JP2002216713A

JP2002216713A - リチウムイオン電池用包装材料およびその製造方法

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Publication number: JP2002216713A
Application number: JP2001009985A
Authority: JP
Inventors: Rikiya Yamashita; 力也山下; Masataka Okushita; 正隆奥下; Kazuki Yamada; 一樹山田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2001-01-18
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2002-08-02
Anticipated expiration: 2021-01-18
Also published as: JP4736188B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】リチウムイオン電池包装に用いる材料として、
リチウムイオン電池本体の保護物性とともに、エンボス
成形工程等において生産性の良いリチウムイオン電池用
包装材料の製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも基材層、接着層、化成処理層、
アルミニウム、化成処理層、接着層、ヒートシール層か
らなる積層体であって、接着層がドライラミネート法に
よって形成され、かつ、少なくとも基材層表面に脂肪酸
アマイド系のスリップ剤がコーティングされたことを特
徴とするリチウムイオン電池用包装材料である。また、
その製造方法は、アルミニウムの両面を脱脂して、か
つ、アルミニウムの両面に化成処理層を設けた後、外面
にドライラミネート法によって基材層を設け、内面にド
ライラミネート法によってヒートシール層を設けた積層
体とし、該積層体の少なくとも表面に脂肪酸アマイド系
のスリップ剤をコーティングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防湿性、耐内容物
性を有する、液体または固体有機電解質（高分子ポリマ
ー電解質）を持つリチウムイオン電池用包装材料に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】リチウムイオン電池とは、リチウム２次
電池ともいわれ、高分子ポリマー電解質を持ち、リチウ
ムイオンの移動で電流を発生する電池であって、正極・
負極活物質が高分子ポリマーからなるものを含むもので
ある。リチウム２次電池の構成は、正極集電材（アルミ
ニウム、ニッケル）／正極活性物質層（金属酸化物、カ
ーボンブラック、金属硫化物、電解液、ポリアクリロニ
トリル等の高分子正極材料）／電解質層（プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネート、炭酸ジメチル、エ
チレンメチルカーボネート等のカーボネート系電解液、
リチウム塩からなる無機固体電解質、ゲル電解質）／負
極活性物質（リチウム金属、合金、カーボン、電解液、
ポリアクリロニトリルなどの高分子負極材料）／負極集
電材（銅、ニッケル、ステンレス）及びそれらを包装す
る外装体からなる。リチウムイオン電池の用途として
は、パソコン、携帯端末装置（携帯電話、ＰＤＡ等）、
ビデオカメラ、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、
ロボット、衛星等に用いられる。前記リチウムイオン電
池の外装体としては、金属をプレス加工して円筒状また
は直方体状に容器化した金属製缶、あるいは、基材層、
アルミニウム、シーラント層から構成される積層体を袋
状にしたものが用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、リチウムイ
オン電池の外装体として、次のような問題があった。金
属製缶においては、容器外壁がリジッドであるため、電
池自体の形状が決められてしまう。そのため、ハード側
を電池にあわせる設計をするため、該電池を用いるハー
ドの寸法が電池により決定されてしまい形状の自由度が
少なくなる。そこで、積層体を袋状にしてリチウムイオ
ン電池本体を収納するパウチタイプまたは、前記積層体
をプレス成形して凹部を形成し、該凹部にリチウムイオ
ン電池本体を収納するエンボスタイプが開発されてい
る。エンボスタイプは、パウチタイプと比較して、より
コンパクトな包装体が得られる。いずれのタイプの外装
体であっても、リチウムイオン電池としての防湿性ある
いは耐突き刺し性等の強度、絶縁性等は、リチウムイオ
ン電池の外装体として欠かせないものである。そして、
リチウムイオン電池用包装材料としては、一般的に少な
くとも、基材層、バリア層、ヒートシール層からなる積
層体とする。そして、前記各層の層間の接着強度が、リ
チウムイオン電池の外装体として必要な性質に影響をあ
たえることが確認されている。例えば、バリア層とヒー
トシール層との接着強度が不十分であると、外部から水
分の浸入の原因となり、リチウムイオン電池を形成する
成分の中の電解質と前記水分との反応により生成するフ
ッ化水素酸により前記アルミニウム面が腐食して、バリ
ア層とヒートシール層との間にデラミネーションが発生
する。また、前記エンボスタイプの外装体とする際に、
前記積層体をプレス成形して凹部を形成するが、この成
形の際に基材層とバリア層との間にデラミネーションが
発生することがある。また、リチウムイオン電池の外装
体をエンボスタイプにする場合、成形金型のメス型と外
装体の表面との滑りが悪く、成形加工が安定しないこと
があった。本発明の目的は、リチウムイオン電池包装に
用いる材料として、リチウムイオン電池本体の保護物性
とともに、エンボス成形工程等において生産性の良いリ
チウムイオン電池用包装材料の製造方法を提供すること
である。

