下限,从维持蓄电器件用外包装材料3的保护蓄电器件元件4的功能的观点出发,优选可举出约35μm以上、约45μm以上、约60μm以上、约80μm以上,关于优选的范围,例如可举出35~180μm左右、35~160μm左右、35~155μm左右、35~140μm左右、35~130μm左右、35~120μm左右、45~180μm左右、45~160μm左右、45~155μm左右、45~140μm左右、45~130μm左右、45~120μm左右、60~180μm左右、60~160μm左右、60~155μm左右、60~140μm左右、60~130μm左右、60~120μm左右、80~180μm左右、80~160μm左右、80~155μm左右、80~140μm左右、80~130μm左右、80~120μm左右。
[0108]
(基材层31)
[0109]
在蓄电器件用外包装材料3中,基材层31是作为蓄电器件用外包装材料的基材发挥作用的层,是形成最外层侧的层。
[0110]
关于形成基材层31的材料,只要具有绝缘性,就没有特别限制。作为形成基材层31的材料,例如可举出聚酯、聚酰胺、环氧树脂、丙烯酸树脂、氟树脂、聚氨酯、硅树脂、酚醛树脂、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺和它们的混合物、共聚物等。聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯具有耐电解液性优异、相对于电解液的附着不易发生白化等优点,适合用作基材层31的形成材料。另外,聚酰胺膜拉伸性优异,能够防止由成形时基材层31的树脂破裂而导致的白化的发生,适合用作基材层31的形成材料。
[0111]
基材层31可以是由进行了单轴或双轴拉伸的树脂膜形成,另外也可以是由未拉伸的树脂膜形成。其中,进行了单轴或双轴拉伸的树脂膜、特别是进行了双轴拉伸的树脂膜,通过进行取向结晶化而耐热性提高,因此,适合用作基材层31。
[0112]
其中,作为形成基材层31的树脂膜,优选可举出尼龙、聚酯,进一步优选可举出双轴拉伸尼龙、双轴拉伸聚酯。
[0113]
为了提高耐针孔性和制成蓄电器件的包装体时的绝缘性,基材层31也可以是将不同材料的树脂膜层叠化。具体而言,可举出使聚酯膜与尼龙膜层叠而成的多层结构、使双轴拉伸聚酯与双轴拉伸尼龙层叠而成的多层结构等。在使基材层31为多层结构的情况下,各树脂膜可以是经由粘接剂粘接,另外也可以是不经由粘接剂而直接层叠。在不经由粘接剂进行粘接的情况下,例如可举出共挤出法、夹层层压法、热层压法等在热熔融状态下进行粘接的方法。
[0114]
另外,为了提高成形性,也可以使基材层31低摩擦化。在使基材层31低摩擦化的情况下,对其表面的摩擦系数没有特别限制,例如可举出1.0以下。为了使基材层31低摩擦化,例如可举出消光处理、形成滑爽剂的薄膜层、它们的组合等。
[0115]
关于基材层31的厚度,例如可举出10~50μm左右,优选可举出15~30μm左右。
[0116]
(粘接剂层32)
[0117]
在蓄电器件用外包装材料3中,粘接剂层32是为了对基材层31赋予紧贴性而根据需要配置在基材层31上的层。即,粘接剂层32设置在基材层31与阻隔层33之间。
[0118]
粘接剂层32由能够将基材层31和阻隔层33粘接的粘接剂形成。粘接剂层32的形成中使用的粘接剂可以是2液固化型粘接剂,另外也可以是1液固化型粘接剂。另外,关于粘接
剂层32的形成中使用的粘接剂的粘接机理,也没有特别限制,可以是化学反应型、溶剂挥发型、热熔融型、热压型等中的任一种。
[0119]
作为可以在粘接剂层32的形成中使用的粘接剂的树脂成分,从延展性、高湿度条件下的耐久性、黄变抑制作用、热封时的热劣化抑制作用等优异,能够抑制基材层31与阻隔层33之间的层压强度的降低从而有效地抑制分层的发生的观点出发,优选可举出聚氨酯类2液固化型粘接剂;聚酰胺、聚酯、或它们与改性聚烯烃的共混树脂。
