CN104272491A - 锂离子电池用封装材料以及使用锂离子电池用封装材料的锂离子电池的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种锂离子电池用封装材料，具有基材层、和在所述基材层的一面上依次层叠的第1粘接层、金属箔层、防腐蚀处理层、第2粘接层、以及密封层，并且，在拉伸试验(在23℃、40％RH的环境下，将所述基材层的试样保持24小时后，在23℃、40％RH的环境下，在所述试样的宽度为15mm、标点间距离为50mm、拉伸速度为100mm/分的条件下进行拉伸试验，测定所述试样的拉伸伸长率以及拉伸应力)中，所述试样的MD方向和TD方向中任意一者即第1方向上的拉伸伸长率相对于所述试样的长度为50％以上不足80％，并且，与所述第1方向垂直的第2方向上的拉伸应力为150MPa以上230MPa以下。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池用封装材料以及使用锂离子电池用封装材料的锂离子电池的制造方法。
本申请要求2012年5月10日在日本提出的专利申请2012-108355号的优先权，其内容以引用方式并入本文。
背景技术
作为二次电池，已知的是镍氢电池、铅蓄电池，然而，由于便携机器的小型化或设置空间的限制等，二次电池必须小型化。因此，能量密度高的锂离子电池备受关注。作为锂离子电池用封装材料(下面简称为“封装材料”)，传统上使用金属制的罐，但正在采用能满足轻量、散热性高、低成本的多层膜。
锂离子电池的电解液可以由诸如碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等非质子溶剂，和电解质构成。另外，作为电解质的锂盐，可使用LiPF6、LiBF4等锂盐。但是，这些锂盐与水经过水解反应生成氢氟酸。氢氟酸有时会引起电池部件的金属面的腐蚀、由多层膜制成的封装材料的各层之间的层压强度的降低。
因此，在由多层膜制成的封装材料中，在内部设置铝箔层从而抑制水分从该封装材料表面进入电池内。例如，已知这样的封装材料：其中，依次层叠有具有耐热性的基材层/第1粘接层/铝箔层/防止氢氟酸引起的腐蚀的防腐蚀处理层/第2粘接层/密封层。使用了所述封装材料的锂离子电池称为铝层压型锂离子电池。
作为铝层压型锂离子电池，例如，已知这样的压花(エンボス)型的锂离子电池：在封装材料的一部分上通过冷间成型而形成凹部，在所述凹部内容纳电池内容物(正极、隔板、负极、电解液等)，将封装材料的剩余部分折回，并将边缘部分通过热封而密封。另外，近年来，为了提高能量密度，还制造了这样的锂离子电池：在贴合在一起的两个封装材料的两者上都形成凹部，从而可容纳更多的电池内容物。
锂离子电池的能量密度随着通过冷间成型形成的凹部加深而变高。但是，随着所形成的凹部的加深，在成型时封装材料容易产生针孔或断裂。因此，在封装材料的基材层中使用了双轴拉伸聚酰胺薄膜对金属箔进行保护。
这里，作为成型性提高的例子，提出了在基材层中采用在0°、45°、90°、135°这四个方向的拉伸试验中直到断裂为止的拉伸强度为150MPa、且所述4个方向的伸长率为80％以上的薄膜(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3567230号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1的技术中，关于成型加工后的扭曲没有任何考虑。因此存在这样的问题：在将封装材料拉伸从而进行成型加工时，由于拉伸过的基材层趋于回复到原始状态，因此不能改善所产生的扭曲。
本发明的目的在于解决上述问题，并提供锂离子电池用封装材料以及使用锂离子电池用封装材料的锂离子电池的制造方法，所述锂离子电池用封装材料能够维持优异的成型性，并且可以降低成型加工后的扭曲量。
解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明提出了以下方案。
