CN117239315A - 蓄电设备用包装材料、蓄电设备用包装壳体及蓄电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蓄电设备用包装材料、蓄电设备用包装壳体及蓄电设备。包装材料(1)由层叠材料形成，前述层叠材料以层叠状具备金属箔层(3)、设置于金属箔层(3)的外表面侧的基材层(2)、和设置于金属箔层(3)的内表面侧的热熔接性树脂层(4)。热熔接性树脂层(4)配置于包装材料(1)的内表面(1a)，并且由聚烯烃系薄膜形成。使用玻氏压头测定的热熔接性树脂层(4)的马氏硬度HMs在15N/mm²～25N/mm²的范围内。

Description

蓄电设备用包装材料、蓄电设备用包装壳体及蓄电设备

技术领域

本发明涉及电池、电容等蓄电设备用的包装材料、蓄电设备用包装壳体及蓄电设备。

背景技术

在便携电子设备(例如：智能手机、平板电脑)、电动汽车(包括混合动力汽车)、发电机用蓄电池、夜间电力用蓄电池等中使用的电池(例如：锂离子二次电池、全固体电池)、电容(例如：双电层电容器、锂离子电容器)等蓄电设备中，其蓄电设备主体利用包装材料进行包装。

该包装材料由层叠材料形成，前述层叠材料以层叠状具备金属箔层、设置于金属箔层的外表面侧的基材层、和设置于金属箔层的内表面侧的热熔接性树脂层，并且这些层以层叠状态被粘接一体化。热熔接性树脂层配置于包装材料的内表面，因此，包装材料的内表面由热熔接性树脂层的表面形成。

在利用该包装材料对作为蓄电设备主体的例如电池主体进行包装的情况下，为了形成用于在包装材料中收纳电池主体的空间，以包装材料成为容器状等规定形状的方式对包装材料实施使用了模具(阴模、冲头等)的拉深加工(例如：深拉深成型加工、拉伸成型加工)等成型加工。

对于包装材料，为得到稳定的成型加工性，需要相对于模具具有良好的滑动性。因此，为了使包装材料的滑动性良好，日本特开2003-288865号公报(专利文献1)公开了使由构成包装材料的规定材料形成的密封剂薄膜中含有1000ppm～5000ppm的润滑剂。另外，日本特开2006-318685号公报(专利文献2)公开了将包装材料的热粘接性树脂层(热熔接性树脂层)的表面的中心线平均粗糙度Ra调整为60nm～1000nm。

专利文献

专利文献1：日本特开2003-288865号公报

专利文献2：日本特开2006-318685号公报

发明内容

发明所要解决的课题

作为蓄电设备，例如，对于车载用蓄电池而言，为了使续航距离变长，实现了电池容量、体积能量密度的提高。因此，对包装材料要求其能够成型加工为尖锐且深的形状。近年来，该要求日益提高，出现了难以仅通过使包装材料的滑动性良好而将包装材料成型加工为上述这样的形状的情况。

因此，除包装材料的滑动性外，发现有助于良好的成型加工性的包装材料的材料物性的必要性正在提高。

本发明是鉴于上述技术背景而做出的，本发明的目的在于提供具有高成型加工性的蓄电设备用包装材料、使用了该包装材料的蓄电设备用包装壳体、以及利用该包装材料进行了包装的蓄电设备。由以下优选实施方式可知本发明的其它目的及优点。

用于解决课题的手段

本发明提供以下的手段。

1)蓄电设备用包装材料，其由以层叠状具备金属箔层、设置于前述金属箔层的外表面侧的基材层、和设置于前述金属箔层的内表面侧的热熔接性树脂层的层叠材料形成、且前述热熔接性树脂层配置于内表面，

前述热熔接性树脂层由聚烯烃系薄膜形成，

使用玻氏压头测定的前述热熔接性树脂层的马氏硬度HMs在15N/mm²～25N/mm²的范围内。

2)如前项1记载的蓄电设备用包装材料，其内表面的动摩擦系数在0.02～0.3的范围内。

3)如前项1或2记载的蓄电设备用包装材料，其中，前述聚烯烃系薄膜由至少一层薄膜形成，

在前述至少一层薄膜中，形成包装材料的内表面的薄膜含有500质量ppm～3000质量ppm的脂肪酸酰胺系润滑剂。

4)蓄电设备用包装壳体，其具备前项1～3中任一项记载的包装材料的深拉深成型加工品或拉伸成型加工品作为包装壳体结构部件。

5)蓄电设备，其中，在具备前项1～3中任一项记载的包装材料的深拉深成型加工品或拉伸成型加工品作为包装壳体结构部件的包装壳体内收纳有蓄电设备主体。

发明效果

本发明是基于本申请的发明人的以下发现而完成的：本申请的发明人在包装材料的各种材料物性中着眼于包装材料的热熔接性树脂层的压缩耐性(变形程度、反弹程度)研究了该压缩耐性与包装材料的成型加工性的关系，结果发现，作为表示热熔接性树脂层的压缩耐性的物性，在马氏硬度HMs在规定范围内的情况下，能够对包装材料良好地进行成型加工。

