樹脂薄膜、金屬端子部件、以及二次電池的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及樹脂薄膜、金屬端子部件、以及二次電池。
[0002] 本申請要求2013年6月14日在日本提出的專利申請2013-125846號的優先權，其內 容以引用的方式并入本文。
【背景技術】
[0003] -直以來，伴隨著便攜性電子器件等的小型化，多開發有能量密度高且能夠小型 化的鋰離子電池。
[0004] 作為鋰離子電池的封裝材料，一直以來，多使用金屬制的罐，但近年來，逐漸使用 更為輕量且放熱性優異的多層薄膜。
[0005] 在鋰離子電池的電解液中，使用了碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二 乙酯、碳酸乙基甲酯等非質子性溶劑、和LiPF 6、LiBF4等鋰鹽的電解質。這些鋰鹽與水反應生 成氫氟酸，因此成為電解液的劣化或電池部件腐蝕的原因。于是，由多層薄膜形成的封裝材 料一般在內部設置有鋁箱層。例如，已知基材層/粘接層/鋁箱層/防腐蝕處理層/粘接樹脂 層/密封層依次層疊的封裝材料。
[0006] 為了從使用了由這樣的多層薄膜形成的封裝材料的鋰離子電池供給電力，需要分 別連接于正極以及負極的、稱為接頭片（夕的金屬端子。接頭片由金屬端子(導線）和被 覆導線的金屬端子被覆樹脂薄膜(接頭片密封層)形成，在正極側的(連接于正極的）導線中 一般使用鋁，在負極側的（連接于負極的）導線中一般使用鎳或者銅。接頭片密封層為介于 導線和封裝材料之間的部件，需要有以下那樣的性能。
[0007] 接頭片密封層所需的性能之一可列舉對導線與封裝材料兩者具有密合性。接頭片 密封層與封裝材料之間的密合性可通過使用熱熔接性樹脂來確保。另外，接頭片密封層與 導線之間的密合可通過將接頭片密封層所用的聚烯烴樹脂進行酸改性來提高。
[0008] 此外，在將接頭片密封層熔接于導線時，需要用接頭片密封層無間隙地填充導線 端部。在利用接頭片密封層填充導線端部不充分的情況下，接頭片密封層與導線之間產生 間隙，從而成為發生內容物的泄漏或者接頭片密封層與導線之間的剝離的原因。
[0009] 另外，接頭片密封層所需的性能之二可列舉確保導線與其他部件之間的絕緣性。 在將接頭片密封層與導線熱熔接時，取決于壓力或溫度的條件，存在熔接于導線的接頭片 密封層的厚度變薄從而無法確保絕緣性的可能性。特別是，在導線的肩部（角部)處熔接的 接頭片密封層的厚度最容易變薄。因此，需要使用使熔體流動速率變低從而使樹脂難以流 動的高熔點的樹脂，來使接頭片密封層的一部分難以熔解。
[0010] 例如，專利文獻1中，通過在接頭片密封層中使用酸改性聚烯烴，從而使接頭片密 封層與導線之間的密合性提高，另外，通過以三層構成來制作接頭片密封層，并且使所述接 頭片密封層的中間的層的熔點高于其他層來保持膜厚，由此確保了絕緣性。
[0011]現有技術文獻 [0012]專利文獻
[0013] 專利文獻1:日本專利第4508199號公報
【發明內容】
[0014] 發明要解決的問題
[0015] 然而，在專利文獻1中，雖然有關于接頭片密封層的各層的熔點的規定，但沒有關 于熔解熱的規定。因此，根據專利文獻1記載的技術，在各層的熔點彼此接近的情況下，在接 頭片密封層熱熔接時，與目標層不同的層可能熔解。特別是，在接頭片的制造工序中的將接 頭片密封層與導線通過加熱而熔接的過程中，需要在接頭片與包裝材料的密封層接觸的部 分不熔解而維持接頭片密封層的形狀的情況下，使接頭片密封層與導線接觸的部分熔解， 從而將接頭片密封層熔接于導線。因此，需要根據接頭片與包裝材料的密封層接觸的部分、 和接頭片密封層與導線接觸的部分各自的熔解熱量，來降低加熱溫度、或者延長加熱時間 等，因此生產性差。
