非水系电池用粘合带的制作方法

文档序号:3821962阅读:150来源:国知局
专利名称:非水系电池用粘合带的制作方法
技术领域
本发明涉及制造非水系电池时使用的粘合带,特别是应用于非水系电池中的浸渍电解液的部位、或有可能与电解液接触的部位的粘合带。
背景技术
在锂离子电池等封入非水系电解液的电池中,为了改善电极装入电池壳体内的适应性,以及为了防止由存在于极板的毛刺贯通隔离膜导致的电极间短路,在芯部固定、电极取出口的绝缘、末端固定、绝缘间隔物等用途中使用粘合带。作为这种粘合带,大多使用作为粘合剂层使用了丙烯酸系粘合剂层、天然橡胶系粘合剂层的粘合带。然而,近年来为了提高电池的安全性,在位于电池卷绕结构内侧的电极引线附近也使用粘合带,在该情况下,由于卷绕结构的内侧部分受到高内压,因此粘合剂层容易变形,从基材渗出的粘合剂(粘合剂层)容易与电解液接触。而且,引线附近是电池中反应性最高的部位,因此粘合剂会与电解液中的电解质反应,由此会有电解液劣化而电池特性降低的问题。具体而言,在制造电池时使用了具有丙烯酸系粘合剂层的粘合带的情况下,在重复高电压下的充电、放电的过程中,丙烯酸系粘合剂层中的交联点和官能团会与电解液中的电解质发生化学反应而引起电池劣化,在使用天然橡胶系粘合剂层的情况下,其含有结构中含双键的杂质,若该含双键的杂质溶出到电解液中,则会有引起电池劣化的问题。专利文献1中记载有如下内容在制造使用有机系电解液的锂离子电池等二次电池时,若使用如下粘合片,则可以将电池的输出功率维持在高水准而不会使电池劣化,所述粘合片是在相对于前述有机系电解液稳定的基材薄膜上形成由聚异丁烯橡胶和饱和烃树脂形成的粘合剂层而得到的。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平9-165557号公报

发明内容
发明要解决的问题然而发现,上述专利文献1中记载的粘合带为了赋予粘接性而使用了饱和烃树脂,但在其制法上,难以将结构中含双键的杂质完全除去,在重复高电压下的充电、放电的过程中,电池会逐渐劣化。而且发现,电池正向着更高容量化、更高功率化的方向发展,在该情况下,在电池内部的粘合剂层与电解液的反应性进一步提高、更容易发生电解液劣化,因此上述专利文献1中记载的粘合带无法将电池输出功率维持在高水准。因此,本发明的目的在于提供一种非水系电池用粘合带,通过在封入非水系电解液的电池中使用该粘合带,可以改善电极装入电池壳体内的适应性、防止由存在于极板的毛刺导致的电极间短路而不会引起电池输出功率下降。用于解决问题的方案
本发明人等为解决上述问题而进行了深入研究,结果发现,含有90重量%以上具有特定分子量分布的聚异丁烯橡胶的粘合剂层具有适度的粘合力,并且具有高内聚性, 因此即使在高压下粘合剂层也不容易变形、不容易从基材渗出,另外,不容易溶出到电解液中,并且,由于与电解液的反应性低,因此即使溶出也可以将电解液的劣化抑制得极低。另外,通常粘合剂层所含有的赋粘剂、抗氧化剂等的分子量低、容易溶出到电解液中,本发明人等获得了它们的溶出也会使电解液劣化这一认识,并在此基础上对粘合剂层进行了研究,结果发现,使分子量为1万以下的成分的含量为粘合剂层的5重量%以下时可以抑制电解液劣化。而且发现,通过对它们进行组合,可以得到如下粘合带即使应用于非水系电池中的浸渍电解液的部位、或有可能与电解液接触的部位也不容易溶出到电解液中,并且,由于与电解液的反应性低,因此即使溶出也可以将电解液的劣化抑制得极低,可以将电池输出功率维持在高水准。本发明是基于上述认识而完成的。S卩,本发明提供一种非水系电池用粘合带,所述粘合带具有基材和在基材的至少一个面上的粘合剂层,该粘合剂层含有90重量%以上的聚异丁烯橡胶,并且分子量80万 220万的聚异丁烯橡胶的含量为粘合剂层总体的15 50重量%,分子量1万 70万的聚异丁烯橡胶的含量为粘合剂层总体的35 70重量%,并且,分子量为1万以下的成分的含量为粘合剂层总体的5重量%以下。此外,在本发明中,分子量使用标准聚乙烯换算分子量。作为非水系电池用粘合带,在23°C、50% RH条件下放置了 M小时时的吸水率优选为3重量%以下,通过下述测定方法得到的刺穿强度优选为300gf以上,体积电阻率优选为 IX IO10 Ω · cm 以上。刺穿强度测定方法在23士2°C条件下,将粘合带固定在开有直径11. ^mm的圆形的孔的台上,用前端曲率半径为0. 5mm的针以速度2mm/s刺穿,测定针贯通粘合带时的最大负荷(gf)。另外,粘合剂层的凝胶率(溶剂碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯=1/1)优选为80重