即，就前项1而言，通过使使用玻氏压头测定的包装材料的热熔接性树脂层的马氏硬度HMs在15N/mm²～25N/mm²的范围内，从而发挥以下效果。

通过使HMs为15N/mm²以上，从而在通过使用模具(阴模、冲头等)的拉深加工等对包装材料进行成型加工的情况下，利用防褶皱板对配置于阴模上的包装材料的外周侧的部分从其上侧按压时，在包装材料中的被防褶皱板按压的部分(也将该部分称为包装材料的“被按压部”)的上表面与凸出于防褶皱板的外周侧的部分的上表面之间产生的层差变小。由此，包装材料被冲头在阴模内按压变形时，包装材料的被按压部被顺畅地引入阴模内，因此包装材料的成型加工性变高。

通过使HMs为25N/mm²以下，从而在包装材料中，热熔接性树脂层对金属箔层的变形具有高的追随性。因此，在包装材料的成型加工时，金属箔层/热熔接性树脂层之间的层离(层间剥离)、金属箔层的颈缩(局部地壁厚减少)的发生被抑制。因此，包装材料具有高的成型加工性。

就前项2而言，通过使包装材料的内表面的动摩擦系数在0.02～0.3的范围内，从而发挥以下效果。

通过使包装材料的内表面的动摩擦系数为0.02以上，从而将包装材料卷绕成卷材状时能够可靠地抑制包装材料的卷绕偏移，能够可靠地抑制包装材料在沿着包装壳体的生产线的传送带上的意外的蛇行。

通过使包装材料的内表面的动摩擦系数为0.3以下，从而包装材料的内表面的滑动性高，因此，包装材料的成型加工性提高。

就前项3而言，聚烯烃系薄膜由至少一层薄膜形成，在前述的至少一层薄膜中，通过使形成包装材料的内表面的薄膜含有500质量ppm～3000质量ppm的脂肪酸酰胺系润滑剂，从而发挥以下效果。

通过使上述薄膜含有500质量ppm以上的脂肪酸酰胺系润滑剂，从而包装材料的内表面的滑动性可靠地提高，包装材料的成型加工性进一步提高。

通过使上述薄膜含有3000质量ppm以下的脂肪酸酰胺系润滑剂，从而能够可靠地降低包装材料的内表面处的润滑剂的渗出量，因此，能够可靠地抑制由于析出于包装材料的内表面的白色粉状润滑剂导致的模具、生产线的污染。

就前项4而言，能够提供具有尖锐且深的成型形状的包装壳体。

就前项5而言，能够提供利用具有尖锐且深的成型形状的成型壳体进行覆盖的蓄电设备。

附图说明

图1为本发明的第1实施方式涉及的蓄电设备用包装材料的概略截面图。

图2为本发明的第2实施方式涉及的蓄电设备用包装材料的概略截面图。

图3为本发明的第3实施方式涉及的蓄电设备用包装材料的概略截面图。

图4为本发明的一个实施方式涉及的蓄电设备的概略截面图。

图5为将相同蓄电设备分解示出的概略立体图。

图6为在包装材料的热熔接性树脂层的马氏硬度HMs小的情况下的包装材料的成型加工中途的概略截面图。

图7为在包装材料的热熔接性树脂层的马氏硬度HMs大的情况下的包装材料的成型加工中途的概略截面图。

附图标记说明

1：包装材料

1a：包装材料的内表面

2：基材层

3：金属箔层

4：热熔接性树脂层

20：包装壳体

21：包装壳体主体(成型加工品)

30：电池(蓄电设备)

31：电池主体(蓄电设备主体)

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一些实施方式进行说明。

如图1所示，本发明的第1实施方式涉及的蓄电设备用包装材料1基本上由层叠材料形成，前述层叠材料以层叠状具备金属箔层3、配置于金属箔层3的外表面侧的基材层2、和配置于金属箔层3的内表面侧的热熔接性树脂层4，这些层2～4以层叠状态被粘接一体化。需要说明的是，附图标记“1a”为包装材料1的内表面，附图标记“1b”为包装材料1的外表面。

详细而言，基材层2与金属箔层3介由配置于这两个层2、3间的外侧粘接剂层8b而被彼此粘接。金属箔层3与热熔接性树脂层4介由配置于这两个层3、4间的内侧粘接剂层8a而被彼此粘接。

热熔接性树脂层4配置于包装材料1的内表面1a，因此包装材料1的内表面1a由热熔接性树脂层4的表面形成。

包装材料1是长尺寸的带状材料，通常以将其卷绕而制作的包装材料卷材的形态被制品化。而且，在对包装材料1进行成型加工时，将包装材料1从包装材料卷材开卷并供于成型加工。

