CN117529845A - 蓄电装置用封装材料 - Google Patents
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Abstract
一种蓄电装置用封装材料,具备依次具有基材层、第一粘接层、阻隔层、第二粘接层、以及密封层的层叠结构,第一粘接层和第二粘接层当中的至少一者包含氨基甲酸酯系化合物和脲系化合物,氨基甲酸酯系化合物是多元醇树脂与多官能异氰酸酯化合物的反应产物,脲系化合物是胺系化合物和胺衍生物当中的至少一者与多官能异氰酸酯化合物的反应产物,在第一粘接层和第二粘接层当中包含氨基甲酸酯系化合物和脲系化合物的层中,当将通过红外光谱法测定的1700~1800cm‑1的红外线吸收光谱峰强度设为A、并将1600~1660cm‑1的红外线吸收光谱峰强度设为B时,由下式(1)定义的X满足0.1≤X≤7.0。
Description
技术领域
本公开涉及蓄电装置用封装材料。
背景技术
作为蓄电装置,已知有(例如)锂离子电池、镍氢电池及铅蓄电池等二次电池、以及双电层电容器等电化学电容器。由于便携设备的小型化或设置空间的限制等,要求蓄电装置进一步小型化,因此能量密度高的锂离子电池备受关注。作为锂离子电池所使用的封装材料,逐渐使用重量轻、散热性高且能够以低成本制作的多层膜。
将上述多层膜用于封装材料的锂离子电池称为层压型锂离子电池。通过使封装材料覆盖电池内容物(正极、隔板、负极、电解液等),防止水分向内部浸入。层压型的锂离子电池例如可以通过以下方法制造:在封装材料的一部分中通过冷成型形成凹部,将电池内容物容纳于该凹部内,并将封装材料的其余部分折回并用热封来密封边缘部分(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-101765号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,作为锂离子电池的下一代电池,正在进行被称为全固态电池的蓄电装置的研究开发。全固态电池具有不使用有机电解液而使用固体电解质作为电解物质的特征。锂离子电池不能在高于电解液的沸点温度(80℃左右)的温度条件下使用,与此相对,全固态电池可以在超过100℃的温度条件下使用,并且能够通过在高温条件下(例如100~150℃)工作来提高锂离子的传导率。
但是,在使用如上所述的层叠体作为封装材料来制造层压型的全固态电池的情况下,由于封装材料的耐热性不足,在封装材料的层间(特别是,基材层或密封层与阻隔层之间)发生分层,从而全固态电池的封装体的密封性可能变得不充分。
另外,当为了制造层压型的全固态电池而在封装材料上形成深的凹部时,封装材料有可能发生断裂。
本公开的一个方面是鉴于上述课题而完成的,目的在于提供一种耐热性和深冲成型性优异的封装材料。
用于解决课题的手段
本公开的一个方面为一种蓄电装置用封装材料,具备依次具有基材层、第一粘接层、阻隔层、第二粘接层、以及密封层的层叠结构,第一粘接层和第二粘接层当中的至少一者包含氨基甲酸酯系化合物和脲系化合物,氨基甲酸酯系化合物是多元醇树脂与多官能异氰酸酯化合物的反应产物,脲系化合物是胺系化合物和胺衍生物当中的至少一者与多官能异氰酸酯化合物的反应产物,在第一粘接层和第二粘接层当中包含氨基甲酸酯系化合物和脲系化合物的层中,当将通过红外光谱法测定的1700~1800cm-1的红外线吸收光谱峰强度设为A、将1600~1660cm-1的红外线吸收光谱峰强度设为B时,由下式(1)定义的X满足0.1≤X≤7.0。
X={B/(A+B)}×100…(1)
上述封装材料的耐热性和成型性优异。关于产生这种效果的理由,本发明人认为如下。即,脲系化合物中所含的脲基通常内聚能较高。因此,包含脲系化合物的粘接层即使在高温环境下或成型时施加应力的情况下也难以发生内聚破坏。
另外,脲基具有活性氢。通过活性氢,在包含脲系化合物的粘接层与粘接对象的面的界面处生成氢键。而且,通过生成的氢键,该界面的密合力变高。因此,粘接层即使在高温环境下或成型时施加应力的情况下也难以剥离。
此外,粘接层进一步包含柔软性比脲系化合物高且耐热性较高的氨基甲酸酯系化合物,从而对粘接层赋予柔软性。赋予了柔软性的粘接层可以缓和由高温环境下的基材层的热收缩等产生的应力和成型时产生的应力。因此,抑制了粘接层的内聚破坏。
而且,进一步,通过使使用来自氨基甲酸酯系化合物的羰基的1700~1800cm-1的红外线吸收光谱峰强度和来自脲系化合物的脲基的1600~1660cm-1的红外线吸收光谱峰强度求出的X为0.1以上,脲系化合物的脲基发挥更高的内聚力。因此,粘接层更难以发生内聚破坏,变得更难以剥离。另外,通过使上述X为7以下,抑制了粘接层的过度固化。由此对粘接层赋予高柔软性,粘接层能够缓和更强的应力。结果,上述封装材料的耐热性和深冲成型性优异。
另外,上述封装材料的初始密合性也优异。
在一个方式中,胺系化合物和胺衍生物可以包含潜伏性固化剂。
在一个方式中,当将多元醇树脂中所含的羟基的数量设为C、将多官能异氰酸酯化合物中所含的异氰酸酯基的数量设为D、将胺系化合物和胺衍生物中所含的与异氰酸酯基反应形成脲键的氮原子的数量设为E时,由下式(2)定义的Y满足5.0<Y<60,由下式(3)定义的Z满足0.1≤Z≤10.0。
Y=D/C…(2)
Z=E/(D-C)…(3)
通过使上述Y超过5.0,与胺系化合物和胺衍生物反应的异氰酸酯基的数量成为足够的量。另外,通过使上述Y小于60,可以抑制由胺系化合物和胺衍生物与多官能异氰酸酯化合物反应而可能产生的空隙,从而倾向于可以抑制固化不良。另外,通过使上述Z为0.1以上,胺系化合物和胺衍生物与多官能异氰酸酯化合物的反应率提高,另外,存在于粘接层中的脲系化合物的比率变高。另外,由于一定量的未反应的胺化合物和胺衍生物残留在粘接层中,未反应的胺化合物和胺衍生物中的活性氢等极性官能团与粘接层中的极性官能团形成氢键等分子间相互作用,从而密合性倾向于提高。通过使Z为10.0以下,可以抑制产生成为耐热性和成型性降低的原因的密合阻碍的量的未反应的胺化合物和胺衍生物残留在粘接层中。结果,上述封装材料的初始密合性、耐热性及成型可靠性变得更优异。