在本发明的一个方案的锂离子电池用封装材料中，具有基材层、和所述基材层的另一面上依次层叠的第1粘接层、金属箔层、防腐蚀处理层、第2粘接层、以及密封层，并且，在下述拉伸试验中，作为所述基材层的试样的MD方向和TD方向中任意一者即第1方向上的拉伸伸长率相对于所述试样的长度为50％以上不足80％，并且，与所述第1方向垂直的第2方向的拉伸应力为150MPa以上230MPa以下。
拉伸试验：
在23℃、40％RH的环境下将所述试样保持24小时后，在23℃、40％RH的环境下，在所述试样的宽度为15mm、标点间距离为50mm、拉伸速度为100mm/分的条件下进行拉伸试验，测定所述试样的拉伸伸长率以及拉伸应力。
在本发明的一个方案中，若基材层的拉伸试验中MD方向和TD方向中任意一者即第1方向的拉伸伸长率为50％以上，则可以防止由成型时的封装材料的拉伸引起的基材层断裂。
另外，若拉伸伸长率不足80％，则可以维持基材层的强度，并可提高成型性。
此外，若拉伸试验中另一方向(与所述第1方向垂直的第2方向)的拉伸应力为150MPa以上230MPa以下，则可抑制成型加工后的封装材料的收缩，并且可以减少封装材料的扭曲。
另外，在本发明的一个方案的锂离子电池用封装材料中，所述基材层优选由聚酰胺或者聚酯形成，并且所述基材层的厚度为10μm以上40μm以下。
在本发明的一个方案中，通过使基材层的厚度为10μm以上，可提高封装材料成型性。
另外，通过使基材层的厚度为40μm以下，由于可以抑制被基材层的成型加工所拉伸的位置的收缩率，因此可维持成型加工后的封装材料的形状，并可减小封装材料的扭曲量。
此外，在本发明的一个方案的锂离子电池用封装材料中，所述基材层优选为经逐次双轴拉伸法所拉伸的薄膜。
在本发明的一个方案中，由于基材层的机械性能具有各向异性，因此可抑制成型加工后的封装材料的收缩，并可减小封装材料的扭曲量。
并且，在使用了本发明的一个方案的锂离子电池用封装材料的锂离子电池的制造方法中，对所述封装材料进行成型加工，以使得与所述基材层的拉伸应力为150MPa以上350MPa以下的方向垂直的方向的部位成为折叠部(例如，以使得成为折叠盖部的部位与成型加工区域的边缘部重合)。
由此，该封装材料可以抑制成型加工后的封装材料的收缩，并可减少封装材料的扭曲量。
发明效果
根据本发明的锂离子电池用封装材料，可通过维持基材层的柔软性和强度使封装材料维持优异的成型性，并通过抑制成型加工后的封装材料的收缩从而减少封装材料的扭曲量。
附图简要说明
[图1]为示意性地示出本发明的锂离子电池用封装材料的构成的截面图。
[图2]为示意性地示出本发明的锂离子电池用封装材料的成型加工区域的平面图。
[图3]为从纸面底侧看图2时的截面图。
具体实施方式
以下，参考图1对本发明所述的实施方案进行说明。
如图1所示，本实施方案的锂离子电池用封装材料1(以下，称为“封装材料1”)为这样的层叠体：在具有片状的基材层11的一面上，依次层叠同样分别具有片状的第1粘接层12、金属箔层13、防腐蚀处理层14、第2粘接层15以及密封层16。封装材料1中基材层11为最外层、密封层16为最内层。即，封装材料1将基材层11配置在电池的外部侧(外面)、将密封层16配置在电池的内部侧(内面)而使用。
[基材层11]
基材层11的作用在于：在制造锂离子电池时的密封工序中赋予耐热性，并在加工或流通时抑制可能发生的针孔。
基材层11由在下述拉伸试验中的MD方向和TD方向中任意一者的方向(第1方向)的拉伸伸长率为50％以上不足80％，并且，另一方向(与所述第1方向垂直的第2方向)的拉伸应力为150MPa以上230MPa以下的树脂薄膜形成。
需要说明的是，优选将基材层11在下述拉伸试验中的TD方向的拉伸伸长率设为50％以上不足80％，并将MD方向的拉伸应力设为150MPa以上230MPa以下。
此外，优选将基材层11的TD方向的拉伸伸长率设为75％，并将MD方向的拉伸应力设为200MPa以下。