该第1实施方式中，包装材料1如图4及5所示的那样用于作为蓄电设备的例如锂离子二次电池30的包装。

锂离子二次电池30具备作为蓄电设备主体的电池主体31、和将电池主体31以包围的状态收纳的包装壳体20。如图5所示，包装壳体20具备在上方开口的长方体容器状的包装壳体主体21、和将该包装壳体主体21的开口封闭的平板状的盖体22作为包装壳体20的结构部件。

包装壳体主体21是通过使用了模具(阴模、冲头等)的深拉深成型加工或拉伸成型加工将上述的包装材料1以其内表面1a朝向内侧的方式成型加工为长方体容器状而制造的。即，该包装壳体主体21由包装材料1的深拉深成型加工品或拉伸成型加工品形成。

在包装壳体主体21的内表面1a的中央部，设置有收纳电池主体31的凹处21b，另外，在包装壳体主体21的外周部，设置有向外侧突出的凸缘部21a作为预定接合部。

盖体22是将包装材料1在未经成型加工的情况下以平坦的状态使用的部件，盖体22的外周部22a为盖体22的预定接合部。

电池30中，电池主体31收纳于包装壳体主体21的凹处21b内，并且盖体22以使其内表面1a朝向电池主体31侧(下侧)的方式配置于包装壳体主体21上，而且包装壳体主体21的凸缘部(预定接合部)21a的热熔接性树脂层4(参见图1)与盖体22的外周部(预定接合部)22a的热熔接性树脂层4(参见图1)通过热封而以密封状态热熔接(接合)，由此，形成了电池主体31被包装壳体20包围的状态的电池30。

需要说明的是，图4中的附图标记“23”是包装壳体主体21的凸缘部21a的热熔接性树脂层4与盖体22的外周部22a的热熔接性树脂层4的热封部(热熔接部)。

电池30中，形成包装壳体主体21的包装材料1的内表面1a朝向电池主体31侧，形成盖体22的包装材料1的内表面1a也朝向电池主体31侧。

需要说明的是，连接于电池主体31的极耳(tab lead)通常从电池主体31通过热封部23而导出至包装壳体20的外侧，图4及5中省略了极耳的图示。

接下来，在下文中对包装材料1的构成进行详细说明。

图1所示的该第1实施方式的包装材料1中，基材层2由耐热性树脂形成，具体而言，由耐热性树脂薄膜形成。作为该耐热性树脂薄膜，优选使用双轴拉伸聚酰胺薄膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)薄膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜或双轴拉伸聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜。它们之中，作为聚酰胺薄膜，没有特别限定，例如能够优选使用尼龙6薄膜、尼龙6,6薄膜、尼龙MXD薄膜等。

另外，作为基材层2的耐热性树脂，可以使用熔点相对于构成热熔接性树脂层4的所有树脂而言高10℃以上的树脂、更优选使用高20℃以上的树脂。

基材层2的厚度没有限定，可以优选在9μm～50μm的范围内。

金属箔层3由金属箔形成。作为该金属箔，可以单独使用铝(Al)箔、铜(Cu)箔、不锈钢(SUS)箔、钛(Ti)箔、镍(Ni)箔等，也可以使用将2种以上的金属箔贴合而成的复合材料等。它们之中，作为金属箔，优选使用铝箔。特别是铝箔中的含有0.7质量％～1.7质量％的Fe的Al-Fe系合金箔具有优异的强度及延展性，因此能够可靠地获得良好的成型加工性。

金属箔层3的厚度没有限定，可以优选在20μm～100μm的范围内。

优选在金属箔层3的内表面及外表面中的至少一个面形成有基底层3a。该第1实施方式中，在金属箔层3的内外两面分别形成有基底层3a。

基底层3a能够通过进行硅烷偶联剂的涂布处理、铬酸盐处理等化学转化处理来形成。通过基底层3a的形成，能够提高与设置于金属箔层3的内外两面的粘接剂层8a、8b的粘接强度，能够有效地抑制粘接剂层8a、8b的剥离。

在利用通过化学转化处理得到的皮膜(化学转化处理皮膜)形成基底层3a的情况下，作为化学转化处理，有铬酸盐处理、使用锆化合物的无铬型化学转化处理等。

例如，在铬酸盐处理的情况下，在进行了脱脂处理的金属箔的表面涂布下述1)～3)中的任一种混合物的水溶液后，使其干燥。

1)磷酸、与铬酸、与氟化物的金属盐及氟化物的非金属盐中的至少一者的混合物

2)磷酸、与丙烯酸系树脂、与壳聚糖衍生物树脂及酚醛系树脂中的任一者、与铬酸及铬(III)盐中的至少一者的混合物

3)磷酸、与丙烯酸系树脂、与壳聚糖衍生物树脂及酚醛系树脂中的任一者、与铬酸及铬(III)盐中的至少一者、与氟化物的金属盐及氟化物的非金属盐中的至少一者的混合物。

化学转化处理皮膜的铬附着量在金属箔的一面可以设定为0.1mg/m²～50mg/m²、可以更优选设定为2mg/m²～20mg/m²。

需要说明的是，化学转化处理皮膜可以仅形成于金属箔层3的内表面及外表面中的任一面，也可以分别形成于两面。

作为构成外侧粘接剂层8b的粘接剂，例如，能够使用由包含选自由聚氨酯系多元醇、聚酯系多元醇、聚醚系多元醇及聚酯氨基甲酸酯系多元醇组成的组中的1种或2种以上多元醇的第1液、和包含异氰酸酯的第2液(固化剂)构成的2液固化型粘接剂等。