量%以上。发明的效果根据本发明的非水系电池用粘合带,对具有卷绕型电极结构的电池而言,通过用于末端固定等,可以使电极装入电池壳体内的操作变得容易进行,另外,通过在极板上贴附,可以防止由存在于极板的毛刺导致隔离膜贯通而引起电极间短路,可以赋予电池高的安全性、信赖性。进而,本发明的非水系电池用粘合带的粘合剂层由于具有上述构成而不溶于溶出到电解液中,并且,即使在卷绕型电极结构内部等高压环境下使用,粘合剂层也不容易变形,也不容易发生粘合剂从基材的渗出。因此,可以将向电解液的溶出抑制得极低,进而,由于与电解液中的电解质的反应性低,因此即使溶出也可以防止电解液劣化、可以将电池输出功率维持在高水准。本发明的非水系电池用粘合带在高功率化、高容量化了的电池中也可以发挥上述效果。


图1为表示本发明的非水系电池用粘合带的一个例子的剖面示意图。图2是表示本发明的非水系电池用粘合带的另一个例子的剖面示意图。
图3是表示粘合带的刺穿強度測定方法的示意图。附图标记说明1基材2、2A、2B 粘合剂层3非水系电池用粘合带4A、4B固定板5刺针
具体实施例方式以下,根据需要参照附图来详细说明本发明的实施方式。本发明的非水系电池用粘合带是具有基材和在基材的至少一个面上的粘合剂层的粘合带,该粘合剂层含有90重量%以上的聚异丁烯橡胶,并且分子量80万 220万的聚异丁烯橡胶占粘合剂层总体的15 50重量%,分子量1万 70万的聚异丁烯橡胶占粘合剂层总体的35 70重量%,并且,分子量为1万以下的成分的含量为粘合剂层总体的5重
量%以下。本发明的非水系电池用粘合带是具有在基材的至少一个面上的粘合剂层的粘合带,可以是只在基材的一个面上具有粘合剂层的单面粘合带,也可以是在基材的两个面上具有粘合剂层的双面粘合带。图1是表示本发明的非水系电池用粘合带3的一个例子的剖面示意图,在基材1 的单面设有粘合剂层2。图2是表示本发明的非水系电池用粘合带3的另一个例子的剖面示意图,在基材 1的双面设有粘合剂层2A、2B。粘合剂层本发明的粘合剂层含有90重量%以上的聚异丁烯橡胶,并且分子量80万 220 万的聚异丁烯橡胶占粘合剂层总体的15 50重量%,分子量1万 70万的聚异丁烯橡胶占粘合剂层总体的35 70重量%,并且,分子量为1万以下的成分的含量为粘合剂层总体的5重量%以下。粘合剂层含有90重量%以上(优选为95重量%以上、特别优选为98重量%以上)的聚异丁烯橡胶。聚异丁烯橡胶的含量低于上述范围时,构成粘合剂层的成分到非水系电池的电解液中的溶出量会上升,抑制电解液劣化会变得困难,故不优选。上述粘合剂层例如可以如下制备在100重量份重均分子量80万 150万的聚异丁烯中配混10 50重量份重均分子量1万 50万的聚异丁烯,从而制备。本发明的非水系电池用粘合带具有含有90重量%以上的聚异丁烯橡胶的粘合剂层,因此可以将向非水系电池的电解液的溶出抑制得极低,并且由于聚异丁烯橡胶在分子内双键少且不饱和度低、进而不具有官能团,因此即使溶出到电解液中,与电解液中电解质的反应性也低,可以防止电解液劣化。例如在使用碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯(1 1)作为电解液时,作为前述粘合剂层相对于电解液的凝胶率,例如为80重量%以上(优选为90重量%以上、特别优选为93重量%以上)是优选的。本发明的凝胶率是指通过下述方法求出的电解液不溶成分重量的百分率(相对于初始重量)。测定从粘合带取得的粘合剂层(约0. 2g)的重量,作为电解液浸渍前的粘合剂层的重量(Atl)。接着,在40°C气氛下在电解液(碳酸亚乙酯碳酸二乙酯=1 1) (50mL)中浸渍 3天,从而提取溶解到电解液中的成分。