【０００４】

【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。少なくとも基材層、
接着層、化成処理層１、アルミニウム、化成処理層２、
接着層、ヒートシール層からなる積層体であって、接着
層がドライラミネート法によって形成され、かつ、少な
くとも基材層表面に脂肪酸アマイド系のスリップ剤がコ
ーティングされたことを特徴とするリチウムイオン電池
用包装材料であり、アルミニウムの基材側に化成処理層
が設けられていること、スリップ剤がエルカ酸アマイド
であること、さらに、スリップ剤がオレイン酸アマイド
であることを含むものである。また、その製造方法は、
アルミニウムの両面を脱脂して、かつ、アルミニウムの
両面に化成処理層を設けた後、外面にドライラミネート
法によって基材層を設け、内面にドライラミネート法に
よってヒートシール層を設けた積層体とし、該積層体の
少なくとも表面に脂肪酸アマイド系のスリップ剤をコー
ティングすることを特徴とするものであり、さらに、ス
リップ剤のコーティングがエンボス成形の直前に行なわ
れることをことを含むものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、防湿性、耐内容物性に
優れ、エンボス成形等において生産性の良いリチウムイ
オン電池用包装材料である。その積層体の層構成および
製造方法について、図等を利用してさらに詳細に説明す
る。図１は、本発明のリチウムイオン電池用包装材料に
おける積層体の構成を示した断面である。図２は、リチ
ウムイオン電池のエンボスタイプの外装体を説明する斜
視図である。図３は、エンボスタイプにおける成形を説
明する、（ａ）斜視図、（ｂ）エンボス成形された外装
体本体、（ｃ）Ｘ₂−Ｘ₂部断面図、（ｄ）Ｙ₁部拡大図
である。図４は、リチウムイオン電池のパウチタイプの
外装体を説明する斜視図である。図５は、リチウムイオ
ン電池用包装材料とタブとの接着における接着性フィル
ムの装着方法を説明する斜視図である。

【０００６】リチウムイオン電池用包装材料はリチウム
イオン電池本体を包装する外装体を形成するものであっ
て、その外装体の形式によって、図２（ａ）、図２
（ｂ）または図２（ｃ）に示すようなエンボスタイプ
と、図４に示すようなパウチタイプと、がある。前記パ
ウチタイプには、三方シール、四方シール等およびピロ
ータイプ等の袋形式があるが、図４は、ピロータイプと
して例示している。本発明のリチウムイオン電池用包装
材料は、特に前記エンボスタイプの外装体に適した積層
体である。エンボスタイプは、図２（ａ）に示すよう
に、片面に凹部を形成しても良いし、図２（ｂ）に示す
ように、両面に凹部を形成してリチウムイオン電池本体
２を収納して周縁の四方をヒートシールして密封しても
良い。また、図２（ｃ）に示すような折り部をはさんで
両側に凹部形成して、リチウムイオン電池本体２を収納
して３辺をヒートシールする形式もある。

【０００７】リチウムイオン電池用包装材料が、例えば
ナイロン／接着層／アルミニウム／接着層／ヒートシー
ル層、該ヒートシール層がサンドイッチラミネート法、
ドライラミネート法、共押出しラミネート法、熱ラミネ
ート法等により形成されていると、リチウムイオン電池
の外装体がエンボスタイプの場合、プレス成形におい
て、側壁部においてアルミニウムと基材層との間が剥離
するデラミネーションがおこることが多く、また、リチ
ウムイオン電池本体を外装体に収納してその周縁をヒー
トシールする部分においてもデラミネーションの発生が
あった。また、電池の構成要素である電解質と水分との
反応により生成するフッ化水素により、アルミニウムの
内面側表面が侵され、デラミネーションを起こすことが
あった。また、前記基材層として、延伸ナイロンフィル
ムを用いることが、リチウムイオン電池の保護性、エン
ボス成形性、ラミネート加工性等から好ましいが、ナイ
ロンフィルムは滑り性に劣り、エンボス成形時のメス型
との間でのすべりが悪くなりしわが発生して安定した成
形作業が難しかった。