外侧粘接剂层8b的厚度没有限定，可以优选在2μm～5μm的范围内。

作为构成内侧粘接剂层8a的粘接剂，能够优选使用包含1种以上的选自由聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚烯烃系树脂、弹性体系树脂、氟系树脂及酸改性聚丙烯树脂组成的组中的树脂的粘接剂，其中，特别是优选使用将酸改性聚烯烃作为主剂的由聚氨酯复合树脂形成的粘接剂。

内侧粘接剂层8a的厚度没有限定，可以优选在2μm～5μm的范围内。

热熔接性树脂层4由聚烯烃系薄膜形成。作为该聚烯烃系薄膜，可使用聚乙烯系薄膜、聚丙烯(例如：rPP(乙烯-丙烯无规共聚物)、bPP(乙烯-丙烯嵌段共聚物)、hPP(聚丙烯均聚物))系薄膜等，另外，可优选使用流延聚丙烯(CPP)薄膜、吹胀聚丙烯(IPP)薄膜等未拉伸薄膜。此外，作为未拉伸薄膜，也能够使用在乙烯-丙烯嵌段共聚物的两面层叠有乙烯-丙烯无规共聚物的三层共挤出聚丙烯薄膜等多层的薄膜。

另外，聚烯烃系薄膜的外表面(即，聚烯烃系薄膜中的与金属箔层3贴合的面)优选进行电晕处理。

热熔接性树脂层(聚烯烃系薄膜)4的厚度没有限定，可以优选在20μm～120μm的范围内，进而特别优选在30μm～80μm的范围内。

热熔接性树脂层4包含形成包装材料1的内表面1a的密封层7。该第1实施方式中，热熔接性树脂层4仅由密封层7构成。但是，本发明中，热熔接性树脂层4并不限定于仅由密封层7构成，除此以外，例如也可以像图2及图3所示的第2及第3实施方式那样由包含密封层7的多层构成。

即，第2实施方式(图2)中，热熔接性树脂层4由密封层7和配置于金属箔层3侧的层压层5这两个层构成。第3实施方式(图3)中，热熔接性树脂层4由密封层7、层压层5和配置于这两个层5、7间的中间层6这三个层构成。因此，无论热熔接性树脂层4仅由密封层(单层)7构成或是由多层构成，密封层7均被配置为包装材料1的热熔接性树脂层4的最内层。

此处，以下也将构成热熔接性树脂层4的上述聚烯烃系薄膜称为“热熔接性树脂薄膜”。

在热熔接性树脂层4如第1实施方式那样由单层构成的情况下，热熔接性树脂薄膜由单层薄膜形成。在热熔接性树脂层4如第2实施方式那样由两个层构成的情况下，热熔接性树脂薄膜由双层薄膜形成。在热熔接性树脂层4如第3实施方式那样由三个层构成的情况下，热熔接性树脂薄膜由三层薄膜形成。这样的多层薄膜能够通过共挤出而形成。

在热熔接性树脂薄膜由单层薄膜形成的情况下，热熔接性树脂层4整体形成了密封层7。在热熔接性树脂薄膜由双层薄膜形成的情况下，双层薄膜中的配置于包装材料1的内表面1a侧的薄膜形成热熔接性树脂层4的密封层7，配置于金属箔层3侧的薄膜形成热熔接性树脂层4的层压层5。在热熔接性树脂薄膜由三层薄膜形成的情况下，三层薄膜中的配置于包装材料1的内表面1a侧的薄膜形成热熔接性树脂层4的密封层7，配置于金属箔层3侧的薄膜形成热熔接性树脂层4的层压层5，配置于这两个薄膜之间的薄膜形成热熔接性树脂层4的中间层6。

另外，在热熔接性树脂薄膜由三层薄膜形成的情况下，层压层5与中间层6与密封层7的厚度比没有限定，可以优选为1～1.5:7～8:1～1.5。

热熔接性树脂薄膜的熔点没有限定，可以优选在100℃～200℃的范围内。

另外，为了提高热熔接性树脂层4的热封性、耐层离(delamination)性、电绝缘性等，密封层7及层压层5优选由乙烯-丙烯无规共聚物(rPP)形成，中间层6优选由乙烯-丙烯嵌段共聚物(bPP)或聚丙烯均聚物(hPP)形成。

