CN106165143B - 蓄电装置用封装材料、蓄电装置及压花型封装材料的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种蓄电装置用封装材料,其具备基材层、配置于该基材层上的金属箔层和配置于该金属箔层上的密封层。该蓄电装置用封装材料中,基材层含有拉伸聚酯树脂层及拉伸聚酰胺树脂层的至少一层,上述金属箔层是含有0.5质量%以上5.0质量%以下的铁的铝箔。基材层的MD方向及TD方向上的封装材料的拉伸伸长率均为50%以上。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电装置用封装材料、蓄电装置及压花型封装材料的制造方法。
背景技术
作为蓄电装置,例如已知有锂离子电池、镍氢电池及铅蓄电池等二次电池、以及双电层电容器。由于便携设备的小型化或设置空间的限制,要求蓄电装置的进一步小型化,例如能量密度高的锂离子电池备受关注。锂离子电池中,为了防止水分浸入内部,采用利用包含铝箔层的封装材料覆盖电池整体的结构,该电池称为铝层压型锂离子电池。铝层压型锂离子电池中,例如通过冷成型在封装材料的一部分中形成凹部,在该凹部内收容电池要素(正极、隔板、负极及电解液等),将封装材料剩余的部分折叠并将边缘部分通过热封进行贴合,由此,形成压花型锂离子电池(以下,均记述为“单侧成型加工电池”。)。
通过冷成型而形成的凹部越深,越可以提高锂离子电池的能量密度。但是,形成的凹部越深,在成型时的封装材料上越容易引起针孔或断裂,成型性降低。因此,在封装材料的基材层中使用拉伸聚酰胺膜等来保护铝箔等金属箔。作为其例子,例如专利文献1中提出了在基材层中采用拉伸试验中的0°、45°、90°及135°的4个方向的直到断裂的拉伸强度为150N/mm2、且该4个方向的伸长率为80%以上的膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利3567230号公报
发明内容
发明所要解决的课题
另一方面,近年来,为了提高能量密度,还制造了在贴合的封装材料的两侧形成凹部,以可收容更多的电池要素的锂离子电池(以下,均记述为“两侧成型加工电池”。),但这种两侧成型加工电池存在使封装材料彼此贴合时的对齐困难的问题。但是,为了在单侧成型加工电池中得到与两侧成型加工电池同等的能量密度,要求形成更深的凹部,但专利文献1所公开的电池盒用包装材料中,有时对于更深的凹部的形成的成型性未必充分。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供一种即使在封装材料上具有较深的凹部的蓄电装置的制造中也能得到优异的成型性的蓄电装置用封装材料、及压花型封装材料的制造方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,本发明提供一种蓄电装置用封装材料,其具备基材层、配置于该基材层上的金属箔层和配置于该金属箔层上的密封层,其特征在于,所述基材层含有拉伸聚酯树脂层及拉伸聚酰胺树脂层的至少一层,所述金属箔层是含有0.5质量%以上5.0质量%以下铁的铝箔,所述基材层的MD方向及TD方向上的所述封装材料的拉伸伸长率均为50%以上。
所述封装材料中,通过使基材层包含拉伸聚酯树脂层及拉伸聚酰胺树脂层的至少一者,在成型加工时,基材层可以保护金属箔层,而抑制金属箔层的断裂。另外,通过使金属箔层是含有0.5质量%以上5.0质量%以下的铁的铝箔,可以提高金属箔层的展延性,抑制成型加工时的断裂。另外,通过使基材层的MD方向及TD方向上的所述封装材料的拉伸伸长率均为50%以上,相对于成型加工时的拉伸应力,粘性变强,可以抑制断裂。
优选的是,所述封装材料还具备配置于所述基材层上的第一粘接层,所述金属箔层经由所述第一粘接层配置于所述基材层上,所述第一粘接层含有芳香族聚氨酯系粘接剂层。在该情况下,通过使所述第一粘接层含有芳香族聚氨酯系粘接剂层,可得到封装材料的更优异的成型性。
优选的是,所述封装材料还具备配置于所述金属箔上的第二粘接层,所述密封层经由所述第二粘接层配置于所述金属箔层上,所述基材层的厚度为20μm以上50μm以下,所述金属箔层的厚度为30μm以上60μm以下,所述第二粘接层和密封层的厚度的合计为25μm以上90μm以下。通过使基材层的厚度为20μm以上,且金属箔层的厚度为30μm以上,即使通过成型加工施加应力,也不易断裂,可进一步提高封装材料的成型性。另外,通过使第二粘接层和密封层的厚度的合计为90μm以下,可在不损坏成型性的情况下抑制封装材料的厚度变大。
优选所述封装材料的所述基材层侧的表面及所述密封层侧的表面的至少一者的静摩擦系数为0.1以上,优选所述基材层侧表面及所述密封层侧表面的静摩擦系数为0.4以下。通过使基材层侧表面及密封层侧表面的静摩擦系数为0.4以下,在成型加工时,封装材料易于流入凹部,可以抑制封装材料的伸长率,并抑制断裂。另外,通过使基材层侧表面和/或密封层侧表面的静摩擦系数为0.1以上,成型加工时的凹部以外的部分(盖部或坯料部)的压紧变得容易,可进一步抑制成型加工后的皱褶的产生。另外,优选所述封装材料的所述基材层侧的表面及所述密封层侧的表面的静摩擦系数μS与动摩擦系数μD的差(μS-μD)为0.1以下。通过静摩擦系数μS与动摩擦系数μD的差(μS-μD)为0.1以下,在成型加工时,取得封装材料的凹部及凸缘压紧部的滑动性的平衡,封装材料的构成材料易于流入凹部。其结果,在成型加工时,凹部不会过薄,具有可以进一步抑制断裂的倾向。
本发明也可以用作使用所述蓄电装置用封装材料得到的蓄电装置。
另外,本发明也可以用作压花型封装材料的制造方法。该压花型封装材料的制造方法具备:准备成型装置的工序,该成型装置具备凸模和具有与所述凸模对应的开口部的凹模;以所述蓄电装置用封装材料覆盖所述开口部的方式,将所述蓄电装置用封装材料配置于所述凸模和所述凹模之间的工序;以及将所述凸模压入所述开口部内,在所述蓄电装置用封装材料上形成凹部的工序。该制造方法中,所述凸模的凸模圆角半径Rp及所述凹模的凹模圆角半径Rd分别为1mm以上5mm以下,所述凸模的圆角半径Rcp为1mm以上5mm以下,将所述凸模压入所述凹模的所述开口部内时的所述凸模与所述凹模的最短间隔距离即间隙为所述封装材料厚度的1倍~1.5倍。
