JP2023110360A - 封止フィルム、電極リード線部材および電池 - Google Patents

Abstract

【課題】電極リード線に対する接着強度が高く、かつ電解液に対する耐性を備えた封止フィルム、電極リード線部材および電池の提供。【解決手段】金属製の第１基体と、第２基体との間を封止する封止フィルムであって、前記封止フィルムは、前記第１基体に接着する第１接着層と、前記第２基体に接着する第２接着層と、前記第１接着層と前記第２接着層との間に設けられた基材層と、を備え、前記第１接着層は酸変性ポリオレフィンを主として含み、前記封止フィルムはエポキシ樹脂系化合物を含む、封止フィルム。【選択図】図１

Description

本発明は、封止フィルム、電極リード線部材および電池に関する。

近年、電気エネルギーを貯蔵するための蓄電池として、リチウムイオン電池などの２次電池、キャパシタ等が注目されている。このような電池は、例えば、電池本体と、電池本体を収容する収容容器と、電池本体に接続された電極リード線とを備える。収容容器は、防水性、遮光性に優れた電池外装用積層体を用いて作製される。電池外装用積層体は、例えば、ポリアミド等からなる基材層と、アルミニウム箔とが積層された積層体である。電極リード線は、一端を含む部分が収容容器から外部に引き出された状態で収容容器に封止される。

前述の電池では、収容容器に水が入ると、水が電解液中の成分と反応してフッ化水素が生成する可能性がある。フッ化水素は、電極リード線を劣化させ、電池寿命に影響を及ぼす場合がある。そのため、収容容器と電極リード線との間に、封止用のフィルム（樹脂フィルム）を介在させることが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

封止用のフィルムは、電極リード線と収容容器とを接着し、収容容器と電極リード線との間に隙間ができるのを抑える。これにより、外部から前記隙間を通して収容容器内部へ水が浸入するのを抑制する。

特開２０１７－７３２００号公報

封止用のフィルム（以下、封止フィルムという）は、電極リード線に対する接着強度が高いことが好ましい。また、封止フィルムは、収容容器内の電解液に接触する可能性があるため、電解液に対する耐性が求められる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、電極リード線に対する接着強度が高く、かつ電解液に対する耐性を備えた封止フィルム、電極リード線部材および電池を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、以下の態様を包含する。
［１］金属製の第１基体と、第２基体との間を封止する封止フィルムであって、前記封止フィルムは、前記第１基体に接着する第１接着層と、前記第２基体に接着する第２接着層と、前記第１接着層と前記第２接着層との間に設けられた基材層と、を備え、前記第１接着層は酸変性ポリオレフィンを主として含み、前記封止フィルムはエポキシ樹脂系化合物を含む、封止フィルム。
［２］前記封止フィルムを構成する樹脂の全量に対する前記エポキシ樹脂系化合物の含有割合は、０．０５質量％以上６質量％以下である、［１］に記載の封止フィルム。
［３］前記第１接着層がエポキシ樹脂系化合物を含む、［１］又は［２］に記載の封止フィルム。
［４］前記第１接着層を構成する樹脂の全量に対する、前記エポキシ樹脂系化合物の含有割合は０．１質量％以上１０質量％以下である、［１］～［３］のいずれか１つに記載の封止フィルム。
［５］前記第２接着層は酸変性ポリオレフィンとエポキシ樹脂系化合物を含む、［１］～［４］のいずれか１つに記載に記載の封止フィルム。
［６］前記基材層はポリオレフィンとエポキシ樹脂系化合物を含む、［１］～［５］のいずれか１つに記載の封止フィルム。
［７］前記第１接着層は酸変性ポリプロピレン及びエポキシ樹脂系化合物を含み、前記基材層はポリプロピレンを含み、前記第２接着層はポリプロピレン又は酸変性ポリプロピレンを含む、［１］～［６］のいずれか１つに記載の封止フィルム。
［８］［１］～［７］のいずれか１つに記載の封止フィルムと、一方向に延在する電極リード線である前記第１基体と、を備える電極リード線部材。
［９］［８］に記載の電極リード線部材と、前記電極リード線が接続される電池本体と、前記電池本体を収容する収容容器である前記第２基体と、を備える電池。

本発明の一態様によれば、電極リード線に対する接着強度が高く、かつ電解液に対する耐性を備えた封止フィルム、電極リード線部材および電池を提供できる。

実施形態の封止フィルムを示す概略断面図である。 実施形態の電極リード線部材を示す概略斜視図である。 実施形態の電池を示す概略斜視図である。 図３の線分Ｉ－Ｉにおける矢視断面図である。

以下、図１～図４を参照しながら、実施形態に係る封止フィルム、電極リード線部材、および電池について説明する。なお、図面においては、構成要素の寸法、比率などは実際とは異なる場合がある。

＜封止フィルム＞
本実施形態は、金属製の第１基体と、第２基体との間を封止する封止フィルムに関する。
図１に、実施形態の封止フィルム１の概略断面図を示す。
図１に示すように、封止フィルム１は、第１接着層２と、基材層４と、第２接着層３とがこの順に積層された積層体である。