[0120]
另外,粘接剂层32也可以利用不同的粘接剂成分进行多层化。在利用不同的粘接剂成分使粘接剂层32多层化的情况下,从提高基材层31与阻隔层33的层压强度的观点出发,优选配置在基材层31侧的粘接剂成分选择与基材层31的粘接性优异的树脂,配置在阻隔层33侧的粘接剂成分选择与阻隔层33的粘接性优异的粘接剂成分。在粘接剂层32利用不同的粘接剂成分进行多层化的情况下,具体而言,作为配置在阻隔层33侧的粘接剂成分,优选可举出酸改性聚烯烃、金属改性聚烯烃、聚酯与酸改性聚烯烃的混合树脂、包含共聚聚酯的树脂等。
[0121]
关于粘接剂层32的厚度,例如可举出2~50μm左右,优选可举出3~25μm左右。
[0122]
(阻隔层33)
[0123]
在蓄电器件用外包装材料中,阻隔层33是除了具有提高蓄电器件用外包装材料的强度的功能以外,还具有防止水蒸气、氧、光等侵入蓄电器件内部的功能的层。阻隔层33优选为金属层、即由金属形成的层。作为构成阻隔层33的金属,具体而言,可举出铝、不锈钢、钛等,优选可举出铝。阻隔层33例如可以由金属箔、金属蒸镀膜、无机氧化物蒸镀膜、含碳无机氧化物蒸镀膜、设置有这些蒸镀膜的膜等形成,优选由金属箔形成,进一步优选由铝箔形成。从防止在制造蓄电器件用外包装材料时在阻隔层33产生褶皱、针孔的观点出发,阻隔层更优选由例如退火处理后的铝(jis h4160:1994 a8021h-o、jis h4160:1994a8079h-o、jis h4000:2014a8021p-o、jis h4000:2014a8079p-o)等软质铝箔形成。
[0124]
关于阻隔层33的厚度,从使蓄电器件用外包装材料薄型化、并且即使通过成形也不易产生针孔的观点出发,优选可举出10~200μm左右,更优选可举出20~100μm左右。
[0125]
另外,为了粘接的稳定化、防止溶解、腐蚀等,优选对阻隔层33的至少一个面、优选两个面进行化学法表面处理。在此,化学法表面处理是指在阻隔层的表面形成耐腐蚀性膜的处理。
[0126]
(粘接层34)
[0127]
在蓄电器件用外包装材料3中,粘接层34是为了使热粘接性树脂层35牢固地粘接而根据需要设置在阻隔层33与热粘接性树脂层35之间的层。
[0128]
粘接层34由能够将阻隔层33和热粘接性树脂层35粘接的粘接剂形成。关于粘接层的形成中使用的粘接剂的组成,没有特别限制,例如可举出包含酸改性聚烯烃的树脂组成物。作为酸改性聚烯烃,可以例示与第1聚烯烃层12a和第2聚烯烃层12b中例示的酸改性聚烯烃相同的酸改性聚烯烃。
[0129]
关于粘接层34的厚度,例如可举出1~40μm左右,优选可举出2~30μm左右。
[0130]
(热粘接性树脂层35)
[0131]
在蓄电器件用外包装材料3中,热粘接性树脂层35相当于最内层,是在组装蓄电器件时热粘接性树脂层彼此热粘接而将蓄电器件元件密封的层。
[0132]
关于热粘接性树脂层35中使用的树脂成分,只要能够热粘接,就没有特别限制,例如可举出聚烯烃、环状聚烯烃。
[0133]
作为上述聚烯烃,具体而言,可举出低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线状低密度聚乙烯等聚乙烯;均聚丙烯、聚丙烯的嵌段共聚物(例如,丙烯与乙烯的嵌段共聚物)、聚丙烯的无规共聚物(例如,丙烯与乙烯的无规共聚物)等结晶性或非晶性的聚丙烯;乙烯-丁烯-丙烯的三元共聚物等。这些聚烯烃中,优选可举出聚乙烯和聚丙烯。
[0134]
上述环状聚烯烃为烯烃与环状单体的共聚物,作为上述环状聚烯烃的结构单体的烯烃,例如可举出乙烯、丙烯、4-甲基-1-戊烯、丁二烯、异戊二烯等。另外,作为上述环状聚烯烃的结构单体的环状单体,例如可举出降冰片烯等环状烯烃;具体而言,可举出环戊二烯、二环戊二烯、环己二烯、降冰片二烯等环状二烯等。这些聚烯烃中,优选可举出环状烯烃,进一步优选可举出降冰片烯。作为结构单体,还可举出苯乙烯。
