JP2005203294A - Sheathing material for lithium ion battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheathing material for a lithium ion battery, having heat resistance, and heat seal strength which is not lowered even if it is preserved in a high temperature condition, and causing no peeling between aluminum foil and a sealant layer even when packaging a content containing strongly permeable substance. <P>SOLUTION: In a laminate formed by laminating an aluminum foil, an anchor coat layer, an adhesive resin layer, and a sealant layer one by one on one side of a substrate layer, the substrate layer formed of an extended nylon film, boehmite treatment is applied to at least the anchor coat layer side of the aluminum foil, the anchor coat layer is formed of an isocyanate compound, the adhesive resin layer is formed of a homo-type or random copolymer type polypropylene resin, and the sealant layer is formed of a single layered or multiple layered non-stretched polypropylene film both sides of which are formed of a homo-type or random copolymer type polypropylene resin, and is laminated on the anchor coat layer through the adhesive resin layer by a sandwich lamination method. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、工業製品等の包装分野でガスバリアー材としてアルミニウム箔を積層した多層構成からなる積層体に関し、さらに詳しくは、強浸透性物質等を含む内容物を包装した場合であっても、内容物の影響を受けてデラミネーションなどを生じない積層体に関するものである。   The present invention relates to a laminate having a multilayer structure in which aluminum foil is laminated as a gas barrier material in the packaging field of industrial products and the like, more specifically, even when a content containing a strongly permeable substance is packaged, The present invention relates to a laminate that does not cause delamination under the influence of contents.

医薬品や工業製品などの包装材料においては、主にガスバリアー材としてアルミニウム箔が使用され、このアルミニウム箔を基材フィルムとシーラント層の中間に積層した積層材料が多く用いられている。これらの積層材料のアルミニウム箔とシーラント層の積層方法は、アルミニウム箔にポリエチレンイミン系や有機チタン系等のアンカーコート剤を介してシーラント層の樹脂を溶融押出してフィルムを形成し積層する溶融押出ラミネーション法や、アルミニウム箔にポリウレタン系接着剤を介してあらかじめ成膜された樹脂フィルムを積層するドライラミネーション法、あるいはアルミニウム箔に積層されたアンカーコート剤上に高温で押し出された接着樹脂層を介して、あらかじめ成膜された樹脂フィルムを積層するサンドイッチラミネーション法等が一般的である。前記アンカーコート剤やポリウレタン系接着剤を使用して積層した積層材料からなる包装材にリチウムイオン電池を包装した場合、LiPF6 を含んだ強浸透性の電解液がシーラント層を通過し、バリアー性のあるアルミニウム箔の表面で行き止まり、そこの接着剤やアンカーコート剤を膨潤させ、アルミニウム箔とシーラント層間のラミネート強度が低下し、最後にはデラミネーションが生じてしまい、電解液が漏れ出す等の問題があった。前記問題を改善する為に、サンドイッチラミネーション法で、無延伸フィルムからなるシーラント層がアルミニウム箔に積層されたイソシアネート化合物からなるアンカーコート層上に、高温で押し出されたポリエチレン樹脂からなる接着樹脂層を介して積層された積層材料が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2002−343314号公報
In packaging materials such as pharmaceuticals and industrial products, an aluminum foil is mainly used as a gas barrier material, and a laminated material obtained by laminating this aluminum foil between a base film and a sealant layer is often used. The lamination method of aluminum foil and sealant layer of these laminated materials is melt extrusion lamination in which the resin of the sealant layer is melt-extruded to the aluminum foil via an anchor coating agent such as polyethyleneimine type or organic titanium type to form a film and laminate it. Or a dry lamination method in which a resin film previously formed on an aluminum foil via a polyurethane adhesive is laminated, or via an adhesive resin layer extruded at a high temperature on an anchor coating agent laminated on an aluminum foil. A sandwich lamination method of laminating a resin film formed in advance is generally used. When a lithium-ion battery is packaged in a packaging material made of a laminated material laminated using the anchor coating agent or polyurethane adhesive, a strong permeable electrolyte containing LiPF 6 passes through the sealant layer and has a barrier property. The surface of the aluminum foil with a dead end, the adhesive and anchor coating agent there swells, the laminate strength between the aluminum foil and the sealant layer decreases, and finally delamination occurs and the electrolyte leaks, etc. There was a problem. In order to improve the above problem, an adhesive resin layer made of a polyethylene resin extruded at a high temperature is formed on an anchor coat layer made of an isocyanate compound in which a sealant layer made of an unstretched film is laminated on an aluminum foil by a sandwich lamination method. There has been proposed a laminated material that is laminated through (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-343314 A