热熔接性树脂层4中，优选至少密封层7含有抗粘连材料(AB材料)及表面粗糙化材料中的至少一者。

AB材料由平均粒径在0.05μm以上5μm以下的范围内的微粒形成。具体而言，作为AB材料，可使用二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、碳酸钡、氧化钛、硅酸铝、滑石、高岭土、丙烯酸树脂珠、聚乙烯树脂珠等微粒。

在热熔接性树脂薄膜由多层薄膜形成的情况下，特别是优选在密封层7中含有AB材料。

含有AB材料的层(密封层7等)中的AB材料的质量添加率(质量含有率)没有限定，可以优选在500质量ppm～3500质量ppm的范围内。

表面粗糙化材料由平均粒径在大于5μm且为20μm以下的范围内的粒子形成。具体而言，作为表面粗糙化材料，可使用二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、碳酸钡、氧化钛、硅酸铝、滑石、高岭土、丙烯酸树脂珠、聚乙烯树脂珠等粒子。

在热熔接性树脂薄膜由多层薄膜形成的情况下，特别是优选在密封层7中含有表面粗糙化材料。

含有表面粗糙化材料的层(密封层7等)中的表面粗糙化材料的质量添加率(质量含有率)没有限定，可以优选在500质量ppm～5000质量ppm的范围内。

此外，含有表面粗糙化材料的层(密封层7等)的厚度优选在5μm～20μm的范围内。通过使该层的厚度为5μm以上，从而能够可靠地抑制表面粗糙化材料从该层的脱落。通过使该层的厚度为20μm以下，从而能够可靠地获得因含有表面粗糙化材料而产生的表面粗糙化效果。

热熔接性树脂层4中，优选至少在密封层7中添加润滑剂。通过添加润滑剂，能够可靠地将包装材料1的内表面1a的滑动性调整至优选范围内。

作为润滑剂，可使用饱和脂肪酸酰胺(例如：月桂酰胺、棕榈酰胺、硬脂酰胺、山嵛酰胺、羟基硬脂酰胺)、不饱和脂肪酸酰胺(例如：油酸酰胺、芥酸酰胺)、取代酰胺(例如：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)、羟甲基酰胺(例如：羟甲基硬脂酰胺)、饱和脂肪酸双酰胺(例如：亚甲基双硬脂酰胺、亚乙基双癸酰胺、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’-二硬脂基己二酰胺、N,N’-二硬脂基癸二酰胺)、不饱和脂肪酸双酰胺(例如：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’-二油烯基己二酰胺、N,N’-二油烯基癸二酰胺)、脂肪酸酯酰胺(例如：硬脂酰胺硬脂酸乙酯)、芳香族系双酰胺(例如：间亚二甲苯基双硬脂酰胺、间亚二甲苯基双羟基硬脂酰胺、N,N’-二硬脂基间苯二甲酰胺)等。

作为这些润滑剂，特别是优选使用脂肪酸酰胺系润滑剂(即，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、脂肪酸酯酰胺等)。

密封层7中的脂肪酸酰胺系润滑剂的质量添加率(以下也称为“润滑剂添加率”)优选在500质量ppm～3000质量ppm的范围内。其原因如下所述。

通过使润滑剂添加率为500质量ppm以上，从而能够可靠地在包装材料1的内表面1a获得良好的滑动性。通过使润滑剂添加率为3000质量ppm以下，从而能够可靠地降低包装材料1的内表面1a上的润滑剂的渗出量，因此，能够可靠地抑制由在包装材料1的内表面1a析出的白色粉状润滑剂(以下也称为“白粉”)导致的模具、生产线的污染。

对于润滑剂添加率，特别优选的下限为600质量ppm，特别优选的上限为2500质量ppm。

在热熔接性树脂薄膜由多层薄膜形成的情况下，层压层5中的润滑剂添加率优选设定为密封层7中的润滑剂添加率的0～1/2倍。另外，在多层薄膜包含中间层6的情况下，中间层6中的润滑剂添加率优选设定为密封层7中的润滑剂添加率的2倍左右。

具体而言，润滑剂添加率优选设定在以下的范围内。

·层压层5中的润滑剂添加率：0质量ppm～1500质量ppm

·中间层6中的润滑剂添加率：1000质量ppm～6000质量ppm

·密封层7中的润滑剂添加率：500质量ppm～3000质量ppm。

在包装材料1的内表面(即，热熔接性树脂层4的表面)1a析出的白粉的析出量没有限定，可以优选在0.1μg/cm²～1μg/cm²的范围内。通过使白粉的析出量为0.1μg/cm²以上，从而能够可靠且良好地调整包装材料1的内表面1a的滑动性。通过使白粉的析出量为1μg/cm²以下，从而能够可靠地抑制由白粉导致的模具、生产线的污染。