第１接着層２は、金属製の第１基体に接着する接着層である。金属製の第１基体は、例えば電池の構成部材である電極リード線である。
第２接着層３は、第２基体に接着する接着層である。第２基体は、例えば電池の構成部材であって、電極リードを収容する収容容器である。
基材層４は、第１接着層と第２接着層との間に設けられている。

図２は、実施形態の電極リード線部材１０を示す概略斜視図である。
図２に示すように、電極リード線部材１０は、電極リード線１１と、封止フィルム１とを備える。電極リード線１１は、「第１基体」の一例である。

封止フィルム１は、エポキシ樹脂系化合物を含む。エポキシ樹脂系化合物の詳細は後述する。
封止フィルム１を構成する樹脂の全量に対するエポキシ樹脂系化合物の含有割合は、０．０５質量％以上６質量％以下が好ましい。
「封止フィルムの全量に対するエポキシ樹脂系化合物の含有割合」の例としては、第１接着層と、基材層と、第２接着層の各層の合計樹脂量に対するエポキシ樹脂系化合物の含有割合である。
封止フィルム１に含まれるエポキシ樹脂系化合物の含有割合は、たとえばＦＴ－ＩＲ、ＧＣ－ＭＳ、熱分解ＧＣ－ＭＳといった公知の方法で測定することができる。

以下、封止フィルム１を構成する各層について説明する。

［第１接着層］
第１接着層２は、加熱・加圧によって第１基体に融着（接着）する層である。第１接着層２の表面は、封止フィルム１の一方の表面１ａである。第１接着層２は、樹脂を含む樹脂層である。

第１接着層２は、酸変性ポリオレフィンを主として含む。第１接着層２が「酸変性ポリオレフィンを主として含む」とは、第１接着層２を構成する樹脂のなかで、酸変性ポリオレフィンの含有率が最も高いことを意味する。

第１接着層２は、第１接着層２の全量に対して酸変性ポリオレフィンを５０質量％以上含むことが好ましく、５０質量％を越えて含むことが好ましく、第８０質量％以上含むことがさらに好ましい。

第１接着層２を構成するポリオレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ－１－ブテン、ポリイソブチレンなどが挙げられる。なかでも、ポリプロピレンは、柔軟性に優れるため好ましい。以下、ポリプロピレンを「ＰＰ」と略称することがある。

ポリオレフィンは、プロピレンとエチレンとの共重合体（プロピレン－エチレン共重合体）でもよい。なかでも、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体が好ましい。ポリオレフィンは、プロピレンとオレフィン系モノマーとの共重合体であってもよい。オレフィン系モノマーとしては、１－ブテン、イソブチレン、１－ヘキセン等が挙げられる。

酸変性ポリオレフィンとは、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン系樹脂であって、ポリオレフィン系樹脂中に、カルボキシ基や無水カルボン酸基等の酸官能基を有する樹脂である。酸変性ポリオレフィンは、不飽和カルボン酸またはその誘導体によるポリオレフィン系樹脂の変性、酸官能基含有モノマーとオレフィン類との共重合などにより得られる。酸変性ポリオレフィンの使用により、電極リード線１１（図２参照）に対する第１接着層２の接着性を高めることができる。

酸変性ポリオレフィンとしては、耐熱性に優れることから、酸変性ポリプロピレン（酸変性ＰＰ）が好ましい。酸変性ＰＰは、例えば、ポリプロピレンまたはプロピレン－エチレン共重合体に、カルボキシ基を有するモノマーをグラフト共重合させた重合体である。カルボキシ基を有するモノマーは、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸；アクリル酸エチルなどの不飽和カルボン酸エステル；無水マレイン酸などの酸無水物などが挙げられる。

酸変性ＰＰは、ポリプロピレンの酸変性重合体またはプロピレン－エチレン共重合体の酸変性重合体が有するカルボン酸基を、金属水酸化物、アルコキシド、低級脂肪酸塩などで中和したアイオノマーを含む。
酸変性ＰＰの酸基は、無水マレイン酸基が好ましい。すなわち、酸変性ＰＰとしては、無水マレイン酸変性ＰＰが好ましい。

第１接着層２は、エポキシ樹脂系化合物を含むことが好ましい。第１接着層２を構成する樹脂の全量に対する、エポキシ樹脂系化合物の含有割合は０．１質量％以上１０質量％以下が好ましい。

エポキシ樹脂系化合物の含有割合が上記下限値以上であると、第１接着層２に含まれる酸変性ポリオレフィンの酸官能基と、エポキシ樹脂系化合物の官能基（エポキシ基及び水酸基）が、共に金属製の第１基体に対して接着力を発揮できる。これにより、電解液と接触した場合にも、金属製の第１基体としての金属リード線に対する強度を維持できる。

エポキシ樹脂系化合物の含有割合が上記の上限値以下であると、同時多層押出成形をする際に、第１接着層２が均一な厚さになりやすく、効率的に多層フィルムを製造しやすい。

第１接着層２を構成する樹脂の融点は、１１０℃以上１５０℃以下が好ましい。
第１接着層２を構成する樹脂の融点が１１０℃以上であると、熱圧着時に第１接着層２が過度に薄くなりにくく、接着強度を確保しやすい。第１接着層２を構成する樹脂の融点が１５０℃以下であると、熱圧着時に樹脂が流動しやすくなるため、電極リード線１１の周囲に樹脂が十分に回り込み、電極リード線１１の全周を封止しやすい。