此处，MD方向是Machine Direction(加工方向)的简称，即基材层11的制造过程中的流动方向。TD方向是Transverse Direction(横向)的简称，即与MD方向垂直的方向。
(拉伸试验)
在23℃、40％RH的环境下将所述基材层的试样保持24小时后，在23℃、40％RH的环境下，在试样宽度为15mm、标点间距离为50mm、拉伸速度为100mm/分的条件下进行所述试样的拉伸试验，测定所述试样的拉伸伸长率以及所述试样的拉伸应力。
为了进行薄且尖锐的形状的成型，基材11优选使用强度高、伸长率大、并且质软的聚酰胺(尼龙)或者聚酯的薄膜。此外，从穿刺强度、冲击强度优异的方面考虑，更优选为双轴拉伸尼龙(ONy)薄膜或者双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。
其中，还更优选为成型性更加优异的双轴拉伸尼龙薄膜。
基材层11的厚度优选为10～40μm，更优选为20μm～35μm。若基材层11的厚度为10μm以上，则成型性优异。若基材层11的厚度为40μm以下，则由基材层11的成型加工引起的拉伸的位置的收缩不会变得较大，并且封装材料1可以维持成型加工后的形状。
作为基材层11，从减少封装材料1的成型加工后的扭曲量的观点出发，优选为经逐次双轴拉伸法拉伸的、具有各向异性的机械性能的逐次双轴拉伸尼龙薄膜。
[第1粘接层12]
第1粘接层12是粘接基材层11和金属箔层13的层。
作为构成第1粘接层12的粘接材料，优选的是，使作为固化剂的二官能以上的芳香族系或脂肪族系异氰酸酯化合物与聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯酸多元醇等主剂发生作用而得到的二液固化型聚氨酯系粘接剂。
在涂布后，所述聚氨酯系粘接剂在(例如)40℃下进行4天以上的熟化，主剂的羟基与固化剂的异氰酸酯基的反应进行，从而可以形成牢固的粘接。
在粘接强度、加工性等方面，或者为了获得追随性(为了即使设置有第1粘接层12的部件发生变形、伸缩，也不会剥离而是在部件上可靠地形成第1粘接层12)，第1粘接层12的厚度优选为1～10μm，更优选为3～7μm。
[金属箔层13]
作为金属箔层13，可以使用铝、不锈钢等各种金属箔，从防湿性、延展性等加工性以及成本方面考虑，优选铝箔。作为铝箔，可以使用一般的软质铝箔。其中，从耐针孔性、以及成型时的延展性优异方面考虑，优选含有铁的铝箔。
含有铁的铝箔(100质量％)中的铁的含量优选为0.1～9.0质量％，更优选为0.5～2.0质量％。若铁的含量在0.1质量％以上，则封装材料1的耐针孔性、延展性优异。若铁的含量在9.0质量％以下，则封装材料1的柔软性优异。
从隔离性能、耐针孔性、加工性方面考虑，金属箔层13的厚度优选为9～200μm，更优选为15～100μm。
[防腐蚀处理层14]
防腐蚀处理层14起到抑制由电解液、或者电解液与水分反应所产生的氢氟酸引起的金属箔层13腐蚀的作用。另外，起到提高金属箔层13与第2粘接层15的粘合力的作用。
作为防腐蚀处理层14，优选由涂布型、或浸渍型的耐酸性的防腐蚀处理剂形成的涂膜。所述涂膜使得金属箔层13对酸的防腐蚀效果优异。另外，通过锚定效应，金属箔层13与第2粘接层15的粘合力更牢固，因此可获得对电解液等内容物优异的耐性。另外，根据所需功能，可以在第1粘接层12与金属箔层13之间追加防腐蚀处理层14。
作为所述涂膜，例如可列举：通过由氧化铈、磷酸盐和各种热固性树脂构成的防腐蚀处理剂进行的二氧化铈溶胶处理而形成的涂膜；通过由铬酸盐、磷酸盐、氟化物和各种热固性树脂构成的防腐蚀处理剂进行的铬酸盐处理而形成的涂膜等。
需要说明的是，防腐蚀处理层14并不限定于所述涂膜，只要是可充分得到金属箔层13的耐腐蚀性的涂膜即可。例如，也可以是通过磷酸盐处理、勃姆石处理等形成的涂膜。
防腐蚀处理层14可以是单层，也可以是多层。另外，也可以向防腐蚀处理层14中添加硅烷系偶联剂等添加剂。
从防腐蚀功能以及作为锚的功能的方面考虑，防腐蚀处理层14的厚度优选为10nm～5μm，更优选为20～500nm。