包装材料1的热熔接性树脂层4的马氏硬度HMs设定在15N/mm²～25N/mm²的范围内。以下参照图6及7说明其原因。

图6及7中，在拉深加工装置40中具备的模具41的阴模42上以使其内表面1a为上侧的方式配置有包装材料1。因此，包装材料1的上表面为包装材料1的内表面1a。并且，包装材料1的外周侧的部分以其最外周部凸出的方式，被防褶皱板45从上侧按压，因此，在包装材料1中的被防褶皱板45按压的部分11(将该部分称为包装材料1的“被按压部11”)的上表面与包装材料1中的凸出于防褶皱板45的外周侧的部分12(将该部分称为包装材料1的“凸出部12”)的上表面之间产生层差S。在该状态下，通过使模具41的冲头43下降，从而包装材料1被冲头43在阴模42内按压变形为容器状。此时，包装材料1的被按压部11被引入阴模42内。

在HMs小的情况下，如图6所示，层差S变大。因此，包装材料1的被按压部11被引入阴模42内时的阻力大，包装材料1的成型加工性下降。

在HMs大的情况下，如图7所示，层差S变小。因此，包装材料1的被按压部11被引入阴模42内时的阻力小。由此，在包装材料1的成型加工时，包装材料1的按压部11被顺畅地引入阴模42内，能够进行良好的成型加工。

通过使HMs为15N/mm²以上，从而如图7所示，层差S变小。因此，能够对包装材料1良好地进行成型加工，即包装材料1的成型加工性高。特别优选的HMs的下限为16N/mm²。

若HMs大于25N/mm²，则层差S进一步变小，但在包装材料1中，热熔接性树脂层4对金属箔层3的变形的追随性下降。其结果是，在包装材料1的成型加工时，在包装材料1经受严格成型加工的模具41的角部及阴模42的肩部42a处，热熔接性树脂层4不能追随金属箔层3的变形，容易发生金属箔层3/热熔接性树脂层4之间的层离(层间剥离)、金属箔层3的颈缩(局部地壁厚减少)。在HMs为25N/mm²以下的情况下，这样的缺陷的发生被抑制，包装材料1具有高的成型加工性。特别优选的HMs的上限为21N/mm²。

HMs根据热熔接性树脂薄膜中的树脂的条件(例如：种类、熔点、熔体流动速率(MFR)、分子量、添加剂)、薄膜的制膜条件(例如：膜厚、拉伸程度、挤出温度、卷绕速度(加工速度)、冷却辊温度、气刀风量、退火条件(温度·时间))等而变化，因此，能够适宜地对这些条件进行研究而将HMs设定在15N/mm²～25N/mm²的范围内。

例如，通过将能够对热熔接性树脂薄膜进行充分骤冷的制膜条件根据该薄膜中的树脂的条件进行调整，从而能够将HMs设定在15N/mm²～25N/mm²的范围内。具体而言，例如在对HMs高的热熔接性树脂薄膜进行制膜的情况下，在热熔接性树脂薄膜的制膜时，通过加快薄膜的骤冷速度，从而在薄膜中在最初生成较多的微晶体，提高晶体密度。由此，能够对HMs高的热熔接性树脂薄膜进行制膜。

作为薄膜的骤冷方法，可举出：将冷却辊温度设定为低于(例如，低10℃～30℃)通常的冷却辊温度(例如，40℃)；降低薄膜的卷绕速度；将气刀设为ON等。并且，也可以组合两种以上这些骤冷方法来进行薄膜的骤冷。需要说明的是，将气刀设为ON是指使气刀运行，即，使气刀风量为比零大的规定风量，将气刀设为OFF是指不使气刀运行，即，使气刀风量为零。以下也相同。

此处，HMs是使用玻氏压头作为压头，并且基于ISO14577(仪器化压入试验)测定的值。

HMs也称为根据负荷试验力-压入深度曲线(负荷曲线)的梯度求出的马氏硬度。本实施方式中，使用棱间角为115°的玻氏压头，在包装材料1的热熔接性树脂层4的表面将玻氏压头压入至热熔接性树脂层4的厚度的1/10厚度时的负荷试验力-压入深度曲线中，将从最大负荷试验力Pmax的50％值(此时的位移h50)至90％值(此时的位移h90)的压入深度与负荷试验力的平方根成比例的斜率设为M时，HMs由下式(1)算出。

HMs＝1/(26.43×M²)…式(1)。

包装材料1的内表面1a的动摩擦系数优选在0.02～0.3的范围内。其原因如下所述。

通过使包装材料1的内表面1a的动摩擦系数为0.02以上，从而能够可靠地抑制将包装材料1卷绕成卷材状时的包装材料1的卷绕偏移，能够可靠地抑制包装材料1在沿着包装壳体20的生产线的传送带上的意外的蛇行。更优选的动摩擦系数的下限为0.05。

通过使包装材料1的内表面1a的动摩擦系数为0.3以下，从而包装材料1的内表面1a的滑动性高，因此，包装材料1的成型加工性提高。更优选的动摩擦系数的上限为0.25。