「第１接着層２を構成する樹脂」が２種以上の樹脂のポリマーアロイである場合、「第１接着層２を構成する樹脂の融点」は、第１接着層２を構成するポリマーアロイの融点を意味する。

第１接着層２において、ポリオレフィン以外の任意成分としては、公知の安定剤、帯電防止剤、着色料などの添加物を挙げることができる。

第１接着層２の厚さは、封止フィルム１の全体の厚さを１００として、２５以上７０以下とすることが好ましい。すなわち、第１接着層２の厚さは、封止フィルム１の全体の厚さの２５％以上７０％以下であることが好ましい。封止フィルム１の全体の厚さを１００としたときの層の厚さの比率を「厚さ比率」という。

第１接着層２の厚さ比率が２５以上であると、第１接着層２と電極リード線１１との接着強度を十分に確保できる。第１接着層２の厚さ比率が７０以下であると、第２接着層３および基材層４に十分な厚さを付与できる。そのため、封止フィルム１の電解液耐性を低下させず、かつ第２接着層３と収容容器との接着強度を高めることができる。なお、「電解液耐性」は、電解液に対する耐性である。

〔エポキシ樹脂系化合物〕
本実施形態で用いられるエポキシ樹脂系化合物は、エポキシ基を１分子中に２つ以上有する化合物である。

前記エポキシ樹脂系化合物としては、ポリマーに対する、グリシジル化等のエポキシ化により、１分子中に２つ以上のエポキシ基を有するものとした化合物が挙げられる。

ポリマーとしては、ポリヒドロキシポリエーテル、ポリヒドロキシポリエステル、ポリヒドロキシポリカーボネート、ポリヒドロキシポリアミド等が挙げられる。

その具体例としては、ビスフェノール類とエピクロルヒドリンとを反応させて合成される、フェノキシ樹脂が挙げられる。

より具体的には、両末端にエポキシ基を有し、下記一般式（１）で表される、エポキシ樹脂系化合物が挙げられる。

一般式（１）において、置換基Ｒ，Ｒ’としては、各々独立して、水素原子またはメチル基、エチル基等のアルキル基が挙げられる。

前記フェノキシ樹脂としては、一般式（１）におけるビスフェノール類の置換基Ｒ，Ｒ’が共にＣＨ_３であるビスフェノールＡ（ＢＰＡ）型のフェノキシ樹脂、Ｒ，Ｒ’が共にＨであるビスフェノールＦ（ＢＰＦ）型のフェノキシ樹脂、ビスフェノールＡ型とビスフェノールＦ型とが共重合した、ＢＰＡ／ＢＰＦ共重合型のフェノキシ樹脂、Ｒ，Ｒ’の一方がＣＨ_３であり、他方がＨであるビスフェノールＢ型のフェノキシ樹脂、などが挙げられる。

前記フェノキシ樹脂またはエポキシ樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、約３，０００以上が好ましく、一例としては、約１５，０００、約２０，０００が挙げられる。また、さらに高分子量のものも使用できる。

フェノキシ樹脂またはエポキシ樹脂の平均分子量の上限は、特に限定されるものではないが、８０，０００程度であると好ましい。

フェノキシ樹脂またはエポキシ樹脂の平均分子量をＧＰＣによって求める場合には、例えば、ＧＰＣの溶離液としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）が用いられる。

また、カラムとしては、ＴＳＫｇｅｌ Ｇ４０００ＨとＴＳＫｇｅｌ Ｇ３０００Ｈ（いずれも東ソー株式会社製、商品名）を連結したものを用いて求めることができる。

このようなフェノキシ樹脂としては、新日鐵化学株式会社製の商品名：ＹＰ－５０（Ｍｗは６０，０００～８０，０００、ＢＰＡ型、水酸基数ｐは約２１０～２８０）、ＹＰ－５０Ｓ（Ｍｗは５０，０００～７０，０００、ＢＰＡ型、水酸基数ｐは約１７５～２４５）、ＹＰ－５５Ｕ（Ｍｗは４０，０００～４５，０００、ＢＰＡ型、水酸基数ｐは約１４０～１６０）、ＹＰ－７０（Ｍｗは５０，０００～６０，０００、ＢＰＡ／ＢＰＦ共重合型）、ＺＸ－１３５６－２（Ｍｗは６０，０００～８０，０００、ＢＰＡ／ＢＰＦ共重合型）、ＦＸ－３１６（Ｍｗは４０，０００～６０，０００、ＢＰＦ型）等が使用できる。

また、フェノキシ樹脂としては、三菱ケミカル株式会社製のフェノキシタイプのグレード１２５６（分子量約５００００、ＢＰＡ型）、同４２５０（分子量約６００００、ＢＰＡ／ＢＰＦ共重合型）、同４２７５（分子量約６００００、ＢＰＡ／ＢＰＦ共重合型）、１２５５ＨＸ３０、ＹＸ８１００ＢＨ３０、ＹＸ６９５４ＢＨ３０等が使用できる。

