JPH1040920A - 二次電池電極用フィルム - Google Patents
二次電池電極用フィルムInfo
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- JPH1040920A JPH1040920A JP8190607A JP19060796A JPH1040920A JP H1040920 A JPH1040920 A JP H1040920A JP 8190607 A JP8190607 A JP 8190607A JP 19060796 A JP19060796 A JP 19060796A JP H1040920 A JPH1040920 A JP H1040920A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐熱寸法安定性に優れ、電極剤基材を薄膜化
したことにより電池容量が向上し、かつまたフィルムを
用いることにより従来品より軽量化された二次電池用電
極及びこれに用いるフィルムを提供する。 【解決手段】 ＤＳＣ昇温測定における融解ピーク温度
が２００℃以上であるポリエステル系樹脂からなり、厚
みが０．２〜３０μｍ、１５０℃での熱収縮率が５％以
下である二軸延伸フィルムの少なくとも一方の表面に金
属薄膜が形成されていることを特徴とする二次電池電極
用フィルム、並びにこれを用いた二次電池用電極。
したことにより電池容量が向上し、かつまたフィルムを
用いることにより従来品より軽量化された二次電池用電
極及びこれに用いるフィルムを提供する。 【解決手段】 ＤＳＣ昇温測定における融解ピーク温度
が２００℃以上であるポリエステル系樹脂からなり、厚
みが０．２〜３０μｍ、１５０℃での熱収縮率が５％以
下である二軸延伸フィルムの少なくとも一方の表面に金
属薄膜が形成されていることを特徴とする二次電池電極
用フィルム、並びにこれを用いた二次電池用電極。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は二次電池用電極及び
これに用いるフィルムに関する。さらに詳しくは耐熱寸
法安定性に優れ、電極剤基材を薄膜化したことにより電
池容量が向上し、かつまたフィルムを用いることにより
従来品より軽量化された二次電池用電極及びこれに用い
るフィルムに関する。
これに用いるフィルムに関する。さらに詳しくは耐熱寸
法安定性に優れ、電極剤基材を薄膜化したことにより電
池容量が向上し、かつまたフィルムを用いることにより
従来品より軽量化された二次電池用電極及びこれに用い
るフィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気電子機器の小型化に伴い、そ
れに用いられる電池の小型化が求められ、また携帯用電
気電子機器の発達に伴う電池の容量向上、長寿命化が求
められている。電池の構造としては、金属箔上に電極剤
を積層させてなる電極をシート状セパレータを介して重
ね合せたものを巻回して形成したものが多い。この電極
やセパレータを薄膜化することにより、電池の小型化、
また電池容量の向上、長寿命化が期待される。
れに用いられる電池の小型化が求められ、また携帯用電
気電子機器の発達に伴う電池の容量向上、長寿命化が求
められている。電池の構造としては、金属箔上に電極剤
を積層させてなる電極をシート状セパレータを介して重
ね合せたものを巻回して形成したものが多い。この電極
やセパレータを薄膜化することにより、電池の小型化、
また電池容量の向上、長寿命化が期待される。
【０００３】しかしながら、上記の要求に対応すべく金
属箔を薄膜化すると、金属によっては強度の不足という
問題が生じる。しかも使用する金属量は変わらないた
め、電池重量を低減させることはできない。
属箔を薄膜化すると、金属によっては強度の不足という
問題が生じる。しかも使用する金属量は変わらないた
め、電池重量を低減させることはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この解決策の１つとし
て、基材に配向させて強度を持たせたプラスチックフィ
ルムを用い、この表面に金属の薄膜を設けることが考え
られるが、金属膜厚の低下による抵抗値の上昇のため、
温度上昇の可能性がある。
て、基材に配向させて強度を持たせたプラスチックフィ
ルムを用い、この表面に金属の薄膜を設けることが考え
られるが、金属膜厚の低下による抵抗値の上昇のため、
温度上昇の可能性がある。
【０００５】したがって、本発明の目的は、耐熱性に優
れ、薄膜化されたことにより電池容量、寿命が改良さ
れ、かつまた基材にフィルムを用いたことにより従来品
より軽量化された二次電池用電極及びこれに用いるフィ
ルムを提供することにある。
れ、薄膜化されたことにより電池容量、寿命が改良さ
れ、かつまた基材にフィルムを用いたことにより従来品
より軽量化された二次電池用電極及びこれに用いるフィ
ルムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、本発明
によれば、第一に、ＤＳＣ昇温測定における融解ピーク
温度が２００℃以上であるポリエステル系樹脂からなり
る、厚み０．２〜３０μｍ、１５０℃での熱収縮率が５
％以下である二軸延伸フィルムの少なくとも一方の表面
に金属薄膜が形成されていることを特徴とする二次電池
電極用フィルムによって達成される。
によれば、第一に、ＤＳＣ昇温測定における融解ピーク
