JP2002056823A

JP2002056823A - 電池用積層フィルムおよびそれを用いた電池用容器

Info

Publication number: JP2002056823A
Application number: JP2000242110A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Mochizuki; 洋一望月; Masataka Okushita; 正隆奥下; Kazuki Yamada; 一樹山田; Hiroshi Miyama; 洋宮間; Rikiya Yamashita; 力也山下
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2002-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】薄くて軽く、各種の機械的強度、水蒸気その
他のバリヤー性、電解液や酸などに対する耐性、耐熱性
などに優れると共に、薄型のトレー状容器等への成形性
も備えた電池用積層フィルムと、それを用いた性能に優
れた電池用容器を提供する。【解決手段】電池用積層フィルム50を、少なくとも外
側から、耐熱性保護層１（厚さ0.5 〜3.0 μｍ）、２軸
延伸ナイロンフィルム２（厚さ15〜30μｍ) 、金属箔層
３（厚さ20〜50μｍ）、熱接着性樹脂層４（厚さ３０〜
４０μｍ）が順に積層された積層体で構成し、該積層フ
ィルムを袋状容器又は身蓋形式の薄型のフランジ付きト
レー状容器に成形して電池用容器を構成する。尚、耐熱
性保護層１には電離放射線硬化型樹脂又は熱硬化性樹脂
を用い、金属箔層３には表面にクロメート処理が施され
たアルミニウム箔を用いることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池の外装材に使
用する積層フィルム、およびそれを用いた電池用容器に
関し、更に詳しくは、薄型化と軽量化に対するニーズの
大きいリチウムポリマー電池などの外装材にも好適に使
用できるよう、薄くて軽く、高度の水蒸気その他のバリ
ヤー性を有し、また、電解液や酸などに対する耐性に優
れると共に、トレー状などへの成形性も備えた電池用積
層フィルム、およびそれを用いてなる電池用容器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電池の外装材となる容器には、大
抵の場合、金属製の容器が用いられていた。しかし、ノ
ート型パソコン、携帯電話など各種の電子機器の発達、
普及に伴い、その薄型化と軽量化が進められると共に、
これらに使用される電池についても、その重量をできる
だけ軽くし、また、使用機器における電池用スペースを
できるだけ少なくできるよう薄型化、軽量化が求められ
ている。

【０００３】このような要望に応えるために、例えば、
電池の電極や電解質などに、高分子材料を導入し、シー
ト状などに薄型化、軽量化した種々のポリマー電池が研
究開発されている。このようなポリマー電池の代表的な
例として、例えば、リチウムポリマー電池が挙げられる
が、これらのポリマー電池は、電池自体の厚さを薄くす
るため、その外装材についても積層フィルムを用いて薄
型化する方法が採られている。

【０００４】ポリマー電池の外装材に積層フィルムを使
用する場合、その形態、使用方法としては、例えば、積
層フィルムを、三方シール形式、四方シール形式、ピロ
ーパウチ形式などで、一端が開口する袋状に製袋し、内
部に電池の構成材料を収納すると共に、電極端子を内部
から開口部を通して外側に延長し、その開口部を熱接着
により封止して電池を形成する方法、或いは、積層フィ
ルムを周囲にフランジ部を備えたトレー状に成形し、そ
の凹部に電池の構成材料を収納すると共に、電極端子を
外側に延長し、その上部を積層フィルムの蓋材で覆っ
て、フランジ部で熱接着して密封し、電池を形成する方
法などがある。

【０００５】このような電池の外装材に用いる積層フィ
ルムには、その軽さおよび薄さと共に、各種の機械的強
度や電解液などに対する耐性、水蒸気その他のバリヤー
性、熱封緘性、更に電極端子との熱接着性など様々な性
能が必要であり、特に、前記フランジ付きのトレー状に
成形して用いる場合は、その成形性も必要となる。ま
た、電池が、リチウムポリマー電池などの場合は、水分
が内部に侵入すると、電解質成分と反応してフッ化水素
を発生し、これが熱接着性樹脂層を通して金属箔層の内
面を侵すため、その接着面を剥離させてしまうことがあ
る。従って、その積層フィルムには、高度の防湿性が必
要となる。

