DE102013001524A1

DE102013001524A1 - Auußengehäusematerial für Batterie und Lithiumsekundärbatterie

Info

Publication number: DE102013001524A1
Application number: DE102013001524A
Authority: DE
Inventors: Makoto Karatsu; Kensuke Nagata; Tetsunobu KURAMOTO
Original assignee: Showa Denko Packaging Co Ltd
Current assignee: Resonac Packaging Corp
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2013-08-01
Also published as: TW201349630A; TWI555259B; JP2013157287A; JP6146953B2; US10608211B2; CN103227296B; KR20130088779A; US20130196215A1; KR101930093B1; CN103227296A

Abstract

Es wird ein Außengehäusematerial für eine Batterie 4 bereitgestellt, wobei eine äußere Schicht 11, eine Metallfolienschicht 10 und eine innere Schicht 8 über eine Klebeschicht 5 laminiert sind; die innere Schicht 8 umfasst eine Versiegelungsschicht 8b und eine Grundmaterialschicht 8a; die Versiegelungsschicht 8b ist aus einem statistischen Propylen-Ethylen-Copolymer gebildet, wobei dessen Schmelzflussrate bei 230°C im Bereich von 3 bis 30 g/10 Minuten liegt; die Grundmaterialschicht 8a ist aus einer Harzzusammensetzung gebildet, wobei deren Schmelzflussrate bei 230°C im Bereich von 0,1 bis 15 g/10 Minute liegt, deren in Xylol löslicher Bestandteil Xs erfüllt die festgelegten Bedingungen, und die Harzzusammensetzung umfasst 50 bis 80 Massen-% einer Propylenkomponente (A) und 50 bis 20 Massen-% einer Copolymerkomponente (B), die ein Elastomer eines Copolymer vom Propylen und Ethylen und/oder α-Olefin mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und 50 bis 85 Massen-% einer von Propylen stammenden Polymerisationseinheit enthält.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende betrifft ein Außengehäusematerial für eine Batterie und eine Lithiumsekundärbatterie.
Beschreibung des Standes der Technik
In letzter Zeit werden Lithiumsekundärbatterien für Stromquellen von elektronischen Ausrüstungen, wie Videokameras, Mobiltelefone und Laptop-PCs und für Fahrzeugstromquellen von Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen weit verbreitet eingesetzt.
Der zur Verfügung stehende Raum für eine Fahrzeugstromquelle in einem Fahrzeug ist beschränkt, und die Form dieses Raumes ist nicht konstant. Aus diesem Grund besteht ähnlich wie bei elektronischen Geräten und dergleichen für eine Fahrzeuglithiumsekundärbatterie der Bedarf nach Formfreiheit, Größenverringerung (Verringerung der Dicke) und Senkung des Gewichts.
Als Außengehäusematerial einer solchen Lithiumsekundärbatterie ist beispielsweise der in der nachstehend aufgelisteten Patentliteratur 1 beschriebene Packungsbehälter bekannt. In Patentliteratur 1 wird ein Packungsbehälter beschrieben, der eine äußere Schicht aus einer Harzschicht, einer Aluminiumfolie und einer inneren Schicht aus einer Harzschicht umfasst, wobei der Harzschicht der inneren Schicht Wärmeversiegelungseigenschaften verliehen werden.
Durch Einführen einer Zelle in einen solchen Packungsbehälter und Wärmeversiegeln der inneren Schichten wird eine Lithiumsekundärbatterie mit einem hervorragenden Ausmaß an Formfreiheit und Eigenschaften der hermetischen Versiegelung erhalten.
Außerdem hat eine Fahrzeug-Lithiumsekundärbatterie im Vergleich zu einer Lithiumsekundärbatterie für eine elektronische Vorrichtung eine gehobene Größe, und die Strommenge ist groß. Dementsprechend ist eine hervorragende Isolierleistung für ein Außengehäusematerial der Fahrzeug-Lithiumsekundärbatterie erforderlich. In der nachstehend aufgelisteten Patentliteratur 2 wird eine Vorrichtung zum Nachweisen von Abnormalitäten einer Batterie offenbart, welche Defekte einer Isolierschicht eines Batterieaußengehäusematerials nachweist.
Außerdem wird in der Patentliteratur 3 ein Batteriepackungsmaterial offenbart, das Feuchtigkeitsbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit aufweist und für eine Batterie, einschließlich für einen flüssigen oder festen organischen Elektrolyten (makromolekularer Polyelektrolyt) oder als Brennstoffzelle, Kondensator oder dergleichen eingesetzt werden kann, und das zwischen einem Leiterdraht und einer Barriereschicht eines Außengehäuses keinen Kurzschluss verursacht.
Genauer gesagt wird ein Batteriepackungsmaterial offenbart, das ein äußeres Gehäuse einer Batterie bildet, indem ein Zellenkörper in das Packungsmaterial und versiegelnde Peripherteile des Materials durch Wärmeversiegeln eingeführt werden. Das Packungsmaterial ist ein Laminat, das mindestens eine Grundmaterialschicht, eine Klebeschicht, eine Barriereschicht, eine Harzklebeschicht und eine Versiegelungsschicht umfasst; mindestens die Versiegelungsschicht besteht aus einer Polypropylenschicht mit niedriger Fluidität, welche durch den Druck und die Hitze der Wärmeversiegelung kaum schrumpft, und einer Polypropylenschicht, hoher Fluidität, die leicht schrumpft; und die Polypropylenschicht hoher Fluidität wird als die innerste Schicht bereitgestellt.
Außerdem offenbart Patentliteratur 4 ein Batteriepackungsmaterial, worin mindestens eine Grundmaterialschicht, eine Metallfolienschicht, die eine chemisch behandelte Schicht auf mindestens einer ihrer Oberflächen aufweist, eine säuremodifizierte Polyolefinschicht und eine Wärmeversiegelungsschicht, die aus einer Polypropylenschicht mit hohem Schmelzpunkt und einer statistischen Ethylen-Propylen-Copolymerschicht zusammengesetzt ist, in dieser Reihenfolge laminiert sind. Genauer gesagt wird ein Batteriepackungsmaterial offenbart, wobei die Polypropylenschicht mit hohem Schmelzpunkt auf einer Seite bereitgestellt ist, die näher an der Metallfolienschicht ist als das statistische Ethylen-Propylen-Copolymer, und die Polypropylenschicht mit hohem Schmelzpunkt hat einen Schmelzpunkt von 150°C oder höher.
Außerdem offenbart Patentliteratur 5 ein Packungsmaterial, das ein Laminat ist, welches mindestens eine Grundmaterialschicht, eine Klebeschicht 1, Aluminium, eine durch chemische Umwandlung behandelte Schicht, eine Klebeschicht 2 und eine mehrschichtige Versiegelungsschicht umfasst. Die Versiegelungsschicht ist durch Coextrudieren von Polyolefin und säuremodifiziertem Polyolefin unter Bildung einer Folie und durch Vernetzungsbehandlung geformt, so dass deren Gelfraktion auf 0,5% bis 80% festgesetzt ist.
LITERATURDOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 4431822
Patentliteratur 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2008-243439
Patentliteratur 3: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2003-7261
Patentliteratur 4: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2007-273398
Patentliteratur 5: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2002-319376
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Aufgaben
Die Isoliereigenschaften herkömmlicher Außengehäusematerialien für eine Batterie sind jedoch immer noch unzureichend, so dass weitere Verbesserungen erforderlich sind. Genauer gesagt erzielen die in den Patentliteraturstellen 3 und 4 beschriebenen Techniken nicht immer ausreichende Isoliereigenschaften, da eine Polypropylenschicht niederer Fluidität der Patentliteratur 3 und eine Polypropylenschicht mit einem hohen Schmelzpunkt nach Patentliteratur 4 in der Nähe der für die Wärmeversiegelung eingesetzten Wärmequelle vorhanden ist. Außerdem ist es in der in Patentliteratur 5 beschriebenen Technik, wenn eine Versiegelungsschicht aus vernetztem Material auf Polypropylenbasis gebildet ist, technisch schwierig, das Material auf Polypropylenbasis zu vernetzen, so dass eine ausreichende Isoliereigenschaft nicht erzielt werden kann und die Kosten steigen.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Umstände gemacht und hat als Ziel, ein Außengehäusematerial für eine Batterie mit hervorragenden Isoliereigenschaften und eine Lithiumsekundärbatterie mit dem Außengehäusematerial für eine Batterie bereitzustellen.
MITTEL ZUM LOSEN DER AUFGABEN

(1) Außengehäusematerial für eine Batterie, wobei das Gehäusematerial dadurch geformt ist, dass mittels einer Klebeschicht eine äußere Schicht, die eine wärmebeständige Harzfolie ist, eine Metallfolienschicht und eine innere Schicht, die eine thermoplastische Harzfolie ist, laminiert sind; die innere Schicht mindestens eine Versiegelungsschicht und eine Grundmaterialschicht umfasst, wobei die Versiegelungsschicht der inneren Schicht als eine Oberfläche auf der der Metallfolienschicht gegenüberliegenden Seite angebracht ist; die Versiegelungsschicht aus einem statistischen Propylen-Ethylen-Copolymer gebildet ist, wobei dessen Schmelzflussrate bei 230°C im Bereich von 3 bis 30 g/10 Minuten ist; die Grundmaterialschicht aus einer Harzzusammensetzung gebildet ist, deren Schmelzflussrate bei 230°C im Bereich von 0,1 bis 15 g/10 Minuten ist, eine in Xylol lösliche Komponente Xs, die folgende Bedingungen (I) bis (V) erfüllt und die Harzzusammensetzung 50 bis 80 Massen-% einer Propylenkomponente (A) und 50 bis 20 Massen-% einer Copolymerkomponente (B) umfasst, die ein Elastomer eines Copolymers von Propylen und Ethylen und/oder ein α-Olefin mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen und 50 bis 85 Massen-% einer von Propylen stammenden Polymerisationseinheit enthält; (I) der Propylengehalt Fp ist 50 bis 80 Massen-%, (II) Grenzviskosität [η] der in Xylol löslichen Komponente Xs ist 1,4 bis 5.0 dL/g, (III) das Verhältnis (Xs/Xi) der Grenzviskosität [η der in Xylol löslichen Komponente Xs und der Grenzviskosität [η] der in Xylol unlöslichen Komponente Xi ist 0,7 bis 1,5, (IV) der Propylengehalt (Pp) einer Komponente mit hohem Propylengehalt ist größer als oder gleich 60 Massen-% und weniger als 95 Massen-%, und der Propylengehalt (P'p) einer Komponente mit niedrigem Propylengehalt ist größer als oder gleich 20 Massen-% und weniger als 60 Massen-%, wobei die Gehalte durch ein 2 Seiten-Modell definiert sind, und (V) das Verhältnis (Pp/P'p) des Propylengehalts (Pp) der Komponente mit dem hohen Propylengehalt und des Propylengehalts (P'p) der Komponente mit niedrigem Propylengehalt, die durch das 2 Seiten-Modell definiert sind, erfüllt die nachstehend gezeigte Gleichung (1), und das Verhältnis (Pf1) der Komponente mit hohem Propylengehalt und das Verhältnis (1 – Pf1) der Komponente mit niedrigem Propylengehalt, die auf dem Propylengehalt Fp der in Xylol löslichen Komponente Xs basieren, erfüllen die nachstehend gezeigte Gleichung (2). Pp/P'p ≥ 1,90 (1) 2,00 < Pf1/(1 – Pf1) < 6,00 (2).
(2) Außengehäusematerial für eine Batterie nach (1), wobei der Propylengehalt Fp der in Xylol löslichen Komponente Xs im Bereich von 60 bis 80 Massen-% ist.
(3) Außengehäusematerial für eine Batterie nach (1) oder
(2), wobei der Brechungsindex der in Xylol unlöslichen Komponente Xi 1,490 bis 1,510 ist, und der Brechungsindex der in Xylol löslichen Komponente Xs im Bereich von 1,470 bis 1,490 ist.
(4) Außengehäusematerial für eine Batterie nach einem der Punkte (1) bis (3), wobei die Innenschicht eine thermoplastische Harzfolie ist, die durch ein T-Düsen-Formverfahren oder ein Einblasformverfahren erzeugt wurde.
(5) Außengehäusematerial für eine Batterie nach einem der Punkte (1) bis (4), wobei die Schmelzflussrate der Versiegelungsschicht bei 230°C im Bereich von 5 bis 20 g/10 Minuten ist.
(6) Außengehäusematerial für eine Batterie nach einem der Punkte (1) bis (5), wobei die Dicke der Innenschicht im Bereich von 20 bis 100 μm ist.
(7) Außengehäusematerial für eine Batterie nach einem der Punkte (1) bis (6), wobei die äußere Schicht, die Metallfolienschicht und die innere Schicht mittels einer Klebeschicht vom Trockenlaminationstyp laminiert sind.
(8) Außengehäusematerial für eine Batterie nach einem der Punkte (1) bis (7), wobei das Außengehäusematerial einen durch Tiefziehen oder Ausbeulen gebildeten konkaven Teil aufweist.
(9) Lithiumsekundärbatterie, welche das Außengehäusematerial für eine Batterie nach einem der Punkte (1) bis (8) aufweist.

WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß kann ein Außengehäusematerial für eine Batterie erhalten werden, welches hervorragende Isoliereigenschaften aufweist. Außerdem umfasst eine erfindungsgemäße Lithiumsekundärbatterie das Außengehäusematerial für eine Batterie, das eine hervorragende Isoliereigenschaft aufweist, und deshalb kann die Lithiumsekundärbatterie bevorzugt in Fahrzeugen eingesetzt werden, in denen der Stromverbrauch hoch ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Lithiumsekundärbatterie.
2 ist eine vergrößerte Ansicht, wobei ein Teil der erfindungsgemäßen Lithiumsekundärbatterie vergrößert ist und eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Außengehäusematerials für eine Batterie, das in der Lithiumsekundärbatterie verwendet wird, zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Außengehäusematerials für eine Batterie zeigt.
4 ist eine Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Außengehäusematerials für eine Batterie zeigt.
5 ist eine Ansicht, welche das Verfahren zur Beurteilung eines Außengehäusematerials für eine Batterie erläutert.
6 ist eine Ansicht, welche das Verfahren zur Beurteilung eines Außengehäusematerials für eine Batterie erläutert.
7 ist eine Ansicht, welche das Verfahren zur Beurteilung eines Außengehäusematerials für eine Batterie erläutert.
8 ist eine Ansicht, welche das Verfahren zur Beurteilung eines Außengehäusematerials für eine Batterie erläutert.
9 ist eine Ansicht, welche das Verfahren zur Beurteilung eines Außengehäusematerials für eine Batterie erläutert.
10 ist ein 13C-NMR-Spektrum eines typischen Elastomers aus einem Copolymer von Propylen und Ethylen.
11 ist eine Ansicht, welche die Namen der Sequenzverteilung zeigt.
12 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäße Lithiumsekundärbatterie.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im folgenden werden bevorzugte Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt. Hinzufügungen, Weglassungen, Ersatz und andere Änderungen der Konfiguration können innerhalb eines Umfangs durchgeführt werden, der nicht vom Kern der Erfindung abweicht. Die vorliegende Erfindung ist durch die folgende Beschreibung nicht eingeschränkt, sondern nur durch den Umfang der beigefügten Patentansprüche.
Im folgenden wird die Beschreibung unter Verwendung der Figuren im Hinblick auf das Außengehäusematerial für eine Batterie und eine Lithiumsekundärbatterie gemacht, welche bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind.
1 ist ein Querschnitt, der ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Lithiumsekundärbatterie veranschaulicht.
2 ist eine vergrößerte Ansicht, wobei ein Teil einer erfindungsgemäßen Lithiumsekundärbatterie vergrößert ist, und ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Außengehäusematerials für eine Batterie zeigt, das in der Lithiumsekundärbatterie angeordnet ist.
Eine in 1 gezeigte Lithiumsekundärbatterie 1 ist so aufgebaut, dass sie eine positive Elektrode (nicht gezeigt), eine negative Elektrode (nicht gezeigt), einen Elektrolyt 7 und einen Außengehäusekörper für eine Batterie 2 umfasst, welcher die positive Elektrode, die negative Elektrode und den Elektrolyt 7 umschließt. Ein Separator kann zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode bei Bedarf angeordnet sein.
Als jeweils die positive Elektrode und die negative Elektrode kann eine Elektrode, die aus einem Stromabnehmer aus einer Metallfolie oder einem Metallgitter und einem Elektrodenmischmaterial, das auf dem Stromabnehmer laminiert ist, eingesetzt werden. Ein Aktivmaterial für eine positive Elektrode ist in dem Elektrodenmischmaterial der positiven Elektrode enthalten, und ein Aktivmaterial für eine negative Elektrode ist in dem Elektrodenmischmaterial der negativen Elektrode enthalten.
Außerdem ist ein Streifenleiter 3 als ein Anschlussende an jeden der Stromabnehmer der positiven Elektrode und der negativen Elektrode gebunden. Der in 1 gezeigte Streifenleiter 3 ist so verbunden, dass ein Basisendteil in Längsrichtung des Streifenleiters mit dem Stromabnehmer der positiven Elektrode und der negativen Elektrode, die in dem Batterieaußengehäusekörper 2 vorhanden sind, verbunden ist. Ein Leiterendteil in Längsrichtung des Streifenleiters erstreckt sich auf die Außenseite einer Lithiumsekundärbatterie 1, so dass er durch ein Wärmeversiegelungsteil des Batterieaußengehäusekörpers 2 hindurchgeht. In der Nähe des wärmeversiegelten Teils des Streifenleiters 3 wird ein Zustand erzeugt, bei dem der Streifenleiter 3 sandwichartig zwischen den zwei folienförmigen Außengehäusematerialien für eine Batterie 4, 4 angeordnet ist, und die innere Schicht 8 der Außengehäusematerialien für eine Batterie 4 sind auf den Oberflächen der Streifenleiter 3 wärmeversiegelt.
Der Batterieaußengehäusekörper 2 hat eine Form, die so strukturiert ist, dass die Streifenleiter 3 sandwichartig zwischen den zwei folienförmigen Außengehäusematerialien für eine Batterie 4, 4 angeordnet sind, so dass die inneren Schichten 8, 8 aneinander liegen, und die äußeren Schichten 8 der Außengehäusematerialien für eine Batterie 4 sind wärmeversiegelt, um ein taschenförmiges Außengehäusematerial zu bilden. Der Batterieaußengehäusekörper 2 kann folienförmig sein, oder er kann wie nachstehend beschrieben taschenförmig verarbeitet sein.
Eine in 1 gezeigte Lithiumsekundärbatterie 1 kann beispielsweise durch das nachstehend beschriebene Verfahren gebildet werden. Zunächst wird ein taschenförmiger Batterieaußengehäusekörper 2 mit einem Öffnungsteil hergestellt. Der taschenförmige Batterieaußengehäusekörper 2 kann durch ein ausgewähltes Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Wärmeversiegeln von zwei Batterieaußengehäusekörpern oder durch Wärmeversiegeln von einem gefalteten Batterieaußengehäusekörper an der vorbestimmten Position. Danach werden eine positive Elektrode, eine negative Elektrode, ein Elektrolyt 7 und, bei Bedarf, der Separator in den Batterieaußengehäusekörper 2 eingeführt.
Danach wird eine elektrolytische Lösung bei Bedarf in den Batterieaußengehäusekörper eingespritzt. Dann wird das Wärmeversiegeln durchgeführt, um den Öffungsteil zu versiegeln, wobei die Lithiumsekundärbatterie 1 mit dem hermetisch versiegelten Öffnungsteil, wie in 1 gezeigt, erhalten wird.
Konkrete Beispiele der erfindungsgemäßen Lithiumsekundärbatterie umfassen beispielsweise eine in 12 gezeigte Lithiumsekundärbatterie 1, die eine positive Elektrode (Mischmaterial 15 für eine positive Elektrode) und positiver Stromabnehmer 16), eine negative Elektrode (Mischmaterial 17 für eine negative Elektrode und negatives Stromabnehmer 18) und einen Elektrolyt 7 umfasst, und die außerdem ein äußeres Gehäuse für eine Batterie 2 umfasst, welche die positive Elektrode, die negative Elektrode und den Elektrolyt aufnimmt. Der in der Figur gezeigte Batterieaußengehäusekörper 2 kann beispielsweise durch Laminieren von zwei folienähnlichen Außengehäusematerialien für eine Batterie 4 strukturiert werden, um eine beutelförmige Struktur zu bilden, und die positive Elektrode, die negative Elektrode und der Elektrolyt 7 werden in dem Außengehäusekörper für eine Batterie 2 bereitgestellt. Außerdem wird der Separator 14 zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordnet. Anstelle des Separators 14 kann eine Festelektrolytfolie zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordnet sein.
Als nächstes wird das Außengehäusematerial für eine Batterie 4 dieser Ausführungsform eingehend beschrieben.
Das Außengehäusematerial für eine Batterie 4 dieser Ausführungsform ist ein folienähnliches Material, worin eine Außenschicht 11 aus einer hitzeresistenten Harzfolie, eine Metallfolienschicht 10 und innere Schicht 8 aus einer thermoplastischen Harzfolie in dieser Reihenfolge mittels einer Klebeschicht 5 (nicht gezeigt und in 1 weggelassen) laminiert sind.
Das Außengehäusematerial für eine für eine Batterie 4 kann einen konkaven Teil (Talbereich), der durch Tiefziehen oder Ausbeulen gebildet wird, aufweisen. Ein anderer Teil al der konkave Teil kann flach sein. Der konkave Teil des Batterieaußengehäusekörpers 2, der mit dem Außengehäusematerial für eine Batterie 4 gebildet ist, wird erzeugt, um die positive Elektrode, die negative Elektrode und den Elektrolyt aufzunehmen. Der konkave Teil ist eine Einbuchtung, wenn er von der inneren Schichtseite betrachtet wird, und seine Form kann beliebig ausgewählt sein.
(Äußere Schicht)
Die äußere Schicht 11, die in dem Außengehäusematerial für eine Batterie 4 enthalten ist, ist so gestaltet, dass sie mindestens eine oder zwei oder mehr beständige Harzfolien aufweist. Wenn die äußere Schicht 11 zwei oder mehr wärmebeständige Harzfolien aufweist, ist es bevorzugt, dass die wärmebeständigen Harzfolien mittels einer Klebeschicht vom Trockenlaminattyp laminiert werden. Die wärmebeständige Harzfolie, welche die äußere Schicht 11 bildet, spielt eine Rolle beim Sicherstellen der Formbarkeit des Außengehäusematerials für eine Batterie 4 in dem Fall, in dem der konkave Teil, der die positive Elektrode und die negative Elektrode aufnimmt, in dem Außengehäusematerial für eine Batterie 4 geformt ist. Die wärmebeständige Harzfolie kann nach Bedarf ausgewählt werden. Genauer gesagt wird eine gestreckte Folie eines Polyamid(Nylon)-Harzes oder eines Polyesterharzes vorzugsweise als die wärmebeständige Harzfolie, welche die äußere Schicht 11 bildet, eingesetzt. Außerdem ist es bevorzugt, dass der Schmelzpunkt der wärmebeständigen Harzfolie, der die äußere Schicht 11 bildet, höher ist als der Schmelzpunkt der thermoplastischen Harzfolie, welche die innere Schicht 8 bildet. Auf diese Weise wird es möglich, die Wärmeversiegelung des Öffnungsteils bei der Herstellung der Lithiumsekundärbatterie zuverlässig durchzuführen.
Eine Differenz zwischen dem Schmelzpunkt der wärmebeständige Harzfolie, welche die äußere Schicht bildet, und dem mittleren Schmelzpunkt von Schichten der thermoplastischen Harzfolie, welche die innere Schicht bildet, kann nach Bedarf ausgewählt werden. Beispielsweise ist eine Differenz im Bereich von etwa 30°C bis 100°C bevorzugt, und eine Differenz in einem Bereich von 40°C bis 50°C ist stärker bevorzugt.