しかし、前記提案されている積層材料では接着樹脂層の樹脂としてポリエチレン樹脂が使用されているので、積層体全体の耐熱性が劣り、高温状態に保存された時にシーラント層同士のヒートシール強度が低下してしまう等の欠点を有していた。   However, since the proposed laminated material uses polyethylene resin as the resin for the adhesive resin layer, the heat resistance of the entire laminate is inferior, and the heat seal strength between the sealant layers decreases when stored in a high temperature state. It had a drawback such as.

本発明の課題は、シーラント層がサンドイッチラミネーション法で積層されたもので、耐熱性があって、高温状態で保存されてもシーラント層同士のヒートシール強度が低下せず、かつ、強浸透性物質を含む内容物を長期間包装した場合でもアルミニウム箔とシーラント層間のデラミネーションがないリチウムイオン電池用外装材を提供することにある。   An object of the present invention is that a sealant layer is laminated by a sandwich lamination method, has heat resistance, does not decrease the heat seal strength between sealant layers even when stored at a high temperature, and is a strong penetrating substance. It is an object of the present invention to provide an outer packaging material for a lithium ion battery that does not have delamination between an aluminum foil and a sealant layer even when the contents containing the material are packaged for a long period of time.

本発明の請求項1に係る発明は、基材層の一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、接着樹脂層、シーラント層が順次積層された積層体において、基材層がインフレーション法で成膜された延伸ナイロンフィルムからなり、アルミニウム箔の少なくともアンカーコート層側がベーマイト処理されており、アンカーコート層がイソシアネート化合物からなり、接着樹脂層がホモタイプ若しくはランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂からなり、シーラント層が両外面がホモタイプ若しくはランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂からなる単層あるいは多層の無延伸ポリプロピレンフィルムからなることを特徴
とするリチウムイオン電池用外装材である。
The invention according to claim 1 of the present invention is a laminate in which an aluminum foil, an anchor coat layer, an adhesive resin layer, and a sealant layer are sequentially laminated on one surface of a substrate layer, and the substrate layer is formed by an inflation method. Made of stretched nylon film, at least the anchor coat layer side of the aluminum foil is boehmite treated, the anchor coat layer is made of an isocyanate compound, the adhesive resin layer is made of a homo-type or random copolymer type polypropylene resin, and the sealant layer is made An outer packaging material for a lithium ion battery, characterized in that both outer surfaces are made of a single-layer or multilayer unstretched polypropylene film made of a homo-type or random copolymer-type polypropylene resin.

本発明の請求項2に係る発明は、上記請求項1に係る発明において、前記接着樹脂層のポリプロピレン樹脂が樹脂温度280〜310℃で押し出され、積層されていることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。   The invention according to claim 2 of the present invention is the lithium ion battery according to claim 1, wherein the polypropylene resin of the adhesive resin layer is extruded and laminated at a resin temperature of 280 to 310 ° C. It is an exterior material.

本発明の請求項3に係る発明は、上記請求項1又は請求項2に係る発明において、前記シーラント層の無延伸ポリプロピレンフィルムが、アルミニウム箔に積層されたアンカーコート層上に、接着樹脂層を介してサンドイッチラミネーション法により積層されていることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材である。   The invention according to claim 3 of the present invention is the invention according to claim 1 or 2, wherein the non-stretched polypropylene film of the sealant layer is provided with an adhesive resin layer on the anchor coat layer laminated on the aluminum foil. And an outer packaging material for a lithium ion battery, which is laminated by a sandwich lamination method.