在一个方式中,多元醇树脂可以是选自由聚酯多元醇和聚碳酸酯二醇组成的组中的至少1种多元醇。由此,上述封装材料的耐热性和深冲成型性变得更优异。
在一个方式中,多官能异氰酸酯化合物可以是选自由脂环式多官能异氰酸酯化合物的多聚体和包含芳香环的多官能异氰酸酯化合物的多聚体组成的组中的至少1种。由此,上述封装材料的初始密合性、耐热性及深冲成型性变得更优异。
作为产生这样的效果的理由,在使用脂环式多官能异氰酸酯化合物的多聚体作为多官能异氰酸酯化合物的情况下,据认为是因为,由于体积大的分子结构,分子链与分子链的连接即使在高温环境下也难以解开。另外,在使用包含芳香环的多官能异氰酸酯化合物的多聚体作为多官能异氰酸酯化合物的情况下,据认为是因为,除了耐热性较好以外,来自芳香环的分子间相互作用也起作用。
本公开的另一个方面可以是用于全固态电池。由于本公开的一个方面涉及的封装材料的耐热性和深冲成型性优异,因此适合全固态电池用途。
发明的效果
根据本公开的一个方面,能够提供耐热性和深冲成型性优异的封装材料。
附图说明
[图1]是本公开的一个实施方式涉及的蓄电装置用封装材料的示意性剖面图。
[图2]是示出使用本公开的一个实施方式涉及的蓄电装置用封装材料得到的压花型封装材料的图,(a)是其透视图,(b)是沿着(a)所示的压花型封装材料的b-b线的纵剖面图。
[图3]是示出使用本公开的一个实施方式涉及的蓄电装置用封装材料制造二次电池的工序的透视图,(a)示出准备蓄电装置用封装材料的状态,(b)示出准备被加工成压花型的蓄电装置用封装材料和电池元件的状态,(c)示出将蓄电装置用封装材料的一部分折回并使端部熔融的状态,(d)示出将折回的部分的两侧向上方折回的状态。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的优选实施方式进行详细地说明。需要说明的是,在附图中,对相同或相当部分标注相同的符号,并省略重复的说明。
[蓄电装置用封装材料]
图1是示意性地表示本公开的蓄电装置用封装材料的一个实施方式的剖面图。如图1所示,本实施方式的封装材料(蓄电装置用封装材料)10是层叠以下层得到的层叠体:基材层11、设置在该基材层11的一个面侧的第一粘接层12、设置在该第一粘接层12的与基材层11相反一侧且两面具有防腐蚀处理层14a、14b的阻隔层13、设置在该阻隔层13的与第一粘接层12相反一侧的第二粘接层15、以及设置在该第二粘接层15的与阻隔层13相反一侧的密封层16。这里,防腐蚀处理层14a设置在阻隔层13的第一粘接层12侧的面上,防腐蚀处理层14b设置在阻隔层13的第二粘接层15侧的面上。在封装材料10中,基材层11是最外层,密封层16是最内层。即,封装材料10以基材层11朝向蓄电装置的外部侧、密封层16朝向蓄电装置的内部侧来使用。以下,对各层进行说明。
<基材层11>
基材层11发挥以下作用:在制造蓄电装置时的密封工序中赋予耐热性,并且在成型加工或流通时抑制可能产生的针孔。特别是,在用于大型蓄电装置的封装材料等的情况下,还可以赋予耐擦伤性、耐化学品性、绝缘性等。
基材层11的熔解峰值温度优选高于密封层16的熔解峰值温度。通过使基材层11的熔解峰值温度高于密封层16的熔解峰值温度,可以抑制由于热封时基材层11(外侧的层)熔解而导致外观变差。在密封层16为多层结构的情况下,密封层16的熔解峰值温度是指熔解峰值温度最高的层的熔解峰值温度。基材层11的熔解峰值温度优选为290℃以上、更优选为290~350℃。作为可用作基材层11且具有上述范围内的熔解峰值温度的树脂膜,可以列举出:尼龙膜、PET膜、聚酰胺膜、聚苯硫醚膜(PPS膜)、聚酰亚胺膜、聚酯膜等。熔解峰值温度是指根据JIS K7121-1987中记载的方法求出的值。
作为基材层11,可以使用市售的膜,也可以通过涂布(涂布液的涂布和干燥)来形成基材层11。需要说明的是,基材层11可以是单层结构,也可以是多层结构,也可以通过涂布热固性树脂来形成。另外,基材层11例如可以包含各种添加剂(例如阻燃剂、增滑剂、防粘连剂、抗氧化剂、光稳定剂、增粘剂等)。
基材层11的熔解峰值温度T11与密封层16的熔解峰值温度T16之差(T11-T16)优选为20℃以上。通过使该温度差为20℃以上,可以进一步充分地抑制由热封引起的封装材料20的外观的劣化。基材层11的厚度优选为5~50μm、更优选为12~30μm。
<第一粘接层12和第二粘接层15>
以下,分别对第一粘接层12和第二粘接层15进行详细描述。
(第一粘接层12)
第一粘接层12是将设置有防腐蚀处理层14a的阻隔层13与基材层11粘接在一起的层。第一粘接层12具有用于将基材层11与阻隔层13牢固地粘接在一起所需的粘接力,并且还具有用于抑制在成型时阻隔层13因基材层11而断裂的追随性。需要说明的是,追随性是这样的性质:即使部件因伸缩等而发生变形,第一粘接层12也不会剥离而是保留在部件上。
作为形成第一粘接层12的粘接成分,例如可以列举出:氨基甲酸酯系化合物、脲系化合物、环氧系化合物、有机硅系化合物、以及氧化铝和二氧化硅等无机系氧化物等。这些化合物可以单独使用1种或者2种以上组合使用。脲系化合物是通过使胺系化合物和胺衍生物与多官能异氰酸酯化合物反应而得到的。氨基甲酸酯系化合物是通过使多元醇树脂与多官能异氰酸酯化合物反应而得到的。
胺系化合物是分子内具有氨基的化合物。这里,氨基是指-NH2、-NHR、-NR2。其中,R表示烷基和芳基。胺衍生物是衍生自胺系化合物且分子内不具有氨基的化合物。
胺系化合物和胺衍生物可以是显性固化剂,也可以是潜伏性固化剂。潜伏性固化剂是通过外部刺激而被活化以生成能够与异氰酸酯基反应的反应性基团的固化剂。在胺系化合物和胺衍生物为潜伏性固化剂的情况下,适用期倾向于提高。作为外部刺激,例如可以列举出热和湿气。作为潜伏性固化剂,例如可以列举出:咪唑系固化剂、亚胺系固化剂、胺酰亚胺系固化剂、双氰胺系固化剂、芳香族系多胺固化剂、脂肪族系多胺固化剂、聚酰胺胺系固化剂、叔胺盐系固化剂以及噁唑烷系固化剂。其中,作为通过加热而被活化的潜伏性固化剂,例如可以举出:咪唑系固化剂、双氰胺系固化剂、多胺系固化剂及胺酰亚胺系固化剂。作为通过湿气而被活化的潜伏性固化剂,例如可以列举出亚胺系固化剂和噁唑烷系固化剂。由于适用期倾向于进一步提高,因此潜伏性固化剂优选为通过湿气而被活化的潜伏性固化剂。