温度が２００℃以上であるポリエステル系樹脂からなり
る、厚み０．２〜３０μｍ、１５０℃での熱収縮率が５
％以下である二軸延伸フィルムの少なくとも一方の表面
に金属薄膜が形成されていることを特徴とする二次電池
電極用フィルムによって達成される。
【０００７】本発明における二軸延伸フィルムを構成す
る樹脂は、以下に述べるＤＳＣ特性を満足し、分子中に
エステル結合を有するポリエステル系樹脂である。
る樹脂は、以下に述べるＤＳＣ特性を満足し、分子中に
エステル結合を有するポリエステル系樹脂である。
【０００８】このポリエステル系樹脂を構成する酸成分
の好ましい例として、テレフタル酸、イソフタル酸、
２，６−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボ
ン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサン−１，４
−ジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸などが挙げら
れる。これらの中芳香族ジカルボン酸がさらに好まし
い。また好ましいジオール成分として、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコー
ル、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、ビスフェ
ノールＡなどが挙げられる。これらの中エチレングリコ
ールがさらに好ましい。さらにｐ−ヒドロキシ安息香
酸、ｍ−クロル−ｐ−ヒドロキシ安息香酸、ω−ヒドロ
キシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸類も使用す
ることができるし、また炭酸エステルの形とすることも
できる。
の好ましい例として、テレフタル酸、イソフタル酸、
２，６−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボ
ン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサン−１，４
−ジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸などが挙げら
れる。これらの中芳香族ジカルボン酸がさらに好まし
い。また好ましいジオール成分として、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコー
ル、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、ビスフェ
ノールＡなどが挙げられる。これらの中エチレングリコ
ールがさらに好ましい。さらにｐ−ヒドロキシ安息香
酸、ｍ−クロル−ｐ−ヒドロキシ安息香酸、ω−ヒドロ
キシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸類も使用す
ることができるし、また炭酸エステルの形とすることも
できる。
【０００９】ポリエステル系樹脂は、好ましくはホモポ
リマーであるが、コポリマー（共重合体）あってもよ
い。またこれらのホモポリマーおよび／または共重合体
の２種以上からなるポリマーブレンドであってもよい。
リマーであるが、コポリマー（共重合体）あってもよ
い。またこれらのホモポリマーおよび／または共重合体
の２種以上からなるポリマーブレンドであってもよい。
【００１０】これらの中で特に好ましいものとして、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナ
フタレートを挙げることができる。
リエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナ
フタレートを挙げることができる。
【００１１】本発明において二軸延伸フィルムを構成す
るポリエステル系樹脂は、ＤＳＣ昇温測定における融解
ピーク温度が２００℃以上、好ましくは２３０℃以上の
ものである。該融解ピーク温度が２００℃未満の場合
は、電池としたときに、内部抵抗による発熱が生じた際
の電極の熱変形により短絡の原因となり、好ましくな
い。
るポリエステル系樹脂は、ＤＳＣ昇温測定における融解
ピーク温度が２００℃以上、好ましくは２３０℃以上の
ものである。該融解ピーク温度が２００℃未満の場合
は、電池としたときに、内部抵抗による発熱が生じた際
の電極の熱変形により短絡の原因となり、好ましくな
い。
【００１２】本発明におけるフィルムは、二軸延伸され
ている必要があり、一軸延伸や未延伸のフィルムでは熱
寸法安定性不足による容量バラツキの原因となり好まし
くない。
ている必要があり、一軸延伸や未延伸のフィルムでは熱
寸法安定性不足による容量バラツキの原因となり好まし
くない。
【００１３】前記二軸延伸フィルムは、上述の熱寸法安
定性をより良好なものとするために、１５０℃における
熱収縮率が５％以下である必要があり、好ましくは３％
以下である。この熱収縮率が５％を超える場合、電池と
したときに、内部抵抗による発熱が生じた際の電極の熱
変形により短絡の原因となり好ましくない。
定性をより良好なものとするために、１５０℃における
熱収縮率が５％以下である必要があり、好ましくは３％
以下である。この熱収縮率が５％を超える場合、電池と
したときに、内部抵抗による発熱が生じた際の電極の熱
変形により短絡の原因となり好ましくない。
【００１４】また、前記二軸延伸フィルムは、ヤング率
