CN111216424A - 蓄电设备用外包装壳体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及蓄电设备用外包装壳体及其制造方法。外包装材料的成型壳体,其包含作为外侧层的耐热性树脂层(2)、作为内侧层的热熔接性树脂层和配置在这两层间的金属箔层,该成型壳体构成为,热熔接性树脂层含有润滑剂,该热熔接性树脂层的润滑剂含有率为200ppm~8000ppm,热熔接性树脂层的外表面的润滑剂量为0.10μg/cm2~1.0μg/cm2,耐热性树脂层(2)的外表面(2a)的润滑剂量低于0.01μg/cm2,耐热性树脂层(2)的外表面(2a)的润湿张力为30mN/m以上。
Description
技术领域
本发明涉及智能手机、平板电脑等便携设备中使用的电池、电容器;混合动力汽车、电动汽车、风力发电、太阳光发电、夜间电力蓄电用途中使用的电池、电容器等蓄电设备用的外包装体及其制造方法。
需要说明的是,本说明书及权利要求书中,“润湿张力”一词是指基于JIS K6768-1999测量的润湿指数(表面张力)。
背景技术
近年来,伴随智能手机、平板电脑终端等移动电子设备的薄型化、轻量化,作为搭载于上述设备的锂离子二次电池、锂离子聚合物二次电池、锂离子电容器、双电层电容器等蓄电设备的外包装材料,取代以往的金属罐,已经使用包含耐热性树脂层/粘接剂层/金属箔层/粘接剂层/热塑性树脂层(内侧密封胶层)的层叠体。另外,电动汽车等的电源、蓄电用途的大型电源、电容器等由上述构成的层叠体(外包装材料)进行外包装的情况也逐渐增加。通过针对前述层叠体进行鼓凸成型、深拉成型,从而成型为大致长方体形状等立体形状。通过成型为这样的立体形状,从而能够确保用于收容蓄电设备主体部的收容空间。
要在无针孔、断裂等的情况下以良好状态成型上述这样的立体形状,要求提高内侧密封胶层的表面滑动性。作为提高内侧密封胶层的表面滑动性、确保良好成型性的构成,已知在内侧密封胶层含有防粘连剂(AB剂)的构成(参见专利文献1)。
此外,提出了通过在耐热性树脂层的表面也形成润滑剂的涂敷层来进一步提高成型性、进行成型深度深的成型的技术(参见专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-266811号公报
专利文献2:日本专利第6222183号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,由外包装材料进行外包装了的电池与其他电子电路等一起被收纳在框体内的情况很多,此时,在电池外包装材料的外表面粘贴粘合带并固定以使得电池不与其他电子电路接触,但若在外包装材料的外表面存在润滑剂,则存在无法充分获得胶带的密合性(粘合带容易剥离)的问题。即,从成型性提高的观点出发,希望在外包装材料的外表面存在润滑剂,而另一方面,从确保胶带密合性的观点出发需要避免在外包装材料的外表面存在润滑剂。
本发明的优选实施方式是鉴于相关技术中的上述和/或其他问题而提出的。本发明的优选实施方式能够显著改善现有方法和/或装置。
本发明是鉴于以上技术背景提出的,目的在于提供一种具有胶带密合性良好的外侧层且成型状态良好的蓄电设备用外包装壳体及其制造方法。
本发明的其他目的及优点根据以下优选实施方式是明显的。
用于解决课题的手段
为了达成前述目的,本发明提供以下手段。
[1]蓄电设备用外包装壳体,其特征在于,其为包含作为外侧层的耐热性树脂层、作为内侧层的热熔接性树脂层、以及配置在这两层间的金属箔层的外包装材料的成型壳体,
所述热熔接性树脂层含有润滑剂,该热熔接性树脂层中的所述润滑剂的含有率为200ppm~8000ppm,