然后,仅将不溶成分取出,将电解液以120°C加热1小时并干燥,再次测定重量,作为电解液浸渍后的粘合剂层的重量(A1),通过下述式算出。凝胶率(重量% ) =A1X 100/A0A0 电解液浸渍前的粘合剂层的重量A1 电解液浸渍后的粘合剂层的重量另外,本发明的非水系电池用粘合带在粘合剂层中以粘合剂层总体的15 50重量% (优选为15 35重量% )包含分子量80万 220万的聚异丁烯橡胶(有时称为“高分子量聚异丁烯橡胶”)、并且以粘合剂层总体的35 70重量% (优选为50 70重量% ) 包含分子量1万 70万的聚异丁烯橡胶(有时称为“低分子量聚异丁烯橡胶”)。因此,在为了改善将末端卷绕固定等装入电极的适应性、为了保护隔离膜不受存在于极板的毛刺等的影响而贴附于极板等时具有充分的粘合力,并且在电池内部使用等情况下,即使在受到高压力的环境下使用也可以防止粘合剂层变形、防止粘合剂从基材渗出,可以抑制其溶出到电解液中。另一方面,高分子量聚异丁烯橡胶的含量高于上述范围时,粘合力会变得不充分而难以用于上述目的。另外,低分子量聚异丁烯橡胶的含量高于上述范围时,粘合剂层的内聚性会降低,进而,粘合剂层会变得容易变形,在用于卷绕结构的内侧部分的情况下,会产生粘合剂由于受到高内压而从基材渗出、引起电解液劣化这一问题。此外,本发明中的重均分子量通过如下方法测定。首先,在四氢呋喃溶剂(固体成分5% )中溶解样品来作为测定试样。使用该测定试样,通过GPC法以聚苯乙烯换算值求出重均分子量。具体而言,使用TOSOH CORPORATION 制造的HPLC8020 (柱TSKgeIGMH-HOO) X 2根;溶剂四氢呋喃),在流速0. 5mL/分钟的条件下进行测定。本发明的非水系电池用粘合带在粘合剂层中可以含有除上述成分以外的其他成分,例如可以包含适宜的交联剂、赋粘剂(例如松香衍生物树脂、聚萜烯树脂、石油树脂、油溶性酚醛树脂等)、增塑剂、填充剂、抗氧化剂等适宜的添加剂。本发明的非水系电池用粘合带在粘合剂层中的分子量为1万以下的成分的含量为粘合剂层总体的5重量%以下(优选为3重量%以下)。这例如可以通过将粘合剂层中含有的赋粘剂、抗氧化剂等低分子量成分的添加量调节至3重量%以下(优选为1重量% 以下)来进行。此外,分子量为1万以下的成分的含量的下限为0。这是因为,分子量为1 万以下的成分容易溶出到电解液中、成为电解液劣化的原因。在本发明中,分子量为1万以下的成分的含量为粘合剂层的5重量%以下,因此可以减少溶出到电解液中的成分,可以将电解液的劣化抑制得极低。分子量为1万以下的成分的含量高于粘合剂层的5重量%时, 溶出到电解液中的成分会增加而引起电解液劣化,故不优选。另外,在本发明中,优选表示粘合剂层中含有的电解液可溶成分的不饱和度的、用根据JIS K 0070方法测定的碘值为10以下(优选为5以下)和/或通过NMR法测定的不饱和度为0.5[10_2摩尔/g]以下(优选为0. 1[10_2摩尔/g]以下)是优选的。这是因为, 前述碘值超过10、并且通过NMR法测定的不饱和度超过0. 5[10_2摩尔/g]的化合物有如下倾向在电池内部溶出到电解液中而与电解质(各种盐类)反应、与其他成分结合或促进电解质自身的分解,从而使电解液劣化。在这里,通过NMR法测定的不饱和度是指以不饱和度已知的样品的峰面积为标准,由在质子NMR测定中得到的源于烯烃的质子的峰面积算出的值。另外,本发明的电解液可溶成分是指例如,在40°C下将粘合剂层在作为电解液的碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯 (1 1)中浸渍了 3天时溶解到电解液中的成分。作为本发明的粘合剂层的形成方法,可以采用公知惯用的方法,例如可列举出根据需要而使用溶剂(例如甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、甲乙酮等)将上述聚异丁烯橡胶等稀释来制备涂布液、将该涂布液涂布在基材上或适当的隔离膜(剥离纸等)上、然后干燥的方法寸。作为本发明的粘合剂层的厚度,例如在2 20 μ m(优选为4 15 μ m)的范围内是优选的。