[第2粘接层15]
第2粘接层15是将形成有防腐蚀处理层14的金属箔层13和密封层16粘接的层。根据形成第2粘接层15的粘接成分，封装材料1大体分为热层压结构和干式层压结构。
作为形成热层压结构中的第2粘接层15的粘接成分，优选的是用马来酸酐等酸将聚烯烃系树脂进行接枝改性而得到的酸改性聚烯烃系树脂。由于在无极性的聚烯烃系树脂的一部分中导入了极性基，因此酸改性聚烯烃系树脂能够牢固地粘合于由聚烯烃系树脂膜等形成的无极性的密封层16和具有极性的防腐蚀处理层14两者。另外，通过使用酸改性聚烯烃系树脂，提高了对电解液等内容物的耐性，即使在电池内部产生了氢氟酸，也易于防止由第2粘接层15的劣化引起的防腐蚀处理层14和密封层16之间粘合力的降低。
第2粘接层15中所使用的酸改性聚烯烃系树脂可以是一种，也可以是两种以上。
作为用于酸改性聚烯烃系树脂的聚烯烃系树脂，例如可列举：低密度、中密度、高密度的聚乙烯；乙烯-α烯烃共聚物；均聚、嵌段或无规聚丙烯；丙烯-α烯烃共聚物等。另外，也可以使用使丙烯酸或甲基丙烯酸等极性分子与所述化合物共聚而成的共聚物、交联聚烯烃等聚合物等。
作为对所述聚烯烃系树脂进行改性的酸，可列举羧酸、环氧化合物、酸酐等，优选为马来酸酐。
从即使电解液浸透进来也易于维持密封层16和金属箔层13的粘合力的方面考虑，作为构成具有热层压结构的第2粘接层15的粘接成分，优选的是用马来酸酐对聚烯烃系树脂进行了接枝改性的马来酸酐改性聚烯烃系树脂，特别优选马来酸酐改性聚丙烯。
马来酸酐改性聚丙烯中由马来酸酐引起的改性率(相对于马来酸酐改性聚丙烯的总质量，来自于马来酸酐的部分的质量)优选为0.1～20质量％，更优选为0.3～5质量％。
优选的是，在具有热层压结构的第2粘接层15中含有苯乙烯系或烯烃系弹性体。由此能够预期的是，容易抑制冷间成型时第2粘接层15中产生裂纹而使封装材料白化、通过濡湿性的改善而提高防腐蚀处理层14与密封层16的粘合力、通过各向异性的减少而提高第2粘接层15的制膜性等。这些弹性体优选在酸改性聚烯烃系树脂中以纳米级(纳米尺寸)分散、相溶。
具有热层压结构的第2粘接层15可以通过挤出装置对所述粘接成分进行挤出而形成。
优选的是，具有热层压结构的第2粘接层15的粘接成分的熔体流动速率(MFR)在230℃、2.16kgf的条件下为4～30g/10分钟。
具有热层压结构的第2粘接层15的厚度优选为2～50μm。
作为具有干式层压结构的第2粘接层15的粘接成分，例如可列举：与第1粘接层12中所列举的化合物相同的二液固化型的聚氨酯系粘接剂。
具有干式层压结构的第2粘接层15由于具有酯基或氨基甲酸酯基等水解性高的键合部，因此在要求更高可靠性的用途中，优选具有热层压结构的第2粘接层15。
[密封层]
密封层16是在封装材料1中通过热封而赋予密封性的层。
作为密封层16，可列举由聚烯烃系树脂、或者使马来酸酐等酸对聚烯烃系树脂进行接枝改性而获得的酸改性聚烯烃系树脂所构成的树脂膜。
作为所述聚烯烃系树脂，例如，可列举：低密度、中密度、高密度的聚乙烯；乙烯-α烯烃共聚物；均聚、嵌段或无规聚丙烯；丙烯-α烯烃共聚物等。这些聚烯烃系树脂可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。
作为酸改性聚烯烃系树脂，例如可列举与第2粘接层15中所列举的化合物相同的化合物。
密封层16可以是单层膜，也可以是多层膜，可根据需要的功能而选择。例如，在赋予防湿性方面，可以使用夹杂有乙烯-环状烯烃共聚物或聚甲基戊烯等树脂的多层膜。
另外，密封层16也可以配合有阻燃剂、增滑剂、防结块剂、抗氧化剂、光稳定剂、增粘剂等各种添加剂。
密封层16的厚度优选为10～100μm，更优选为20～60μm。
作为封装材料1，虽然可以是通过干式层压在第2粘接层15上层叠有密封层16的封装材料，但从提高粘接性方面考虑，优选的是第2粘接层15由酸改性聚烯烃系树脂构成，并且通过夹心式层压而在第2粘接层15上层叠密封层16。