Der Schmelzpunkt der wärmebeständigen Harzfolie kann nach Bedarf ausgewählt werden, wobei jedoch ein Schmelzpunkt im Bereich von 100°C bis 300°C bevorzugt ist. Beispielsweise ist ein Schmelzpunkt im Bereich von 100°C bis 300°C bevorzugt, und ein Schmelzpunkt in einem Bereich von 170°C bis 260°C ist stärker bevorzugt. In einem weiteren Beispiel ist ein Schmelzpunkt in einem Bereich von 100°C bis 200°C bevorzugt, und ein Schmelzpunkt in einem Bereich von 130°C bis 160°C ist stärker bevorzugt.
Die Dicke der äußeren Schicht 11 kann nach Bedarf ausgewählt werden. Beispielsweise kann eine Dicke in einem Bereich von etwa 5 bis 100 μm allgemein ausgewählt werden, eine Dicke in einem Bereich von etwa 10 bis 50 μm ist bevorzugt, und eine Dicke in einem Bereich von etwa 15 bis 30 μm ist stärker bevorzugt. Wenn die Dicke größer als oder gleich 10 μm ist, ist die Streckbarkeit der gestreckten Folie ausreichend, wenn das Formen des Außengehäusematerials für eine Batterie 4 durchgeführt wird, es treten keine Einschnürungen in der Metallfolienschicht 10 auf und Formfehlstellen treten nicht auf. Außerdem kann, wenn die Dicke weniger als oder gleich 50 μm ist, vielseitige Formbarkeit erzielt werden.
(Metallfolienschicht)
Die Metallfolienschicht 10, welche das Außengehäusematerial für eine Batterie 4 bildet, hat die Rolle, dass sie die Barriereeigenschaften des Außengehäusematerials für eine Batterie 4 sicherstellt. Die Metallfolienschicht 10 kann nach Bedarf ausgewählt werden, wobei beispielsweise eine Aluminiumfolie, Edelstahlfolie, Kupferfolie oder dergleichen verwendet wird. Es ist bevorzugt, im Hinblick auf die Formbarkeit und das geringe Gewicht eine Aluminiumfolie zu verwenden. Als Material der Aluminiumfolie kann ein Material auf der Grundlage von reinem Aluminium oder ein O-Material (ein Weichmaterial), welches eine Legierung auf Aluminium-Eisen-Basis ist, bevorzugt eingesetzt werden.
Die Dicke der Metallfolienschicht 10 kann nach Bedarf ausgewählt werden, und es kann beispielsweise eine Dicke in einem Bereich von 10 bis 150 μm allgemein eingesetzt werden. Zum Sicherstellen der Verarbeitbarkeit und der Barriereeigenschaften, welche das Eindringen von Sauerstoff oder Feuchtigkeit in die Batterie verhindern, ist eine Dicke in einem Bereich von 20 bis 80 μm bevorzugt und eine Dicke in einem Bereich von 35 μm bis 80 μm ist stärker bevorzugt. Wenn die Dicke der Metallfolienschicht 10 größer als oder gleich 20 μm ist, kommt es zu keinem Bruch der Metallfolie während des Bildens des Außengehäusekörpers für eine Batterie 4 zur Ausbildung des Batterieaußengehäusekörpers 2, es kommt nicht zur Bildung von Löchern, und das Eindringen von Sauerstoff oder Feuchtigkeit kann verhindert werden. Wenn die Dicke weniger als oder gleich 80 μm ist, werden außerdem die Wirkung, dass wehrend des Formens Brüche verhindert werden, und die Wirkung, dass die Bildung von Löchern verhindert wird, aufrechterhalten, wenn das Formen des Außengehäusekörpers für eine Batterie 4 zur Bildung eines Batterieaußengehäusekörpers 2 durchgeführt wird. Außerdem wird die Gesamtdicke des Außengehäusekörpers für eine Batterie 4 nicht übermäßig groß, eine Gewichtszunahme kann aufgrund der verbesserten Barriereeigenschaften verhindert werden, und die volumetrische Energiedichte der Lithiumsekundärbatterie 1 kann verbessert werden.
Um die Anhaftung an die äußere Schicht 11 und die innere Schicht 8 zu verbessern oder um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, kann die Metallfolienschicht 10 außerdem einer Unterschichtungsbehandlung mit einem Silankopplungsmittel, einem Titan-Kopplungsmittel oder dergleichen oder einer chemischen Umwandlungsbehandlung durch eine Chromatbehandlung oder dergleichen unterworfen werden.
(Innere Schicht)
Die innere Schicht 8, die in dem Außengehäusematerial für eine Batterie 4 enthalten ist, ist eine Schicht aus einer thermoplastischen Harzfolie. Als die thermoplastische Harzfolie, die für die innere Schicht 8 verwendet wird, ist, obwohl sie nach Bedarf ausgewählt werden kann eine, eine Harzfolie bevorzugt, die Wärmeversiegelungseigenschaften aufweist, die hinsichtlich der chemischen Beständigkeit gegenüber einem Elektrolyt 7 oder dergleichen der Lithiumsekundärbatterie 1 mit starken Korrosionseigenschaften hervorragend ist, und die hinsichtlich der Isoliereigenschaften zwischen der Metallfolienschicht 10 und der positiven Elektrode oder der negativen Elektrode der Lithiumsekundärbatterie 1 hervorragend ist.
Die Dicke der inneren Schicht 8 kann nach Bedarf ausgewählt werden, wobei beispielsweise eine Dicke in einem Bereich von etwa 0.1 bis 400 μm allgemein eingesetzt wird. Eine Dicke in einem Bereich von 20 bis 100 μm ist bevorzugt, und eine Dicke in einem Bereich von 30 bis 90 μm ist stärker bevorzugt. Wenn die Dicke größer als oder gleich 20 μm ist, kann die Wärmeversiegelungskraft des Außengehäusematerials für eine Batterie 4 ausreichend erhöht werden, die Korrosionsbeständigkeit gegenüber einer elektrolytischen Lösung 7 oder dergleichen der Lithiumsekundärbatterie 1 kann verbessert werden, und die Isoliereigenschaften zwischen der Metallfolienschicht 10 und der positiven Elektrode oder der negativen Elektrode können verbessert werden. Wenn die Dicke der inneren Schicht 8 geringer oder gleich 100 μm ist, besteht außerdem kein Hindernis für die Wärmeversiegelungseigenschaften und die chemische Beständigkeit des Außengehäusematerials 4 für eine Batterie, und die volumetrische Energiedichte der Lithiumsekundärbatterie 1 kann verbessert werden.
In dieser in 2 gezeigten Ausführungsform umfasst die innere Schicht 8 zwei Schichten, d. h. eine Grundmaterialschicht 8a und eine Versiegelungsschicht 8b der inneren Schicht 8, wobei die Versiegelungsschicht 8b als Oberfläche davon auf der der Metallfolienschicht 10 gegenüberliegenden Seite angebracht ist.
Ein Schmelzpunkt der Grundmaterialschicht 8a ist vorzugsweise in einem Bereich von 140 bis 170°C, und ein Schmelzpunkt in einem Bereich von 150 bis 165°C ist stärker bevorzugt. Ein Schmelzpunkt der Versiegelungsschicht 8b ist vorzugsweise in einem Bereich von 130°C bis 155°C, und ein Schmelzpunkt in einem Bereich von 135°C bis 145°C ist stärker bevorzugt. Es ist bevorzugt, dass der Schmelzpunkt der Grundmaterialschicht 8a höher ist als derjenige der Versiegelungsschicht 8b. Wenn die Schmelzpunkte der Grundmaterialschicht 8a und der Versiegelungsschicht 8b in den vorstehend genannten Bereichen liegen, kann die innere Schicht 8 erhalten werden, die hinsichtlich der Wärmebeständigkeit hervorragend ist, und eine stabile Wärmeversiegelungseigenschaft aufweist. Außerdem ist es bevorzugt, dass die Schmelzflussrate der Grundmaterialschicht 8a niedriger als diejenige der Versiegelungsschicht 8b.
Ein Verhältnis (Strukturverhältnis) der Dicke der Grundmaterialschicht 8a und der Dicke der Versiegelungsschicht 8b der inneren Schicht 8 (Grundmaterialschicht:Versiegelungsschicht) ist vorzugsweise in einem Bereich von 9:1 bis 2:8, und stärker bevorzugt in einem Bereich von 8:2 bis 5:5. Wenn das Verhältnis der Dicke der Grundmaterialschicht 8a und der Dicke der Versiegelungsschicht 8b in dem vorstehend genannten Bereich liegt, kann eine hervorragende Wirkung der elektrischen Isolierleistung ausreichend erzielt werden, und es kann eine hervorragende Wärmeversiegelungseigenschaft der Versiegelungsschicht 8b sichergestellt werden.
Die Versiegelungsschicht 8b ist eine Schicht aus einem statistischen Propylen-Ethylen-Copolymer, dessen Schmelzflussrate (MFR) bei 230°C in einem Bereich von 3 bis 30 g/10 min. ist. In dieser Ausführungsform kann, da die Schmelzflussrate (MFR) der Versiegelungsschicht 8b in dem vorstehend genannten Bereich liegt, das Außengehäusematerial für eine Batterie 4 erhalten werden, das einen verbesserten Ausgleich von Höhenunterschieden ermöglicht, und die Anhaftung zwischen dem Außengehäusematerial für eine Batterie 4 und dem Streifenleiter 3 ist verbessert, und deshalb kann die Lithiumsekundärbatterie 1, die hohe hermetische Versiegelungseigenschaften aufweist, erhalten werden. Außerdem ist es bevorzugt, dass eine Schmelzflussrate (MFR) der Versiegelungsschicht 8b bei 230°C in einem Bereich von 4 bis 25 g/10 min. und stärker bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 20 g/10 min. liegt. Im Hinblick auf die MFR können numerische Werte, die gemäß JIS K 7210 bei einer Belastung von 21,18 N (2,16 kg) gemessen werden, eingesetzt werden.
Materialien einer solchen Versiegelungsschicht 8b können nach Bedarf ausgewählt werden. Genmauer gesagt ist es bevorzugt, dass die Versiegelungsschicht 8b aus einem statistischen Propylen-Ethylen-Copolymer gebildet wird, wobei dessen Ethylengehalt beispielsweise 0,5 bis 7 Gew.-% und vorzugsweise 1 bis 4 Gew.-% ist, oder dass die Versiegelungsschicht 8b aus einem Propylen-Ethylen-Copolymer gebildet ist, dessen Ethylengehalt 0,5 bis 7 Gew.-% und vorzugsweise 1 bis 4 Gew.-% ist.
Die Grundmaterialschicht 8a ist eine Schicht aus einer Harzzusammensetzung, deren Schmelzflussrate bei 230°C in einem Bereich von 0,1 bis 15 g/10 min. ist, die Zusammensetzung umfasst 50 bis 80 Gew.-% einer Propylenkomponente (A) und 50 bis 20 Gew.-% einer Copolymerkomponente (B), die nachstehend gezeigt ist, und die in Xylol lösliche Komponente Xs erfüllt die folgenden Bedingungen (I) bis (V). Die Harzzusammensetzung kann durch gegebenenfalls ausgewählte Verfahren erzeugt werden. Beispielsweise kann die Harzzusammensetzung durch Mischen oder Kneten der Propylenkomponente (A) und der Copolymerkomponente (B) erzeugt werden.
Die Copolymerkomponente (B), die in der Grundmaterialschicht 8a enthalten ist, ist ein Elastomer, das ein Copolymer aus Propylen und Ethylen und/oder α-Olefin mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, und umfasst 50 bis 85 Massen-% einer von Propylen stammenden Polymerisationseinheit. D. h., die Copolymerkomponente (B) kann ein Elastomer sein, das ein Copolymer aus Propylen und Ethylen ist, ein Elastomer, das ein Copolymer aus Propylen und α-Olefin mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, oder ein Elastomer aus einem Copolymer von Propylen, Ethylen und <-Olefin mit 4 bis 12 Kohlenstoffen. Beispiele des α-Olefins mit 4 bis 12 Kohlenstoffen umfassen 1-Buten, 1-Hexen, 1-Octen, 1-Decen und 1-Dodecen.