通过使所述凸模圆角半径Rp和所述凹模圆角半径Rd为1mm以上,在成型加工时,封装材料不会卡住而流入间隙内,可以抑制成型加工时的断裂,另外,通过使所述Rp及Rd为5mm以下,可抑制成型加工时的封装材料的厚膜化所引起的皱褶的产生。另外,通过使凸模的所述圆角半径Rcp为1mm以上,可分散成型加工时的封装材料流入引起的厚膜化,可以抑制卡在间隙内的情况,并抑制成型加工时的断裂,另外,通过使所述Rcp为5mm以下,在配置电池要素且对边缘侧进行加压热熔接时,可以抑制凹部的圆角形状的崩溃。另外,通过使所述间隙为封装材料的厚度的1倍以上,可以抑制卡在间隙内的情况。
需要说明的是,也可以在通过所述制造方法得到的压花型封装材料的所述凹部配置蓄电装置要素,以覆盖所述凹部的方式将所述压花型封装材料折回重叠,并将所述压花型封装材料的折回重叠的部分热熔接,来制造蓄电装置。
发明效果
根据本发明的蓄电装置用封装材料,即使在封装材料上具有较深的凹部的蓄电装置的制造中也可以得到优异的成型性。
附图说明
图1是本发明一实施方式的蓄电装置用封装材料的概略剖面图;
图2是表示通过本发明一实施方式的制造方法制作的压花型封装材料的图,(a)是其立体图,(b)是沿着(a)所示的压花型封装材料的b-b线的纵剖面图;
图3是本发明一实施方式的压花型封装材料的制造方法中所使用的成型装置的立体图;
图4是沿着图3的IV-IV线示意性地表示使用图3所示的成型装置进行封装材料的成型的工序的纵剖面图,(a)表示将封装材料配置于凹模上的状态,(b)表示利用膜压板固定封装材料的状态,(c)是表示压入凸模而形成凹部的状态的图;
图5是沿着V-V线示意性地表示图4的(c)所示的成型工序中的成型装置等的横截面图;
图6是表示使用本发明一实施方式的压花型封装材料制造单侧成型加工电池的工序的立体图,(a)表示准备加工成压花型的封装材料和电池要素的状态,(b)表示将封装材料的一部分折叠并将端部熔接的状态,(c)表示将折叠的部分的两侧向上方折叠的状态。
具体实施方式
以下,详细说明本发明的实施方式。需要说明的是,本发明不限定于以下的实施方式。
(蓄电装置用封装材料10)
首先,说明本实施方式的蓄电装置用封装材料10(以下,简称为“封装材料10”。)。封装材料10是覆盖正极、隔板、负极及电解液等电池要素,用于防止水分浸入电池内部,或防止在内部产生的物质(例如,通过水分的浸入而产生的氢氟酸等)向外部流出的包装材料。这种封装材料10如图1所示,作为基本结构具备:基材层11、配置于基材层11上的金属箔层13、配置于金属箔层13上的密封层16。封装材料10中,也可以在基材层11和金属箔层13之间配置粘接层12,即,也可以还具备配置于基材层11上的粘接层12,金属箔层13经由粘接层12配置于基材层11上。
另外,封装材料10中,也可以在金属箔层13和密封层16之间配置防腐蚀处理层14和/或粘接层15。即,也可以还具备配置于金属箔层13上的防腐蚀处理层14和/或粘接层15,密封层16经由防腐蚀处理层14和/或粘接层15配置于金属箔层13上。封装材料10中,基材层11可以为最外层,密封层16可以为最内层。即,封装材料10也可以作为蓄电装置用的容器,将基材层11设为外侧,且将密封层16设为内侧,而收容蓄电装置。
本实施方式中的封装材料10在MD方向及TD方向上的拉伸伸长率均为50%以上,优选为60%以上。通过使封装材料10的拉伸伸长率均为50%以上,基材层11对金属箔层13的保护效果增大,可以抑制成型加工时的断裂。封装材料10在MD方向及TD方向上的拉伸伸长率也可以均为200%以下,也可以为150%以下。
在此,MD方向是“Machine Direction(纵向)”的简称,是指基材层11制造时的流动方向。另外,TD方向是“Transverse Direction(横向)”的简称,是基材层11的平面上的与MD方向垂直的方向。封装材料10的拉伸伸长率以百分率形式算出,该百分率是根据JIS Z2241所记载的拉伸试验方法,在拉伸速度25mm/分钟、温度23℃及湿度50%RH的条件下测定的原标点距离的增量相对于原标点距离的百分率。
另外,封装材料10的基材层侧的表面及密封层侧的表面的至少一者的(优选两者的)静摩擦系数优选为0.1以上,更优选为0.15以上。通过使封装材料10的基材层侧表面和/或密封层侧表面的静摩擦系数为0.1以上,成型加工时的封装材料10的凹部以外的部分(盖部或坯料部)的压紧产生效果,可抑制皱褶的产生。封装材料10的基材层侧的表面及密封层侧的表面的静摩擦系数优选为0.4以下,更优选为0.3以下。通过使封装材料10的基材层侧表面及密封层侧表面的静摩擦系数为0.4以下,封装材料10的向成型加工区域(凹部22)的流入量增加,可得到更良好的成型性。另外,将静摩擦系数设为μS且将动摩擦系数设为μD时的封装材料10的基材层侧的表面及密封层侧的表面的静摩擦系数与动摩擦系数的差(μS-μD)优选为0.1以下,更优选为0.05以下。通过使静摩擦系数μS与动摩擦系数μD的差(μS-μD)为0.1以下,在成型加工时,取得封装材料10的凹部及凸缘压紧部的滑动性的平衡,封装材料10的构成材料易于流入凹部。其结果,在成型加工时,凹部不会过薄,具有可以进一步抑制断裂的倾向。作为降低基材层侧表面及密封层侧表面的静摩擦系数的方法,或降低静摩擦系数与动摩擦系数的差的方法,例如可举出:将脂肪酸酰胺等润滑剂溶入溶剂中,将溶液通过凹版涂布法、逆转涂布法、辊涂法或棒涂法等方法涂布于基材层侧表面及密封层侧表面,并进行干燥,由此,得到润滑剂层等的方法。可以根据涂布的润滑剂的量控制静摩擦系数值。
上述的静摩擦系数及动摩擦系数根据使用了JIS P 8147所记载的水平法的摩擦试验方法进行测定。此时,静摩擦系数及动摩擦系数在由与成型模具相同的材质构成且具有同样的表面状态的金属和封装材料之间测定。
接着,更详细地说明构成封装材料10的各层。
[基材层11]
基材层11是在制造蓄电装置时的后述的加压热熔接工序中对封装材料10赋予耐热性,用于抑制在加工或流通时可引起的针孔的产生的层。基材层11含有拉伸聚酯树脂层及拉伸聚酰胺树脂层的至少一层而构成。通过使基材层11含有拉伸聚酯树脂层及拉伸聚酰胺树脂层的至少一层,在成型加工时,可以保护金属箔层13,从而抑制断裂。另外,从增大封装材料10的拉伸伸长率的观点来看,拉伸聚酯树脂层优选为双轴拉伸聚酯树脂层,拉伸聚酰胺树脂层优选为双轴拉伸聚酰胺树脂层。另外,从穿刺强度或冲击强度优异的观点来看,拉伸聚酯树脂层更优选为双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜,拉伸聚酰胺树脂层更优选为双轴拉伸尼龙(ONy)膜。需要说明的是,基材层11也可以含有拉伸聚酯树脂层及拉伸聚酰胺树脂层两者而构成。