[制造方法]
下面对封装材料1的制造方法进行说明。但是封装材料1的制造方法并不限定于以下方法。
作为封装材料1的制造方法，例如可列举具有下述工序(1)～(3)的方法。
工序(1)在金属箔层13上形成防腐蚀处理层14的工序。
工序(2)在金属箔层13的形成有防腐蚀处理层14的面的相反面上，隔着第1粘接层12而粘贴基材层11的工序。
工序(3)在金属箔层13的形成有防腐蚀处理层14的面上，隔着第2粘接层15而粘贴密封层16的工序。
(工序(1))
在金属箔层13的一个面上涂布防腐蚀处理剂，进行干燥从而形成防腐蚀处理层14。作为防腐蚀处理剂，例如可列举上述二氧化铈溶胶处理用防腐蚀处理剂、铬酸盐处理用防腐蚀处理剂等。
防腐蚀处理剂的涂布方法没有特别限定，可以采用凹版涂布、逆转辊涂布、辊涂、棒涂等各种方法。
(工序(2))
在金属箔层13的形成有防腐蚀处理层14的面的相反面上，使用形成第1粘接层12的粘接剂，利用干式层压等方法粘贴基材层11。
在工序(2)中，为了促进粘接性，也可以在室温～100℃的范围进行熟化(养护)处理。
(工序(3))
向依次层叠有基材层11、第1粘接层12、金属箔层13以及防腐蚀处理层14的层叠体的防腐蚀处理层14的一侧，通过挤出层压法形成第2粘接层15，并粘贴形成密封层16的树脂膜。密封层16的层叠优选通过夹心式层压法进行。
通过上述工序(1)～(3)，可获得封装材料1。
需要说明的是，封装材料1的制造方法的工序顺序并不限定于依次实施所述(1)～(3)的方法。例如，也可以在进行工序(2)之后进行工序(1)。
以下，基于图2以及图3，对使用了本实施方案的封装材料1的锂离子电池的制造方法中的封装材料1的成型加工方法的一个例子进行说明。
需要说明的是，这里，对锂离子电池制造过程中形成成型加工区域17的成型加工方法进行说明，该成型加工区域17在从上部(厚度方向)看封装材料1的情况下为矩形的凹部。
即，该成型加工区域17，通过(例如)具有矩形的压力面的挤压部件对封装材料1的一部分向封装材料1的厚度方向挤压从而形成。另外，挤压区域，即成型加工区域17通过配置在偏向切成片状的封装材料1的一侧的部位(第1部位)，并将成型加工后的另一侧的部位(第2部分)折叠，从而可将该第2部位形成为盖。
此外，优选的是，作为成为这种折叠部的部位(线条部)垂直于基材层11的拉伸应力为150MPa以上350MPa以下的方向。
在进行这种封装材料的成型加工之后，通过对封装材料1进行以下工序从而制造锂离子电池。
即，形成作为上述工序那样的凹部的成型加工区域17之后，向所述凹部的内部放入正极、隔板以及负极，并将封装材料折叠，使密封层以相对的方式重合，将重合过的封装材料的边缘的两边热封。此后，在真空状态下，从封装材料的剩下的一边注入电解液，并将封装材料剩下的一边重合、热封从而密封，从而得到锂离子电池。
需要说明的是，本发明的锂离子电池用封装材料所适用的锂离子电池的制造方法，不限于上述方法。
根据上述封装材料1，通过使基材层11的拉伸试验中的基材层的试样的TD方向的拉伸伸长率为75％，可防止封装材料1的拉伸过度或拉伸不足，并可提高封装材料1的成型性。
此外，通过使基材层11的拉伸试验中的基材层的试样的MD方向的拉伸应力为200MPa，可实现成型加工后的扭曲量的减少。
另外，通过使基材层11的厚度为20μm～35μm，可在提高封装材料1的成型性的同时，实现成型加工后的封装材料1的扭曲量的减少。
此外，通过基材层11为逐次双轴拉伸尼龙薄膜，该基材层11的机械性能具有各向异性，并可实现成型加工后的封装材料1的扭曲量的减少。
并且，根据本实施方案的锂离子电池的制造方法，通过进行成型加工使得与基材层11的拉伸应力为150MPa以上350MPa以下的方向垂直的方向成为折叠部，可实现成型加工后的扭曲量的减少。
实施例
以下，通过实施例详细地说明本发明，但本发明并不限定于以下的记载。
[使用材料]
以下示出本实施例中所使用的材料。
(基材层11)
基材A-1：逐次双轴拉伸Ny薄膜