(I) Der Propylengehalt Fp ist 50 bis 80 Massen-%;
(II) die Grenzviskosität [η] der in Xylol löslichen Komponente Xs ist 1,4 bis 5,0 dl/g.
(III) Das Verhältnis (Xs/Xi) der Grenzviskosität [η] der in Xylol löslichen Komponente Xs und die Grenzviskosität [η] der in Xylol unlöslichen Komponente Xi ist 0,7 bis 1,5.
(IV) Der Propylengehalt (Pp) einer Komponente mit hohem Propylengehalt ist höher als oder gleich 60 Massen-% und weniger als 95 Massen-%, und der Propylengehalt (P'p) einer Komponente mit niedrigem Propylengehalt ist größer als oder gleich 20 Massen-% und niedriger als 60 Massen-%, wobei die Gehalte durch ein Zwei-Seiten-Modell definiert sind.

Eine Definition eines Zwei-Seiten-Modells ist in H. N. Cheng, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 35, S. 1639–1650 (1988) beschrieben.

(V) Das Verhältnis (Pp/P'p) des Propylengehalts (Pp) der Komponente mit hohem Propylengehalt und der Propylengehalt (P'p) der Komponente mit niedrigem Propylengehalt, die durch ein Zwei-Seiten-Modell definiert sind, erfüllt die nachstehend gezeigte Gleichung (1) und das Verhältnis (Pf1) der Komponenten mit hohem Propylengehalt zu dem Propylengehalt Fp der in Xylol löslichen Komponente Xs und das Verhältnis (1 – Pf1) der Komponente mit niedrigem Propylengehalt zu dem Propylengehalt Fp der in Xylol löslichen Komponente Xs erfüllt die nachstehende Gleichung (2). Pp/P'p = 1,90 (1) 2,00 < Pf1/(1 – Pf1) < 6,00 (2)

Der Propylengehalt (Pp) und der Propylengehalt (P'p), die durch das Zwei-Seiten-Modell bestimmt wurden, werden durch das folgende Verfahren erhalten. Zunächst werden zwei aktive Punkte, d. h. ein aktiver Punkt (P), an dem Propylen vorzugsweise polymerisiert, und ein aktiver Punkt (P'), an dem Ethylen vorzugsweise polymerisiert, angenommen. Der Propylengehalt Pp und Pp', welche Reaktionswahrscheinlichkeiten an den zwei aktiven Punkten angeben, und ein Verhältnis Pf1, das ein Verhältnis des aktiven Punkts (P), an dem Propylen vorzugsweise polymerisiert, zu dem gesamten aktiven Punkt ist, werden als Parameter bereitgestellt. Dann können die Propylengehalte durch Optimieren der vorstehend genannten drei Parameter (Pp, P'p und Pf1) erhalten werden, so dass die tatsächliche relative Stärke eines 13C-NMR-Spektrums den in <1> bis <10> gezeigten Wahrscheinlichkeitsgleichungen angleichen. Pp, P'p, Fp und Pf1 können durch statistische Analyse des 13C-NMR-Spektrums erhalten werden.

Wie vorstehend beschrieben wurde, wird eine Definition des Zwei-Seiten-Modells in H. N. Cheng, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 35, S. 1639–1650 (1988) beschrieben. Tabelle 1

Signal	Wahrscheinlichkeitsgleichungen nach dem Zwei-Seiten-Modell
<1> Sαα	P_p2 × P_f1 + P'_p ² × (1 – P_f1)
<2> Sαγ	(–2P_p ³ + 2P_p ²) × P_f1 + (–2P'_p ³ + 2P'_p ²) × (1 – P_f1)
<3> Sαδ	(2P_p ³ – 4P_p ² + 2P_p) × P_f1 + (2P'_p ³ – 4P'_p ² + 2P'_p) × (1 – P_f1)
<4> Tδδ	(P_p ³ – 2P_p ² + P_p) × P_f1 + (P'_p ³ – 2P'_p ² + P'_p) × (1 – P_f1)
<5> Tβδ + Sγγ	(P_p ⁴ – 4P_p ³ + 3P_p ²) × P_f1 + (P'_p ⁴ – 4P'_p ³ + 3P'_p ²) × (1 – P_f1)
<6> Sγδ	(–2P_p ⁴ + 6P_p ³ – 6P_p ² + 2P_p) × P_f1 + (–2P'_p ⁴ + 6P'_p ³ – 6P'_p ² + 2P'_p) × (1 – P_f1)
<7> Sδδ	(P_p ⁴ – 5P_p ³ + 9P_p ² – 7P_p + 2) × P_f1 + (P'_p ⁴ – 5P'_p ³ + 9P'_p ² – 7P'_p + 2) × 1 – P_f1)
<8> Tββ	P_p ³ × P_f1 + P'_p ³ × (1 – P_f1)
<9> Sβδ	(2P_p ³ – 4P_p ² + 2P_p) × P_f1 + (2P'_p ³ – 4P'_p ² + 2P'_p) × (1 – P_f1)
<10> Sββ	(–P_p ³ + 2P_p ²) × P_f1 + (–P'_p ³ + P'_p ²) × (1 – P_f1)

Pp, P'p und Pf1, die durch das Zwei-Seiten-Modell definiert sind, und der Propylengehalt Fp erfüllen die folgende Gleichung (3). Fp = Pp × Pf1 + P'p × (1 – Pf1) (3)
Pp und P'p erfüllen vorzugsweise die folgende Gleichung (4). Pp und P'p erfüllen stärker bevorzugt die folgende Gleichung (5). 1,95 ≤ Pp/P'p ≤ 2,40 (4) 1,95 ≤ Pp/P'p ≤ 2,35 (5)
Außerdem ist es bevorzugt, dass Pf1/(1 – Pf1) die folgende Gleichung (6) erfüllen. Außerdem ist es stärker bevorzugt, dass Pf1/(1 – Pf1) die folgende Gleichung (7) erfüllen. 2,50 ≤ Pf1/(1 – Pf1) < 5,50 (6) 3,00 < Pf1/(1 – Pf1) < 5,00 (7)
Als nächstes wird ein Verfahren zum Definieren von Pp, P'p und Pf1 durch das Zwei-Seiten-Modell durch Figuren unter Verwendung eines Beispiels erklärt, wobei die Copolymerkomponente (B) ein Elastomer eines Copolymers von Propylen und Ethylen ist.
10 ist ein 13C-NMR-Spektrum eines typischen Elastomers, das ein Copolymer von Propylen und Ethylen ist. Das in 10 gezeigte Spektrum hat 10 unterschiedliche Peaks (<1> bis <10>) gemäß den Unterschieden der Sequenzverteilungen (Anordnungen von Ethylen und Propylen). die Bezeichnungen der Sequenzverteilung sind in Macromolecules, Vol. 10, S 536–544 (1977) beschrieben und werden wie in 11 gezeigt, bezeichnet.
Solche Sequenzverteilungen können dargestellt sein durch ein Produkt von Reaktionswahrscheinlichkeiten, wenn ein Copolymerisationsmechanismus der Copolymerkomponente (B) angenommen wird. Wenn die Gesamtpeakintensität als 1 definiert wird, kann dementsprechend die relative Intensität jedes in 10 gezeigten Peaks <1> bis <10> durch eine statistische Wahrscheinlichkeitsgleichung nach Bernoulli ausgedrückt werden, wobei die Reaktionswahrscheinlichkeit und das Häufigkeitsverhältnis jeder Seite durch die Parameter angegeben werden.
D. h., dass beispielsweise im Fall des Peaks von <1> Sαα in 10, wenn eine Propyleneinheit durch das Symbol ”P” dargestellt ist und eine Ethyleneinheit durch das Symbol ”E” dargestellt ist, mögliche Ketten die 3 Typen [PPPP], [PPEE] und [EPPE] sind. Wenn die drei Typen der Sequenzverteilungen durch die jeweiligen Reaktionswahrscheinlichkeiten ausgedrückt werden und addiert werden, wird die in Tabelle 1 gezeigte Wahrscheinlichkeitsgleichung (1) erhalten. Bezüglich der ihn 10 gezeigten verbleibenden Peaks <2> bis <10> ist es ebenfalls möglich, sie als in Tabelle 1 gezeigte Wahrscheinlichkeitsgleichungen in <2> bis <10> darzustellen. Deshalb kann die Definition durch Optimieren der Parameter (Pp, P'p und Pf1) erfolgen, so dass die tatsächlich gemessenen Peakintensitäten des 13C-NMR-Spektrums sich so nah wie möglich an die Wahrscheinlichkeitsgleichungen <1> bis <10>, die in Tabelle 1 gezeigt sind, angleichen.
Wenn die Parameter (Pp, P'p, Pf1) optimiert werden, wird eine Regressionsberechnung durchgeführt, bis die Differenz zwischen der tatsächlich gemessenen Peakintensität und dem durch jede Wahrscheinlichkeitsgleichung erhaltenen theoretischen Wert geringer als oder gleich 1 × 10^–5 nach der Fehlerquadratmethode ist. Ein Algorithmus oder dergleichen, bei dem eine solche Regressionsberechnung durchgeführt wird, ist beispielsweise in H. N. CHENG, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 35, S. 1639–1650 (1988) beschrieben.
Die Propylenkomponente, die in der Harzzusammensetzung enthalten ist, wird in die zwei Arten hoch und niedrig, d. h. eine Komponente mit hohem Propylengehalt und eine Komponente mit niedrigem Propylengehalt klassifiziert. Die Komponente mit hohem Propylengehalt und die Komponente mit niedrigem Propylengehalt werden so klassifiziert, dass ein Teil, bei dem der Propylengehalt 60 Massen-% oder mehr ist, als Komponente mit hohem Propylengehalt bezeichnet wird, und der andere Teil, bei dem der Propylengehalt weniger als 60 Massen-% ist, als Komponente mit niedrigem Propylengehalt bezeichnet wird.
In dieser Ausführungsform können, da die Schmelzflussrate (MFR) der Grundmaterialschicht 8a in dem vorstehend genannten Bereich ist, die Wirkungen erzielt werden, bei denen die Stoßbeständigkeit des Außengehäusematerials für eine Batterie 4 hervorragend sind und die Verarbeitbarkeit und die Formbarkeit ebenfalls hervorragend sind. Wenn eine Schmelzflussrate (MFR) der Grundmaterialschicht 8a weniger als 0,1 g/10 min. ist, kann außerdem eine zu große Belastung ausgeübt werden, oder ein zu formendes Harz kann schwer zu verteilen sein, wenn das Kneten in einem Extruder durchgeführt wird, der das Außengehäusematerial für eine Batterie 4 bildet, und deshalb verschlechtert sich die Verarbeitbarkeit und die Formbarkeit, Wenn eine Schmelzflussrate (MFR) der Grundmaterialschicht 8a 15 g/10 min. übersteigt, wird die Stoßfestigkeit des Außengehäusematerials für eine Batterie 4 bei einer niedrigen Temperatur unzureichend. Eine Schmelzflussrate (MFR) der Grundmaterialschicht 8a ist vorzugsweise 0,5 bis 10 g/10 min., und stärker bevorzugt 1 bis 5 g/10 min.
Außerdem umfasst eine Harzzusammensetzung, welche die Grundmaterialschicht 8a bildet, 50 bis 80 Massen-% der Polypropylenkomponente (A) und 50 bis 20 Massen-% der Copolymerkomponente (B), die vorstehend beschrieben wurden, und außerdem erfüllt die in Xylol lösliche Komponente Xs der Harzzusammensetzung die folgenden Bedingungen (I) bis (V). Dementsprechend wird die Copolymerkomponente (B) in das Propylen der Propylenkomponente (A) einverleibt, und es kann eine hohe Affinität zwischen der Polypropylenkomponente (A) und Copolymerkomponente (B) erzielt werden. Die Bezeichnung ”Copolymerkomponente (B) wird in das Propylen der Propylenkomponente (A) einverleibt” bedeutet, dass eine ”Insel-Meer-Struktur” gebildet wird, d. h., dass ”Insel(teilchen)”, die aus der Copolymerkomponente (B) bestehen, in dem ”Meer (Matrix)”, das aus der Propylenkomponente (A) besteht, dispergiert sind.
In dieser Ausführungsform wird, da die Harzzusammensetzung, welche die Grundmaterialschicht 8a bildet, die vorstehend genannte Insel-Meer-Struktur aufweist, wenn eine Folie aus einer solchen Harzzusammensetzung gebildet wird, welche die Grundmaterialschicht 8a bildet, eine hervorragende Isoliereigenschaft erzielt, und es wird ein Phänomen kaum bewirkt, bei dem Hohlräume an den Grenzflächen der Polypropylen- und der Elastomerkomponente (Kautschukkomponente) gebildet werden, wobei ein solches Phänomen allgemein verursacht wird, wenn Polypropylen vom Block-Typ verwendet wird. Außerdem kann eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Weißfärbung beim Biegen erzielt werden, und die Beeinträchtigung der Versiegelungsstärke ist gering, wenn ein Außengehäusekörper für eine Batterie 2 durch Wärmeversiegeln erzeugt wird.
In der Harzzusammensetzung, welche die Grundmaterialschicht 8a bildet, kann die Insel-Meer-Struktur schwer gebildet werden, wenn die Menge der Propylenkomponente (A) niedriger als oder höher als der vorstehend genannte Bereich ist. Außerdem wird die Menge der Propylenkomponente (A), die in der Copolymerkomponente (B) einverleibt ist, unzureichend, die Affinität zwischen der Polypropylenkomponente (A) und der Copolymerkomponente (B) wird gering, und die Grundmaterialschicht 8a, die weniger Hohlräume aufweist, kann nicht erhalten werden.
Wenn der Gehalt der Copolymerkomponente (B) niedriger als 20 Massen-% ist, werden außerdem nachteilige Wirkungen erzeugt, so dass die Stoßbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen nachlässt, und wenn der Gehalt der Copolymerkomponente (B) 50 Massen-% übersteigt, verschlechtern sich Starrheit und Wärmebeständigkeit. Der Gehalt der Copolymerkomponente (B) ist vorzugsweise 20 bis 45 Massen-% und noch stärker bevorzugt 20 bis 40 Massen-%.
Wenn die in Xylol lösliche Komponente Xs die vorstehend genannten Bedingungen (I) bis (V) nicht erfüllt, wird außerdem die Affinität zwischen der Polypropylenkomponente (A) und der Copolymerkomponente (B) gesenkt, und die Grundmaterialschicht 8a, die weniger Hohlräume aufweist, wird nicht erhalten, was nachstehend beschrieben wird.