が好ましくは５００ｋｇ／ｍｍ2以上、特に好ましくは
６００ｋｇ／ｍｍ2以上であると、電極剤の積層、巻回
による電池作成の作業性がより良好となるため好まし
い。但し、このヤング率は、縦、横方向のヤング率の平
均値をもって表す。
が好ましくは５００ｋｇ／ｍｍ2以上、特に好ましくは
６００ｋｇ／ｍｍ2以上であると、電極剤の積層、巻回
による電池作成の作業性がより良好となるため好まし
い。但し、このヤング率は、縦、横方向のヤング率の平
均値をもって表す。
【００１５】本発明における二軸延伸フィルムは、本発
明の効果を損なわない範囲で、粗面化剤として、平均粒
径が好ましくは０．０５〜２．０μｍの微粒子を、フィ
ルム中に好ましくは０．１〜５．０重量％含有させるこ
とができる。この微粒子としては内部析出粒子であって
も外部添加粒子であっても良い。外部添加粒子として
は、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バ
リウム、硫酸バリウム、リン酸カルシウム、リン酸リチ
ウム、リン酸マグネシウム、フッ化リチウム、酸化アル
ミニウム、酸化ケイ素（シリカ）、酸化チタン、カオリ
ン、タルク、カーボンブラック、窒化ケイ素、窒化ホウ
素、架橋ポリマー微粒子（例えば、架橋ポリスチレン、
架橋アクリル樹脂、架橋シリコーン樹脂などの微粒子）
等を挙げることができる。これらは単独使用でも良く、
また２種以上の併用でも良い。
明の効果を損なわない範囲で、粗面化剤として、平均粒
径が好ましくは０．０５〜２．０μｍの微粒子を、フィ
ルム中に好ましくは０．１〜５．０重量％含有させるこ
とができる。この微粒子としては内部析出粒子であって
も外部添加粒子であっても良い。外部添加粒子として
は、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バ
リウム、硫酸バリウム、リン酸カルシウム、リン酸リチ
ウム、リン酸マグネシウム、フッ化リチウム、酸化アル
ミニウム、酸化ケイ素（シリカ）、酸化チタン、カオリ
ン、タルク、カーボンブラック、窒化ケイ素、窒化ホウ
素、架橋ポリマー微粒子（例えば、架橋ポリスチレン、
架橋アクリル樹脂、架橋シリコーン樹脂などの微粒子）
等を挙げることができる。これらは単独使用でも良く、
また２種以上の併用でも良い。
【００１６】かかる粗面化剤を含有させる方法として
は、ポリエステル系樹脂の製造時にアルカリ（土類）金
属化合物をリン化合物の添加で微細な粒子として析出さ
せる内部粒子析出法や、ポリマー製造工程からフィルム
製膜工程のいずれかの工程で、ポリマーに不活性な無機
または有機の微粒子を添加する外部粒子添加法が挙げら
れる。
は、ポリエステル系樹脂の製造時にアルカリ（土類）金
属化合物をリン化合物の添加で微細な粒子として析出さ
せる内部粒子析出法や、ポリマー製造工程からフィルム
製膜工程のいずれかの工程で、ポリマーに不活性な無機
または有機の微粒子を添加する外部粒子添加法が挙げら
れる。
【００１７】本発明における二軸延伸フィルムは、従来
から知られている方法に準じて製造することが出来る。
例えば、原料ポリマーを所定の条件で十分乾燥した後、
周知の溶融押出装置（エクストルーダーに代表される）
に供給し、ポリマー融点（Ｔm：℃）以上の温度、特に
Ｔm〜（Ｔm＋７０）℃の温度に加熱し溶融する。この押
出工程で原料ポリマーが均一となるよう溶融混練し、か
つ溶融混練の程度を調整する。
から知られている方法に準じて製造することが出来る。
例えば、原料ポリマーを所定の条件で十分乾燥した後、
周知の溶融押出装置（エクストルーダーに代表される）
に供給し、ポリマー融点（Ｔm：℃）以上の温度、特に
Ｔm〜（Ｔm＋７０）℃の温度に加熱し溶融する。この押
出工程で原料ポリマーが均一となるよう溶融混練し、か
つ溶融混練の程度を調整する。
【００１８】次いで、溶融混練したポリマーを、スリッ
ト状のダイリップからシートに押出し、回転冷却ドラム
上で急冷固化し、実質的に非晶状態の未延伸シートを得
る。この場合、回転冷却ドラムとの密着性を高め、シー
トの表面平坦性（平面性、平滑性）を向上させるため
に、静電荷印加密着法及び／または液体塗布密着法が好
ましく採用される。静電荷印加密着法とは、ダイから押
し出されたシートの流れと直行する方向に張った線状電
極に直流電圧を印加して該シートの表面（非ドラム側）
に静電荷を乗せ、この作用でシートと回転冷却ドラムと
の密着性を向上させる方法である。液体塗布密着法と
は、回転冷却ドラム表面の全部または一部（例えば、シ
ート両端部と接触する部分）に液体を均一に塗布するこ
とにより、シートと回転冷却ドラムとの密着性を向上さ
せる方法である。本発明においては必要に応じ両者を併
用しても良い。また、実質的に非晶状態の未延伸シート
を製造する方法として、インフレーションキャスト法や
流延法を採用することもできる。
ト状のダイリップからシートに押出し、回転冷却ドラム
上で急冷固化し、実質的に非晶状態の未延伸シートを得
る。この場合、回転冷却ドラムとの密着性を高め、シー
トの表面平坦性（平面性、平滑性）を向上させるため
に、静電荷印加密着法及び／または液体塗布密着法が好
ましく採用される。静電荷印加密着法とは、ダイから押
し出されたシートの流れと直行する方向に張った線状電
極に直流電圧を印加して該シートの表面（非ドラム側）
に静電荷を乗せ、この作用でシートと回転冷却ドラムと
の密着性を向上させる方法である。液体塗布密着法と