本発明のリチウムイオン用外装材は、基材層の一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、接着樹脂層、シーラント層が順次積層された積層体において、基材層がインフレーション法で成膜された延伸ナイロンフィルムからなり、アルミニウム箔の少なくともアンカーコート層側がベーマイト処理されており、アンカーコート層がイソシアネート化合物からなり、接着樹脂層がホモタイプ若しくはランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂からなり、シーラント層が両外面がホモタイプ若しくはランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂からなる単層あるいは多層の無延伸ポリプロピレンフィルムからなると共に、アルミニウム箔に積層されたアンカーコート層上に、樹脂温度280〜310℃で押し出されたポリプロピレン樹脂からなる接着樹脂層を介してサンドイッチラミネーション法により積層されているので、生産効率も良く、積層体の耐熱性も良好で、シーラント層同士のヒートシール強度も強く、この積層体を用いて、強浸透性物質である電解液等を含む内容物を長期間包装しても、アルミニウム箔とシーラント層のデラミネーションが発生せず、さらに高温状態に保存された時もシーラント層同士のヒートシール強度が低下しない。また、シーラント層のフィルムとして、両外面が接着樹脂層に使用した樹脂と同一タイプの樹脂からなるフィルムを使用すれば、接着樹脂層とシーラント層の接着がより強固になり、耐内容物性が更に向上する。従って、強浸透性物質等を含有するその他の工業製品(例えば殺菌剤、発布剤)等の包装材料としても使用可能である。   The lithium ion exterior material of the present invention is a laminate in which an aluminum foil, an anchor coat layer, an adhesive resin layer, and a sealant layer are sequentially laminated on one surface of a substrate layer, and the substrate layer is formed by an inflation method. Made of stretched nylon film, at least the anchor coat layer side of the aluminum foil is boehmite treated, the anchor coat layer is made of an isocyanate compound, the adhesive resin layer is made of a homo-type or random copolymer type polypropylene resin, and the sealant layers are both Polypropylene resin whose outer surface is made of a single-layer or multilayer unstretched polypropylene film made of a homo-type or random copolymer-type polypropylene resin and extruded on an anchor coat layer laminated on an aluminum foil at a resin temperature of 280 to 310 ° C. Or Is laminated by the sandwich lamination method through the adhesive resin layer, so that the production efficiency is good, the heat resistance of the laminate is good, the heat seal strength between the sealant layers is also strong, and using this laminate, strong penetration Even if the contents containing the electrolyte, which is a functional substance, are packaged for a long period of time, the delamination of the aluminum foil and the sealant layer does not occur, and the heat seal strength between the sealant layers decreases even when stored at high temperatures do not do. In addition, if a film made of the same type of resin as the resin used for the adhesive resin layer is used as the sealant layer film, the adhesion between the adhesive resin layer and the sealant layer becomes stronger, and the content resistance is further improved. improves. Therefore, it can also be used as a packaging material for other industrial products (for example, bactericides and foaming agents) containing strong osmotic substances.

本発明のリチウムイオン電池用外装材を、実施の形態に沿って以下に詳細に説明する。   The outer packaging material for a lithium ion battery of the present invention will be described in detail below along the embodiment.

図1は本発明のリチウムイオン電池用外装材の一実施形態を示す側断面図であり、厚み方向の順に、基材層(1)、接着剤層(2)、アルミニウム箔(3)、アンカーコート層(4)、接着樹脂層(5)、シーラント層(6)が積層されている。   FIG. 1 is a side cross-sectional view showing an embodiment of a packaging material for a lithium ion battery of the present invention. In the order of thickness, a base material layer (1), an adhesive layer (2), an aluminum foil (3), an anchor A coat layer (4), an adhesive resin layer (5), and a sealant layer (6) are laminated.

前記基材層(1)は、インフレーション法で成膜された延伸ナイロンフィルム(ONyフィルム)からなっている。フィルムの厚みは、15〜25μmの範囲のものが利用できる。前記の如く基材層に延伸ナイロンフィルムを使用しているので、積層体の突き刺し強度他の各種機械的強度も強く、この積層体を用いて冷間成形する場合でも成形性が良い。   The base material layer (1) is made of a stretched nylon film (ONy film) formed by an inflation method. A film having a thickness in the range of 15 to 25 μm can be used. Since the stretched nylon film is used for the base material layer as described above, the piercing strength of the laminate and other various mechanical strengths are also strong, and the moldability is good even when cold forming using this laminate.

前記接着剤層(2)には、一般的に水酸基を持った主剤とイソシアネート基を持った硬化剤とを混合した二液混合型接着剤を主に使用し、塗布方法としてはグラビアコート法、ロールコート法などで塗布する。接着剤の塗布量は1〜5g/m2( 乾燥状態)である。 For the adhesive layer (2), a two-component mixed adhesive in which a main agent having a hydroxyl group and a curing agent having an isocyanate group are generally used is mainly used. As a coating method, a gravure coating method, Apply by roll coating. The application amount of the adhesive is 1 to 5 g / m 2 (dry state).

