CN110998895A - 蓄电装置用外包装材料 - Google Patents
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Abstract
一种蓄电装置用外包装材料,其至少依次具备基材层、在一个或两个面上设置有防腐蚀处理层的金属箔层及密封层,其中,密封层具备包含聚丙烯系树脂(A)及与聚丙烯系树脂(A)不相容的非相容系成分(B)的树脂层,密封层在通过频率1.0Hz下的动态粘弹性测定得到的损耗角正切tanδ中,在‑30~30℃下具有极大值,并且‑30~30℃下的tanδ的极大值(II)相对于‑50℃下的tanδ的值(I)之比(II/I)为2.50以上。
Description
技术领域
本公开涉及蓄电装置用外包装材料。
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、以及电双层电容器等电化学电容器。由于便携设备的小型化或设置空间的限制等而要求蓄电装置的进一步小型化,能量密度高的锂离子电池受到注目。作为锂离子电池所使用的外包装材料,以往使用了金属制的罐,但现在已经使用轻量且放热性高、能够以低成本制作的多层膜(例如基材层/金属箔层/密封层那样的构成的膜)。
在将上述多层膜用于外包装材料的锂离子电池中,为了防止水分向内部的浸入,采用了利用包含铝箔层作为金属箔层的外包装材料来覆盖电池内容物的构成。采用了这样的构成的锂离子电池被称为铝层压类型的锂离子电池。对于锂离子电池的电池内容物,包含正极、负极及隔膜的同时,还包含在碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙甲酯等具有渗透力的非质子性的溶剂中溶解了作为电解质的锂盐而得到的电解液、或者浸渗有该电解液的由聚合物凝胶形成的电解质层。
铝层压类型的锂离子电池例如已知在外包装材料的一部分中通过冷成型而形成凹部、在该凹部内容纳电池内容物、将外包装材料的剩余部分折叠并将边缘部分通过热封而密封的压花类型的锂离子电池。对于构成这样的锂离子电池的外包装材料,要求通过热封而显示出稳定的密封性,同时要求不易因电池内容物的电解液而产生铝箔层与密封层间的层压强度的下降。
另外,由于智能手机、平板PC等的薄型化,对于所搭载的蓄电装置也要求薄型的蓄电装置。由于伴随着蓄电装置的薄型化,蓄电装置用外包装材料的基材层、金属箔层及密封层的薄膜化正在推进,所以由密封层被薄膜化而引起的绝缘性和层压强度的下降成为问题。
于是,例如在专利文献1中提出了一种外包装材料,其通过具备包含粘接性聚甲基戊烯层的热封层(密封层),从而能够利用热封的热和压力在外包装体的阻挡层与极耳不发生短路的情况下稳定地进行密封。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-245983号公报
发明内容
发明所要解决的课题
就上述专利文献1中记载的那样的以往的外包装材料而言,对由极耳引线与金属箔层接触而引起的绝缘性的下降采取了对策。然而,对于绝缘性的下降,认为还存在别的主要原因。作为锂离子电池为了蓄积能量,需要将电流值或电压值、环境温度等设定为规定的条件而进行充放电,并引起化学变化(化学转化)。该化学转化工序以注入了电解液的准电池的状态进行。而且,为了除去通过化学转化而产生的气体或补充电解液,电池一度被开封,之后进行最终密封而完成电池。该最终密封由于是将一度浸渍于电解液中的部分密封,所以成为以咬入了电解液的状态进行热封的脱气密封(脱气热封)。
通过本发明人等的迄今为止的验证,获知绝缘性的下降大多是通过由脱气热封导致的密封层的破坏引起的,其对策非常重要。在专利文献1中,对于由脱气热封导致的密封层的破坏没有进行研究。
在脱气热封中,由于在将容纳有电池内容物的外包装材料通过热封进行密封时一边咬入电解液一边进行热封,所以有时电解液发泡、密封层被破坏。而且,认为电解液从密封层被破坏的部分进入,通过与金属层接触而导致绝缘性下降。
进而,由于起因于由脱气热封导致的密封层的破坏而产生的绝缘性的下降容易受到密封层的薄膜化的影响,所以在绝缘性改善中今后也变得特别需要对策。
本公开是鉴于上述现有技术所具有的课题而完成的,目的是提供能够充分维持脱气热封后的绝缘性的蓄电装置用外包装材料。
用于解决课题的手段
本公开提供一种蓄电装置用外包装材料,其至少依次具备基材层、在一个或两个面上设置有防腐蚀处理层的金属箔层及密封层。
在上述外包装材料中,密封层包含含有聚丙烯系树脂(A)及与聚丙烯系树脂(A)不相容的非相容系成分(B)的树脂层。该密封层在通过频率1.0Hz下的动态粘弹性测定得到的损耗角正切tanδ中,在-30~30℃下具有极大值,并且-30~30℃下的tanδ的极大值(II)相对于-50℃下的tanδ的值(I)之比(II/I)为2.50以上。
根据上述蓄电装置用外包装材料,即使是密封层薄膜化的情况下,也能够充分维持脱气热封后的绝缘性。对于上述蓄电装置用外包装材料发挥这样的效果的理由,本发明人等如以下那样推测。
首先,在脱气热封时,由于密封层通过电解液而溶胀,以咬入了电解液的状态进行热封,所以产生被认为由电解液的挥发(发泡)引起的密封层的变形。关于电解液的发泡,认为在由密封层所具有的聚丙烯系树脂(A)及非相容系成分(B)形成的海岛结构的界面等中容易形成空隙,金属箔层变得容易露出到密封层内部的空隙中,电解液侵入空隙内且电解液与金属箔层露出的部分发生接触,从而导致绝缘性下降。特别是在密封层薄膜化的情况下,由发泡引起的密封层的变形相对于厚度变大,绝缘性下降的可能性进一步提高。
与此相对,在本公开所涉及的蓄电装置用外包装材料中,上述海岛结构的界面中的聚丙烯系树脂(A)与非相容系成分(B)的密合性高,即使是电解液发泡的情况下,也不易产生以上述界面作为起点的空隙。因此,就本公开所涉及的蓄电装置用外包装材料而言,认为即使是密封层薄膜化的情况下,也能够充分维持脱气热封后的绝缘性。
密封层的通过频率1.0Hz下的动态粘弹性测定得到的损耗角正切tanδ中,90~100℃下的tanδ的最大值(III)相对于极大值(II)之比(III/II)优选为1.00以下。由此,能够充分地维持脱气热封后的绝缘性,并且提高高温下的密封强度。
树脂层也可以进一步含有与聚丙烯系树脂(A)相容的相容系成分(C)。另外,在该情况下,相容系成分(C)也可以包含丙烯-α烯烃共聚物。
密封层也可以在金属箔层侧进一步具备包含聚丙烯系树脂(D)及与聚丙烯系树脂(D)不相容的非相容系成分(E)的第2树脂层。在该情况下,第2树脂层优选进一步含有与聚丙烯系树脂(D)相容的相容系成分(F),聚丙烯系树脂(D)包含酸改性聚丙烯,相容系成分(F)包含无规立构结构的聚丙烯或无规立构结构的丙烯-α烯烃共聚物。由此,变得容易保持密封层与金属箔层的密合性,能够防止成为电解液的发泡的起点的粘接不良成分的产生,能更有效地抑制脱气热封后的绝缘性的下降。
防腐蚀处理层也可以包含氧化铈、相对于该氧化铈100质量份为1~100质量份的磷酸或磷酸盐和阳离子性聚合物。另外,防腐蚀处理层也可以是对金属箔层实施化学转化处理而形成的、或者是对金属箔层实施化学转化处理而形成并且包含阳离子性聚合物。由此,变得容易保持密封层与金属箔层的密合性,能够防止电解液的发泡的起点的产生,能更有效地抑制脱气热封后的绝缘性的下降。
需要说明的是,蓄电装置用外包装材料也可以在金属箔层与密封层之间进一步具备粘接剂层。该情况的粘接剂层也可以含有选自由酸改性聚烯烃、多官能异氰酸酯化合物、缩水甘油基化合物、具有羧基的化合物、具有噁唑啉基的化合物、及碳化二亚胺化合物构成的组中的至少1种固化剂。
发明效果
根据本公开,可提供能够充分维持脱气热封后的绝缘性的蓄电装置用外包装材料。
附图说明
图1是本公开的一实施方式所涉及的蓄电装置用外包装材料的概略剖视图。
图2是本公开的一实施方式所涉及的蓄电装置用外包装材料的概略剖视图。
图3是本公开的一实施方式所涉及的蓄电装置用外包装材料的概略剖视图。
图4是表示实施例1及比较例1中得到的外包装材料中的密封层的tanδ的测定结果的图。
图5是说明实施例中的评价样品的制作方法的示意图。
图6是说明实施例中的评价样品的制作方法的示意图。
图7是说明实施例中的评价样品的制作方法的示意图。
图8是说明实施例中的评价样品的制作方法的示意图。
具体实施方式
以下,适当参照附图,对本公开的适宜的实施方式进行详细说明。需要说明的是,附图中,对相同或相当部分标注相同符号,重复的说明省略。另外,附图的尺寸比率不限于图示的比率。
[蓄电装置用外包装材料]
图1是示意性表示本公开的蓄电装置用外包装材料的一实施方式的剖视图。如图1中所示的那样,本实施方式的外包装材料(蓄电装置用外包装材料)10是基材层11、形成于该基材层11的一个面上的粘接剂层12(有时称为第1粘接剂层12)、形成于该第1粘接剂层12的与基材层11相反的面上的金属箔层13、形成于该金属箔层13的与第1粘接剂层12相反的面上的防腐蚀处理层14、形成于该防腐蚀处理层14的与金属箔层13相反的面上的粘接剂层17(有时称为第2粘接剂层17)、和形成于该第2粘接剂层17的与防腐蚀处理层14相反的面上的密封层16依次层叠而成的层叠体。在外包装材料10中,基材层11为最外层,密封层16为最内层。即,外包装材料10是使基材层11朝向蓄电装置的外部侧、使密封层16朝向蓄电装置的内部侧而使用的。以下,对构成外包装材料10的各层进行具体说明。
<基材层11>
基材层11是出于蓄电装置制造时的密封工序中的耐热性赋予、在加工或流通时可能引起的针孔对策的目的而设置的,优选使用具有绝缘性的树脂层。作为那样的树脂层,例如可以将聚酯膜、聚酰胺膜、聚丙烯膜等拉伸或未拉伸膜以单层或2层以上层叠而成的多层膜使用。也可以使用将聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET)与尼龙膜(Ny)使用粘接性树脂进行共挤出后实施拉伸处理而得到的共挤出多层拉伸膜。
基材层11也可以通过直接涂布于后述的金属箔层13上而设置。在该情况下,不需要后述的第1粘接剂层12。作为利用涂布的基材层的形成方法,可以采用涂布聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂等树脂涂液并通过紫外线照射、高温加热、熟化(养护)处理等而进行固化的方法。涂布方法没有特别限定,可以采用凹版涂布、反转涂布、辊涂、棒涂等各种方法。
基材层11的厚度优选为3~40μm,更优选为5~25μm。通过基材层11的厚度为3μm以上,具有能够提高蓄电装置用外包装材料10的耐针孔性及绝缘性的倾向。
<第1粘接剂层12>
第1粘接剂层12是将基材层11与金属箔层13粘接的层。作为构成第1粘接剂层12的材料,具体而言,例如可列举出使2官能以上的异氰酸酯化合物作用于聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯酸多元醇、碳酸酯多元醇等主剂而得到的聚氨酯树脂等。
上述的各种多元醇可以根据对外包装材料所要求的功能或性能而单独使用或将2种以上组合使用。
另外,根据对粘接剂所要求的性能,也可以在上述的聚氨酯树脂中配合其它的各种添加剂或稳定剂。
第1粘接剂层12的厚度没有特别限定,但从得到所期望的粘接强度、追随性、及加工性等的观点出发,例如优选为1~10μm,更优选为3~7μm。
<金属箔层13>
金属箔层13具有防止水分浸入蓄电装置的内部的水蒸汽阻挡性。另外,金属箔层13由于进行深拉深成型所以具有延展性。作为金属箔层13,可以使用铝、不锈钢、铜等各种金属箔,从质量(比重)、防湿性、加工性及成本的方面出发,优选铝箔。
作为铝箔,从能够赋予所期望的成型时的延展性的方面出发,可特别优选使用实施了退火处理的软质铝箔,但出于赋予进一步的耐针孔性、及成型时的延展性的目的,更优选使用含有铁的铝箔。铝箔中的铁的含量在铝箔100质量%中优选为0.1~9.0质量%,更优选为0.5~2.0质量%。通过铁的含量为0.1质量%以上,能够得到具有更优异的耐针孔性(pinhole resistance)及延展性的外包装材料10。通过铁的含量为9.0质量%以下,能够得到柔软性更优异的外包装材料10。