厚度低于2μπι时,有如下倾向变得难以获得为了改善电极装入电池壳体内的适合性、为了防止由存在于极板的毛刺贯通隔离膜导致的电极间短路而使用时所需的粘接力。另一方面,厚度超过20 μ m时,会变得容易发生粘合带的变形、粘合剂从基材的渗出,有变得容易引起电解质劣化的倾向。基材对基材没有特别限定,可以使用各种基材,例如可以使用布、无纺布、毡、网等纤维系基材;各种纸等纸系基材;金属箔、金属板等金属系基材;由各种树脂形成的薄膜、片等塑料系基材;橡胶片等橡胶系基材;发泡片等发泡体、或它们的层叠体等适宜的薄层体。作为上述塑料系基材的材质或原料,例如可列举出聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等)、聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯、 乙烯-丙烯共聚物等)、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚酰胺、聚酰亚胺、纤维素类、氟系树脂、聚醚、聚醚酰胺、聚苯硫醚、聚苯乙烯系树脂(聚苯乙烯等)、聚碳酸酯、聚醚砜等。在本发明中,相对于电解液不容易分解、劣化的基材是尤其优选的,优选使用聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚丙烯等聚烯烃等的塑料系基材。此外,基材可以具有单层的形态,另外也可以具有多层的形态。另外,对于基材的表面,根据需要,为了提高与粘合剂层等的密合性,可以实施惯用的表面处理,例如铬酸处理、臭氧暴露、火焰暴露、高压电击暴露、电离辐射处理等通过化学或物理的方法进行的氧化处理等。对基材的厚度没有特别限定,优选为8 100 μ m左右,更优选为10 50 μ m左右。 基材的厚度低于上述范围时,有粘合带的强度过低、会损害实用性之虞。另一方面,基材的厚度高于上述范围时,有其在电池内所占的体积变得过大、难以使电池高容量化的倾向。作为本发明的基材,在23°C、50% RH条件下静置了 M小时时的吸水率为3重量% 以下(优选为2重量%以下)是优选的,优选使用由聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚丙烯等形成的塑料系基材。吸水率高于3重量%时,在电池内部会促进溶质成分分解,对电池特性和寿命造成影响的风险有增高的倾向。 此外,在本发明中,吸水率可以通过如下方法求出。
将在50°C的烘箱中干燥了 M小时的粘合带在干燥器中冷却2小时并测定重量。 接着,在23°C、50% RH的恒温恒湿器中静置M小时,测定取出并拭去了水分的粘合带的重量,由与浸渍前重量相比的重量增加量来算出吸水率。另外,作为本发明的基材,刺穿强度为300gf以上(优选为450gf以上)是优选的, 且优选使用由聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚酯、聚丙烯等形成的塑料系基材。前述刺穿强度低于上述范围时,难以赋予粘合带以保护隔离膜不受存在于极板的毛刺、混入的异物的影响的作用。此外,在本发明中,刺穿强度可以通过如下方法求出。在23士2°C条件下,将粘合带固定在开有直径11. 28mm的圆形的孔的台上,用前端曲率半径为0. 5mm的针以速度2mm/s刺穿,测定针贯通粘合带时的最大负荷(gf)。进而,本发明的非水系电池用粘合带优选具有电绝缘性、优选使用体积电阻率为 IX 101° Ω .cm以上(优选为IX IO12 Ω · cm以上)的基材(例如由聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚酯、聚丙烯等形成的塑料系基材)。在本发明中,体积电阻率是根据JIS C 2107(1999)来测定的。非水系电池用粘合带本发明的非水系电池用粘合带具有上述粘合剂层和上述基材。作为本发明的非水系电池用粘合带的形成方法,可以采用公知惯用的方法,例如可列举出如下方法制备包含上述聚异丁烯橡胶等的涂布液、将该涂布液直接涂布在基材上来形成粘合剂层的方法;将前述涂布液涂布在适当的隔离膜(剥离纸等)上来形成粘合剂层、将该粘合剂层转印(转移)到基材上的方法等。