(I) Der Propylengehalt Fp ist 50 bis 80 Massen-%. Ist bevorzugt, dass der Propylengehalt Fp in einem Bereich von 60 bis 80 Massen-% und noch stärker bevorzugt 70 bis 80 Massen-% liegt. Die in Xylol lösliche Komponente Xs der Harzzusammensetzung, welche die Grundmaterialschicht 8a bildet, erfüllt die vorstehend genannte Bedingung (I) und hat hervorragende Stoßbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen und hervorragende Wärmebeständigkeit. Wenn die in Xylol lösliche Komponente Xs die Bedingung (I) nicht erfüllt, kann eine Harzzusammensetzung, die sowohl hinsichtlich der Stoßbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen als auch der Wärmebeständigkeit hervorragend ist, nicht erhalten werden.
(II) Die Grenzviskosität [η] der in Xylol löslichen Komponente Xs ist 1,4 bis 5,0 dl/g, stärker bevorzugt 2,0 bis 4,5 dl/g und noch stärker bevorzugt 2,5 bis 4,0 dl/g.

Wenn die Grenzviskosität [η] der in Xylol löslichen Komponente Xs 5,0 dl/g übersteigt, verschlechtert sich die Affinität, obwohl die Stoßbeständigkeit verbessert wird. Wenn die Grenzviskosität [η] der in Xylol löslichen Komponente Xs niedriger als 1, 4 dl/g ist, verschlechtert sich außerdem die Stoßbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen.

(III) Das Verhältnis (Xs/Xi) der Grenzviskosität [η] der in Xylol löslichen Komponente Xs und die Grenzviskosität [η] der in Xylol unlöslichen Komponente Xi ist 0,7 bis 1,5, stärker bevorzugt 0,7 bis 1,3 und noch stärker bevorzugt 0,8 bis 1,2. Wenn das vorstehend genannte Verhältnis (Xs/Xi) niedriger als 0,7 ist, verschlechtert sich die Stoßbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen, obwohl die Affinität verbessert wird, und wenn das Verhältnis 1,5 übersteigt, verschlechtert sich die Affinität.
(IV) Der Propylengehalt (Pp) der Komponente mit hohem Propylengehalt ist größer als oder gleich 60 Massen-% und weniger als 95 Massen-%, vorzugsweise größer als oder gleich 65 Massen-% und niedriger als oder gleich 90 Massen-% oder weniger, und stärker bevorzugt größer als oder gleich 70 Massen-% und niedriger als oder gleich 90 Massen-% oder weniger. Außerdem ist der Propylengehalt (P'p) der Komponente mit niedrigen Propylengehalt größer als oder gleich 20 Massen-% und weniger als 60 Massen-%, vorzugsweise größer als oder gleich 25 Massen-% oder niedriger als oder gleich 55 Massen-% oder weniger und stärker bevorzugt größer als oder gleich 30 Massen-% und weniger als oder gleich 50 Massen-% oder weniger.

Wenn der Propylengehalt (Pp) der Komponente mit hohem Propylengehalt niedriger als der vorstehend genannte Bereich ist, verschlechtert sich die Wärmebeständigkeit einer Folie, und wenn der Gehalt den vorstehend genannten Bereich übersteigt, verschlechtert sich die Stoßbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen. Wenn der Propylengehalt (P'p) einer Komponente mit niedrigem Propylengehalt unter dem vorstehend genannten Bereich liegt, wird außerdem die Stoßbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen verschlechtert.

(V) Die vorstehend genannten Gleichungen (1) und (2) geben Hinweise auf Zusammensetzungsverteilung der in Xylol löslichen Komponente Xs. Die Gleichung (1) ist ein Barometer des Zusammensetzungsunterschieds der an den vorstehend genannten zwei aktiven Punkten erzeugten Komponenten. Die Gleichung (2) ist ein Barometer einer Menge der an den vorstehend genannten zwei aktiven Punkten erzeugten Komponenten.