【０００８】そこで、本発明者らは、エンボス成形性が
よく、エンボス成形時またはヒートシール時において、
基材層とバリア層とのデラミネーションの発生のない積
層体であって、また、耐内容物性のあるリチウムイオン
電池用の外装体として満足できる包装材料について鋭意
研究の結果、アルミニウムの両面に化成処理を施し、基
材層とアルミニウム、アルミニウムとヒートシールと
を、２液硬化型の接着剤によりドライラミネートするこ
とによってデラミネーションを避けることができること
を見出した。前記２液硬化型の接着剤とは、例えば、主
剤と硬化剤とからなり、主剤がセバチン酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、オクタンニ酸、ノナンニ酸、ウンデ
カンニ酸、パルミチン酸の少なくとも２種以上を含む酸
成分と、エチレングリコール、ヘキサンジオール、ジエ
チレングリコールを少なくとも１種含むアルコール成分
からなるポリエステル系樹脂と、ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂とのブレンド物であり、硬化剤がポリイソシ
アネート成分からなるものである。さらに、基材層の滑
り不良による成形の安定化に対しては、外装体の少なく
とも表面に脂肪酸アマイド系のスリップ剤をコーティン
グすることにより、エンボス成形加工が安定することを
見出した。基材層にコーティンク゛されるスリップ剤として
は、脂肪酸アマイドをイソプロピルアルコール、酢酸エ
チル、トルエン、メチルーエチルーケトン等の溶剤に
０．１から１０％になるように希釈し、ロールコート
法、噴霧法で基材１１に形成する。用いられる脂肪酸ア
マイドとしては、オレイン酸アミト゛、エルカ酸アミト゛、ステ
アリン酸アミド、ベヘニン酸アミト゛、エチレンビスオレイ
ン酸アミト゛、エチレンビスエルカ酸アミト゛等が用いられる。
コーティング、または噴霧される脂肪酸アマイド量は、
平米当たり０．１ｍｇ以上あれば充分な効果が得られ、
また平米当たり１０ｇ以下とすることで、エンボス成形
用の金型の汚染、ヒートシール装置の汚染を防げる。基
材層全面にコーティング、または噴霧しても良いし、金
型内でエンボス成形される部分にのみコーティング、ま
たは噴霧しても良い。また、あらかじめラミネートフィ
ルムにコーティング、または噴霧して巻取り保管するこ
ともできるが、成形の直前にコーティング、または噴霧
し用いることもできる。また、基材層のみでなく、ヒー
トシール層にスリップ剤を軽易性してもよい。

【０００９】本発明のリチウムイオン電池用包装材料の
層構成は、図１に示すように、少なくとも基材層１１、
接着層１５、化成処理層１４（１）、アルミニウム１
２、化成処理層１４（２）、ヒートシール層１３からな
る積層体１０であり、前記基材層１１とアルミニウム１
２および前記ヒートシール層１３とアルミニウム１２と
の接着は、ドライラミネート法によって積層される。そ
して、基材層１１の外面に肪酸アマイド系のスリップ剤
層１６が形成されている。

【００１０】リチウムイオン電池用包装材料をエンボス
タイプとする場合、図３に示すように、積層された包装
材料をプレス成形して凹部７を形成する。この際、プレ
ス成形のメス型２２と積層体１０の基材層表面との滑り
が悪いと安定した成形品が得られないことがある。本発
明者らは、前述のように、前記滑りをよくする層を外装
体の表面に形成することにより安定したエンボス成形を
可能とした。

【００１１】本発明のリチウムイオン電池用包装材料で
ある積層体の各層を構成する材料等について、図１を参
照して説明する。本発明における前記基材層１１は、延
伸ポリエステルまたはナイロンフィルムからなるが、こ
の時、ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン
ナフタレート、ポリブチレンナフタレート、共重合ポリ
エステル、ポリカーボネート等が挙げられる。またナイ
ロンとしては、ポリアミド樹脂、すなわち、ナイロン
６、ナイロン６，６、ナイロン６とナイロン６，６との
共重合体、ナイロン６，１０、ポリメタキシリレンアジ
パミド（ＭＸＤ６）等が挙げられる。