在利用转印的情况下,粘合剂层与基材的界面有可能残留空隙(void)。在该情况下,可以通过高压釜处理等来实施加温加压处理而使空隙扩散、消失。作为通过上述方法得到的本发明的非水系电池用粘合带,在能够将电解液的劣化抑制得极低方面,该粘合剂层相对于电解液(碳酸亚乙酯碳酸二乙酯=1 1)的凝胶率为80重量%以上(优选为90重量%以上、特别优选为93重量%以上)是优选的。凝胶率低于80重量%时,会有变得难以抑制电解液劣化的倾向。 另外,本发明的非水系电池用粘合带在23°C、50% RH条件下静置了 M小时时的吸水率(通过上述测定方法测定的吸水率)为3重量%以下(优选为2重量%以下)是优选的。这例如可以如下达成使用在23°C、50% RH条件下静置了 M小时时的吸水率为3重量%以下(优选为2重量%以下)的基材。吸水率高于3重量%时,在电池内部会促进溶质成分分解,对电池特性和寿命造成影响的风险有增高的倾向。再者,本发明的非水系电池用粘合带通过上述测定方法测定的刺穿强度为300gf 以上(优选为450gf以上)是优选的。这例如可以如下达成使用通过上述测定方法测定的刺穿强度为300gf以上(优选为450gf以上)的基材。前述刺穿强度低于上述范围时, 有如下倾向变得难以保护隔离膜不受存在于极板的毛刺、混入的异物的影响,变得难以防止短路。进而,本发明的非水系电池用粘合带优选具有电绝缘性,体积电阻率为 IX IO10 Ω .cm以上(优选为1Χ1012Ω .cm以上)是优选的。这例如可以如下进行使用体积电阻率为1 X 101° Ω · cm以上(优选为1 X IO12 Ω · cm以上)的基材。
另外,对于本发明的非水系电池用粘合带,从保护粘合剂层表面、防止粘连等观点出发,可以在粘合剂层表面设置隔离膜(剥离衬垫)。隔离膜在将本发明的非水系电池用粘合带贴合在被粘物上时被剥离,并不一定要设置。对所使用的隔离膜没有特别限制,可以使用公知惯用的剥离纸等。例如可以使用通过硅酮系、长链烷基系、氟系、硫化钼系等的剥离剂进行过表面处理的塑料薄膜、纸等具有剥离层的基材;由聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、氯氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物等氟系聚合物形成的低粘接性基材;由烯烃系树脂(例如聚乙烯、聚丙烯等)等无极性聚合物形成的低粘接性基材等。在本发明的非水系电池用粘合带为双面粘合带时,上述隔离膜可以设置在本发明的非水系电池用粘合带的两侧的粘合剂层表面,也可以在一侧的粘合面设置具有背面剥离层的隔离膜、通过将片卷绕使得隔离膜的背面剥离层与相反侧的粘合剂层表面接触。本发明的非水系电池用粘合带适合用于制造锂离子电池等封入非水系电解液的电池的用途。对前述非水系电解液没有特别限定,例如可列举出溶解有碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)等环状碳酸酯与碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)等链状碳酸酯的混合溶剂、以及作为电解质的LiPF6等锂盐的电解液等。实施例以下,通过实施例来对本发明进行更具体的说明,但本发明并不受这些实施例限定。实施例1用甲苯将100重量份重均分子量100万的聚异丁烯橡胶(商品名“Oppanol B100EP”、BASF Japan Ltd.制造)、20重量份重均分子量30万的聚异丁烯橡胶(商品名 "Oppanol B30SF”、BASF Japan Ltd.制造)稀释,从而得到涂布液(1)。将所得涂布液(1)涂布于厚度25 μ m的聚酰亚胺薄膜上,使得干燥后的厚度为 5 μ m,进行干燥,从而得到具有下述粘合剂层(1)的粘合带(1)(吸水率1.4重量%、体积电阻率1. 3 X IO17 Ω · cm)。