Wenn (Pp/P'p) in der Gleichung (1) niedriger als 1,90 ist und Pf1/(1 – Pf1) in der Gleichung (2) niedriger als oder gleich 2,00 ist, verschlechtert sich die Festigkeit der Verbindung der in Xylol Löslichen Komponente Xs und der in Xylol unlöslichen Komponente Xi (die Affinität verringert sich), die Weißfärbung beim Biegen einer Folie wird bewirkt und die Isoliereigenschaften verschlechtern sich. Wenn Pf1/(1 – Pf1) in der Gleichung (2) größer als oder gleich 6,00 ist, verringern sich die Starrheit und die Stoßbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen, obwohl die Festigkeit der Bindung der in Xylol löslichen Komponente Xs und der in Xylol unlöslichen Komponente Xi steigt.
Eine aus der Harzzusammensetzung zusammengesetzte Folie, welche die Grundmaterialschicht 8a bildet, hat unzureichende Wärmeversiegelungseigenschaften bei niedrigen Temperaturen, wenn die Folie allein als innere Schicht 8 des Außengehäusematerials für eine Batterie 4 verwendet wird. In der in 2 gezeigten Ausführungsform kann, da die Versiegelungsschicht 8b, die eine hohe Schmelzflussrate hat, auf der Grundmaterialschicht 8 als eine Oberfläche an der der Metallfolienschicht 10a gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, das Außengehäusematerial für eine Batterie 4 erhalten werden, das hervorragende Wärmeversiegelungseigenschaften hat.
In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass der Brechungsindex der in Xylol unlöslichen Komponente Xi im Bereich von 1,490 bis 1,510 ist, und dass der Brechungsindex der in Xylol löslichen Komponente Xs im Bereich von 1,470 bis 1,490 ist. Wenn der Brechnungsindex der in Xylol unlöslichen Komponente Xi und der Brechungsindex der in Xylol löslichen Komponente Xs in den vorstehend genannten Bereichen sind, kann eine hervorragende Stoßbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen erzielt werden, und es kann eine hohe Affinität zwischen der in Xylol unlöslichen Komponente Xi und der in Xylol löslichen Komponente Xs erzielt werden.
Der Brechungsindex der in Xylol unlöslichen Komponente Xi ist stärker bevorzugt 1,493 bis 1,505 und noch stärker bevorzugt 1,495 bis 1,503. Wenn der Brechungsindex der in Xylol unlöslichen Komponente Xi weniger als 1,490 ist, können die Starrheit und die Stoßbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen verringert sein, und wenn der Brechungsindex der in Xylol unlöslichen Komponente Xi 1,510 übersteigt, kann die Stoßbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen verringert sein.
Der Brechungsindex der in Xylol löslichen Komponente Xs ist stärker bevorzugt 1,473 bis 1,485. Wenn der Brechungsindex der in Xylol löslichen Komponente Xs 1,490 übersteigt, kann die Stoßbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen verringert sein, obwohl die Affinität zwischen der in Xylol unlöslichen Komponente Xi und der in Xylol löslichen Komponente Xs erhöht ist. Wenn der Brechungsindex der in Xylol löslichen Komponente Xs niedriger als 1,470 ist, kann außerdem die Affinität zwischen der in Xylol unlöslichen Komponente Xi und der in Xylol löslichen Komponente Xs verringert sein, obwohl die Stoßbeständigkeit bei niedrigen Temperaturen erhöht ist.
Außerdem kann die innere Schicht 8 dieser Ausführungsform gebildet werden durch Laminieren einer Grundmaterialschicht 8a und einer Versiegelungsschicht 8b und das nachfolgende Durchführen der T-Düsen-Formmethode oder Einblas-Formmethode.
In dieser Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, in dem die innere Schicht 8 aus zwei Schichten zusammengesetzt ist, die eine Grundmaterialschicht 8a und eine Versiegelungsschicht 8b sind, wobei sie an einer Oberfläche auf der der Metallfolienschicht 10 gegenüberliegenden Seite der inneren Schicht 8 angebracht ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Beispielsweise kann, wie in 3 gezeigt, eine innere Schicht 81 aus drei Schichten zusammengesetzt sein, wobei die Versiegelungsschichten 8b auf beiden Oberflächen der Grundmaterialschicht 8a angeordnet sind. Außerdem kann, wie in 4 gezeigt, eine innere Schicht 82 aus drei Schichten zusammengesetzt sein, wobei eine Versiegelungsschicht 8b auf der Oberfläche der Grundmaterialschicht 8a auf der der Metallfolienschicht 10 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, und eine Überzugsschicht 8c, die aus Homopolypropylen, statistischem Polypropylen oder Blockpolypropylen hergestellt ist, ist an der anderen Oberfläche der Grundmaterialschicht 8a auf der Seite angeordnet, wo die Metallfolienschicht 10 vorhanden ist.
In der vorliegenden Erfindung kann die jeweilige Messung wie folgt durchgeführt werden.
Messung der in Xylol löslichen Komponente Xs:
2,5 g einer Probe werden in 250 ml Ortho-Xylol bereitgestellt. Das Gemisch wird bis zur Siedetemperatur unter Rühren erhitzt, und die Probe wird über einen Zeitraum von 30 Minuten oder länger vollständig aufgelöst. Nach dem vollständigen Auflösen läßt man das Gemisch abkühlen, bis seine Temperatur 100°C oder weniger ist. Dann wird die Probe 2 Stunden in einem Thermostatbad gehalten, dessen Temperatur bei 25°C gehalten wird. Danach wird der Niederschlag (in Xylol unlösliche Komponente Xi) mit Filterpapier abgetrennt, um ein Filtrat zu erhalten. Dann wird unter Erhitzen Xylol aus dem Filtrat unter einer Stickstoffatmosphäre entfernt, und es wird getrocknet, wobei eine in Xylol lösliche Komponente Xs für die Messung erhalten wird.
Messung der Grenzviskosität:
Die Messung wird bei einer Temperatur von 135°C in Decalin durchgeführt.
Messung des Brechungsindex:
Unter Verwendung jeder der in Xylol löslichen Komponente Xs und der in Xylol unlöslichen Komponente Xi wird eine Folie mit einer Dicke von 50 bis 80 μm durch Druckformen gebildet (das Vorerhitzen wird 5 Minuten bei einer Temperatur von 230°C durchgeführt, das Entlüften wird 30 Sekunden durchgeführt, das Pressen wird eine Minute bei 6 MPa durchgeführt, und dann wird 3 Minuten gekühlt, während unter Bildung einer Folie gepresst wird). Die erhaltene Folie wird 24 Stunden bei Raumtemperatur gehalten, und danach wird die Messung der Folie mit einem von Atago Co., Ltd. hergestellten Abbe-Refraktometer durchgeführt, wobei Ethylsalicylat als Kontaktflüssigkeit verwendet wird.
Herstellungs- und Beurteilungsverfahren, die hier nicht ausdrücklich genannt sind, können beispielsweise der Beschreibung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2004-27218 entnommen werden.
(Klebeschicht)
Es ist bevorzugt, dass eine Klebeschicht 5 eine Klebeschicht vom Trockenlaminat-Typ ist. In dieser in 2 gezeigten Ausführungsform werden eine Metallfolienschicht 10 und eine äußere Schicht 11 aneinander laminiert, und eine innere Schicht 10 und eine Metallfolienschicht 10 werden mit Hilfe von zwischen ihnen befindlichen Klebeschichten vom Trockenlaminat-Typ aneinander laminiert.
Für die Klebeschicht vom Trockenlaminat-Typ kann beispielsweise mindestens ein Typ eines Klebemittels eingesetzt werden, das unter einem Klebemittel auf Urethanbasis, einem säuremodifizierten Polyolefinklebemittel, einem Styrolelastomerklebemittel, einem acrylischen Klebemittel, einem Klebemittel auf Silikonbasis, einem Klebmittel auf Etherbasis und einem Klebemittel auf Ethylen-Vinylacetat-Basis ausgewählt ist.
Es ist bevorzugt, dass Klebeschichten 5 aus unterschiedlichen Materialien als Klebeschichten 5 auf der äußeren Schicht 11 und als Klebeschicht 5 auf der inneren Schicht 8 verwendet werden. Wenn die Klebeschicht 5 auf der Seite der äußeren Schicht 11 und Klebeschicht 5 auf der Seite der inneren Schicht 8 aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, so dass sie für Materialien der inneren Schicht 8 und der äußeren Schicht 11 geeignet sind, kann die Klebefestigkeit zwischen der Metallfolienschicht 10 und der äußeren Schicht 11 und zwischen der inneren Schicht 8 und der Metallfolienschicht 10 außerdem verbessert werden, und die Beständigkeit gegenüber elektrolytischen Lösungen kann ebenfalls verbessert werden.
Wenn die äußere Schicht 11 aus Polyethylenterephthalat (PET) oder Nylon zusammengesetzt ist, ist es bevorzugt, dass ein Klebemittel auf Urethanbasis als Klebeschicht 5, die zwischen der Metallfolienschicht 10 und der äußeren Schicht 11 angebracht ist, verwendet wird. In dem Fall, dass die innere Schicht 8 aus Polypropylen zusammengesetzt ist, ist es außerdem bevorzugt, dass ein acrylischer Klebstoff oder ein Klebstoff auf der Basis von säuremodifiziertem Olefin als Klebeschicht 5, die zwischen der inneren Schicht 8 und der Metallfolienschicht 10 angebracht ist, verwendet wird.
Die Dicke der Klebeschicht 5 kann nach Bedarf ausgewählt sein. Die Dicke in einem Bereich von 0,1 bis 10 μm ist bevorzugt, und die Dicke in einem Bereich von 1 bis 5 μm ist stärker bevorzugt. Wenn die Dicke der Klebeschicht 5 geringer als 0,1 μm ist, kann eine ausreichende Klebefestigkeit nicht erzielt werden. Wenn die Dicke der Klebeschicht 5 10 μm übersteigt, führt dies zu einem Kostennachteil, da die Tendenz besteht, dass der Einfluss von Temperaturänderungen und Zeitänderungen steigt. Wenn die Dicke der Klebeschicht 5 im Bereich von 1 bis 5 μm ist, können hervorragende Klebeeigenschaften erzielt werden, und die Isoliereigenschaften der inneren Schicht 8 können an der Seite der inneren Schicht 8 weiter verbessert werden.
Im folgenden wird das Herstellungsverfahren für das Außengehäusematerial für eine Batterie 4 gemäß dieser Ausführungsform unter Verwendung eines Beispiels eingehend beschrieben.
Zuerst wird ein Klebemittel für die Trockenlamination auf die Oberfläche der äußeren Schicht 11 oder der Metallfolienschicht 10 unter Bildung einer Klebeschicht 5 angebracht, und ein in dem Klebemittel für die Trockenlamination enthaltenes Lösungsmittel wird verdampft. Dann wird eine trockenlaminierte Folie, welche die äußere Schicht 11 und die Metallfolienschicht 10 umfasst, durch Trockenlaminieren der äußeren Schicht 11 und der Metallfolienschicht 10 gebildet.
Dann wird ein Klebemittel für die Trockenlamination auf die Oberfläche der inneren Schicht 8 oder auf die Oberfläche der Metallfolienschicht 10 der trockenlaminierten Folie, welche die äußere Schicht 11 und die Metallfolienschicht 10 umfasst, unter Bildung einer weiteren Klebeschicht 5 aufgetragen, und ein in dem Klebemittel enthaltenes Lösungsmittel wird verdampft. Dann werden die innere Schicht und die trockenlaminierte Folie, welche die äußere Schicht 11 und die Metallfolienschicht 10 umfasst, trockenlaminiert. Auf diese Weise kann das Außengehäusematerial für eine Batterie 4 dieser Ausführungsform wie in 2 gezeigt, erhalten werden.
Das Verfahren zur Herstellung des Außengehäusematerials für eine Batterie 4 gemäß dieser Ausführungsform ist nicht auf das vorstehend genannte Beispiel beschränkt. Beispielsweise können, obwohl die Metallfolienschicht 10 und die innere Schicht 8 durch Trockenlamination geklebt werden können, wobei eine Klebeschicht 5 zwischen ihnen bereitgestellt wird, die Metallfolienschicht 10 und die innere Schicht 8 durch Wärmelamination geklebt werden, so dass eine Klebeschicht 5 bereitgestellt wird, indem ein thermisches Klebeharz zwischen der Metallfolienschicht 10 und der inneren Schicht 8 extrudiert wird. In diesem Fall kann eine geeignete Anhaftung zwischen der Metallfolienschicht 10 und der inneren Schicht 8 erzielt werden.
Als thermisches Klebeharz, das für das Kleben der Metallfolienschicht 10 und der inneren Schicht 8 eingesetzt wird, ist es bevorzugt, dass das thermische Klebeharz eingesetzt wird, das hervorragende Beständigkeit gegenüber elektrolytischen Lösungen hat und/oder chemische Beständigkeit aufweist, beispielsweise Maleinsäureanhydrid-modifiziertes Polypropylen, das durch Maleinsäureanhydrid oder dergleichen modifiziert worden ist. Wenn Wärmelaminierung durchgeführt wird, so dass ein thermisches Klebeharz als Klebeschicht 5 zwischen der Metallfolienschicht 10 und der inneren Schicht 8 bereitgestellt wird, hat das wie nachstehend beschriebene Verfahren außerdem einen Kostenvorteil im Vergleich zu dem Verfahren, bei dem eine einzige Schicht eines thermischen Klebeharzes verwendet wird. D. h., es wird ein co-extrudiertes Harz, wobei modifiziertes Polypropylenharz und Polypropylen, welches vom selben Polyolefintyp wie die thermoplastische Harzfolie der inneren Schicht 8 ist, laminiert werden, eingesetzt, um Wärmelaminierung zwischen der Metallfolienschicht 10 und dem modifizierten Polypropylenharz und Wärmelaminierung zwischen der inneren Schicht 8 und dem Polypropylen durchzuführen.
Da das Außengehäusematerial für eine Batterie 4 gemäß dieser Ausführungsform durch ein Trockenlaminationsverfahren mit einem Klebemittel hergestellt wird, ist es bevorzugt, dass eine allgemeine Corona-Behandlung für die Oberfläche der Grundmaterialschicht 8a der inneren Schicht 8 durchgeführt wird. Wenn die allgemeine Corona-Behandlung für die Oberfläche der Grundmaterialschicht 8a durchgeführt wird, kann die Affinität zwischen der Klebeschicht 5 und der Grundmaterialschicht 8a erhöht werden, so dass die Klebefestigkeit erhöht wird.
Das Außengehäusematerial für eine Batterie 4 gemäß dieser Ausführungsform umfasst die innere Schicht 8 mit der Grundmaterialschicht 8a und der Versiegelungsschicht 8b.
Dementsprechend können sowohl hervorragende Isoliereigenschaften als auch Wärmeversiegelungseigenschaften erzielt werden, da die Grundmaterialschicht 8a wenige Hohlräume aufweist, welche leicht erzeugt werden können, wenn ein Polypropylen vom Blocktyp eingesetzt wird, und die Versiegelungsschicht 8b ist auf der Grundmaterialschicht 8a auf der der Metallfolienschicht 10 gegenüberliegenden Seite angebracht und hat eine hohe Schmelzflussrate.
Da die Lithiumsekundärbatterie 1 dieser Ausführungsform mit dem Außengehäusematerial für eine Batterie 4 gemäß dieser Ausführungsform ausgestattet ist, kann die Bildung eines inneren Kurzschlusses durch die Metallfolienschicht 10 des Außengehäusematerials für eine Batterie 4 unterdrückt werden.
Die Isoliereigenschaften der inneren Schicht 8 des Batterieaußengehäusematerials 4 können durch das folgende Verfahren beurteilt werden.
Zuerst wird die in 1 gezeigte vorstehend genannte Lithiumsekundärbatterie 1, die einen Außengehäusekörper für eine Batterie 2 umfasst, der aus dem Außengehäusematerial für eine Batterie 4 nach 2 zusammengesetzt ist, hergestellt, und die äußere Schicht 11 des Außengehäusekörpers für eine Batterie 4 wird teilweise entfernt, um die Metallfolienschicht 10 zu exponieren. Es ist bevorzugt, dass eine Position, bei der die Metallfolienschicht 10 exponiert ist, sich möglichst weit von dem Streifenleiter 3 entfernt befindet.
Danach wird ein Leiterdraht mit der exponierten Metallfolienschicht 10 verbunden, und ein Leiterdraht wird ebenfalls mit dem Streifenleiter 3 von entweder der positiven Elektrode oder der negativen Elektrode verbunden. Anstelle des Exponierens der Metallfolienschicht 10 durch teilweises Entfernen ist es auch möglich, dass ein elektrisch leitendes Band an eine exponierte Endfläche der Metallfolienschicht 10 angebracht wird und ein Leiterdraht mit dem elektrisch leitenden Band verbunden wird.
Dann werden eine Stromquelle und ein Widerstandsmessgerät zwischen dem Leiterdraht, der mit der freigelegten Metallfolienschicht 10 verbunden ist, und dem Leiterdraht, der mit dem Streifenleiter 3 verbunden ist, eingeführt. Dann wird zwischen der Metallfolienschicht 10 und dem Streifenleiter 3 durch die Leiterdrähte aus der Stromquelle Spannung angelegt, der Widerstandswert zwischen der Metallfolienschicht 10 und dem Streifenleiter 3 wird mit dem Widerstandsmessgerät zu diesem Zeitpunkt gemessen, und die Isoliereigenschaften der inneren Schicht 8 des Außengehäusematerials für eine Batterie 4 werden durch die erhaltenen Widerstandswerte ermittelt.
D. h., es ist bevorzugt, dass das Außengehäusematerial für eine Batterie 4 gemäß dieser Ausführungsform einen Widerstandswert von 1 × 10⁶ Ω oder mehr hat, wenn Gleichspannung in einem Bereich von 5 bis 50 Volt zwischen der Metallfolienschicht 10 und dem Streifenleiter 23 angelegt wird.
Beim Beurteilen der Isoliereigenschaften der inneren Schicht 8 des Batterie-Außengehäusematerials 4 kann auch eine Testzelle eingesetzt werden, in der ein Streifenleiter 3 anstelle der vorstehend beschriebenen Lithiumsekundärbatterie mit dem Batterie-Außengehäusematerial 4 verbunden ist, und das Innere des Batterie-Außengehäusekörpers 2 wird mit einer elektrolytischen Lösung gefüllt.
BEISPIELE
(Beispiel 1)
Eine Außenschichtfolie wurde durch Trockenlaminieren einer gestreckten Polyethylenterephthalatfolie (hergestellt von Toray Industries, Inc., Allzweckprodukt) mit einer Dicke von 12 μm und einer gestreckten Polyamidfolie (BONYL RX, hergestellt von Kohjin Co., Ltd.) mit einer Dicke von 15 μm mit einer dazwischen liegenden zweikomponentigen Klebeschicht auf Urethan-Basis einer Dicke von 3 μm hergestellt.
Danach wurde eine Trockenlaminatfolie, welche die äußere Schicht und die Metallfolie aufwies, hergestellt durch Trockenlaminieren der erhaltenen Außenschichtfolie und einer Aluminiumfolie (ein Produkt gemäß JIS Standard A8079HO) einer Dicke von 40 μm mit einer dazwischen liegenden Klebeschicht auf Basis von zweikomponentigem Urethan mit einer Dicke von 3 μm unter den Bedingungen einer Geschwindigkeit von 80 m/min. und einer Walztemperatur von 80°C hergestellt.
Danach wurde eine aus zwei Schichten bestehende ungestreckte Polypropylenfolie einer Dicke von 80 μm, wobei das Strukturverhältnis (Dickenverhältnis) der Folie 7:3 (Grundmaterialschicht:Versiegelungsschicht) war, als innere Schicht durch Laminieren von in Tabelle 2 gezeigtem PP-1 und einem Propylen-Ethylen-Copolymer (Produktname: F-744NP, hergestellt von Prime Polymer Co., Ltd.), welches eine Versiegelungsschicht war, worin der Ethylengehalt 4 Massen-% und die MFR 7,5 g/10 min. war, und durch Bilden der Folie durch ein T-Düsen-Formverfahren hergestellt. (”B” (Copolymerkomponente) in Tabelle 2 ist ein Elastomer eines Copolymers von Propylen und Ethylen und eine in Tabelle 2 gezeigte Polymerisationseinheit bedeutet eine von Propylen abgeleitete Einheit), welche eine folienähnliche Harzzusammensetzung war (Grundmaterialschicht.)