金属箔层13的厚度没有特别限定,考虑阻挡性、耐针孔性、加工性而优选设定为9~200μm,更优选设定为15~100μm。
在金属箔层13使用铝箔的情况下,作为铝箔,也可以使用未处理的铝箔,但从赋予耐电解液性的方面考虑优选使用实施了脱脂处理的铝箔。
需要说明的是,在对铝箔进行脱脂处理的情况下,可以仅对铝箔的一面实施脱脂处理,也可以对两面实施脱脂处理。
<防腐蚀处理层14>
防腐蚀处理层14是为了防止由电解液、或通过电解液与水分的反应而产生的氢氟酸引起的金属箔层13的腐蚀而设置的层。作为防腐蚀处理层14,例如通过脱脂处理、热水改性处理、阳极氧化处理、化学转化处理、或这些处理的组合而形成。
作为脱脂处理,可列举出酸脱脂或碱脱脂。作为酸脱脂,可列举出单独使用硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸等无机酸、或使用它们的混合液的方法等。另外,作为酸脱脂,通过使用将一钠二氟化铵等含氟的化合物用上述无机酸溶解而得到的酸脱脂剂,特别是在金属箔层13中使用铝箔的情况下,不仅可得到铝的脱脂效果,而且能够形成钝态的铝的氟化物,从耐氢氟酸性的方面考虑是有效的。作为碱脱脂,可列举出使用氢氧化钠等的方法。
作为热水改性处理,例如可列举出将铝箔在添加了三乙醇胺的沸水中进行浸渍处理的勃姆石处理。
作为阳极氧化处理,例如可列举出氧化铝膜处理。
作为化学转化处理,可列举出浸渍型、涂布型。作为浸渍型的化学转化处理,例如可列举出铬酸盐处理、锆处理、钛处理、钒处理、钼处理、磷酸钙处理、氢氧化锶处理、铈处理、钌处理、或包含它们的混合相的各种化学转化处理。另一方面,作为涂布型的化学转化处理,可列举出将具有防腐蚀性能的涂敷剂涂布于金属箔层13上的方法。
在通过这些防腐蚀处理中的热水改性处理、阳极氧化处理、化学转化处理中的任一者来形成防腐蚀处理层的至少一部分的情况下,优选事先进行上述的脱脂处理。需要说明的是,在使用经过了退火工序的金属箔等脱脂处理完毕的金属箔来作为金属箔层13的情况下,没有必要在防腐蚀处理层14的形成中再次进行脱脂处理。
涂布型的化学转化处理中使用的涂敷剂优选含有3价铬。另外,在涂敷剂中,也可以包含选自由后述的阳离子性聚合物及阴离子性聚合物构成的组中的至少1种聚合物。
另外,在上述处理中特别是热水改性处理、阳极氧化处理中,通过处理剂使铝箔表面溶解,形成耐腐蚀性优异的铝化合物(勃姆石、耐酸铝)。因此,由于成为形成了从使用了铝箔的金属箔层13至防腐蚀处理层14的共连续结构的形态,所以上述处理包含于化学转化处理的定义中。另一方面,也可以仅通过如后述那样不包含于化学转化处理的定义中的纯粹的涂敷方法来形成防腐蚀处理层14。作为该方法,例如可列举出使用平均粒径为100nm以下的氧化铈那样的稀土类元素氧化物的溶胶作为具有铝的防腐蚀效果(抑制剂效果)、并且在环境方面也适宜的材料的方法。通过使用该方法,即使是一般的涂敷方法,也能够对铝箔等金属箔赋予防腐蚀效果。
作为上述稀土类元素氧化物的溶胶,例如可列举出使用了水系、醇系、烃系、酮系、酯系、醚系等各种溶剂的溶胶。其中,优选水系的溶胶。
在上述稀土类元素氧化物的溶胶中,通常为了使其分散稳定化,使用硝酸、盐酸、磷酸等无机酸或其盐、醋酸、苹果酸、抗坏血酸、乳酸等有机酸作为分散稳定化剂。这些分散稳定化剂中,特别是磷酸在外包装材料10中可期待(1)溶胶的分散稳定化、(2)利用了磷酸的铝螯合能力的与金属箔层13的密合性的提高、(3)由捕获因氢氟酸的影响而溶出的铝离子(钝态形成)带来的电解液耐性的赋予、(4)由即使是在低温下也容易引起磷酸的脱水缩合带来的防腐蚀处理层14(氧化物层)的凝聚力的提高等。
作为上述磷酸或其盐,可列举出正磷酸、焦磷酸、偏磷酸、或它们的碱金属盐或铵盐。其中,对于外包装材料10中的功能表现,优选三偏磷酸、四偏磷酸、六偏磷酸、超偏磷酸等缩合磷酸、或它们的碱金属盐或铵盐。另外,若考虑使用上述稀土类元素氧化物的溶胶、并通过各种涂敷法来形成由稀土类元素氧化物形成的防腐蚀处理层14时的干燥造膜性(干燥能力、热量),从低温下的脱水缩合性优异的方面出发,更优选钠盐。作为磷酸盐,优选水溶性的盐。
磷酸(或其盐)相对于稀土类元素氧化物的配合比相对于稀土类元素氧化物100质量份优选为1~100质量份。若上述配合比相对于稀土类元素氧化物100质量份为1质量份以上,则稀土类元素氧化物溶胶变得更稳定,外包装材料10的功能变得更良好。上述配合比相对于稀土类元素氧化物100质量份更优选为5质量份以上。另外,若上述配合比相对于稀土类元素氧化物100质量份为100质量份以下,稀土类元素氧化物溶胶的功能提高,防止电解液的侵蚀的性能优异。上述配合比相对于稀土类元素氧化物100质量份更优选为50质量份以下,进一步优选为20质量份以下。
由上述稀土类元素氧化物溶胶形成的防腐蚀处理层14由于为无机粒子的集合体,所以即使经由干燥固化的工序,层自身的凝聚力也有可能变低。于是,该情况的防腐蚀处理层14为了弥补凝聚力,优选通过下述阴离子性聚合物、或阳离子性聚合物而复合化。
作为阴离子性聚合物,可列举出具有羧基的聚合物,例如可列举出聚(甲基)丙烯酸(或其盐)、或以聚(甲基)丙烯酸作为主要成分共聚而成的共聚物。作为该共聚物的共聚成分,可列举出(甲基)丙烯酸烷基酯系单体(作为烷基,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、环己基等。);(甲基)丙烯酰胺、N-烷基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺(作为烷基,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、环己基等。)、N-烷氧基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷氧基(甲基)丙烯酰胺、(作为烷氧基,甲氧基、乙氧基、丁氧基、异丁氧基等。)、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺等含酰胺基的单体;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等含羟基的单体;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等含缩水甘油基的单体;(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等含硅烷的单体;(甲基)丙烯酰氧基丙基异氰酸酯等含异氰酸酯基的单体等。
这些阴离子性聚合物发挥提高使用稀土类元素氧化物溶胶而得到的防腐蚀处理层14(氧化物层)的稳定性的作用。其通过将硬且脆的氧化物层用丙烯酸系树脂成分进行保护的效果、及捕捉稀土类元素氧化物溶胶中所含的磷酸盐来源的离子污染物(特别是钠离子)的(阳离子捕捉剂)效果而达成。也就是说,在使用稀土类元素氧化物溶胶而得到的防腐蚀处理层14中,特别是若包含钠等碱金属离子或碱土类金属离子,则防腐蚀处理层14容易以包含该离子的地方作为起点而劣化。因此,通过利用阴离子性聚合物将稀土类元素氧化物溶胶中所含的钠离子等固定化,从而防腐蚀处理层14的耐性提高。
将阴离子性聚合物与稀土类元素氧化物溶胶组合而成的防腐蚀处理层14具有与对铝箔实施铬酸盐处理而形成的防腐蚀处理层14同等的防腐蚀性能。阴离子性聚合物优选为本质上为水溶性的聚阴离子性聚合物交联而成的结构。作为在该结构的形成中使用的交联剂,例如可列举出具有异氰酸酯基、缩水甘油基、羧基、噁唑啉基的化合物。
作为具有异氰酸酯基的化合物,例如可列举出甲苯撑二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯或其氢化物、六亚甲基二异氰酸酯、4,4’二苯基甲烷二异氰酸酯或其氢化物、异佛尔酮二异氰酸酯等二异氰酸酯类;或使这些异氰酸酯类与三羟甲基丙烷等多元醇反应而得到的加合物、通过与水反应而得到的缩二脲体、或作为三聚物的异氰脲酸酯体等聚异氰酸酯类;或将这些聚异氰酸酯类用醇类、内酰胺类、肟类等封端化的封端聚异氰酸酯等。
作为具有缩水甘油基的化合物,例如可列举出使环氧氯丙烷与乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇等二醇类作用而得到的环氧化合物;使环氧氯丙烷与甘油、聚甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇等多元醇类作用而得到的环氧化合物;使邻苯二甲酸、对苯二甲酸、草酸、己二酸等二羧酸与环氧氯丙烷作用而得到的环氧化合物等。
作为具有羧基的化合物,例如可列举出各种脂肪族或芳香族二羧酸等。另外,也可以使用聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸的碱(土类)金属盐。
作为具有噁唑啉基的化合物,例如在使用具有2个以上噁唑啉单元的低分子化合物、或异丙烯基噁唑啉那样的聚合性单体的情况下,可列举出使(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等丙烯酸系单体共聚而成的化合物。
另外,也可以使阴离子性聚合物与硅烷偶联剂反应,更具体而言,使阴离子性聚合物的羧基与硅烷偶联剂的官能团选择性地反应,将交联点制成硅氧烷键。在该情况下,可以使用γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸根合丙基三乙氧基硅烷等。其中,特别是若考虑与阴离子性聚合物或其共聚物的反应性,优选环氧硅烷、氨基硅烷、异氰酸酯硅烷。
关于这些交联剂相对于阴离子性聚合物的比率,相对于阴离子性聚合物100质量份优选为1~50质量份,更优选为10~20质量份。若交联剂的比率相对于阴离子性聚合物100质量份为1质量份以上,则容易充分地形成交联结构。若交联剂的比率相对于阴离子性聚合物100质量份为50质量份以下,则涂液的适用期提高。
将阴离子性聚合物交联的方法不限于上述交联剂,也可以是使用钛、锆化合物而形成离子交联的方法等。
作为阳离子性聚合物,可列举出具有胺的聚合物,可列举出聚乙烯亚胺、由具有聚乙烯亚胺和羧酸的聚合物形成的离子高分子络合物、在丙烯酸主骨架上接枝伯胺而得到的伯胺接枝丙烯酸树脂、聚烯丙基胺或它们的衍生物、氨基苯酚等阳离子性的聚合物。作为聚烯丙基胺,例如可列举出烯丙基胺、烯丙基胺酰胺硫酸盐、二烯丙基胺、二甲基烯丙基胺等的均聚物或共聚物等。这些胺可以是游离的胺,也可以是利用醋酸或盐酸的稳定化物。另外,作为共聚物成分,也可以使用马来酸、二氧化硫等。进而,也可以使用通过使伯胺部分甲氧基化而赋予了热交联性的类型,另外,还可以使用氨基苯酚。特别优选烯丙基胺或其衍生物。
阳离子性聚合物优选与具有羧基或缩水甘油基等能够与胺/亚胺反应的官能团的交联剂并用。作为与阳离子性聚合物并用的交联剂,也可以使用具有与聚乙烯亚胺形成离子高分子络合物的羧酸的聚合物,例如可列举出聚丙烯酸或其离子盐等聚羧酸(盐)、或向其中导入了共聚单体的共聚物、羧甲基纤维素或其离子盐等具有羧基的多糖类等。
本实施方式中,阳离子性聚合物也作为构成防腐蚀处理层14的一构成要素进行了记载。其理由是由于:为了赋予蓄电装置用外包装材料所要求的电解液耐性、氢氟酸耐性,使用各种化合物进行了深入研究,结果判明,阳离子性聚合物自身也是能够赋予电解液耐性、耐氢氟酸性的化合物。推测其主要原因是由于:通过将氟离子用阳离子性基团进行补充(阴离子捕捉剂),从而抑制了铝箔损伤。
阳离子性聚合物是从粘接性提高的方面考虑更优选的材料。另外,阳离子性聚合物由于与上述阴离子性聚合物同样地也为水溶性,所以更优选形成交联结构而赋予耐水性。在阳离子性聚合物中形成交联结构时的交联剂可以使用阴离子性聚合物的项中说明过的交联剂。在使用稀土类元素氧化物溶胶作为防腐蚀处理层14的情况下,作为其保护层,也可以使用阳离子性聚合物来代替使用上述阴离子性聚合物。