所述热熔接性树脂层的外表面的润滑剂量为0.10μg/cm2~1.0μg/cm2,
所述耐热性树脂层的外表面的润滑剂量低于0.01μg/cm2,
所述耐热性树脂层的外表面的润湿张力为30mN/m以上。
[2]前项1所述的蓄电设备用外包装壳体,其中,所述成型壳体的成型深度为3mm以上。
[3]前项1或2所述的蓄电设备用外包装壳体,其中,所述热熔接性树脂层由多个热熔接性树脂膜的层叠体形成,所述热熔接性树脂膜由以丙烯为主成分的丙烯系树脂形成。
[4]蓄电设备用外包装壳体的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
将包含作为外侧层的耐热性树脂层、作为内侧层的含有润滑剂的热熔接性树脂层和配置在这两层间的金属箔层的外包装材料以所述热熔接性树脂层与所述耐热性树脂层接触的方式重叠为卷状,制得卷体的工序;
将所述外包装材料从所述卷体拉出,对拉出的该外包装材料进行成型,制得蓄电设备用外包装壳体的工序;以及
针对所述蓄电设备用外包装壳体的外侧层的表面利用有机溶剂将润滑剂去除的工序。
发明效果
在[1]的发明中,由于耐热性树脂层的外表面的润滑剂量低于0.01μg/cm2且外表面的润湿张力为30mN/m以上,因此能够制得固定用胶带与外侧层的表面充分密合的胶带密合性良好的外包装壳体(成型壳体)。另外,由于热熔接性树脂层中的润滑剂含有率为200ppm~8000ppm且热熔接性树脂层的外表面的润滑剂量为0.10μg/cm2~1.0μg/cm2,因此适度的润滑剂量被转印到外侧层的表面,能够提供经不产生针孔、裂纹的良好成型而得的成型壳体(外包装壳体)。
在[2]的发明中,即使实施了成型深度为3mm以上的深的成型,也能够制得胶带密合性良好的外包装壳体(成型壳体)。
在[3]的发明中,由于容易控制热熔接性树脂层中的润滑剂的移动,因此能够制得成型状态更加良好的成型壳体(外包装壳体)。
在[4]的发明中,通过将外包装材料以热熔接性树脂层与耐热性树脂层(外侧层)接触的方式重叠为卷状,从而润滑剂被转印到外侧层的表面、然后进行成型,而通过在此后针对外侧层的表面利用有机溶剂去除润滑剂,从而能够提高表面的润湿性,因此能够显著提高针对外包装壳体的外侧层表面的胶带密合性。
附图说明
图1是示出蓄电设备用外包装材料(成型前)的一实施方式的剖视图。
图2是示出对图1的外包装材料进行成型而制得的本发明的蓄电设备用外包装体(外包装壳体)的一例的立体图。
附图标记说明
1...外包装材料
2...耐热性树脂层(外侧层)
2a...耐热性树脂层的外表面
3...热熔接性树脂层(内侧层)
4...金属箔层
10...外包装壳体(成型壳体)
具体实施方式
本发明的蓄电设备用外包装壳体10为下述构成,即,外包装材料1的成型壳体(参见图2),前述外包装材料1包含作为外侧层的耐热性树脂层2、作为内侧层的热熔接性树脂层3和配置在这两层之间的金属箔层4而成,前述热熔接性树脂层3含有润滑剂,该热熔接性树脂层中的前述润滑剂的含有率为200ppm~8000ppm,前述热熔接性树脂层3的外表面3a的润滑剂量为0.10μg/cm2~1.0μg/cm2,前述耐热性树脂层2的外表面2a的润滑剂量低于0.01μg/cm2,前述耐热性树脂层2的外表面2a的润湿张力为30mN/m以上(参见图2)。
根据本发明,耐热性树脂层(外侧层)2的外表面2a的润滑剂量低于0.01μg/cm2,且前述外表面2a的润湿张力为30mN/m以上,因此能够获得固定用胶带与外侧层2的表面充分密合的胶带密合性良好的外包装壳体(成型壳体)。另外,热熔接性树脂层3的润滑剂含有率为200ppm~8000ppm,热熔接性树脂层的外表面的润滑剂量为0.10μg/cm2~1.0μg/cm2,因此在成型时适度的润滑剂量被转印到外侧层2的表面,能够提供经不产生针孔、裂纹的良好成型而得的成型壳体(外包装壳体)。