また、フェノキシ樹脂としては、巴工業株式会社製のＰＫＨＢ、ＰＫＨＣ、ＰＫＨＨ、ＰＫＨＪ等が仕様できる。

また、エポキシ樹脂としては、新日鐵化学株式会社製の商品名：ＹＤ－０２０Ｇ（エポキシ当量３５００～４５００、ＢＰＡ型）等が使用できる。

また、エポキシ樹脂としては、三菱ケミカル株式会社製のグレード１０１０（平均分子量５５００、ＢＰＡ型、エポキシ当量３０００～５０００）、同１００９（平均分子量３８００、ＢＰＡ型、エポキシ当量２４００～３３００）等が使用できる。

エポキシ樹脂系化合物としては、ノボラック型エポキシ樹脂であることが好ましい。エポキシ樹脂系化合物の具体例としてはフェノールノボラックとエピクロルヒドリンを反応させて合成される、フェノールノボラックエポキシ樹脂、Ｏ‐クレゾールノボラックとエピクロルヒドリンとを反応させて合成される、クレゾールノボラック樹脂などのエポキシ樹脂系化合物が挙げられる。

また、このようなエポキシ樹脂の市販品としては、例えば、ビスフェノールＡ型ノボラックエポキシ樹脂として、三菱化学株式会社製の商品名：ｊＥＲ１５７Ｓ７０、ＤＩＣ株式会社の商品名：ＥＰＩＣＬＯＮ Ｎ－８６５、Ｎ－８８５、クレゾールノボラックエポキシ樹脂として、ＤＩＣ株式会社の商品名：ＥＰＩＣＬＯＮ Ｎ－６７０、Ｎ－６７３、Ｎ－６８０、Ｎ－６９０、Ｎ－６９５、フェノールノボラックエポキシ樹脂として、ＤＩＣ株式会社の商品名：Ｎ－７７０、Ｎ－７７５等が挙げられる。

本実施形態において、エポキシ樹脂系化合物は分子内にビスフェノールＡ構造を持つ化合物を含有することが好ましい。

［第２接着層］
第２接着層３は、例えば、加熱・加圧によって第２基体と融着（接着）する層である。第２基体は例えば収容容器である。収容容器については後述する。第２接着層３の表面は、封止フィルム１の他方の表面１ｂである。第２接着層３は、樹脂を含む樹脂層である。

第２接着層３を構成する樹脂は、ポリオレフィンを主として含む樹脂が挙げられる。
第２接着層３を構成する樹脂は、酸変性ポリオレフィンとエポキシ樹脂系化合物を含む樹脂が好ましい。

第２接着層３は、ポリオレフィンを主として含む。第２接着層３が「ポリオレフィンを主として含む」とは、第２接着層３を構成する樹脂のなかで、ポリオレフィンの含有率が最も高いことを意味する。第２接着層３は、第２接着層３の全量に対してポリオレフィンを５０質量％以上含むことが好ましく、ポリオレフィンを５０質量％を越えて含むことがより好ましく、８０質量％以上含むことがさらに好ましい。

第２接着層３を構成するポリオレフィンとしては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン、ポリ－１－ブテン、ポリイソブチレンなどが挙げられる。なかでも、ＰＰは、柔軟性に優れるため好ましい。

ポリオレフィンは、プロピレンとエチレンとの共重合体（プロピレン－エチレン共重合体）でもよい。なかでも、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体が好ましい。ポリオレフィンは、プロピレンとオレフィン系モノマーとの共重合体（例えば、ランダム共重合体）であってもよい。オレフィン系モノマーとしては、１－ブテン、イソブチレン、１－ヘキセン等が挙げられる。

第２接着層３を構成するポリオレフィンは、酸変性ポリオレフィンであってもよい。酸変性ポリオレフィンとしては、耐熱性に優れることから、酸変性ＰＰが好ましい。酸変性ＰＰとしては、上述の第１接着層２の材料として例示した酸変性ＰＰが好適に用いられる。酸変性ＰＰとしては、柔軟性に優れることから、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体を酸変性した重合体が好ましい。酸変性ポリオレフィンの使用により、収容容器に対する第２接着層３の接着性を高めることができる。

第２接着層３は、酸変性ＰＰと酸変性ポリエチレンとの両方を含んでいてもよい。第２接着層３は、酸変性ＰＰと酸変性ポリエチレンとの両方を含む場合、第２接着層３の融点を低くし、第２接着層３を融着する際の加熱温度を下げることができるため、第１接着層２の劣化を抑制できる。

第２接着層３は、前述のエポキシ樹脂系化合物を含んでいてもよい。
本実施形態において、第２接着層３を構成する樹脂の全量に対する、エポキシ樹脂系化合物の含有割合は０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。

エポキシ樹脂系化合物の含有割合が上記下限値以上であると、第２接着層３に含まれるエポキシ樹脂系化合物の官能基（エポキシ基及び水酸基）が、第２基体に対して接着力を発揮できる。これにより、電解液と接触した場合にも、第２基体に対する強度を維持できる。