【００１２】前記基材層１１は、リチウムイオン電池と
して用いられる場合、ハードと直接接触する部位である
ため、基本的に絶縁性を有する樹脂層がよい。フィルム
単体でのピンホールの存在、および加工時のピンホール
の発生等を考慮すると、例えば、基材層としては延伸ナ
イロンフィルム等が望ましく、その場合には６μｍ以上
の厚さが必要であり、好ましい厚さとしては１２〜２５
μｍである。

【００１３】本発明においては、基材層１１は耐ピンホ
ール性および電池の外装体とした時の絶縁性を向上させ
るために、前記ナイロンフィルムの他、積層化すること
も可能である。基材層１１を積層体化する場合、基材層
が２層以上の樹脂層を少なくとも一つを含み、各層の厚
みが６μｍ以上、好ましくは、１２〜２５μｍである。
基材層を積層化する例としては、図示はしないが次の
１）〜７）が挙げられる。１）延伸ポリエチレンテレフタレート／延伸ナイロン２）延伸ナイロン／延伸延伸ポリエチレンテレフタレー
トまた、包装材料の機械適性（包装機械、加工機械の中で
の搬送の安定性）、表面保護性（耐熱性、耐電解質
性）、２次加工とてリチウムイオン電池用の外装体をエ
ンボスタイプとする際に、エンボス時の金型と基材層と
の摩擦抵抗を小さくする目的あるいは電解液が付着した
場合に基材層を保護するために、基材層を多層化、基材
層表面にフッ素系樹脂層、アクリル系樹脂層、シリコー
ン系樹脂層、ポリエステル系樹脂層、及びこれらのブレ
ンド物層等を設けることが好ましい。例えば、３）フッ素系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレート
（フッ素系樹脂は、フィルム状物、または液状コーティ
ング後乾燥で形成）４）シリコーン系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレー
ト（シリコーン系樹脂は、フィルム状物、または液状コ
ーティング後乾燥で形成）５）フッ素系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレート／
延伸ナイロン６）シリコーン系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレー
ト／延伸ナイロン７）アクリル系樹脂／延伸ナイロン（アクリル系樹脂は
フィルム状、または液状コーティング後乾燥で硬化）

【００１４】前記バリア層１２は、外部からリチウムイ
オン電池の内部に特に水蒸気が浸入することを防止する
ための層で、バリア層単体のピンホール、及び加工適性
（パウチ化、エンボス成形性）を安定化し、かつ耐ピン
ホールをもたせるために厚さ１５μｍ以上のアルミニウ
ム、ニッケルなどの金属、又は、無機化合物、例えば、
酸化珪素、アルミナ等を蒸着したフィルムなども挙げら
れるが、バリア層１２として好ましくは厚さが２０〜８
０μｍのアルミニウムとする。ピンホールの発生をさら
に改善し、リチウムイオン電池の外装体のタイプをエン
ボスタイプとする場合、エンボス成形におけるクラック
などの発生のないものとするために、本発明者らは、バ
リア層１２として用いるアルミニウムの材質が、鉄含有
量が０．３〜９．０重量％、好ましくは０．７〜２．０
重量％とすることによって、鉄を含有していないアルミ
ニウムと比較して、アルミニウムの展延性がよく、積層
体として折り曲げによるピンホールの発生が少なくな
り、かつ前記エンボスタイプの外装体を成形する時に側
壁の形成も容易にできることを見出した。前記鉄含有量
が、０．３重量％未満の場合は、ピンホールの発生の防
止、エンボス成形性の改善等の効果が認められず、前記
アルミニウムの鉄含有量が９．０重量％を超える場合
は、アルミニウムとしての柔軟性が阻害され、積層体と
して製袋性が悪くなる。

【００１５】また、冷間圧延で製造されるアルミニウム
は焼きなまし（いわゆる焼鈍処理）条件でその柔軟性・
腰の強さ・硬さが変化するが、本発明において用いるア
ルミニウムは焼きなましをしていない硬質処理品より、
多少または完全に焼きなまし処理をした軟質傾向にある
アルミニウムがよい。前記、アルミニウムの柔軟性・腰
の強さ・硬さの度合い、すなわち焼きなましの条件は、
加工適性（パウチ化、エンボス成形）に合わせ適宜選定
すればよい。たとえば、エンボス成形時のしわやピンホ
ールを防止するためには、成形の程度に応じた焼きなま
しされた軟質アルミニウムを用いることができる。