は、回転冷却ドラム表面の全部または一部（例えば、シ
ート両端部と接触する部分）に液体を均一に塗布するこ
とにより、シートと回転冷却ドラムとの密着性を向上さ
せる方法である。本発明においては必要に応じ両者を併
用しても良い。また、実質的に非晶状態の未延伸シート
を製造する方法として、インフレーションキャスト法や
流延法を採用することもできる。
【００１９】かくして得られる未延伸シートを、次い
で、二軸方向に延伸して二軸延伸フィルムとする。この
延伸方法としては逐次二軸延伸法（テンター法）や同時
二軸延伸法（テンター法またはチューブ法）を用いるこ
とが出来る。逐次二軸延伸法での延伸条件としては、前
記未延伸シートを（Ｔg−１０）〜（Ｔg＋７０）℃の温
度（但し、Ｔgは最も高いガラス転移温度）で一方向
（縦方向または横方向）に２〜６倍、好ましくは２．５
〜５．５倍延伸し、次に一段目と直行する方向（一段目
延伸が縦方向の場合は二段目延伸は横方向になる）にＴ
g〜（Ｔg＋７０）℃の温度で２〜６倍、好ましくは２．
５〜５．５倍延伸する。尚、一方向の延伸は２段階以上
の多段で行う方法も用いることが出来るが、その場合も
最終的な延伸倍率が前記した範囲内であることが望まし
い。また、二段目延伸後中間熱処理をしてから、再度一
段目と同じ方向及び／または二段目と同じ方向に延伸し
ても良い。また、前記未延伸シートを面積倍率が６〜３
０倍、好ましくは８〜２５倍になるように同時二軸延伸
することもできる。
で、二軸方向に延伸して二軸延伸フィルムとする。この
延伸方法としては逐次二軸延伸法（テンター法）や同時
二軸延伸法（テンター法またはチューブ法）を用いるこ
とが出来る。逐次二軸延伸法での延伸条件としては、前
記未延伸シートを（Ｔg−１０）〜（Ｔg＋７０）℃の温
度（但し、Ｔgは最も高いガラス転移温度）で一方向
（縦方向または横方向）に２〜６倍、好ましくは２．５
〜５．５倍延伸し、次に一段目と直行する方向（一段目
延伸が縦方向の場合は二段目延伸は横方向になる）にＴ
g〜（Ｔg＋７０）℃の温度で２〜６倍、好ましくは２．
５〜５．５倍延伸する。尚、一方向の延伸は２段階以上
の多段で行う方法も用いることが出来るが、その場合も
最終的な延伸倍率が前記した範囲内であることが望まし
い。また、二段目延伸後中間熱処理をしてから、再度一
段目と同じ方向及び／または二段目と同じ方向に延伸し
ても良い。また、前記未延伸シートを面積倍率が６〜３
０倍、好ましくは８〜２５倍になるように同時二軸延伸
することもできる。
【００２０】かくして得られる二軸延伸フィルムは熱処
理するが、この処理は熱収縮率が５％以下になる条件で
行う。この熱収縮率とするには、Ｔg〜（Ｔg＋１４０）
℃の温度で、１秒〜１０分間熱処理するのが好ましい。
その際、２０％以内の制限収縮もしくは伸長、または定
長下で行い、また２段以上で行っても良い。
理するが、この処理は熱収縮率が５％以下になる条件で
行う。この熱収縮率とするには、Ｔg〜（Ｔg＋１４０）
℃の温度で、１秒〜１０分間熱処理するのが好ましい。
その際、２０％以内の制限収縮もしくは伸長、または定
長下で行い、また２段以上で行っても良い。
【００２１】かくして得られる二軸延伸フィルムの厚み
は、０．２〜３０μｍ、好ましくは０．２〜２０μｍ、
さらに好ましくは０．５〜１５μｍ、特に好ましくは
０．９〜１０μｍである。フィルムの厚みが薄すぎる
と、電極剤基材としての十分な強度が得られないため好
ましくない。一方厚すぎると、電池の体積に対する電極
面積が不十分なため十分な電池容量が得られず、好まし
くない。
は、０．２〜３０μｍ、好ましくは０．２〜２０μｍ、
さらに好ましくは０．５〜１５μｍ、特に好ましくは
０．９〜１０μｍである。フィルムの厚みが薄すぎる
と、電極剤基材としての十分な強度が得られないため好
ましくない。一方厚すぎると、電池の体積に対する電極
面積が不十分なため十分な電池容量が得られず、好まし
くない。
【００２２】本発明の二軸延伸フィルムは、金属薄膜と
の接着性を向上させる目的で、表面加工されていてもよ
い。表面加工の方法は特に限定されないが、易接剤層の
塗布、コロナ処理、プラズマ処理等を好ましい例として
挙げることができる。これらの表面加工は、二軸延伸フ
ィルムを製膜する工程中で行っても、また製膜工程とは
別の工程で行ってもよい。この中、製膜工程中で行うの
が好ましい。
の接着性を向上させる目的で、表面加工されていてもよ
い。表面加工の方法は特に限定されないが、易接剤層の
塗布、コロナ処理、プラズマ処理等を好ましい例として
挙げることができる。これらの表面加工は、二軸延伸フ
ィルムを製膜する工程中で行っても、また製膜工程とは
別の工程で行ってもよい。この中、製膜工程中で行うの
が好ましい。
【００２３】本発明における二軸延伸フィルムは、二次
電池電極用フイルムとして使用するため、その少なくと
も一方の表面に金属薄膜を設ける。薄膜を形成する金属
としては、例えばアルミニウム、ニッケル、金、銀、
銅、カドミウム等が挙げられるが、本発明の目的から導
電性のものであれば特に限定はされない。金属薄膜の厚
みは、通常１〜１０００ｎｍの範囲であるが、電池の内
部抵抗発熱を抑える目的から、１０〜１０００ｎｍであ
ることが好ましい。金属薄膜の作成方法としては、真空
蒸着法、エレクトロプレーティング法、スパッタリング
法等の方法を好ましい例として挙げることができる。
電池電極用フイルムとして使用するため、その少なくと
も一方の表面に金属薄膜を設ける。薄膜を形成する金属