作为多元醇树脂,例如可以列举出:聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯二醇以及聚丙烯酸多元醇。
作为聚酯多元醇,例如可以列举出通过使一种以上的二羧酸与二醇反应而得的聚酯多元醇。
作为聚醚多元醇,例如可以列举出使环氧乙烷或环氧丙烷与丙二醇、丙三醇及季戊四醇等加成聚合而制造的物质。
作为聚碳酸酯多元醇,例如可以列举出通过使碳酸二苯酯等碳酸二酯与二醇反应而得的聚碳酸酯多元醇。
作为聚丙烯酸多元醇,例如可以列举出至少使含羟基的丙烯酸单体与(甲基)丙烯酸共聚而得到的共聚物。在这种情况下,优选包含来自(甲基)丙烯酸的结构单元作为主要成分。作为含羟基的丙烯酸单体,例如可以列举出(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸2-羟丙酯。
多官能异氰酸酯化合物含有多个异氰酸酯基,并发挥对上述胺系树脂或多元醇进行交联的作用。多官能异氰酸酯化合物可以单独使用1种或2种以上组合使用。作为多官能异氰酸酯化合物,例如可以列举出:脂肪族多官能异氰酸酯化合物、脂环式多官能异氰酸酯化合物以及具有芳香环的多官能异氰酸酯化合物。
作为脂肪族多官能异氰酸酯化合物,例如可以列举出六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、苯二甲基二异氰酸酯(XDI)等。作为脂环式多官能异氰酸酯化合物,可以列举出异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等。作为具有芳香环的多官能异氰酸酯化合物,可以列举出甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)等。多官能异氰酸酯化合物可以使用这些化合物的多聚体(例如,三聚体),具体而言,可以使用加成物体、缩二脲体、异氰脲酸酯体等。
从提高适用期的观点来看,多官能异氰酸酯化合物的异氰酸酯基可以与封端剂键合。作为封端剂,例如可以列举出甲基乙基酮肟(MEKO)等。封端剂从多官能异氰酸酯化合物的异氰酸酯基上脱离的温度可以为50℃以上,从进一步提高适用期来看,优选为60℃以上。封端剂从多官能异氰酸酯化合物的异氰酸酯基上脱离的温度可以为140℃以下,从提高封装材料的耐成型卷曲性来看,优选为120℃以下。
为了降低封端剂的解离温度,可以使用使解离温度降低的催化剂。作为这种使解离温度降低的催化剂,例如可以列举出:三亚乙基二胺和N-甲基吗啉等叔胺、以及二月桂酸二丁基锡等金属有机酸盐。
第一粘接层12可以含有硫化氢吸附物质,以能够抑制由存在于封装材料外部的硫化氢所引起的阻隔层13的腐蚀。作为这样的硫化氢吸附物质,例如可以列举出氧化锌和高锰酸钾。在第一粘接层12含有硫化氢吸附物质的情况下,从可以抑制由存在于封装材料外部的硫化氢所引起的阻隔层13的腐蚀来看,相对于第一粘接层12的总量,其含量优选为1~50质量%。
从获得所期望的粘接强度、追随性、以及加工性等的观点来看,第一粘接层12的厚度优选为1~10μm、更优选为2~6μm。
第一粘接层12例如可以通过涂布含有上述成分的组合物而得到。涂布方法可以使用公知的方法,例如可以列举出:直接凹版印刷、逆向凹版印刷(直接、吻式)以及微凹版印刷等。
组合物可以包含溶剂。作为这样的溶剂,例如可以列举出:乙酸乙酯、甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮及醇类。溶剂可以单独使用1种或2种以上组合使用。
(第二粘接层15)
第二粘接层15是将设置有防腐蚀处理层14b的阻隔层13与密封层16粘接在一起的层。
作为形成第二粘接层15的粘接成分,例如可以列举出与第一粘接层12中所列举的相同的粘接成分。
第二粘接层15优选含有硫化氢吸附物质,以能够抑制由从封装材料内部的电池内容物产生的硫化氢所引起的阻隔层13的腐蚀。作为这样的硫化氢吸附物质,可以列举出与第一粘接层12中所列举的相同的硫化氢吸附物质。另外,相对于第二粘接层15的总量,其含量优选为0.1~50质量%。
第二粘接层15通过与第一粘接层12相同的方法得到。
第二粘接层15的厚度优选为1~5μm。由于第二粘接层15的厚度为1μm以上,因此容易获得阻隔层13与密封层16之间的充分的粘接强度。由于第二粘接层15的厚度为5μm以下,因此倾向于可以抑制第二粘接层15产生破裂。
在第一粘接层12和第二粘接层15包含氨基甲酸酯系化合物和脲系化合物的情况下,当将通过红外光谱法测定的1700~1800cm-1的红外线吸收光谱峰强度设为A、并将1600~1660cm-1的红外线吸收光谱峰强度设为B时,由下式(1)定义的X满足0.1≤X≤7.0,从进一步提高初始密合性、耐热性、深冲成型性及成型可靠性来看,优选满足1.5≤X≤4.5,更优选满足2.5≤X≤3.5。
X={B/(A+B)}×100…(1)
红外线吸收光谱峰强度可以通过傅里叶变换红外线(FT-IR)光谱分析法的衰减全反射(ATR:Attenuated Total Reflection)来测定。
优选的是,当将多元醇树脂中所含的羟基的数量设为C、将多官能异氰酸酯化合物中所含的异氰酸酯基的数量设为D、将胺系化合物和胺衍生物中所含的与异氰酸酯基反应而形成脲键的氮原子的数量设为E时,由下式(2)定义的Y满足5.0<Y<60,由下式(3)定义的Z满足0.1≤Z≤10.0。
Y=D/C…(2)
Z=E/(D-C)…(3)
胺系化合物和胺衍生物中所含的与异氰酸酯基反应形成脲键的氮原子例如可以是由-NH2表示的氨基中所含的氮原子、由-NHR表示的氨基中所含的氮原子、咪唑基中所含的有助于反应的1个氮原子。在胺系化合物和胺衍生物为潜伏性固化剂的情况下,与异氰酸酯基反应形成脲键的氮原子还包括通过外部刺激而被活化从而与异氰酸酯基反应形成脲键的氮原子。