利用以铬酸盐处理为代表的化学转化处理的防腐蚀处理层是为了形成与铝箔的倾斜结构,特别是使用配合了磷酸、氢氟酸、盐酸、硝酸、硫酸或它们的盐的化学转化处理剂对铝箔实施处理、接着使铬或无铬系的化合物作用而在铝箔上形成化学转化处理层的防腐蚀处理层。然而,上述化学转化处理由于在化学转化处理剂中使用了酸,所以伴随作业环境的恶化或涂敷装置的腐蚀。另一方面,上述的涂敷类型的防腐蚀处理层14与以铬酸盐处理为代表的化学转化处理不同,相对于使用了铝箔的金属箔层13没有必要形成倾斜结构。因此,涂敷剂的性状不会受到酸性、碱性、中性等的制约,能够实现良好的作业环境。此外,使用铬化合物的铬酸盐处理从在环境卫生上要求代替方案的方面出发,也优选涂敷类型的防腐蚀处理层14。
由于以上的内容,作为上述的涂敷类型的防腐蚀处理的组合的事例,可列举出(1)仅稀土类元素氧化物溶胶、(2)仅阴离子性聚合物、(3)仅阳离子性聚合物、(4)稀土类元素氧化物溶胶+阴离子性聚合物(层叠复合化)、(5)稀土类元素氧化物溶胶+阳离子性聚合物(层叠复合化)、(6)(稀土类元素氧化物溶胶+阴离子性聚合物:层叠复合化)/阳离子性聚合物(多层化)、(7)(稀土类元素氧化物溶胶+阳离子性聚合物:层叠复合化)/阴离子性聚合物(多层化)等。其中优选(1)及(4)~(7),特别优选(4)~(7)。但是,本实施方式并不限于上述组合。例如作为防腐蚀处理的选择的事例,阳离子性聚合物从与后述的第2粘接剂层或密封层的说明中列举的改性聚烯烃树脂的粘接性良好的方面出发也是非常优选的材料,所以在第2粘接剂层或密封层由改性聚烯烃树脂构成的情况下,能够进行在与第2粘接剂层或密封层相接的面上设置阳离子性聚合物(例如构成(5)及(6)等的构成)这样的设计。
另外,防腐蚀处理层14并不限定于上述的层。例如也可以如作为公知技术的涂布型铬酸盐那样使用在树脂粘合剂(氨基苯酚等)中配合了磷酸和铬化合物的处理剂而形成。若使用该处理剂,能够制成兼具防腐蚀功能和密合性这两者的层。另外,虽然需要考虑涂液的稳定性,但可以使用将稀土类元素氧化物溶胶和聚阳离子性聚合物或聚阴离子性聚合物事先一液化而得到的涂敷剂来制成兼具防腐蚀功能和密合性这两者的层。
防腐蚀处理层14的每单位面积的质量不管是多层结构、单层结构中的任一者,均优选为0.005~0.200g/m2,更优选为0.010~0.100g/m2。若上述每单位面积的质量为0.005g/m2以上,则容易对金属箔层13赋予防腐蚀功能。另外,即使上述每单位面积的质量超过0.200g/m2,防腐蚀功能也没什么变化。另一方面,在使用了稀土类元素氧化物溶胶的情况下,若涂膜厚则由干燥时的热引起的固化变得不充分,有可能伴随凝聚力的下降。需要说明的是,关于防腐蚀处理层14的厚度,可以由其比重来换算。
从容易保持密封层与金属箔层的密合性、防止电解液的发泡的起点的产生、容易进一步抑制脱气热封后的绝缘性的下降的观点出发,防腐蚀处理层14例如可以是包含氧化铈、相对于该氧化铈100质量份为1~100质量份的磷酸或磷酸盐和阳离子性聚合物的形态,也可以是对金属箔层13实施化学转化处理而形成的形态,还可以是对金属箔层13实施化学转化处理而形成并且包含阳离子性聚合物的形态。
<第2粘接剂层17>
第2粘接剂层17是将形成有防腐蚀处理层14的金属箔层13与密封层16粘接的层。在第2粘接剂层17中,可以使用用于将金属箔层与密封层粘接的一般的粘接剂。
在防腐蚀处理层14具有包含选自由上述的阳离子性聚合物及阴离子性聚合物构成的组中的至少1种聚合物的层的情况下,第2粘接剂层17优选为包含与防腐蚀处理层14中所含的上述聚合物具有反应性的化合物(以下,也称为“反应性化合物”)的层。
例如,在防腐蚀处理层14包含阳离子性聚合物的情况下,第2粘接剂层17包含与阳离子性聚合物具有反应性的化合物。在防腐蚀处理层14包含阴离子性聚合物的情况下,第2粘接剂层17包含与阴离子性聚合物具有反应性的化合物。另外,在防腐蚀处理层14包含阳离子性聚合物及阴离子性聚合物的情况下,第2粘接剂层17包含与阳离子性聚合物具有反应性的化合物和与阴离子性聚合物具有反应性的化合物。但是,第2粘接剂层17不一定需要包含上述2种化合物,也可以包含与阳离子性聚合物及阴离子性聚合物这两者具有反应性的化合物。这里,“具有反应性”是与阳离子性聚合物或阴离子性聚合物形成共价键。另外,第2粘接剂层17也可以进一步包含酸改性聚烯烃树脂。
作为与阳离子性聚合物具有反应性的化合物,可列举出选自由多官能异氰酸酯化合物、缩水甘油基化合物、具有羧基的化合物、具有噁唑啉基的化合物构成的组中的至少1种化合物。
作为这些多官能异氰酸酯化合物、缩水甘油基化合物、具有羧基的化合物、具有噁唑啉基的化合物,可列举出作为用于将阳离子性聚合物制成交联结构的交联剂在之前例示的多官能异氰酸酯化合物、缩水甘油基化合物、具有羧基的化合物、具有噁唑啉基的化合物等。它们中,从与阳离子性聚合物的反应性高、容易形成交联结构的方面考虑,优选多官能异氰酸酯化合物。
作为与阴离子性聚合物具有反应性的化合物,可列举出选自由缩水甘油基化合物、具有噁唑啉基的化合物构成的组中的至少1种化合物。作为这些缩水甘油基化合物、具有噁唑啉基的化合物,可列举出作为用于将阳离子性聚合物制成交联结构的交联剂在之前例示的缩水甘油基化合物、具有噁唑啉基的化合物等。它们中,从与阴离子性聚合物的反应性高的方面考虑,优选缩水甘油基化合物。
在第2粘接剂层17包含酸改性聚烯烃树脂的情况下,反应性化合物优选与酸改性聚烯烃树脂中的酸性基也具有反应性(即,与酸性基形成共价键)。由此,与防腐蚀处理层14的粘接性更加提高。此外,酸改性聚烯烃树脂成为交联结构,外包装材料10的耐溶剂性更加提高。
反应性化合物的含量相对于酸改性聚烯烃树脂中的酸性基优选为从等量到10倍等量。若为等量以上,则反应性化合物与酸改性聚烯烃树脂中的酸性基充分反应。另一方面,若超过10倍等量,则由于作为与酸改性聚烯烃树脂的交联反应达到充分饱和,所以存在未反应物,各种性能的下降令人担忧。因此,例如,反应性化合物的含量相对于酸改性聚烯烃树脂100质量份优选为5~20质量份(固体成分比)。
酸改性聚烯烃树脂是将酸性基导入聚烯烃树脂中而得到的树脂。作为酸性基,可列举出羧基、磺酸基、酸酐基等,特别优选马来酸酐基或(甲基)丙烯酸基等。作为酸改性聚烯烃树脂,例如可以使用与作为第1树脂层16a中使用的改性聚烯烃树脂(a)在后面叙述的同样的酸改性聚烯烃树脂。
在第2粘接剂层17中,也可以配合阻燃剂、增滑剂、抗粘连剂、抗氧化剂、光稳定剂、粘着赋予剂等各种添加剂。
从抑制电解液参与时的层压强度的下降的观点及进一步抑制绝缘性的下降的观点出发,第2粘接剂层17例如也可以是包含酸改性聚烯烃和选自由多官能异氰酸酯化合物、缩水甘油基化合物、具有羧基的化合物、具有噁唑啉基的化合物、及碳化二亚胺化合物构成的组中的至少1种固化剂的粘接剂层。需要说明的是,作为碳化二亚胺化合物,例如可列举出N,N’-二邻甲苯基碳化二亚胺、N,N’-二苯基碳化二亚胺、N,N’-二-2,6-二甲基苯基碳化二亚胺、N,N’-双(2,6-二异丙基苯基)碳化二亚胺、N,N’-二辛基癸基碳化二亚胺、N-甲苯基-N’-环己基碳化二亚胺、N,N’-二-2,2-二叔丁基苯基碳化二亚胺、N-甲苯基-N’-苯基碳化二亚胺、N,N’-二对硝基苯基碳化二亚胺、N,N’-二对氨基苯基碳化二亚胺、N,N’-二对羟基苯基碳化二亚胺、N,N’-二环己基碳化二亚胺、N,N’-二对甲苯基碳化二亚胺等。
另外,作为形成第2粘接剂层17的粘接剂,例如也可以使用配合了由氢化二聚物脂肪酸及二醇形成的聚酯多元醇和聚异氰酸酯的聚氨酯系粘接剂。
第2粘接剂层17的厚度没有特别限定,从得到所期望的粘接强度、及加工性等的观点出发,优选为1~10μm,更优选为3~7μm。
<密封层16>
密封层16是对外包装材料10赋予利用热封的密封性的层。密封层16具备包含聚丙烯系树脂(A)及与上述聚丙烯系树脂(A)不相容的非相容系成分(B)的树脂层16a(有时称为第1树脂层16a)。在图1中,密封层16由第1树脂层16a构成。
密封层16在通过频率1.0Hz下的动态粘弹性测定得到的损耗角正切tanδ中,在-30~30℃下具有极大值。另外,密封层16中,-30~30℃下的tanδ的极大值(II)相对于-50℃下的tanδ的值(I)之比(II/I)为2.50以上。
通过密封层16的上述之比(II/I)为2.50以上,能够充分维持脱气热封后的绝缘性。关于发挥这样的效果的理由,本发明人等认为是由密封层16中存在的海岛结构的界面的密合强度提高引起的,关于通过上述(II)相对于(I)的比率大、即两者之差大而发挥上述的效果的理由,本发明人等如以下那样推测。即,认为若比(II/I)为2.50以上,则能够抑制该界面的作为减震器的作用,结果是界面的密合强度提高,与此相对,若比(II/I)低于2.50,则由于界面过度具有作为减震器的作用,所以结果是界面的密合强度下降。从上述那样的观点出发,密封层16的比(II/I)优选为3.00以上,更优选为3.50以上。另一方面,(II/I)的上限值没有特别限制,例如为6.00以下。
密封层16在通过频率1.0Hz下的动态粘弹性测定得到的损耗角正切tanδ中,90~100℃下的tanδ的最大值(III)相对于上述极大值(II)之比(III/II)优选为1.00以下。若密封层16的上述之比(III/II)为1.00以下,则能够进一步提高密封层的耐热热封强度。认为比(III/II)小、即III相对于II的值小表示能够抑制树脂的粘性的过度增加,由此,能够进一步提高密封层的耐热热封强度。从这样的观点出发,密封层16的上述之比(III/II)优选为0.90以下,更优选为0.85以下。另一方面,(III/II)的下限值没有特别限制,例如为0.20以上。通过提高密封层的耐热热封强度,能够提高锂离子电池热失控时的外包装材料的强度,能够提供更安全的外包装材料。
上述的tanδ的各值可以通过以下所示的各成分的种类、含量等进行调整。另外,关于上述tanδ,例如可以将外包装材料浸渍于氢氧化钠水溶液中,通过将金属箔层溶解而将仅由密封层构成的膜取出,对取出的膜按照依据JIS K7244-4的方法,使用动态粘弹性装置(SII公司制、商品名:DMS6100)在下述条件下进行测定,由损耗弹性模量E”及储存弹性模量E’作为损耗角正切tanδ算出。
剥离模式:拉伸
升温速度:2℃/分钟
温度范围:-100~120℃
频率:1.0Hz
需要说明的是,在本说明书中,所谓tanδ的“极大值”,在将通过上述的方法算出的各温度下的tanδ的值进行标绘而制成图表的情况下,是指图表的斜率由正变成负的点处的tanδ的值。在指定的温度范围内存在多个极大值的情况下,tanδ的“极大值”是指该多个极大值中的最大值。
上述极大值(II)优选为测定温度范围-100~120℃下的tanδ的最大值。
第1树脂层16a也可以进一步包含与聚丙烯系树脂(A)相容的相容系成分(C)。本说明书中,根据情况,有时将上述聚丙烯系树脂(A)称为“(A)成分”,将与上述(A)成分不相容的非相容系成分(B)称为“(B)成分”,将与上述(A)成分相容的相容系成分(C)称为“(C)成分”等。这里,“相对于(A)成分不具有相容性”、“与(A)成分不相容”(非相容系)是指在构成(A)成分的聚丙烯系树脂中以分散相尺寸200nm以上且低于50μm进行分散。另外,“与(A)成分相容”、“具有与(A)成分的相容性”(相容系)是指在构成(A)成分的聚丙烯系树脂中以分散相尺寸1nm以上且低于200nm进行分散。
在第1树脂层16a中,非相容系成分(B)优选含有具有与聚丙烯系树脂(A)的相容部的化合物(B1)。以下,根据情况,有时将具有与上述(A)成分的相容部的化合物(B1)称为“化合物(B1)”或“(B1)成分”等。非相容系成分(B)也可以仅由化合物(B1)构成。
通过密封层16具备包含上述(A)成分及上述(B)成分的第1树脂层16a,在树脂层中形成海岛结构。即,第1树脂层16a具有聚丙烯系树脂(A)的存在区域和由上述聚丙烯系树脂(A)所围成的多个非相容系成分(B)的存在区域。由此,能够提高热封后的密封强度。通过第1树脂层16a进一步包含上述(C)成分,能够对密封层16进一步赋予柔软性。通过密封层16具有柔软性,能够赋予成型白化抑制等功能,能够提供功能性更加提高的外包装材料。