【００１６】本発明の課題に対して、本発明者らは、鋭
意研究の結果、リチウムイオン電池用包装材料のバリア
層１２であるアルミニウムの表、裏面に化成処理１４を
施すことによって、前記包装材料として満足できる積層
体とすることができた。前記化成処理１４とは、具体的
にはリン酸塩、クロム酸塩、フッ化物、トリアジンチオ
ール化合物等の耐酸性皮膜を形成することによってエン
ボス成形時のアルミニウムと基材層との間のデラミネー
ション防止と、リチウムイオン電池の電解質と水分とに
よる反応で生成するフッ化水素により、アルミニウム表
面の溶解、腐食、特にアルミニウムの表面に存在する酸
化アルミが溶解、腐食することを防止し、かつ、アルミ
ニウム表面の接着性（濡れ性）を向上させ、エンボス成
形時、ヒートシール時の基材層とアルミニウムとのデラ
ミネーション防止、電解質と水分との反応により生成す
るフッ化水素によるアルミニウム内面側でのデラミネー
ション防止効果が得られた。各種の物質を用いて、アル
ミニウム面に化成処理１４を施し、その効果について研
究した結果、前記耐酸性皮膜形成物質のなかでも、フェ
ノール樹脂、フッ化クロム（３）化合物、リン酸の３成
分から構成されたものを用いるリン酸クロメート処理が
良好であった。または、少なくともフェノール樹脂を含
む樹脂成分に、モリブデン、チタン、ジルコン等の金
属、または金属塩を含む化成処理剤が良好であった。

【００１７】リチウムイオン電池の外装体がエンボスタ
イプの場合には、アルミニウム１２の両面に化成処理１
４することによって、エンボス成形の際のアルミニウム
１２と基材層１１との間のデラミネーションを防止する
ことができる。

【００１８】前記化成処理層１４に、酸変性ポリプロピ
レン樹脂とヒートシール層（ポリプロピレンフィルム）
とをサンドイッチラミネート法により積層する場合また
は共押出し法により積層する場合においては、化成処理
面への押出酸変性ポリプロピレン樹脂の接着性が悪く、
その対策として、本発明者らは、前記化成処理面１４
に、酸変性ポリプロピレンのエマルジョン液をロールコ
ート法等により塗布し、乾燥後、１７０〜２００℃の温
度で焼付けを行った後、前記共押出しして積層体とする
と、その接着強度はよくなることを確認したが、前記焼
付けの加工速度は極めて遅く、生産性の悪いものであ
る。

【００１９】そこで、本発明者らは、酸変性ポリプロピ
レンの塗布、焼付けが無くとも、安定した接着強度を示
す積層方法について鋭意研究の結果、基材層１１と両面
に化成処理したバリア層１２の片面とをドライラミネー
トし、バリア層１２の他の面に、ヒートシール層１３で
あるポリオレフィン系フィルムをドライラミネート法に
より貼り合わせることによって、所定の接着強度を有す
る積層体とすることができた。

【００２０】本発明のリチウムイオン電池用包装材料の
積層体１０として、前記、基材層１１、バリア層１２、
接着層１５、ヒートシール層１３（ポリプロピレンまた
はポリエチレン）の他に、バリア層１２とヒートシール
層１３との間に、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレ
ート等の２軸延伸フィルム等からなる中間層を設けても
よい。中間層は、リチウムイオン電池用包装材料として
の強度向上、バリア性の改善安定化、リチウムイオン電
池外装体のヒートシール時のタブとバリア層との接触に
よる短絡を防止するなどのために積層されることがあ
る。

【００２１】本発明の積層体における前記の各層には、
適宜、製膜性、積層化加工、最終製品２次加工（パウチ
化、エンボス成形）適性を向上、安定化する目的のため
に、コロナ処理、ブラスト処理、酸化処理、オゾン処理
等の表面活性化処理をしてもよい。