エポキシ樹脂系化合物の含有割合が上記上限値以下であると、厚みが均一な第２接着層３が得やすくなる。このため、電解液と接した場合に液漏れが生じにくくなる。

第２接着層３を構成する樹脂の融点は、１１０℃以上１５０℃以下が好ましい。
第２接着層３を構成する樹脂の融点が１１０℃以上であると、熱圧着時に第２接着層３が過度に薄くなりにくく、接着強度を確保しやすい。第２接着層３を構成する樹脂の融点が１５０℃以下であると、熱圧着時に樹脂が流動しやすくなるため、収容容器と電極リード線１１との間を封止しやすい。

「第２接着層３を構成する樹脂」が２種以上の樹脂のポリマーアロイである場合、「第２接着層３を構成する樹脂の融点」は、第２接着層３を構成するポリマーアロイの融点を意味する。

第２接着層３において、酸変性ポリオレフィン以外の任意成分としては、公知の安定剤、帯電防止剤、着色料などの添加物を挙げることができる。

第２接着層３の厚さ（厚さ比率）は、封止フィルム１の全体の厚さを１００として、５以上５０以下とすることが好ましい。すなわち、第２接着層３の厚さは、封止フィルム１の全体の厚さの５％以上５０％以下であることが好ましい。

第２接着層３の厚さ比率が５以上であると、第２接着層３と収容容器との接着強度を十分に確保できる。第２接着層３の厚さ比率が５０以下であると、第１接着層２および基材層４に十分な厚さを付与できる。そのため、封止フィルム１の電解液耐性を低下させず、かつ第１接着層２と電極リード線１１との接着強度を高めることができる。

［基材層］
基材層４は、第１接着層２と第２接着層３との間に介在して設けられている。基材層４は、樹脂を含む樹脂層である。

基材層４は、例えば、ポリオレフィンを主として含む。基材層４が「ポリオレフィンを主として含む」とは、基材層４を構成する樹脂のなかで、ポリオレフィンの含有率が最も高いことを意味する。基材層４は、基材層４の全量に対してポリオレフィンを５０質量％以上含むことが好ましく、５０質量％を越えて含むことがより好ましく、８０質量％以上含むことがさらに好ましい。

基材層４を構成するポリオレフィンとしては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン、ポリ－１－ブテン、ポリイソブチレンなどが挙げられる。なかでも、ＰＰは、柔軟性に優れるため好ましい。

基材層４を構成するポリオレフィンは、１種のオレフィンの単独重合体でもよいし、２種以上のオレフィンの共重合体でもよい。単独重合体としては、プロピレンだけの単独重合体（ホモＰＰ）が挙げられる。共重合体としては、プロピレンとオレフィン系モノマー（エチレン、１－ブテン、イソブチレン、１－ヘキセン等）との共重合体、例えば、プロピレン－エチレン共重合体が挙げられる。

基材層４を構成するポリオレフィンとしては、ＩＣＰ（インパクトコポリマー）が好ましい。ＩＣＰは、第１相と第２相とを有する相分離構造、例えば、海島構造を有する。海島構造は、「海」に相当する第１相のなかに、「島」に相当する複数の第２相が分散された構造である。

第１相は、例えば、プロピレン、エチレンなどのオレフィン系モノマーの単独重合体（ホモポリマー）で構成される。第２相は、第１相を構成するホモポリマーとは異なるポリマーで構成される。第２相は、例えば、プロピレン、エチレンなどのオレフィン系モノマーの重合体、例えばエチレンプロピレンラバー（ＥＰＲ）を含む。第２相は、例えば、主相と、主相の表面を覆う表層とで構成される。主相は、例えば、ポリエチレンで構成される。表層は、例えば、ＥＰＲで構成される。

第１相を構成するホモポリマーがホモＰＰであるＩＣＰを、ポリプロピレンＩＣＰまたはポリプロピレン分散体と呼ぶ。第１相を構成するホモポリマーがホモＰＰであるＩＣＰは、いわゆるブロックＰＰである。ＩＣＰは、異相共重合体（heterophasic copolymer）、またはブロックコポリマーとも呼ばれる。

なお、基材層の構成材料は特に限定されず、ポリオレフィン以外の樹脂（例えば、ポリクロロトリフルオロエチレンなどのフッ素樹脂）を使用してもよい。

基材層４は、前述のエポキシ樹脂系化合物を含んでいてもよい。
本実施形態において、基材層４を構成する樹脂の全量に対する、エポキシ樹脂系化合物の含有割合は０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。
エポキシ樹脂系化合物の含有割合が上記下限値以上であると、基材層４に含まれるエポキシ樹脂系化合物の官能基（エポキシ基及び水酸基）が、第1基体または第２基体に対して接着力を発揮できる。これにより、電解液と接触した場合にも、第1基体または第２基体に対する強度を維持できる。

エポキシ樹脂系化合物の含有割合が上記上限値以下であると、厚みが均一な基材層４が得やすくなる。このため、電解液と接した場合に液漏れが生じにくくなる。

基材層４の厚さ（厚さ比率）は、封止フィルム１の全体の厚さを１００として、２５以上７０以下とすることが好ましい。すなわち、基材層４の厚さは、封止フィルム１の全体の厚さの２５以上７０％以下であることが好ましい。
基材層４の厚さ比率が２５以上であると、封止フィルム１の電解液耐性を十分に確保できる。また、基材層４の厚さ比率が２５以上であると、樹脂が流れすぎずに、圧着時に必要な流動性を発現しやすくなる。