以下,对第1树脂层16a中可包含的各成分的例子进行说明。
(聚丙烯系树脂(A))
聚丙烯系树脂(A)是由包含丙烯的聚合单体得到的树脂。作为聚丙烯系树脂(A),可列举出均聚聚丙烯及无规聚丙烯等。从热封强度等外包装材料的基本性能的观点出发,聚丙烯系树脂(A)优选为无规聚丙烯,更优选为丙烯-乙烯无规共聚物。丙烯-乙烯无规共聚物低温下的热封性优异,能够提高电解液参与的密封特性。
在丙烯-乙烯无规共聚物中,乙烯含量优选为0.1~10质量%,更优选为1~7质量%,进一步优选为2~5质量%。若乙烯含量为0.1质量%以上,则存在以下倾向:可充分得到使乙烯共聚带来的熔点下降效果,能够更进一步提高电解液参与的密封特性,同时可得到耐冲击性,能够提高密封强度和耐成型白化性。若乙烯含量为10质量%以下,则存在能够抑制熔点过于下降、能够更充分地抑制过量密封部分的产生的倾向。需要说明的是,乙烯含量可以由聚合时的单体的混合比率算出。
丙烯-乙烯无规共聚物的熔点优选为120~145℃,更优选为125~140℃。若熔点为120℃以上,则存在能够更充分地抑制过量密封部分的产生的倾向。若熔点为145℃以下,则存在能够更进一步提高电解液参与的密封特性的倾向。
丙烯-乙烯无规共聚物也可以是经酸改性的共聚物,例如也可以是使马来酸酐接枝改性而得到的酸改性丙烯-乙烯无规共聚物。通过使用酸改性丙烯-乙烯无规共聚物,即使没有极耳密封剂也能够保持与极耳引线的密合性。
丙烯-乙烯无规共聚物可以单独使用1种或将2种以上组合使用。
在第1树脂层16a中,以第1树脂层16a的固体成分总量作为基准,(A)成分的含量可以是50~99质量%,也可以是50~95质量%,还可以是50~85质量%。通过(A)成分的含量为50质量%以上,利用使用(A)成分自身的效果,能够提高密封特性。另外,通过将(A)成分的含量设定为50质量%以上,由于能够防止(B)成分过量地存在,所以变得容易形成良好的海岛结构,另外,能够抑制密封层16的耐热性及凝聚力的下降。另一方面,通过将(A)成分的含量设定为99质量%以下,由于能够含有1质量%以上的(B)成分,所以能够通过(B)成分提高密封强度及绝缘性。
(非相容系成分(B))
作为非相容系成分(B),可列举出接枝共聚物、嵌段共聚物及无规共聚物等。这些共聚物的至少一部分中具有相对于(A)成分的非相容部。
非相容系成分(B)优选含有具有与聚丙烯系树脂(A)的相容部的化合物(B1)。通过非相容系成分(B)含有化合物(B1),由于能够抑制tanδ(I)的值,所以能够提高密封层16的比(II/I),提高海岛结构的界面的密合强度,由于伴随电解液的发泡引起的空隙的形成得到抑制,所以能够进一步提高绝缘性。另外,通过由化合物(B1)带来的海岛界面的密合强度的提高,还能够提高密封强度。这样的化合物(B1)例如在非相容系成分(B)为接枝共聚物或嵌段共聚物的情况下可以得到。作为适宜作为化合物(B1)的接枝共聚物,可列举出包含聚烯烃的主链和聚苯乙烯的侧链的接枝共聚物、包含聚烯烃的主链和苯乙烯-丙烯腈共聚物的侧链的接枝共聚物等。作为上述接枝共聚物,例如日油公司制的“MODIPER”等适合。
作为适宜作为化合物(B1)的嵌段共聚物,可列举出具有由苯乙烯单元构成的链段和由乙烯-丁烯单元构成的链段的嵌段共聚物,具有由苯乙烯单元构成的链段、由乙烯-丁烯单元构成的链段和由结晶性烯烃单元构成的链段的嵌段共聚物,具有由结晶性乙烯单元构成的链段和由乙烯-丁烯单元构成的链段的嵌段共聚物,具有由乙烯构成的链段和由乙烯-辛烯1构成的链段的嵌段共聚物,及具有由丙烯单元构成的链段和由乙烯单元构成的链段的嵌段共聚物等。例如,由丙烯单元构成的链段为与上述(A)成分的相容部,由乙烯单元构成的链段为与上述(A)成分的非相容部。作为上述嵌段共聚物,例如JSR公司制的“DYNARON”、DOW公司制的“INTUNE”、“INFUSE”等适合。
非相容系成分(B)也可以含有非相容系弹性体。作为非相容系弹性体,可列举出以α烯烃作为共聚单体的聚烯烃系弹性体。特别是通过使用乙烯-α烯烃共聚物,存在能够在不使电解液层压强度或电解液参与的各种密封强度下降的情况下对密封层16赋予功能性的倾向。作为乙烯-α烯烃共聚物,可以使用使选自由1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯及4-甲基-1-戊烯构成的组中的至少1个α烯烃与乙烯共聚而得到的化合物,可以优选使用通过使1-丁烯与乙烯共聚而得到的乙烯-丁烯-1无规共聚物。作为乙烯-α烯烃共聚物,三井化学公司制的“TAFMER”、住友化学公司制的“EXCELLEN”等适合。
准备非相容系成分(B)分散于聚丙烯系树脂(A)中而得到的分散体,通过使用该分散体,第1树脂层16a也可以包含聚丙烯系树脂(A)及非相容系成分(B)。作为这样的分散体,可列举出在聚丙烯系树脂中微分散有弹性体而得到的分散体。通过第1树脂层16a包含将非相容系成分(B)预先分散到聚丙烯系树脂(A)中而得到的分散体,存在能够进一步提高绝缘性及密封强度的倾向。上述分散体中的非相容系成分(B)优选含有接枝共聚物或嵌段共聚物。通过分散体中的非相容系成分(B)含有接枝共聚物或嵌段共聚物,存在能够进一步提高海岛界面的密合性的倾向。
作为非相容系成分(B),上面记载了烯烃系及苯乙烯系的材料,但从电解液耐性的观点出发,非相容系成分(B)优选为烯烃系材料。
(相容系成分(C))
相容系成分(C)也可以含有相容系弹性体。作为相容系弹性体,例如可列举出丙烯-α烯烃共聚物。通过使用丙烯-α烯烃共聚物,能够在不使电解液层压强度、电解液参与的各种密封强度下降的情况下对密封层16赋予功能性。作为丙烯-α烯烃共聚物,可以使用使选自1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯中的α烯烃与丙烯共聚而得到的化合物,可以优选使用通过使1-丁烯共聚而得到的丙烯-丁烯-1无规共聚物。
聚烯烃系弹性体的熔点优选为150℃以下,但从抑制过量密封部分、抑制成型白化及提高电解液参与的密封特性的观点出发,优选为60~120℃,更优选为65~90℃。通过熔点为150℃以下,能够改善电解液参与的密封特性、特别是脱气热封强度。另外,若熔点为60℃以上,则从抑制过量密封部分的产生的观点考虑是有利的。
聚烯烃系弹性体可以单独使用1种或将2种以上组合使用。
在第1树脂层16a中,以第1树脂层16a的固体成分总量作为基准,(B)成分的含量优选为1~40质量%,更优选为2~25质量%。通过(B)成分的含量为1质量%以上,能够对密封层16赋予耐冲击性,能够提高密封强度及绝缘性。另一方面,通过将(B)成分的含量设定为40质量%以下,由于能够抑制tanδ(I)的值,所以容易形成良好的海岛结构,另外,能够提高密封层16整体的凝聚力,能够提高密封强度及绝缘性。需要说明的是,为了方便起见,在聚丙烯系树脂中微分散弹性体而得到的分散体作为非相容系成分(B)进行了记载,但在上述分散体中弹性体部分被分类为(B)成分,聚丙烯系树脂被分类为上述(A)成分。
在第1树脂层16a包含(C)成分的情况下,以第1树脂层16a的固体成分总量作为基准,第1树脂层16a中的(C)成分的含量优选为5~30质量%,更优选为10~25质量%。通过(C)成分的含量为5质量%以上,容易得到密封层16的柔软性,能够赋予成型白化抑制等功能,能够提供功能性更加提高的外包装材料。另一方面,通过将(C)成分的含量设定为30质量%以下,能够提高密封层16整体的凝聚力,能够提高密封强度及绝缘性。
另外,相容系成分(C)相对于非相容系成分(B)的含量比(MC/MB)以质量比计优选为0.2~3.0,更优选为0.3~2.0。通过含量比(MC/MB)在上述范围内,容易提高密封强度。
在非相容系成分(B)含有化合物(B1)的情况下,以第1树脂层16a的总量作为基准,第1树脂层16a中的化合物(B1)的含量优选为1~40质量%,更优选为2~25质量%。通过化合物(B1)的含量为1质量%以上,容易提高海岛界面的密合强度,容易得到密封强度及绝缘性的提高效果。另一方面,通过将化合物(B1)的含量设定为40质量%以下,容易抑制密封层16整体的凝聚力以及密封强度及绝缘性的下降。
(添加成分)
第1树脂层16a也可以进一步包含上述的(A)~(C)成分以外的其它成分。作为(A)~(C)成分以外的其它成分,例如为了提高引取性、加工性,也可以添加LDPE(低密度聚乙烯)等其它树脂。在将第1树脂层16a的总质量设为100质量份的情况下,添加的其它树脂成分的含量优选为10质量份以下。另外,作为树脂以外的成分,例如可列举出增滑剂、抗粘连剂、抗氧化剂、光稳定剂、阻燃剂等。在将第1树脂层16a的总质量设为100质量份的情况下,这些树脂以外的其它成分的含量优选为5质量份以下。
在第1树脂层16a中,α烯烃的存在可以通过利用FT-IR(傅立叶变换红外分光光度计)进行归属来确认。另外,α烯烃的含量可以通过使用配合了已知量包含已知量的α烯烃的弹性体的第1树脂层16a,利用(A)~(C)成分的特性吸收带的透射率或吸光度制成校准曲线来进行确认。进而,关于非相容系成分(B)及相容系成分(C)各自的α烯烃含量,也同样地可以通过利用FT-IR的特性吸收带进行成像,通过显微FT-IR(透射法)以α烯烃起因的吸收带进行映射来确认。需要说明的是,除了FT-IR以外,也可以通过对第1树脂层16a以NMR进行测定来确认α烯烃的存在及含量。
第1树脂层16a的厚度例如为5~100μm。从蓄电装置的小型化的要求出发,厚度也可以为10~80μm,也可以为10~60μm,也可以为10~45μm,也可以为30μm以下。本实施方式的蓄电装置用外包装材料即使是这样的薄膜构成,也能够抑制热封、成型及脱气热封后的绝缘性的下降。
以上,对本实施方式的蓄电装置用外包装材料的优选的实施方式进行了详细叙述,但本公开并不限定于所述特定的实施方式,在权利要求书内记载的本公开的主旨的范围内,可以进行各种变形/变更。
例如,在图1中,示出了防腐蚀处理层14形成于金属箔层13的第2粘接剂层17侧的面上的情况,但防腐蚀处理层14也可以形成于金属箔层13的第1粘接剂层12侧的面上,还可以形成于金属箔层13的两面上。在金属箔层13的两面形成有防腐蚀处理层14的情况下,形成于金属箔层13的第1粘接剂层12侧的防腐蚀处理层14的构成与形成于金属箔层13的第2粘接剂层17侧的防腐蚀处理层14的构成可以相同,也可以不同。
在图1中,示出了使用第2粘接剂层17使金属箔层13与密封层16层叠的情况,但也可以如图2中所示的蓄电装置用外包装材料20及图3中所示的蓄电装置用外包装材料30那样不介由第2粘接剂层17、而在金属箔层13上直接形成密封层16。另一方面,图2中所示的蓄电装置用外包装材料20及图3中所示的蓄电装置用外包装材料30也可以在金属箔层13与密封层16之间具备第2粘接剂层17。
在图1中,示出了密封层16由单层形成的情况、即密封层16由第1树脂层16a形成的情况,但密封层16也可以如图2中所示的蓄电装置用外包装材料20及图3中所示的蓄电装置用外包装材料30那样由2层以上的多层形成。需要说明的是,在密封层16由多层形成的情况下,只要构成该多层的密封层16作为整体,在通过频率1.0Hz下的动态粘弹性测定得到的损耗角正切tanδ中,在-30~30℃下具有极大值,-30~30℃下的tanδ的极大值(II)相对于-50℃下的tanδ的值(I)之比(II/I)为2.50以上即可。从同样的观点出发,构成多层的密封层16作为整体,90~100℃下的tanδ的最大值(III)相对于上述(II)之比(III/II)也可以为1.00以下。
在图2中所示的蓄电装置用外包装材料20中,密封层16由第1树脂层16a及第2树脂层16b构成。这里,第1树脂层16a为密封层16的最内层,第2树脂层16b为在密封层16中设置于金属箔层13侧的最外层。
在蓄电装置用外包装材料20中,第1树脂层16a与上述蓄电装置用外包装材料10中的第1树脂层16a同样,这里省略重复的说明。