としては、例えばアルミニウム、ニッケル、金、銀、
銅、カドミウム等が挙げられるが、本発明の目的から導
電性のものであれば特に限定はされない。金属薄膜の厚
みは、通常１〜１０００ｎｍの範囲であるが、電池の内
部抵抗発熱を抑える目的から、１０〜１０００ｎｍであ
ることが好ましい。金属薄膜の作成方法としては、真空
蒸着法、エレクトロプレーティング法、スパッタリング
法等の方法を好ましい例として挙げることができる。
【００２４】本発明の二次電池電極用フィルムは、その
金属薄膜面に電極剤を積層することにより、二次電池用
電極とすることができる。この電極剤としては、従来か
ら知られているもの、例えばコバルト酸リチウム、黒鉛
等を用いることができる。さらに、この二次電池用電極
を用い、従来から知られている方法で二次電池を製造す
ることができる。例えばリチウムイオン二次電池に用い
る場合には、銅スパッタ膜を有する二次電池電極用フィ
ルムにコバルト酸リチウムを塗布したものを正極とし
て、またアルミニウム蒸着膜を有する二次電池電極用フ
ィルムに黒鉛を塗布したものを負極として用い、両者の
間にポリエチレン微多孔膜からなるセパレータを介在さ
せて巻回し、リチウム塩を溶解した有機溶媒を電解液と
して二次電池を形成することができる。
金属薄膜面に電極剤を積層することにより、二次電池用
電極とすることができる。この電極剤としては、従来か
ら知られているもの、例えばコバルト酸リチウム、黒鉛
等を用いることができる。さらに、この二次電池用電極
を用い、従来から知られている方法で二次電池を製造す
ることができる。例えばリチウムイオン二次電池に用い
る場合には、銅スパッタ膜を有する二次電池電極用フィ
ルムにコバルト酸リチウムを塗布したものを正極とし
て、またアルミニウム蒸着膜を有する二次電池電極用フ
ィルムに黒鉛を塗布したものを負極として用い、両者の
間にポリエチレン微多孔膜からなるセパレータを介在さ
せて巻回し、リチウム塩を溶解した有機溶媒を電解液と
して二次電池を形成することができる。
【００２５】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。なお、本発明におけ
る種々の物性値および特性は以下の如く測定されたもの
であり、また定義される。
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。なお、本発明におけ
る種々の物性値および特性は以下の如く測定されたもの
であり、また定義される。
【００２６】（１）固有粘度（［η］） ｏ−クロロフェノールを溶媒として用い、２５℃で測定
した値（単位：ｄｌ／ｇ）である。
した値（単位：ｄｌ／ｇ）である。
【００２７】（２）融解ピーク温度（Ｔm） フィルム１０ｍｇをセイコー電子工業（株）製熱分析シ
ステムＳＳＣ／５２００，ＤＳＣ５２００にセットし、
窒素ガス気流中で２０℃／ｍｉｎの昇温速度で加熱し、
該フィルムの融解に伴う吸熱挙動を１次微分、２次微分
で解析し、ピークまたはショルダーを示す温度を決定
し、これを融解ピーク温度（単位：℃）とする。
ステムＳＳＣ／５２００，ＤＳＣ５２００にセットし、
窒素ガス気流中で２０℃／ｍｉｎの昇温速度で加熱し、
該フィルムの融解に伴う吸熱挙動を１次微分、２次微分
で解析し、ピークまたはショルダーを示す温度を決定
し、これを融解ピーク温度（単位：℃）とする。
【００２８】（３）フィルム厚み（ｔ） フィルムを、幅Ｗ（ｃｍ）、長さｌ（ｃｍ）にサンプリ
ングしたときの重さＧ（ｇ）、該フィルムの密度をｄ
（ｇ／ｃｍ3）としたとき、下記式で計算する（単位：
μｍ）。密度ｄは、ｎ−ヘプタン〜四塩化炭素、又は硝
酸カルシウム水溶液からなる密度勾配管を用いて測定す
る。
ングしたときの重さＧ（ｇ）、該フィルムの密度をｄ
（ｇ／ｃｍ3）としたとき、下記式で計算する（単位：
μｍ）。密度ｄは、ｎ−ヘプタン〜四塩化炭素、又は硝
酸カルシウム水溶液からなる密度勾配管を用いて測定す
る。
【００２９】
【数１】ｔ＝［ｇ／（Ｗ×ｌ×ｄ）］×１００００
【００３０】（４）熱収縮率（ｓ） フィルムを、３５０ｍｍ×３５０ｍｍにサンプリング
し、中央部に標点を２点間の距離（Ｌ0）が３００ｍｍ
となるようにつける。１５０℃に設定した熱風循環式恒
温槽内に標点を付けた該フィルム１０枚を無緊張下に釣
り下げ、３０分保持後取り出して評点間の距離（Ｌ）を
測定し、下記式で計算した熱収縮率（単位：％）をタテ
およびヨコ方向各々について平均し（ｎ＝１０）、これ
を値とする。
し、中央部に標点を２点間の距離（Ｌ0）が３００ｍｍ
となるようにつける。１５０℃に設定した熱風循環式恒
温槽内に標点を付けた該フィルム１０枚を無緊張下に釣
り下げ、３０分保持後取り出して評点間の距離（Ｌ）を
測定し、下記式で計算した熱収縮率（単位：％）をタテ
およびヨコ方向各々について平均し（ｎ＝１０）、これ
を値とする。
【００３１】
【数２】ｓ＝［（Ｌ0−Ｌ）／Ｌ0］×１００
【００３２】（５）電池容量 フィルムを用いてリチウムイオン二次電池を作成し、連
続放電を行い、放電電圧が８０％となる放電容量が２０
００ｍＡｈ以上のものを良好とする。
続放電を行い、放電電圧が８０％となる放電容量が２０
００ｍＡｈ以上のものを良好とする。
【００３３】（６）電池寿命 作成した電池について１００℃の条件下で繰返し充／放
電試験を行い、電池総数の１０％に短絡が発生するまで
の劣化サイクルが５００回以上のものを良好とする。
電試験を行い、電池総数の１０％に短絡が発生するまで