优选前述热熔接性树脂层中的润滑剂含有率为500ppm~6000ppm,更加优选800ppm~4000ppm。
前述耐热性树脂层2的外表面2a的润滑剂量(使用含浸有有机溶剂的布帛擦拭后)需要低于0.01μg/cm2。若为0.01μg/cm2以上,则胶带密合性低下。特别是,优选前述耐热性树脂层2的外表面2a的润滑剂量为0.008μg/cm2以下,更加优选0.006μg/cm2以下。
前述耐热性树脂层2的外表面2a的润湿张力需要为30mN/m以上。若低于30mN/m则胶带密合性低下。特别是,优选前述耐热性树脂层2的外表面的润湿张力为35mN/m以上,更加优选38mN/m~59mN/m的范围。
在上述实施方式中,前述外包装材料1为下述构成,即,在金属箔层4的一个面(上表面)隔着外侧粘接剂层(第1粘接剂层)5而层叠一体化耐热性树脂层(外侧层)2,并且,在前述金属箔层4的另一面(下表面)隔着内侧粘接剂层(第2粘接剂层)6层叠一体化热熔接性树脂层(内侧层)3(参见图1)。
以下,说明上述蓄电设备用外包装壳体10的制造方法的一例。准备下述这样的外包装材料1(参见图1),该外包装材料1包含作为外侧层的耐热性树脂层2、作为内侧层的含有润滑剂的热熔接性树脂层3和配置在这两层之间的金属箔层4。优选该外包装材料1的耐热性树脂层的外表面的润滑剂量(即,使用含浸有有机溶剂的布帛擦拭前)设定为0.10μg/cm2~1.0μg/cm2。若低于0.10g/cm2则难以获得充分的成型性,若超过1.0μg/cm2,则即使进行了使用含浸有有机溶剂的布帛的擦拭操作,也无法将耐热性树脂层外表面的润滑剂充分去除,胶带密合性低下。另外,优选前述外包装材料1的热熔接性树脂层3的润滑剂含有率(即,使用含浸有有机溶剂的布帛擦拭前)设定为200ppm~9000ppm。
接下来,将前述外包装材料以前述热熔接性树脂层3与前述耐热性树脂层2接触的方式重叠为卷状而制得卷体。由于热熔接性树脂层与耐热性树脂层以接触的方式重叠为卷状,因此热熔接性树脂层的润滑剂被转印到耐热性树脂层的表面。
接下来,将前述外包装材料从前述卷体拉出,对拉出的该外包装材料1进行成型以制得蓄电设备用外包装壳体10。由于因前述转印而在耐热性树脂层的表面也存在润滑剂,因此能以良好状态实现成型(成型体不存在针孔、裂纹等成型不良)。作为前述成型方法,例如能够举出深拉成型、鼓凸成型、压花成型等。
接下来,执行利用有机溶剂将前述蓄电设备用外包装壳体10的耐热性树脂层(外侧层)2的表面的润滑剂去除的工序。在上述实施方式中,作为利用该有机溶剂去除润滑剂的工序,执行擦拭工序。
即,利用含浸有机溶剂的布帛对前述蓄电设备用外包装壳体10的耐热性树脂层(外侧层)2的表面进行擦拭(擦拭工序)。通过像这样使用含浸有机溶剂的布帛擦拭外侧层的表面,从而能够将外侧层的表面的润滑剂去除,且还能够提高表面的润湿性,因此能够显著提高外侧层的表面2a的胶带密合性。通过使用前述含浸有机溶剂的布帛进行擦拭以去除外侧层的表面的润滑剂,使前述外侧层2的外表面2a的润滑剂量低于0.01μg/cm2。特别是,优选使前述外侧层2的外表面2a的润滑剂量为0.008μg/cm2以下,特别优选0.006μg/cm2以下。另外,通过使用含浸有机溶剂的布帛擦拭外侧层2的表面,从而能够使前述外侧层2的外表面2a的润湿张力为30mN/m以上。特别是,优选使外侧层2的外表面2a的润湿张力为35mN/m以上,特别优选使其为38mN/m以上。