以上对本发明的一些实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种变更。

例如上述实施方式中，在包装材料1中，金属箔层3与热熔接性树脂层4介由内侧粘接剂层8a而被彼此粘接，但在本发明中，除此以外，例如也可以将这两个层3、4以不介由内侧粘接剂层8a的方式粘接。

另外，本发明中，利用包装材料进行包装的蓄电设备的主体并不限定于锂离子二次电池等各种电池的电池主体，除此以外，例如也可以为各种电容的电容主体等。

实施例

以下示出本发明的具体的实施例及比较例。但是，本发明并不限定于下述实施例。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

1.聚烯烃系薄膜的制造

作为构成包装材料1的热熔接性树脂层4的聚烯烃系薄膜(以下也称为“热熔接性树脂薄膜”)，通过以下的方法制造了单层CPP薄膜和三层共挤出CPP薄膜。

(1)单层CPP薄膜

实施例7、比较例3、4中，在hPP或rPP中添加规定量的AB材料、表面粗糙化材料及润滑剂，通过调整制膜条件(卷绕速度、气刀ON/OFF、及冷却辊温度)来制造马氏硬度HMs不同的厚度为25μm及30μm的单层CPP薄膜。

该CPP薄膜中，分别使用二氧化硅微粒、碳酸Ca(碳酸钙)微粒或氧化铝微粒作为AB材料，使用HDPE(高密度聚乙烯)珠或丙烯酸树脂珠作为表面粗糙化材料，以及使用芥酸酰胺作为润滑剂。将其详情示于表1及2。

需要说明的是，表1及2中，AB材料的添加率、表面粗糙化材料的添加率及润滑剂的添加率均表示质量添加率(质量含有率)。以下也相同。

另外，将制造该CPP薄膜时的制膜条件(卷绕速度、气刀ON/OFF、及冷却辊温度)示于表3。

(2)三层共挤出CPP薄膜

实施例1～6、比较例1、2中，将bPP作为中间层6，将rPP或/及hPP作为密封层7及层压层5，在各层中添加规定量的AB材料、表面粗糙化材料或/及润滑剂，通过调整制膜条件(卷绕速度、气刀ON/OFF、及冷却辊温度)来制造马氏硬度HMs不同的厚度为40μm及80μm的三层共挤出CPP薄膜。

该CPP薄膜中，分别使用二氧化硅微粒或碳酸钙(碳酸Ca)微粒作为AB材料，使用HDPE珠作为表面粗糙化材料，以及使用芥酸酰胺作为润滑剂。将其详情示于表1及2。

另外，将制造该CPP薄膜时的制膜条件(卷绕速度、气刀ON/OFF、及冷却辊温度)示于表3。

2.包装材料的制造

在厚度为40μm的铝箔(金属箔层3)(材质：A8021-O)的内外两面分别形成化学转化处理皮膜(厚度：0.05μm)作为基底层3a。该化学转化处理皮膜的形成通过下述方式进行：将由磷酸、聚丙烯酸(丙烯酸系树脂)、铬(III)盐化合物、水及醇形成的化学转化处理液涂布于铝箔的两面后，于180℃进行干燥。化学转化处理皮膜的铬附着量在铝箔的一面为5mg/m²。

接下来，在上述的化学转化处理完毕的铝箔的一面(外表面)上，介由作为外侧粘接剂层8b的2液固化型氨基甲酸酯系粘接剂层(厚度：3μm)而干式层压(贴合)作为基材层2的厚度为25μm的双轴拉伸尼龙6(ONy)薄膜。

接下来，在上述的单层CPP薄膜的外表面或上述的三层共挤出CPP薄膜的层压层5的外表面上，介由作为内侧粘接剂层8a的2液固化型粘接剂层(厚度：2μm)而叠合上述的干式层压后的铝箔的另一面(内表面)，夹入橡胶夹持辊与已加热至100℃的层压辊之间进行压接，由此进行干式层压，然后，通过于40℃老化7～10天来制造评价用包装材料1。

需要说明的是，上述的单层CPP薄膜的外表面及上述的三层共挤出CPP薄膜的层压层5的外表面在上述的干式层压后的铝箔的另一面(内表面)被叠合于该外表面之前进行了电晕处理。另外，关于作为内侧粘接剂层8a的2液固化型粘接剂层的粘接剂，使用了马来酸改性聚丙烯树脂与异氰酸酯的2液固化型粘接剂。