粘合剂层(1)聚异丁烯橡胶的含量100重量%分子量80万 220万的聚异丁烯橡胶的含量27重量%分子量1万 70万的聚异丁烯橡胶的含量63重量%分子量为1万以下的成分的含量1重量%实施例2用甲苯将100重量份重均分子量100万的聚异丁烯橡胶(商品名“Oppanol B100EP'\ BASF Japan Ltd.制造)、30重量份重均分子量12万的聚异丁烯橡胶(商品名 "Oppanol B12SF”、BASF Japan Ltd.制造)稀释,从而得到涂布液(2)。将所得涂布液( 涂布于厚度20 μ m的聚丙烯薄膜上并进行干燥,使得干燥后的厚度为15 μ m,从而得到具有下述粘合剂层⑵的粘合带O)(吸水率0. 02重量%、体积电阻率2. IX IO16 Ω · cm)。粘合剂层O)
聚异丁烯橡胶的含量100重量%分子量80万 220万的聚异丁烯橡胶的含量23重量%分子量1万 70万的聚异丁烯橡胶的含量68重量%分子量为1万以下的成分的含量2重量%比较例1用甲苯将100重量份素炼过的天然橡胶、60重量份脂肪族烃系石油树脂(商品名"Escolets 1304”、TONEX Co.,Ltd.制造)、以及20重量份酚醛树脂(商品名"RES I TOP PS4609”、群荣化学工业(株)制造)稀释,从而得到涂布液(3)。将所得涂布液( 涂布于厚度25 μ m的聚酰亚胺薄膜上并进行干燥,使得干燥后的厚度为5 μ m,从而得到具有下述粘合剂层(3)的粘合带(3)(吸水率1. 5重量%、体积电阻率1. 6 X IO17 Ω · cm)。粘合剂层(3)聚异丁烯橡胶的含量0重量%分子量80万 220万的聚异丁烯橡胶的含量0重量%分子量1万 70万的聚异丁烯橡胶的含量0重量%分子量为1万以下的成分的含量39重量%比较例2在将100重量份丙烯酸丁酯和10重量份丙烯酸共聚而得到的共聚物100重量份中添加2重量份异氰酸酯固化剂(商品名“CORONATE L”、日本聚氨酯工业株式会社制造), 从而得到涂布液(4)。将所得涂布液(4)涂布于厚度20 μ m的聚丙烯薄膜上并进行干燥,使得干燥后的厚度为40 μ m,从而得到具有下述粘合剂层(4)的粘合带(吸水率0. 03重量%、体积电阻率1. 3 X IO16 Ω · cm)。粘合剂层聚异丁烯橡胶的含量0重量%分子量80万 220万的聚异丁烯橡胶的含量0重量%分子量1万 70万的聚异丁烯橡胶的含量0重量%分子量为1万以下的成分的含量5重量%比较例3除了将重均分子量30万的聚异丁烯橡胶(商品名“Oppanol B30SF”、BASF Japan Ltd.制造)从20重量份变更为5重量份以外,与实施例1同样地进行,得到涂布液(5)。将所得涂布液( 涂布于厚度25 μ m的聚酰亚胺薄膜上并进行干燥,使得干燥后的厚度为 ο μ m,从而得到具有下述粘合剂层(5)的粘合带(5)(吸水率1. 6重量%、体积电阻率1. 5 X IO17 Ω · cm)。粘合剂层(5)聚异丁烯橡胶的含量100重量%分子量80万 220万的聚异丁烯橡胶的含量64重量%分子量1万 70万的聚异丁烯橡胶的含量27重量%分子量为1万以下的成分的含量1重量%
比较例4除了将重均分子量30万的聚异丁烯橡胶(商品名“Oppanol B30SF”、BASF Japan Ltd.制造)从20重量份变更为55重量份以外,与实施例1同样地进行,得到涂布液(6)。将所得涂布液(6)涂布于厚度25 μ m的聚酰亚胺薄膜上并进行干燥,使得干燥后的厚度为7 μ m,从而得到具有下述粘合剂层(6)的粘合带(6)(吸水率1.4重量%、体积电阻率1. 3 X IO17 Ω · cm)。粘合剂层(6)聚异丁烯橡胶的含量100重量%分子量80万 220万的聚异丁烯橡胶的含量11重量%分子量1万 70万的聚异丁烯橡胶的含量79重量%分子量为1万以下的成分的含量4重量%通过以下方法对实施例和比较例中得到的粘合带进行评价。溶出件试验1从实施例和比较例中得到的粘合带上取得约0. 2g粘合剂层,测定其重量(Atl)。接着,在40°C气氛下在50mL电解液(碳酸亚乙酯碳酸二乙酯=1 1)中浸渍 3天后,取出,以120°C加热1小时来干燥电解液,测定重量(A1),通过下式算出凝胶率。凝胶率(重量% ) =A1X 100/A0溶出性试验2将实施例和比较例中得到的粘合带切断成20mmX50mm的大小,从而得到试验体。 