Danach wurde ein Außengehäusematerial für eine Batterie des Beispiels 1 durch Trockenlaminieren der ungestreckten Polypropylenfolie, hergestellt als die innere Schicht, und der Trockenlaminatfolie, welche die äußere Schicht und die Metallfolie umfasst, mit einer dazwischen liegenden zweikomponentigen Acrylklebeschicht einer Dicke von 1,5 μm unter den Bedingungen einer Geschwindigkeit von 80 m/min. und einer Walztemperatur von 80°C hergestellt. Tabelle 9

		Bereich	PP-1	PP-2	PP-3
A: Propylenkomponente	Ethylengehalt (Massen-%)	-	0	0	5,5
	Gehalt innerhalb der Harzzusammensetzung (Massen-%)	50 bis 80	70	75	80
B: Copolymerkomponente	Polymerisationseinheit (Massen-%)	50 bis 85	70	65	75
	Gehalt innerhalb der Harzzusammensetzung (Massen-%)	20 bis 50	30	25	20
Harzzusammensetzung	Schmelzflussrate (g/10 min.)	0,1 bis 15.0	1,2	1,0	2,7
	Gehalt der in Xylol löslichen Komponente Xs (Massen-%)		29,6	23	27,6
In Xylol unlösliche Komponente Xi	Grenzviskosität [η] Xs (dL/g)		3,6	3,5	2,9
	Brechungsindex	1,490 bis 1,510	1,503	1,503	1,498
In Xylol lösliche Komponente Xs	Grenzviskosität [η]Xs (dL/g)	1,4 bis 5	3,3	3,6	2,1
	Propylengehalt Pp der Komponente mit hohem Propylengehalt (Massen-%)	60 bis 95	81,8	80,5	89
	Propylengehalt P'p der Komponente mit niedrigem Propylengehalt (Massen-%)	20 bis 60	36,7	42,4	44,5
	(Pp/P'p)	= 1,9	2,23	1,90	2,00
	Pf1/(1 – Pf1)	2,00 bis 6,00	4,72	3,22	6,45
	Brechungsindex	1,470 bis 1,490	1,479	1,479	1,488
	Propylengehalt (Massen-%)	50 bis 80	73,9	71,5	83
[η]Xs/[η]Xi		0,7 bis 1,5	0,92	1,03	0,72

(Beispiel 2)
Ein Außengehäusekörper für eine Batterie des Beispiels 2 wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass eine ungestreckte Polypropylenfolie unter Verwendung von in Tabelle 2 gezeigtem PP-2, wobei PP-2 eine folienähnliche Harzzusammensetzung (Grundmaterialschicht) war, als Grundmaterialschicht einer inneren Schicht hergestellt.
(Beispiel 3)
Eine aus drei Schichten zusammengesetzte ungestreckte Polypropylenfolie einer Dicke von 80 μm, die ein Strukturverhältnis (Dickenverhältnis) von 2:6:2 (Versiegelungsschicht:Grundmaterialschicht:Versiegelungsschicht) hatte, wurde als innere Schicht durch ein T-Düsen-Formverfahren hergestellt, so dass ein Propylen-Ethylen Copolymer (Produktname: PM731M, hergestellt von Sun Aroma Co., Ltd.), worin der Ethylengehalt 3 Massen-% war und dessen MFR 9,5 g/10 min. war, als Versiegelungsschicht auf beiden Oberflächen von in Tabelle gezeigtem PP-1 bereitgestellt wurde (Harzzusammensetzung (Grundmaterialschicht)).
Dann wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 ein Außengehäusematerial für eine Batterie des Beispiels 3 hergestellt, außer, dass die wie vorstehend beschrieben erhaltene ungestreckte Polypropylenfolie als innere Schicht verwendet wurde.
(Vergleichsbeispiel 1)
Ein Außengehäusematerial für eine Batterie des Vergleichsbeispiels 1 wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass eine ungestreckte Polypropylenfolie unter Verwendung des in Tabelle 2 gezeigten PP-3, welche eine folienähnliche Zusammensetzung (Grundmaterialschicht) war, als Grundmaterialschicht einer inneren Schicht hergestellt wurde.
(Vergleichsbeispiel 2)
Ein Außengehäusematerial für eine Batterie des Vergleichsbeispiels 2 wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass eine einzige ungestreckte Polypropylenfolie einer Dicke von 80 μm als innere Schicht durch Formen des Materials der Grundmaterialschicht des Beispiels 1 durch ein T-Düsen-Formverfahren hergestellt wurde.
(Vergleichsbeispiel 3)
Ein Außengehäusematerial für eine Batterie des Vergleichsbeispiels 3 wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass eine einzige ungestreckte Polypropylenfolie einer Dicke von 80 μm als innere Schicht durch Formen des Materials der Versiegelungsschicht des Beispiels 1 durch das T-Düsen-Formverfahren hergestellt wurde.
Die Isoliereigenschaften der inneren Schicht wurden unter Einsatz des nachstehend beschriebenen Beurteilungsverfahrens im Hinblick auf die Außengehäusematerialien für eine Batterie, die in den Beispielen 1 bis 3 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 wie vorstehend beschrieben erhalten wurden, beurteilt. Die Beurteilungsergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.