【００２２】本発明のリチウムイオン電池用包装材料に
おける積層体１０のヒートシール層１３を形成する樹脂
としては、ポリオレフィン樹脂、すなわち、ランダムプ
ロピレン、ホモプロピレン、ブロックプロピレン等の樹
脂から製膜された単層フィルム、または、前記の樹脂を
ブレンドした樹脂から製膜された単層フィルム、これら
の多層フィルムとして用いられる。ヒートシール層１３
としてはランダムプロピレンが好適に用いられる。ある
いは、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレンの
単層または多層、または、線状低密度ポリエチレン、中
密度ポリエチレンのブレンド樹脂からなる単層または多
層からなるフィルムとしても使用できる。前記各タイプ
のポリプロピレン、すなわち、ランダムプロピレン、ホ
モプロピレン、ブロックプロピレンおよび、線状低密度
ポリエチレン、中密度ポリエチレンには、低結晶性のエ
チレンーブテン共重合体、低結晶性のプロピレンーブテ
ン共重合体、エチレンとブテンとプロピレンの３成分共
重合体からなるターポリマー、シリカ、ゼオライト、ア
クリル樹脂ビーズ等のアンチブロッキング剤（ＡＢ
剤）、脂肪酸アマイド系のスリップ剤等を添加してもよ
い。ブテン成分、エチレンとブテンとプロピレンの３成
分共重合体からなるターポリマー成分、密度が９００ｋ
ｇ／ｍ³の低結晶のエチレンとブテンの共重合体、非晶
性のエチレンとプロピレンの共重合体、プロピレンーα
・オレフィン共重合体成分等を添加しても良い。ヒート
シール層１３としては、前記のランダムポリプロピレン
を用いることがのぞましく、それは、ランダムポリプロ
ピレン同士でのヒートシール性がよいこと、防湿性、耐
熱性等のリチウムイオン電池用包装材料のヒートシール
層１４としての要求される保護物性を有し、また、ラミ
ネート加工性、エンボス成形性の良さ等による。ヒート
シール層１３に用いられるランダムポリプロピレンとし
ては、（１）密度０．９０ｇ／ｃｍ³以上、ビガット軟
化点１１５℃以上、融点１２０℃以上のものが望まし
い。また、ヒートシール層１３に用いられる線状低密度
ポリエチレンまたは中密度ポリエチレンとしては、
（１）密度０．９１ｇ／ｃｍ³以上、ビガット軟化点７
０℃以上、融点１１０℃以上のものが望ましい。

【００２３】また、前記ランダムポリプロピレンとして
は、エチレン含有量が３〜４％の一般的なランダムポリ
プロピレンでもよいが、エチレン含有量が５〜１０％の
エチレンリッチなポリプロピレンを用いることがより望
ましい。ランダムポリプロピレンをヒートシール層１３
とすることによって、柔軟性を付与し、耐折り曲げ性の
向上、成形時でのクラック防止にも効果を示す。但し、
ランダムポリプロピレンであってもエチレンの含有量が
増加すると、表面の滑り性が悪くなるため、該ランダム
ポリプロピレンの最内面表面に流動パラフィンをコーテ
ィングしてもよい。前記流動パラフィンのコーティング
により、ヒートシール層１３のヤング率を小さくして伸
び易くするとともに滑り性を良くするものである。

【００２４】前記ランダムポリプロピレン、ポリエチレ
ンおよび流動パラフィン等は金属に対するヒートシール
性がないため、リチウムイオン電池におけるタブ部のヒ
ートシールの際には、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５
（ｃ）に示すように、タブ４と積層体１０のヒートシー
ル層との間に、金属とＰＥとの双方に対してヒートシー
ル性を有する接着性フィルム６を介在させることによ
り、タブ部での密封性も確実となる。前記接着性フィル
ム６は、図５（ｄ）、図５（ｅ）、図５（ｆ）に示すよ
うに、タブ４の所定の位置に巻き付けても良い。前記接
着性フィルム６としては、前記不飽和カルボングラフト
ポリオレフィン、金属架橋ポリエチレン、エチレンまた
はプロピレンとアクリル酸、またはメタクリル酸との共
重合物からなるフィルムを用いることができる。

【００２５】本発明のリチウムイオン電池用包装材料に
おける基材１１とバリア層１２の化成処理面とは、ドラ
イラミネート法によって貼り合わせることが望ましい。
前記、基材１１とアルミニウムのリン酸クロメート処理
面とのドライラミネートに用いる接着剤としては、ポリ
エステル系、ポリエチレンイミン系、ポリエーテル系、
シアノアクリレート系、ウレタン系、有機チタン系、ポ
リエーテルウレタン系、エポキシ系、ポリエステルウレ
タン系、イミド系、イソシアネート系、ポリオレフィン
系、シリコーン系の各種接着剤を用いることができる。