从封装材料的初始密合性、耐热性及成型可靠性更优异来看,由上式(2)定义的Y优选超过10、优选小于50、更优选小于40。
从封装材料的初始密合性、耐热性及成型可靠性更优异来看,由上式(3)定义的Z优选为0.5以上、更优选为2.0以上、进一步优选为3.5以上。
第一粘接层12和第二粘接层15可以是这两者都包含氨基甲酸酯系化合物和脲系化合物,也可以是仅其中一者包含氨基甲酸酯系化合物和脲系化合物。从耐热性的观点来看,优选的是,第一粘接层12和第二粘接层15两者均包含氨基甲酸酯系化合物和脲系化合物。
<阻隔层13>
阻隔层13具有防止水分浸入蓄电装置内部的水蒸气阻隔性。另外,阻隔层13具有用于深冲成型的延展性。作为阻隔层13,例如可以使用铝、不锈钢、铜等各种金属箔、或者金属蒸镀膜、无机氧化物蒸镀膜、含碳无机氧化物蒸镀膜、设置有这些蒸镀膜的膜。作为设置有蒸镀膜的膜,例如可以使用铝蒸镀膜和无机氧化物蒸镀膜。这些可以单独使用1种或2种以上组合使用。作为阻隔层13,从质量(比重)、防湿性、加工性及成本方面来看,优选金属箔、更优选铝箔。
作为铝箔,从可以赋予所期望的成型时的延展性的方面来看,可以特别优选使用实施了退火处理的软质铝箔,但是为了进一步赋予耐针孔性和成型时的延展性,更优选使用含铁的铝箔。铝箔中的铁含量在100质量%的铝箔中优选为0.1~9.0质量%、更优选为0.5~2.0质量%(例如,由JIS标准中所说的8021材料、8079材料制成的铝箔)。通过使铁含量为0.1质量%以上,可以得到具有更优异的耐针孔性和延展性的封装材料10。通过使铁含量为9.0质量%以下,可以得到柔软性更优异的封装材料10。
为了得到所期望的耐电解液性,例如优选对阻隔层13中使用的金属箔实施脱脂处理。另外,为了简化制造工序,作为上述金属箔,优选表面未被蚀刻的金属箔。其中,对于阻隔层13中使用的金属箔,在赋予耐电解液性这一方面,优选使用实施了脱脂处理的铝箔。在对铝箔进行脱脂处理的情况下,可以仅对铝箔的单面实施脱脂处理,也可以对两面实施脱脂处理。作为上述脱脂处理,例如可以使用湿式脱脂处理或干式脱脂处理,但是从简化制造工序的观点来看,优选干式脱脂处理。
作为上述干式脱脂处理,例如可以列举出以下方法:在对金属箔进行退火处理的工序中,通过延长处理时间来进行脱脂处理。即使是在为了软化金属箔而实施退火处理的同时进行脱脂处理的程度,也可以得到充分的耐电解液性。
另外,作为上述干式脱脂处理,可以使用除了上述退火处理以外的处理即火焰处理和电晕处理等处理。此外,作为上述干式脱脂处理,例如可以使用通过向金属箔照射特定波长的紫外线时所产生的活性氧来氧化分解和除去污染物质的脱脂处理。
作为上述湿式脱脂处理,例如可以使用酸脱脂处理、碱脱脂处理等处理。作为上述酸脱脂处理中使用的酸,例如可以使用硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸等无机酸。这些酸可以单独使用1种,也可以2种以上并用。另外,作为碱脱脂处理中使用的碱,例如可以使用蚀刻效果高的氢氧化钠。另外,可以使用配合有弱碱系的材料和表面活性剂等的材料来进行碱脱脂处理。上述说明的湿式脱脂处理例如可以通过浸渍法、喷涂法来进行。
从阻隔性、耐针孔性以及加工性方面来看,阻隔层13的厚度优选为9~200μm、更优选为15~150μm、进一步优选为15~100μm。通过使阻隔层13的厚度为9μm以上,即使通过成型加工施加应力也难以断裂。通过使阻隔层13的厚度为200μm以下,可以减少封装材料的质量增加,从而可以抑制蓄电装置的重量能量密度降低。
<防腐蚀处理层14a、14b>
防腐蚀处理层14a、14b是为了防止构成阻隔层13的金属箔层等的腐蚀而设置在其表面的层。另外,防腐蚀处理层14a起到提高阻隔层13与第一粘接层12的密合力的作用。另外,防腐蚀处理层14b起到提高阻隔层13与第二粘接层15的密合力的作用。防腐蚀处理层14a和防腐蚀处理层14b可以是相同构成的层,也可以是不同构成的层。在本实施方式中,在阻隔层13与第一粘接层12之间、以及阻隔层13与第二粘接层15之间设置防腐蚀处理层,但是也可以仅在阻隔层13与第二粘接层15之间设置防腐蚀处理层。
防腐蚀处理层14a、14b例如可以通过对作为防腐蚀处理层14a、14b的母材的层实施以下处理来形成:脱脂处理、水热转化处理、阳极氧化处理、化学转化处理、涂布具有防腐蚀能力的涂布剂的涂布型的防腐蚀处理或将这些处理组合而得的防腐蚀处理。
上述处理当中脱脂处理、水热转化处理、阳极氧化处理、特别是热水转化处理和阳极氧化处理是利用处理剂使金属箔(铝箔)表面溶解而形成耐腐蚀性优异的金属化合物(铝化合物(勃姆石、耐酸铝))的处理。因此,由于得到从阻隔层13一直到防腐蚀处理层14a、14b形成共连续结构的结构,这样的处理有时也包含在化学转化处理的定义中。
作为脱脂处理,可以列举出酸脱脂、碱脱脂。作为酸脱脂,可以列举出单独使用上述的硫酸、硝酸、盐酸及氢氟酸等无机酸,或者使用将它们混合而得的酸进行酸脱脂的方法。另外,作为酸脱脂,通过使用将一钠二氟化铵等含氟化合物用上述无机酸溶解而得的酸脱脂剂,不仅能够实现阻隔层13的脱脂效果,还能够形成钝态的金属氟化物,在耐氢氟酸性这一点上是有效的。作为碱脱脂,可以列举出使用氢氧化钠等的方法。
作为上述水热转化处理,例如可以使用通过在添加了三乙醇胺的沸水中对阻隔层13进行浸渍处理而得的勃姆石处理。作为上述阳极氧化处理,例如可以使用耐酸铝处理。另外,作为上述化学转化处理,例如可以使用铬酸盐处理、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、钌处理或将它们组合2种以上而得的处理。这些水热转化处理、阳极氧化处理、化学转化处理优选预先实施上述脱脂处理。