基材层11的厚度例如优选为20μm~50μm,更优选为25μm~50μm,进一步优选为30μm~40μm。通过使基材层11的厚度为20μm以上,可以提高金属箔层13的保护效果,得到更优异的成型性。通过使基材层11的厚度为50μm以下,可以降低成型加工后的翘曲量。此外,基材层11的厚度为层叠后的厚度,后述的粘接层12、金属箔层13、防腐蚀处理层14、粘接层15及密封层16也一样。本说明书中,至少基材层11、金属箔层13、防腐蚀处理层14及密封层16的层叠前的厚度与层叠后的厚度相等。
[粘接层12]
粘接层12为将基材层11和金属箔层13粘接的层。构成粘接层12的粘接剂优选为含有聚酯多元醇、聚醚多元醇及丙烯酸多元醇等主剂和芳香族系聚异氰酸酯等固化剂的二液固化型芳香族聚氨酯系粘接剂。从增大封装材料10的拉伸伸长率的观点来看,粘接层12更优选为含有由聚酯多元醇构成的主剂和由芳香族系聚异氰酸酯构成的固化剂的二液固化型芳香族聚酯聚氨酯系粘接剂。涂布上述聚氨酯系粘接剂后,通过例如以40℃进行4天以上的熟化,进行主剂的羟基与固化剂的异氰酸酯基的反应,可以使基材层11和金属箔层13坚固地粘接。
从粘接强度、追随性及加工性等观点来看,粘接层12的厚度优选为例如1~10μm,更优选为3~7μm。
[金属箔层13]
从防湿性、延展性等加工性及成本的方面来看,金属箔层13由例如铝箔构成。从耐针孔性及成型加工时的延展性优异的观点来看,铝箔优选含有铁。作为铝箔中的铁的含量,优选为0.5~5.0质量%,更优选为0.7~2.0质量%。通过使铁的含量为0.5质量%以上,可得到封装材料10的优异的耐针孔性及延展性。另外,通过使铁的含量为5.0质量%以下,可得到封装材料10的优异的柔软性。
从阻隔性、耐针孔性及成型加工性的观点来看,金属箔层13的厚度优选为例如30~60μm,更优选为40~60μm。通过使金属箔层13的厚度为30μm以上,即使通过成型加工施加应力,也不易断裂。通过使金属箔层13的厚度为60μm以下,可降低封装材料的质量增加,并可以抑制蓄电装置的重量能量密度降低。
[防腐蚀处理层14]
防腐蚀处理层14发挥如下作用:抑制电解液或通过电解液与水分的反应产生的氢氟酸所带来的金属箔层13的腐蚀,且提高金属箔层13和粘接层15的密合力。
防腐蚀处理层14优选为通过涂布型或浸渍型的耐酸性的防腐蚀处理剂形成的涂膜。该涂膜对于金属箔层13防止酸的腐蚀的效果优异。另外,通过锚定效应,金属箔层13与粘接层15的密合力更坚固,因此,对于电解液等蓄电装置要素可得到优异的耐性。另外,根据需要功能,也可以在粘接层12和金属箔层13之间追加防腐蚀处理层14。
防腐蚀处理剂的涂膜通过如下处理等形成,例如利用由氧化铈、磷酸盐和各种热固化性树脂构成的防腐蚀处理剂进行的二氧化铈溶胶处理;及利用由铬酸盐、磷酸盐、氟化物、各种热固化性树脂构成的防腐蚀处理剂进行的铬酸盐处理。需要说明的是,防腐蚀处理层14只要是充分得到金属箔层13的耐腐蚀性的涂膜即可,不限于上述的涂膜。防腐蚀处理层14例如也可以是通过磷酸盐处理及勃姆石处理等而形成的涂膜。
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。从防腐蚀功能及作为锚的功能的观点来看,防腐蚀处理层14的厚度例如优选为10nm~5μm,更优选为20~500nm。
[粘接层15]
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。封装材料10根据形成粘接层15的粘接成分不同,大致分为热层压结构和干式层压结构。
构成热层压结构中的粘接层15的粘接成分优选为将聚烯烃系树脂利用酸或环氧化合物进行接枝改性的酸改性聚烯烃系树脂或环氧改性聚烯烃系树脂。酸改性聚烯烃系树脂在无极性的聚烯烃系树脂的一部分上导入极性基团,因此,可以坚固地密合于利用无极性的聚烯烃系树脂膜等构成时的密封层16和大多具有极性的防腐蚀处理层14双方。另外,通过使用酸改性聚烯烃系树脂,提高了封装材料10对于电解液等蓄电装置要素的耐性,即使在电池内部产生氢氟酸,也易于防止粘接层15的劣化引起的密合力的降低。
作为制造酸改性聚烯烃系树脂所使用的聚烯烃系树脂,例如可举出:低密度、中密度及高密度的聚乙烯;乙烯-α烯烃共聚物;聚丙烯;以及丙烯-α烯烃共聚物等。为共聚物时的聚烯烃系树脂可以是嵌段共聚物,也可以是无规共聚物。
作为聚烯烃系树脂中的酸改性的方法,可举出通过酸进行接枝改性的方法及将具有酸的单体进行共聚合的方法等。作为将聚烯烃系树脂改性的酸,可举出羧酸及酸酐等,上述酸优选为马来酸酐。粘接层15优选含有马来酸酐改性聚烯烃系树脂,更优选含有马来酸酐改性聚丙烯。通过使粘接层15含有马来酸酐改性聚烯烃系树脂,即使电解液浸透,也易于维持密封层16与金属箔层13的密合力。
聚烯烃系树脂的酸的改性率(例如,来自马来酸酐的部分的质量相对于马来酸酐改性聚丙烯的总质量)优选为0.1~20质量%,更优选为0.3~5质量%。
优选热层压结构的粘接层15还含有苯乙烯系或烯烃系弹性体。由此,易于抑制在冷成型时在粘接层15上产生裂纹而白化,可期待通过润湿性的改善提高密合力及通过各向异性的降低提高成膜性等。这些弹性体优选在聚烯烃系树脂中以纳米级分散,或与聚烯烃系树脂相容。
聚烯烃系树脂可以单独构成粘接层15,也可以组合两种以上构成粘接层15。
热层压结构的粘接层15可通过利用挤出装置挤出上述粘接成分进行制造。热层压结构的粘接层15的粘接成分的熔体流动速率(MFR)在230℃、负载2.16kgf的条件下优选为4~30g/10分钟。热层压结构的粘接层15的厚度优选为例如5~40μm。
作为干式层压结构的粘接层15中的粘接成分,例如可举出与粘接层12中举出的粘接成分相同的二液固化型聚氨酯系粘接剂。干式层压结构的粘接层15具有酯基及氨基甲酸酯基等水解性高的键合部,因此,在要求更高的可靠性的用途中,粘接层15优选为热层压结构。
[密封层16]
密封层16是通过热封对封装材料10赋予密封性的层。作为密封层16,可举出由聚烯烃系树脂或将聚烯烃系树脂利用马来酸酐等酸进行接枝改性而成的酸改性聚烯烃系树脂构成的树脂膜。作为酸改性聚烯烃系树脂,例如可举出与粘接层15中举出的树脂相同的树脂。
密封层16可以是单层膜,也可以是多层膜,只要根据需要的功能选择即可。例如,从赋予防湿性的观点来看,可使用具备上述酸改性聚烯烃系树脂层、乙烯-环状烯烃共聚物及聚甲基戊烯等树脂层的多层膜。另外,密封层16也可以含有阻燃剂、增滑剂、防结块剂、抗氧化剂、光稳定剂及增粘剂等各种添加剂。
密封层16的厚度优选为例如20~85μm,更优选为30~40μm。粘接层15和密封层16的厚度的合计优选为例如25~90μm,更优选为30~60μm。通过使粘接层15和密封层16的厚度的合计为25μm以上,易于维持蓄电装置要素或电流取出部的接头片引线与金属箔层13的绝缘性。通过使粘接层15和密封层16的厚度的合计为90μm以下,可在不损坏成型性的情况下抑制封装材料10的厚膜化。