第2树脂层16b也可以包含聚丙烯系树脂(D)及与聚丙烯系树脂(D)不相容的非相容系成分(E)。另外,第2树脂层16b优选进一步含有与聚丙烯系树脂(D)相容的相容系成分(F)。第2树脂层16b例如也可以使用与第1树脂层16a同样的构成成分来形成,但在第2树脂层16b中,例如代替与第1树脂层16a同样的构成成分,优选使用考虑与金属箔层的粘接性而根据需要包含添加剂成分的粘接性构成成分。通过使用上述粘接性构成成分作为第2树脂层16b,可不介由粘接剂层在金属箔层上形成密封层。由此,能够提高海岛界面的密合性,另外,存在容易保持密封层与金属箔层的密合性、防止伴随电解液的发泡引起的空隙的产生、进一步容易抑制脱气热封后的绝缘性的下降的倾向。
以下,对第2树脂层16b中可包含的各成分的例子进行说明。
(聚丙烯系树脂(D))
聚丙烯系树脂(D)也可以与上述聚丙烯系树脂(A)同样,例如也可以是酸改性聚丙烯系树脂等改性聚丙烯系树脂。改性聚丙烯系树脂优选为由不饱和羧酸、不饱和羧酸的酸酐、不饱和羧酸的酯中的任一者衍生的不饱和羧酸衍生物成分在聚丙烯系树脂上接枝改性而得到的树脂。作为该情况的聚丙烯系树脂,可列举出均聚聚丙烯及无规聚丙烯等。
作为将这些聚丙烯系树脂进行接枝改性时使用的化合物,可列举出由不饱和羧酸、不饱和羧酸的酸酐、不饱和羧酸的酯中的任一者衍生的不饱和羧酸衍生物成分。
具体而言,作为不饱和羧酸,例如可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、四氢邻苯二甲酸、二环[2,2,1]庚-2-烯-5,6-二羧酸等。
作为不饱和羧酸的酸酐,例如可列举出马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、二环[2,2,1]庚-2-烯-5,6-二羧酸酐等不饱和羧酸的酸酐等。
作为不饱和羧酸的酯,例如可列举出丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、马来酸二甲酯、马来酸单甲酯、富马酸二乙酯、衣康酸二甲酯、柠康酸二乙酯、四氢邻苯二甲酸酐二甲酯、二环[2,2,1]庚-2-烯-5,6-二羧酸二甲酯等不饱和羧酸的酯等。
改性聚丙烯系树脂可以通过相对于成为基础的聚丙烯系树脂100质量份,将0.2~100质量份上述的不饱和羧酸衍生物成分在自由基引发剂的存在下进行接枝聚合(接枝改性)来制造。接枝改性的反应温度优选50~250℃,更优选60~200℃。另外,反应时间根据制造方法而适当设定,例如在利用双螺杆挤出机的熔融接枝聚合的情况下,优选挤出机的滞留时间内、具体而言2~30分钟,更优选5~10分钟。需要说明的是,接枝改性可以在常压、加压中的任一条件下实施。
作为接枝改性中使用的自由基引发剂,可列举出烷基过氧化物、芳基过氧化物、酰基过氧化物、酮过氧化物、过氧化缩酮、过氧化碳酸酯、过氧化酯、过氧化氢等有机过氧化物。
这些有机过氧化物可以根据上述的反应温度或反应时间的条件而适当选择使用。例如在利用双螺杆挤出机的熔融接枝聚合的情况下,优选烷基过氧化物、过氧化缩酮、过氧化酯,具体而言优选二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化-己炔-3、二枯基过氧化物等。
作为改性聚丙烯系树脂,优选通过马来酸酐来改性,例如三井化学公司制的“ADMER”、三菱化学公司制的“MODIC”等适合。这样的改性聚丙烯系树脂由于与各种金属或具有各种官能团的聚合物的反应性优异,所以能够利用该反应性对第2树脂层16b赋予密合性,能够提高耐电解液性。
(非相容系成分(E))
非相容系成分(E)为与上述聚丙烯系树脂(D)不相容的成分,例如为相对于聚丙烯系树脂(D)在分散相尺寸为200nm以上且低于50μm的范围内形成宏观相分离结构的成分。通过第2树脂层16b含有非相容系成分(E),能够释放在将可成为构成第2树脂层16b的主要成分的聚丙烯系树脂(D)层压时产生的残余应力,能够对第2树脂层16b赋予粘弹性的粘接性。因此,第2树脂层16b的密合性更加提高,可得到耐电解液性更优异的外包装材料20。通过第2树脂层16b含有非相容系成分(E),能够对密封层16赋予耐冲击性,能够提高密封强度及绝缘性。
作为这样的非相容系成分(E),可以与上述非相容系成分(B)同样,也可以使用相当于上述的化合物(B1)的成分(化合物(E1)),例如也可以是宏观相分离热塑性弹性体等。宏观相分离热塑性弹性体在改性聚丙烯系树脂中以海岛状存在,但若分散相尺寸低于200nm,则赋予粘弹性的粘接性的改善变得困难。另一方面,若分散相尺寸为50μm以上,则改性聚丙烯系树脂与宏观相分离热塑性弹性体在本质上为非相容性,所以层压适应性(加工性)显著下降,同时第2树脂层16b的物理强度变得容易下降。根据以上内容,分散相尺寸优选为500nm~10μm。
作为这样的宏观相分离热塑性弹性体,例如可列举出使选自1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯中的α烯烃与乙烯共聚而得到的聚乙烯系的热塑性弹性体。
另外,作为宏观相分离热塑性弹性体,可以使用市售品,例如三井化学公司制的“TAFMER”、三菱化学公司制的“ZELAS”、Montell公司制的“Catalloy”等适合。
关于在第2树脂层16b中非相容系成分(E)相对于聚丙烯系树脂(D)的含量,相对于聚丙烯系树脂(D)100质量份优选为1~40质量份,更优选为5~30质量份。这里,若非相容系成分(E)的含量低于1质量份,则无法期待第2树脂层16b的密合性的提高。另一方面,若非相容系成分(E)的含量超过40质量份,则由于本来聚丙烯系树脂(D)与非相容系成分(E)相容性低,所以加工性容易显著下降。另外,第2树脂层16b相对于第1树脂层16a或防腐蚀处理层14等其它层的密合性容易下降。
(相容系成分(F))
第2树脂层16b优选进一步含有与聚丙烯系树脂(D)相容的相容系成分(F)。相容系成分(F)可以为相容系弹性体,优选包含无规立构结构的聚丙烯或无规立构结构的丙烯-α烯烃共聚物。这里,相容系成分(F)例如为完全非晶性的树脂成分。通过第2树脂层16b包含相容系成分(F),能够对密封层16赋予柔软性。通过密封层16具有柔软性,能够对外包装材料20赋予成型白化抑制等功能,能够提供功能性更加提高的外包装材料。
需要说明的是,第2树脂层16b中,作为添加剂成分,除了上述无规立构结构的聚丙烯或无规立构结构的丙烯-α烯烃共聚物以外,为了赋予柔软性也可以进一步包含相当于(F)成分的等规立构结构的丙烯-α烯烃共聚物。
在第2树脂层16b中,聚丙烯系树脂(D)及非相容系成分(E)的合计质量以第2树脂层16b的总质量作为基准,例如可以为60质量%以上且95质量%以下,也可以为70质量%以上且90质量%以下。
在第2树脂层16b中,相容系成分(F)的含量以第2树脂层16b的总质量作为基准,例如优选为5质量%以上且40质量%以下。若相容系成分(F)的上述含量为5质量%以上,则存在容易得到由添加上述那样的添加剂带来的效果的倾向。另一方面,若该含量为40质量%以下,则存在容易得到第2树脂层16b相对于第1树脂层16a或防腐蚀处理层14等其它层的密合性的倾向。
需要说明的是,作为第2树脂层16b中的相容系成分(F)的分析方法,例如可以通过利用核磁共振分光法(NMR)的立构规整性评价来进行定量。
第2树脂层16b除了含有上述各成分以外,根据需要也可以含有各种添加剂、例如阻燃剂、增滑剂、抗粘连剂、抗氧化剂、光稳定剂、粘合赋予剂等。
第2树脂层16b的厚度没有特别限定,从缓和应力或水分/电解液透过的观点出发,优选为与第1树脂层16a相同或者其以下。
另外,在蓄电装置用外包装材料20中,从薄膜化的观点出发,密封层16的厚度(第1树脂层16a与第2树脂层16b的合计的厚度)也可以为10~80μm,也可以为10~60μm,也可以为10~45μm,也可以为30μm以下。本实施方式的蓄电装置用外包装材料即使是这样的薄膜构成,也能够抑制热封、成型及脱气热封后的绝缘性的下降。
在图2中,示出了密封层16由2层形成的情况,但密封层16也可以如图3中所示的蓄电装置用外包装材料30那样由3层形成。在图3中所示的蓄电装置用外包装材料30中,密封层16由第1树脂层16a、第2树脂层16b及第3树脂层16c构成。这里,第1树脂层16a为密封层16的最内层,第3树脂层16c为密封层16的中间层,第2树脂层16b为密封层16的最外层(金属箔层13侧)。
关于蓄电装置用外包装材料30的构成第1树脂层16a及第2树脂层16b的材料的例示及优选的形态与蓄电装置用外包装材料10及20的第1树脂层16a及第2树脂层16b同样,这里省略重复的说明。需要说明的是,关于构成第3树脂层16c的材料的例示及优选的形态没有特别限制,例如也可以与上述第1树脂层16a或第2树脂层16b同样。
在蓄电装置用外包装材料30中,第2树脂层16b的厚度例如也可以为2~30μm,也可以为5~20μm,也可以为8~10μm。第1树脂层16a的厚度例如也可以为5~80μm,也可以为13~40μm,也可以为15~20μm。第3树脂层16c的厚度例如也可以为2~30μm,也可以为5~20μm,也可以为8~10μm。
在蓄电装置用外包装材料30中,从薄膜化的观点出发,密封层16的厚度(第1树脂层16a与第2树脂层16b与第3树脂层16c的合计的厚度)也可以为30μm以下。本实施方式的蓄电装置用外包装材料即使是这样的薄膜构成,也能够抑制热封、成型及脱气热封后的绝缘性的下降。
[外包装材料的制造方法]
接着,对图1中所示的外包装材料10的制造方法的一个例子进行说明。需要说明的是,外包装材料10的制造方法并不限定于以下的方法。
本实施方式的外包装材料10的制造方法包括在金属箔层13上层叠防腐蚀处理层14的工序、将基材层11与金属箔层13贴合的工序、介由第2粘接剂层17进一步层叠密封层16而制作层叠体的工序和根据需要将所得到的层叠体进行熟化处理的工序而概略构成。
(金属箔层13上的防腐蚀处理层14的层叠工序)
本工序是相对于金属箔层13形成防腐蚀处理层14的工序。作为该方法,可列举出如上述那样对金属箔层13实施脱脂处理、热水改性处理、阳极氧化处理、化学转化处理、或者涂布具有防腐蚀性能的涂敷剂的方法等。
另外,在防腐蚀处理层14为多层的情况下,例如只要将构成下层侧(金属箔层13侧)的防腐蚀处理层的涂布液(涂敷剂)涂布到金属箔层13上,烧结而形成第一层后,将构成上层侧的防腐蚀处理层的涂布液(涂敷剂)涂布到第一层上,烧结而形成第二层即可。
关于脱脂处理只要利用喷雾法或浸渍法进行即可。关于热水改性处理和阳极氧化处理只要利用浸渍法进行即可。关于化学转化处理只要根据化学转化处理的类型,适当选择浸渍法、喷雾法、涂布法等而进行即可。
关于具有防腐蚀性能的涂敷剂的涂布法,可以使用凹版涂布、反转涂布、辊涂、棒涂等各种方法。
如上述那样,各种处理可以是金属箔的两面或一面中的任一个,但在一面处理的情况下,该处理面优选对层叠第2粘接剂层17的一侧实施。需要说明的是,根据要求,也可以对基材层11的表面也实施上述处理。
另外,用于形成第一层及第二层的涂敷剂的涂布量均优选为0.005~0.200g/m2,更优选为0.010~0.100g/m2。
另外,在需要干燥固化的情况下,根据所使用的防腐蚀处理层14的干燥条件,作为母材温度可以在60~300℃的范围内进行。
(基材层11与金属箔层13的贴合工序)
本工序是将设置有防腐蚀处理层14的金属箔层13与基材层11介由第1粘接剂层12而贴合的工序。作为贴合的方法,采用干式层压、无溶胶层压、湿式层压等方法,利用上述的构成第1粘接剂层12的材料将两者贴合。第1粘接剂层12以干式涂布量计在1~10g/m2的范围、更优选在3~7g/m2的范围内设置。
(第2粘接剂层17及密封层16的层叠工序)
本工序是在金属箔层13的防腐蚀处理层14侧介由第2粘接剂层17贴合密封层16的工序。作为贴合的方法,可列举出湿式工艺、干式层压等。