需要说明的是,作为上述化学转化处理,不限于湿式法,例如,可以使用将这些处理中使用的处理剂与树脂成分混合并涂布的方法。另外,作为上述防腐蚀处理,在使其效果最大化的同时,从废液处理的观点来看,优选涂布型铬酸盐处理。
作为用于涂布型的防腐蚀处理的涂布剂,可以列举出:含有选自由稀土类元素氧化物溶胶、阴离子性聚合物、阳离子性聚合物组成的组中的至少1种的涂布剂。特别优选使用含有稀土类元素氧化物溶胶的涂布剂的方法。
防腐蚀处理层14a、14b的每单位面积的质量优选在0.005~0.200g/m2的范围内、更优选在0.010~0.100g/m2的范围内。如果为0.005g/m2以上,则容易对阻隔层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,防腐蚀功能也饱和,预计不会有进一步的效果。需要说明的是,在上述内容中,以每单位面积的质量进行了记载,但是如果知道比重的话,也可以根据比重换算厚度。
从防腐蚀功能和作为锚固的功能的方面来看,防腐蚀处理层14a、14b的厚度例如优选为10nm~5μm、更优选为20~500nm。
<密封层16>
密封层16是对封装材料10赋予由热封产生的密封性的层,是在蓄电装置组装时配置在内侧并被热封(热熔接)的层。
作为密封层16,例如可以列举出由丙烯酸系树脂、聚烯烃系树脂或聚酯系树脂构成的膜。从熔点高且进一步提高所得到的封装材料的耐热性来看,密封层16优选为由聚烯烃系树脂或聚酯系树脂构成的膜、更优选为由聚酯系树脂构成的膜。
作为丙烯酸系树脂,例如可以列举出聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)等。这些丙烯酸系树脂可以单独使用1种,也可以2种以上并用。
作为聚烯烃系树脂,例如可以列举出:低密度、中密度及高密度的聚乙烯;乙烯-α-烯烃共聚物;聚丙烯;以及丙烯-α-烯烃共聚物等。作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。
作为聚酯系树脂,例如可以列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等。这些聚酯系树脂可以单独使用1种,也可以2种以上并用。
密封层16可以是单层膜,也可以是多层膜,根据所需要的功能进行选择即可。在密封层16为多层构成的情况下,可以通过共挤出将各层彼此层叠,也可以通过干式层压进行层叠。
密封层16可以含有阻燃剂、增滑剂、防粘连剂、抗氧化剂、光稳定剂及增粘剂等各种添加材料。
密封层16的厚度优选为10~100μm、更优选为20~60μm。通过使密封层16的厚度为10μm以上,可以得到充分的热封强度;通过使其为100μm以下,可以减少水蒸气从封装材料端部的浸入量。
从提高耐热性来看,密封层16的熔解峰值温度优选为200~280℃。
[封装材料的制造方法]
接下来,对封装材料10的制造方法进行说明。需要说明的是,封装材料10的制造方法不限于以下方法。
作为封装材料10的制造方法,例如可以列举出依次实施下述工序S11~S13的方法。
工序S11:在阻隔层13的一个面上形成防腐蚀处理层14a,在阻隔层13的另一个面上形成防腐蚀处理层14b的工序。
工序S12:经由第一粘接层12,将防腐蚀处理层14a的与阻隔层13相反一侧的面与基材层11粘贴在一起的工序。
工序S13:经由第二粘接层15,在防腐蚀处理层14b的与阻隔层13相反一侧的面上形成密封层16的工序。
<工序S11>
在工序S11中,在阻隔层13的一个面上形成防腐蚀处理层14a,在阻隔层13的另一个面上形成防腐蚀处理层14b。防腐蚀处理层14a和14b可以分别单独形成,也可以两者一次性形成。具体而言,例如,通过在阻隔层13的两个面上涂布防腐蚀处理剂(防腐蚀处理层的母材),然后依次进行干燥、固化、烧结,从而一次性形成防腐蚀处理层14a和14b。另外,也可以在阻隔层13的一个面上涂布防腐蚀处理剂,依次进行干燥、固化、烧结以形成防腐蚀处理层14a,然后在阻隔层13的另一个面上同样地形成防腐蚀处理层14b。防腐蚀处理层14a和14b的形成顺序没有特别限制。另外,在防腐蚀处理层14a和防腐蚀处理层14b中可以使用不同的防腐蚀处理剂,也可以使用相同的防腐蚀处理剂。对防腐蚀处理剂的涂布方法没有特别地限定,例如可以使用凹版涂布法、凹版逆向涂布法、辊涂法、逆向辊涂法、模涂法、棒涂法、吻式涂布法、逗号涂布法、小径凹版涂布法等方法。
<工序S12>
在工序S12中,使用形成第一粘接层12的粘接剂,利用干式层压等方法将防腐蚀处理层14a的与阻隔层13相反一侧的面与基材层11粘贴在一起。在工序S12中,为了促进第一粘接层12的粘接性,也可以进行加热处理。从封装材料的耐成型卷曲性优异的方面来看,加热处理时的温度优选为140℃以下。
<工序S13>
在工序S12后,使用形成第二粘接层15的粘接剂,利用干式层压等方法将依次层叠有基材层11、第一粘接层12、防腐蚀处理层14a、阻隔层13及防腐蚀处理层14b的层叠体的防腐蚀处理层14b的与阻隔层13相反一侧的面与密封层16粘贴在一起。在工序S13中,为了促进第二粘接层15的粘接性,也可以进行加热处理。从封装材料的耐成型卷曲性优异的方面来看,加热处理时的温度优选为140℃以下、更优选120℃以下。
通过以上说明的工序S11~S13,得到了封装材料10。需要说明的是,封装材料10的制造方法的工序顺序不限于依次实施上述工序S11~S13的方法。例如,也可以在进行工序S12之后进行工序S11等,适当变更所实施的工序的顺序。
[蓄电装置]
接下来,对具备封装材料10作为容器的蓄电装置进行说明。蓄电装置具备:包含电极的电池元件1、从上述电极延伸出来的引线2、以及容纳电池元件1的容器,上述容器由蓄电装置用封装材料10以密封层16成为内侧的方式形成。上述容器可以以使密封层16彼此相对而将2个封装材料重叠,并对重叠后的封装材料10的周缘部进行热封而得到;另外,也可以将1个封装材料折回而使其重叠,并同样地对封装材料10的周缘部进行热封而得到。引线2被以密封层16为内侧而形成容器的封装材料10夹持并密封。引线2也可以经由极耳密封体而被封装材料10夹持。