基材A-2：逐次双轴拉伸Ny薄膜
基材A-3：逐次双轴拉伸Ny薄膜
基材A-4：管式法双轴拉伸Ny薄膜
(第1粘接层12)
粘接剂B-1：聚氨酯系粘接剂(商品名“A525/A50”，三井化学聚氨酯公司制)。
(金属箔层13)
金属箔C-1：软质铝箔8079材(东洋铝公司制，厚度40μm)。
(防腐蚀处理层14)
处理剂D-1：以氧化铈、磷酸、丙烯酸系树脂为主体的涂布型二氧化铈溶胶处理用处理剂。
(第2粘接层15)
粘接树脂E-1：用马来酸酐接枝改性了的聚丙烯系树脂(商品名“アドマー”、三井化学公司制)。
(密封层16)
膜F-1：成为无拉伸聚丙烯膜(厚度40μm)的内表面的面经电晕处理过的膜。
[封装材料的制作]
在形成为金属箔层13的金属箔C-1的一个面上，涂布处理剂D-1并使其干燥从而形成防腐蚀处理层14。接着，在与金属箔层13的形成有防腐蚀处理层14的面相反的面上，通过使用了粘接剂B-1的干式层压法来粘贴基材A-1～A-4中的任意一个，从而经由第1粘接层12而层叠基材层11。之后，在60℃下进行6天的封装材料的熟化。接着，在所获得的层叠体的防腐蚀处理层14形成的面上，利用挤出装置挤出粘接树脂E-1而形成第2粘接层15，并通过粘贴膜F-1进行夹心式层压而形成密封层16。之后，在160℃、4kg/cm2、2m/分钟的条件下，对所获得的层叠体进行加热压接，由此制成封装材料1。
[拉伸评价]
对于基材层11中所用的各树脂膜，在23℃、40％RH的环境下将基材层11的试样保持24小时后，在23℃、40％RH的环境下进行拉伸试验(试样的宽度15mm、标点间距离50mm、拉伸速度100mm/分钟)，从而测定MD方向和TD方向的拉伸伸长率和拉伸应力。
[成型性的评价]
将各例子中所获得的封装材料切出150mm×190mm的坯料形状(平面形状)，在23℃、40％RH的成型环境下，在改变成型深度的同时进行冷间成型，并评价成型性。
作为冲头，使用形状为100mm×150mm、冲头角R(RCP)为1.5mm、冲头肩R(RP)为0.75mm、冲模肩R(RD)为0.75mm的模具。按照下面的基准进行评价。
“优异”：在封装材料1中不产生断裂、裂纹，并且可以进行成型深度为7mm以上的深绞成型。
“良”：在封装材料1中不产生断裂、裂纹，并且可以进行成型深度为5mm以上不足7mm的深绞成型。
“不良”：在进行成型深度不足5mm的深绞成型时，封装材料1中产生断裂、裂纹。
[成型加工后扭曲量的评价]
将通过拉伸评价所获得的拉伸伸长率较大的方向作为长边，将各例子中所获得的封装材料切出120mm×260mm的坯料形状(平面形状)，并在23℃、40％RH的成型环境下，使成型深度为4mm，从而进行冷间成型。
这样决定成型区域：其位置使得切成坯料形状的封装材料的一端(切成平面形状的封装材料的外缘)与成型区域的外周的一边相距25mm。在切成坯料形状的封装材料(切成平面形状的封装材料)的一侧的边缘的附近(封装材料的周缘的三边与成型区域的外周的三边距离25mm的位置)形成成型区域。
作为冲头，使用形状为70mm×80mm、冲头角R(RCP)为1.5mm、冲头肩R(RP)为0.75mm、冲模肩R(RD)为0.75mm的模具。
将成型加工过的封装材料相对于平坦的基准面固定使得成型区域的基材层位于上部，并测定自成型加工60分钟后未成型的区域的端部边沿的扭曲量(自基准面的距离)。按照以下评价基准评价扭曲量。
[优异]：封装材料的扭曲量不足50mm。
[良]：封装材料的扭曲量为50mm以上不足100mm。
[不良]：封装材料扭曲量为100mm以上。
[实施例1以及比较例1、2、3]
成型性以及扭曲量的评价结果示于表1。
[表1]
如表1所示，在将基材层的TD方向的拉伸伸长率为75％、基材层的MD方向的拉伸应力为200MPa的逐次双轴拉伸Ny薄膜用于基材层的实施例1中，确认了封装材料的扭曲量的减少。另外，实施例1中所用的封装材料也显示出优异的成型性。
