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公開番号2024158573
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023073878
出願日2023-04-27
発明の名称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
出願人三菱ケミカル株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 4/66 20060101AFI20241031BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】銅やアルミニウム等の金属層を蒸着等により設けた場合でも、カールを抑制し得る電池集電体用ポリエステルフィルムを提供することにある。
【解決手段】少なくとも片面の算術平均粗さ(Ra)が90nm以下であり、示差走査熱量測定(DSC)による結晶融解温度(Tm)が258℃以下である、電池集電体用ポリエステルフィルムである。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも片面の算術平均粗さ（Ｒａ）が９０ｎｍ以下であり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による結晶融解温度（Ｔｍ）が２５８℃以下である、電池集電体用ポリエステルフィルム。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
少なくとも片面の算術平均高さ（Ｓａ）が４０ｎｍ以下であり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による結晶融解温度（Ｔｍ）が２５８℃以下である、電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項３】
少なくとも片面の最大高さ粗さ（Ｒｚ）が４７０ｎｍ以下であり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による結晶融解温度（Ｔｍ）が２５８℃以下である、電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項４】
少なくとも片面の最大断面高さ（Ｒｔ）が１４００ｎｍ以下であり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による結晶融解温度（Ｔｍ）が２５８℃以下である、電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項５】
少なくとも片面の最大断面高さ（Ｓｔ）が２８００ｎｍ以下であり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による結晶融解温度（Ｔｍ）が２５８℃以下である、電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項６】
１２０℃、５分間熱処理したときの収縮率が、長手方向(ＭＤ)及び幅方向（ＴＤ）ともに１％以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項７】
１５０℃、１５分間熱処理したときの収縮率が、長手方向(ＭＤ)及び幅方向（ＴＤ）ともに２％以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項８】
ポリエチレンナフタレート系共重合体（Ａ）を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項９】
ポリエステルフィルムにおける前記ポリエチレンナフタレート系共重合体（Ａ）の含有量が５０質量％以上である、請求項８に記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
【請求項１０】
前記ポリエチレンナフタレート系共重合体（Ａ）が、ジカルボン酸成分（ａ－１）としてナフタレンジカルボン酸を含み、ジオール成分（ａ－２）としてビスフェノール－エチレンオキサイド付加物とエチレングリコールとを含む、請求項８に記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、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に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ポリエステルフィルムは、透明性、寸法安定性、機械的特性、耐熱性、耐薬品性を有しており、包装用、電子部品用、電気絶縁用、金属ラミネート用、フレキシブルディスプレイ等のディスプレイ構成部材用、タッチパネル用、反射防止用、ガラス飛散防止用など、各種用途に用いられている。
【０００３】
近年、リチウムイオン電池等の二次電池は、車両やポータブル機器などの各種製品で広く使用されている。かかる二次電池の電極は、例えば、電極活物質を含む電極活物質層が電極集電体の表面に付与されることで形成される。この電極集電体は、シート状の導電部材であり、電極活物質層から電極端子に至る導電経路の一部を形成する。
二次電池用の電極集電体には、樹脂基材の表面を金属薄膜で覆った積層構造の電極集電体から構成されることがある。かかる積層構造の電極集電体は、内部短絡などによる異常発熱が生じたときに樹脂基材が溶融変形して金属薄膜が破断する電流遮断機能を有しているため、異常発熱の進行防止に貢献できる利点を有する（特許文献１参照）。
【０００４】
例えば、特許文献２には、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が開示されている。
また、特許文献３には、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が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００４－３１１１４６号公報
特開平１０－４０９１９号公報