前記アルミニウム箔(3)は、少なくともアンカーコート層側の面がベーマイト処理されている軟質のアルミニウム合金箔で、種類としてはJIS−H−4160に規定されている合金番号8021若しくは合金番号8079の軟質のアルミニウム合金箔が好ましく、厚みとしては7〜100μmの範囲のものが利用できる。   The aluminum foil (3) is a soft aluminum alloy foil in which at least the surface on the anchor coat layer side is boehmite-treated, and the type is a soft alloy of alloy number 8021 or alloy number 8079 defined in JIS-H-4160. An aluminum alloy foil is preferable, and a thickness in the range of 7 to 100 μm can be used.

前記アルミニウム箔(3)に施されるベーマイト処理は、アンモニアあるいはトリエタノールアミンなどの添加剤を蒸留水中に0.01〜1.0重量%、好ましくは0.1〜0.5重量%の範囲で添加した処理液を作成し、その処理液を75〜100℃の範囲、好ましくは85〜100℃の範囲、更に好ましくは90〜100℃の範囲で加熱し、アルミニウム箔の片面又は両面を1分以上、好ましくは2分以上、更に好ましくは3分以上処理することで、ベーマイト処理を行ったアルミニウム箔を得ることが出来る。片面を処理する場合は公知のロールコート法等で処理液を片面に塗布し処理する方法で実施し、両面を処理する場合は処理液を入れた処理槽にアルミニウム箔をウエブ方式等で通して処理する方法などで実施する。   In the boehmite treatment applied to the aluminum foil (3), an additive such as ammonia or triethanolamine is added in distilled water in the range of 0.01 to 1.0% by weight, preferably in the range of 0.1 to 0.5% by weight. The treatment liquid added in step 1 is prepared, and the treatment liquid is heated in the range of 75 to 100 ° C, preferably in the range of 85 to 100 ° C, more preferably in the range of 90 to 100 ° C, and one side or both sides of the aluminum foil is 1 The aluminum foil which performed the boehmite process can be obtained by processing for more than minutes, Preferably it is 2 minutes or more, More preferably, it is 3 minutes or more. When processing one side, it is carried out by applying a processing solution to one side by a known roll coating method or the like, and when processing both sides, an aluminum foil is passed through a processing tank containing the processing solution by a web method or the like. Implement by the method of processing.

このベーマイト処理を行うことにより、アルミニウム箔の表面は針状構造になり、またその表面に−OH基を多く存在させることができ、その上に積層する層の樹脂表面の−O−基と水素結合を形成することなどにより、密着強度を向上させることができる。   By performing this boehmite treatment, the surface of the aluminum foil has a needle-like structure, and a large amount of —OH groups can be present on the surface, and —O— groups and hydrogen on the resin surface of the layer laminated thereon can be present. The adhesion strength can be improved by forming a bond.

前記アンカーコート層(4)は、イソシアネート化合物からなっており、使用されるイソシアネート化合物としては、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート等の各種ジイソシアネート系モノマー類と、これらの重合体、誘導体が用いられるが、トリレンジイソシアネートが好ましく使用される。   The anchor coat layer (4) is made of an isocyanate compound. Examples of the isocyanate compound used include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate. Various diisocyanate monomers such as 4,4-diphenylmethane diisocyanate and polymers and derivatives thereof are used, but tolylene diisocyanate is preferably used.

なお、これらのイソシアネート化合物の塗布量は、従来の二液硬化型ウレタン系接着剤等と同等の塗布量を塗工すると、イソシアネート基(−NCO基)同士の反応が起き、溶剤類に弱い結合を形成する恐れがある。そのため、アルミニウム箔のベーマイト処理面に塗布する厚みは、好ましくは3μm以下、さらに好ましくは1μm以下が好ましい。   In addition, when the application amount of these isocyanate compounds is the same as that of a conventional two-component curable urethane adhesive, a reaction between isocyanate groups (-NCO groups) occurs, and the bond is weak to solvents. There is a risk of forming. Therefore, the thickness applied to the boehmite-treated surface of the aluminum foil is preferably 3 μm or less, more preferably 1 μm or less.

なお、前記アンカーコート層(4)のイソシアネート化合物中の−NCO基と接着樹脂層の樹脂の高温溶融時に生成した−OH基がウレタン結合し、網状構造を形成すること等により、強固な密着性が得られ、各種の有機電解液などに対する優れた耐性を有することになる。   In addition, the -NCO group in the isocyanate compound of the anchor coat layer (4) and the -OH group generated at the time of high-temperature melting of the resin of the adhesive resin layer are urethane-bonded to form a network structure. And has excellent resistance to various organic electrolytes and the like.