【０００６】このような電池の外装材に用いる積層フィ
ルムは、外装の形状として、製袋による袋形式を採る
か、或いは成形加工を施したトレー容器形式を採るかに
より、積層材料の材質や厚さなどを若干変える必要があ
るが、できるだけ積層フィルムの厚さを薄くするために
は、外側から、基材層、金属箔層、熱接着性樹脂層が順
に積層された構成を基本とし、必要に応じて、これに中
間層などを付加した構成を採ることができる。

【０００７】そして、上記基材層には、例えば、各種の
機械的強度に優れた２軸延伸ナイロンフィルムを使用す
ることができ、金属箔層には、アルミニウム箔を、そし
て、熱接着性樹脂層には、例えば、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、酸変性ポリエチレン、酸変性ポリプロピレ
ンなどのうちのいずれか一種の単層、または二種以上を
適宜に積層した複合層を使用することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、積層フィルム
を上記のように構成した場合でも、最外層の２軸延伸ナ
イロンフィルムが、機械的強度には優れるが、耐熱性に
やや劣りヒートシールの熱で白化しやすいこと、電解液
に対する耐性に欠けること、また、積層フィルムを雄型
と雌型などでトレー状に絞り成形する場合は、２軸延伸
ナイロンフィルムの表面の摩擦係数がやや高く、成形性
にやや劣ること、そして、金属箔層のアルミニウム箔
が、そのままでは前記フッ化水素が発生した場合には、
熱接着性樹脂層を通過して侵されやすいことなどの問題
があった。

【０００９】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
電池の外装材に用いられる積層フィルムであって、その
厚さが薄く、且つ、重さが軽く、高度の水蒸気その他の
バリヤー性を有し、電解液や酸などに対する耐性、ヒー
トシール時の熱などに対する耐熱性にも優れると共に、
良好な熱接着性、および袋状への製袋適性はもとより、
トレー状容器などへの成形性も備え、各種の性能に対す
る要求の厳しいリチウムポリマー電池などの外装にも好
適に使用することのできる電池用積層フィルムと、それ
を用いた性能に優れた電池用容器を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、以下の本
発明により解決することができる。即ち、請求項１に記
載した発明は、電池の外装材に用いられる積層フィルム
であって、該積層フィルムが、少なくとも外側から、耐
熱性保護層、２軸延伸ナイロンフィルム層、金属箔層、
熱接着性樹脂層が順に積層された積層体で形成されてい
ることを特徴とする電池用積層フィルムからなる。

【００１１】このような構成を採ることにより、電池用
積層フィルムは、２軸延伸ナイロンフィルム層により各
種の優れた機械的強度が付与され、金属箔層により水蒸
気その他のバリヤー性が付与され、熱接着性樹脂層によ
り熱封緘性が付与される。また、最外層の耐熱性保護層
に、耐熱性に優れると共に、電解液に対する耐性、滑り
性などに優れた樹脂組成物を用いることにより、前記２
軸延伸ナイロンフィルムの弱点であったこれらの性能を
向上させることができる。従って、薄くて軽く、機械的
強度、水蒸気その他のバリヤー性、熱封緘性など電池の
外装材としての基本的な性能を備えると共に、表面が、
ヒートシール時の熱で白化することもなく、誤って電解
液が付着しても膨潤、或いは溶解など侵されることがな
く、更に、トレー状容器などへの成形性にも優れた電池
用積層フィルムを提供することができる。

【００１２】請求項２に記載した発明は、前記金属箔層
がアルミニウム箔であって、且つ、少なくともその内側
の面がクロメート処理されていることを特徴とする請求
項１記載の電池用積層フィルムである。

【００１３】前記金属箔としては、アルミニウム箔のほ
か、銅箔、錫箔、ニッケル箔などを使用することができ
るが、中でもアルミニウム箔は、軽量で展延性に富み、
成形およびラミネートなどの加工性に優れると共に、水
蒸気その他のバリヤー性にも優れ、更に、汎用性金属箔
として比較的安価で経済性にも優れている。また、アル
ミニウム箔層の少なくとも内側の面をクロメート処理す
ることにより、前述の電解質に由来するフッ化水素に対
する耐性を向上させることができる。代表的なクロメー
ト処理としては、フェノール樹脂、リン酸、フッ化クロ
ム(III) 化合物の水溶液をロールコート法などで塗布し
た後、アルミニウム箔の温度が１７０〜２００℃になる
ように加熱して皮膜形成するものである。このようなク
ロメート処理は、アルミニウム箔層の内側の面のみに行
ってもよいが、両側の面に行うことが更に好ましい。