[0135]
这些树脂成分中,优选可举出结晶性或非晶性的聚烯烃、环状聚烯烃、和它们的共混聚合物;进一步优选可举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯与降冰片烯的共聚物、和它们中的2种以上的共混聚合物。
[0136]
热粘接性树脂层35可以是由1种树脂成分单独形成,也可以是由将2种以上的树脂成分组合而得到的共混聚合物形成。另外,热粘接性树脂层35可以是仅由1层形成,也可以是由相同或不同的树脂成分由2层以上形成。
[0137]
另外,作为热粘接性树脂层35的厚度,没有特别限制,可举出2~2000μm左右,优选可举出5~1000μm左右,进一步优选可举出10~500μm左右。
[0138]
2.蓄电器件10
[0139]
本发明的蓄电器件10包括蓄电器件元件4、蓄电器件用外包装材料3和金属端子2,其中,蓄电器件元件4至少包括正极、负极和电解质,蓄电器件用外包装材料3用于将该蓄电器件元件4密封,金属端子2分别与正极和负极电连接并且伸出在蓄电器件用外包装材料3的外侧。本发明的蓄电器件10的特征在于,在金属端子2与蓄电器件用外包装材料3之间设置有本发明的金属端子用粘接性膜1。即,本发明的蓄电器件10能够通过包括将本发明的金属端子用粘接性膜1设置在金属端子2与蓄电器件用外包装材料3之间的工序的方法来制造。
[0140]
具体而言,对于至少包括正极、负极和电解质的蓄电器件元件,利用蓄电器件用外包装材料3,以分别与正极和负极连接的金属端子2伸出在外侧的状态,使本发明的金属端子用粘接性膜1设置在金属端子2与热粘接性树脂层35之间,以使得能够在蓄电器件元件4的周缘形成蓄电器件用外包装材料的凸缘部(为热粘接性树脂层35彼此接触的区域,蓄电器件用外包装材料的周缘部3a)的方式进行覆盖,将凸缘部的热粘接性树脂层35彼此热封而使其密封,由此提供使用蓄电器件用外包装材料3的蓄电器件10。此外,在使用蓄电器件用外包装材料3收纳蓄电器件元件4的情况下,以蓄电器件用外包装材料3的热粘接性树脂层35成为内侧(与蓄电器件元件4接触的面)的方式使用。
[0141]
本发明的蓄电器件用外包装材料能够适合用于电池(包括电容、电容器等)等蓄电器件。另外,本发明的蓄电器件用外包装材料可以用于一次电池、二次电池中的任一种,优选为二次电池。关于能够应用本发明的蓄电器件用外包装材料的二次电池的种类,没有特别限制,例如,除了锂离子电池以外,还可举出锂离子聚合物电池、全固体电池、铅蓄电池、
镍氢蓄电池、镍镉蓄电池、镍铁蓄电池、镍锌蓄电池、氧化银锌蓄电池、金属空气电池、多价阳离子电池、电容、电容器等。在这些二次电池中,作为本发明的蓄电器件用外包装材料的适合的应用对象,可举出锂离子电池和锂离子聚合物电池。
[0142]
实施例
[0143]
下面给出实施例和比较例来详细说明本发明。但是,本发明并不限定于实施例。
[0144]
实施例1-3和比较例1-10
[0145]
<金属端子用粘接性膜的制造>
[0146]
分别使用具有表1中记载的熔点和mfr、且具有表2中记载的厚度的聚丙烯膜(下面有时记为“pp层”)作为基材。在基材的一个面上,用t模挤出机挤出具有表1中记载的熔点和熔体流动速率(mfr)的马来酸改性聚丙烯(下面有时记为“ppa”),分别形成具有表2中记载的厚度的第1聚烯烃层(ppa层)。接着,在基材的另一面,用t模挤出机挤出ppa,分别形成具有表2中记载的厚度的第2聚烯烃层(ppa层),得到依次层叠有ppa层/pp层/ppa层的金属端子用粘接性膜。
[0147]
表2中记载的金属端子用粘接性膜的拉伸弹性模量可以通过ppa层和pp层的熔点、mfr、厚度、厚度比、和金属端子用粘接性膜1的制造中的t型模头、吹胀等的条件(例如,从t型模头的挤出宽度、拉伸倍率、拉伸速度、热处理温度等)等来进行调整。