作为前述有机溶剂并无特别限定,例如能够举出醇类、乙酸丁酯、乙酸乙酯等。作为前述醇类并无特别限定,例如能够举出甲醇、乙醇、异丙醇等。特别是,作为前述有机溶剂优选使用醇类。另外,作为前述布帛只要是布状且能够含有有机溶剂则没有特别限定,例如能够举出机织物、无纺布、针织物等。
在本发明中,前述外侧层2由耐热性树脂层形成。作为构成前述耐热性树脂层2的耐热性树脂,使用在对外包装材料1进行热封时的热封温度下不熔融的耐热性树脂。作为前述耐热性树脂,优选使用熔点比构成热熔接性树脂层3的热熔接性树脂的熔点高10℃以上的耐热性树脂,特别优选使用熔点比热熔接性树脂的熔点高20℃以上的耐热性树脂。
前述耐热性树脂层(外侧层)2是主要承担确保良好成型性的作用的构件,即,主要承担成型时防止由铝箔缩径引起的断裂的作用。
作为前述耐热性树脂层(外侧层)2并无特别限定,例如能够举出拉伸尼龙膜等拉伸聚酰胺膜、拉伸聚酯膜等。特别是,作为前述耐热性树脂层2,优选使用双轴拉伸尼龙膜等双轴拉伸聚酰胺膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜或双轴拉伸聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜,且热水收缩率均为0.1%~12%的物质。另外,作为前述耐热性树脂层2,优选使用通过同时双轴拉伸法进行拉伸而得的耐热性树脂双轴拉伸膜。作为前述尼龙并无特别限定,例如能够举出尼龙6、尼龙66、尼龙MXD等。需要说明的是,前述耐热性树脂膜层2可以由单层(单一的拉伸膜)形成,或者也可以由例如包含拉伸聚酯膜/拉伸聚酰胺膜的多层(包含拉伸PET膜/拉伸尼龙膜的多层等)形成。
前述耐热性树脂层2的厚度优选7μm~50μm。通过设定为上述优选下限值以上,从而作为外包装材料能够确保充分的强度,并且,通过设定为上述优选上限值以下,从而能够减小鼓凸成型时、拉深成型时的应力以提高成型性。
在本发明中,前述金属箔层4承担赋予外包装材料1以阻止氧、水分侵入的阻隔性的作用。作为前述金属箔层4并无特别限定,例如能够举出铝箔、SUS箔、Cu箔、Ni箔、Ti箔等,通常使用铝箔。前述金属箔层4的厚度优选10μm~120μm。通过设为10μm以上而能够防止在制造金属箔时的轧制时产生针孔,并且通过设为120μm以下而能够减小鼓凸成型、拉深成型等成型时的应力以提高成型性。特别是,前述金属箔层4的厚度特别优选10μm~80μm。
优选前述金属箔层4至少在其内侧的面(热熔接性树脂层3侧的面)实施化学转化处理。通过实施这样的化学转化处理,从而能够充分防止由内容物(电池的电解液等)引起的金属箔表面的腐蚀。例如通过进行下述处理而对金属箔实施化学转化处理。即,例如在进行了脱脂处理的金属箔的表面涂布下述1)~3)中的任一水溶液后进行干燥,从而实施化学转化处理:
1)包含:
磷酸;
铬酸;以及
从由氟化物的金属盐及氟化物的非金属盐组成的组中选择的至少一种化合物
的混合物的水溶液、
2)包含:
磷酸;
从由丙烯酸系树脂、壳聚糖衍生物树脂及酚系树脂组成的组中选择的至少一种树脂;以及
从由铬酸及铬(III)盐组成的组中选择的至少一种化合物
的混合物的水溶液、
3)包含:
磷酸;
从由丙烯酸系树脂、壳聚糖衍生物树脂及酚系树脂组成的组中选择的至少一种树脂;
从由铬酸及铬(III)盐组成的组中选择的至少一种化合物;以及
从由氟化物的金属盐及氟化物的非金属盐组成的组中选择的至少一种化合物
的混合物的水溶液。
对于前述化学转化皮膜而言,以铬附着量(每单面)计,优选0.1mg/m2~50mg/m2,特别优选2mg/m2~20mg/m2。
前述热熔接性树脂层(内侧层)3针对在锂离子二次电池等中使用的腐蚀性强的电解液等也具备优异的耐化学药品性,并且承担对外包装材料赋予热封性的作用。
作为构成前述热熔接性树脂层3的树脂并无特别限定,例如能够举出聚乙烯、聚丙烯、离聚物、乙烯丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯丙烯酸甲酯(EAA)、乙烯甲基丙烯酸甲酯树脂(EMMA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA)、马来酸酐改性聚丙烯、马来酸酐改性聚乙烯等。
优选前述热熔接性树脂层3的厚度设定为10μm~100μm。通过设为10μm以上能够确保充分的热封强度,并且,通过设定为100μm以下有助于薄膜化、轻量化。特别是,更加优选前述热熔接性树脂层3的厚度设定为10μm~80μm。优选前述热熔接性树脂层3由热熔接性树脂未拉伸膜层形成,前述热熔接性树脂层3可以是单层也可以是多层。
在本发明中,作为前述润滑剂并无特别限定,例如能够举出饱和脂肪酸酰胺、不饱和脂肪酸酰胺、取代酰胺、羟甲基酰胺、饱和脂肪酸双酰胺、不饱和脂肪酸双酰胺、脂肪酸酯酰胺、芳香族系双酰胺等。以上润滑剂容易在聚烯烃、特别是在聚丙烯中移动,适合于使润滑剂渗出并使之转印。
作为前述饱和脂肪酸酰胺并无特别限定,例如能够举出月桂酰胺、棕榈酰胺、硬脂酰胺、山嵛酰胺、羟基硬脂酰胺等。作为前述不饱和脂肪酸酰胺并无特别限定,例如能够举出油酸酰胺、芥酸酰胺等。
作为前述取代酰胺并无特别限定,例如能够举出N-油烯基棕榈酰胺、N-硬脂基硬脂酰胺、N-硬脂基油酸酰胺、N-油烯基硬脂酰胺、N-硬脂基芥酸酰胺等。另外,作为前述羟甲基酰胺并无特别限定,例如能够举出羟甲基硬脂酰胺等。
作为前述饱和脂肪酸双酰胺并无特别限定,例如能够举出亚甲基双硬脂酰胺、亚乙基双羊蜡酸酰胺、亚乙基双月桂酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双羟基硬脂酰胺、亚乙基双山嵛酰胺、六亚甲基双硬脂酰胺、六亚甲基双山嵛酰胺、六亚甲基羟基硬脂酰胺、N,N’-二硬脂基己二酸酰胺、N,N’-二硬脂基癸二酸酰胺等。
作为前述不饱和脂肪酸双酰胺并无特别限定,例如能够举出亚乙基双油酸酰胺、亚乙基双芥酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、N,N’-二油烯基癸二酸酰胺、N,N’-二油烯基己二酸酰胺等。
作为前述脂肪酸酯酰胺并无特别限定,例如能够举出硬脂酰胺硬脂酸乙酯等。作为前述芳香族系双酰胺并无特别限定,例如能够举出间苯二甲基双硬脂酰胺、间苯二甲基双羟基硬脂酰胺、N,N’-二硬脂基间苯二甲酸酰胺等。
实施例
接下来,说明本发明的具体实施例,但本发明并不特别限定于这些实施例。
<实施例1>
在厚度40μm的铝箔4的两面涂布包含磷酸、聚丙烯酸(丙烯酸系树脂)、铬(III)盐化合物、水、醇的化学转化处理液后,在180℃下进行干燥而形成化学转化皮膜。该化学转化皮膜的铬附着量为每单面10mg/m2。
接下来,在已完成前述化学转化处理的铝箔4的一个面,借助双液硬化型聚氨酯系粘接剂(厚度2μm)5干式层叠(贴合)厚度25μm的双轴拉伸尼龙6膜2。
接下来,将含有乙烯-丙烯无规共聚物、1000ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜、含有乙烯-丙烯嵌段共聚物及1000ppm的芥酸酰胺而成的厚度21μm的第2无拉伸膜、和含有乙烯-丙烯无规共聚物、1000ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜,以该顺序层叠三层的方式使用T模头共挤出而制得密封胶膜(内侧层)3,然后将该密封胶膜3的第1无拉伸膜面介由烯烃系粘接剂(厚度2μm)6重叠在前述干式层叠后的铝箔4的另一面,并夹入橡胶轧辊与加热至100℃的层压辊之间进行压接,从而进行干式层叠,然后,在40℃下老化(加热)10天,从而制得图1所示构成的蓄电设备用外包装材料1。