【００１４】このような構成を採ることにより、前記請
求項１に記載した発明の作用効果に加えて、ラミネート
などの加工が容易で、プレス成形などの成形性もよく、
水蒸気その他のバリヤー性に優れると共に、フッ化水素
などに対する耐性、更には経済性にも優れた電池用積層
フィルムを生産性よく製造することができる。

【００１５】請求項３に記載した発明は、前記耐熱性保
護層が、電離放射線硬化型樹脂または熱硬化性樹脂の塗
膜層で形成され、且つ、厚さが０．５〜３．０μｍであ
ることを特徴とする請求項１または２に記載の電池用積
層フィルムである。

【００１６】上記電離放射線硬化型樹脂または熱硬化性
樹脂は、一般的には、分子中に重合性不飽和結合または
エポキシ基を有するプレポリマー、オリゴマー、及び／
又はモノマーを適宜に混合した組成物であり、例えば、
ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エ
ポキシアクリレートなどの各種アクリレート樹脂のほ
か、シロキサンなどの珪素樹脂、そして、ポリエステ
ル、エポキシ樹脂などの組成物を使用することができ
る。

【００１７】このような樹脂組成物には、その塗布適性
をよくするために溶剤を添加することもできる。また、
塗布後の硬化法は、ＵＶ（紫外線）硬化、ＥＢ（電子
線）硬化、熱硬化などいずれの方法も利用できる。只、
作業性の点では、ＵＶ硬化またはＥＢ硬化方式が簡便で
ある。例えば、ＵＶ硬化方式で硬化させる場合は、前記
樹脂組成物に、光重合開始剤として、アセトフェノン
類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエー
ト、α−アミロキシムエステル、テトラメチルメウラム
モノサルファイド、チオキサントン類より適宜選定し、
更に、必要に応じて、光増感剤として、ｎ−ブチルアミ
ン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィンな
どを混合して用いることができる。更に、形成された塗
膜層の滑り性が不足する場合は、前記樹脂組成物に、滑
剤などを添加して耐熱性保護層の滑り性を向上させ、成
形性を向上させることができる。

【００１８】このような樹脂組成物の塗膜層で形成する
耐熱性保護層の厚さは、０．５〜３．０μｍの範囲が好
ましい。厚さが０．５μｍ未満の場合は、積層フィルム
をトレー状容器に成形した時、塗膜層にピンホールや亀
裂を発生しやすくなるため好ましくない。また、３．０
μｍを超える厚さは、前記成形を行う場合でも、その絞
り深さが５ｍｍ程度であるため、既に充分な厚さであ
り、その必要性がなく、むしろ塗布後の乾燥、硬化に時
間がかかり、また、積層フィルムの総厚をできるだけ薄
くするという主旨にも反するため好ましくない。

【００１９】このような構成を採ることにより、前記請
求項１または２に記載した発明の作用効果に加えて、前
記樹脂組成物に添加するモノマー量の増減、或いは、官
能基の数の異なるモノマーの使用などにより、塗膜層の
架橋構造を調節できるため、耐熱性保護層を、耐熱性と
共に、電解液に対する耐性にも優れ、且つ、良好な成形
性を有するように形成することができ、それにより、積
層フィルムの表面の耐熱性と電解液に対する耐性を向上
させ、また、トレー状容器への成形性においても、良好
な成形性を有する積層フィルムとすることができる。

【００２０】請求項４に記載した発明は、前記耐熱性保
護層の表面が、滑剤の使用により、動摩擦係数０．３以
下に維持されていることを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載の電池用積層フィルムからなる。上記動
摩擦係数は、ＪＩＳＫ７１２５プラスチックフィル
ム及びシートの摩擦係数試験方法に準じて測定した動摩
擦係数である。