の劣化サイクルが５００回以上のものを良好とする。
【００３４】［実施例１］［η］が０．６５のポリエチ
レン−２，６−ナフタレート（Ｔm＝２６７℃）を十分
乾燥し、スリット状ダイより溶融押出し、静電荷印可密
着法を用いて表面温度１５℃の回転冷却ドラム上で密着
させて急冷固化し、未延伸シートを得た。
レン−２，６−ナフタレート（Ｔm＝２６７℃）を十分
乾燥し、スリット状ダイより溶融押出し、静電荷印可密
着法を用いて表面温度１５℃の回転冷却ドラム上で密着
させて急冷固化し、未延伸シートを得た。
【００３５】この未延伸シートを１４０℃の延伸温度で
縦方向に３．７倍、横方向に４．０倍の延伸倍率で逐次
二軸延伸を施した。一旦冷却した後２４０℃の定長熱処
理を施し、厚さ７．０μの二軸延伸フィルムを得た。得
られた二軸延伸フィルムの熱収縮率は、表１に示す通り
であった。
縦方向に３．７倍、横方向に４．０倍の延伸倍率で逐次
二軸延伸を施した。一旦冷却した後２４０℃の定長熱処
理を施し、厚さ７．０μの二軸延伸フィルムを得た。得
られた二軸延伸フィルムの熱収縮率は、表１に示す通り
であった。
【００３６】上記二軸延伸フィルムの両面に銅スパッタ
を施した上にコバルト酸リチウムを塗布した正極材、お
よび上記二軸延伸フィルムの両面にアルミニウム蒸着を
施した上に黒鉛を塗布した負極材を準備し、両者の間に
ポリエチレン微多孔膜からなるセパレータを介在させて
巻回し、エチレンカーボネート／ジエチルカーボネート
／酢酸エチル混合溶媒に六フッ化リン酸リチウムを溶解
したものを電解液としてリチウムイオン二次電池を作成
した。得られた電池の容量および寿命は表１に示す通り
であった。
を施した上にコバルト酸リチウムを塗布した正極材、お
よび上記二軸延伸フィルムの両面にアルミニウム蒸着を
施した上に黒鉛を塗布した負極材を準備し、両者の間に
ポリエチレン微多孔膜からなるセパレータを介在させて
巻回し、エチレンカーボネート／ジエチルカーボネート
／酢酸エチル混合溶媒に六フッ化リン酸リチウムを溶解
したものを電解液としてリチウムイオン二次電池を作成
した。得られた電池の容量および寿命は表１に示す通り
であった。
【００３７】［比較例１］二軸延伸フィルムの原料とし
て、イソフタル酸成分が１２ｍｏｌ％の割合で共重合さ
れた、［η］が０．６５のポリエチレンテレフタレート
・イソフタレート共重合体（Ｔm＝１９３℃）を用い、
６０℃の延伸温度で縦方向に３．７倍、横方向に４．０
倍の延伸倍率で逐次二軸延伸を施し、１２０℃の定長熱
処理を施してフィルム製膜を行う以外は実施例１と同様
にしてフィルム製膜、電池作成を行った。
て、イソフタル酸成分が１２ｍｏｌ％の割合で共重合さ
れた、［η］が０．６５のポリエチレンテレフタレート
・イソフタレート共重合体（Ｔm＝１９３℃）を用い、
６０℃の延伸温度で縦方向に３．７倍、横方向に４．０
倍の延伸倍率で逐次二軸延伸を施し、１２０℃の定長熱
処理を施してフィルム製膜を行う以外は実施例１と同様
にしてフィルム製膜、電池作成を行った。
【００３８】得られた電池の容量および寿命は表１に示
す通りであった。この電池は、基材フィルムの融解ピー
ク温度が２００℃未満であるため短絡を起こしやすく、
寿命が不足するものであった。
す通りであった。この電池は、基材フィルムの融解ピー
ク温度が２００℃未満であるため短絡を起こしやすく、
寿命が不足するものであった。
【００３９】［比較例２］二軸延伸フィルムの厚みを４
０μｍとする以外は実施例１と同様にしてフィルム製
膜、電池作成を行った。
０μｍとする以外は実施例１と同様にしてフィルム製
膜、電池作成を行った。
【００４０】得られたリチウムイオン二次電池の容量お
よび寿命は表１に示す通りであった。この電池は、電極
剤基材となるフィルムの厚みが厚すぎるため、電池容量
が不足するものであった。
よび寿命は表１に示す通りであった。この電池は、電極
剤基材となるフィルムの厚みが厚すぎるため、電池容量
が不足するものであった。
【００４１】［比較例３］二軸延伸フィルムの原料とし
て［η］が０．６５のポリエチレンテレフタレート（Ｔ
m＝２５８℃）を用い、１２０℃の延伸温度で縦方向に
３．７倍、横方向に４．０倍の延伸倍率で逐次二軸延伸
を施した後、定長熱処理を施さずにフィルム製膜を行う
以外は実施例１と同様にしてフィルム製膜、電池作成を
行った。
て［η］が０．６５のポリエチレンテレフタレート（Ｔ
m＝２５８℃）を用い、１２０℃の延伸温度で縦方向に
３．７倍、横方向に４．０倍の延伸倍率で逐次二軸延伸
を施した後、定長熱処理を施さずにフィルム製膜を行う
以外は実施例１と同様にしてフィルム製膜、電池作成を
行った。
【００４２】この電池の容量および寿命は表１に示す通
りであった。この電池は、フィルムの熱収縮率が大きす
ぎるため短絡を起こしやすく、寿命が不足するものであ
った。
りであった。この電池は、フィルムの熱収縮率が大きす
ぎるため短絡を起こしやすく、寿命が不足するものであ
った。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【発明の効果】本発明の二次電池電極用フィルムを用い
て作成した二次電池は、電極剤基材が薄膜化されたこと
により電池容量が向上し、かつ該電極剤基材として融解
ピーク温度が高く、熱収縮率の低い二軸延伸フィルムを
用いることにより電極剤基材の熱変形による短絡を防止
し、かつ電池寿命に優れたものである。
て作成した二次電池は、電極剤基材が薄膜化されたこと