前記接着樹脂層(5)は、ホモタイプ若しくはランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂からなると共に、積層される時に樹脂温度280〜310℃で押し出され積層されているので、加工適性も良好で、強固な密着性が得られ、耐熱性も良い。厚さは15〜20μmが好ましい。   The adhesive resin layer (5) is made of a polypropylene resin of a homotype or a random copolymer type, and is extruded and laminated at a resin temperature of 280 to 310 ° C. when laminated. The heat resistance is good. The thickness is preferably 15 to 20 μm.

前記シーラント層(6)は、両外面がホモタイプ若しくはランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂からなる単層あるいは多層の無延伸ポリプロピレンフィルムからなっており、前記接着樹脂層(5)との接着も良く、耐熱性があり、ヒートシール強度も強い。積層方法はアルミニウム箔(3)に積層されたアンカーコート層(4)上に前記接着樹脂層(5)を介してサンドイッチラミネーション法で積層されている。厚さは35〜50μmが好ましい。   The sealant layer (6) is composed of a single-layer or multilayer unstretched polypropylene film made of a homo-type or random copolymer-type polypropylene resin on both outer surfaces, and has good adhesion to the adhesive resin layer (5), and is heat resistant. The heat seal strength is strong. Lamination is performed by sandwich lamination on the anchor coat layer (4) laminated on the aluminum foil (3) with the adhesive resin layer (5) interposed therebetween. The thickness is preferably 35 to 50 μm.

さらに、シーラント層(6)のフィルムとして、両外面が前記接着樹脂層(5)に使用した樹脂と同一タイプのポリプロピレン樹脂からなる無延伸ポリプロピレンフィルムを選定し使用すれば、接着樹脂層(5)の樹脂表面に接着性向上の為の表面処理、例えばオゾン処理などを実施しなくても、非常に強固に接着する。従って、接着樹脂層(5)とシーラント層(6)との接着がより強くなり、高温環境下に保存した場合でもシーラント層同士のヒートシール強度の低下が無く、内容物耐性も向上する。   Furthermore, as a film of the sealant layer (6), if an unstretched polypropylene film made of the same type of polypropylene resin as the resin used for the adhesive resin layer (5) is selected and used, the adhesive resin layer (5) Even if it does not carry out surface treatment for improving adhesiveness, such as ozone treatment, it adheres very firmly to the resin surface. Therefore, the adhesion between the adhesive resin layer (5) and the sealant layer (6) becomes stronger, and even when stored in a high temperature environment, the heat seal strength between the sealant layers does not decrease and the content resistance is improved.

本発明のリチウムイオン電池用外装材を、以下に具体的な実施例に従って説明する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。   The outer packaging material for lithium ion batteries of the present invention will be described below according to specific examples. The present invention is not limited to these examples.

基材層(1)として、インフレーション法で成膜した厚さ25μmの延伸ナイロンフィルム(出光ユニテック(株)、商品名:ユニロンG−100)を使用し、そのフィルムの片面にドライラミネート機を使用してグラビア法で接着剤層(2)として二液反応型ポリウレタン系接着剤(東洋モートン(株)、商品名:TM−K55/10L)を4g/m2( 乾燥状態)塗布し、乾燥した後、アルミニウム箔(3)として、前もって別のコーター機でエタノールアミン0.5重量%含有の95℃温水で箔を3分間表面処理し、両面ベーマイト処理した厚さ40μmのアルミニウム箔(東洋アルミニウム(株)、商品名:CE)を公知の方法で貼り合わせる。続いて、表面処理済みのアルミニウム箔面に、アンカーコート層(4)として、固形分5重量%のトリレンジイソシアネート化合物(東洋モートン(株)、商品名:CAT−10)溶液を、厚み0.3μm(乾燥状態)になるようにグラビア法で塗布、乾燥し、さらに、そのアンカーコート層(4)上に接着樹脂層(5)として、ホモタイプのポリプロピレン樹脂(日本ポリケム(株)、商品名:FL02T)を樹脂温度295℃で厚さ15μmになるように押出して積層し、その上にシーラント層(6)として、厚さ30μmのホモタイプの無延伸ポリプロピレンフィルム(東セロ(株)、商品名:S)を積層し、本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。 As the base material layer (1), a stretched nylon film (Idemitsu Unitech Co., Ltd., trade name: Unilon G-100) formed by an inflation method is used, and a dry laminating machine is used on one side of the film. Then, a two-component reaction type polyurethane adhesive (Toyo Morton Co., Ltd., trade name: TM-K55 / 10L) was applied as an adhesive layer (2) by a gravure method at 4 g / m 2 (dry state) and dried. Thereafter, as an aluminum foil (3), a 40 μm-thick aluminum foil (Toyo Aluminum (both with Toyo aluminum Co., Ltd., trade name: CE) are bonded together by a known method. Subsequently, a tolylene diisocyanate compound (Toyo Morton Co., Ltd., trade name: CAT-10) solution having a solid content of 5% by weight as an anchor coat layer (4) on the surface-treated aluminum foil surface with a thickness of 0. It is applied and dried by a gravure method so as to be 3 μm (dry state), and further, as an adhesive resin layer (5) on the anchor coat layer (4), a homotype polypropylene resin (Nippon Polychem Co., Ltd., trade name: FL02T) was extruded and laminated to a thickness of 15 μm at a resin temperature of 295 ° C., and a 30 μm-thick homo-type unstretched polypropylene film (Tosero Co., Ltd., trade name: S) was formed thereon as a sealant layer (6). ) Was laminated to create a lithium ion battery exterior material of the present invention.