另一方面，基材层的TD方向的伸长率为85％的比较例1中所用的封装材料，由于因拉伸不足而导致薄膜强度降低，因此未能获得充分的成型性。另外，基材层的TD方向的伸长率为45％的比较例2中所用的封装材料，薄膜的柔软性低，并且封装材料由于成型加工而断裂。
此外，对于管式法双轴拉伸Ny薄膜的比较例3所用的封装材料，虽然基材层的TD方向的拉伸伸长率大，但在MD方向以及TD方向上对封装材料进行了方向性没有偏重、且取得了平衡的充分拉伸，因此就成型性而言显示出了优异的结果。另一方面，就封装材料的扭曲量而言，由于基材层的MD方向的拉伸应力较大、为235MPa，因此是非优选的结果。
由以上内容可知，通过将基材层的TD方向的拉伸伸长率为75％、基材层的MD方向的拉伸应力为200MPa的逐次双轴拉伸Ny薄膜用于基材层，在较高地维持封装材料的成型性的同时，可以减少封装材料的扭曲量。
另外，据认为，不仅在此条件下，而且(例如)将基材层的TD方向以及MD方向中任意一个方向(第1方向)的拉伸伸长率设为75％、将另一方向(第2方向)的拉伸应力设为200MPa时，也能获得上述同样的效果。
此外，据认为，(例如)在基材层的TD方向以及MD方向中任意一个方向(第1方向)的拉伸伸长率设为50％以上不足80％、并将另一方向(第2方向)的拉伸应力设为150M Pa以上230MPa以下的情况下，也能获得上述同样的效果。
符号说明
1.锂离子电池用封装材料，11.基材层，12.第1粘接层，13.金属箔层，14.防腐蚀处理层，15.第2粘接层，16.密封层，17.成型加工区域
Claims (4)
1.一种锂离子电池用封装材料，
具有基材层、和在所述基材层的一面上依次层叠的第1粘接层、金属箔层、防腐蚀处理层、第2粘接层、以及密封层，
并且，在下述拉伸试验中，所述基材层的试样的MD方向和TD方向中任意一者即第1方向上的拉伸伸长率相对于所述试样的长度为50％以上不足80％，并且，与所述第1方向垂直的第2方向上的拉伸应力为150MPa以上230MPa以下，
拉伸试验：
在23℃、40％RH的环境下，将所述试样保持24小时后，在23℃、40％RH的环境下，在所述试样的宽度为15mm、标点间距离为50mm、拉伸速度为100mm/分的条件下进行拉伸试验，测定所述试样的拉伸伸长率以及拉伸应力。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池用封装材料，所述基材层由聚酰胺或者聚酯形成，并且所述基材层的厚度为10μm以上40μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池用封装材料，所述基材层为经逐次双轴拉伸法所拉伸的薄膜。
4.一种使用根据权利要求1至3中任意一项所述的锂离子电池用封装材料的锂离子电池的制造方法，其中
对所述封装材料进行成型加工，以使得在所述基材层中，与所述基材层的拉伸应力为150MPa以上350MPa以下的方向垂直的方向上的部位成为折叠部。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20150107 Assignee: Shenzhen Selen Science & Technology Co., Ltd. Assignor: Enertechno T&T Co., Ltd. Contract record no.: 2016990000530 Denomination of invention: Lithium ion cell outer package material and method for manufacturing lithium ion cell in which lithium ion cell outer package material is used License type: Exclusive License Record date: 20161226 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |