CN115606041A - 蓄电器件用外包装材料、其制造方法和蓄电器件 - Google Patents
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Abstract
一种蓄电器件用外包装材料,其由至少依次具有基材层、阻隔层、粘接层和热熔接性树脂层的叠层体构成,在上述阻隔层的至少上述粘接层侧的表面具有耐腐蚀性被膜,在对上述耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获得截面观察图像时,在该截面观察图像中,观察到上述耐腐蚀性被膜呈带状。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电器件用外包装材料、其制造方法和蓄电器件。
背景技术
目前,开发了各种类型的蓄电器件,在这些蓄电器件中,为了封装电极、电解质等蓄电器件元件,外包装材料成为不可缺少的部件。目前,大多使用金属制的外包装材料作为蓄电器件用外包装材料。
另一方面,近年来,随着电动汽车、混合动力电动汽车、个人电脑、照相机、手机等的高性能化,对于蓄电器件要求各种各样的形状,并且要求薄型化和轻质化。但是,目前通常使用的金属制的蓄电器件用外包装材料存在难以追随形状的多样化、而且轻质化也具有限度这样的缺点。
为此,近年来,作为容易加工成多种形状且能够实现薄型化和轻质化的蓄电器件用外包装材料,提出了依次叠层有基材层/阻隔层/热熔接性树脂层的膜状的叠层体(例如,参照专利文献1)。
在这样的蓄电器件用外包装材料中,一般而言,通过冷成型形成凹部,在由该凹部形成的空间中配置电极和电解液等蓄电器件元件,使热熔接性树脂层热熔接(热封),由此,得到在蓄电器件用外包装材料的内部收纳有蓄电器件元件的蓄电器件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-287971号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在制造蓄电器件时,有时水分从蓄电器件的外包装材料的热熔接性树脂层彼此的热熔接部侵入。如果水分侵入蓄电器件的内部,则水分和电解质等产生反应,有时生成酸性物质。例如,已知在锂离子蓄电器件等所使用的电解液中,包含成为电解质的氟化合物(LiPF6、LiBF4等),如果氟化合物与水反应,则产生氟化氢。
由膜状的叠层体形成的蓄电器件用外包装材料的阻隔层通常由金属箔等构成,存在阻隔层与酸接触时容易被腐蚀这样的问题。作为提高这样的蓄电器件用外包装材料的耐腐蚀性的技术,已知有使用通过化学法表面处理在表面上形成有耐腐蚀性被膜的阻隔层的技术。
目前,作为形成耐腐蚀性被膜的化学法表面处理,已知有使用了氧化铬等铬化合物的铬酸盐处理、使用了磷酸化合物的磷酸处理等各种方法。
但是,本发明的发明人重复进行了研究,结果发现,在阻隔层上具有耐腐蚀性被膜的现有的蓄电器件用外包装材料即使阻隔层和粘接层的初始的密合性高,在被暴露于水分多的环境的情况下,耐电解液性也不充分。例如,在将蓄电器件用外包装材料浸渍于含水电解液后,将蓄电器件用外包装材料浸渍于水中并充分除去电解液的情况下,不能维持具有耐腐蚀性被膜的阻隔层和粘接层的初始的高密合性(即,使蓄电器件用外包装材料浸渍于包含水分的电解液之前的密合性)(更具体而言,即使在充分除去电解液后,含水电解液中所含的氢氟酸引起的密合性的降低也较大)。
在这样的状况下,本发明的主要目的在于提供一种耐电解液性优异的蓄电器件用外包装材料。另外,本发明的目的在于还提供该蓄电器件用外包装材料的制造方法和使用了该蓄电器件用外包装材料的蓄电器件。
用于解决课题的方法
本发明的发明人为了解决如上所述的课题而进行了深入研究。其结果发现,如下所述的蓄电器件外包装材料的耐电解液性优异,即,该蓄电器件外包装材料由至少依次具有基材层、阻隔层、粘接层和热熔接性树脂层的叠层体构成,在上述阻隔层的至少上述粘接层侧的表面具有耐腐蚀性被膜,在对上述耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获得截面观察图像时,在该截面观察图像中,观察到上述耐腐蚀性被膜呈带状。更具体而言,发现当将蓄电器件用外包装材料浸渍于含水电解液后,将蓄电器件用外包装材料浸渍于水中并充分除去电解液时,具有耐腐蚀性被膜的阻隔层和粘接层的初始的高密合性(即,使蓄电器件用外包装材料浸渍于包含水分的电解液之前的密合性)得到维持。在充分除去电解液之后的密合性低的情况下,可以说密合性由于含水电解液中所含的氢氟酸而降低。本发明的蓄电器件用外包装材料在充分除去电解液时,具有耐腐蚀性被膜的阻隔层和粘接层的初始的高密合性得到维持,因此,可以评价为本发明的蓄电器件用外包装材料可以适当抑制含水电解液中所含的氢氟酸引起的密合性的降低。
本发明是通过基于这些见解,进一步重复进行了研究而完成的。即,本发明提供下述所揭示的方式的发明。
一种蓄电器件用外包装材料,其由至少依次具有基材层、阻隔层、粘接层和热熔接性树脂层的叠层体构成,
在上述阻隔层的至少上述粘接层侧的表面具有耐腐蚀性被膜,
在对上述耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获得截面观察图像时,在该截面观察图像中,观察到上述耐腐蚀性被膜呈带状。
发明的效果
根据本发明,能够提供耐电解液性优异的蓄电器件用外包装材料。例如,当将本发明的蓄电器件用外包装材料浸渍于含水电解液之后,将蓄电器件用外包装材料浸渍于水中并充分除去电解液时,具有耐腐蚀性被膜的阻隔层和粘接层的初始的高密合性(即,使蓄电器件用外包装材料浸渍于包含水分的电解液之前的密合性)得到维持。另外,根据本发明,还能够提供该蓄电器件用外包装材料的制造方法和利用了该蓄电器件用外包装材料的蓄电器件。
附图说明
图1是表示本发明的蓄电器件用外包装材料的截面结构的一例的示意图。
图2是表示本发明的蓄电器件用外包装材料的截面结构的一例的示意图。
图3是表示本发明的蓄电器件用外包装材料的截面结构的一例的示意图。
图4是表示本发明的蓄电器件用外包装材料的截面结构的一例的示意图。
图5是在实施例1中所得到的蓄电器件用外包装材料中,对形成于阻隔层的热熔接性树脂层侧的表面的耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获取的截面观察图像(形成有耐腐蚀性被膜的阻隔层的截面图像(包含耐腐蚀性被膜和阻隔层的一部分的截面图像)。
图6是在实施例2中所得到的蓄电器件用外包装材料中,对形成于阻隔层的热熔接性树脂层侧的表面的耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获取的截面观察图像(形成有耐腐蚀性被膜的阻隔层的截面图像(包含耐腐蚀性被膜和阻隔层的一部分的截面图像)。
图7是在实施例3中所得到的蓄电器件用外包装材料中,对形成于阻隔层的热熔接性树脂层侧的表面的耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获取的截面观察图像(形成有耐腐蚀性被膜的阻隔层的截面图像(包含耐腐蚀性被膜和阻隔层的一部分的截面图像)。
图8是在实施例4中所得到的蓄电器件用外包装材料中,对形成于阻隔层的热熔接性树脂层侧的表面的耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获取的截面观察图像(形成有耐腐蚀性被膜的阻隔层的截面图像(包含耐腐蚀性被膜和阻隔层的一部分的截面图像)。
图9是在实施例5中所得到的蓄电器件用外包装材料中,对形成于阻隔层的热熔接性树脂层侧的表面的耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获取的截面观察图像(形成有耐腐蚀性被膜的阻隔层的截面图像(包含耐腐蚀性被膜和阻隔层的一部分的截面图像)。
图10是除了将扫描电子显微镜从Hitachi High-Technologies制S-4800变更成新上市的Hitachi High-Technologies制SU-9000以外同样操作,在实施例2中所得到的蓄电器件用外包装材料中,对形成于阻隔层的热熔接性树脂层侧的表面的耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获取的截面观察图像(形成有耐腐蚀性被膜的阻隔层的截面图像(包含耐腐蚀性被膜和阻隔层的一部分的截面图像)(设为实施例6)。
图11是在比较例1中所得到的蓄电器件用外包装材料,对形成于阻隔层的热熔接性树脂层侧的表面的耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获取的截面观察图像(形成有耐腐蚀性被膜的阻隔层的截面图像(包含耐腐蚀性被膜和阻隔层的一部分的截面图像)。
图12是在比较例2中所得到的蓄电器件用外包装材料,对形成于阻隔层的热熔接性树脂层侧的表面的耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获取的截面观察图像(形成有耐腐蚀性被膜的阻隔层的截面图像(包含耐腐蚀性被膜和阻隔层的一部分的截面图像)。
图13是用于说明在由本发明的蓄电器件用外包装材料形成的包装体中收纳蓄电器件元件的方法的示意图。
具体实施方式
本发明的蓄电器件用外包装材料的特征在于,其由至少依次具有基材层、阻隔层、粘接层和热熔接性树脂层的叠层体构成,在阻隔层的至少粘接层侧的表面具有耐腐蚀性被膜,在对耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获得截面观察图像时,在该截面观察图像中,观察到耐腐蚀性被膜呈带状。本发明的蓄电器件用外包装材料通过具有该结构,耐电解液性优异。
以下,对本发明的蓄电器件用外包装材料进行详细叙述。此外,在本说明书中,以“~”表示的数值范围是指“以上”、“以下”。例如,2~15mm的记载是指2mm以上15mm以下。
另外,在本发明的蓄电器件用外包装材料中,“观察到耐腐蚀性被膜呈带状”是指耐腐蚀性被膜的厚度的不均匀性被抑制,具体而言,是指在使用扫描电子显微镜得到的截面观察图像中,存在耐腐蚀性被膜的区域的最小厚度相对于最大厚度的比(最小厚度/最大厚度)为30%以上的部分在与厚度方向垂直的方向上连续存在1000nm以上。如果耐腐蚀性被膜存在的区域的最小厚度相对于最大厚度的比(最小厚度/最大厚度)为30%以上的部分连续存在1000nm以上,则可以说形成于阻隔层的整个面的耐酸性被膜的厚度的均匀性高。该比优选为35%以上,更优选为40%以上,进一步优选为48%以上。另外,该比例如为100%以下、90%以下、89%以下等。作为该比优选的范围,可以列举30~100%、30~90%、30~89%、35~100%、35~90%、35~89%、40~100%、40~90%、40~89%、48~100%、48~90%、48~89%等。
1.蓄电器件用外包装材料的叠层结构和物性
本发明的蓄电器件用外包装材料10例如如图1所示,由依次具有基材层1、阻隔层3、粘接层5和热熔接性树脂层4的叠层体构成。在蓄电器件用外包装材料10中,基材层1成为最外层侧,热熔接性树脂层4成为最内层。在使用蓄电器件用外包装材料10和蓄电器件元件组装蓄电器件时,在使蓄电器件用外包装材料10的热熔接性树脂层4彼此对置的状态下使周缘部热熔接,在由此形成的空间中收纳蓄电器件元件。在构成本发明的蓄电器件用外包装材料10的叠层体中,以阻隔层3为基准,比阻隔层3靠热熔接性树脂层4侧为内侧,比阻隔层3靠基材层1侧为外侧。
蓄电器件用外包装材料10也可以例如如图3~图4所示,出于提高基材层1和阻隔层3之间的粘接性等的目的,根据需要在这些层之间具有粘接剂层2。另外,也可以如图4所示,在基材层1的外侧(与热熔接性树脂层4侧相反的一侧)根据需要设置表面包覆层6等。
另外,如图1~图4所示,在阻隔层3的至少粘接层5侧的表面形成有耐腐蚀性被膜3a。如图2~图4所示,也可以在阻隔层3的基材层1侧的表面进一步形成耐腐蚀性被膜3b。此外,耐腐蚀性被膜3a和耐腐蚀性被膜3b的组成可以相同,也可以不同,优选实质上具有相同的组成。另外,不仅是耐腐蚀性被膜3a,关于耐腐蚀性被膜3b,也优选在对耐腐蚀性被膜3b的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获得截面观察图像时,在该截面观察图像中,观察到上述耐腐蚀性被膜呈带状。
作为构成蓄电器件用外包装材料10的叠层体的厚度,没有特别限制,从成本降低、能量密度提高等观点考虑,优选列举约180μm以下、约155μm以下、约120μm以下。另外,作为构成蓄电器件用外包装材料10的叠层体的厚度,从维持保护蓄电器件元件这样的蓄电器件用外包装材料的功能的观点考虑,优选列举约35μm以上、约45μm以上、约60μm以上。另外,关于构成蓄电器件用外包装材料10的叠层体优选的范围,例如可以列举35~180μm左右、35~155μm左右、35~120μm左右、45~180μm左右、45~155μm左右、45~120μm左右、60~180μm左右、60~155μm左右、60~120μm左右,特别优选为60~155μm左右。
在蓄电器件用外包装材料10中,基材层1、根据需要设置的粘接剂层2、阻隔层3、粘接层5、热熔接性树脂层4和根据需要设置的表面包覆层6的合计厚度相对于构成蓄电器件用外包装材料10的叠层体的厚度(总厚度)的比例优选为90%以上,更优选为95%以上,进一步优选为98%以上。作为具体例,在本发明的蓄电器件用外包装材料10包含基材层1、粘接剂层2、阻隔层3、粘接层5和热熔接性树脂层4的情况下,这些各层的合计厚度相对于构成蓄电器件用外包装材料10的叠层体的厚度(总厚度)的比例优选为90%以上,更优选为95%以上,进一步优选为98%以上。
<初始密合性>
本发明的蓄电器件用外包装材料10通过下述的测定方法测得的初始密合性(剥离强度)优选为约10.0N/15mm以上,更优选为约11.0N/15mm以上,进一步优选为约11.9mm以上,进一步优选为约12.0N/15mm以上。另外,本发明的蓄电器件用外包装材料10中,该初始密合性(剥离强度)例如优选为约35.0N/15mm以下,更优选为30.0N/15mm以下,进一步优选为12.8N/15mm以下。作为本发明的蓄电器件用外包装材料10中的该初始密合性(剥离强度)优选的范围,可以列举10.0~35.0N/15mm左右、10.0~30.0N/15mm左右、10.0~12.8N/15mm左右、11.0~35.0N/15mm左右、11.0~30.0N/15mm左右、11.0~12.8N/15mm左右、11.9~35.0N/15mm左右、11.9~30.0N/15mm左右、11.9~12.8N/15mm左右、12.0~35.0N/15mm左右、12.0~30.0N/15mm左右、12.0~12.8N/15mm左右等。
将蓄电器件用外包装材料裁切成15mm(TD)、100mm(MD)的尺寸,制成试验片。接着,使试验片的热熔接性树脂层和阻隔层间剥离,使用拉伸试验机(例如,岛津制作所制的商品名AGS-XPlus)将热熔接性树脂层和阻隔层以标线间距离50mm、50mm/分钟的速度向180°的方向拉伸,测定试验片的剥离强度(N/15mm),将标线间距离达到65mm时的强度设为初始密合性。此外,在使热熔接性树脂层和阻隔层间剥离时,位于这些层之间的粘接层成为叠层于热熔接性树脂层和阻隔层中的任一方或两层的状态。
<在含水电解液中浸渍24小时后且未充分清洗电解液的状态下的密合性>
本发明的蓄电器件用外包装材料10通过下述的密合性的测定方法测得的在含水电解液中浸渍24小时后的密合性(剥离强度)优选为约2.5N/15mm以上,更优选为约2.8N/15mm以上,进一步优选为约3.0N/15mm以上,进一步优选为约4.0N/15mm以上,进一步优选为约5.0N/15mm以上,特别优选为约10.0N/15mm以上。另外,该刚取出后的密合性(剥离强度)例如为30.0N/15mm以下、25.0N/15mm以下、12.0N/15mm以下。作为本发明的蓄电器件用外包装材料10的该刚取出后的密合性(剥离强度)优选的范围,为2.5~30.0N/15mm左右、2.5~25.0N/15mm左右、2.5~12.0N/15mm左右、2.8~30.0N/15mm左右、2.8~25.0N/15mm左右、2.8~12.0N/15mm左右、3.0~30.0N/15mm左右、3.0~25.0N/15mm左右、3.0~12.0N/15mm左右、4.0~30.0N/15mm左右、4.0~25.0N/15mm左右、4.0~12.0N/15mm左右、5.0~30.0N/15mm左右、5.0~25.0N/15mm左右、5.0~12.0N/15mm左右、10.0~30.0N/15mm左右、10.0~25.0N/15mm左右、10.0~12.0N/15mm左右等。
将各蓄电器件用外包装材料裁切成15mm(TD:Transverse Direction,横向)、100mm(MD:Machine Direction,纵向)的尺寸,使试验片的热熔接性树脂层和阻隔层间剥离10mm左右,制成试验片。将试验片放入玻璃瓶中,进一步放入含有水分的电解液(在以碳酸亚乙酯︰碳酸二乙酯︰碳酸二甲酯=1︰1︰1的容积比混合的溶液中,六氟化磷酸锂(溶液中浓度1×103mol/m3),水分浓度1000ppm),使试验片的整体浸渍于含水电解液中。在该状态下对玻璃瓶盖上盖进行密封。将密封的玻璃瓶放入设定为85℃的烘箱内,静置24小时。接着,从烘箱取出玻璃瓶,立即从含水电解液中取出试验片并利用25℃的水进行水洗,将试验片浸渍于容器内的25℃的水中。
接着,使从25℃的水中取出的试验片的热熔接性树脂层和阻隔层间剥离,使用拉伸试验机(例如,岛津制作所制的商品名AGS-XPlus)将试验片的粘接层侧和阻隔层侧以标线间距离50mm、50mm/分钟的速度向180°的方向拉伸,测定试验片的剥离强度(N/15mm)。此外,试验片的剥离强度的测定在从含水电解液中取出试验片后在10分钟后试验片的表面被水润湿的状态下进行(即,将试验片浸渍于水中的时间为10分钟,电解液未被从蓄电器件用外包装材料充分清洗的状态。)。将标线间距离到达65mm时的强度设为试验片的“刚取出后”的剥离强度。
<在含水电解液中浸渍24小时后且进一步在水中浸渍3小时后、充分清洗了电解液的状态下的密合性>
另外,本发明的蓄电器件用外包装材料10在上述的<在含水电解液中浸渍24小时后的密合性>的测定方法中,对从含水电解液取出的试验片进行水洗后,将试验片进一步在容器内的25℃的水中浸渍3小时后测得的密合性(设为“水浸渍3小时后的剥离强度”)优选为约10.0N/15mm以上,更优选为约11.0N/15mm以上,进一步优选为约12.0N/15mm以上。另外,该密合性(剥离强度)例如约30.0N/15mm以下,约35.0N/15mm以下等。作为本发明的蓄电器件用外包装材料10的该密合性(剥离强度)优选的范围,可以列举10.0~30.0N/15mm左右、11.0~30.0N/15mm左右、12.0~30.0N/15mm左右、10.2~14.5N/15mm等。关于该密合性(剥离强度),在上述的<在含水电解液中浸渍24小时后的密合性>的测定方法中,将从含水电解液取出的试验片进一步在水中浸渍3小时,浸透于试验片的电解液在水中溶解而消除热熔接性树脂层的溶胀(电解液浸透所引起的),对该状态的试验片同样测定了剥离强度,是将蓄电器件用外包装材料浸渍于水中并充分除去了电解液之后的密合性的评价。
此外,在本发明中,具有耐腐蚀性被膜的阻隔层和粘接层的初始的高密合性得到维持是指,例如将使蓄电器件用外包装材料浸渍于含有水分的电解液之前的密合性(上述的初始密合性(剥离强度))设为100%的情况下,在含水电解液中浸渍24小时后进一步在水中浸渍3小时后的密合性(剥离强度)处于80%~120%的范围内。
2.蓄电器件用外包装材料的各层
[基材层1]
在本发明中,基材层1是出于发挥作为蓄电器件用外包装材料的基材的功能等的目的而设置的层。基材层1位于蓄电器件用外包装材料的外层侧。
关于形成基材层1的原材料,只要是具有作为基材的功能、即至少具有绝缘性的材料即可,没有特别限制。基材层1例如能够使用树脂形成,也可以在树脂中包含后述的添加剂。
在基材层1由树脂形成的情况下,基材层1例如可以是由树脂形成的树脂膜,也可以涂布树脂而形成。树脂膜可以是未拉伸膜,也可以是拉伸膜。作为拉伸膜,可以列举单轴拉伸膜、双轴拉伸膜,优选为双轴拉伸膜。作为形成双轴拉伸膜的拉伸方法,例如,可以列举逐次双轴拉伸法、吹塑法、同时双轴拉伸法等。作为涂布树脂的方法,可以列举辊涂法、凹版涂布法、挤出涂布法等。
作为形成基材层1的树脂,例如,可以列举聚酯、聚酰胺、聚烯烃、环氧树脂、丙烯酸树脂、氟树脂、聚氨酯、硅树脂、酚醛树脂等树脂、这些树脂的改性物。另外,形成基材层1的树脂可以是这些树脂的共聚物,也可以是共聚物的改性物。另外,也可以是这些树脂的混合物。
作为形成基材层1的树脂,在这些树脂中,优选列举聚酯、聚酰胺。
作为聚酯,具体而言,可以列举聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、共聚聚酯等。另外,作为共聚聚酯,可以列举以对苯二甲酸乙二醇酯为重复单元的主体的共聚聚酯等。具体而言,可以列举以对苯二甲酸乙二醇酯为重复单元的主体并与间苯二甲酸乙二醇酯聚合的共聚物聚酯(以下,参照聚乙二醇(对苯二甲酸酯/间苯二甲酸酯)简写)、聚乙二醇(对苯二甲酸酯/己二酸酯)、聚乙二醇(对苯二甲酸酯/钠磺基间苯二甲酸酯)、聚乙二醇(对苯二甲酸酯/钠间苯二甲酸酯)、聚乙二醇(对苯二甲酸酯/苯基二羧酸酯)、聚乙二醇(对苯二甲酸酯/癸烷二羧酸酯)等。这些聚酯可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
另外,作为聚酰胺,具体而言,可以列举尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙12、尼龙46、尼龙6和尼龙66的共聚物等脂肪族聚酰胺;包含源自对苯二甲酸和/或间苯二甲酸的结构单元的尼龙6I、尼龙6T、尼龙6IT、尼龙6I6T(I表示间苯二甲酸,T表示对苯二甲酸)等己二胺-间苯二甲酸-对苯二甲酸共聚聚酰胺、聚酰胺MXD6(聚己二酰间苯二甲胺)等包含芳香族的聚酰胺;聚酰胺PACM6(聚双(4-氨基环己)甲烷己二酰胺)等脂环式聚酰胺;进一步使内酰胺成分、4,4′-二苯基甲烷-二异氰酸酯等异氰酸酯成分共聚得到的聚酰胺、共聚聚酰胺与聚酯、聚亚烷基醚二醇的共聚物即聚酯酰胺共聚物、聚醚酯酰胺共聚物;这些的共聚物等的聚酰胺。这些聚酰胺可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
基材层1优选包含聚酯膜、聚酰胺膜和聚烯烃膜中的至少一种,优选包含拉伸聚酯膜、拉伸聚酰胺膜和拉伸聚烯烃膜中的至少一种,进一步优选包含拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、拉伸聚对苯二甲酸丁二酯膜、拉伸尼龙膜、拉伸聚丙烯膜中的至少一种,进一步优选包含双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸丁二酯膜、双轴拉伸尼龙膜、双轴拉伸聚丙烯膜中的至少一种。
基材层1可以是单层,也可以由2层以上构成。在基材层1由2层以上构成的情况下,基材层1可以是利用粘接剂使树脂膜等叠层的叠层体,也可以是将树脂共挤出并形成为2层以上的树脂膜的叠层体。另外,将树脂共挤出并形成为2层以上的树脂膜的叠层体可以以未拉伸的状态下作为基材层1,也可以进行单轴拉伸或双轴拉伸来作为基材层1。
在基材层1中,作为2层以上的树脂膜的叠层体的具体例,可以列举聚酯膜与尼龙膜的叠层体、2层以上的尼龙膜的叠层体、2层以上的聚酯膜的叠层体等,优选为拉伸尼龙膜与拉伸聚酯膜的叠层体、2层以上的拉伸尼龙膜的叠层体、2层以上的拉伸聚酯膜的叠层体。例如,在基材层1为2层树脂膜的叠层体的情况下,优选为聚酯树脂膜与聚酯树脂膜的叠层体、聚酰胺树脂膜与聚酰胺树脂膜的叠层体、或聚酯树脂膜与聚酰胺树脂膜的叠层体,更优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜与聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的叠层体、尼龙膜与尼龙膜的叠层体、或聚对苯二甲酸乙二醇酯膜与尼龙膜的叠层体。另外,聚酯树脂在例如电解液附着于表面时不易变色等,因此,在基材层1为2层以上的树脂膜的叠层体的情况下,优选聚酯树脂膜位于基材层1的最外层。
在基材层1为2层以上的树脂膜的叠层体的情况下,2层以上的树脂膜可以经由粘接剂叠层。关于优选的粘接剂,可以列举与后述的粘接剂层2中例示的粘接剂同样的粘接剂。此外,作为叠层2层以上的树脂膜的方法,没有特别限制,能够采用公知方法,例如可以列举干式层压法、夹心层压法、挤出层压法、热层压法等,优选列举干式层压法。在通过干式层压法叠层的情况下,作为粘接剂,优选使用聚氨酯粘接剂。此时,作为粘接剂的厚度,例如可以列举2~5μm左右。另外,可以在树脂膜上形成增粘涂层并使其叠层。增粘涂层可以列举与后述的粘接剂层2中例示的粘接剂同样的粘接剂。此时,作为增粘涂层的厚度,例如可以列举0.01~1.0μm左右。
另外,可以在基材层1的表面和内部的至少一方存在润滑剂、阻燃剂、防粘连剂、抗氧化剂、光稳定剂、赋粘剂、抗静电剂等添加剂。添加剂可以仅使用1种,也可以混合2种以上使用。
在本发明中,从提高蓄电器件用外包装材料的成型性的观点考虑,优选在基材层1的表面存在润滑剂。作为润滑剂,没有特别限制,优选列举酰胺系润滑剂。作为酰胺系润滑剂的具体例,例如,可以列举饱和脂肪酸酰胺、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、芳香族双酰胺等。作为饱和脂肪酸酰胺的具体例,可以列举月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺、山萮酸酰胺、羟基硬脂酸酰胺等。作为不饱和脂肪酸酰胺的具体例,可以列举油酸酰胺、芥酸酰胺等。作为取代酰胺的具体例,可以列举N-油酰基棕榈酸酰胺、N-硬脂基硬脂酸酰胺、N-硬脂基油酸酰胺、N-油酰基硬脂酸酰胺、N-硬脂基芥酸酰胺等。另外,作为羟甲基酰胺的具体例,可以列举羟甲基硬脂酸酰胺等。作为饱和脂肪酸双酰胺的具体例,可以列举亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双癸酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双羟基硬脂酸酰胺、亚乙基双山萮酸酰胺、六亚甲基双硬脂酸酰胺、六亚甲基双山萮酸酰胺、六亚甲基羟基硬脂酸酰胺、N,N′-二硬脂基己二酸酰胺、N,N′-二硬脂基癸二酸酰胺等。作为不饱和脂肪酸双酰胺的具体例,可以列举亚乙基双油酸酰胺、亚乙基双芥酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、N,N′-二油酰基己二酸酰胺、N,N′-二油酰基癸二酸酰胺等。作为脂肪酸酯酰胺的具体例,可以列举硬脂酰胺硬脂酸乙酯等。另外,作为芳香族双酰胺的具体例,可以列举亚间苯二甲基双硬脂酸酰胺、亚间苯二甲基双羟基硬脂酸酰胺、N,N′-二硬脂基间苯二甲酸酰胺等。润滑剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
在润滑剂存在于基材层1的表面的情况下,作为其存在量,没有特别限制,可以列举优选为约3mg/m2以上,更优选为4~15mg/m2左右,进一步优选为5~14mg/m2左右。
存在于基材层1的表面的润滑剂可以是使构成基材层1的树脂中所含的润滑剂渗出的润滑剂,也可以是在基材层1的表面涂布润滑剂的润滑剂。
关于基材层1的厚度,只要发挥作为基材的功能即可,没有特别限制,例如可以列举3~50μm左右,优选为10~35μm左右。在基材层1为2层以上的树脂膜的叠层体的情况下,作为构成各层的树脂膜的厚度,分别优选列举2~25μm左右。
[粘接剂层2]
在本发明的蓄电器件用外包装材料中,粘接剂层2是出于提高基材层1和阻隔层3的粘接性的目的而根据需要设置于这些层之间的层。
粘接剂层2由能够将基材层1和阻隔层3粘接的粘接剂形成。粘接剂层2的形成中所使用的粘接剂没有限定,可以是化学反应型、溶剂挥发型、热熔融型、热压型等中的任意种类。另外,可以是双液固化型粘接剂(双液性粘接剂),也可以是单液固化型粘接剂(单液性粘接剂),也可以是不伴随固化反应的树脂。另外,粘接剂层2可以是单层,也可以是多层。
作为粘接剂中所含的粘接成分,具体而言,可以列举聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、共聚聚酯等聚酯;聚醚;聚氨酯;环氧树脂;酚醛树脂;尼龙6、尼龙66、尼龙12、共聚聚酰胺等聚酰胺;聚烯烃、环状聚烯烃、酸改性聚烯烃、酸改性环状聚烯烃等聚烯烃系树脂;聚乙酸乙烯酯;纤维素;(甲基)丙烯酸树脂;聚酰亚胺;聚碳酸酯;尿素树脂、三聚氰胺树脂等氨基树脂;氯丁橡胶、丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶等橡胶;有机硅树脂等。这些粘接成分可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。这些粘接成分中,优选列举聚氨酯粘接剂。另外,成为这些粘接成分的树脂能够并用适当的固化剂来提高粘接强度。上述固化剂能够根据粘接成分具有的官能团,从聚异氰酸酯、多官能环氧树脂、含有噁唑啉基的聚合物、多胺树脂、酸酐等中选择适当的物质。
作为聚氨酯粘接剂,例如可以列举包含含有多元醇化合物的主剂和含有异氰酸酯化合物的固化剂的聚氨酯粘接剂。优选列举以聚酯多元醇、聚醚多元醇和丙烯酸多元醇等多元醇为主剂,并以芳香族系或脂肪族系的聚异氰酸酯为固化剂的双液固化型的聚氨酯粘接剂。另外,作为多元醇化合物,优选使用除了重复单元的末端的羟基之外,在侧链也具有羟基的聚酯多元醇。作为固化剂,可以列举脂肪族、脂环式、芳香族、芳香脂肪族的异氰酸酯系化合物。作为异氰酸酯系化合物,例如可以列举六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、氢化XDI(H6XDI)、氢化MDI(H12MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、萘二异氰酸酯(NDI)等。另外,可以列举来自这些二异氰酸酯的1种或2种以上的多官能异氰酸酯改性体等。另外,作为聚异氰酸酯化合物,也能够使用多聚体(例如三聚体)。这样的多聚体中,可以列举加合体、缩二脲体、脲酸酯体等。通过由聚氨酯粘接剂形成粘接剂层2,对蓄电器件用外包装材料赋予优异的电解液耐性,即使电解液附着于侧面,也可以抑制基材层1剥离。
另外,粘接剂层2中,只要不阻碍粘接性,允许其它成分的添加,可以含有着色剂、热塑性弹性体、赋粘剂、填料等。通过使粘接剂层2含有着色剂,能够将蓄电器件用外包装材料着色。作为着色剂,能够使用颜料、染料等公知的材料。另外,着色剂可以仅使用1种,也可以混合2种以上使用。
颜料的种类只要是不损坏粘接剂层2的粘接性的范围即可,没有特别限定。作为有机颜料,例如,可以列举偶氮系、酞菁系、喹吖啶酮系、蒽醌系、二噁嗪系、靛蓝硫靛系、芘酮-苝系、异假吲哚系、苯并咪唑酮系等颜料,作为无机颜料,可以列举碳黑系、氧化钛系、镉系、铅系、氧化铬系、铁系等颜料,除此之外,还可以列举云母(云母)的微粉末、鱼鳞箔等。
在着色剂中,例如为了将蓄电器件用外包装材料的外观形成为黑色,优选为碳黑。
作为颜料的平均粒径,没有特别限制,例如可以列举0.05~5μm左右,优选为0.08~2μm左右。此外,颜料的平均粒径设为由激光衍射/散射式粒径分布测定装置测定的中值粒径。
作为粘接剂层2中的颜料的含量,只要可以使蓄电器件用外包装材料着色即可,没有特别限制,例如可以列举5~60质量%左右,优选为10~40质量%。
粘接剂层2的厚度只要能够将基材层1和阻隔层3粘接即可,没有特别限制,例如为约1μm以上,为约2μm以上。另外,粘接剂层2的厚度例如为约10μm以下,为约5μm以下。另外,关于粘接剂层2的厚度优选的范围,可以列举1~10μm左右、1~5μm左右、2~10μm左右、2~5μm左右。
[着色层]
着色层是根据需要设置于基材层1和阻隔层3之间的层(省略图示)。在具有粘接剂层2的情况下,可以在基材层1和粘接剂层2之间、粘接剂层2和阻隔层3之间设置着色层。另外,也可以在基材层1的外侧设置着色层。通过设置着色层,能够使蓄电器件用外包装材料着色。
着色层例如能够通过将包含着色剂的油墨涂布于基材层1的表面、或阻隔层3的表面而形成。作为着色剂,能够使用颜料、染料等公知的材料。另外,着色剂可以仅使用1种,也可以混合2种以上使用。
作为着色层中所含的着色剂的具体例,可以例示与[粘接剂层2]的栏中所例示的着色剂相同的着色剂。
[阻隔层3]
在蓄电器件用外包装材料中,阻隔层3是至少抑止水分的浸入的层。
作为阻隔层3,例如可以列举具有阻隔性的金属箔、蒸镀膜、树脂层等。作为蒸镀膜,可以列举金属蒸镀膜、无机氧化物蒸镀膜、含碳的无机氧化物蒸镀膜等,作为树脂层,可以列举聚偏二氯乙烯、以氯三氟乙烯(CTFE)为主成分的聚合物类、或以四氟乙烯(TFE)为主成分的聚合物类、或具有氟烷基的聚合物和以氟烷单元为主成分的聚合物类等含氟树脂、乙烯乙烯醇共聚物等。另外,作为阻隔层3,也可以列举设置有这些蒸镀膜和树脂层中的至少1层的树脂膜等。阻隔层3可以设置多层。阻隔层3优选包含由金属材料构成的层。作为构成阻隔层3的金属材料,具体而言,可以列举铝合金、不锈钢、钛钢、钢板等,在作为金属箔使用的情况下,优选包含铝合金箔和不锈钢箔中的至少一者。
从提高蓄电器件用外包装材料的成型性的观点考虑,铝合金箔例如更优选为由经过退火处理的铝合金等构成的软质铝合金箔,从进一步提高成型性的观点考虑,优选为含有铁的铝合金箔。在含有铁的铝合金箔(100质量%)中,铁的含量优选为0.1~9.0质量%,更优选为0.5~2.0质量%。通过使铁的含量为0.1质量%以上,能够得到具有更优异的成型性的蓄电器件用外包装材料。通过使铁的含量为9.0质量%以下,能够得到柔软性更优异的蓄电器件用外包装材料。作为软质铝合金箔,例如可以列举具有由JIS H4160:1994A8021H-O、JIS H4160:1994A8079H-O、JIS H4000:2014A8021P-O、或JIS H4000:2014A8079P-O规定的组成的铝合金箔。另外,根据需要,也可以添加硅、镁、铜、锰等。另外,软质化能够通过退火处理等进行。
另外,作为不锈钢箔,可以列举奥氏体系、铁素体系、奥氏体·铁素体系、马氏体系、析出固化系的不锈钢箔等。从提供成型性进一步优异的蓄电器件用外包装材料的观点考虑,不锈钢箔优选由奥氏体系的不锈钢构成。
作为构成不锈钢箔的奥氏体系的不锈钢的具体例,可以列举SUS304、SUS301、SUS316L等,这些不锈钢中,特别优选为SUS304。
在金属箔的情况下,阻隔层3的厚度只要发挥至少抑制水分的浸入的作为阻隔层的功能即可,例如可以列举9~200μm左右。阻隔层3的厚度优选为约85μm以下,更优选为约50μm以下,进一步优选为约40μm以下,特别优选为约35μm以下。另外,阻隔层3的厚度优选为约10μm以上,进一步优选为约20μm以上,更优选为约25μm以上。另外,作为阻隔层3的厚度优选的范围,可以列举10~85μm左右、10~50μm左右、10~40μm左右、10~35μm左右、20~85μm左右、20~50μm左右、20~40μm左右、20~35μm左右、25~85μm左右、25~50μm左右、25~40μm左右、25~35μm左右。在阻隔层3由铝合金箔构成的情况下,特别优选为上述的范围。另外,特别是在阻隔层3由不锈钢箔构成的情况下,不锈钢箔的厚度优选为约60μm以下,更优选为约50μm以下,进一步优选为约40μm以下,进一步优选为约30μm以下,特别优选为约25μm以下。另外,不锈钢箔的厚度优选为约10μm以上,更优选为约15μm以上。另外,作为不锈钢箔的厚度优选的范围,可以列举10~60μm左右、10~50μm左右、10~40μm左右、10~30μm左右、10~25μm左右、15~60μm左右、15~50μm左右、15~40μm左右、15~30μm左右、15~25μm左右。
(耐腐蚀性被膜3a、3b)
本发明的蓄电器件用外包装材料10中,在阻隔层3的至少粘接层5侧的表面具有耐腐蚀性被膜3a。另外,在对耐腐蚀性被膜3a的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获得截面观察图像时,在该截面观察图像中,观察到耐腐蚀性被膜3a呈带状。如上所述,具体而言,在本发明的蓄电器件用外包装材料中,“观察到耐腐蚀性被膜呈带状”是指在使用扫描电子显微镜得到的截面观察图像中,存在耐腐蚀性被膜3a的区域的最小厚度相对于最大厚度的比(最小厚度/最大厚度)为30%以上的部分在与厚度方向垂直的方向上连续存在1000nm以上。如果耐腐蚀性被膜存在的区域的最小厚度相对于最大厚度的比(最小厚度/最大厚度)为30%以上的部分连续存在1000nm以上,则可以说形成于阻隔层的整个面的耐酸性被膜的厚度的均匀性高。该比优选为35%以上,更优选为40%以上。另外,该比例如为100%以下,90%以下,89%以下等。作为该比优选的范围,可以列举30~100%、30~90%、30~89%、35~100%、35~90%、35~89%、40~100%、40~90%、40~89%、48~100%、48~90%、48~89%等。
另外,在耐腐蚀性被膜3a的上述的截面观察图像中,优选没有观察到海岛斑。此外,海岛斑是指在上述的截面观察图像中,岛的区域存在于海的区域中,例如是说岛部分以比海部分(周围)深的颜色被观察到。另外,在耐腐蚀性被膜3a的上述的截面观察图像中,优选没有观察到层分离。耐腐蚀性被膜3a的层分离是指观察到耐腐蚀性被膜3a分离成2层以上的部分。没有观察到层分离的状态下,Cr在层内分散,从而能够保持更牢固的膜的交联状态。能够保持更牢固的膜,从而即使在电解液中溶胀的更严酷的条件下,也能够得到高的耐氢氟酸性和耐电解液。上述的截面观察图像为如下获取的图像:在利用包埋树脂固定测定样品后,利用切片机(Leica制UC7),使用金刚石刀片制作切片样品,以扫描电子显微镜的STEM模式对切片样品实施截面观察。加速电压为30kV,发射电流为10μA。
为了在阻隔层的表面上带状地形成耐腐蚀性被膜3a,如后所述,例如,通过形成耐腐蚀性被膜3a时的处理液的涂布方法、干燥时的到达温度和到达时间、处理液中有无配合流平剂、处理液的干燥方法等进行调整。另外,关于抑制耐腐蚀性被膜3a的层分离和海岛斑的方法,也同样地进行。此外,到达温度是指基材本身的温度,是指通过热电偶等方法进行温度测定而测得的基材的实际温度。
作为流平剂,例如,可以列举阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂等各种表面活性剂、醇类、沸点为60~200℃的水溶性有机溶剂等。流平剂的含量为水性介质整体的10容量%以下,优选为5容量%以下。作为流平剂,例如可以列举醇、酮、溶纤剂系的水溶性有机溶剂等溶剂、氟系树脂、硅系树脂。作为溶剂的具体例,例如可以列举己烷、戊烷等烷烃系;苯、甲苯等芳香族系;乙醇、1-丁醇、甲氧基丙醇、乙基溶纤剂等醇系;四氢呋喃、二噁烷等醚系;乙酸乙酯、乙酸丁氧基乙酯等酯系;二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺系;二甲基亚砜等砜系溶剂;六甲基磷酸三酰胺等磷酸酰胺等。这些流平剂中,可以使用1种流平剂,也可以使用2种以上的流平剂。
以往,在耐腐蚀性被膜的形成中,未进行过以在使用扫描电子显微镜得到的截面观察图像中观察到耐腐蚀性被膜3a呈带状的方式形成的研究,应用凹版涂布法等公知的印刷方法,采用普通的加热干燥方法。因此,现有的耐腐蚀性被膜在使用扫描电子显微镜得到的截面观察图像中以凹凸形状(而不是带状)被观察到。当耐腐蚀性被膜具有这样的凹凸形状时,例如在将蓄电器件用外包装材料浸渍于含水电解液之后,将蓄电器件用外包装材料浸渍于水中而充分除去了电解液的情况下,不能维持具有耐腐蚀性被膜的阻隔层和粘接层的初始的高密合性(即,使蓄电器件用外包装材料浸渍于含有水分的电解液之前的密合性)。即,蓄电器件用外包装材料的耐电解液性不充分。
与之相对,本发明的蓄电器件用外包装材料10在对耐腐蚀性被膜3a的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获得截面观察图像时,在该截面观察图像中,观察到耐腐蚀性被膜3a呈带状。因此,本发明的蓄电器件用外包装材料的耐电解液性优异。例如,当将本发明的蓄电器件用外包装材料浸渍于含水电解液后,将蓄电器件用外包装材料浸渍于水中而充分除去了电解液时,具有耐腐蚀性被膜的阻隔层和粘接层的初始的高密合性(即,使蓄电器件用外包装材料浸渍于含有水分的电解液之前的密合性)得到维持,发挥耐电解液性优异的效果。
阻隔层3也可以在两个面具有耐腐蚀性被膜。如图1~图4所示,在阻隔层3的至少粘接层5侧的表面形成有耐腐蚀性被膜3a。另外,也可以如图2~图4所示,在阻隔层3的基材层1侧的表面进一步形成耐腐蚀性被膜3b。此外,耐腐蚀性被膜3a和耐腐蚀性被膜3b的组成可以相同,也可以不同,优选实质上具有相同的组成。另外,不仅是耐腐蚀性被膜3a,耐腐蚀性被膜3b也优选在对耐腐蚀性被膜3b的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获得截面观察图像时,在该截面观察图像中,观察到上述耐腐蚀性被膜呈带状。进而,耐腐蚀性被膜3b也优选没有观察到上述的海岛斑,且没有观察到上述的层分离。
这里,耐腐蚀性被膜例如是指在阻隔层的表面进行勃姆膜处理等热水改性处理、化学法表面处理、阳极氧化处理、镍或铬等镀敷处理、涂布涂层剂的防腐蚀处理,使阻隔层具有耐腐蚀性的薄膜。在本发明中,只要至少形成耐腐蚀性被膜3a,作为形成耐腐蚀性被膜的处理,可以进行1种,也可以组合两种进行。另外,不仅可以是1层,也能够多层化。另外,这些处理中,热水改性处理和阳极氧化处理是通过处理剂使金属箔表面溶解,形成耐腐蚀性优异的金属化合物的处理。此外,这些处理也有时包含于化学法表面处理的定义中。另外,在本发明中,包括耐腐蚀性被膜作为阻隔层3。
在蓄电器件用外包装材料的成型时,耐腐蚀性被膜3a、3b发挥如下效果:防止阻隔层(例如,铝合金箔)和基材层之间的脱层;防止由于电解质和水分产生的反应所生成的氟化氢引起的阻隔层表面的溶解、腐蚀,特别是在阻隔层为铝合金箔时存在于阻隔层表面的氧化铝溶解、腐蚀,且提高阻隔层表面的粘接性(润湿性);防止热封时的基材层和阻隔层的脱层;防止成型时的基材层和阻隔层的脱层。
作为通过化学法表面处理形成的耐腐蚀性被膜,已知有各种耐腐蚀性被膜,主要可以列举包含磷酸盐、铬酸盐、氟化物、三嗪硫醇化合物和稀土氧化物中至少1种的耐腐蚀性被膜等。作为使用了磷酸盐、铬酸盐的化学法表面处理,例如,可以列举铬酸铬酸盐处理、磷酸铬酸盐处理、磷酸-铬酸盐处理、铬酸盐处理等,作为用于这些处理的铬化合物,例如,可以列举硝酸铬、氟化铬、硫酸铬、醋酸铬、草酸铬、磷酸二氢铬、铬酸乙酰乙酸酯、氯化铬、硫酸钾铬等。另外,作为用于这些处理的磷酸合物,可以列举磷酸钠、磷酸钾、磷酸铵、多磷酸等。另外,作为铬酸盐处理,可以列举蚀刻铬酸盐处理、电解铬酸盐处理、涂布型铬酸盐处理等,优选为涂布型铬酸盐处理。该涂布型铬酸盐处理为如下处理:对阻隔层(例如铝合金箔)的至少内层侧的面,首先,通过碱浸渍法、电解清洗法、酸清洗法、电解酸清洗法、酸活性化法等处理方法进行脱脂处理,然后,通过辊涂法、凹版涂布法、浸渍法等涂布法在脱脂处理面涂布以磷酸Cr(铬)盐、磷酸Ti(钛)盐、磷酸Zr(锆)盐、磷酸Zn(锌)盐等磷酸金属盐和这些的金属盐的混合体为主成分的处理液、或以磷酸非金属盐和这些的非金属盐的混合体为主成分的处理液、或由这些和合成树脂等的混合物构成的处理液并进行干燥。如上所述,在本发明的蓄电器件用外包装材料中,在形成耐腐蚀性被膜时,调整形成耐腐蚀性被膜3a时的处理液的涂布方法、干燥时的到达温度和到达时间、处理液中有无配合流平剂、处理液的干燥方法等。
化学法表面处理中使用的处理液例如能够使用水、醇系溶剂、烃系溶剂、酮系溶剂、酯系溶剂、醚系溶剂等各种溶剂,优选为水。另外,作为此时使用的树脂成分,可以列举苯酚系树脂、丙烯酸系树脂等高分子等,可以列举使用具有下述通式(1)~(4)所示的重复单元的氨基化苯酚聚合物的铬酸盐处理等。此外,在该氨基化苯酚聚合物中,下述通式(1)~(4)所示的重复单元可以单独包含1种,也可以是2种以上的任意组合。丙烯酸系树脂优选为聚丙烯酸、丙烯酸甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯酸马来酸共聚物、丙烯酸苯乙烯共聚物、或它们的钠盐、铵盐、胺盐等衍生物。特别优选聚丙烯酸的铵盐、钠盐、或胺盐等的聚丙烯酸的衍生物。在本发明中,聚丙烯酸是指丙烯酸的聚合物。另外,丙烯酸系树脂优选为丙烯酸和二羧酸或二羧酸酸酐的共聚物,也优选为丙烯酸和二羧酸或二羧酸酸酐的共聚物的铵盐、钠盐、或胺盐。丙烯酸系树脂可以仅使用1种,也可以混合2种以上使用。
通式(1)~(4)中,X表示氢原子、羟基、烷基、羟基烷基、烯丙基或苄基。另外,R1和R2分别相同或不同,表示羟基、烷基、或羟基烷基。在通式(1)~(4)中,作为X、R1和R2所示的烷基,例如,可以列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等碳原子数1~4的直链或分枝链状烷基。另外,作为X、R1和R2所示的羟基烷基,例如,可以列举将羟基甲基、1-羟基乙基、2-羟基乙基、1-羟基丙基、2-羟基丙基、3-羟基丙基、1-羟基丁基、2-羟基丁基、3-羟基丁基、4-羟基丁基等被一个羟基取代的碳原子数1~4的直链或分枝链状烷基。在通式(1)~(4)中,X、R1和R2所示的烷基和羟基烷基可以分别相同,也可以不同。在通式(1)~(4)中,X优选为氢原子、羟基或羟基烷基。具有通式(1)~(4)所示的重复单元的氨基化苯酚聚合物的数均分子量例如优选为500~100万左右,更优选为1000~2万左右。氨基化苯酚聚合物例如通过如下的方式来制造:使苯酚化合物或萘酚化合物与甲醛缩聚,制造由上述通式(1)或通式(3)所示的重复单元构成的聚合物,接着,使用甲醛和胺(R1R2NH)将官能团(-CH2NR1R2)导入上述所得到的聚合物。氨基化苯酚聚合物可以单独使用1种或混合2种以上使用。
作为耐腐蚀性被膜的另一例,可以列举通过涂布含有选自稀土元素氧化物溶胶、阴离子性聚合物、阳离子性聚合物中的至少1种的涂层剂的涂敷类型的防腐蚀处理而形成的薄膜。可以在涂层剂中进一步包含使磷酸或磷酸盐、聚合物交联的交联剂。在稀土元素氧化物溶胶中,在液体分散介质中分散有稀土元素氧化物的微粒(例如,平均粒径100nm以下的颗粒)。作为稀土元素氧化物,可以列举氧化铈、氧化钇、氧化钕、氧化镧等,从进一步提高密合性的观点考虑,优选为氧化铈。耐腐蚀性被膜中所含的稀土元素氧化物能够单独使用1种或组合2种以上使用。作为稀土元素氧化物溶胶的液体分散介质,例如,能够使用水、醇系溶剂、烃系溶剂、酮系溶剂、酯系溶剂、醚系溶剂等各种溶剂,优选为水。作为阳离子性聚合物,例如,优选为聚乙烯亚胺、由具有聚乙烯亚胺和羧酸的聚合物构成的离子高分子络合物、使伯胺与丙烯酸主骨架接枝聚合的伯胺接枝丙烯酸树脂、聚烯丙基胺或其衍生物、氨基化苯酚等。另外,作为阴离子性聚合物,优选为聚(甲基)丙烯酸或其盐、或以(甲基)丙烯酸或其盐为主成分的共聚物。另外,交联剂优选为选自具有异氰酸酯基、缩水甘油基、羧基、噁唑啉基中的任意官能团的化合物和硅烷偶联剂中的至少1种。另外,上述磷酸或磷酸盐优选为缩合磷酸或缩合磷酸盐。即使在采用这些防腐蚀处理的情况下,在本发明的蓄电器件用外包装材料中,在形成耐腐蚀性被膜时,也调整形成耐腐蚀性被膜3a时的处理液的涂布方法、干燥时的到达温度和到达时间、处理液中有无配合流平剂、处理液的干燥方法等。
作为耐腐蚀性被膜3a、3b的一例,可以列举通过如下方法形成的耐腐蚀性被膜:将在磷酸中分散有氧化铝、氧化钛、氧化铈、氧化锡等金属氧化物或硫酸钡的微粒的材料涂布于阻隔层的表面,以150℃以上进行烘烤处理。
耐腐蚀性被膜3a、3b也可以根据需要形成为进一步叠层有阳离子性聚合物和阴离子性聚合物的至少一种的叠层结构。作为阳离子性聚合物、阴离子性聚合物,可以列举上述的聚合物。
此外,耐腐蚀性被膜3a、3b的组成的分析例如能够使用飞行时间型二次离子质量分析法进行。
作为用于形成耐腐蚀性被膜的化学法表面处理液的优选的组成,可以列举包含聚丙烯酸等丙烯酸系树脂、硝酸铬和磷酸的处理液,或包含苯酚系树脂聚合物、氟化铬和磷酸的处理液等。
丙烯酸树脂能够使用不饱和丙烯酸单体进行加成聚合而得到。丙烯酸树脂也可以是丙烯酸单体的均聚物或共聚物中的任一种,只要可稳定地存在于表面处理剂即可,聚合方式没有特别限定。作为丙烯酸单体,例如,可以列举丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙基酯、甲基丙烯酸羟丙酯、马来酸、衣康酸、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯腈、聚乙二醇甲基丙烯酸酯等。丙烯酸树脂可以单独使用丙烯酸、甲基丙烯酸的酸单体。另外,也可以是在上述单体中加入这些酸单体,并通过羧酸使其水性化的阴离子性丙烯酸树脂。另外,也可以是组合N,N-二甲基氨基丙基丙烯酸酯、N-甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯等烷基氨基(甲基)丙烯酸酯这样的具有氨基的阳离子性单体与上述丙烯酸单体而使其水性化的阳离子性丙烯酸树脂。
作为酚醛树脂,可以列举苯酚类(苯酚、萘酚、双酚等)与甲醛的缩聚物即(取代)氨基甲基与苯酚类的环键合的树脂。另外,可以列举包含具有自缩合性的羟甲基的可熔酚醛树脂(レゾー)。
在化学法表面处理中形成于阻隔层3的表面的耐腐蚀性被膜3a、3b的量没有特别限制,例如,如果在进行涂布型铬酸盐处理的情况下,希望在阻隔层3的表面每1m2,以铬换算例如以0.5~50mg左右、优选以1.0~40mg左右的比例含有铬氧化合物,以磷换算例如以0.5~50mg左右、优选以1.0~40mg左右的比例含有磷酸合物,例如以1.0~200mg左右,优选以5.0~150mg左右的比例含有氨基化苯酚聚合物。
作为耐腐蚀性被膜3a、3b的厚度,没有特别限制,从被膜的凝聚力、与阻隔层或热熔接性树脂层的密合力的观点考虑,优选列举1nm~20μm左右,更优选为1nm~100nm左右,进一步优选为1nm~65nm左右,进一步优选为1nm~50nm左右。此外,耐腐蚀性被膜的厚度能够通过透射电子显微镜进行的观察、或透射电子显微镜进行的观察和扫描电子显微镜或电子束能量损耗分光法的组合进行测定。通过采用飞行时间型二次离子质量分析法分析耐腐蚀性被膜的组成,检测例如由Ce、P和O构成的二次离子(例如,Ce2PO4 +、CePO4 -等的至少1种)或例如源自由Cr、P和O构成的二次离子(例如,CrPO2 +、CrPO4 -等的至少1种)的峰。此外,这里所记载的厚度是最小厚度和最大厚度的平均值(测定范围在与耐腐蚀性被膜3a、3b的厚度方向垂直的方向上为1000nm以上)。
将含有耐腐蚀性被膜3a、3b的形成中使用的化合物的溶液(处理液)通过棒涂法、辊涂法、凹版涂布法、浸渍法等涂布于阻隔层的表面之后,以阻隔层的温度成为70~200℃左右的方式进行加热(使其干燥),由此进行化学法表面处理。特别是在本发明的蓄电器件用外包装材料10中,为了将耐腐蚀性被膜3a、3b形成为上述带状,优选将处理液的加热时的阻隔层3的到达温度设为180~200℃左右,并且将该温度下的到达时间设为1~120秒左右。通过抑制涂布于阻隔层表面的处理液的加热引起的突沸,能够将耐腐蚀性被膜3a、3b适当形成为上述带状。另外,处理液的涂布方法例如并用由直接凹版印刷进行的涂布和涂布之后由光泽辊进行的涂膜平坦化,与普通的涂布法相比,能够提高阻隔层表面的处理液的平滑性。若仅通过通常的凹版涂布法等将处理液涂布于阻隔层表面,则无法形成上述带状的耐腐蚀性被膜,而成为凹凸形状。另外,在采用通常的凹版涂布法的情况下,需要在处理液中配合上述的流平剂等,提高阻隔层表面的处理液的平滑性。例如,并用直接凹版印刷和光泽辊,将处理液的加热时的阻隔层3的到达温度设为180~200℃左右,并且将该温度下的到达时间设定成例如3秒以下时,即使不使用流平剂,也可以带状地形成耐腐蚀性被膜,容易抑制层分离和海岛的产生。另一方面,当到达时间变长时,容易在耐腐蚀性被膜上形成层分离、海岛斑。
另外,在将处理液涂布于阻隔层3表面之后,不进行水洗,而进行干燥。作为干燥方法,没有特别限定,可以列举利用了分批式的干燥炉、连续式的热风循环型干燥炉、传送带式的热风干燥炉、使用了IH加热器的电磁感应加热炉等的干燥方法。干燥方法中设定的风量和风速等可任意地设定。
另外,在对阻隔层实施化学法表面处理之前,可以预先将阻隔层供于碱浸渍法、电解清洗法、酸清洗法、电解酸清洗法等进行脱脂处理。通过这样进行脱脂处理,能够更高效地进行阻隔层的表面的化学法表面处理。另外,通过在脱脂处理中使用在无机酸中溶解有含氟化合物的酸脱脂剂,不仅具有形成金属箔的脱脂效果,还能够形成钝态的金属的氟化物,在这种情况下,可以仅进行脱脂处理。
[热熔接性树脂层4]
在本发明的蓄电器件用外包装材料中,热熔接性树脂层4相当于最内层,是在组装蓄电器件时热熔接性树脂层彼此热熔接而发挥密封蓄电器件元件的功能的层(密封层)。
关于构成热熔接性树脂层4的树脂,只要是能够热熔接即可,没有特别限制,优选为包含聚烯烃、酸改性聚烯烃等聚烯烃骨架的树脂。构成热熔接性树脂层4的树脂包含聚烯烃骨架例如能够通过红外分光法、气相色谱法质量分析法等来进行分析。另外,当通过红外分光法分析构成热熔接性树脂层4的树脂时,优选检测源自马来酸酐的峰。例如,当通过红外分光法测定马来酸酐改性聚烯烃时,在波数1760cm-1附近和波数1780cm-1附近检测源自马来酸酐的峰。在热熔接性树脂层4为由马来酸酐改性聚烯烃构成的层的情况下,当通过红外分光法测定时,检测到源自马来酸酐的峰。但是,当酸改性度低时,有时峰变小而无法检出。在该情况下,能够通过核磁共振分光法进行分析。
作为聚烯烃,具体而言,可以列举低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线状低密度聚乙烯等聚乙烯;乙烯-α烯烃共聚物;均聚丙烯、聚丙烯的嵌段共聚物(例如丙烯和乙烯的嵌段共聚物)、聚丙烯的无规共聚物(例如丙烯和乙烯的无规共聚物)等聚丙烯;丙烯-α烯烃共聚物;乙烯-丁烯-丙烯的三元共聚物等。这些聚烯烃中,优选为聚丙烯。为共聚物时的聚烯烃树脂可以是嵌段共聚物,也可以是无规共聚物。这些聚烯烃系树脂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
另外,聚烯烃也可以为环状聚烯烃。环状聚烯烃为烯烃和环状单体的共聚物,作为上述环状聚烯烃的构成单体的烯烃,例如可以列举乙烯、丙烯、4-甲基-1-戊烯、苯乙烯、丁二烯、异戊二烯等。另外,作为环状聚烯烃的构成单体的环状单体,例如可以列举降冰片烯等环状烯烃;环戊二烯、二环戊二烯、环己二烯、降冰片二烯等环状二烯等。这些环状单体中,可以列举优选为环状烯烃,进一步优选为降冰片烯。
酸改性聚烯烃是通过将聚烯烃利用酸成分进行嵌段聚合或接枝聚合而改性的聚合物。作为被酸改性的聚烯烃,能够使用上述的聚烯烃、或使丙烯酸或甲基丙烯酸等极性分子与上述的聚烯烃共聚的共聚物、或交联聚烯烃等聚合物等。另外,作为用于酸改性的酸成分,例如,可以列举马来酸、丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸酐、衣康酸酐等羧酸或其酸酐。
酸改性聚烯烃也可以是酸改性环状聚烯烃。酸改性环状聚烯烃是通过将构成环状聚烯烃的单体的一部分置换成酸成分并共聚、或将酸成分与环状聚烯烃进行嵌段聚合或接枝聚合而得到的聚合物。被酸改性的环状聚烯烃与上述同样。另外,作为酸改性中使用的酸成分,与上述的聚烯烃的改性中使用的酸成分同样。
作为优选的酸改性聚烯烃,可以列举被羧酸或其酸酐改性的聚烯烃、被羧酸或其酸酐改性的聚丙烯、马来酸酐改性聚烯烃、马来酸酐改性聚丙烯。
热熔接性树脂层4可以由1种树脂单独形成,另外,也可以由组合2种以上的树脂的共混聚合物形成。另外,热熔接性树脂层4可以仅由1层形成,也可以由相同或不同的树脂形成2层以上。
另外,热熔接性树脂层4中可以根据需要包含润滑剂等。在热熔接性树脂层4包含润滑剂的情况下,可以提高蓄电器件用外包装材料的成型性。作为润滑剂,没有特别限制,能够使用公知的润滑剂。润滑剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
作为润滑剂,没有特别限制,优选列举酰胺系润滑剂。作为润滑剂的具体例,可以列举基材层1中所例示的润滑剂。润滑剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
在润滑剂存在于热熔接性树脂层4的表面的情况下,作为其存在量,没有特别限制,从提高蓄电器件用外包装材料的成型性的观点考虑,可以列举优选为10~50mg/m2左右,进一步优选为15~40mg/m2左右。
存在于热熔接性树脂层4的表面的润滑剂可以是使构成热熔接性树脂层4的树脂中所含的润滑剂渗出的润滑剂,也可以是在热熔接性树脂层4的表面涂布润滑剂的润滑剂。
另外,作为热熔接性树脂层4的厚度,只要热熔接性树脂层彼此热熔接并发挥密封蓄电器件元件的功能即可,没有特别限制,例如可以列举约100μm以下,优选为约85μm以下,更优选为15~85μm左右。此外,例如,在后述的粘接层5的厚度为10μm以上的情况下,作为热熔接性树脂层4的厚度,可以列举优选为约85μm以下,更优选为15~45μm左右,例如在后述的粘接层5的厚度低于10μm的情况下或未设置粘接层5的情况下,作为热熔接性树脂层4的厚度,可以列举优选为约20μm以上,更优选为35~85μm左右。
[粘接层5]
在本发明的蓄电器件用外包装材料中,粘接层5是为了使阻隔层3(或耐腐蚀性被膜)和热熔接性树脂层4牢固地粘接,而设置于这些层之间的层。粘接层5优选与耐酸性被膜3a接面。
粘接层5由能够将阻隔层3和热熔接性树脂层4粘接的树脂形成。作为粘接层5的形成中使用的树脂,例如能够使用与粘接剂层2中例示的粘接剂同样的粘接剂。另外,从将粘接层5和热熔接性树脂层4牢固地粘接的观点考虑,作为粘接层5的形成中使用的树脂,优选包含聚烯烃骨架,可以列举上述的热熔接性树脂层4中例示的聚烯烃、酸改性聚烯烃。另一方面,从将阻隔层3和粘接层5牢固地粘接的观点考虑,粘接层5优选包含酸改性聚烯烃。作为酸改性成分,可以列举马来酸、衣康酸、琥珀酸、己二酸等二羧酸或它们的酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸等,从改性的容易度、通用性等点来看,最优选为马来酸酐。另外,从蓄电器件用外包装材料的耐热性的观点考虑,烯烃成分优选为聚丙烯系树脂,粘接层5最优选包含马来酸酐改性聚丙烯。
构成粘接层5的树脂包含聚烯烃骨架例如可以通过红外分光法、气相色谱法质量分析法等分析,分析方法没有特别限制。另外,关于构成粘接层5的树脂包含酸改性聚烯烃,例如,通过红外分光法测定马来酸酐改性聚烯烃时,在波数1760cm-1附近和波数1780cm-1附近检测到源自马来酸酐的峰。但是,当酸改性度低时,有时峰变小而无法检出。在该情况下,能够通过核磁共振分光法进行分析。
另外,从蓄电器件用外包装材料的耐热性、耐内容物性等耐久性和减薄厚度且确保成型性的观点考虑,粘接层5更优选为包含酸改性聚烯烃和固化剂的树脂组合物的固化物。作为酸改性聚烯烃,优选能够例示上述的酸改性聚烯烃。
另外,粘接层5优选为包含酸改性聚烯烃和选自具有异氰酸酯基的化合物、具有噁唑啉基的化合物和具有环氧基的化合物中的至少1种的树脂组合物的固化物,特别优选为包含酸改性聚烯烃和选自具有异氰酸酯基的化合物和具有环氧基的化合物中的至少1种的树脂组合物的固化物。另外,粘接层5优选包含选自聚氨酯、聚酯和环氧树脂中的至少1种,更优选包含聚氨酯和环氧树脂。作为聚酯,例如优选为通过环氧基和马来酸酐基的反应而生成的酯树脂、通过噁唑啉基和马来酸酐基的反应而生成的酰胺酯树脂。此外,在粘接层5中残留有具有异氰酸酯基的化合物、具有噁唑啉基的化合物、环氧树脂等固化剂的未反应物的情况下,未反应物的存在例如能够通过选自红外分光法、拉曼分光法、飞行时间型二次离子质量分析法(TOF-SIMS)等的方法来确认。
另外,从进一步提高阻隔层3和粘接层5的密合性的观点考虑,粘接层5优选为包含具有选自氧原子、杂环、C=N键和C-O-C键中的至少1种的固化剂的树脂组合物的固化物。作为具有杂环的固化剂,例如可以列举具有噁唑啉基的固化剂、具有环氧基的固化剂等。另外,作为具有C=N键的固化剂,可以列举具有噁唑啉基的固化剂、具有异氰酸酯基的固化剂等。另外,作为具有C-O-C键的固化剂,可以列举具有噁唑啉基的固化剂、具有环氧基的固化剂等。粘接层5为包含这些固化剂的树脂组合物的固化物例如能够通过气体色谱质量分析(GCMS)、红外分光法(IR)、飞行时间型二次离子质量分析法(TOF-SIMS)、X射线光电子分光法(XPS)等方法来确认。
作为具有异氰酸酯基的化合物,没有特别限制,从有效地提高阻隔层3和粘接层5的密合性的观点考虑,优选列举多官能异氰酸酯化合物。多官能异氰酸酯化合物只要是具有两个以上的异氰酸酯基的化合物即可,没有特别限定。作为多官能异氰酸酯系固化剂的具体例,可以列举戊烷二异氰酸酯(PDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、使它们聚合物化或脲酸酯化的产物、它们的混合物或与其它聚合物的共聚物等。另外,可以列举加合体、缩二脲体、异氰脲酸酯体等。
作为粘接层5中的具有异氰酸酯基的化合物的含量,在构成粘接层5的树脂组合物中,优选处于0.1~50质量%的范围,更优选处于0.5~40质量%的范围。由此,能够有效地提高阻隔层3和粘接层5的密合性。
具有噁唑啉基的化合物只要是具有噁唑啉骨架的化合物即可,没有特别限定。作为具有噁唑啉基的化合物的具体例,可以列举具有聚苯乙烯主链的化合物、具有丙烯酸主链的化合物等。另外,作为市售品,例如,可以列举日本催化剂公司制的EPOCROS系列等。
作为粘接层5中的具有噁唑啉基的化合物的比例,在构成粘接层5的树脂组合物中,优选处于0.1~50质量%的范围,更优选处于0.5~40质量%的范围。由此,能够有效地提高阻隔层3和粘接层5的密合性。
作为具有环氧基的化合物,例如,可以列举环氧树脂。作为环氧树脂,只要是能够通过存在于分子内的环氧基形成交联结构的树脂即可,没有特别限制,能够使用公知的环氧树脂。作为环氧树脂的重均分子量,可以列举优选为50~2000左右,更优选为100~1000左右,进一步优选为200~800左右。此外,在第一发明中,环氧树脂的重均分子量是在使用聚苯乙烯作为标准样品的条件下进行测定、由凝胶渗透色谱仪(GPC)测得的值。
作为环氧树脂的具体例,可以列举三羟甲基丙烷的缩水甘油醚衍生物、双酚A二缩水甘油醚、改性双酚A二缩水甘油醚、双酚F型缩水甘油醚、酚醛清漆缩水甘油醚、甘油多缩水甘油醚、聚甘油多缩水甘油醚等。环氧树脂可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
作为粘接层5中的环氧树脂的比例,在构成粘接层5的树脂组合物中,优选处于0.1~50质量%的范围,更优选处于0.5~40质量%的范围。由此,能够有效地提高阻隔层3和粘接层5的密合性。
作为聚氨酯,没有特别限制,能够使用公知的聚氨酯。粘接层5例如也可以是双液固化型聚氨酯的固化物。
作为粘接层5中的聚氨酯的比例,在构成粘接层5的树脂组合物中,优选处于0.1~50质量%的范围,更优选处于0.5~40质量%的范围。由此,能够有效地提高存在引起电解液等阻隔层的腐蚀的成分的气氛中的阻隔层3和粘接层5的密合性。
此外,在粘接层5为包含选自具有异氰酸酯基的化合物、具有噁唑啉基的化合物和环氧树脂中的至少1种和上述酸改性聚烯烃的树脂组合物的固化物的情况下,酸改性聚烯烃作为主剂发挥作用,具有异氰酸酯基的化合物、具有噁唑啉基的化合物和具有环氧基的化合物分别作为固化剂发挥作用。
也可以在粘接层5中包含具有碳化二亚胺基的改性剂。
粘接层5的厚度优选为约50μm以下、约40μm以下、约30μm以下、约20μm以下、约5μm以下。另外,粘接层5的厚度优选为约0.1μm以上、约0.5μm以上。另外,作为粘接层5的厚度的范围,可以列举优选为0.1~50μm左右、0.1~40μm左右、0.1~30μm左右、0.1~20μm左右、0.1~5μm左右、0.5~50μm左右、0.5~40μm左右、0.5~30μm左右、0.5~20μm左右、0.5~5μm左右。更具体而言,在为粘接剂层2中例示的粘接剂或酸改性聚烯烃和固化剂的固化物的情况下,可以列举优选为1~10μm左右,更优选为1~5μm左右。另外,如果是使用热熔接性树脂层4中例示的树脂的情况,则可以列举优选为2~50μm左右,更优选为10~40μm左右。此外,在粘接层5为粘接剂层2中例示的粘接剂或包含酸改性聚烯烃和固化剂的树脂组合物的固化物的情况下,例如,涂布该树脂组合物,利用加热等使其固化,由此能够形成粘接层5。另外,在使用热熔接性树脂层4中例示的树脂的情况下,例如,能够通过热熔接性树脂层4和粘接层5的挤出成型而形成。
[表面包覆层6]
本发明的蓄电器件用外包装材料中,出于提高设计性、耐电解液性、抗划伤性、成型性等中的至少一项的目的,也可以根据需要,在基材层1上(基材层1的与阻隔层3相反的一侧)具有表面包覆层6。表面包覆层6是在使用蓄电器件用外包装材料组装蓄电器件时位于蓄电器件用外包装材料的最外层侧的层。
表面包覆层6例如能够由聚偏二氯乙烯、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、环氧树脂等树脂形成。
在形成表面包覆层6的树脂为固化型的树脂的情况下,该树脂也可以是单液固化型和双液固化型中的任意种,优选为双液固化型。作为双液固化型树脂,例如,可以列举双液固化型聚氨酯、双液固化型聚酯、双液固化型环氧树脂等。这些之中,优选双液固化型聚氨酯。
作为双液固化型聚氨酯,例如可以列举包含含有多元醇化合物的主剂和含有异氰酸酯化合物的固化剂的聚氨酯。优选列举以聚酯多元醇、聚醚多元醇和丙烯酸多元醇等多元醇为主剂、以芳香族系或脂肪族系的聚异氰酸酯为固化剂的双液固化型的聚氨酯。另外,作为多元醇化合物,优选使用除了重复单元的末端的羟基之外,在侧链也具有羟基的聚酯多元醇。作为固化剂,可以列举脂肪族、脂环式、芳香族、芳香脂肪族的异氰酸酯系化合物。作为异氰酸酯系化合物,例如可以列举六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、氢化XDI(H6XDI)、氢化MDI(H12MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、萘二异氰酸酯(NDI)等。另外,可以列举来自这些二异氰酸酯的1种或2种以上的多官能异氰酸酯改性体等。另外,作为聚异氰酸酯化合物,也能够使用多聚体(例如三聚体)。这样的多聚体中,可以列举加合体、缩二脲体、脲酸酯体等。此外,脂肪族异氰酸酯系化合物是指具有脂肪族基且不具有芳香环的异氰酸酯,脂环式异氰酸酯系化合物是指具有脂环式烃基的异氰酸酯,芳香族异氰酸酯系化合物是指具有芳香环的异氰酸酯。通过由聚氨酯形成表面包覆层6,对蓄电器件用外包装材料赋予优异的电解液耐性。
表面包覆层6中,可以在表面包覆层6的表面和内部的至少一方,根据该表面包覆层6或其表面应具有的功能性等,根据需要包含上述的润滑剂、防粘连剂、消光剂、阻燃剂、抗氧化剂、赋粘剂、抗静电剂等添加剂。作为添加剂,例如,可以列举平均粒径为0.5nm~5μm左右的微粒。添加剂的平均粒径设为由激光衍射/散射式粒径分布测定装置测得的中值粒径。
添加剂可以是无机物和有机物中的任意种。另外,对于添加剂的形状也没有特别限制,例如,可以列举球状、纤维状、板状、无定形、鳞片状等。
作为添加剂的具体例,可以列举滑石、二氧化硅、石墨、高岭土、蒙脱石、云母、水滑石、硅胶、沸石、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锌、氧化镁、氧化铝、氧化钕、氧化锑、氧化钛、氧化铈、硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙、硅酸钙、碳酸锂、苯甲酸钙、草酸钙、硬脂酸镁、氧化铝、碳黑、碳纳米管、高熔点尼龙、丙烯酸酯树脂、交联丙烯酸、交联苯乙烯、交联聚乙烯、苯并胍胺、金、铝、铜、镍等。添加剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。这些添加剂中,从分散稳定性、成本等观点考虑,优选列举二氧化硅、硫酸钡、氧化钛。另外,可以对添加剂对表面实施绝缘处理、高分散性处理等各种表面处理。
作为形成表面包覆层6的方法,没有特别限制,例如,可以列举涂布形成表面包覆层6的树脂的方法。在表面包覆层6中配合添加剂的情况下,只要涂布混合有添加剂的树脂即可。
作为表面包覆层6的厚度,只要发挥作为表面包覆层6的上述功能即可,没有特别限制,例如可以列举0.5~10μm左右,优选为1~5μm左右。
3.蓄电器件用外包装材料的制造方法
关于蓄电器件用外包装材料的制造方法,只要可以得到使本发明的蓄电器件用外包装材料所具有的各层叠层而成的叠层体即可,没有特别限制,可以列举包括至少依次叠层基材层1、阻隔层3和热熔接性树脂层4的工序的方法。
作为本发明的蓄电器件用外包装材料的制造方法的一例,如下所述。首先,形成依次叠层有基材层1、粘接剂层2、阻隔层3的叠层体(以下,也有时记载为“叠层体A”)。叠层体A的形成能够通过如下干式层压法进行,具体而言,在基材层1上或根据需要对表面进行了化学法表面处理的阻隔层3上,通过凹版涂布法、辊涂法等涂布方法涂布粘接剂层2的形成中所使用的粘接剂,干燥后,使该阻隔层3或基材层1叠层,并使粘接剂层2固化。此外,作为阻隔层3,使用预先形成有耐腐蚀性被膜3a(进而耐腐蚀性被膜3b)的阻隔层。
接着,在叠层体A的阻隔层3上叠层粘接层5和热熔接性树脂层4。例如,可以列举如下方法:(1)在叠层体A的阻隔层3上通过挤出粘接层5和热熔接性树脂层4来叠层的方法(共挤出层压法、串联层压法);(2)另外形成叠层有粘接层5和热熔接性树脂层4的叠层体,将其通过热层压法叠层于叠层体A的阻隔层3上的方法,或形成在叠层体A的阻隔层3上叠层有粘接层5的叠层体,将其通过热层压法与热熔接性树脂层4叠层的方法;(3)在叠层体A的阻隔层3和预先制膜成片状的热熔接性树脂层4之间,一边流入熔融的粘接层5,一边经由粘接层5贴合叠层体A和热熔接性树脂层4的方法(夹心层压法);(4)在叠层体A的阻隔层3上溶液涂敷用于形成粘接层5的粘接剂,并使其干燥的方法,或通过进一步烘烤的方法等使其叠层,在该粘接层5上叠层预先制膜成片状的热熔接性树脂层4的方法等。
在设置表面包覆层6的情况下,在基材层1的与阻隔层3相反侧的表面叠层表面包覆层6。表面包覆层6例如能够通过将形成表面包覆层6的上述的树脂涂布于基材层1的表面而形成。此外,在基材层1的表面叠层阻隔层3的工序和在基材层1的表面叠层表面包覆层6的工序的顺序没有特别限制。例如,也可以在基材层1的表面形成表面包覆层6之后,在基材层1的与表面包覆层6相反侧的表面形成阻隔层3。
如上所述操作,形成依次具有根据需要设置的表面包覆层6/基材层1/根据需要设置的粘接剂层2/阻隔层3(至少在粘接层5侧具有耐腐蚀性被膜3a)/粘接层5/热熔接性树脂层4的叠层体,为了使根据需要设置的粘接剂层2和粘接层5的粘接性牢固,可以进一步供于加热处理。
在蓄电器件用外包装材料中,也可以根据需要对构成叠层体的各层通过实施电晕处理、喷砂处理、氧化处理、臭氧处理等表面活性化处理来提高加工适应性。例如,通过对基材层1的与阻隔层3相反侧的表面实施电晕处理,能够提高基材层1表面上的油墨的印刷适应性。
4.蓄电器件用外包装材料的用途
本发明的蓄电器件用外包装材料在用于密封并收纳正极、负极、电解质等蓄电器件元件的包装体中使用。即,能够在由本发明的蓄电器件用外包装材料形成的包装体中,收纳至少具有正极、负极和电解质的蓄电器件元件,制成蓄电器件。
具体而言,利用本发明的蓄电器件用外包装材料,在使与上述正极和负极分别连接的金属端子突出至外侧的状态下,以能够在蓄电器件元件的周缘形成凸缘部(热熔接性树脂层彼此接触的区域)的方式包覆至少具有正极、负极和电解质的蓄电器件元件,对上述凸缘部的热熔接性树脂层彼此进行热封而使其密封,由此,可以提供使用了蓄电器件用外包装材料的蓄电器件。此外,在由本发明的蓄电器件用外包装材料形成的包装体中收纳蓄电器件元件的情况下,以本发明的蓄电器件用外包装材料的热熔接性树脂部分成为内侧(与蓄电器件元件接触的面)的方式,形成包装体。也可以使两个蓄电器件用外包装材料的热熔接性树脂层彼此相对地重合,将重合的蓄电器件用外包装材料的周缘部进行热熔接而形成包装体,另外,也可以如图13所示的例子那样,将一个蓄电器件用外包装材料折回并重合,对周缘部进行热熔接而形成包装体。在折回并重合的情况下,可以如图13所示的例子那样,对折回的边以外的边进行热熔接,通过三边密封形成包装体,也可以以能够形成凸缘部的方式折回并四边密封。另外,也可以在蓄电器件用外包装材料中,通过深拉成型或拉伸成型形成用于收纳蓄电器件元件的凹部。可以如图13所示的例子那样,在一蓄电器件用外包装材料设置凹部,在另一蓄电器件用外包装材料不设置凹部,也可以在另一蓄电器件用外包装材料也设置凹部。
本发明的蓄电器件用外包装材料能够适用于电池(包括电容(condenser)、电容器(capacitor)等)等的蓄电器件。另外,本发明的蓄电器件用外包装材料也可以在一次电池、二次电池中的任意电池中使用,优选用于二次电池。对于应用本发明的蓄电器件用外包装材料的二次电池的种类没有特别限制,例如,可以列举锂离子电池、锂离子聚合物电池、全固体电池、铅蓄电池、镍·氢蓄电池、镍·镉蓄电池、镍·铁蓄电池、镍·锌蓄电池、氧化银·锌蓄电池、金属空气电池、多价阳离子电池、电容、电容器等。这些二次电池中,作为本发明的蓄电器件用外包装材料优选的适用对象,可以列举锂离子电池和锂离子聚合物电池。
实施例
以下,例示实施例和比较例,详细地说明本发明。但是,本发明不限定于实施例。
<蓄电器件用外包装材料的制造>
实施例1
准备作为基材层的双轴拉伸尼龙膜(25μm)。另外,作为阻隔层,以表2所记载的形成条件(涂布方法、到达温度、到达时间、有无流平剂、干燥方法)对两个面实施化学法表面处理,准备具有耐腐蚀性被膜(厚度30nm)的铝合金箔(JIS H4160:1994A8021H-O,厚度40μm)。作为化学法表面处理液,使用了相对于水100质量包含丙烯酸系树脂(聚丙烯酸(分子量1万、酸值778))2质量份、硝酸铬2质量份、磷酸2质量份的处理液。此外,在表1中,到达温度为铝合金箔的表面温度到达的最高温度,到达时间为铝合金箔的温度从常温(25℃)达到该到达温度所需要的时间。
通过干式层压法叠层基材层和阻隔层。具体而言,在具有耐腐蚀性被膜的铝合金箔的一个面涂布双液型聚氨酯粘接剂(多元醇化合物和芳香族异氰酸酯系化合物),形成粘接剂层(厚度3μm)。接着,叠层具有耐腐蚀性被膜的阻隔层上的粘接剂层和基材层的双轴拉伸尼龙膜侧后,实施老化处理,由此,制作双轴拉伸尼龙膜/粘接剂层/在两个面具有耐腐蚀性被膜的阻隔层的叠层体。
接着,经由粘接层,通过干式层压法叠层上述叠层体的阻隔层侧和热熔接性树脂层。具体而言,将以质量比100︰3包含马来酸酐改性聚丙烯(分子量7万)和环氧系固化剂(双酚A二缩水甘油醚)的树脂组合物以固化后的厚度成为2μm的方式涂布于上述叠层体的阻隔层侧的表面(耐腐蚀性被膜的表面)并使其干燥。接着,叠层作为热熔接性树脂层的无规聚丙烯膜(厚度40μm),进一步对所得到的叠层体进行老化处理,由此,得到依次叠层有基材层(25μm)/粘接剂层(3μm)/在两个面具有耐腐蚀性被膜(41nm)的阻隔层(40μm)/粘接层(2μm)/热熔接性树脂层(40μm)的蓄电器件用外包装材料。
实施例2
使用相对于水100质量包含丙烯酸系树脂(聚丙烯酸(分子量1万、酸值778))2质量份、硝酸铬2质量份、磷酸2质量份、流平剂(甲氧基丙醇)1质量份的处理液作为化学法表面处理液,且将耐腐蚀性被膜的形成条件设为表2所记载的方法,除此以外,与实施例1同样操作,得到依次叠层有基材层(25μm)/粘接剂层(3μm)/在两个面具有耐腐蚀性被膜(29nm)的阻隔层(40μm)/粘接层(2μm)/热熔接性树脂层(40μm)的蓄电器件用外包装材料。
实施例3
除了将耐腐蚀性被膜的形成条件设为表2所记载的方法以外,与实施例1同样操作,得到依次叠层有基材层(25μm)/粘接剂层(3μm)/在两个面具有耐腐蚀性被膜(33nm)的阻隔层(40μm)/粘接层(2μm)/热熔接性树脂层(40μm)的蓄电器件用外包装材料。
实施例4
使用相对于水100质量包含丙烯酸系树脂(聚丙烯酸(分子量1万、酸值778))2质量份、硝酸铬2质量份、磷酸2质量份的处理液作为化学法表面处理液,且将耐腐蚀性被膜的形成条件设为表2所记载的方法,除此以外,与实施例1同样操作,得到依次叠层有基材层(25μm)/粘接剂层(3μm)/在两个面具有耐腐蚀性被膜(33nm)的阻隔层(40μm)/粘接层(2μm)/热熔接性树脂层(40μm)的蓄电器件用外包装材料。此外,在实施例4中所得到的蓄电器件用外包装材料的耐腐蚀性被膜,存在后述的海岛斑(在截面观察图像(扫描型透射电子显微镜(STEM)图像)中,以比周围深的颜色观察到岛部分。参照图8的图像。),岛部分的最小尺寸为纵11nm、横11nm。
实施例5
使用相对于水100质量包含苯酚系树脂聚合物42质量份、氟化铬16质量份、磷酸13质量份、流平剂(乙醇)1质量份的处理液作为化学法表面处理液,将耐腐蚀性被膜的形成条件设为表2所记载的方法,关于粘接层,使用相对于马来酸酐改性聚丙烯(分子量7万)100质量份包含异氰酸酯系固化剂(HDI)3.3质量份的树脂组合物形成粘接层,除此以外,与实施例1同样操作,得到依次叠层有基材层(25μm)/粘接剂层(3μm)/在两个面具有耐腐蚀性被膜(64nm)的阻隔层(40μm)/粘接层(2μm)/热熔接性树脂层(40μm)的蓄电器件用外包装材料。
比较例1
使用相对于水100质量包含丙烯酸系树脂(聚丙烯酸(分子量1万、酸值778))2质量份、硝酸铬2质量份、磷酸2质量份的处理液作为化学法表面处理液,且将耐腐蚀性被膜的形成条件设为表2所记载的方法,除此以外,与实施例1同样操作,得到依次叠层有基材层(25μm)/粘接剂层(3μm)/在两个面具有耐腐蚀性被膜(73nm)的阻隔层(40μm)/粘接层(2μm)/热熔接性树脂层(40μm)的蓄电器件用外包装材料。此外,在比较例1中所得到的蓄电器件用外包装材料的耐腐蚀性被膜,存在后述的海岛斑(在截面观察图像(STEM图像)中,以比周围深的颜色观察到岛部分。参照图11的图像。),岛部分的最小尺寸为纵21nm、横54nm。另外,在比较例1的耐腐蚀性被膜观察到处理液干燥时的突沸痕(脱落部),该突沸痕的长宽比为0.17。
比较例2
使用相对于水100质量包含丙烯酸系树脂(聚丙烯酸(分子量1万、酸值778))2质量份、硝酸铬2质量份、磷酸2质量份的处理液作为化学法表面处理液,除此以外,与实施例2同样操作,得到依次叠层有基材层(25μm)/粘接剂层(3μm)/在两个面具有耐腐蚀性被膜(120nm)的阻隔层(40μm)/粘接层(2μm)/热熔接性树脂层(40μm)的蓄电器件用外包装材料。此外,在比较例2中所得到的蓄电器件用外包装材料的耐腐蚀性被膜,存在后述的海岛斑(截面观察图像(STEM图像)中,以比周围深的颜色观察到岛部分。参照图12的图像。),岛部分的最小尺寸为纵27nm、横83nm。另外,在比较例2的耐腐蚀性被膜观察到处理液干燥时的突沸痕(脱落部),该突沸痕的长宽比为0.21。
<耐腐蚀性被膜的观察>
通过以下的测定条件,对实施例和比较例中形成于阻隔层的表面的耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获取截面观察图像(STEM图像),观察耐腐蚀性被膜的截面形状、有无突沸痕、有无层分离、有无海岛斑。将结果示于表1。另外,将对实施例1~5和比较例1、2获取的该截面观察图像分别在图5~图12中示出。此外,图5和图7~图11中所示的1:Y或2:Y的厚度的值不是指最大厚度或最小厚度,而是在图像获取时残留的条形标尺的值,没有特殊的意义。
<截面观察>
为了观察耐腐蚀性被膜的截面形状、有无突沸痕、有无层分离、有无海岛斑,通过以下的方法获取图像。首先,对上述所得到的各蓄电器件用外包装材料的宽度方向从中心部收集样品,利用塑料制的板固定,利用切片机切出各蓄电器件用外包装材料的切片样品(精加工切削厚:80nm)。接着,对所得到的各蓄电器件用外包装材料的切片样品,使用扫描电子显微镜(Hitachi High-Technologies制S-4800),利用STEM模式观察(加速电压:30kV,发射电流:10μA)获取截面图像。
此外,将扫描电子显微镜从Hitachi High-Technologies制S-4800变更成新上市的Hitachi High-Technologies制SU-9000,除此以外,同样操作,对形成于实施例2的阻隔层的表面的耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获取截面观察图像(STEM图像),观察耐腐蚀性被膜的截面形状、有无突沸痕、有无层分离、有无海岛斑。将其结果设为实施例6并示于表1。
在实施例1~6和比较例1、2的各截面观察图像中,耐腐蚀性被膜存在的区域(宽度1000nm)的最小厚度相对于最大厚度的比(最小厚度/最大厚度)如表1所示,实施例1为59%,实施例2(实施例6)为65%,实施例3为60%,实施例4为48%,实施例5为89%,比较例1为17%,比较例2为21%。即,在实施例1~5中,截面观察图像中的耐腐蚀性被膜的截面形状为带状,比较例1、2为凹凸形状。
[表1]
*表1中,实施例6的结果是除了将扫描电子显微镜从Hitachi High-Technologies制S-4800变更成新上市的Hitachi High-Technologies制SU-9000以外对形成于实施例2的阻隔层的表面的耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面同样操作获取截面观察图像(STEM图像),观察耐腐蚀性被膜的截面形状、有无突沸痕、有无层分离、有无海岛斑。根据实施例2、6的结果可知,即使将扫描电子显微镜从Hitachi High-Technologies制S-4800变更成新上市的Hitachi High-Technologies制SU-9000,也得到实质上相同的测定结果。
<密合性的评价>
通过以下的方法,分别进行“在含水电解液中浸渍24小时后的密合性”、“在含水电解液中浸渍24小时后且进一步在水中浸渍3小时后的密合性”和“初始密合性”的评价。
(在含水电解液中浸渍24小时后的密合性)
首先,将上述所得到的各蓄电器件用外包装材料分别裁切成15mm(TD:TransverseDirection,横向)、100mm(MD:Machine Direction,纵向)的尺寸,使试验片的热熔接性树脂层和阻隔层间剥离10mm左右,制成试验片。将试验片放入玻璃瓶中,进一步放入含有水分的电解液(在以碳酸亚乙酯︰碳酸二乙酯︰碳酸二甲酯=1︰1︰1的容积比混合的溶液中,六氟化磷酸锂(溶液中浓度1×103mol/m3),水分浓度1000ppm),使试验片的整体浸渍于电解液中。在该状态下对玻璃瓶盖上盖进行密封。将密封的玻璃瓶放入设定为85℃的烘箱内,静置24小时。接着,从烘箱取出玻璃瓶,进一步从玻璃瓶取出试验片,利用25℃的水进行水洗后,使试验片浸渍于加入有25℃的水的容器中。
接着,使从水中取出的试验片的热熔接性树脂层和阻隔层间剥离,使用拉伸试验机(岛津制作所制的商品名AGS-XPlus)将试验片的粘接层侧和阻隔层侧以标线间距离50mm、50mm/分钟的速度向180°的方向拉伸,测定试验片的剥离强度(N/15mm)。此外,试验片的剥离强度的测定在从含水电解液中取出试验片后在10分钟后试验片的表面被水润湿的状态下进行(即,将试验片浸渍于水中的时间为10分钟,试验片中的电解液未被充分清洗(除去)的状态。)。将标线间距离达到65mm时的强度设为试验片的“刚取出后”的剥离强度。将结果示于表2。
(在含水电解液中浸渍24小时后且进一步在水中浸渍3小时后、充分清洗了电解液的状态下的密合性)
在上述的<在含水电解液中浸渍24小时后的密合性>的测定方法中,对从含水电解液取出的试验片进行水洗后,将试验片进一步在容器内的25℃的水中浸渍3小时后,测定密合性(设为“水浸渍3小时后的剥离强度”)并示于表2。此外,关于水浸渍3小时后的剥离强度,在上述的<在含水电解液中浸渍24小时后的密合性>的测定方法中,将从含水电解液取出的试验片进一步在水中浸渍3小时,浸透于试验片的电解液在水中溶解而消除了热熔接性树脂层的溶胀(电解液浸透所引起的),对该状态的试验片同样测定了剥离强度,是将蓄电器件用外包装材料浸渍于水中而充分除去了电解液之后的密合性的评价。
(初始密合性)
如下操作,评价初始密合性。首先,将上述所得到的各蓄电器件用外包装材料裁切成15mm(TD)、100mm(MD)的尺寸,制成试验片。接着,使试验片的热熔接性树脂层和阻隔层间剥离,使用拉伸试验机(岛津制作所制的商品名AGS-XPlus)将热熔接性树脂层和阻隔层以标线间距离50mm、50mm/分钟的速度向180°的方向拉伸,测定试验片的剥离强度(N/15mm),将标线间距离到达65mm时的强度设为初始密合性。将结果示于表2。此外,使热熔接性树脂层和阻隔层间剥离时,位于这些层之间的粘接层成为叠层于热熔接性树脂层和阻隔层中的任一方或两层的状态。
[表2]
实施例1~5的蓄电器件用外包装材料由至少依次具有基材层、阻隔层、粘接层和热熔接性树脂层的叠层体构成,在上述阻隔层的至少上述粘接层侧的表面具有耐腐蚀性被膜,在对上述耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获得截面观察图像时,在该截面观察图像中,观察到上述耐腐蚀性被膜呈带状。可知实施例1~5的蓄电器件用外包装材料的耐电解液性优异。具体而言,在将蓄电器件用外包装材料浸渍于含水电解液后,将蓄电器件用外包装材料浸渍于水中而充分除去电解液时,具有耐腐蚀性被膜的阻隔层和粘接层的初始的高密合性得到维持。根据该结果可知,实施例1~4的蓄电器件用外包装材料的含水电解液中所含的氢氟酸引起的密合性的降低被适当抑制。
另一方面,在截面观察图像中观察耐腐蚀性被膜时,比较例1、2的蓄电器件用外包装材料不为带状,而是具有突沸痕的凹凸形状。对于比较例1、2的蓄电器件用外包装材料,即使将蓄电器件用外包装材料浸渍于含水电解液后将蓄电器件用外包装材料浸渍于水中而充分除去电解液,也无法维持具有耐腐蚀性被膜的阻隔层和粘接层的初始的高密合性,耐电解液性差。
如上所述,本发明提供下述所揭示的方式的发明。
项1.一种蓄电器件用外包装材料,其由至少依次具有基材层、阻隔层、粘接层和热熔接性树脂层的叠层体构成,
在上述阻隔层的至少上述粘接层侧的表面具有耐腐蚀性被膜,
在对上述耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获得截面观察图像时,在该截面观察图像中,观察到上述耐腐蚀性被膜呈带状。
项2.如项1所述的蓄电器件用外包装材料,其中,上述粘接层由包含酸改性聚烯烃和固化剂的树脂组合物的固化物形成。
项3.如项1或2所述的蓄电器件用外包装材料,其中,上述耐腐蚀性被膜含有铬。
项4.如项1~3中任一项所述的蓄电器件用外包装材料,其中,在上述耐腐蚀性被膜的上述截面观察图像中,没有观察到海岛斑。
项5.如项1~4中任一项所述的蓄电器件用外包装材料,其中,在上述耐腐蚀性被膜的上述截面观察图像中,没有观察到层分离。
项6.一种蓄电器件用外包装材料的制造方法,其中,
包括得到至少依次叠层有基材层、阻隔层、粘接层和热熔接性树脂层的叠层体的工序,
在上述阻隔层的至少上述粘接层侧的表面具有耐腐蚀性被膜,
在对上述耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获得截面观察图像时,在该截面观察图像中,观察到上述耐腐蚀性被膜呈带状。
项7.一种蓄电器件,其中,至少具有正极、负极和电解质的蓄电器件元件收纳于由项1~5中任一项所述的蓄电器件用外包装材料形成的包装体中。
符号说明
1…基材层
2…粘接剂层
3…阻隔层
3a、3b…耐腐蚀性被膜
4…热熔接性树脂层
5…粘接层
6…表面包覆层
10…蓄电器件用外包装材料。
Claims (7)
1.一种蓄电器件用外包装材料,其特征在于:
由至少依次具有基材层、阻隔层、粘接层和热熔接性树脂层的叠层体构成,
在所述阻隔层的至少所述粘接层侧的表面具有耐腐蚀性被膜,
在对所述耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获得截面观察图像时,在该截面观察图像中,观察到所述耐腐蚀性被膜呈带状。
2.如权利要求1所述的蓄电器件用外包装材料,其特征在于:
所述粘接层由包含酸改性聚烯烃和固化剂的树脂组合物的固化物形成。
3.如权利要求1或2所述的蓄电器件用外包装材料,其特征在于:
所述耐腐蚀性被膜含有铬。
4.如权利要求1~3中任一项所述的蓄电器件用外包装材料,其特征在于:
在所述耐腐蚀性被膜的所述截面观察图像中,没有观察到海岛斑。
5.如权利要求1~4中任一项所述的蓄电器件用外包装材料,其特征在于:
在所述耐腐蚀性被膜的所述截面观察图像中,没有观察到层分离。
6.一种蓄电器件用外包装材料的制造方法,其特征在于:
包括得到至少依次叠层有基材层、阻隔层、粘接层和热熔接性树脂层的叠层体的工序,
在所述阻隔层的至少所述粘接层侧的表面具有耐腐蚀性被膜,
在对所述耐腐蚀性被膜的厚度方向的截面使用扫描电子显微镜获得截面观察图像时,在该截面观察图像中,观察到所述耐腐蚀性被膜呈带状。
7.一种蓄电器件,其特征在于:
至少具有正极、负极和电解质的蓄电器件元件收纳于由权利要求1~5中任一项所述的蓄电器件用外包装材料形成的包装体中。
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