本实施方式的封装材料可以在各种蓄电装置中使用。作为这样的蓄电装置,例如可以列举出锂离子电池、镍氢电池、铅蓄电池及全固态电池等二次电池、以及双电层电容器等电化学电容器。本实施方式的封装材料10即使在热封后的高温环境下使用时也能够维持优异的热封性,因此适合于设想在这样的环境中使用的全固态电池用途。
[蓄电装置的制造方法]
接下来,对使用上述封装材料10制造蓄电装置的方法进行说明。需要说明的是,这里,以使用压花型封装材料30制造二次电池40的情况为例进行说明。图2为示出上述压花型封装材料30的图。图3的(a)~(d)为示出使用了封装材料10的单面成型加工电池的制造工序的透视图。作为二次电池40,可以是如下制造的双面成型加工电池:准备压花型封装材料30那样的封装材料2张,并在进行对准调整的同时将它们粘贴在一起。
作为单面成型加工电池的二次电池40例如可以通过以下工序S21~S26来制造。
工序S21:准备封装材料10、包含电极的电池元件1、以及从上述电极延伸出来的引线2的工序。
工序S22:在封装材料10的单面形成用于配置电池元件1的凹部32,以得到压花型封装材料30的工序(参照图3(a)和图3(b))。
工序S23:在压花型封装材料30的成型加工区域(凹部32)中配置电池元件1,以盖部34覆盖凹部32的方式折回压花型封装材料30并使其重叠,以夹持从电池元件1延伸出来的引线2的方式对压花型封装材料30的一边进行热封的工序(参照图3(b)和图3(c))。
工序S24:留下夹持引线2的边以外的一边,对其他边进行热封,然后,从留下的一边注入电解液,并在真空状态下对留下的一边进行热封的工序(参照图3(c))。
工序S25:在电流值、电压值、环境温度等为预定的条件下进行充放电,使其发生化学变化(化学转化)的工序。
工序S26:对除了夹持引线2的边以外的已热封了的边的端部进行切割,向成型加工区域(凹部32)侧弯曲的工序(参照图3(d))。
<工序S21>
在工序S21中,准备封装材料10、包含电极的电池元件1、以及从上述电极延伸出来的引线2。封装材料10基于上述实施方式准备。作为电池元件1和引线2,没有特别限制,可以使用公知的电池元件1和引线2。
<工序S22>
在工序S22中,在封装材料10的密封层16侧形成用于配置电池元件1的凹部32。凹部32的平面形状可以是与电池元件1的形状一致的形状,例如在平面视图中为矩形。凹部32例如通过将具有矩形压力面的按压部件相对于封装材料10的一部分在其厚度方向上进行按压而形成。此外,按压位置、即凹部32形成在比切割成长方形的封装材料10的中央更偏向封装材料10的纵向方向的一个端部的位置。由此,可以将成型加工后未形成凹部32的另一个端部侧折回以作为盖(盖部34)。
作为形成凹部32的方法,更具体而言,可以列举出使用了模具的成型加工(深冲成型)。作为成型方法,可以列举出以下方法:使用以具有封装材料10的厚度以上的间隙的方式配置的阴模和阳模,将阳模与封装材料10一起压入阴模中。通过调节阳模的压入量,可以将凹部32的深度(深冲量)调节到所期望的量。通过在封装材料10中形成凹部32,可以获得压花型封装材料30。该压花型封装材料30例如具有如图2所示的形状。这里,图2(a)为压花型封装材料30的透视图,图2(b)为沿着图2(a)所示的压花型封装材料30的b-b线的纵剖面图。
<工序S23>
在工序S23中,在压花型封装材料30的成型加工区域(凹部32)内配置由正极、隔板以及负极等构成的电池元件1。另外,将从电池元件1延伸出来并分别与正极和负极接合的引线2从成型加工区域(凹部32)向外拉出来。然后,将压花型封装材料30在纵向方向的大致中央处折回,以使密封层16彼此成为内侧的方式重叠,并对夹持压花型封装材料30的引线2的一边进行热封。热封由温度、压力及时间这3个条件控制,并适当设定。热封的温度优选为密封层16熔解的温度以上,具体而言可以设为180℃以上。
热封后,进一步进行加热整个密封层16的固化工序。由此,促进了除了热封部分以外的结晶化,从而确保了封装材料10整体的耐热性。固化工序可以在80~150℃下实施。
需要说明的是,密封层16的热封前的厚度相对于引线2的厚度优选为40%以上80%以下。由于密封层16的厚度为上述下限值以上,构成密封层16的树脂倾向于可以充分地填充引线2端部;由于为上述上限值以下,可以适度地抑制二次电池40的封装材料10端部的厚度,从而可以减少从封装材料10端部浸入的水分的量。
<工序S24>
在工序S24中,留下夹持引线2的边以外的一边,对其他边进行热封。然后,从留下的一边注入电解液,并在真空状态下对留下的一边进行热封。热封的条件与工序S23相同。
<工序S25>
在工序S25中,对直至工序S23所得到的二次电池40进行充放电,使其发生化学变化(化学转化:在40℃环境下3天)。然后,为了除去由化学转化所产生的气体和补充电解液,再次打开二次电池40,然后进行最后的密封。需要说明的是,可以省略该工序S25。
<工序S26>
将除了夹持引线2的边以外的热封边的端部切掉,以除去从端部突出的密封层16。然后,通过将热封部向成型加工区域32侧折回以形成折回部42,从而得到二次电池40。
以上,对本公开的蓄电装置用封装材料的优选实施方式进行了详细的叙述,但是本公开不限于该方式,而是可以在权利要求书所记载的本公开的主旨的范围内进行各种变形/变更。
实施例
以下,基于实施例对本公开进行更具体的说明,但是本公开不限于这些。
[使用材料]
实施例和比较例中使用的材料如下所示。
<基材层(厚度为25μm)>
使用对一个表面进行了电晕处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
<第一粘接层(厚度为4μm)>
使用以表1所示的比例配合表1中记载的多元醇树脂、多官能异氰酸酯化合物、以及胺系化合物和胺衍生物、乙酸乙酯而得的粘接剂。表1所示的多元醇树脂、多官能异氰酸酯化合物、以及胺系化合物和胺衍生物的详细情况如下所述。
{多元醇树脂}