在湿式工艺的情况下,将构成第2粘接剂层17的粘接剂的溶液或分散液涂装到防腐蚀处理层14上,在规定的温度(在粘接剂包含酸改性聚烯烃树脂的情况下,为其熔点以上的温度)下使溶剂飞散而干燥造膜、或在干燥造膜后根据需要进行烧结处理。之后,层叠密封层16,制造外包装材料10。作为涂装方法,可列举出之前例示的各种涂装方法。
在该情况下,密封层16例如可以利用熔融挤出成形机来制造。在熔融挤出成形机中,从生产率的观点出发,可以将加工速度设定为80m/分钟以上。
(熟化处理工序)
本工序是将层叠体进行熟化(养护)处理的工序。通过将层叠体进行熟化处理,能够促进金属箔层13/防腐蚀处理层14/第2粘接剂层17/密封层16间的粘接。熟化处理可以在室温~100℃的范围内进行。熟化时间例如为1~10天。
像这样操作,能够制造图1中所示那样的本实施方式的外包装材料10。
接着,对图2中所示的外包装材料20的制造方法的一个例子进行说明。需要说明的是,外包装材料20的制造方法并不限定于以下的方法。
本实施方式的外包装材料20的制造方法包括在金属箔层13上层叠防腐蚀处理层14的工序、将基材层11与金属箔层13贴合的工序、进一步层叠第2树脂层16b及第1树脂层16a而制作层叠体的工序、和根据需要将所得到的层叠体进行热处理的工序而概略构成。需要说明的是,至将基材层11与金属箔层13贴合的工序为止,可以与上述的外包装材料10的制造方法同样地进行。
(第2树脂层16b及第1树脂层16a的层叠工序)
本工序是在通过之前的工序形成的防腐蚀处理层14上形成第2树脂层16b及第1树脂层16a的工序。作为其方法,可列举出使用挤出层压机将第2树脂层16b与第1树脂层16a一起进行夹芯式层压的方法。进而,也可以通过将第1树脂层16a和第2树脂层16b挤出的串列式(tandem)层压法、共挤出法来层叠。在第1树脂层16a及第2树脂层16b的形成中,例如按照满足上述的第1树脂层16a及第2树脂层16b的构成的方式来配合各成分。
通过本工序,可得到图2中所示那样的按照基材层11/第1粘接剂层12/金属箔层13/防腐蚀处理层14/第2树脂层16b/第1树脂层16a的顺序将各层层叠而成的层叠体。
需要说明的是,第1树脂层16a也可以通过将按照成为上述的材料配合组成的方式干式共混的材料直接利用挤出层压机进行挤出来层叠。或者,第1树脂层16a也可以通过将事先使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、布拉本德混合器等熔融混炼装置实施熔融共混后的造粒而成的造粒物使用挤出层压机进行挤出来层叠。
第2树脂层16b也可以通过将作为密封层形成用的构成成分的按照成为上述的材料配合组成的方式干式共混的材料直接利用挤出层压机进行挤出来层叠。或者,第1树脂层16a及第2树脂层16b也可以通过使用事先利用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、布拉本德混合器等熔融混炼装置实施熔融共混后的造粒物,通过利用挤出层压机将第1树脂层16a和第2树脂层16b挤出的串列式层压法、或共挤出法来层叠。另外,也可以通过使用密封层形成用的构成成分,事先作为流延膜制膜出密封单膜,将该膜与粘接性树脂一起进行夹芯式层压的方法来层叠,也可以使用粘接剂通过干式层压法来层叠。树脂层16a、16b的形成速度(加工速度)从生产率的观点出发,例如可以为80m/分钟以上。
(热处理工序)
本工序是将层叠体进行热处理的工序。通过将层叠体进行热处理,能够提高金属箔层13/防腐蚀处理层14/第2树脂层16b/第1树脂层16a间的密合性,赋予更优异的耐电解液性和耐氢氟酸性。作为热处理的方法,优选至少在第1树脂层16a的熔点以上的温度下进行处理。作为热处理,可列举出烘箱加热、用加热了的辊夹入(热层压)、卷绕到加热了的辊上等方法,但并不限定于这些。热处理的时间可以根据热处理的方法、温度条件等,从性能(金属箔层13/防腐蚀处理层14/第2树脂层16b/第1树脂层16a间的密合强度(层压强度))及生产率的观点出发而适当调整。例如,在通过用加热了的辊夹入的方法或卷绕到加热了的辊上的方法来进行热处理的情况下,热处理的时间从上述性能的观点出发可以为0.5秒以上,从生产率的观点出发可以为1.0秒以下。
像这样操作,能够制造图2中所示那样的本实施方式的外包装材料20。
接着,对图3中所示的外包装材料30的制造方法的一个例子进行说明。需要说明的是,外包装材料30的制造方法并不限定于以下的方法。
本实施方式的外包装材料30的制造方法包括在金属箔层13上层叠防腐蚀处理层14的工序、将基材层11与金属箔层13贴合的工序、进一步层叠第2树脂层16b、第3树脂层16c及第1树脂层16a而制作层叠体的工序和根据需要将所得到的层叠体进行热处理的工序而概略构成。
(第2树脂层16b、第3树脂层16c及第1树脂层16a的层叠工序)
本工序是在防腐蚀处理层14上形成第2树脂层16b、第3树脂层16c及第1树脂层16a的工序。作为其方法,可列举出使用挤出层压机将第2树脂层16b和第3树脂层16c及第1树脂层16a挤出的串列式层压法、共挤出法。在该情况下,第2树脂层16b和第3树脂层16c及第1树脂层16a也可以通过将作为树脂层形成用的构成成分的按照成为上述的材料配合组成的方式干式共混的材料直接利用挤出层压机进行挤出来层叠。或者,第2树脂层16b和第3树脂层16c及第1树脂层16a也可以通过使用事先利用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、布拉本德混合器等熔融混炼装置实施熔融共混后的造粒物,利用挤出层压机将第2树脂层16b和第3树脂层16c及第1树脂层16a进行挤出的串列式层压法、或共挤出法来层叠。
第3树脂层16c及第2树脂层16b也可以通过利用共挤出进行制膜,并将这些膜与第1树脂层16a形成用的构成成分一起进行夹芯式层压的方法来层叠。树脂层16a、16b、16c的形成速度(加工速度)从生产率的观点出发例如可以为80m/分钟以上。本实施方式的外包装材料30的制造方法也可以具备在外包装材料20的制造方法中上述的热处理工序。热处理的方法及条件可以与在外包装材料20的制造方法中上述的方法及条件同样。
像这样操作,能够制造图3中所示那样的本实施方式的外包装材料30。
以上,对本公开的蓄电装置用外包装材料的优选的实施方式进行了详细叙述,但本公开并不限定于所述特定的实施方式,在权利要求书内记载的本公开的主旨的范围内,可以进行各种变形/变更。例如,在制造不具有第1粘接剂层12的蓄电装置用外包装材料的情况下,只要通过如上述那样将可形成基材层11的树脂材料涂布或涂装到金属箔层13上来形成基材层11即可。
本公开的蓄电装置用外包装材料例如可以适宜用作锂离子电池、镍氢电池及铅蓄电池等二次电池、以及电双层电容器等电化学电容器等蓄电装置用的外包装材料。其中,本公开的蓄电装置用外包装材料适宜作为锂离子电池用的外包装材料。
实施例
以下,基于实施例对本公开更具体地进行说明,但本公开并不限定于以下的实施例。
[使用材料]
以下示出实施例及比较例中使用的材料。
<基材层(厚度15μm)>
使用了尼龙膜(Ny)(东洋纺公司制)。
<第1粘接剂层(厚度4μm)>
使用了相对于聚酯多元醇系主剂配合了甲苯撑二异氰酸酯的加合物系固化剂的聚氨酯系粘接剂(东洋油墨公司制)。
<第1防腐蚀处理层(基材层侧)及第2防腐蚀处理层(密封层侧)>
(CL-1):使用了利用蒸馏水作为溶剂将固体成分浓度调整为10质量%的“聚磷酸钠稳定化氧化铈溶胶”。需要说明的是,聚磷酸钠稳定化氧化铈溶胶是相对于100质量份氧化铈配合10质量份磷酸的Na盐而得到的。
(CL-2):使用了由使用蒸馏水作为溶剂将固体成分浓度调整为5质量%的“聚烯丙基胺(日东纺公司制)”90质量%和“聚甘油聚缩水甘油醚(Nagase ChemteX公司制)”10质量%构成的组合物。
(CL-3):相对于使用1质量%浓度的磷酸水溶液作为溶剂将固体成分浓度调整为1质量%的水溶性酚醛树脂(Sumitomo Bakelite公司制),按照以最终干燥皮膜中存在的Cr量计成为10mg/m2的方式调整氟化铬(CrF3)浓度而使用了化学转化处理剂。
<金属箔层(厚度35μm)>
使用了经退火脱脂处理的软质铝箔(Toyo Aluminium公司制、“8079材”)。
<第2粘接剂层(厚度3μm)>
作为第2粘接剂层形成用粘接剂,准备了下述粘接剂a、b。
粘接剂a:相对于溶解于甲苯中的酸改性聚烯烃树脂100质量份,以10质量份(固体成分比)配合了异氰脲酸酯结构的聚异氰酸酯化合物的粘接剂。
粘接剂b:将由氢化二聚物脂肪酸及二醇形成的聚酯多元醇和聚异氰酸酯按照摩尔比(NCO/OH)成为2的方式配合而成的聚氨酯系粘接剂。
<密封层>
作为构成密封层形成用基础树脂组合物的成分,准备了下述材料。
(聚丙烯(PP)系树脂)
PP系树脂1(酸改性PP):酸改性聚丙烯。
PP系树脂2(无规PP):丙烯-乙烯无规共聚物。
(非相容系成分)
非相容系成分1(嵌段共聚物1):由丙烯单元和乙烯单元构成、相对于酸改性PP及无规PP不具有相容性的嵌段共聚物。
非相容系成分2(嵌段共聚物2):由结晶性乙烯单元和乙烯-丁烯单元构成、相对于酸改性PP及无规PP不具有相容性的嵌段共聚物。
非相容系成分3(接枝共聚物):由聚烯烃的主链和苯乙烯-丙烯腈共聚物的侧链形成的接枝共聚物。
非相容系成分4(反应器型TPO):在丙烯系树脂中微细分散乙烯系橡胶而得到的反应器TPO。
非相容系成分5(乙烯-α烯烃共聚物):相对于酸改性PP及无规PP不具有相容性的乙烯-丙烯共聚物弹性体。
非相容系成分6(乙烯-丁烯-1无规共聚物):相对于酸改性PP及无规PP不具有相容性的乙烯-丁烯-1无规共聚物弹性体。
(相容系成分)
相容系成分1(无规立构结构共聚物):相对于酸改性PP具有相容性的无规立构结构的丙烯-α烯烃共聚物。
相容系成分2(丙烯-丁烯-1无规共聚物):相对于无规PP具有相容性的丙烯-丁烯-1无规共聚物弹性体。
[外包装材料的制作]
(实施例1)
首先,在金属箔层上按照以下的步骤设置第1及第2防腐蚀处理层。即,在金属箔层的两个面上按照以干式涂布量计成为70mg/m2的方式通过微凹版涂布而涂布(CL-1),在干燥单元中在200℃下实施了烧结处理。接着,在所得到的层上按照以干式涂布量计成为20mg/m2的方式通过微凹版涂布而涂布(CL-2),从而形成由(CL-1)和(CL-2)形成的复合层作为第1及第2防腐蚀处理层。该复合层是通过使(CL-1)和(CL-2)这2种复合化而表现出防腐蚀性能的层。
接着,将设置有第1及第2防腐蚀处理层的金属箔层的第1防腐蚀处理层侧通过干式层压方法使用聚氨酯系粘接剂(第1粘接剂层)贴附到基材层上。将其设置到挤出层压机的卷出部中,通过在270℃、100m/分钟的加工条件下将密封层的材料共挤出到第2防腐蚀处理层上,从而将作为密封层的金属箔侧的层(第2树脂层、厚度8.3μm)及最内层(第1树脂层、厚度16.7μm)依次层叠。需要说明的是,第2树脂层及第1树脂层在事先使用双螺杆挤出机制作了各种材料的复合物,经由水冷/造粒的工序后用于上述挤出层压。在第2树脂层的形成中,使用了聚丙烯系树脂1((D)成分、50.0质量%)、非相容系成分5((E)成分、18.2质量%)、非相容系成分1((E1)成分、9.1质量%)及相容系成分1((F)成分、22.7质量%)的混合物。在第1树脂层的形成中,使用了聚丙烯系树脂2((A)成分、70.0质量%)、非相容系成分1((B1)成分、10.0质量%)、及相容系成分2((C)成分、20.0质量%)的混合物。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。表1中的密封层的栏中的数值表示密封层中的各层或整体中的各成分的含量或厚度。
通过将这样操作而得到的层叠体卷绕到加热至190℃的辊上而进行搬送,从而对层叠体实施190℃约0.5秒钟的热处理,制造了实施例1的外包装材料(基材层/第1粘接剂层/第1防腐蚀处理层/金属箔层/第2防腐蚀处理层/密封层(第2树脂层16b+第1树脂层16a)的层叠体)。
(实施例2)