基材層４の厚さ比率が７０以下であると、第１接着層２および第２接着層３に十分な厚さを付与できる。そのため、第１接着層２と電極リード線１１との接着強度、および、第２接着層３と収容容器との接着強度をいずれも高めることができる。また、基材層４の厚さ比率が７０以下であると、樹脂の流動性が低下せず、熱圧着時における樹脂の流動性を適度な範囲に抑えることができる。

基材層４を構成する樹脂の融点は、１５０℃以上１７０℃以下が好ましい。
基材層４を構成する樹脂の融点が１５０℃以上であると、封止フィルム１の電解液耐性を確保しやすい。また、封止フィルム１に耐熱性を付与することができる。
基材層４を構成する樹脂の融点が１７０℃以下であると、封止フィルム１に柔軟性を与えることができる。そのため、電極リード線１１および収容容器と、封止フィルム１との間に隙間が生じにくくなる。

基材層４を構成する樹脂の融点Ｍ４は、第１接着層２を構成する樹脂の融点Ｍ２、または、第２接着層３を構成する樹脂の融点Ｍ３より高い。すなわち、融点Ｍ４は、融点Ｍ２または融点Ｍ３より高い。融点Ｍ４は、融点Ｍ２と融点Ｍ３のいずれよりも高いことが望ましい。換言すれば、融点Ｍ４は、融点Ｍ２と融点Ｍ３の少なくとも一方よりも高いことが望ましい。

融点Ｍ４が融点Ｍ２より高いと、第１接着層２と電極リード線１１との接着強度を低下させることなく、封止フィルム１の電解液耐性を確保しやすくなる。融点Ｍ４が融点Ｍ３より高いと、第２接着層３と収容容器との接着強度を低下させることなく、封止フィルム１の電解液耐性を確保しやすくなる。
融点Ｍ４が融点Ｍ２または融点Ｍ３より高いと、封止フィルム１に耐熱性を付与しやすいという利点もある。

本実施形態の封止フィルムは、第１接着層は酸変性ポリプロピレン及びエポキシ樹脂系化合物を含み、基材層はポリプロピレンを含み、第２接着層はポリプロピレン又は酸変性ポリプロピレンを含むことが好ましい。
第１接着層、基材層、第２接着層が上記の組み合わせであると、電極リード線に対する接着強度が高く、かつ電解液に対する耐性を備えた封止フィルムが得られやすくなる。

＜電極リード線部材＞
図２に示すように、電極リード線部材１０は、電極リード線１１と、一対の封止フィルム１とを有する。
一対の封止フィルム１は、第１接着層２が向かい合って配置される。一対の封止フィルム１は、電極リード線１１を挟持する。一対の封止フィルム１は、それぞれ電極リード線１１の一方の面および他方の面に相当する領域に接する。そのため、一対の封止フィルム１は、全体として電極リード線１１の全周に接している。

電極リード線１１は、リード線本体１１１と、表面処理層１１２とを有する。電極リード線１１は、一方向に直線的に延在する。電極リード線１１は、金属製である。

電極リード線１１は、導電性を有する。電極リード線１１は、リチウムイオン電池３０（図３参照）と電気的に接続される。電極リード線１１は、リチウムイオン電池３０と外部機器とを通電させる。
リード線本体１１１の材料としては、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、金、白金、各種合金など、公知の金属を用いることができる。なかでも、導電性に優れ、コスト的にも有利なことから、アルミニウムおよび銅が好ましい。

リード線本体１１１は、表面がニッケルめっきされていてもよい。リード線本体１１１のニッケルめっきは、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硼酸等を主成分とするワット浴を用いて電気メッキによって形成してもよい。リード線本体１１１のニッケルめっきは、スルファミン酸ニッケルと硼酸を主成分とするスルファミン酸ニッケルめっき浴を用いて行うと好ましい。この方法で形成されるめっき被膜は、柔軟性に優れ、めっき被膜の割れが生じにくくなる。
リード線本体１１１は、アルミニウム板またはニッケルめっき銅板が好ましい。

表面処理層１１２は、リード線本体１１１の表面に形成されている。表面処理層１１２は、耐食性を有する。「耐食性」とは、電池内部の電解液による腐食を受けにくい性質を指す。表面処理層１１２としては、例えばリン酸塩、クロム酸塩、フッ化物またはトリアジンチオール化合物等を形成材料とする耐酸性被膜を挙げることができる。耐酸性被膜は、リード線本体１１１に化成処理を施すことで形成可能である。

図２では、表面処理層１１２は、リード線本体１１１の表面の一部に形成されているが、表面処理層１１２は、リード線本体１１１の表面の全領域に形成されていてもよい。なお、電極リード線は、表面処理層が形成されていなくてもよい。

封止フィルム１は、第１接着層２、基材層４および第２接着層３の構成が前述の範囲にあるため、電極リード線１１に対する接着強度が良好であり、かつ電解液に対する耐性を備える。封止フィルム１は、電極リード線１１に対する接着強度が良好であるため、外部から収容容器内部へ水が浸入するのを抑制できる。封止フィルム１は、電解液に対する耐性を備えるため、劣化しにくく信頼性が高い電池１００を実現できる。