3.评价

对上述评价用包装材料1进行了热熔接性树脂层4的马氏硬度HMs、动摩擦系数、成型加工性试验、及白粉擦去试验。将其结果示于表4。

HMs及动摩擦系数的测定方法，以及成型加工性试验及白粉擦去试验的方法如下所述。

<马氏硬度HMs>

在载玻片上涂布1滴东亚合成株式会社制的瞬间粘接剂“Aron Alpha(注册商标)”，介由该瞬间粘接剂将从评价用包装材料1采集的试样片的外表面1b、即基材层2的表面粘接固定于载玻片。接下来，将试样片的内表面1a、即热熔接性树脂层4(密封层7)的表面作为测定面，基于ISO14577，使用玻氏压头测定HMs。该测定至少进行5次，将其测定值的算术平均值作为HMs的值。

该测定中使用的装置及软件名如下所述，通过该软件算出HMs。

·测定装置：动态超显微硬度计DUH-211(株式会社岛津制作所制)

·软件：SHIMAZU DUH Application Version2.20。

另外，其测定条件如下所述。

·玻氏压头：棱间角115.0°三角锥金刚石压头

·测定温度：23℃

·测定相对湿度：60％RH

·负荷速度：2.6648mN/s

·最大压入深度：热熔接性树脂层4的厚度的10％(例如：厚度为80μm的热熔接性树脂薄膜(热熔接性树脂层4)的情况下，最大压入深度为8μm)

此处，玻氏压头对热熔接性树脂层4的表面的最大压入深度为热熔接性树脂层4的厚度的10％，因此，详细而言，通过该测定得到的HMs是热熔接性树脂层4中的从其表面至厚度(深度)10％的表层部的值。

<动摩擦系数>

对于从评价用包装材料1采集的试样片的内表面1a、即热熔接性树脂层4(密封层7)的表面，使用株式会社东洋精机制作所制的摩擦测定器TR型，依照JIS K7125：1999测定动摩擦系数。该测定至少进行3次，将其测定值的算术平均值作为动摩擦系数的值。

<成型加工性试验>

使用AMADA株式会社制的加压成型机(产品编号：TP-25C-X2)，以20spm的成型加工速度，利用拉深加工装置将从评价用包装材料1采集的试样原板深拉深成型加工成纵55mm×横35mm×深度4mm～8mm的长方体容器状。然后，在所得到的深拉深成型加工品的角部，利用透射光通过目视确认有无产生针孔，调查不产生针孔的最大成型加工深度，对包装材料的成型加工性进行评价。其评价基准如下所述。需要说明的是，将◎和○视为成型加工性试验的合格。

◎：最大成型加工深度为7mm以上

○：最大成型加工深度为5mm以上且小于7mm

×：最大成型加工深度小于5mm。

<白粉擦去试验>

用黑布擦拭从评价用包装材料1采集的纵200mm×横100mm的长方形状的试样片的内表面1a的整体、即热熔接性树脂层4(密封层7)的表面的整体，通过目视评价白粉向擦拭后的黑布的附着状态。其评价基准如下所述。

○：几乎没有白粉的附着

△：确认到少量白粉的附着

×：白粉的附着多。

由表4的“成型加工性”栏可知，在实施例1～7的情况下，成型加工性良好。因此，能够确认到，在包装材料的热熔接性树脂层(详细而言，包装材料的热熔接性树脂层中的从其表面至厚度10％的表层部)的HMs在15N/mm²～25N/mm²的范围内的情况下，包装材料具有高的成型加工性。

本申请主张在2022年6月8日提出申请的日本专利申请的特愿2022-93211号、以及在2023年5月8日提出申请的日本专利申请的特愿2023-76574号的优先权，其公开内容直接构成本申请的一部分。

在此所使用的术语及表述是用于进行说明，而不用于进行限定性解释，也不排除在此示出且记述的特征事项的任何等同物，应当理解，也允许本发明的权利要求范围内的各种变形。

产业上的可利用性

本发明能够用于电池(例如：锂离子二次电池、全固体电池)、电容(例如：双电层电容器、锂离子电容器)等蓄电设备用的包装材料等。

Claims (5)

1.蓄电设备用包装材料，其由以层叠状具备金属箔层、设置于所述金属箔层的外表面侧的基材层、和设置于所述金属箔层的内表面侧的热熔接性树脂层的层叠材料形成、且所述热熔接性树脂层被配置于内表面，

所述热熔接性树脂层由聚烯烃系薄膜形成，

使用玻氏压头测定的所述热熔接性树脂层的马氏硬度HMs在15N/mm²～25N/mm²的范围内。

2.如权利要求1所述的蓄电设备用包装材料，其内表面的动摩擦系数在0.02～0.3的范围内。

3.如权利要求1或2所述的蓄电设备用包装材料，其中，所述聚烯烃系薄膜由至少一层薄膜形成，

在所述至少一层薄膜中，形成包装材料的内表面的薄膜含有500质量ppm～3000质量ppm的脂肪酸酰胺系润滑剂。

4.蓄电设备用包装壳体，其具备权利要求1～3中任一项所述的包装材料的深拉深成型加工品或拉伸成型加工品作为包装壳体结构部件。

5.蓄电设备，其中，在权利要求4所述的蓄电设备用包装壳体内收纳有蓄电设备主体。