[0148]
<熔点的测量>
[0149]
表1中记载的pp层和ppa层的熔点分别为通过下述方法测量的值。利用示差扫描热量计(dsc、ta instruments制造的示差扫描量热计q200)测量2次熔融峰值温度。具体而言,按照jis k7121:2012(塑料的转变温度测量方法(jis k7121:1987的追加1))的步骤,通过示差扫描量热测量(dsc),将pp层或ppa层在-20℃保持10分钟后,以10℃/分钟的升温速度从-20℃升温至250℃,测量第1次的熔融峰值温度p(℃)后,在250℃保持10分钟。接着,以10℃/分钟的降温速度从250℃降温至-20℃并保持10分钟。进而,以10℃/分钟的升温速度从-20℃升温至250℃,测量第2次的熔融峰值温度q(℃)。其中,氮气的流量为50ml/分钟。通过上述的步骤,求出第1次测量的熔融峰值温度p(℃)和第2次测量的熔融峰值温度q(℃),将峰最大的温度作为熔点。
[0150]
<熔体流动速率(mfr)>
[0151]
表1中记载的pp层和ppa层的熔体流动速率(mfr)分别是按照jis k7210-1:2014(iso1133-1:2011)的规定测量的230℃时的值(g/10分钟)。
[0152]
[表1]
[0153][0154]
<加热前的拉伸弹性模量b>
[0155]
按照jis k7161-1(iso527-1)的规定,测量25℃环境中的金属端子用粘接性膜(后述的<加热后的拉伸弹性模量a>中进行加热前的金属端子用粘接性膜)的拉伸弹性模量b。具体而言,将实施例和比较例中得到的各金属端子用粘接性膜裁切成宽度(td)15mm、长度(md)50mm的长条状。接着,对于金属端子用粘接性膜,在25℃环境中,使用tensilon万能材料试验机(a&d公司制造的rtg-1210),在拉伸速度300mm/分钟、夹具间距离30mm的条件下,取得试验片的应力-应变曲线,根据将应变为0.05%和0.25%的2点连结的直线的斜率,求出加热前的金属端子用粘接性膜的拉伸弹性模量b。将结果示于表2。
[0156]
<加热后的拉伸弹性模量a>
[0157]
在表2中记载的各温度(140℃、160℃或180℃)的条件下,通过下述的步骤测量加热12秒后的拉伸弹性模量。首先,将实施例和比较例中得到的各金属端子用粘接性膜裁切成宽度(td)15mm、长度(md)50mm的长条状。将其载置在被加热到各温度的热板上,静置12秒后,立即在大气压下、25℃环境中静置1小时,得到试验片。接着,在大气压下、25℃环境中,使用tensilon万能材料试验机(a&d公司制造的rtg-1210),在拉伸速度300mm/分钟、夹具间距离30mm的条件下,取得试验片的应力-应变曲线,根据将应变为0.05%和0.25%的2点连结的直线的斜率,求出加热后的金属端子用粘接性膜的拉伸弹性模量a。将结果示于表2。
[0158]
<各温度下的金属端子用粘接性膜与金属端子的紧贴强度的测量>
[0159]
作为金属端子,准备长度50mm、宽度22.5mm、厚度0.2mm的铝(jis h4160:1994 a8079h-o)。另外,将实施例和比较例中得到的各金属端子用粘接性膜裁切为15mm宽。接着,将金属端子用粘接性膜放置在金属端子上,得到金属端子/粘接性膜的层叠体。接着,将四氟乙烯-乙烯共聚物膜(etfe膜、厚度100μm),以放置在该层叠体上的状态,载置在被加热到140℃、160℃、180℃的热板上,并且载置带有海绵的500g的锤,静置12秒,使粘接性膜与金属端子热粘接。将热粘接后的层叠体自然冷却至25℃。接着,在25℃的环境中,利用tensilon万能材料试验机(a&d公司制造的rtg-1210)将金属端子用粘接性膜从金属端子剥离。将剥离时的最大强度作为与金属端子的紧贴强度(n/15mm)。剥离速度为175mm/分钟,剥