封止フィルム１は、第１接着層２の形成材料として酸変性ポリオレフィンを含む。そのため、第１接着層２は電極リード線１１と熱融着しやすく、電極リード線１１と封止フィルム１との界面を封止できる。よって、外部から収容容器内部へ水が浸入するのを抑制できる。

封止フィルム１は、第２接着層３の形成材料として酸変性ポリオレフィンを含む。そのため、第２接着層３は電池の収容容器を構成する樹脂材料と熱融着しやすく、収容容器と封止フィルム１との界面を封止しやすい。

電極リード線部材１０は、封止フィルム１を備えるため、外部から収容容器内部へ水が浸入するのを抑制できる。

＜電池＞
図３は、実施形態の電池１００を示す概略斜視図である。
図３に示すように、電池１００は、上述した電極リード線部材１０と、収容容器２０と、リチウムイオン電池３０（電池本体）とを有する。

収容容器２０は、容器本体２１と蓋２２とを有する。収容容器２０は、「第２基体」の一例である。
容器本体２１は、リチウムイオン電池３０を収容する凹部を形成する成形部２１ａを有する。容器本体２１は、電池外装用積層体を絞り成形して得られる。蓋２２は、電池外装用積層体で構成され、容器本体２１と同等の平面視面積を有する。電池外装用積層体については後述する。
収容容器２０は、容器本体２１と蓋２２とを重ね合わせ、周縁部２５をヒートシールして形成される。

図４は、図３の線分Ｉ－Ｉにおける矢視断面図である。
図４に示すように、容器本体２１と蓋２２との構成材料である電池外装用積層体は、第１フィルム基材２０１、第２フィルム基材２０２、金属箔２０３、シーラント層２０４がこの順で積層された積層体である。

第１フィルム基材２０１および第２フィルム基材２０２を構成する樹脂は、特に制限はないが、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、フェノール樹脂、ポリプロピレン等が好適である。
金属箔２０３としては、アルミニウム箔、ステンレス箔、銅箔、鉄箔などが好ましい。

シーラント層２０４は、封止フィルム１の第２接着層３と接して熱融着している。シーラント層２０４を構成する樹脂としては、封止フィルム１と融着可能な樹脂が選ばれる。シーラント層２０４を構成する樹脂としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂が挙げられる。ポリプロピレン系樹脂としては、ポリプロピレンの単独重合体、プロピレンとエチレンの共重合体等を用いることができる。ポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等を用いてもよい。

図３および図４に示すように、電池１００において、電極リード線１１は、収容容器２０の内部（成形部２１ａの内部）のリチウムイオン電池３０から収容容器２０の外部に引き出されている。電極リード線１１は、封止フィルム１を介して収容容器２０のシーラント層２０４と融着している。

電池１００によれば、電極リード線部材１０が上述の封止フィルム１を有するため、外部から収容容器内部へ水が浸入するのを抑制できる。そのため、劣化しにくく信頼性が高い電池１００を実現できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例えば、第１接着層および第２接着層は、ポリオレフィン以外の樹脂を含んでいてもよい。

以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。

＜封止フィルムの作製＞
第１接着層、基材層、および第２接着層がこの順に積層された封止フィルムを作製した。
具体的には、各層の原料となる樹脂をそれぞれ別々に加熱溶融し、同時多層押出成形が可能な押出機を用いて同時多層製膜を行うことで積層体を得た。
この積層体を所定の大きさに切断することで、各実施例、比較例の封止フィルムを得た。封止フィルムは、帯状（幅１５ｍｍ、厚さ１００μｍ）に形成した。

第１接着層、基材層、および第２接着層の構成材料は以下のとおりである。
第１接着層：無水マレイン酸変性ポリプロピレン（融点１４０℃）とエポキシ樹脂系化合物からなる層。
エポキシ樹脂系化合物は、ＤＩＣ株式会社製のビスフェノールＡ型ノボラックエポキシ樹脂：ＥＰＩＣＬＯＮ 「Ｎ－８８５」を用いた。
基材層：ポリプロピレンＩＣＰ（融点１６１℃）。
第２接着層：プロピレンとエチレンとのランダム共重合体（融点１４０℃）。
第１接着層、基材層及び第２接着層が含むエポキシ樹脂系化合物の含有割合は、表１及び２にそれぞれ示す。

表１中、例えば実施例１は第１接着層のエポキシ樹脂系化合物の添加量は０．１％であるが、残りの９９．９％が無水マレイン酸変性ポリプロピレンである。他の実施例及び比較例についても同様の意味である。

無水マレイン酸変性ポリプロピレンは、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体に無水マレイン酸をグラフト重合した重合体である。
ポリプロピレンＩＣＰは、第１相のなかに第２相が分散する構造（海島構造）を有する。第１相は、ホモＰＰで構成される。第２相は、エチレンプロピレンラバーとポリエチレンとを含む。ポリプロピレンＩＣＰは、ＰＰとエチレンプロピレンラバーとポリエチレンとを含む混合物である。

＜電極リード線の作製＞
リード線本体と、リード線本体の表面に形成された表面処理層とを有する電極リード線を作製した。リード線本体としては、幅４５ｍｍ×長さ５２ｍｍの矩形状のニッケルめっき銅箔を用いた。