【００２１】上記動摩擦係数が０．３を超える場合は、
電池用積層フィルムを、例えば、雄型と雌型を用いるプ
レス成形などにより、フランジ付きトレー状容器に成形
する際、積層フィルムの外面と雌型との滑り性が悪く、
成形を均一且つスムーズに行うことが難しくなるため好
ましくない。また、前記滑剤は、上記のように主に外部
滑性を付与するために使用するものであり、例えば、エ
ステル系、アルコール系、脂肪酸系、ステアリン酸塩
系、脂肪酸アミド系、炭化水素系などの滑剤のほか、シ
リコーンオイルなどを使用することができる。これらの
中でも、ステアリン酸アマイド、オレイン酸アマイド、
エルカ酸アマイド、ベヘニン酸アマイドなどの脂肪酸ア
マイド系の滑剤、或いは、ジメチルシリコーンオイル、
メチルフェニルシリコーンオイルなどのストレートシリ
コーンオイル、そして、アミノ変性、エポキシ変性、カ
ルボキシル変性などの反応性シリコーンオイルを好まし
く使用することができる。例えば、シリコーンオイルを
添加する場合、その添加量は、耐熱性保護層の樹脂１０
０重量部に対して、シリコーンオイル０．１〜２０重量
部の範囲が適当であり、それにより前記動摩擦係数を
０．１程度に小さくすることができる。

【００２２】このような構成をとることにより、前記請
求項１乃至３のいずれかに記載した発明の作用効果に加
えて、電池用積層フィルムを、雄型と雌型を用いるプレ
ス成形などによりフランジ付きトレー状容器に成形する
際、雌型と積層フィルムの外面との滑り性が改善される
ため、厚さむらや、しわなどのない均一なトレー状容器
を一層確実に生産性よく製造することができる。尚、前
記のような滑剤は、必要に応じて、最内層の熱接着性樹
脂層にも使用することができる。

【００２３】次に、請求項５に記載した発明は、内部に
電池の構成材料を収納し、電池を形成するために用いる
電池用容器であって、該容器が、前記請求項１乃至４の
いずれかに記載の電池用積層フィルムで形成されている
ことを特徴とする電池用容器からなる。

【００２４】このような構成をとることにより、前記請
求項１乃至４のいずれかに記載した発明の電池用積層フ
ィルムを用いて電池用容器を作製することができるの
で、容器の形式が、フランジ付きトレー状容器と蓋材か
らなる成形容器形式、または、四方シール形式などの袋
形式のいずれであっても、ヒートシール時の熱で表面が
白化することもなく、また、良好に成形することがで
き、容易に製袋または成形して電池用容器を作製するこ
とができる。そして、作製された電池用容器は、薄くて
軽く、各種の機械的強度に優れると共に、高度の水蒸気
その他のバリヤー性を有し、電解液やフッ化水素などに
対する耐性、耐熱性などにも優れており、総合的に優れ
た性能の電池用容器を生産性よく提供することができ
る。

【００２５】請求項６に記載した発明は、前記容器が、
プレス成形により形成されたフランジ付きトレー状容器
に蓋材を重ねて、そのフランジ部で熱接着する形式、ま
たは、前記フランジ付きトレー状容器を、その内面同士
が対向するように上下に重ねてフランジ部で熱接着する
形式のいずれかであることを特徴とする請求項５に記載
の電池用容器である。

【００２６】このような構成をとることにより、前記請
求項５に記載した発明の作用効果に加えて、フランジ付
きトレー状容器に電池の構成材料を収納して電池を形成
する際、大きく開口したトレー状容器の上部から電池の
構成材料を装着し、フランジ部で蓋材を熱接着して密封
し、電池を形成することができるので、操作が簡単でし
損じも少なく、生産性よく電池を製造することができ
る。また、電池用容器を、その身蓋ともフランジ付きト
レー状容器を用いて構成した場合は、身のみにフランジ
付きトレー状容器を用いて、蓋材はフラットな積層フィ
ルムで構成した場合と比較して、成形凹部の深さを１／
２に浅くすることができるので、その分、積層フィルム
の２軸延伸ナイロンフィルム層や金属箔層の厚さを薄く
できる利点がある。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の電池用積層フィ
ルムの製造に用いる材料、およびその積層方法、また、
その積層フィルムを用いた電池用容器の製造方法など発
明の実施の形態について説明する。本発明の電池用積層
フィルムは、先に説明したように、電池の外装材に用い
られる積層フィルムであって、その積層フィルムを、例
えば、身蓋形式などで周囲にフランジ部を設けた浅いト
レー状容器に成形し、或いは、四方シール形式などで一
端が開口する袋状に製袋し、内部に電池の構成材料を収
納すると共に、内部から外側に電極端子を延長して、開
口部を熱接着により封止して、薄型などの電池を形成す
るものである。