在23°C气氛下将所得试验体在电解液(碳酸亚乙酯碳酸二乙酯=1 1)中浸渍30天。 然后,取出试验体,以目视观察电解液的状态。刺穿强度测定使用压缩试验机(商品名“KES-G5”、KATO TECH CO.,LTD.制造、直径11. 28mm的圆形孔),在下述条件下对实施例和比较例中得到的粘合带进行刺穿试验,观测破坏点下的最大负荷(gf)(参照图3)。测定条件温度23士 2°C刺针前端的曲率半径为0.5mm的针刺穿速度2mm/s粘接性试验将实施例和比较例中得到的粘合带在23°C、50% RH条件下以300mm/分钟的速度贴合于锂离子电池用负极板,以该状态直接浸渍在电解液中,以目视观察粘合带的附着状态,按下述基准进行评价。评价基准没有剥离了的部分〇有部分剥离X形状稳定性试验将实施例和比较例中得到的粘合带切断成10mmX200m的大小并卷取,制作成卷。 将所得卷在40°C、92% RH气氛下放置10天,测定粘合带的卷绕偏差量,按下述基准进行评价。评价基准卷绕偏差量为Imm以内〇卷绕偏差量超过Imm X将上述评价结果汇总于下述表中。表1
溶出性试验刺穿强度 (gf)形状稳定性凝胶率 (重量%)电解液粘接性实施例195无变化640〇〇实施例290无变化480〇〇比较例173变色640〇〇比较例285变色480〇〇比较例392无变化480X〇比较例490无变化480〇X详细地、还参照特定的实施方式对本发明进行了说明,但本领域技术人员清楚可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种修改、变更。本申请以2010年8月27日提交的日本专利申请2010-191156以及2011年8月 24日提交的日本专利申请2011-182461为基础,其内容作为参考纳入本发明。
权利要求
1.一种非水系电池用粘合带,所述粘合带具有基材和在基材的至少一个面上的粘合剂层,该粘合剂层含有90重量%以上的聚异丁烯橡胶,并且分子量80万 220万的聚异丁烯橡胶的含量为粘合剂层总体的15 50重量%,分子量1万 70万的聚异丁烯橡胶的含量为粘合剂层总体的35 70重量%,并且,分子量为1万以下的成分的含量为粘合剂层总体的5重量%以下。
2.根据权利要求1所述的非水系电池用粘合带,其在23°C、50%RH条件下放置了 M 小时时的吸水率为3重量%以下。
3.根据权利要求1所述的非水系电池用粘合带,其通过下述测定方法得到的刺穿强度为300gf以上,刺穿强度测定方法在23士2°C条件下,将粘合带固定在开有直径11. 28mm的圆形的孔的台上,用前端曲率半径为0. 5mm的针以速度2mm/s刺穿,测定针贯通粘合带时的最大负荷(gf)。
4.根据权利要求1所述的非水系电池用粘合带,其体积电阻率为IXIOkiQ以上。
5.根据权利要求1 4中的任一项所述的非水系电池用粘合带,其中,在溶剂为碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯=1/1的条件下,粘合剂层的凝胶率为80重量%以上。
全文摘要
本发明提供非水系电池用粘合带,通过在封入非水系电解液的电池中使用该粘合带,可以改善电极装入电池壳体内的适应性、防止由存在于极板的毛刺导致的电极间短路而不会引起电池输出功率下降。本发明的非水系电池用粘合带具有在基材的至少一个面上的粘合剂层,该粘合剂层含有90重量%以上的聚异丁烯橡胶,并且分子量80万~220万的聚异丁烯橡胶占粘合剂层总体的15~50重量%,分子量1万~70万的聚异丁烯橡胶占粘合剂层总体的35~70重量%,并且,分子量为1万以下的成分的含量为粘合剂层总体的5重量%以下。
文档编号C09J123/20GK102382588SQ20111025095
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月26日 优先权日2010年8月27日
发明者寺岛正, 岩田淳, 神谷充, 花井启臣 申请人:日东电工株式会社
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