(封装材料10的制造方法)
接着,说明封装材料10的制造方法。但是,封装材料10的制造方法不限定于以下方法。
作为封装材料10的制造方法,例如可举出具有下述工序S11~S13的方法。
工序S11:在金属箔层13的一面上形成防腐蚀处理层14的工序。
工序S12:在金属箔层13的另一面上经由粘接层12形成基材层11的工序。
工序S13:在防腐蚀处理层14上经由粘接层15形成密封层16的工序。
[工序S11]
防腐蚀处理层14(例如)通过在金属箔层13的一面上涂布防腐蚀处理剂并进行干燥,而形成于金属箔层13的一面上。作为防腐蚀处理剂,例如可举出上述的二氧化铈溶胶处理用的防腐蚀处理剂及铬酸盐处理用的防腐蚀处理剂等。防腐蚀处理剂的涂布方法没有特别限定,可采用:凹版涂布法、逆转涂布法、辊涂法或棒涂法等各种方法。
[工序S12]
基材层11(例如)通过在金属箔层13的另一面上,使用形成粘接层12的粘接剂,通过干式层压等方法贴合,而形成于金属箔层13的另一面上。
为了提高基材层11和金属箔层13的粘接性,也可以将形成基材层11后的层叠体在室温~100℃的范围进行熟化(养护)。熟化时间为例如1~10天。
[工序S13]
在工序S12后,在基材层11、粘接层12、金属箔层13及防腐蚀处理层14依次层叠的层叠体的防腐蚀处理层14侧,经由粘接层15形成密封层16。密封层16可以通过干式层压及夹心式层压等层叠,也可以与粘接层15一起通过共挤出法层叠。从提高粘接性的观点来看,密封层16优选通过例如夹心式层压层叠,或与粘接层15一起通过共挤出法层叠,更优选通过夹心式层压层叠。
通过以上说明的工序S11~S13,可以得到封装材料10。需要说明的是,封装材料10的制造方法的工序顺序不限定于依次实施上述S11~S13的方法。例如,也可以在进行工序S12后,进行工序S11。
(压花型封装材料20的制造方法)
接着,参照图2~图5说明利用封装材料10制造压花型封装材料20的方法。图2是表示通过本实施方式的制造方法制造的压花型封装材料20的图。图3是图2所示的压花型封装材料的制造中所使用的成型装置25的立体图。图4的(a)~(c)是用于说明封装材料的成型加工工序的示意性的纵剖面图,图5是图4的(c)的横剖面图。压花型封装材料20如图2所示,在长度方向的一侧具有用于收容电池要素的凹部22,在另一侧具有平面状的盖部24。压花型封装材料20在制造后述的蓄电装置时,以盖部24覆盖凹部22的方式折弯。
这种压花型封装材料20可以使用图3所示那样的具备凸模26及凹模27的成型装置25,通过以下的工序S21~S23,利用封装材料10进行制造。需要说明的是,在凹模27上形成具有与凸模26的横截面面积大致相同大小的开口的开口部28。
工序S21:准备具备凸模26和具有与凸模26对应的开口部28的凹模27的成型装置25的工序。
工序S22:以蓄电装置用封装材料10覆盖开口部28的方式,将蓄电装置用封装材料10配置于凸模26和凹模27之间的工序。
工序S23:将凸模26压入开口部28内,在蓄电装置用封装材料10上形成凹部22的工序。
[工序S21~S22]
如图3及图4(a)所示,凸模26配置于凹模27的开口部28的上部。封装材料10以覆盖该开口部28的方式配置于凸模26和凹模27之间。凸模26的至少底面及侧面的角部优选具有圆形。凸模26底面的角部的圆形由将上述圆形看成圆弧时的曲率半径即凸模圆角半径Rp表示(参照图4的(a)),侧面的角部的圆形由圆角半径Rcp表示(参照图5)。
凹模27具有长方体的形状,该长方体的上面具有与封装材料10相同或为其以上的大小,开口部28在xy平面上的形状与凸模26在xy平面上的截面的形状大致相同。关于凹模27,在将上面以长边(长度方向)的一半划分时,优选在比一半偏向一方的位置具有开口部28(贯通孔),更优选在将上面以长边的一半划分的任一半面内具有开口部28(贯通孔)(参照图3)。
由于凹模27在上述位置具有开口部28,因此可以得到形成有凹部22的压花型封装材料20,将压花型封装材料20的一方折回,可以制造在上述凹部22中收容蓄电装置的容器。优选开口部28在图3中的xy平面上的一边的长度均为100mm以上。由于开口部28为这种大小的形状,在通过成型加工,封装材料10流入图3的xy平面上的各圆角部时,不会受到封装材料10向邻接其它圆角部流入的影响,因此,可以得到更良好的成型性。
另外,如图4的(b)所示,封装材料10利用膜压板29固定于上述凹模27上。即,封装材料10由凹模27和膜压板29夹持。另一方面,在凹模27中,由开口部28形成的角部优选具有圆形。开口部28的yz平面的角部的圆形分别由将上述圆形看成圆弧时的曲率半径即凹模圆角半径Rd表示(参照图4的(a)及图5)。
凸模26和凹模27的夹入封装材料10的部分的角部的曲率半径即凸模圆角半径Rp和凹模圆角半径Rd分别优选为1mm以上5mm以下,更优选为2mm以上4mm以下。通过使凸模圆角半径Rp和凹模圆角半径Rd分别为1mm以上,在成型加工时,封装材料10可以在没有卡住的情况下流入模具间隙Q内。另外,通过使凸模圆角半径Rp和凹模圆角半径Rd分别为5mm以下,可以抑制封装材料10向模具间隙Q内流入时的厚膜化引起的皱褶的产生。
另外,凸模26的各圆角半径Rcp优选为1mm以上5mm以下,更优选为2mm以上4mm以下。通过使圆角半径Rcp为1mm以上,可分散成型加工时的封装材料10的流入引起的厚膜化,可以抑制卡在间隙Q内。通过使圆角半径Rcp为5mm以下,在放入电极部件并进行真空密封时,可以抑制圆角形状的崩溃。
[工序S23]
工序S22之后,将凸模26压入开口部28内(参照图4的(c)),在封装材料10上形成凹部22而成为压花型封装材料20。该压入时的压入(成型)温度为-10~50℃左右(冷成型),压入速度为0.1~30mm/秒左右,压入保持时间为0~10秒左右。另外,压入(成型)深度P没有特别限制,但从封装材料10的成型性优异来看,可以设为8mm以上,也可以为10mm以上。另外,从抑制金属箔层13的薄膜化引起的针孔产生的观点来看,压入(成型)深度P可以为16mm以下。
这样制造的压花型封装材料20如上所述,在以长边(长度方向)的一半划分时,在比一半偏向一方的位置具有凹部22。本实施方式的封装材料10具有优异的成型性,因此,即使是仅在单面形成较深的凹部22的单侧成型加工电池,也可以不产生断裂等而得到压花型封装材料20。