【００２８】このような電池用積層フィルムは、少なく
とも外側から、耐熱性保護層、２軸延伸ナイロンフィル
ム層、金属箔層、熱接着性樹脂層が順に積層された構成
とすることができる。上記の構成において、２軸延伸ナ
イロンフィルムの外側の面に、最外層として積層する耐
熱性保護層は、２軸延伸ナイロンフィルムの表面を保護
し、その耐熱性を向上させ、ヒートシールの熱による白
化を防止すると共に、電解液などに対する耐性や滑り性
など表面物性を向上させるために設けるものである。こ
のような耐熱性保護層は、電離放射線硬化型樹脂または
熱硬化性樹脂を主体とする樹脂組成物のコーティングに
よる塗膜層で形成することが好ましく、樹脂組成物自体
の内容は先に説明したので省略するが、そのコーティン
グに際して、２軸延伸ナイロンフィルムの塗布面に、必
要に応じて、コロナ放電処理、オゾン処理などを施し、
また、プライマーコートなどを施して耐熱性保護層の接
着性を向上させることができる。

【００２９】また、２軸延伸ナイロンフィルムの内側に
積層される中間層の金属箔層は、積層フィルムに高度の
水蒸気その他のバリヤー性を付与するために設けるもの
であり、この金属箔層には、先に説明したように、アル
ミニウム箔を好適に使用することができる。そして、少
なくともその内側の面（熱接着性樹脂層が積層される側
の面）には、前記フッ化水素などに対する耐性、即ち、
防食性を向上させるために、化成処理、具体的には前述
のクロメート処理を施すことが好ましい。このクロメー
ト処理はアルミニウム箔の両面に施すことが更に好まし
い。上記クロメート処理を施した場合、アルミニウム箔
の防食性が向上されるだけでなく、２軸延伸ナイロンフ
ィルムや熱接着性樹脂層をラミネートした時、その耐熱
接着強度も強くすることができる。尚、２軸延伸ナイロ
ンフィルムと金属箔層とのラミネートは、公知のドライ
ラミネーション法により、ポリウレタン系などの２液硬
化型接着剤を用いて容易に行うことができる。

【００３０】そして、積層フィルムの最内層となる熱接
着性樹脂層は、熱接着性のほか、耐内容物性、即ち、電
解質を含む電解液に対する耐性や、積層フィルムをトレ
ー状容器に成形して用いる場合は、その成形性なども必
要である。このような熱接着性樹脂層には、各種のポリ
オレフィン系樹脂を使用することができるが、なかでも
直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ・ＬＤＰＥ）、中密度ポ
リエチレン（ＭＤＰＥ）、ポリプロピレン、酸変性ポリ
プロピレンなどを好適に使用することができる。これら
は単独で用いてもよく、ブレンドして用いることもでき
る。また、二種以上の層を積層し、多層化して用いるこ
ともできる。

【００３１】上記酸変性ポリプロピレンとしては、アク
リル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、無水マレイン
酸、無水シトラコン酸、イタコン酸、無水イタコン酸な
どの不飽和カルボン酸、または、その無水物でグラフト
重合変性したポリプロピレン、或いは、前記酸成分が共
重合されたポリオレフィン樹脂をブレンドしたポリプロ
ピレンなどを使用することができる。これらは単独で用
いてもよく、また、二種以上をブレンドして用いてもよ
い。酸変性ポリプロピレンは、自己同士の熱接着性のほ
か、金属に対する熱接着性にも優れているので、例え
ば、電池用容器の内部から外側に延長して設けられる電
極端子の表面が裸の金属の場合でも、容器のフランジ部
など端縁部において、それと良好に熱接着し密封するこ
とができる。