在第2树脂层的形成中,使用PP系树脂1((D)成分、50.0质量%)、非相容系成分5((E)成分、18.2质量%)、非相容系成分2((E1)成分、9.1质量%)及相容系成分1((F)成分、22.7质量%)的混合物,在第1树脂层的形成中,使用PP系树脂2((A)成分、70.0质量%)、非相容系成分2((B1)成分、10.0质量%)、及相容系成分2((C)成分、20.0质量%)的混合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,制造了实施例2的外包装材料。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
(实施例3)
在第2树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂1((D)成分、50.0质量%)、非相容系成分5((E)成分、18.2质量%)、非相容系成分3((E1)成分、9.1质量%)及相容系成分1((F)成分、22.7质量%)的混合物,在第1树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂2((A)成分、70.0质量%)、非相容系成分3((B1)成分、10.0质量%)、及相容系成分2((C)成分、20.0质量%)的混合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,制造了实施例3的外包装材料。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
(实施例4)
在第2树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂1((D)成分、50.0质量%)、非相容系成分5((E)成分、18.2质量%)、非相容系成分4((E1)成分、9.1质量%)及相容系成分1((F)成分、22.7质量%)的混合物,在第1树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂2((A)成分、70.0质量%)、非相容系成分4((B1)成分、10.0质量%)、及相容系成分2((C)成分、20.0质量%)的混合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,制造了实施例4的外包装材料。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
(实施例5)
在第2树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂1((D)成分、50.0质量%)、非相容系成分5((E)成分、20.3质量%)、非相容系成分1((E1)成分、7.0质量%)及相容系成分1((F)成分、22.7质量%)的混合物,在第1树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂2((A)成分、70.0质量%)、非相容系成分6((B)成分、3.0质量%)、非相容系成分1((B1)成分、7.0质量%)、及相容系成分2((C)成分、20.0质量%)的混合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,制造了实施例5的外包装材料。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
(实施例6)
在第2树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂1((D)成分、50.0质量%)、非相容系成分5((E)成分、22.3质量%)、非相容系成分1((E1)成分、5.0质量%)及相容系成分1((F)成分、22.7质量%)的混合物,在第1树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂2((A)成分、70.0质量%)、非相容系成分6((B)成分、5.0质量%)、非相容系成分1((B1)成分、5.0质量%)、及相容系成分2((C)成分、20.0质量%)的混合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,制造了实施例6的外包装材料。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
(实施例7)
在第2树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂1((D)成分、50.0质量%)、非相容系成分5((E)成分、25.3质量%)、非相容系成分1((E1)成分、2.0质量%)及相容系成分1((F)成分、22.7质量%)的混合物,在第1树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂2((A)成分、70.0质量%)、非相容系成分6((B)成分、8.0质量%)、非相容系成分1((B1)成分、2.0质量%)、及相容系成分2((C)成分、20.0质量%)的混合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,制造了实施例7的外包装材料。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
(实施例8)
在第2树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂1((D)成分、50.0质量%)、非相容系成分5((E)成分、27.3质量%)及相容系成分1((F)成分、22.7质量%)的混合物,在第1树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂2((A)成分、70.0质量%)、非相容系成分6((B)成分、10.0质量%)及相容系成分2((C)成分、20.0质量%)的混合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,制造了实施例8的外包装材料。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
(实施例9)
在第2树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂1((D)成分、50.0质量%)、非相容系成分5((E)成分、9.8质量%)、非相容系成分2((E1)成分、17.5%)及相容系成分1((F)成分、22.7质量%)的混合物,在第1树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂2((A)成分、64.2质量%)、非相容系成分2((B1)成分、17.5质量%)、及相容系成分2((C)成分、18.3质量%)的混合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,制造了实施例9的外包装材料。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
(实施例10)
在第2树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂1((D)成分、50.0质量%)、非相容系成分5((E)成分、2.3质量%)、非相容系成分2((E1)成分、25.0质量%)及相容系成分1((F)成分、22.7质量%)的混合物,在第1树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂2((A)成分、58.3质量%)、非相容系成分2((B1)成分、25.0质量%)、及相容系成分2((C)成分、16.7质量%)的混合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,制造了实施例10的外包装材料。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
(实施例11)
与实施例1同样地操作,在金属箔层上设置了第1及第2防腐蚀处理层。将设置有第1及第2防腐蚀处理层的金属箔层的第1防腐蚀处理层侧通过干式层压方法使用聚氨酯系粘接剂(第1粘接剂层)贴附到基材层上。接着,将设置有第1及第2防腐蚀处理层的金属箔层的第2防腐蚀处理层侧通过干式层压方法使用粘接剂a(第2粘接剂层)贴附到密封层16(第1树脂层、厚度25μm)上,制造了实施例11的外包装材料。在第1树脂层的形成中,使用了聚丙烯系树脂2((A)成分、70.0质量%)、非相容系成分1((B1)成分、10.0质量%)、及相容系成分2((C)成分、20.0质量%)的混合物。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
(实施例12)
与实施例1同样地操作,在金属箔层上设置了第1及第2防腐蚀处理层。将设置有第1及第2防腐蚀处理层的金属箔层的第1防腐蚀处理层侧通过干式层压方法使用聚氨酯系粘接剂(第1粘接剂层)贴附到基材层上。接着,将设置有第1及第2防腐蚀处理层的金属箔层的第2防腐蚀处理层侧通过干式层压方法使用粘接剂b(第2粘接剂层)贴附到密封层16(第1树脂层、厚度25μm)上,制造了实施例11的外包装材料。在第1树脂层的形成中,使用了聚丙烯系树脂2((A)成分、70.0质量%)、非相容系成分1((B1)成分、10.0质量%)、及相容系成分2((C)成分、20.0质量%)的混合物。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
(实施例13)
首先,在金属箔层上按照以下的步骤设置第1及第2防腐蚀处理层。即,在金属箔层的两个面上按照以干式涂布量计成为30mg/m2的方式通过微凹版涂布而涂布(CL-3),在干燥单元中在200℃下实施了烧结处理。接着,在所得到的层上按照以干式涂布量计成为20mg/m2的方式通过微凹版涂布而涂布(CL-2),从而形成由(CL-3)和(CL-2)形成的复合层作为第1及第2防腐蚀处理层。该复合层是通过使(CL-3)和(CL-2)这2种复合化而表现出防腐蚀性能的层。除了使用像这样操作而设置有第1及第2防腐蚀处理层的金属箔层以外,与实施例1同样地操作,制造了实施例13的外包装材料。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
(实施例14)
在第2树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂1((D)成分、72.7质量%)、非相容系成分5((E)成分、18.2质量%)、及非相容系成分1((E1)成分、9.1%)的混合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,制造了实施例14的外包装材料。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
(比较例1)
在第2树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂1((D)成分、52.0质量%)、非相容系成分5((E)成分、45.0质量%)及相容系成分1((F)成分、3.0质量%)的混合物,在第1树脂层的形成中,使用聚丙烯系树脂2((A)成分、52.0质量%)、非相容系成分6((B)成分、45.0质量%)、及相容系成分2((C)成分、3.0质量%)的混合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,制造了比较例1的外包装材料。需要说明的是,各层的构成在下述表1中也有示出。
[表1]
<评价>