凸模26经由间隙Q压入凹模27的开口部28内(参照图4的(c))。间隙Q是将凸模26压入凹模27的开口部28内时的凸模26与凹模27的最短的间隔距离。间隙Q优选为封装材料10的厚度的1倍~1.5倍,更优选为1.1倍~1.4倍。通过使模具间隙Q为封装材料10的厚度的1倍以上,可以抑制封装材料10卡在模具间隙Q内。另外,通过使模具间隙Q为封装材料10的厚度的1.5倍以下,可以通过减薄拉深的效果抑制成型加工区域22侧面的皱褶。
(蓄电装置30)
接着,说明本实施方式的蓄电装置30。蓄电装置30使用上述蓄电装置用封装材料10得到。蓄电装置30具备蓄电装置要素和收容该蓄电装置要素的容器,上述容器由上述封装材料10形成。上述容器优选由具有凹部的上述压花型封装材料20形成,在上述凹部内配置上述蓄电装置要素。作为蓄电装置要素,例如可举出正极、隔板、负极及电解液等电池要素。可以认为蓄电装置30的能量容量依赖于上述蓄电装置要素的收容量即封装材料10的成型加工量,成型深度越大,越可以增大能量容量。
本实施方式的蓄电装置30中的上述容器由压花型封装材料20形成的情况下,优选压花型封装材料20在以长边(长度方向)的一半划分时的一方或双方都具有凹部,且至少一方的凹部的成型深度为8mm以上。通过使至少一方的凹部的成型深度为8mm以上,具有可以得到充分的能量容量的倾向。压花型封装材料20在以长边的一半划分时的双方都具有凹部的情况下,双方的凹部的成型深度的合计优选为16mm以下。通过使双方的凹部的成型深度的合计为16mm以下,具有可以抑制金属箔层13薄膜化而产生针孔的倾向。如果产生针孔,则水分从外部浸入,因此,电池性能可能劣化。
(蓄电装置的制造方法)
接着,参照图6说明使用上述的压花型封装材料20制造蓄电装置30的方法。图6是表示使用压花型封装材料20(蓄电装置用封装材料10)制造单侧成型加工电池的工序的立体图。需要说明的是,也可以设置两个压花型封装材料20那样的封装材料,并调整将这种封装材料彼此贴合时的对齐,制作两侧成型加工电池。
作为单侧成型加工电池的蓄电装置30可以通过以下的工序S31~S33进行制造。
工序S31:在压花型封装材料20的凹部22配置蓄电装置要素,且以盖部24覆盖凹部22的方式将压花型封装材料20折回重叠的工序。
工序S32:将压花型封装材料20的折回重叠的部分的端部等进行加压热熔接,密封压花型封装材料20的整周的工序。
在此,以二次电池为例说明蓄电装置的制造方法。二次电池例如通过以下的工序S31a~S33a制造。图6的(a)~(c)是表示使用了本实施方式的压花型封装材料20(蓄电装置用封装材料10)的单侧成型加工电池的制造工序的立体图。
工序S31a:在压花型封装材料20的成型加工区域(凹部22)配置电池要素1,将压花型封装材料20折回重叠,以夹持从电池要素1延伸的引线2的方式,将压花型封装材料20的一边加压热熔接的工序(参照图6的(a)及图6(b))。
工序S32a:将夹持引线2的边以外的一边剩余,将其它边加压热熔接,然后,从剩余的一边注入电解液,在真空状态下将剩余的一边进行加压热熔接的工序(参照图6的(b))。
工序S33a:将夹持引线2的边以外的加压热熔接边端部切割,并向成型加工区域(凹部22)侧折弯的工序(参照图6的(c))。
[工序S31a]
在压花型封装材料20的成型加工区域22内配置由正极、隔板、负极及电解液等构成的电池要素1,将从电池要素1延伸且与正极和负极接合的引线2从成型加工区域22向外引出。然后,将压花型封装材料20在长度方向的大致中央折回,使密封层16彼此重叠,并将压花型封装材料20的夹持引线2的一边进行加压热熔接。加压热熔接可以在温度、压力及时间的3个条件下进行控制,并适宜设定。加压热熔接的温度优选为密封层16的熔解温度以上。
[工序S32a]
接着,将夹持引线2的边以外的一边剩余,进行其它边的加压热熔接。然后,从剩余的一边注入电解液,在真空状态下进行剩余的一边的加压热熔接。加压热熔接的条件与工序S31a一样。
[工序S33a]
将夹持引线2的边以外的加压热熔接边端部切割,并除去从端部伸出的密封层16。然后,将加压热熔接部31向成型加工区域22侧折回,形成折回部32,由此,得到作为蓄电装置30的二次电池。
实施例
以下,举出实施例具体地说明本发明,但本发明的范围不限定这些实施例。
[使用材料]
下述实施例及比较例中,以下示出为了形成封装材料10的基材层11、粘接层12、金属箔层13、防腐蚀处理层14、粘接层15及密封层16而使用的材料。
(基材层11)
基材A-1:双轴拉伸尼龙膜(厚度:25μm)
基材A-2:双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度:25μm)
基材A-3:双轴拉伸尼龙膜(厚度:20μm)
基材A-4:双轴拉伸尼龙膜(厚度:50μm)
基材A-5:双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度:20μm)
基材A-6:双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度:50μm)
基材A-7:无拉伸尼龙膜(厚度:30μm)
基材A-8:无拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度:30μm)
基材A-9:双轴拉伸尼龙膜(厚度:15μm)
基材A-10:双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度:16μm)
(粘接层12)
粘接剂B-1:芳香族聚酯聚氨酯系粘接剂
粘接剂B-2:脂肪族聚氨酯系粘接剂
(金属箔层13)
金属箔C-1:铁含量0.9质量%铝箔(厚度:40μm)
金属箔C-2:铁含量0.5质量%铝箔(厚度:40μm)
金属箔C-3:铁含量5.0质量%铝箔(厚度:40μm)
金属箔C-4:铁含量0.9质量%铝箔(厚度:30μm)
金属箔C-5:铁含量0.9质量%铝箔(厚度:60μm)
金属箔C-6:铁含量0.4质量%铝箔(厚度:40μm)
金属箔C-7:铁含量6.0质量%铝箔(厚度:40μm)
金属箔C-8:铁含量0.9质量%铝箔(厚度:25μm)
(防腐蚀处理层14)
处理剂D-1:以氧化铈、磷酸及丙烯酸系树脂为主体的涂布型二氧化铈溶胶处理用的处理剂。
(粘接层15)
粘接树脂E-1:利用马来酸酐进行接枝改性的聚丙烯系树脂(商品名“アドマー”,三井化学株式会社制造)
(密封层16)
膜F-1:对无拉伸聚丙烯膜(厚度:13μm)的一面进行了电晕处理的膜。