実施例1において、シーラント層(6)として、両面がランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂で、中間がホモタイプのポリプロピレン樹脂からなる三層構成の厚さ30μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(東セロ(株)、商品名:TAF501C)を使用した以外は、同様にして本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。   In Example 1, as the sealant layer (6), an unstretched polypropylene film having a thickness of 30 μm having a three-layer structure composed of a random copolymer type polypropylene resin on both sides and a homo type polypropylene resin on the middle (Tosero Co., Ltd., product) The exterior material for lithium ion batteries of the present invention was prepared in the same manner except that name: TAF501C) was used.

実施例1において、シーラント層(6)として、両面がランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂で、中間がブロック共重合タイプのポリプロピレン樹脂からなる三層構成の厚さ30μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(昭和電工(株)、商品名:アロマーET20)を使用した以外は、同様にして本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。   In Example 1, as the sealant layer (6), an unstretched polypropylene film (Showa Denko (3) with a thickness of 30 μm having a three-layer structure in which both surfaces are made of a random copolymer type polypropylene resin and the middle is made of a block copolymer type polypropylene resin. The exterior material for lithium ion batteries of the present invention was prepared in the same manner except that Co., Ltd., trade name: Aroma ET20) was used.

実施例1において、接着樹脂層(5)の樹脂として、ランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂(日本ポリケム(株)、商品名:FL02C)を使用した以外は、同様にして本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。   In Example 1, for the lithium ion battery of the present invention, except that a random copolymer type polypropylene resin (Nippon Polychem Co., Ltd., trade name: FL02C) was used as the resin of the adhesive resin layer (5). An exterior material was created.

実施例1において、接着樹脂層(5)の樹脂として、ランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂(日本ポリケム(株)、商品名:FL02C)を使用し、シーラント層(6)として、両面がランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂で、中間がホモタイプのポリプロピレン樹脂からなる三層構成の厚さ30μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(東セロ(株)、商品名:TAF501C)を使用した以外は、同様にして本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。   In Example 1, a random copolymer type polypropylene resin (Nippon Polychem Co., Ltd., trade name: FL02C) is used as the resin of the adhesive resin layer (5), and both surfaces are randomly copolymerized as the sealant layer (6). The lithium of the present invention is the same except that an unstretched polypropylene film (Tosero Co., Ltd., trade name: TAF501C) having a thickness of 30 μm and having a three-layer structure consisting of a homo-type polypropylene resin in the middle is used. An ion battery exterior material was prepared.

実施例1において、接着樹脂層(5)の樹脂として、ランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂(日本ポリケム(株)、商品名:FL02C)を使用し、シーラント層(6)として、両面がランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂で、中間がブロック共重合タ
イプのポリプロピレン樹脂からなる三層構成の厚さ30μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(昭和電工(株)、商品名:アロマーET20)を使用した以外は、同様にして本発明のリチウムイオン電池用外装材を作成した。
In Example 1, a random copolymer type polypropylene resin (Nippon Polychem Co., Ltd., trade name: FL02C) is used as the resin of the adhesive resin layer (5), and both surfaces are randomly copolymerized as the sealant layer (6). This is the same except that an unstretched polypropylene film (Showa Denko Co., Ltd., trade name: Aroma ET20) with a thickness of 30 μm and a three-layer structure consisting of a block copolymer type polypropylene resin in the middle is used. Thus, a packaging material for a lithium ion battery of the present invention was prepared.

