[发明专利]二次电池用金属端子被覆树脂薄膜及其制造方法以及电池组

说明书

技术领域

本发明涉及加热时的形状稳定性和粘接性优异、并且还可以确保绝缘性的二次电池用金属端子被覆树脂薄膜及其制造方法、以及使用该二次电池用金属端子被覆树脂薄膜的电池组。

背景技术

现有的镍氢、铅蓄电池之类的水系电池因水的电解电压所造成的制约，导致电池单元的电压其界限为1.2V左右。但是，近年来，需要移动设备小型化及自然发电能量的有效利用，能够得到更高的电压且能量密度高的锂离子电池的必要性正在增加。作为可用于这样的锂离子电池的包装材料，目前使用金属制的罐，然而针对制品的薄型化及多样化的要求，逐渐使用使在可对应低成本的铝箔上层叠树脂薄膜而成的制品成为袋状的复合包装材料。

二次电池用复合包装材料(以下，包装材料)10是由金属箔和树脂构成的层叠体。该包装材料10如图1所示，一般从内层开始按顺序由内层树脂层11、内层侧粘接剂层12、防腐蚀处理层13、阻挡层14、防腐蚀处理层13、外层侧粘接剂层15、外层16构成。作为阻挡层14使用铝或不锈钢等，作为外层16使用尼龙或PET(Poly Ethylene Terephtalate)等单层膜或多层膜。

为了从由这种包装材料10构成的锂离子电池供给电力，需要称为接头片(タブ)的电极端子。图3(a)、(b)是示意地表示接头片20的构造的截面图。该接头片20由金属端子(以下，也称为“导片”)27、金属端子被覆树脂薄膜(以下，也称为“密封层”)24构成。

正极的导片27使用铝，其表面大多进行防腐蚀表面处理。需要说明的是，在进行了该防腐蚀表面处理的情况下，在导片27的表面形成有耐腐蚀保护层25。另一方面，负极的导片27使用镍或铜。

密封层24一般使用单层或多层的树脂薄膜。图2中表示3层结构的密封层24的一例。密封层24是配置于导片27和包装材料10之间的部件，所以主要要求以下三种性能。

第1是具有与导片27和内层树脂(形成内层树脂层11的树脂)两者的粘接性。对于与导片27的密合，通过使用于密封层24的聚烯烃树脂即聚丙烯或聚乙烯发生酸改性，导入极性基团，从而使密合性提高。

另外，如图3(b)的X所示，使密封层24熔接在导片27上时，需要对导片27的端部27a填充熔融的密封层树脂。在填充不充分的情况下，导片27和密封层24不密合，有可能在电池制作时发生漏液或剥离。为了提高密封层24向导片端部27a的填充性，增加密封层树脂的MFR(Melt Flow Rate，熔体流动速率)，使得熔接时密封层树脂容易流动是重要的。对上述的内层树脂而言一般使用聚丙烯或聚乙烯等聚烯烃系树脂，因此，通过在上述的密封层树脂中也使用聚烯烃系树脂，可以得到良好的密合性。

第2是确保绝缘性。导片27是从电池中导出电流的端子，因此，需要维持和其它部件的绝缘性。接头片部件中最令人担心绝缘性的部分如图3(b)的Y所示，是导片27的肩部27b。导片肩部27b在导片27具有毛边(バリ)等的情况下有可能捅破密封层24，在导片27和密封层24熔接时，在压力·温度条件过强的情况下，密封层24的膜厚有可能变得过薄。因此，该部分(即导片肩部27b)的密封层树脂的膜厚最易变薄，所以绝缘性容易降低。为了解决上述问题，需要使用MFR低的树脂，使得熔接时树脂难流动。

第3是密封层24的形状维持性。如图3(b)的Z所示，在接头片20中有仅由密封层树脂构成的部分。该部分根据熔接时的加热·冷却条件，产生起伏·弯曲，或熔接后在自重作用下朝向下方下垂(在变形的状态下硬化)。

为了得到上述的特性，专利文献1、2中提出使用MFR不同的层的3层结构。在熔接时通过层叠树脂易流动的高流动层、和树脂难流动的低流动层，实现树脂在导片端部27a的围绕性与通过维持导片肩部27b的膜厚所得的绝缘性的并存。然而，在车载及蓄电等为代表的大型容量电池的用途中具有导片27的厚度增加的倾向，相对于密封层24的填充性的要求正变得严格起来。另外，对于这些大型电池，电池容量大，所以对于绝缘性，要求也变得严格起来，在专利文献1、2这样的构成中，性能变得不充分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第4498639号公报

专利文献2:日本专利第4993054号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在此，本发明是鉴于上述情况而开发的，其目的在于，提供可以确保导片端部的填充性、密合性、绝缘性、密封层的形状维持性且综合性能优异的二次电池用金属端子被覆树脂薄膜及其制造方法以及使用该二次电池用金属端子被覆树脂薄膜的电池组。