膜F-2:对无拉伸聚丙烯膜(厚度:40μm)的一面进行了电晕处理的膜。
膜F-3:对无拉伸聚丙烯膜(厚度:60μm)的一面进行了电晕处理的膜。
[封装材料10的制作]
(实施例1-1)
在上述金属箔C-1的一面上涂布处理剂D-1,并进行干燥,从而在金属箔层13上形成防腐蚀处理层14。接着,在金属箔层13的与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,以层叠后的粘接层12的厚度成为5μm的方式贴合基材A-1,而在金属箔层13上经由粘接层12层叠基材层11。对得到的层叠体,进行60℃、6天的熟化。接着,在熟化后的层叠体的防腐蚀处理层14侧,利用挤出装置挤出粘接树脂E-1,以层叠后的厚度成为20μm的方式形成粘接层15,并在防腐蚀处理层14上经由粘接层15贴合膜F-1进行夹心式层压,由此,形成密封层16。对于形成密封层16后的层叠体,在190℃、4kg/cm2、2m/分钟的条件下进行加热加压,由此,制作封装材料10。在得到的封装材料的基材层侧表面和密封层侧表面上,通过凹版涂布法涂布0.3质量%脂肪酸酰胺系润滑剂溶液(滑材溶液(1)),并进行干燥。基材层侧表面和密封层侧表面的静摩擦系数分别为0.20及0.20。另外,测定得到的封装材料10的拉伸伸长率,结果,MD方向上为70%,TD方向上为75%。
(实施例1-2~1-16及比较例1-1~1-8)
除了将为了形成基材层11、粘接层12、金属箔层13、防腐蚀处理层14、粘接层15及密封层16而使用的材料及层的厚度如表1所记载那样变更以外,与实施例1-1同样地制作实施例1-2~1-16及比较例1-1~1-8的封装材料10。将得到的封装材料10的静摩擦系数、静摩擦系数μS与动摩擦系数μD的差(μS-μD)、及拉伸伸长率一同在表2中表示。此外,表1中的滑材(2)~(3)的详细内容如下所述。
滑材溶液(2):0.5质量%脂肪酸酰胺系润滑剂溶液
滑材溶液(3):0.1质量%脂肪酸酰胺系润滑剂溶液
[绝缘性的评价]
将实施例1-1~1-16及比较例1-1~1-8中得到的封装材料10切出120mm×60mm尺寸,以密封层成为内侧的方式将长边对折。接着,将包含折叠的部分的边的左右两端部的边的边缘分别以190℃/0.5MPa/3秒、5mm宽度进行热封,制作袋状的封装材料。从开口的一边向袋状的封装材料内,注入将作为溶剂的碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯/碳酸二甲酯(1/1/1(质量比))和作为电解质的LiPF6混合的混合溶液,利用开口部夹持镍制且厚度50μm、宽度12mm、长度50mm尺寸的接头片引线后,在190℃/0.5MPa/3秒、200℃/0.5MPa/3秒的两个条件下,将封装材料和接头片引线一起热封成10mm宽度,制作电绝缘性评价用样品。使绝缘电阻试验机(菊水电子株式会株式会社制造AC/DC耐电压)电极与电绝缘性评价用样品的接头片引线和封装材料的金属箔层接触,施加5秒钟的电压25V,并在各热封条件下测定得到的电绝缘性评价用样品的电阻值。根据下述基准评价绝缘性。将评价结果在表2中表示。
a:热封温度190℃及200℃下得到的样品的电阻值均为25GΩ以上。
b:热封温度190℃下得到的样品的电阻值为25GΩ以上,但热封温度200℃下得到的样品的电阻值低于25GΩ。
c:热封温度190℃及200℃下得到的样品的电阻值均低于25GΩ。[表1]
[表2]
[成型装置25]
以下表示为了制作压花型封装材料20而使用的成型装置25的设定。
(成型加工区域22)
成型加工区域G-1:一边的长度为100mm的大致正方形
成型加工区域G-2:一边的长度为80mm的大致正方形
(凹模27)
凹模H-1:凹模圆角半径Rd为3mm
凹模H-2:凹模圆角半径Rd为1mm
凹模H-3:凹模圆角半径Rd为0.9mm
凹模H-4:凹模圆角半径Rd为0.5mm
凹模H-5:凹模圆角半径Rd为5mm
(凸模26)
凸模I-1:凸模圆角半径Rp为3mm,圆角半径Rcp为3mm
凸模I-2:凸模圆角半径Rp为3mm,圆角半径Rcp为0.5mm
凸模I-3:凸模圆角半径Rp为0.5mm,圆角半径Rcp为3mm
凸模I-4:凸模圆角半径Rp为1mm,圆角半径Rcp为3mm
凸模I-5:凸模圆角半径Rp为5mm,圆角半径Rcp为3mm
凸模I-6:凸模圆角半径Rp为3mm,圆角半径Rcp为1mm
凸模I-7:凸模圆角半径Rp为3mm,圆角半径Rcp为5mm
凸模I-8:凸模圆角半径Rp为0.9mm,圆角半径Rcp为3mm
凸模I-9:凸模圆角半径Rp为3mm,圆角半径Rcp为0.9mm
(模具间隙Q)
模具间隙J-1:169μm
模具间隙J-2:117μm
模具间隙J-3:封装材料的厚度的1倍
模具间隙J-4:封装材料的厚度的1.5倍
模具间隙J-5:封装材料的厚度的0.9倍
[压花型封装材料20的制作]
(实施例2-1)
将实施例1-1中得到的封装材料10切取成210mm×300mm的坯料形状,并以密封层16成为上面的方式配置于设定成成型加工区域G-1、凹模H-1、凸模I-1及模具间隙J-1的成型装置25的凹模27和凸模26之间。而且,利用膜压板23将封装材料10固定于凹模27上,在23℃、50%RH的条件下,利用凸模26将封装材料10按压至规定的深度并进行冷成型,得到压花型封装材料20。
(实施例2-2~2-32及比较例2-1~2-8)
除了将封装材料10及成型装置25的设定如表3及表4所记载那样变更以外,与实施例2-1同样地制作实施例2-2~2-32及比较例2-1~2-8的压花型封装材料20。
[成型性的评价]
通过目视根据下述基准评价实施例2-1~2-32及比较例2-1~2-8中将成型深度P每隔0.5mm设定成3~17mm而得到的压花型封装材料20的成型性。将评价结果在表3及表4中表示。
a:可以在不产生断裂或裂纹的情况下进行成型深度为10mm以上17mm以下的深冲压成型。
b:可以在不产生断裂或裂纹的情况下进行成型深度为8mm以上且低于10mm的深冲压成型。
c:在成型深度低于8mm的深冲压成型中产生断裂或裂纹。
[表3]
封装材料 | 成型加工区域22 | 凹模27 | 凸模26 | 模具间隙Q | 成型性评价结果 | |
实施例2-1 | 实施例1-1 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | a |
实施例2-2 | 实施例1-2 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | a |