以下に、本発明の比較用の実施例を説明する。   In the following, comparative examples of the present invention will be described.

アルミニウム箔として、表面をベーマイト処理していない厚さ40μmのアルミニウム箔(東洋アルミ(株))を使用した以外は、実施例1と同様にして比較用のリチウムイオン電池用外装材を作成した。   A comparative lithium ion battery exterior material was prepared in the same manner as in Example 1 except that a 40 μm thick aluminum foil (Toyo Aluminum Co., Ltd.) whose surface was not boehmite-treated was used as the aluminum foil.

アルミニウム箔として、表面をベーマイト処理していない厚さ40μmのアルミニウム箔(東洋アルミ(株))を使用した以外は、実施例4と同様にして比較用のリチウムイオン電池用外装材を作成した。   A comparative lithium ion battery exterior material was prepared in the same manner as in Example 4 except that a 40 μm thick aluminum foil (Toyo Aluminum Co., Ltd.) whose surface was not boehmite-treated was used as the aluminum foil.

接着樹脂層として、低密度ポリエチレン樹脂(三井住友(株)、14P)を樹脂温度320℃で厚さ15μmになるように押し出して積層し、シーラント層として、一方の外面が直鎖状低密度ポリエチレン樹脂とホモタイプのポリプロピレン樹脂のブレンド樹脂で、他方の外面がランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂からなる三層構成の厚さ30μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(出光ユニテック(株)、RS−512)を使用してブレンド樹脂面を接着樹脂側にして積層した以外は、実施例1と同様にして比較用のリチウムイオン電池用外装材を作成した。   As the adhesive resin layer, a low-density polyethylene resin (Sumitomo Mitsui Co., Ltd., 14P) is extruded and laminated to a thickness of 15 μm at a resin temperature of 320 ° C., and one outer surface is a linear low-density polyethylene as a sealant layer. A non-stretched polypropylene film (Idemitsu Unitech Co., Ltd., RS-512) with a thickness of 30 μm and a three-layer structure consisting of a resin and a homo-type polypropylene resin, the other outer surface of which is a random copolymer type polypropylene resin. A comparative lithium ion battery exterior material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the blend resin surface was laminated with the adhesive resin side.

〈評価〉
実施例1〜6の本発明のリチウムイオン電池用外装材及び実施例7〜9の比較用のリチウムイオン電池用外装材を用いて、以下の試験方法によりヒートシール強度、電解液耐性を評価した。その結果を表1に示す。
(1)ヒートシール強度試験
作成した外装材を用いて、そのシーラント層同士を温度190℃、圧力0.2MPaで3秒間シールした試験片を15mm幅にスリットし、テンシロン型引張試験機で引張スピード300mm/minでヒートシール強度を測定した。測定環境は室温環境下及び100℃環境下で実施した。
(2)電解液耐性試験
エチレンカーボネート/エチレンメチルカーボネート=1/1+LiPF6( 1.5N)の電解液中に作成した外装材を15mm×30mmのサイズにカットし、85℃で2週間侵漬し、外装材のアルミニウム箔とシーラント層間のデラミネーションの有無を調査した。
<Evaluation>
Using the outer packaging materials for lithium ion batteries of Examples 1 to 6 and the comparative lithium ion battery packaging materials of Examples 7 to 9, heat seal strength and electrolyte resistance were evaluated by the following test methods. . The results are shown in Table 1.
(1) Heat seal strength test Using the prepared exterior material, the sealant layers were sealed for 3 seconds at a temperature of 190 ° C and a pressure of 0.2 MPa, and a test piece was slit to a width of 15 mm, and the tensile speed was measured with a Tensilon type tensile tester. The heat seal strength was measured at 300 mm / min. The measurement environment was a room temperature environment and a 100 ° C. environment.
(2) Electrolyte resistance test The exterior material made in the electrolyte solution of ethylene carbonate / ethylene methyl carbonate = 1/1 + LiPF 6 (1.5N) was cut into a size of 15mm x 30mm and immersed in at 85 ° C for 2 weeks. The presence or absence of delamination between the aluminum foil of the exterior material and the sealant layer was investigated.