【００３２】このような熱接着性樹脂層を金属箔層の内
側の面に積層する方法は、予めフィルム状に製膜された熱接着性樹脂層のフィル
ムを、２液硬化型のドライラミネート用接着剤を用い
て、ドライラミネーション法で積層する方法。予めフィルム状に製膜された熱接着性樹脂層のフィル
ムを、熱ラミネーション法と呼ばれる方法で、加熱加圧
のみで積層する方法、但し、この場合、金属箔層の積層
面に、一種のプライマーコートとして、酸変性ポリプロ
ピレンなどの塗膜層を形成しておくことにより、積層強
度を一層向上させることができる。予めフィルム状に製膜された熱接着性樹脂層のフィル
ムを、押し出しラミネーション法（通称、サンドイッチ
ラミネーション法）で、金属箔層と熱接着性樹脂層のフ
ィルムとの間に、酸変性ポリプロピレン、Ｌ・ＬＤＰＥ
などの熱接着性樹脂を膜状に押し出して、両側から加圧
し、密着させて積層する方法。この場合、必要に応じ
て、金属箔の積層面にオゾン処理を施しながら積層する
ことにより接着性を向上させることができる。金属箔層の積層面に、と同様、一種のプライマーコ
ートとして、酸変性ポリプロピレンなどの塗膜層を形成
しておいて、その上に直接、熱接着性樹脂層の樹脂を押
し出しコートする方法、または、のように、金属箔層
の積層面にオゾン処理を施しながら、その上に直接、熱
接着性樹脂層の樹脂を押し出しコートする方法などがあ
り、積層フィルムの使用条件などに応じて、適する方法
を適宜選択して使用することができる。

【００３３】

【実施例】以下に、図面を用いて本発明を更に具体的に
説明する。但し、本発明は、その要旨を超えない限り、
以下の図面に限定されるものではない。

【００３４】図１は、本発明の電池用積層フィルムの一
実施例の構成を示す模式断面図である。図２、図３、図
４は、それぞれ本発明の電池用積層フィルムを用いて作
製される電池用容器の一実施例の構成を示す模式平面図
もしくは模式断面図である。図５は、本発明の電池用容
器を用いて作製される電池の一例の構成を示す斜視図で
ある。

【００３５】図１に示した電池用積層フィルム５０は、
外側（図において上側）から、耐熱性保護層１、２軸延
伸ナイロンフィルム層２、金属箔層３、熱接着性樹脂層
４が順に積層された構成である。但し、上記各層の間
に、それぞれの積層方法に応じて設けられるプライマー
コート層や、接着剤層などは省略して示した。上記の構
成において、最外層の耐熱性保護層１は、先に説明した
ように、その下層の２軸延伸ナイロンフィルム層の弱点
をカバーするために設けたものであり、電離放射線硬化
型樹脂または熱硬化性樹脂の塗膜層で、厚さが０．５〜
３．０μｍとなるように形成することが好ましく、主成
分の樹脂タイプとしては、アクリル系樹脂またはポリエ
ステル系樹脂を使用することが好ましい。また、２軸延
伸ナイロンフィルム層２と金属箔層３との積層方法に関
しては、ドライラミネーション法を用いることが、接着
性能がよく、また、生産性もよい点で好ましい。

【００３６】２軸延伸ナイロンフィルム層２の厚さは、
積層フィルム５０を、四方シール形式などの袋状の電池
用容器に加工して用いる場合は、１５μｍ程度の厚さで
もよいが、例えば、深さが３〜５ｍｍ程度のフランジ付
きトレー状容器に成形して用いる場合は、２５μｍ程度
の厚さが好ましい。金属箔層３についても、クロメート
処理の施されたアルミニウム箔を用いる場合、その厚さ
は、積層フィルム５０を、袋状の電池用容器に加工して
用いる場合は、２０〜３０μｍ程度の厚さでよく、前記
深さのフランジ付きトレー状容器に成形して用いる場合
は、３０〜５０μｍ程度の厚さが好ましい。また、最内
層の熱接着性樹脂層４の厚さは、積層フィルム５０を電
池用容器に加工して使用する際、電極端子が介在する部
分の構成にもよるが、袋状容器の場合もトレー状容器の
場合も３０〜４０μｍ程度の厚さが適当である。