·聚丙烯酸多元醇(不挥发成分的比例:50质量%、羟值:10~20KOHmg/g、官能团当量:5610g/mol、Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制、等级名称:“LR209”)
·聚碳酸酯二醇(不挥发成分的比例:100质量%、羟值:113KOHmg/g、官能团当量:496g/mol、旭化成株式会社制、等级名称:“T5652”)
·聚酯多元醇(不挥发成分的比例:30质量%、羟值:4KOHmg/g、官能团当量:14025g/mol、Unitika,Ltd.制、等级名称:“ELITEL UE-3600”)
{多官能异氰酸酯化合物}
·HDI-加成物(六亚甲基二异氰酸酯-加成物体、不挥发成分的比例:50质量%、NCO含量:18.7质量%、官能团当量:225g/mol、旭化成株式会社制、等级名称:“E402-80B”)
·TDI-加成物(甲苯二异氰酸酯-加成物体、不挥发成分的比例:50质量%、NCO含量:17.7质量%、官能团当量:237g/mol、Nippon Polyurethane Corporation制、等级名称:“CORONATE L”)
·IPDI-加成物(异佛尔酮二异氰酸酯-加成物体、不挥发成分的比例:74.6质量%、NCO含量:10.3质量%、官能团当量:408g/mol、三井化学株式会社制、等级名称:“D-140N”)
{胺系化合物和胺衍生物}
·仲胺化合物(胺系化合物、不挥发成分的比例:100质量%、官能团当量:626g/mol、广荣化学株式会社制、等级名称:“A3190”)
·咪唑系固化剂(胺衍生物、通过热而活化的潜伏性固化剂、不挥发成分的比例:100质量%、官能团当量:701g/mol、三菱化学株式会社制、胺值:80KOHmg/g、等级名称:“P200H50”)
·亚胺系固化剂(胺衍生物、通过湿气而活化的潜伏性固化剂、不挥发成分的比例:100质量%、官能团当量:6233g/mol、三菱化学株式会社制、胺值:9KOHmg/g、等级名称:“H3”)
<第二粘接层(厚度为3μm)>
作为第二粘接层,准备了酸改性聚烯烃树脂(日本制纸株式会社制、商品名“Auroren 150S”)。
<阻隔层(厚度为35μm)>
准备了退火脱脂处理后的软质铝箔(Toyo Aluminum K.K.制,“8079材料”)。
<密封层(厚度为30μm)>
作为密封层,准备了未拉伸聚丙烯膜(东洋纺株式会社制、商品名“P1011”)。
[封装材料的制造]
<实施例1~18和比较例1~3>
通过干式层压法,使用粘接剂(第一粘接层)将阻隔层粘贴到基材层上,在80℃进行120小时老化。接着,通过干式层压法,使用粘接剂(第二粘接层)将密封层粘贴到阻隔层的与粘接第一粘接层的面相反的面上,在60℃进行120小时老化。
对这样得到的层叠体进行加热处理,从而制造了封装材料(基材层/第一粘接层/阻隔层/第二粘接层/密封层)。
[封装材料的评价]
<实施例1~18和比较例1~3>
{红外线吸收光谱峰的测定}
切割封装材料,在基材层与阻隔层之进行剥离。利用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱分析法的衰减全反射(ATR:Attenuated Total Reflection)对在基材层或阻隔层中的任一者的面上露出的粘接层的最表面测定红外线吸收光谱峰。将1700~1800cm-1的红外线吸收光谱峰强度设为A,并将1600~1660cm-1的红外线吸收光谱峰强度设为B,通过下式(1)算出X。结果如表2所示。
X={B/(A+B)}×100… (1)
测定装置和条件的详细情况如下所述。
(测定装置和条件)
测量装置:Spectrum Spotlight 400(商品名、PerkinElmer公司制)
棱镜:锗
波数分辨率:4cm-1
累积次数:4次
基线:波数2500~2700cm-1之间的直线部
{层压强度的评价}
(测定方法)
将封装材料切成15mm宽,测定封装材料的阻隔层与基材层之间的层压强度。测定在25℃(室温)或160℃下进行。在160℃下进行测定的情况下,将切割的封装材料在160℃加热5分钟,然后在160℃环境中测定层压强度。剥离设为90°剥离,剥离速度设为50mm/分钟。层压强度根据测定温度基于以下的评价基准进行评价,将“C”以上设为合格。结果如表2所示。
(25℃环境下的评价基准)
A:层压强度为6.0N/15mm以上
B:层压强度为4.5N/15mm以上且小于6.0N/15mm
C:层压强度为3.0N/15mm以上且小于4.5N/15mm
D:层压强度小于3.0N/15mm
(160℃环境下的评价基准)
A:层压强度为3.0N/15mm以上
B:层压强度为2.0N/15mm以上且小于3.0N/15mm
C:层压强度为1.0N/15mm以上且小于2.0N/15mm
D:层压强度小于1.0N/15mm
{深冲成型性的评价}
对于各例中得到的封装材料,通过以下方法评价了能够进行深冲成型的成型深度。将成型装置的成型深度以0.25mm的增量设定在3.00~7.00mm,求出在未产生断裂和针孔的任一者的情况下能够深冲成型的成型深度的最大值。对于深冲后的样品,在向封装材料照射光的同时通过目视确认有无断裂和针孔。成型深度按照以下基准进行评价。将“C”以上设为合格。结果如表2所示。
(评价基准)
A:成型深度的最大值为5.75mm以上
B:成型深度的最大值为5.00mm以上且小于5.75mm
C:成型深度的最大值为4.25mm以上且小于5.00mm
D:成型深度的最大值小于4.25mm
[成型可靠性的评价]
对于上述“深冲成型性的评价”中得到的成型深度为2.00mm的封装材料(每个样品各5个检测样本),在160℃的环境下保管1周。然后,对基材层与阻隔层之间的分层发生情况进行了研究。在向成型凸部附近照射光的同时通过目视确认分层发生情况。分层发生情况按照以下基准进行评价。将“C以上”设为合格。结果如表2所示。
(评价基准)
B:5个检测样本中0~1个检测样本发生分层
C:5个检测样本中2~3个检测样本发生分层