[0016] 本發明鑒于上述情況而完成，其目的在于，提供一種生產性高、并且具有與導線或 封裝材料的密合性、且具有導線端部的填充性、以及絕緣性的二次電池用的樹脂薄膜。 [00 17]解決問題的手段
[0018] 本發明的一個方面所述的樹脂薄膜為這樣一種樹脂薄膜，其在具有由聚烯烴系樹 脂形成的密封層的二次電池用包裝材料中，配置在所述密封層和分別連接于電池內部的正 極以及負極的導線之間，所述樹脂薄膜具有配置于接近所述導線的位置的第一層、和配置 于接近所述密封層的位置的第二層，其中，經JIS K 7122測定的所述第二層的熔解熱量大 于經JIS K 7122測定的所述第一層的熔解熱量。
[0019] 另外，本發明的第二方面所述的樹脂薄膜為這樣一種樹脂薄膜，其在具有由聚烯 烴系樹脂形成的密封層的二次電池用包裝材料中，配置在所述密封層和分別連接于電池內 部的正極以及負極的導線之間，所述樹脂薄膜具有配置于接近所述導線的位置的第一層、 配置于接近所述密封層的位置的第二層、和配置在所述第一層和所述第二層之間的中間 層，其中，經JIS K 7122測定的所述第二層的熔解熱量為經JIS K 7122測定的所述第一層 的熔解熱量以上，并且經JIS K 7122測定的所述中間層的熔解熱量為經JIS K 7122測定的 所述第二層的熔解熱量以上。
[0020] 另外，所述中間層可具有經JIS K 7122測定的熔解熱量為45mJ/mg以上的至少一 層。
[0021] 另外，經JIS K 7122測定的所述第一層的熔解熱量可為15mJ/mg以上65mJ/mg以 下。
[0022]另外，經JIS K 7122測定的所述第二層的熔解熱量可為25mJ/mg以上80mJ/mg以 下。
[0023]另外，經JIS K 7122測定的所述第二層的熔解熱量可小于經JIS K 7122測定的所 述密封層的熔解熱量。
[0024] 另外，所述中間層為具有多個層的層疊體，所述中間層中的所述多個層之中經JIS K 7122測定的熔解熱量最小的層的所述熔解熱量可大于經JIS K 7122測定的所述密封層 的熔解熱量。
[0025] 所述中間層的熔點以及所述第二層的熔點可滿足以下條件，即（第二層的熔點+15 °C)〈（中間層的熔點)〈(第二層的熔點+25°C)。
[0026] 所述第一層的熔點以及所述第二層的熔點可滿足以下條件，即（第一層的熔點）〈 (第二層的熔點)〈(第一層的熔點+l〇°C)。
[0027] 所述中間層的熔點以及所述包裝材料的所述密封層的熔點可滿足以下條件，即 (包裝材料的密封層的熔點+5°C)〈（中間層的熔點)〈(包裝材料的密封層的熔點+20°C)。
[0028] 所述包裝材料的所述密封層的熔點以及所述第二層的熔點可滿足以下條件，即 (第二層的熔點)〈(包裝材料的密封層的熔點)〈(第二層的熔點+15°C)。
[0029] 本發明的第三方面所述的二次電池用金屬端子部件具有上述第一方面或者第二 方面所述的樹脂薄膜。
[0030] 另外，本發明的第四方面所述的二次電池具有上述第一方面或者第二方面所述的 樹脂薄膜。
[0031] 發明效果
[0032] 本發明的樹脂薄膜、金屬端子部件、以及二次電池生產性高，并且具有與導線或封 裝材料的密合性、且具有導線端部的充填性、以及絕緣性。
【附圖說明】
[0033] [圖1]為本發明的第1實施方案所述的樹脂薄膜的示意性截面圖。
[0034] [圖2]為示出與本發明的實施方案所述的樹脂薄膜接合的包裝材料的構成的示意 性截面圖。
[0035] [圖3]為本發明的第2實施方案所述的樹脂薄膜的示意性截面圖。
【具體實施方式】
[0036]以下，對本發明的樹脂薄膜的實施方案進行說明。
[0037] [第1實施方案]
[0038] 圖1為本實施方案所述的樹脂薄膜的示意性截面圖。圖2為示出與本發明的實施方 案所述的樹脂薄膜接合的包裝材料的構成的示意性截面圖。