により電池容量が向上し、かつ該電極剤基材として融解
ピーク温度が高く、熱収縮率の低い二軸延伸フィルムを
用いることにより電極剤基材の熱変形による短絡を防止
し、かつ電池寿命に優れたものである。
【００４５】また本発明の二次電池電極用フィルムを用
いて作成した二次電池は、電極剤基材に金属箔を用いた
従来品より軽量化されたものであり、重量エネルギー密
度も高いものとなっている。
いて作成した二次電池は、電極剤基材に金属箔を用いた
従来品より軽量化されたものであり、重量エネルギー密
度も高いものとなっている。
Claims (3)
- 【請求項１】 ＤＳＣ昇温測定における融解ピーク温度
が２００℃以上であるポリエステル系樹脂からなり、厚
みが０．２〜３０μｍ、１５０℃での熱収縮率が５％以
下である二軸延伸フィルムの少なくとも一方の表面に金
属薄膜が形成されていることを特徴とする二次電池電極
用フィルム。 - 【請求項２】 請求項１記載の二次電池電極用フィルム
の金属薄膜面に電極剤を積層してなる二次電池用電極。 - 【請求項３】 請求項２記載の二次電池用電極が組み込
まれてなる二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19060796A JP4316690B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 二次電池電極用フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19060796A JP4316690B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 二次電池電極用フィルム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1040920A true JPH1040920A (ja) | 1998-02-13 |
| JP4316690B2 JP4316690B2 (ja) | 2009-08-19 |
Family
ID=16260892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19060796A Expired - Fee Related JP4316690B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 二次電池電極用フィルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4316690B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10189050A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-21 | Japan Storage Battery Co Ltd | リチウムイオン電池 |
| JP2005108835A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-21 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウムイオン二次電池 |
| JP2008300336A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電池およびその製造方法 |
| US8811783B2 (en) * | 2002-05-17 | 2014-08-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Tape-like optical fiber core, production method therefor, tape core-carrying connector, tape core-carrying optical fiber array, and optical wiring system |
| JP2014220187A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 帝人デュポンフィルム株式会社 | 蓄電素子電極用二軸延伸ポリエステルフィルム |
| WO2022004414A1 (ja) | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 東洋紡株式会社 | 二軸延伸ポリフェニレンスルフィドフィルム、およびそれからなる二次電池電極用フィルム |
| JP2024518527A (ja) * | 2021-05-13 | 2024-05-01 | デュポン テイジン フィルムス ユーエス リミテッド パートナーシップ | 金属化フィルムを含む集電体 |
| WO2024195654A1 (ja) * | 2023-03-20 | 2024-09-26 | 三菱ケミカル株式会社 | 電池集電体用ポリエステルフィルム、電池集電体用フィルム箔及び電池集電体 |
| JP2024134250A (ja) * | 2023-03-20 | 2024-10-03 | 三菱ケミカル株式会社 | リチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム、リチウムイオン電池集電体用フィルム箔及びリチウムイオン電池集電体 |