实施例2-3 | 实施例1-3 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | b |
实施例2-4 | 实施例1-4 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | a |
实施例2-5 | 实施例1-5 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | b |
实施例2-6 | 实施例1-6 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | a |
实施例2-7 | 实施例1-7 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | b |
实施例2-8 | 实施例1-8 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | b |
实施例2-9 | 实施例1-9 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | b |
实施例2-10 | 实施例1-10 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | a |
实施例2-11 | 实施例1-11 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | a |
实施例2-12 | 实施例1-12 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | a |
实施例2-13 | 实施例1-13 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | a |
实施例2-14 | 实施例1-14 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | a |
实施例2-15 | 实施例1-15 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | b |
实施例2-16 | 实施例1-16 | G-1 | H-1 | I-1 | J-1 | b |
实施例2-17 | 实施例1-1 | G-2 | H-1 | I-1 | J-1 | b |
实施例2-18 | 实施例1-1 | G-1 | H-1 | I-2 | J-1 | b |
实施例2-19 | 实施例1-1 | G-1 | H-4 | I-3 | J-1 | b |
实施例2-20 | 实施例1-1 | G-1 | H-2 | I-1 | J-1 | a |
实施例2-21 | 实施例1-1 | G-1 | H-5 | I-1 | J-1 | a |
实施例2-22 | 实施例1-1 | G-1 | H-1 | I-4 | J-1 | a |
实施例2-23 | 实施例1-1 | G-1 | H-1 | I-5 | J-1 | a |
实施例2-24 | 实施例1-1 | G-1 | H-1 | I-6 | J-1 | b |
实施例2-25 | 实施例1-1 | G-1 | H-1 | I-7 | J-1 | a |
实施例2-26 | 实施例1-1 | G-1 | H-1 | I-1 | J-2 | b |
实施例2-27 | 实施例1-1 | G-1 | H-1 | I-1 | J-3 | a |
实施例2-28 | 实施例1-1 | G-1 | H-1 | I-1 | J-4 | a |
实施例2-29 | 实施例1-1 | G-1 | H-3 | I-1 | J-1 | b |
实施例2-30 | 实施例1-1 | G-1 | H-1 | I-8 | J-1 | b |
实施例2-31 | 实施例1-1 | G-1 | H-1 | I-9 | J-1 | b |
实施例2-32 | 实施例1-1 | G-1 | H-1 | I-1 | J-5 | b |
[表4]
如表1~4所示,实施例1-1~1-16中得到的封装材料10在MD方向及TD方向上的拉伸伸长率为50%以上,使用了这些封装材料10的实施例2-1~2-32中得到的压花型封装材料20呈现优异的成型性。特别是使用了实施例1-1、1-2、1-4、1-6、1-10~1-14的封装材料的实施例2-1、2-2、2-4、2-6、2-10~2-14中,可在不产生断裂或裂纹的情况下进行成型深度为10mm以上的深冲压成型。
使用了基材层薄且基材层的强度降低的比较例1-3及1-4中得到的封装材料的比较例2-3及2-4中,由于对金属箔层的保护效果降低,与实施例2-1及2-2相比,成型性降低,在成型深度低于8mm的深冲压成型中产生断裂或裂纹。
在基材层侧表面或密封层侧表面上涂布另一润滑剂且静摩擦系数为0.4的实施例2-15~2-16中,在成型加工时,封装材料10向成型加工区域22的流入量减少,与实施例2-1相比,成型性稍微降低,但可以在不产生断裂或裂纹的情况下进行成型深度5~低于10mm的深冲压成型。
成型加工区域的一边的长度为80mm的实施例2-17中,在成型加工时,封装材料10流入各圆角部时受到邻接的圆角的流入影响,因此,与实施例2-1相比,成型性稍微降低,但可以在不产生断裂或裂纹的情况下进行成型深度5~低于10mm的深冲压成型。
利用圆角半径Rcp为0.5mm的模具进行了成型加工的实施例2-18中,无法分散成型加工时的封装材料10的流入引起的厚膜化,在间隙内发生卡住,与实施例2-1相比,成型性稍微降低,但可以在不产生断裂或裂纹的情况下进行成型深度5~低于10mm的深冲压成型。
利用凹模圆角半径Rd和凸模圆角半径Rp为0.5mm的模具进行了成型加工的实施例2-19中,在成型加工时,封装材料10流入间隙内时发生卡住,与实施例2-1相比,成型性稍微降低,但可以在不产生断裂或裂纹的情况下进行成型深度5~低于10mm的深冲压成型。
利用模具间隙为117μm的模具进行了成型加工的实施例2-26中,由于相对于封装材料总厚度间隙为90%,因此,在成型加工时,封装材料10流入间隙内时发生卡住,与实施例2-1相比,成型性稍微降低,但可以在不产生断裂或裂纹的情况下进行成型深度5~低于10mm的深冲压成型。