将所制得的外包装材料裁断而制得纵200mm×横200mm大小的片材。针对该片材使用冲压成型机,制作纵150mm×横150mm×深度5mm的成型品(冲压速度:20spm、防皱压力1.60MPa)。针对所制得的成型品的外侧层2的表面使用含浸乙醇的布帛(旭化成公司制的Bemcot(商品名称))进行擦拭操作,制得图2所示的蓄电设备用外包装壳体10。
<实施例2>
作为密封胶膜3,使用将含有乙烯-丙烯无规共聚物、6000ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜、含有乙烯-丙烯嵌段共聚物及6000ppm的芥酸酰胺而成的厚度21μm的第2无拉伸膜、和含有乙烯-丙烯无规共聚物、6000ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜以该顺序层叠三层的方式使用T模头共挤出而制得的密封胶膜,除此以外与实施例1相同,制得图2所示的蓄电设备用外包装壳体10。
<实施例3>
作为密封胶膜3,使用将含有乙烯-丙烯无规共聚物、500ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜、含有乙烯-丙烯嵌段共聚物及500ppm的芥酸酰胺而成的厚度21μm的第2无拉伸膜、和含有乙烯-丙烯无规共聚物、500ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜以该顺序层叠三层的方式使用T模头共挤出而制得的密封胶膜,除此以外与实施例1相同,制得图2所示的蓄电设备用外包装壳体10。
<实施例4>
作为密封胶膜3,使用将含有乙烯-丙烯无规共聚物、7000ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜、含有乙烯-丙烯嵌段共聚物及5000ppm的芥酸酰胺而成的厚度21μm的第2无拉伸膜、和含有乙烯-丙烯无规共聚物、7000ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜以该顺序层叠三层的方式使用T模头共挤出而制得的密封胶膜,除此以外与实施例1相同,制得图2所示的蓄电设备用外包装壳体10。
<实施例5>
在擦拭操作时,代替含浸乙醇的无纺布而使用含浸乙酸乙酯的无纺布,除此以外与实施例1相同,制得图2所示的蓄电设备用外包装壳体10。
<比较例1>
针对成型品不进行使用含浸乙醇的布帛的擦拭操作,除此以外与实施例1相同,制得蓄电设备用外包装壳体。
<比较例2>
在擦拭操作时,代替含浸乙醇的布帛使用未含浸溶剂的干燥布帛(旭化成公司制的Bemcot(商品名称)),除此以外与实施例1相同,制得蓄电设备用外包装壳体。
<比较例3>
作为密封胶膜3,使用将含有乙烯-丙烯无规共聚物、100ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜、含有乙烯-丙烯嵌段共聚物及100ppm的芥酸酰胺而成的厚度21μm的第2无拉伸膜、和含有乙烯-丙烯无规共聚物、100ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜以该顺序层叠三层的方式使用T模头共挤出而制得的密封胶膜,除此以外与实施例1相同,制得蓄电设备用外包装壳体。