对于实施例及比较例中得到的外包装材料,进行了以下的评价试验。
(密封层的损耗角正切tanδ)
将所得到的外包装材料浸渍到氢氧化钠水溶液中,通过将金属箔层溶解而取出仅由密封层构成的膜。接着,将取出的膜切割成宽度10mm、长度30mm而准备测定样品,将卡盘间距离保持在20mm。按照依据JIS K7244-4的方法,使用动态粘弹性装置(SII公司制、商品名:DMS6100),在下述条件下进行测定,由损耗弹性模量E”及储存弹性模量E’算出损耗角正切tanδ。将实施例1及比较例1中得到的外包装材料中的密封层的tanδ的测定结果示于图4中。另外,由所得到的tanδ的算出结果,分别求出-50℃下的tanδ的值(I)、-30~30℃下的tanδ的极大值(II)及90~100℃下的tanδ的最大值(III),分别算出II/I及III/II的值。需要说明的是,在-100~120℃的温度范围内,tanδ的最大值在实施例1~9及实施例11~14中为(II),在实施例10及比较例1中为(III)。
剥离模式:拉伸
升温速度:2℃/分钟
温度范围:-100~120℃
频率:1.0Hz
(密封强度)
将把外包装材料切割成60mm×120mm的样品对折,将1边用10mm宽的密封棒以190℃、0.5MPa、3秒进行热封缄。将热封缄后的样品在室温下保管24小时后,将热封缄1边目切割成15mm宽(参照图5),使用试验机(INSTRON公司制)连续地测定密封强度(T形剥离强度)。试验依据JIS K6854在23℃、50%RH气氛下以剥离速度50mm/分钟进行。基于剥离开始后的最初的密封强度的极大值(爆裂强度)的测定结果,按照以下的基准评价密封强度。
S:爆裂强度为60N/15mm以上
A:爆裂强度为50N/15mm以上且低于60N/15mm
B:爆裂强度为40N/15mm以上且低于50N/15mm
C:爆裂强度为35N/15mm以上且低于40N/15mm
D:爆裂强度低于35N/15mm
(电解液层压强度)
将在碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯/碳酸二甲酯=1/1/1(质量比)的混合溶液中按照成为1M的方式添加了LiPF6的电解液填充到特氟隆(注册商标)容器中,在其中放入将外包装材料切割成15mm×100mm的样品,塞严后在85℃下保管24小时。之后,进行共洗,使用试验机(INSTRON公司制)测定金属箔层/密封层间的层压强度(T形剥离强度)。试验依据JIS K6854在23℃、50%RH气氛下以剥离速度50mm/分钟进行。基于该结果,按照以下的基准进行了评价。
A:层压强度超过7N/15mm
B:层压强度为6N/15mm以上且7N/15mm以下
C:层压强度为5N/15mm以上且低于6N/15mm
D:层压强度低于5N/15mm
(电解液热封强度(电解液密封强度)
将把外包装材料切割成60mm×120mm的样品按照密封层在内侧的方式对折,将1边用10mm宽的密封棒以190℃、0.5MPa、3秒进行热封缄,形成热封部。之后,将在剩余的2边也进行热封缄而成为袋状的外包装材料中注入了2ml在碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯/碳酸二甲酯=1/1/1(质量比)的混合溶液中按照成为1M的方式添加了LiPF6的电解液的小袋在60℃下保管24小时后,将热封缄1边目切割成15mm宽(参照图6),从热封部的一端(与电解液接触的一侧的端部)使用试验机(INSTRON公司制)连续地测定密封强度(T形剥离强度)。试验依据JIS K6854在23℃、50%RH气氛下以剥离速度50mm/分钟进行。基于与“密封强度”的项目同样地求出的爆裂强度,按照以下的基准进行评价。
S:爆裂强度为50N/15mm以上
A:爆裂强度为45N/15mm以上且低于50N/15mm
B:爆裂强度为35N/15mm以上且低于45N/15mm
C:爆裂强度为25N/15mm以上且低于35N/15mm
D:爆裂强度低于25N/15mm
(耐热热封强度(耐热密封强度))
将把外包装材料切割成60mm×120mm的样品对折,将1边用10mm宽的密封棒以190℃、0.5MPa、3秒进行热封缄。之后,将热封缄1边目切割成15mm(参照图5),在80℃环境下静置5分钟后,使用试验机(INSTRON公司制)连续地测定密封强度(T形剥离强度)。试验依据JIS K6854以80℃、剥离速度50mm/分钟进行。基于剥离开始后的最初的密封强度的极大值(爆裂强度)的测定结果,按照以下的基准评价耐热热封强度。
A:爆裂强度为30N/15mm以上
B:爆裂强度为20N/15mm以上且低于30N/15mm
C:爆裂强度为15N/15mm以上且低于20N/15mm
D:爆裂强度低于15N/15mm
(脱气热封强度(脱气密封强度))
将把外包装材料切割成75mm×150mm的样品按照密封层在内侧的方式对折成37.5mm×150mm后(参照图7(a)),将150mm边和37.5mm边的一个热封,进行制袋。之后,在小袋内注液5ml在碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯/碳酸二甲酯=1/1/1(质量比)的混合溶液中按照成为1M的方式添加了LiPF6的电解液,将37.5mm边的另一个热封,得到通过密封部DS1而密封的小袋。接着,将该小袋在60℃下保管24小时后,在包含电解液的状态下将小袋中央部用10mm宽的密封棒以190℃、0.3MPa、2秒进行热封(脱气热封部DS2、参照图7(b))。为了使密封部稳定化,在常温下保管24小时后,将包含脱气热封部DS2的区域切割成15mm宽(参照图7(c)),从脱气热封部的一端(与电解液接触的一侧的端部)使用试验机(INSTRON公司制)测定密封强度(T形剥离强度)。试验依据JIS K6854在23℃、50%RH气氛下以剥离速度50mm/分钟进行。基于与“密封强度”的项目同样地求出的爆裂强度,按照以下的基准进行评价。
S:爆裂强度为45N/15mm以上
A:爆裂强度为40N/15mm以上且低于45N/15mm
B:爆裂强度为30N/15mm以上且低于40N/15mm
C:爆裂强度为20N/15mm以上且低于30N/15mm
D:爆裂强度低于20N/15mm
(脱气热封后的绝缘性(脱气绝缘))
将把外包装材料切割成120mm×200mm的样品40按照密封层与成型机的凸部相接的方式设置到冷成型用模具中,以成型速度15mm/秒进行2.0mm的深拉深而形成深拉深部41后,对折成120mm×100mm(参照图8(a))。接着,在将极耳42和极耳密封剂43夹在中间的状态下将100mm的上边部44进行热封(参照图8(b)),然后将120mm的侧边部45进行热封而制袋(参照图8(c))。之后,为了使电极接触,将样品40的外层的一部分削去而形成金属箔层的露出部46(参照图8(d))。接着,在小袋内注液5ml在碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯/碳酸二甲酯=1/1/1(质量比)的混合溶液中按照成为1M的方式添加了LiPF6的电解液,将100mm的下边部47通过热封而密封(参照图8(e))。之后,在将该小袋平置的状态下,在60℃下放置24小时,将比热封后的下边部47更靠内侧的部分48在咬入了电解液的状态下以190℃、0.3MPa(面压)、2秒进行脱气热封(参照图8(f))。接着,在极耳42和金属箔层的露出部46分别连接电极49a、49b,使用耐电压/绝缘电阻试验器(KIKUSUI制、“TOS9201”)施加25V,测定此时的电阻值(参照图8(g))。关于电阻值变得低于15MΩ的样品,继续以25V施加2小时,进行绝缘下降部位的确定。通过进行长时间施加,金属箔与电解液的反应物从绝缘下降部位析出,所以能够特定下降部位。对于模具,使用了成型区域为80mm×70mm(方筒型)、凸模圆角半径(RCP)为1.0mm的模具。基于该结果,按照以下的基准进行评价。
A:电阻值为200MΩ以上
B:电阻值为100MΩ以上且低于200MΩ
C:电阻值为15MΩ以上且低于100MΩ
D:电阻值低于15MΩ
将如以上那样操作而评价的密封层的tanδ比、密封强度、电解液层压强度、电解液密封强度、脱气热封强度、及脱气绝缘的结果示于表2中。在下述表2中,在各评价结果中没有D评价的样品可以说综合的品质优异。
[表2]
如由表2的结果表明的那样,就实施例1~14中得到的蓄电装置用外包装材料而言,确认由于具有tanδ比(II/I)为2.50以上的密封层,所以脱气热封后的绝缘性均优异。进而,确认实施例1~14的外包装材料在电解液层压强度、电解液热封强度、耐热热封强度、脱气热封强度方面也具有充分的性能。与此相对,就比较例1的外包装材料而言,确认密封强度及绝缘性差。
符号的说明
10、20、30…蓄电装置用外包装材料、11…基材层、12…第1粘接剂层、13…金属箔层、14…防腐蚀处理层、16…密封层、16a…第1树脂层、16b…第2树脂层、16c…第3树脂层、17…第2粘接剂层、DS1…密封部、DS2…脱气热封部。
Claims (9)
1.一种蓄电装置用外包装材料,其至少依次具备基材层、在一个或两个面上设置有防腐蚀处理层的金属箔层及密封层,其中,
所述密封层具备包含聚丙烯系树脂(A)及与所述聚丙烯系树脂(A)不相容的非相容系成分(B)的树脂层,
所述密封层在通过频率1.0Hz下的动态粘弹性测定得到的损耗角正切tanδ中,在-30~30℃下具有极大值,并且-30~30℃下的tanδ的所述极大值(II)相对于-50℃下的tanδ的值(I)之比(II/I)为2.50以上。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置用外包装材料,其中,所述密封层在通过频率1.0Hz下的动态粘弹性测定得到的损耗角正切tanδ中,90~100℃下的tanδ的最大值(III)相对于所述极大值(II)之比(III/II)为1.00以下。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置用外包装材料,其中,所述树脂层进一步包含与所述聚丙烯系树脂(A)相容的相容系成分(C)。
4.根据权利要求3所述的蓄电装置用外包装材料,其中,所述相容系成分(C)包含丙烯-α烯烃共聚物。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的蓄电装置用外包装材料,其中,所述密封层在所述金属箔层侧进一步具备包含聚丙烯系树脂(D)及与所述聚丙烯系树脂(D)不相容的非相容系成分(E)的第2树脂层。
6.根据权利要求5所述的蓄电装置用外包装材料,其中,所述第2树脂层进一步含有与所述聚丙烯系树脂(D)相容的相容系成分(F),
所述聚丙烯系树脂(D)包含酸改性聚丙烯,
所述相容系成分(F)包含无规立构结构的聚丙烯或无规立构结构的丙烯-α烯烃共聚物。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的蓄电装置用外包装材料,其中,所述防腐蚀处理层包含氧化铈、相对于该氧化铈100质量份为1~100质量份的磷酸或磷酸盐、和阳离子性聚合物。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的蓄电装置用外包装材料,其中,所述防腐蚀处理层是对所述金属箔层实施化学转化处理而形成的、或者是对所述金属箔层实施化学转化处理而形成并且包含阳离子性聚合物。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的蓄电装置用外包装材料,其中,在所述金属箔层与所述密封层之间进一步具备粘接剂层,
所述粘接剂层含有酸改性聚烯烃和选自由多官能异氰酸酯化合物、缩水甘油基化合物、具有羧基的化合物、具有噁唑啉基的化合物、及碳化二亚胺化合物构成的组中的至少1种固化剂。
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