特開平１０－４０９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２及び３のフィルムは、銅やアルミニウム等の金属層を蒸着等により設けた場合、得られる蒸着フィルムがカールするという問題が発生することが、本発明者らの検討で明らかとなった。また、特許文献２及び３のフィルムは、溶融による短絡時電流遮断機能が不十分な場合があることも、本発明者らの検討で明らかとなった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その解決課題は、銅やアルミニウム等の金属層を蒸着等により設けた場合でもカールを抑制でき、溶融による短絡時電流遮断機能を向上させることで暴走反応の停止、防止に寄与できる電池集電体用ポリエステルフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討の結果、次の構成を有することで、上記課題を解決できることを
見出した。本発明は、以下の態様を有する。
【０００９】
［１］少なくとも片面の算術平均粗さ（Ｒａ）が９０ｎｍ以下であり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による結晶融解温度（Ｔｍ）が２５８℃以下である、電池集電体用ポリエステルフィルム。
［２］少なくとも片面の算術平均高さ（Ｓａ）が４０ｎｍ以下であり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による結晶融解温度（Ｔｍ）が２５８℃以下である、電池集電体用ポリエステルフィルム。
［３］少なくとも片面の最大高さ粗さ（Ｒｚ）が４７０ｎｍ以下であり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による結晶融解温度（Ｔｍ）が２５８℃以下である、電池集電体用ポリエステルフィルム。
［４］少なくとも片面の最大断面高さ（Ｒｔ）が１４００ｎｍ以下であり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による結晶融解温度（Ｔｍ）が２５８℃以下である、電池集電体用ポリエステルフィルム。
［５］少なくとも片面の最大断面高さ（Ｓｔ）が２８００ｎｍ以下であり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による結晶融解温度（Ｔｍ）が２５８℃以下である、電池集電体用ポリエステルフィルム。
［６］１２０℃、５分間熱処理したときの収縮率が、長手方向(ＭＤ)及び幅方向（ＴＤ）ともに１％以下である、上記［１］～［５］のいずれか１つに記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
［７］１５０℃、１５分間熱処理したときの収縮率が、長手方向(ＭＤ)及び幅方向（ＴＤ）ともに２％以下である、上記［１］～［６］のいずれか１つに記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
［８］ポリエチレンナフタレート系共重合体（Ａ）を含む、上記［１］～［７］のいずれか１つに記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
［９］ポリエステルフィルムにおける前記ポリエチレンナフタレート系共重合体（Ａ）の含有量が５０質量％以上である、上記［８］に記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
［１０］前記ポリエチレンナフタレート系共重合体（Ａ）が、ジカルボン酸成分（ａ－１）としてナフタレンジカルボン酸を含み、ジオール成分（ａ－２）としてビスフェノール－エチレンオキサイド付加物とエチレングリコールとを含む、上記［８］又は［９］に記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
［１１］前記ジカルボン酸成分（ａ－１）中に、ナフタレンジカルボン酸を８０モル％以上含有する、上記［１０］に記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
［１２］前記ジオール成分（ａ－２）中に、ビスフェノール－エチレンオキサイド付加物を１モル％以上４９モル％以下含有する、上記［１０］又は［１１］に記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
［１３］厚みが１μｍ以上１２μｍ以下である、上記［１］～［１２］のいずれか１つに記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
［１４］塗布層を有する、上記［１］～［１３］のいずれか１つに記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
［１５］電池がリチウムイオン電池である、上記［１］～［１４］のいずれか１つに記載の電池集電体用ポリエステルフィルム。
［１６］上記［１］～［１５］のいずれか１つに記載の電池集電体用ポリエステルフィルムに金属層を備える、電池集電体用フィルム箔。
［１７］前記金属層が、銅又はアルミニウムからなる、上記［１６］に記載の電池集電体用フィルム箔。
［１８］前記金属層が、蒸着、メッキ又はスパッタのいずれかにより設けられる、上記［１６］又は［１７］に記載の電池集電体用フィルム箔。
［１９］前記金属層が、二層構成である、上記［１６］～［１８］のいずれか１つに記載の電池集電体用フィルム箔。
［２０］
電池がリチウムイオン電池である、請求項１６～１９のいずれか１つに記載の電池集電体用フィルム箔。
［２１］上記［１６］～［２０］のいずれか１つに記載の電池集電体用フィルム箔の金属層上に電極層を備える、電池集電体。
［２２］電池がリチウムイオン電池である、上記［２１］に記載の電池集電体。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、銅やアルミニウム等の金属層を蒸着等により設けた場合でもカールを抑制でき、溶融による短絡時電流遮断機能を向上させることで暴走反応の停止、防止に寄与できる電池集電体用ポリエステルフィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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