<比较例4>
作为密封胶膜3,使用将含有乙烯-丙烯无规共聚物、10000ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜、含有乙烯-丙烯嵌段共聚物及10000ppm的芥酸酰胺而成的厚度21μm的第2无拉伸膜、和含有乙烯-丙烯无规共聚物、10000ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜以该顺序层叠三层的方式使用T模头共挤出而制得的密封胶膜,除此以外与实施例1相同,制得蓄电设备用外包装壳体。
<比较例5>
作为密封胶膜3,使用将含有乙烯-丙烯无规共聚物、7000ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜、含有乙烯-丙烯嵌段共聚物及7000ppm的芥酸酰胺而成的厚度21μm的第2无拉伸膜、和含有乙烯-丙烯无规共聚物、7000ppm的山嵛酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜以该顺序层叠三层的方式使用T模头共挤出而制得的密封胶膜,并将老化温度设定为50℃,除此以外与实施例1相同,制得蓄电设备用外包装壳体。
<比较例6>
作为密封胶膜3,使用将含有乙烯-丙烯无规共聚物、200ppm的亚乙基双油酸酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜、含有乙烯-丙烯嵌段共聚物及200ppm的亚乙基双油酸酰胺而成的厚度21μm的第2无拉伸膜、和含有乙烯-丙烯无规共聚物、200ppm的亚乙基双油酸酰胺及3000ppm的二氧化硅粒子(防粘连剂)而成的厚度4.5μm的第1无拉伸膜以该顺序层叠三层的方式使用T模头共挤出而制得的密封胶膜,除此以外与实施例1相同,制得蓄电设备用外包装壳体。
关于按照上述方式制得的蓄电设备用外包装壳体,对在外侧层的表面存在的润滑剂量及在内侧层的表面存在的润滑剂量进行评价,测量外侧层的表面的润湿张力(润湿指数),并且对成型性、外观及胶带密合性进行评价。
<在外侧层的表面存在的润滑剂量的评价法>
在从各蓄电设备用外包装壳体10切出两片纵100mm×横100mm的矩形状试验片后,将这两片试验片以外侧层成为内侧的方式重叠,并使彼此的外侧层表面的周缘部彼此在热封温度250℃下以密封宽度5mm进行热封而制作袋体。使用注射器向该袋体的内部空间内注入丙酮1mL,在该袋体的内表面与丙酮接触的状态下放置3分钟后,抽取袋体内的丙酮。使用气相色谱仪对该抽取的液中含有的成分量进行测量、分析,从而求出在外包装壳体10的外侧层2的表面(外表面)2a存在的润滑剂量(μg/cm2)。
<在内侧层的表面存在的润滑剂量的评价法>
在从各蓄电设备用外包装壳体10切出两片纵100mm×横100mm的矩形状试验片后,将这两片试验片以内侧层成为内侧的方式重叠,将彼此的内侧层表面的周缘部彼此在热封温度250℃下以密封宽度5mm热封而制作袋体。使用注射器向该袋体的内部空间内注入丙酮1mL,在该袋体的内表面与丙酮接触的状态下放置3分钟后,抽取袋体内的丙酮。使用气相色谱仪对该抽取的液中含有的成分量进行测量、分析,从而求出在外包装壳体10的内侧层3的表面(外表面)3a存在的润滑剂量(μg/cm2)。
<润湿张力的测量法>
基于JIS K6768-1999,测量各蓄电设备用外包装壳体的外侧层的表面2a的润湿指数(表面张力)。
<成型性评价法>