在基材层使用了无拉伸尼龙膜的比较例2-1及2-3中,基材层的强度不足,对金属箔层的保护效果降低,因此,封装材料10的拉伸伸长率低于50%,成型性降低,在成型深度低于5mm时产生断裂或裂纹。
另外,在粘接层12使用了脂肪族聚氨酯系粘接剂的比较例2-5中,粘接层12的强度不足,对金属箔层13的保护效果降低,由此,封装材料10的拉伸伸长率低于50%,成型性降低,在成型深度低于5mm时产生断裂或裂纹。
另外,在金属箔层13使用了铁含量0.4质量%铝箔的比较例2-6中,铝箔的延展性较小,成型性降低,在成型深度低于5mm时产生断裂或裂纹。
另外,在金属箔层13使用了厚度25μm的铝箔的比较例2-8中,成型加工时的应力引起的对封装材料10的薄膜化的耐性不足,成型性降低,在成型深度低于5mm时产生断裂或裂纹。
[水分阻隔性的评价]
将实施例2-1中将成型深度P设定成8mm、10mm、16mm、16.5mm而得到的压花型封装材料20的长边对折。在此,作为参考样品,即使在实施例1-1中得到的成型加工前的封装材料10中,也以密封层成为内侧的方式将长边对折。接着,将包含折叠的部分的边的作用两端部的边的边缘分别以190℃/0.5MPa/3秒、5mm宽度进行热封,制作袋状的封装材料。从开口的一边向袋状的封装材料内注入3mg含水量抑制在20ppm以下的以(1/1/1(质量比))混合有碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯/碳酸二甲酯的混合液。接着,将开口的边的缘以190℃/0.5MPa/3秒、5mm宽度进行热封,制作水分透过量测定用样品。将制作的水分透过量测定用样品在温度60℃、湿度90%的环境下保管4周。将保管后的混合液中的水分含量利用费歇尔试验机进行测定。算出将未进行成型加工的参考样品的水分含量设为基准(100%)时的、加工成各成型深度的压花型封装材料的水分含量的相对值。水分阻隔性的评价根据以下的基准进行。将水分阻隔性的评价结果在表5中表示。
a:水分含量低于参考样品的水分含量的110%。
b:水分含量为参考样品的水分含量的110%以上、低于150%。
c:水分含量为参考样品的水分含量的150%以上。
[表5]
成型深度P | 水分阻隔性 |
8mm | a |
10mm | a |
16mm | b |
16.5mm | c |
根据表5的结果可确认到,实施例2-1中得到的压花型封装材料即使在以成型深度16mm进行成型的情况下,也呈现良好的水分阻隔性。
符号说明
1…电池要素、2…引线、10…封装材料(蓄电装置用封装材料)、11…基材层、12…粘接层、13…金属箔层、14…防腐蚀处理层、15…粘接层、16…密封层、20…压花型封装材料、22…成型加工区域(凹部)、24…盖部、25…成型装置、26…凸模、27…凹模、28…开口部、30…蓄电装置、P…成型深度、Q…模具间隙、Rcp…圆角半径、Rd…凹模圆角半径、Rp…凸模圆角半径。
Claims (7)
1.一种压花型封装材料的制造方法,包括:
准备成型装置的工序,所述成型装置具备凸模和具有与所述凸模对应的开口部的凹模;
以蓄电装置用封装材料覆盖所述开口部的方式,将蓄电装置用封装材料配置于所述凸模和所述凹模之间的工序,
所述蓄电装置用封装材料具备基材层、配置于该基材层上的金属箔层和配置于该金属箔层上的密封层,其中,
所述基材层含有拉伸聚酯树脂层及拉伸聚酰胺树脂层的至少一层,
所述金属箔层是含有0.5质量%以上5.0质量%以下的铁的铝箔,
所述基材层的MD方向及TD方向上的所述封装材料的拉伸伸长率均为50%以上;以及
将所述凸模压入所述开口部内,在所述蓄电装置用封装材料上形成凹部的工序,其中,
所述凸模的凸模圆角半径Rp及所述凹模的凹模圆角半径Rd分别为1mm以上5mm以下,
所述凸模的圆角半径Rcp为1mm以上5mm以下,
将所述凸模压入所述凹模的所述开口部内时的所述凸模与所述凹模的最短间隔距离即间隙为所述封装材料的厚度的1倍至1.5倍。
2.根据权利要求1所述的压花型封装材料的制造方法,其中,
所述蓄电装置用封装材料还具备配置于所述基材层上的第一粘接层,所述金属箔层经由所述第一粘接层配置于所述基材层上,
所述第一粘接层含有芳香族聚氨酯系粘接剂层。
3.根据权利要求1或2所述的压花型封装材料的制造方法,其中,
所述蓄电装置用封装材料还具备配置于所述金属箔上的第二粘接层,所述密封层经由所述第二粘接层配置于所述金属箔层上,
所述基材层的厚度为20μm以上50μm以下,
所述金属箔层的厚度为30μm以上60μm以下,
所述第二粘接层和密封层的厚度的合计为25μm以上90μm以下。
4.根据权利要求1或2所述的压花型封装材料的制造方法,其中,
所述基材层侧的表面及所述密封层侧的表面的至少一者的静摩擦系数为0.1以上,
所述基材层侧的表面及所述密封层侧的表面的静摩擦系数为0.4以下,
所述基材层侧的表面及所述密封层侧的表面的静摩擦系数μS与动摩擦系数μD的差(μS-μD)为0.1以下。
5.根据权利要求3所述的压花型封装材料的制造方法,其中,
所述基材层侧的表面及所述密封层侧的表面的至少一者的静摩擦系数为0.1以上,
所述基材层侧的表面及所述密封层侧的表面的静摩擦系数为0.4以下,
所述基材层侧的表面及所述密封层侧的表面的静摩擦系数μS与动摩擦系数μD的差(μS-μD)为0.1以下。
6.一种蓄电装置的制造方法,包括:
在通过权利要求1所述的制造方法得到的压花型封装材料的所述凹部内配置蓄电装置要素,以覆盖所述凹部的方式将所述压花型封装材料折回重叠的工序;以及
将所述压花型封装材料的折回重叠的部分进行热熔接的工序。
7.一种蓄电装置,其通过权利要求6所述的蓄电装置的制造方法而制造得到。
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JP2004296174A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Toppan Printing Co Ltd | リチウムイオン電池用外装材 |
JP4627138B2 (ja) * | 2003-08-06 | 2011-02-09 | 住友軽金属工業株式会社 | 電池包装用アルミラミネート材料 |
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JP2008257922A (ja) * | 2007-04-02 | 2008-10-23 | Toshiba Corp | 非水電解質電池の製造方法 |
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