【００３７】このような構成を採ることにより、薄くて
軽く、各種の機械的強度、水蒸気その他のバリヤー性、
熱封緘性など、電池の外装材としての基本的な性能に優
れると共に、表面が、耐熱性、耐電解液性、滑り性に優
れ、ヒートシール時の熱で白化することもなく、誤って
電解液が付着しても膨潤、或いは溶解など侵されること
がなく、更に、トレー状容器への成形性にも優れた電池
用積層フィルムを提供することができる。

【００３８】図２は、本発明の電池用積層フィルムを用
いて作製される電池用容器の第１の実施例の構成を示す
模式平面図である。図２に示した電池用容器１００は、
前記図１に示したような構成の電池用積層フィルム５０
を用いて、四方シール形式の袋状に製袋して構成したも
のである。即ち、積層フィルム５０を、その熱接着性樹
脂層同士が対向するように重ね合わせて、周囲三方の端
縁部を熱接着部８でヒートシールし、一端が開口部９で
開口する袋状に製袋して構成したものである。

【００３９】このような電池用容器１００を用いて電池
を作製する場合、開口部９から電池の構成材料を挿入
し、内部から開口部９を通して外側に電極端子を延長し
た後、開口部９を電極端子と共にヒートシールして密封
することにより、薄型の電池を作製することができる
（図５参照）。この時、電極端子のヒートシール部に、
予め酸変性ポリプロピレンなどの被覆を施すか、或い
は、電極端子の両側に酸変性ポリプロピレンのフィルム
を挿入してヒートシールすることにより、電極端子の通
過部のヒートシールを一層良好に行うことができる。こ
のような電極端子のヒートシール方法は、以下の図３、
図４に示す電池用容器においても同様に適用することが
できる。

【００４０】また、電池用容器を四方シール形式の袋状
容器に形成する場合、必ずしも図示したような一端が開
口する袋状容器を予め形成する必要はなく、例えば、専
用の充填シール装置を用意することにより、一方の電池
用積層フィルムの上に、電池の構成材料を配置し、電極
端子を一端から外側に延長した後、その上にもう一方の
積層フィルムを重ねて周囲四方の端縁部を、逐次または
同時にヒートシールして密封し、薄型の電池を作製する
こともできる。

【００４１】次に、図３は、本発明の電池用積層フィル
ムを用いて作製される電池用容器の第２の実施例の構成
を示す模式断面図である。図３に示した電池用容器２０
０は、プレス成形により形成されたフランジ付きトレー
状容器５と、その上に被せられるフラットな蓋材７とで
構成されており、それぞれが、前記図１に示したような
構成の電池用積層フィルム５０で形成されている。

【００４２】このような電池用容器２００は、フランジ
付きトレー状容器５の成形凹部に電池の構成材料を装着
し、内部から外側に電極端子を延長した後、その上部に
蓋材７を被せて、周囲のフランジ部６で両者を熱接着し
て密封することにより、薄型の電池を作製することがで
きる（図５参照）。尚、この電池用容器２００は、フラ
ンジ付きトレー状容器５と蓋材７とが別々に切り離され
た２ピース構成としたが、この場合、蓋材７はフラット
な形状で成形加工が行われないので、積層フィルムの２
軸延伸ナイロンフィルム層や金属箔層の厚さを薄くする
ことができる。また、電池用容器２００は、フランジ付
きトレー状容器５と蓋材７とが、フランジ部６の一端で
ヒンジ状につながった１ピース構成とすることもでき
る。

【００４３】図４は、本発明の電池用積層フィルムを用
いて作製される電池用容器の第３の実施例の構成を示す
模式断面図であり、図４に示した電池用容器３００は、
前記図３に示した電池用容器２００の構成において、蓋
材７にも下側のフランジ付きトレー状容器５と同様なフ
ランジ付きトレー状容器５を用いて構成したものであ
る。このような構成を採った場合、身蓋両方のフランジ
付きトレー状容器５に成形凹部が形成されているので、
それぞれの成形凹部の深さは、１／２に浅くすることが
できる。従って、フランジ付きトレー状容器５の成形に
用いる積層フィルムは、その２軸延伸ナイロンフィルム
層や金属箔層の厚さを、絞り深さが浅くなった分、薄く
することができる。また、この場合も、上下のフランジ
付きトレー状容器５が、周囲のフランジ部６の一端でヒ
ンジ状につながった１ピース構成にすることもできる。