针对外包装材料1,目视观察使用冲压成型机进行纵150mm×横150mm×深度5mm的成型而制得成型品时的成型品,将完全未产生裂纹、针孔的成型品记为“○”,将产生了裂纹或针孔的成型品记为“×”。
<外观评价法>
目视观察所制得的外包装壳体10的表面,将内侧层的表面产生白色粉末的情况记为“×”,将内侧层的表面未产生白色粉末的情况为“○”。
<胶带密合性评价法>
从各蓄电设备用外包装壳体的最大面采集纵145mm×横145mm的矩形状试验片。在前述试验片中的外侧层2的表面粘贴宽度5mm×长度100mm的粘合带后,一边以重量2kg的辊对粘合带施加载荷一边使辊在粘合带上往返5次。之后在25℃的室内静置1小时。接下来,基于JIS K6854-3(1999),使用岛津制作所制Strograph AGS-5kNX以一个夹具夹持固定前述试验片,以另一夹具夹持固定粘合带,测量180°剥离强度。根据该剥离强度,基于下述判定基准评价胶带密合性。
(判定基准)
“◎”...剥离强度为6N/5mm以上(合格)
“○”...剥离强度为5N/5mm以上且低于6N/5mm(合格)
“×”...剥离强度低于5N/5mm。
从表可知,本发明的实施例1~5的外包装壳体进行了良好的成型、并且胶带密合性也良好。与此相对,脱离本发明规定范围的比较例1~6中,“成型性”、“外观”及“胶带密合性”中的至少一项以上的评价结果为差。需要说明的是,在比较例3、6中,由于评价结果为成型性不良,因此未进行胶带密合性的评价。
产业上的可利用性
本发明的蓄电设备用外包装壳体(成型壳体)作为具体例例如能够作为以下各种蓄电设备的外包装壳体使用:
·锂二次电池(锂离子电池、锂离子聚合物电池等)等蓄电设备
·锂离子电容器
·双电层电容器
·全固态电池等。
本申请主张于2018年11月26日提出申请的日本专利申请特愿2018-220324的优选权,其公开内容直接构成本申请的一部分。
应知本文使用的用语及表述是用于进行说明而非用于进行限定性解释,并不排除本申请示出及说明的特定事项的任意等同内容,且允许该发明请求保护的范围内的各种变形。
Claims (4)
1.蓄电设备用外包装壳体,其特征在于,其为包含作为外侧层的耐热性树脂层、作为内侧层的热熔接性树脂层、以及配置在这两层间的金属箔层的外包装材料的成型壳体,
所述热熔接性树脂层含有润滑剂,该热熔接性树脂层中的所述润滑剂的含有率为200ppm~8000ppm,
所述热熔接性树脂层的外表面的润滑剂量为0.10μg/cm2~1.0μg/cm2,
所述耐热性树脂层的外表面的润滑剂量低于0.01μg/cm2,
所述耐热性树脂层的外表面的润湿张力为30mN/m以上。
2.根据权利要求1所述的蓄电设备用外包装壳体,其中,所述成型壳体的成型深度为3mm以上。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电设备用外包装壳体,其中,所述热熔接性树脂层由多个热熔接性树脂膜的层叠体形成,所述热熔接性树脂膜由以丙烯为主成分的丙烯系树脂形成。
4.蓄电设备用外包装壳体的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
将包含作为外侧层的耐热性树脂层、作为内侧层的含有润滑剂的热熔接性树脂层和配置在这两层间的金属箔层的外包装材料以所述热熔接性树脂层与所述耐热性树脂层接触的方式重叠为卷状,制得卷体的工序;
将所述外包装材料从所述卷体拉出,对拉出的所述外包装材料进行成型,制得蓄电设备用外包装壳体的工序;以及
针对所述蓄电设备用外包装壳体的外侧层的表面利用有机溶剂将润滑剂去除的工序。
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