＜電池外装用積層体の作製＞
厚さ１２μｍのＰＥＴフィルム、厚さ１５μｍのナイロンフィルム、厚さ４０μｍのアルミニウム箔、厚さ８０μｍのＰＰフィルムをドライラミネートで積層し、電池外装用積層体を得た。

ＰＥＴフィルム、ナイロンフィルム、アルミニウム箔、およびＰＰフィルムは、それぞれ第１フィルム基材２０１、第２フィルム基材２０２、金属箔２０３およびシーラント層２０４に相当する（図４参照）。

＜電極リード線に対する接着強度の測定＞
電極リード線に対する封止フィルムの接着強度を次のようにして測定した。
封止フィルムと電極リード線とを重ね合わせ、ヒートシールにより接着して得られた積層体を帯状（幅１０ｍｍ×長さ１２０ｍｍ）に切断して測定用検体を得た。ヒートシールの条件は、１８０℃、０．５ＭＰａ、１０秒間とした。

この測定用検体について、試験機（株式会社島津製作所製の卓上形精密万能試験機：オートグラフＡＧＳ－５００ＮＸ）を用いて、１８０度剥離強度を次のようにして測定した。
封止フィルムの端部と、電極リード線の端部とを試験機の把持部で把持し、１８０度剥離となる条件で、封止フィルムを電極リード線から剥離させた。剥離速度は５０ｍｍ／ｍｉｎとした。

剥離強度が１０Ｎ／１５ｍｍ以上となった場合を接着強度「〇」（ＯＫ）と判定した。剥離強度が１０Ｎ／１５ｍｍ未満となった場合を接着強度「×」（ＮＧ）と判定した。結果を表１及び２に示す。

＜電解液に対する耐性試験＞
電解液に対する封止フィルムの耐性を次のようにして評価した。
電池外装用積層体を用いて包装袋を作製し、その中に、ＬｉＰＦ_６を１．０ｍｏｌ／リットル含む電解液（ＤＭＣ：ＥＭＣ：ＥＣ＝４：３：３）を入れた。電解液には、純水を０．２質量％（２０００ｐｐｍ）添加した。

この包装袋に、前述の＜電極リード線に対する接着強度の測定＞と同様にして作製した測定用検体を入れ、電解液に浸漬させた。測定用検体を入れた包装袋を８５℃のオーブンに７日間保管した後、＜電極リード線に対する接着強度の測定＞と同様にして剥離強度を測定した。

剥離強度が１０Ｎ／１０ｍｍ以上となった場合を電解液耐性「〇」（ＯＫ）と判定した。剥離強度が１０Ｎ／１０ｍｍ未満となった場合を電解液耐性「×」（ＮＧ）と判定した。結果を表１に示す。

表１及び２に示すように、比較例１では、第１接着層がエポキシ樹脂系化合物を含有しないため、電解液と接した場合に電極リード線に対する接着強度を維持できなかったと考えられる。

これに対し、実施例１～１２では、電極リード線に対する接着強度が高く、かつ電解液に対する耐性を備えることがわかった。

なお、実施例１～１２のうち、実施例１～５及び７～１２は同時多層押出成形をする際に、各層がそれぞれ均一な厚さとなり、効率的に多層フィルムを製造することができた。

１…封止フィルム、２…第１接着層、３…第２接着層、４…基材層、１０…電極リード線部材、１１…電極リード線（第１基体）、２０…収容容器（第２基体）、３０…リチウムイオン電池（電池本体）、１００…電池

Claims (9)

1. 金属製の第１基体と、第２基体との間を封止する封止フィルムであって、
   前記封止フィルムは、前記第１基体に接着する第１接着層と、前記第２基体に接着する第２接着層と、前記第１接着層と前記第２接着層との間に設けられた基材層と、を備え、
   前記第１接着層は酸変性ポリオレフィンを主として含み、
   前記封止フィルムはエポキシ樹脂系化合物を含む、封止フィルム。
2. 前記封止フィルムを構成する樹脂の全量に対する前記エポキシ樹脂系化合物の含有割合は、０．０５質量％以上６質量％以下である、請求項１に記載の封止フィルム。
3. 前記第１接着層がエポキシ樹脂系化合物を含む、請求項１又は２に記載の封止フィルム。
4. 前記第１接着層を構成する樹脂の全量に対する、前記エポキシ樹脂系化合物の含有割合は０．１質量％以上１０質量％以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の封止フィルム。
5. 前記第２接着層は酸変性ポリオレフィンとエポキシ樹脂系化合物を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載に記載の封止フィルム。
6. 前記基材層はポリオレフィンとエポキシ樹脂系化合物を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の封止フィルム。
7. 前記第１接着層は酸変性ポリプロピレン及びエポキシ樹脂系化合物を含み、
   前記基材層はポリプロピレンを含み、
   前記第２接着層はポリプロピレン又は酸変性ポリプロピレンを含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の封止フィルム。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の封止フィルムと、一方向に延在する電極リード線である前記第１基体と、を備える電極リード線部材。
9. 請求項８に記載の電極リード線部材と、前記電極リード線が接続される電池本体と、前記電池本体を収容する収容容器である前記第２基体と、を備える電池。

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