[發明專利]二次電池用電極端子

在審

• 申請號: 201380007613.1
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN104094449A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 高田健央
• 申請（專利權）人: 凸版印刷株式會社
• 主分類號: H01M2/30
• 分類號: H01M2/30;B32B15/08;H01M2/02;H01M2/06
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 崔香丹;李英艷

技術領域

本發明涉及使用了層壓包裝材料料的二次電池用電極端子。

本申請根據2012年1月31日在日本申請的特愿2012-018960號為基礎主張優先權，并在此引用其內容。

背景技術

二次電池包括將水作為溶解電解質的溶劑的水系電池，及將有機溶劑作為溶解電解質的溶劑的非水系電池。近年來，要求便攜裝置達到小型化、自然發電能源的有效利用。對以往被稱為鎳氫、鉛蓄電池的水系電池而言，因受到水的電解電壓的限制，其電池單元的電壓上限為1.2V左右。于是，能夠獲得較高的電壓且能量密度高的非水系電池，特別是鋰離子電池的重要性日益增加。

鋰離子電池的結構是：在包裝材料(也稱作外裝材料)內部封裝有正極材料、負極材料、用于防止這些電極彼此之間接觸的隔膜、電解質層等電池要素。該電解質層包括電解液或者浸漬了該電解液的高分子凝膠，其中，所述電解液由碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等的非質子性溶劑和電解質構成。當為鋰離子電池時，作為電解質使用LiPF₆、LiBF₄等的鋰鹽。

另外，在鋰離子電池中，為了獲取電力并供給至外部，包裝材料的密封劑層之間插設并加壓熱溶接有電極端子(電極片，tab)，所述電極端子具有連接于正極或負極的金屬端子(引線)。通常，為了進一步提高金屬端子與包裝材料之間的密封性、密著性，在金屬端子的外面設置有密封劑。

以往，作為鋰離子電池的包裝材料使用了金屬制的罐，但是針對產品薄型化、多樣化等需求，使用了貼合多層薄膜的結構的包裝材料。作為構成所述包裝材料的多層薄膜，由于能夠應對低成本，一直使用層疊了鋁箔和樹脂膜的層疊膜。在所述層疊膜中，至少為了賦予熱封性，在作為包裝材料時，在最內側使用了密封層。在密封層中通常使用聚烯烴系樹脂。

將兩張所述層疊膜，以使各層疊膜的密封層相對向的方式進行配置，并對其外緣部進行加壓熱溶接，或者，將一張層疊膜以使密封層相對向的方式折疊并對其外緣部進行加壓熱溶接，從而形成容器形狀，并由此獲得二次電池用包裝材料。

上述電極端子及包裝材料需具備耐電解液性。特別是，對電極端子而言，因電解液直接接觸金屬端子，要求其具備比包裝材料更加嚴格的耐電解液性。作為電解質的鋰鹽，可使用LiPF₆、LiBF₄等鹽。但是，上述鹽通過與水分的水解反應而產生氫氟酸，有時會引起金屬端子表面的腐蝕、包裝材料各層間的層壓強度的下降及脫層現象等。例如，金屬端子通常使用鋁、鎳、銅，因此，由于電解液引起的金屬端子的腐蝕，存在金屬端子與包裝材料之間的密著性受損的憂慮。

如果使用具備鋁箔等金屬層的包裝材料，則基板上能夠阻斷從所述包裝材料的表面滲透的水分。但是，由于所述包裝材料具備貼合了多層薄膜的結構，通過從密封層的密封部端面滲透的水分會引起鋰鹽的水解，因此，要完全防止氫氟酸的產生是較困難的。

再者，在鋰離子電池的使用環境中，例如手機掉入水中等事故是容易想到的。這種情況下，因過度吸濕所帶來的氫佛酸產生量的增加會導致金屬端子的腐蝕，結果存在引發脫層現象等的隱患。

專利文獻1公開了在作為電極片材(タブ材)的金屬薄板的表面涂布由磷酸鹽、鉻酸鹽、氟化物、三嗪硫醇化合物組成的溶液，經干燥加熱而形成化學合成處理層的方法。專利文獻2公開了通過在引線金屬表面上涂布包含含有聚丙烯酸的樹脂成分和金屬鹽的處理液，形成復合被膜層的方法。并記載有：根據上述方法，可以抑制因電解液引起的金屬腐蝕，提高金屬端子與密封劑之間的密著性的可靠度的內容。

但是，以車載或發電等為代表的大型電池的用途中，要求進一步提高耐電解液性及密著性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-307715號公報

專利文獻2：日本特開2006-128096號公報

發明內容

發明要解決的課題

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種二次電池用電極端子，其耐電解液性良好，并且，當通過由聚烯烴系樹脂構成的層壓包裝材料料來夾持電池內層側的密封劑層并進行熱溶接而獲得二次電池時，可長期保持與層壓包裝材料之間的密著性。

用于解決課題的方法

本發明人經過悉心研究發現：通過在金屬端子的表面形成含有特定成分的單層或多層結構的耐腐蝕保護層，與現有技術中的經過鉻酸鹽處理等表面處理的二次電池用金屬端子相比，能夠實現耐電解液性的提高、作為密封劑的聚烯烴系樹脂層的密著性的提高、工序的簡化等效果。