D:5个检测样本中4个以上的检测样本发生分层
[适用期]
根据预定时间间隔的粘接剂涂液的凝胶分率来评价适用期。凝胶分率通过以下方法测定。凝胶分率基于以下基准进行评价。将“C”以上设为合格。结果如表2所示。
(测定方法)
工序A)在制作粘接剂涂液后,经过4个小时后回收一部分涂液,将该涂液的溶剂干燥。
工序B)测定放置试样的筛网的重量(设为w1),并测定在该筛网上放置工序A的干燥涂膜时的总重量(设为w2)。
工序C)将工序A的干燥涂膜浸渍在二甲苯中,并在室温下保管1周。
工序D)利用工序B中使用的筛网过滤工序C的二甲苯溶液,并用大量的二甲苯清洗残渣。
工序E)将工序D的残渣干燥,并测定重量(设为w3)。
工序F)根据上述所得的重量数据,通过下式计算凝胶分率。
凝胶分率=(w3-w1)/(w2-w1)
(评价基准)
A:凝胶分率小于40%
B:凝胶分率为40%以上且小于50%
C:凝胶分率为50%以上且小于60%
D:凝胶分率为60%以上
{综合评价}
封装材料基于以下基准进行综合评价。结果如表2所示。
A:耐热层压强度、深冲成型性、成型可靠性及适用期的评价全部为“B”以上
B:耐热层压强度、深冲成型性、成型可靠性及适用期的评价全部为“C”以上,至少有1个“C”,至少有1个“B”
C:耐热层压强度、深冲成型性、成型可靠性及适用期的评价全部为“C”
D:耐热层压强度、深冲成型性、成型可靠性及适用期的评价中至少有1个“D”
[表1]
[表2]
本公开的主旨在于以下的[1]~[6]。
[1]一种蓄电装置用封装材料,具备依次具有:
基材层、
第一粘接层、
阻隔层、
第二粘接层、以及
密封层
的层叠结构,
所述第一粘接层和所述第二粘接层当中的至少一者包含氨基甲酸酯系化合物和脲系化合物,
所述氨基甲酸酯系化合物是多元醇树脂与多官能异氰酸酯化合物的反应产物,
所述脲系化合物是胺系化合物和胺衍生物当中的至少一者与多官能异氰酸酯化合物的反应产物,
在所述第一粘接层和所述第二粘接层当中包含所述氨基甲酸酯系化合物和所述脲系化合物的层中,当将通过红外光谱法测定的1700~1800cm-1的红外线吸收光谱峰强度设为A、并将1600~1660cm-1的红外线吸收光谱峰强度设为B时,由下式(1)定义的X满足0.1≤X≤7.0,
X={B/(A+B)}×100…(1)。
[2]根据[1]所述的蓄电装置用封装材料,其中,
所述胺系化合物和所述胺衍生物包含潜伏性固化剂。
[3]根据[1]或[2]所述的蓄电装置用封装材料,其中,
当将所述多元醇树脂中所含的羟基的数量设为C、
将所述多官能异氰酸酯化合物中所含的异氰酸酯基的数量设为D、
将所述胺系化合物和所述胺衍生物中所含的与异氰酸酯基反应形成脲键的氮原子的数量设为E时,
由下式(2)定义的Y满足5.0<Y<60,
由下式(3)定义的Z满足0.1≤Z≤10.0,
Y=D/C…(2)
Z=E/(D-C)…(3)。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的蓄电装置用封装材料,其中,
所述多元醇树脂是选自由聚酯多元醇和聚碳酸酯二醇组成的组中的至少1种多元醇。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的蓄电装置用封装材料,其中,
所述多官能异氰酸酯化合物是选自由脂环式多官能异氰酸酯化合物的多聚体和包含芳香环的多官能异氰酸酯化合物的多聚体组成的组中的至少1种。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的蓄电装置用封装材料,其用于全固态电池。
符号的说明
1…电池元件、2…引线、10…封装材料(蓄电装置用封装材料)、11…基材层、12…第一粘接层、13…阻隔层、14a、14b…防腐蚀处理层、15…第二粘接层、16…密封层、30…压花型封装材料、32…成型加工区域(凹部)、34…盖部、40…二次电池
Claims (6)
1.一种蓄电装置用封装材料,具备依次具有:
基材层、
第一粘接层、
阻隔层、
第二粘接层、以及
密封层的层叠结构,
所述第一粘接层和所述第二粘接层当中的至少一者包含氨基甲酸酯系化合物和脲系化合物,
所述氨基甲酸酯系化合物是多元醇树脂与多官能异氰酸酯化合物的反应产物,
所述脲系化合物是胺系化合物和胺衍生物当中的至少一者与多官能异氰酸酯化合物的反应产物,
在所述第一粘接层和所述第二粘接层当中包含所述氨基甲酸酯系化合物和所述脲系化合物的层中,当将通过红外光谱法测定的1700~1800cm-1的红外线吸收光谱峰强度设为A、将1600~1660cm-1的红外线吸收光谱峰强度设为B时,由下式(1)定义的X满足0.1≤X≤7.0,
X={B/(A+B)}×100…(1)。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置用封装材料,其中,
所述胺系化合物和所述胺衍生物包含潜伏性固化剂。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置用封装材料,其中,
当将所述多元醇树脂中所含的羟基的数量设为C、
将所述多官能异氰酸酯化合物中所含的异氰酸酯基的数量设为D、
将所述胺系化合物和所述胺衍生物中所含的与异氰酸酯基反应形成脲键的氮原子的数量设为E时,
由下式(2)定义的Y满足5.0<Y<60,
由下式(3)定义的Z满足0.1≤Z≤10.0,
Y=D/C…(2)
Z=E/(D-C)…(3)。
4.根据权利要求1或2所述的蓄电装置用封装材料,其中,
所述多元醇树脂是选自由聚酯多元醇和聚碳酸酯二醇组成的组中的至少1种多元醇。
5.根据权利要求1或2所述的蓄电装置用封装材料,其中,
所述多官能异氰酸酯化合物是选自由脂环式多官能异氰酸酯化合物的多聚体和包含芳香环的多官能异氰酸酯化合物的多聚体组成的组中的至少1种。
6.根据权利要求1或2所述的蓄电装置用封装材料,其用于全固态电池。
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