[0039] 本實施方案所述的金屬端子部件1(以下，稱為"接頭片Γ)具有由2層的層疊體形 成的樹脂薄膜11(以下，稱為"接頭片密封層"）、和金屬端子12(以下，稱為"導線12"）。
[0040] 如圖1所示，接頭片密封層11與導線12借助于防腐蝕處理層13而接合。
[0041 ]另外，本實施方案所述的接頭片1接合于二次電池用包裝材料3(以下，簡稱為"包 裝材料3"）。如圖2所示，包裝材料3為基材層31、粘接層32、金屬箱層33、防腐蝕處理層34、粘 接樹脂層35、密封層36依次層疊的層疊體。
[0042](接頭片密封層11)
[0043] 從接近導線12的位置觀察，接頭片密封層11由按最內層(第一層）14、最外層(第二 層）15的順序形成的2層的層疊體形成。
[0044] (最內層 14)
[0045] 最內層14為使形成有防腐蝕處理層13的導線12與接頭片密封層11接合的層。即， 最內層14與導線12、和構成接頭片密封層11的樹脂分別具有接合性。作為構成最內層14的 成分，可列舉聚烯烴系樹脂、對聚烯烴系樹脂進行酸改性的酸改性聚烯烴系樹脂。
[0046]其中，從提高接頭片密封層11與導線12的接合性的角度出發，優選酸改性聚烯烴 系樹脂作為構成最內層14的成分。
[0047]作為聚烯烴系樹脂，可列舉(例如）：低密度、中密度、高密度的聚乙烯；乙烯_α烯烴 共聚物，均聚、嵌段、或無規聚丙烯，丙烯_α烯烴共聚物，或者這些的酸改性物等。
[0048] 作為酸改性聚烯烴，可列舉(例如）：聚烯烴被不飽和羧酸或其酸酐、以及衍生物酸 改性而成的化合物等。作為不飽和羧酸或其酸酐、以及衍生物，可列舉(例如）：丙烯酸、甲基 丙烯酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸、衣康酸以及它們的酸酐、單酯和二酯、酰胺、酰亞胺等。其 中，優選為丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、和馬來酸酐，特別優選為馬來酸酐。不飽和羧酸或 其酸酐、以及衍生物只要相對于聚烯烴共聚即可，作為其聚合形式，可列舉嵌段共聚、無規 共聚、接枝共聚等。這些不飽和羧酸或其酸酐、以及衍生物可以單獨使用一種，或者兩種以 上組合使用。
[0049] 最內層14的膜厚優選為ΙΟμπι以上300μηι以下，更優選20μηι以上250μηι以下。
[0050]若最內層14的膜厚為ΙΟμπι以上，則在接頭片密封層11與導線12熱熔接時，經接頭 片密封層11向導線端部的樹脂的填充變得充分。另外，對于最內層14的膜厚為300μπι以下的 情況，在熱熔接時不需要過剩的熱量，也能抑制成本。
[0051]需要說明的是，在最內層14的膜厚不足ΙΟμπι的情況下，在接頭片密封層11與導線 12熱熔接時，接頭片密封層11向導線端部的樹脂的填充變得不充分。另外，在最內層14的膜 厚超過300μπι的情況下，在接頭片向包裝材料熱熔接時，需要更多的熱量，從而成為升本上 升的原因。另外，考慮到接頭片密封層11向導線12端部的樹脂的填充性，最內層14的膜厚優 選根據導線12的厚度來設定。
[0052]經JIS Κ 7122測定的最內層14的熔解熱量優選為15mJ/mg以上65mJ/mg以下，更優 選為18mJ/mg以上55mJ/mg以下。
[0053]若最內層14的熔解熱量為15mJ/mg以上，則當接頭片密封層11與導線12或包裝材 料3熱熔接時，最內層14的樹脂難以熔解，并且所述樹脂不會過度流動，從而能夠確保接頭 片密封層11的厚度。若熔解熱量為65mJ/mg以下，則由于接頭片密封層11與導線12熱熔接時 必要的樹脂發生熔解，因此能夠獲得接頭片密封層11與導線12之間充分的密合性。另外，獲 得了接頭片密封層11向導線12端部的充分的填充性。
[0054] 需要說明的是，在最內層14的