离角度为180
°
,夹具间距离为30mm,为测量3次的平均值。将结果示于表2。
[0160]
[表2]
[0161]
[0162]
如上所述,本发明提供下述方式的技术方案。
[0163]
项1.一种金属端子用粘接性膜,其用于设置在金属端子与蓄电器件用外包装材料之间,所述金属端子与蓄电器件元件的电极电连接,所述蓄电器件用外包装材料用于密封所述蓄电器件元件,所述金属端子用粘接性膜的特征在于:所述金属端子用粘接性膜的下述的加热后的拉伸弹性模量a的值小于下述的加热前的拉伸弹性模量b的值。
[0164]
加热后的拉伸弹性模量a:在温度140℃的加热环境中静置12秒,进而在温度25℃的环境中静置1小时后,在温度25℃的环境中测量的拉伸弹性模量。
[0165]
加热前的拉伸弹性模量b:在温度25℃的环境中测量的拉伸弹性模量。
[0166]
项2.如项1所述的金属端子用粘接性膜,其中,所述加热前的拉伸弹性模量b为580mpa以上。
[0167]
项3.如项1或2所述的金属端子用粘接性膜,其中,从所述加热后的拉伸弹性模量a的值减去所述加热前的拉伸弹性模量b的值而计算出的拉伸弹性模量之差为-20mpa以下。
[0168]
项4.如项1~3中任一项所述的金属端子用粘接性膜,其中,所述加热后的拉伸弹性模量a为580mpa以上700mpa以下。
[0169]
项5.如项1~4中任一项所述的金属端子用粘接性膜,其中,所述金属端子用粘接性膜的厚度为140μm以上。
[0170]
项6.如项1~5中任一项所述的金属端子用粘接性膜,其中,所述金属端子用粘接性膜由依次包括第1聚烯烃层、基材和第2聚烯烃层的层叠体构成。
[0171]
项7.如项6所述的金属端子用粘接性膜,其中,所述基材中包含的树脂包含聚烯烃骨架。
[0172]
项8.如项6或项7所述的金属端子用粘接性膜,其中,所述第1聚烯烃层和所述第2聚烯烃层包含酸改性聚烯烃。
[0173]
项9.如项1~8中任一项所述的金属端子用粘接性膜,其中,所述蓄电器件用外包装材料由至少依次包括基材层、阻隔层和热粘接性树脂层的层叠体构成,所述金属端子用粘接性膜用于设置在所述热粘接性树脂层与所述金属端子之间。
[0174]
项10.一种带有金属端子用粘接性膜的金属端子,其通过在金属端子上安装项1~9中任一项所述的金属端子用粘接性膜而形成。
[0175]
项11.一种蓄电器件,其特征在于,包括蓄电器件元件、蓄电器件用外包装材料和金属端子,所述蓄电器件元件至少包括正极、负极和电解质,所述蓄电器件用外包装材料用于密封所述蓄电器件元件,所述金属端子分别与所述正极和所述负极电连接并且伸出在所述蓄电器件用外包装材料的外侧,所述蓄电器件的特征在于:在所述金属端子与所述蓄电器件用外包装材料之间设置有项1~9中任一项所述的金属端子用粘接性膜。
[0176]
项12.一种蓄电器件的制造方法,该蓄电器件包括蓄电器件元件、蓄电器件用外包装材料和金属端子,所述蓄电器件元件至少包括正极、负极和电解质,所述蓄电器件用外包装材料用于密封所述蓄电器件元件,所述金属端子分别与所述正极和所述负极电连接并且伸出在所述蓄电器件用外包装材料的外侧,所述蓄电器件的制造方法的特征在于:包括将项1~9中任一项所述的金属端子用粘接性膜设置在所述金属端子与所述蓄电器件用外包装材料之间,并利用所述蓄电器件用外包装材料将所述蓄电器件元件密封的工序。
[0177]
附图标记说明
[0178]
1金属端子用粘接性膜,2金属端子,3蓄电器件用外包装材料,3a蓄电器件用外包装材料的周缘部,4蓄电器件元件,10蓄电器件,11基材,12a第1聚烯烃层,12b第2聚烯烃层,13粘接促进剂层,31基材层,32粘接剂层,33阻隔层,34粘接层,35热粘接性树脂层。
再多了解一些

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