【００４４】図５は、本発明の電池用容器を用いて作製
される電池の一例の構成を示す斜視図である。但し、電
池自体が薄型であるため、その厚さは省略して示した。
図５に示した電池５００は、上面がフラットな形状にな
っているので、前記図３に示した電池用容器２００を用
いて作製した電池に相当するが、図２、図４に示した電
池用容器１００、３００を用いて電池を作製した場合
も、上面に僅かな膨らみ部が形成される以外は、略同様
な形状となる。

【００４５】このような薄型の電池５００は、例えば、
図３に示した電池用容器２００を用いて、そのフランジ
付きトレー状容器５の成形凹部に、電池の構成材料を装
着し、内部から一端のフランジ部６の上を経由して外側
に、正極および負極の電極端子１０a 、１０b を延長し
て設けた後、その上に蓋材７を被せて、周囲のフランジ
部６、即ち、熱接着部８で両者を熱接着して密封するこ
とにより作製することができる。この場合、フランジ付
きトレー状容器５への電池の構成材料の装着は、成形凹
部の上部が大きく開口しているので、操作が極めて容易
であり、生産性よく電池を製造することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、電池の外装材に用いられる積層フィルムであっ
て、薄くて軽く、各種の機械的強度に優れると共に、高
度の水蒸気その他のバリヤー性を備え、電解液や酸など
に対する耐性、耐熱性にも優れ、また、トレー状などへ
の成形性もよく、熱シールの際、表面が白化するような
こともなく、各種の性能に対する要求の厳しいリチウム
ポリマー電池などの外装にも好適に使用することのでき
る電池用積層フィルムと、それを用いた各種の性能に優
れた電池用容器を生産性よく提供できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電池用積層フィルムの一実施例の構成
を示す模式断面図である。

【図２】本発明の電池用積層フィルムを用いて作製され
る電池用容器の第１の実施例の構成を示す模式平面図で
ある。

【図３】本発明の電池用積層フィルムを用いて作製され
る電池用容器の第２の実施例の構成を示す模式断面図で
ある。

【図４】本発明の電池用積層フィルムを用いて作製され
る電池用容器の第３の実施例の構成を示す模式断面図で
ある。

【図５】本発明の電池用容器を用いて作製される電池の
一例の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１耐熱性保護層２２軸延伸ナイロンフィルム層３金属箔層４熱接着性樹脂層５フランジ付きトレー状容器６フランジ部７蓋材８熱接着部９開口部１０a 、１０b 電極端子５０電池用積層フィルム１００、２００、３００電池用容器５００電池

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田一樹東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者宮間洋東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者山下力也東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内Ｆターム(参考） 5H011 AA01 AA02 AA10 CC02 CC06 CC10 DD03 DD09 DD13 DD21 KK01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池の外装材に用いられる積層フィルムで
あって、該積層フィルムが、少なくとも外側から、耐熱
性保護層、２軸延伸ナイロンフィルム層、金属箔層、熱
接着性樹脂層が順に積層された積層体で形成されている
ことを特徴とする電池用積層フィルム。
【請求項２】前記金属箔層が、アルミニウム箔であっ
て、且つ、少なくともその内側の面がクロメート処理さ
れていることを特徴とする請求項１記載の電池用積層フ
ィルム。
【請求項３】前記耐熱性保護層が、電離放射線硬化型樹
脂または熱硬化性樹脂の塗膜層で形成され、且つ、厚さ
が０．５〜３．０μｍであることを特徴とする請求項１
または２に記載の電池用積層フィルム。
【請求項４】前記耐熱性保護層の表面が、滑剤の使用に
より、動摩擦係数０．３以下に維持されていることを特
徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電池用積層
フィルム。
【請求項５】内部に電池の構成材料を収納し、電池を形
成するために用いる電池用容器であって、該容器が、前
記請求項１乃至４のいずれかに記載の電池用積層フィル
ムで形成されていることを特徴とする電池用容器。
【請求項６】前記容器が、プレス成形により形成された
フランジ付きトレー状容器に蓋材を重ねて、そのフラン
ジ部で熱接着する形式、または、前記フランジ付きトレ
ー状容器を、その内面同士が対向するように上下に重ね
てフランジ部で熱接着する形式のいずれかであることを
特徴とする請求項５に記載の電池用容器。