| JP2025073964A (ja) * | 2023-10-27 | 2025-05-13 | 三菱ケミカル株式会社 | 電池集電体用ポリエステルフィルム、電池集電体用フィルム箔及び電池集電体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05314984A (ja) * | 1992-05-12 | 1993-11-26 | Yuasa Corp | 電池用集電体 |
-
1996
- 1996-07-19 JP JP19060796A patent/JP4316690B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05314984A (ja) * | 1992-05-12 | 1993-11-26 | Yuasa Corp | 電池用集電体 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 加藤秀雄: "「二軸延伸ＰＥＮフィルム」", 工業材料, vol. 1993年5月号(Vol.41 No.6), JPN4006024422, pages 31 - 36, ISSN: 0000774985 * |
| 加藤秀雄: "「二軸延伸ＰＥＮフィルム」", 工業材料, vol. 1993年5月号(Vol.41 No.6), JPN6008005969, pages 31 - 36, ISSN: 0001305844 * |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH10189050A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-21 | Japan Storage Battery Co Ltd | リチウムイオン電池 |
| US8811783B2 (en) * | 2002-05-17 | 2014-08-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Tape-like optical fiber core, production method therefor, tape core-carrying connector, tape core-carrying optical fiber array, and optical wiring system |
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| US7736809B2 (en) | 2003-09-26 | 2010-06-15 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable lithium ion battery |
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| JP2014220187A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 帝人デュポンフィルム株式会社 | 蓄電素子電極用二軸延伸ポリエステルフィルム |
| WO2022004414A1 (ja) | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 東洋紡株式会社 | 二軸延伸ポリフェニレンスルフィドフィルム、およびそれからなる二次電池電極用フィルム |
| KR20230006908A (ko) | 2020-06-30 | 2023-01-11 | 도요보 가부시키가이샤 | 2축 연신 폴리페닐렌술피드 필름, 및 그것을 포함하는 이차 전지 전극용 필름 |
| KR20260006035A (ko) | 2020-06-30 | 2026-01-12 | 도요보 가부시키가이샤 | 2축 연신 폴리페닐렌술피드 필름, 및 그것을 포함하는 이차 전지 전극용 필름 |
| JP2024518527A (ja) * | 2021-05-13 | 2024-05-01 | デュポン テイジン フィルムス ユーエス リミテッド パートナーシップ | 金属化フィルムを含む集電体 |
| WO2024195654A1 (ja) * | 2023-03-20 | 2024-09-26 | 三菱ケミカル株式会社 | 電池集電体用ポリエステルフィルム、電池集電体用フィルム箔及び電池集電体 |
| JP2024134250A (ja) * | 2023-03-20 | 2024-10-03 | 三菱ケミカル株式会社 | リチウムイオン電池集電体用ポリエステルフィルム、リチウムイオン電池集電体用フィルム箔及びリチウムイオン電池集電体 |
| KR20250163858A (ko) | 2023-03-20 | 2025-11-21 | 미쯔비시 케미컬 주식회사 | 전지 집전체용 폴리에스테르 필름, 전지 집전체용 필름박 및 전지 집전체 |
| JP2025073964A (ja) * | 2023-10-27 | 2025-05-13 | 三菱ケミカル株式会社 | 電池集電体用ポリエステルフィルム、電池集電体用フィルム箔及び電池集電体 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4316690B2 (ja) | 2009-08-19 |
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