Die 5 bis 9 erläutern das Verfahren zur Beurteilung der Außengehäusematerialien für eine Batterie. Tabelle 3

	Innere Schicht		Isolierwiderstand (n = 5)
	Grundmaterialschicht	Versiegelungsschicht	(MΩ)
Beispiel 1	PP-1	rPP-1	> 200 MΩ
			> 200 MΩ
			> 200 MΩ
			> 200 MΩ
			> 200 MΩ
Beispiel 2	PP-2	rPP-1	> 200 MΩ
			> 200 MΩ
			> 200 MΩ
			> 200 MΩ
			> 200 MΩ
Beispiel 3	PP-1	rPP-2	> 200 MΩ
			> 200 MΩ
			> 200 MΩ
			> 200 MΩ
			> 200 MΩ
Vergleichsbeispiel 1	PP-3	rPP-1	100
			10
			30
			10
			50
Vergleichsbeispiel 2	PP-1	PP-1	1,5
			1,1
			18
			1,2
			0,9
Vergleichsbeispiel 1	rPP-1	rPP-1	0,2
			0,2
			0,2
			0,2
			0,2

(1) Herstellung einer Testzelle für die Beurteilung der Isolierung
Wie 5 zeigt, wurden konkave Teile 41 einer Größe von 5 cm (Länge a) × 3,25 cm (Breite b) × 5,5 cm (Tiefe d) durch Tiefziehen in Bezug auf die Außengehäusematerialien für eine Batterie 4 der Beispiele 1 bis 3 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 gebildet. Dann wurde der Rand der konkaven Teile 41 zurechtgeschnitten, um die Außengehäusematerialien für eine Batterie 4 zu erhalten, dessen Außenform ein rechter Winkel mit einer Größe von 9,5 cm (Länge) × 6,5 cm (Breite) war.
Danach wurde wie in 6 gezeigt, jedes der Außengehäusematerialien für eine Batterie 4 der Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3, in denen konkave Teile 41 gebildet worden waren und die zurechtgeschnitten worden waren und jedes der unbehandelten Außengehäusematerialien für eine Batterie 4 der Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3, in denen konkave Teile 41 nicht gebildet worden waren, laminiert, so dass die inneren Schichten 8 im Inneren angebracht waren, und die zwei Streifenleiter 3, welche die Länge L von 9 cm (hergestellt von Nets Inc) hatten, wurden zwischen die laminierten Gehäusematerialien gegeben. Dann wurde das Wärmeversiegeln für drei Seiten der laminierten rechtwinklingen Außengehäusematerialien für eine Batterie 4 durchgeführt, wobei durch das Wärmeversiegeln der inneren Schichten 8 die Form einer Tasche gebildet wurde, und es wurde ein Außengehäusekörper für eine Batterie 2 nach 7 erhalten.
Als Wärmeversiegelungsvorrichtung wurde von Tester Sangyo Co., Ltd. hergestellter TP-701-A verwendet.
Die Wärmeversiegelungsbedingungen wurden auf eine Temperatur von 200°C, einen Druck von 0,2 MPa und eine Erwärmungszeit von 6 Sekunden eingestellt. Wie in 7 gezeigt, wurde das Wärmeversiegeln so durchgeführt, dass der Abstand zwischen einem äußeren Randteil des Außengehäusekörpers für eine Batterie 2 und dem Rand des Wärmeversiegelungsteils 21 1 cm war.
Danach wurden wie in 7 gezeigt, 7,5 ml einer elektrolytischen Lösung in den Außengehäusekörper für eine Batterie 2 eingespritzt. Als elektrolytische Lösung wurde eine von Kishida Chemical Co., Ltd. hergestellte elektrolytische Lösung eingesetzt, wobei LiPF₆ einer Konzentration von 1 M als gelöster Stoff eingestellt wurde und eine Mischlösung von Ethylencarbonat:Diethylcarbonat = 1:1 (Volumenverhältnis) als Lösungsmittel eingestellt wurde.
Danach wurde, wie in 8 gezeigt, eine Öffnung, die eine nicht versiegelte Seite der rechtwinkligen Außengehäusematerialien für eine Batterie 4 war, wärmeversiegelt, um die Versiegelung zu vervollständigen.
Dann wurde ein Kohlenstoffband 12 für SEM, hergestellt von Nisshin EM Corporation, an die Metallfolienschicht 10, die an der Endfläche des Außengehäusekörpers für eine Batterie 2 exponiert war, angebracht, wobei die Endfläche auf der Gegenseite zu der Seite vorhanden war, wo der Streifenleiter 3 eingeführt worden war, und es wurden Testzellen der Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wie in 9 gezeigt, erhalten.
Das Kohlenstoffband 12 wurde zum Zweck der Erhöhung der Kontaktoberfläche zwischen der Metallfolienschicht 10 des Außengehäusekörpers für eine Batterie 2 und einer Messvorrichtung 13, die für die Beurteilung der Isoliereigenschaften und für das Durchführen einer stabilen Widerstandsmessung eingesetzt wurde, angebracht.
Für jedes der Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3, wurden fünf Testzellen hergestellt und beurteilt. In den Testzellen der Beispiele q bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurde durch den Streifenleiter 3/die elektrolytische Lösung/die innere Schicht/Die Klebeschicht/die Metallfolienschicht/das Kohlenstoffband 12 ein interner Stromkreislauf gebildet.
(2) Beurteilung der Isolierung
Wie in 9 gezeigt, wurden Leiterdrähte jeweils an den Streifenleiter 3 und das Kohlenstoffband 12 angebracht, und ein Isolierwiderstandtester 3154 (hergestellt von Hioki E. E. Corporation) wurde als Messvorrichtung 13 zwischen den Leiterdraht, der mit dem Streifenleiter 3 verbunden war, und dem Leiterdraht, der mit dem Kohlenstoffband 12 verbunden war, eingesetzt.
Die Messung des Widerstandes zwischen dem Streifenleiter 3 und dem Kohlenstoffband 12 wurde unter den Bedingungen durchgeführt, dass ein Messbereich auf 200 MΩ festgesetzt wurde, die zwischen dem Streifenleiter 3 und den Kohlenstoffband 12 angelegte Spannung wurde auf 25 V festgelegt und der Zeitraum wurde auf 10 Sekunden festgelegt.
(3) Beurteilungsergebnisse
Wie in Tabelle 3 gezeigt, ergaben alle Testzellen der Beispiele 1 bis 3 Widerstandswerte von 200 MΩ oder mehr. Auf der anderen Seite zeigten Vergleichsbeispiel 1, in dem die Grundmaterialschicht der inneren Schicht nicht die Einschränkung der vorliegenden Erfindung aufwies, Vergleichsbeispiel 2, in dem eine Versiegelungsschicht nicht eingeführt wurde, und Vergleichsbeispiel 3, in dem eine Grundmaterialschicht nicht eingeführt wurde, Widerstandswerte von 100 MΩ oder weniger.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Grundmaterialschicht der inneren Schicht des Außengehäusematerials für eine Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung in ihren Isoliereigenschaften hervorragend war, und es wird angenommen, dass hervorragende Wärmeversiegelungseigenschaften und hervorragende Isoliereigenschaften erzielt werden können, da die innere Schicht die Grundmaterialschicht und die Wärmeversiegelungsschicht enthält.
Bezugszeichenliste

1: Lithiumsekundärbatterie
2: Außengehäuse für eine Batterie
3: Streifenleiter
4: Außengehäusematerial für eine Batterie
5: Klebeschichten
7: Elektrolyt
8: Innere Schicht
8a: Grundmaterialschicht
8b: Versiegelungsschicht
8c: Deckschicht
10: Metallfolienschicht
11: Äußere Schicht
12: Kohlenstoffband
13: Messvorrichtung
14: Separator
15: Positives Elektrodenmischmaterial
16: Positiver Stromabnehmer
17: Negatives Elektrodenmischmaterial
18: Negativer Stromabnehmer
81: Innere Schicht
82: Innere Schicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2008-243439 [0012]
JP 2003-7261 [0013]
JP 2007-273398 [0014]
JP 2002-319376 [0015]
JP 2004-27218 [0093]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS K 7210 [0057]
H. N. Cheng, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 35, S. 1639–1650 (1988) [0061]
H. N. Cheng, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 35, S. 1639–1650 (1988) [0063]
Macromolecules, Vol. 10, S 536–544 (1977) [0068]
H. N. CHENG, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 35, S. 1639–1650 (1988) [0071]
JIS Standard A8079HO [0115]

Claims

Außengehäusematerial für eine Batterie, wobei das Gehäusematerial dadurch geformt ist, dass mittels einer Klebeschicht eine äußere Schicht, die eine wärmebeständige Harzfolie ist, eine Metallfolienschicht und eine innere Schicht, die eine thermoplastische Harzfolie ist, laminiert sind; die innere Schicht mindestens eine Versiegelungsschicht und eine Grundmaterialschicht umfasst, wobei die Versiegelungsschicht der inneren Schicht als eine Oberfläche auf der der Metallfolienschicht gegenüberliegenden Seite angebracht ist; die Versiegelungsschicht aus einem statistischen Propylen-Ethylen-Copolymer gebildet ist, wobei dessen Schmelzflussrate bei 230°C im Bereich von 3 bis 30 g/10 Minuten ist; die Grundmaterialschicht aus einer Harzzusammensetzung gebildet ist, deren Schmelzflussrate bei 230°C im Bereich von 0,1 bis 15 g/10 Minuten ist, eine in Xylol lösliche Komponente Xs die folgende Bedingungen (I) bis (V) erfüllt und die Harzzusammensetzung 50 bis 80 Massen-% einer Propylenkomponente (A) und 50 bis 20 Massen-% einer Copolymerkomponente (B) umfasst, die ein Elastomer eines Copolymers von Propylen und Ethylen und/oder ein α-Olefin mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und 50 bis 85 Massen-% einer von Propylen stammenden Polymerisationseinheit enthält; (I) der Propylengehalt Fp ist 50 bis 80 Massen-%, (II) Grenzviskosität [η] der in Xylol löslichen Komponente Xs ist 1,4 bis 5.0 dL/g, (III) das Verhältnis (Xs/Xi) der Grenzviskosität [η der in Xylol löslichen Komponente Xs und der Grenzviskosität [η] der in Xylol unlöslichen Komponente Xi ist 0,7 bis 1,5, (IV) der Propylengehalt (Pp) einer Komponente mit hohem Propylengehalt ist größer als oder gleich 60 Massen-% und weniger als 95 Massen-%, und der Propylengehalt (P'p) einer Komponente mit niedrigem Propylengehalt ist größer als oder gleich 20 Massen-% und weniger als 60 Massen-%, wobei die Gehalte durch ein Zwei-Seiten-Modell definiert sind, und (V) das Verhältnis (Pp/P'p) des Propylengehalts (Pp) der Komponente mit dem hohen Propylengehalt und des Propylengehalts (P'p) der Komponente mit niedrigem Propylengehalt, die durch das Zwei-Seiten-Modell definiert sind, erfüllt die nachstehend gezeigte Gleichung (1), und das Verhältnis (Pf1) der Komponente mit hohem Propylengehalt und (1 – Pf1) der Komponente mit niedrigem Propylengehalt, die auf dem Propylengehalt Fp der in Xylol löslichen Komponente Xs basieren, erfüllt die nachstehend gezeigte Gleichung (2) Pp/P'p ≥ 1,90 (1) 2,00 < Pf1/(1 – Pf1) < 6,00 (2).
Außengehäusematerial für eine Batterie nach Anspruch 1, wobei der Propylengehalt Fp der in Xylol löslichen Komponente Xs im Bereich von 60 bis 80 Massen-% ist.
Außengehäusematerial für eine Batterie nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Brechungsindex der in Xylol unlöslichen Komponente Xi 1,490 bis 1,510 ist und der Brechungsindex der in Xylol löslichen Komponente Xs im Bereich von 1,470 bis 1,490 ist.
Außengehäusematerial für eine Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Innenschicht eine thermoplastische Harzfolie ist, die durch ein T-Düsen-Formverfahren oder ein Einblasformverfahren erzeugt wurde.
Außengehäusematerial für eine Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schmelzflussrate der Versiegelungsschicht bei 230°C im Bereich von 5 bis 20 g/10 Minuten ist.
Außengehäusematerial für eine Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Dicke der Innenschicht im Bereich von 20 bis 100 μm ist.
Außengehäusematerial für eine Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die äußere Schicht, die Metallfolienschicht und die innere Schicht mittels einer Klebeschicht vom Trockenlaminationstyp laminiert sind.
Außengehäusematerial für eine Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Außengehäusematerial einen durch Tiefziehen oder Ausbeulen gebildeten konkaven Teil aufweist.
Lithiumsekundärbatterie, welche das Außengehäusematerial für eine Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.