Figure 2005203294
表1の結果から、実施例1〜6の本発明のリチウムイオン電池用外装材は、耐熱性があり、常温環境下及び100℃環境下共にヒートシール強度が強く、外装材の試験片を85℃の電解液中に2週間侵漬後も、アルミニウム箔とシーラント層間のデラミネーションは無い。一方、実施例7〜8の比較用のリチウムイオン電池用外装材はアルミニウム箔がベーマイト処理されていないので、ヒートシール強度も弱く、外装材の試験片を85℃の電解液中に2週間侵漬後に、アルミニウム箔とシーラント層間のデラミネーションが発生し、実施例9の比較用のリチウムイオン電池用外装材は、接着樹脂層の樹脂として低密度ポリエチレン樹脂が使用されているので、耐熱性が劣り、特に100℃環境下ではヒートシール強度が非常に小さくなっている。
Figure 2005203294
From the results of Table 1, the lithium ion battery exterior materials of Examples 1 to 6 of the present invention are heat resistant, have high heat seal strength in both a normal temperature environment and a 100 ° C. environment, and have 85 test pieces of the exterior material. There is no delamination between the aluminum foil and the sealant layer even after immersion in an electrolytic solution at ℃ for 2 weeks. On the other hand, since the aluminum foil is not subjected to the boehmite treatment in the comparative lithium ion battery exterior material of Examples 7 to 8, the heat seal strength is weak, and the test piece of the exterior material is immersed in the electrolyte at 85 ° C. for 2 weeks. After dipping, delamination occurs between the aluminum foil and the sealant layer, and the comparative lithium ion battery exterior material of Example 9 uses a low-density polyethylene resin as the resin for the adhesive resin layer. Inferior, especially in an environment of 100 ° C., the heat seal strength is very small.

本発明のリチウムイオン電池用外装材の一実施形態の側断面図である。It is side sectional drawing of one Embodiment of the exterior material for lithium ion batteries of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…基材層
2…接着剤層
3…アルミニウム箔
4…アンカーコート層
5…接着樹脂層
6…シーラント層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material layer 2 ... Adhesive layer 3 ... Aluminum foil 4 ... Anchor coat layer 5 ... Adhesive resin layer 6 ... Sealant layer

Claims (3)

基材層の一方の面にアルミニウム箔、アンカーコート層、接着樹脂層、シーラント層が順次積層された積層体において、基材層がインフレーション法で成膜された延伸ナイロンフィルムからなり、アルミニウム箔の少なくともアンカーコート層側がベーマイト処理されており、アンカーコート層がイソシアネート化合物からなり、接着樹脂層がホモタイプ若しくはランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂からなり、シーラント層が両外面がホモタイプ若しくはランダム共重合タイプのポリプロピレン樹脂からなる単層あるいは多層の無延伸ポリプロピレンフィルムからなることを特徴とするリチウムイオン電池用外装材。   In a laminate in which an aluminum foil, an anchor coat layer, an adhesive resin layer, and a sealant layer are sequentially laminated on one surface of the base material layer, the base material layer is composed of a stretched nylon film formed by an inflation method. At least the anchor coat layer side is boehmite treated, the anchor coat layer is made of an isocyanate compound, the adhesive resin layer is made of a homo-type or random copolymer type polypropylene resin, and the sealant layer is a homo-type or random copolymer type polypropylene on both outer surfaces. An exterior material for a lithium ion battery, comprising a single-layer or multilayer unstretched polypropylene film made of a resin. 前記接着樹脂層のポリプロピレン樹脂が樹脂温度280〜310℃で押し出され、積層されていることを特徴とする請求項1記載のリチウムイオン電池用外装材。   The exterior material for a lithium ion battery according to claim 1, wherein the polypropylene resin of the adhesive resin layer is extruded and laminated at a resin temperature of 280 to 310 ° C. 前記シーラント層の無延伸ポリプロピレンフィルムが、アルミニウム箔に積層されたアンカーコート層上に、接着樹脂層を介してサンドイッチラミネーション法により積層されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のリチウムイオン電池用外装材。   The unstretched polypropylene film of the sealant layer is laminated on an anchor coat layer laminated on an aluminum foil by a sandwich lamination method through an adhesive resin layer. Exterior material for lithium-ion batteries.
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