【００２６】

【実施例】本発明のリチウムイオン電池用包装材料につ
いて、実施例によりさらに具体的に説明する。化成処理
は、いずれも、処理液として、フェノール樹脂、フッ化
クロム（３）化合物、リン酸からなる水溶液を、ロール
コート法により、塗布し、皮膜温度が１８０℃以上とな
る条件において焼き付けた。クロムの塗布量は、３ｍｇ
/ｍ²（乾燥重量）である。以下の各実施例、比較例とも
に、エンボスタイプの外装体で、いずれも片面エンボス
タイプとし、成形型の凹部（キャビティ）の形状を３０
ｍｍ×５０ｍｍ，深さ６．０ｍｍとしてプレス成形して
成形性の評価をした。なお、各例とも、リチウムイオン
電池のタブのシール部には、接着性フィルムとして、厚
さ５０μｍの不飽和カルボン酸グラフト線状低密度ポリ
プロピレンからなるフィルムをタブのシール部に巻き付
けてヒートシールした。［実施例１］アルミニウム４０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面に延伸ナイロンフィルム
（厚さ２５μｍ）をドライラミネート法により貼り合わ
せ、次に、化成処理した他の面に、線状低密度ポリエチ
レンフィルム（３０μｍ）をドライラミネートした後、
前記ナイロンフィルム表面に、グラビア印刷法によりエ
ルカ酸アマイド（０．２ｍｇ／ｍ²、０．５％溶液使
用）をコーティングして検体実施例１を得た。［実施例２］アルミニウム３０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面に延伸ナイロンフィルム
（厚さ２５μｍ）をドライラミネート法により貼り合わ
せ、次に、化成処理した他の面に、ランダムポリプロピ
レン樹脂（エチレン含有量４％、３０μｍ）をドライラ
ミネートした後、前記ナイロンフィルム表面に、グラビ
ア印刷法によりエルカ酸アマイド（１．０ｇ／ｍ²、
２．５％溶液使用）をコーティングして検体実施例２を
得た。［実施例３］アルミニウム４０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面に延伸ナイロンフィルム
（厚さ２５μｍ）をドライラミネート法により貼り合わ
せ、次に、化成処理した他の面に、中密度ポリエチレン
フィルム（３０μｍ）をドライラミネートした後、前記
ナイロンフィルム表面に、グラビア印刷法によりオレイ
ン酸アマイド（０．１ｍｇ／ｍ²、０．５％溶液使用）
をコーティングして検体実施例３を得た。［実施例４］アルミニウム５０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面に延伸ナイロンフィルム
（厚さ２５μｍ）をドライラミネート法により貼り合わ
せ、次に、化成処理した他の面に、ランダムポリプロピ
レン樹脂（エチレン含有量４％、３０μｍ）をドライラ
ミネートした後、前記ナイロンフィルム表面に、グラビ
ア印刷法によりオレイン酸アマイド（８ｍｇ／ｍ²、１
０％溶液使用）をコーティングして検体実施例４を得
た。［実施例５］アルミニウム４０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面に延伸ナイロンフィルム
（厚さ２５μｍ）をドライラミネート法により貼り合わ
せ、次に、化成処理した他の面に、線状低密度ポリエチ
レンフィルム（３０μｍ）をドライラミネートした。該
ラミネートフィルムを、エンボス成形する際、金型の直
前で凹部（キャビティ）成形寸法３０ｍｍ×５０ｍｍよ
り約１０mm広くなるようにオレイン酸アマイド（０．５
％溶液）を４０ｍｇ部分的に噴霧して検体実施例５を得
た。［比較例１］アルミニウム４０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面に延伸ナイロンフィルム
（厚さ２５μｍ）をドライラミネート法により貼り合わ
せ、次に、化成処理した他の面に、線状低密度ポリエチ
レンフィルム（３０μｍ）をドライラミネートして検体
比較例１を得た。［比較例２］アルミニウム４０μｍの両面に化成処理を
施し、化成処理した一方の面に延伸ナイロンフィルム
（厚さ２５μｍ）をドライラミネート法により貼り合わ
せ、次に、化成処理した他の面に、ランダムポリプロピ
レン樹脂（エチレン含有量４％、３０μｍ）をドライラ
ミネートして検体比較例２を得た。［比較例３］アルミニウム４０μｍの両面を脱脂し、一
方の面に延伸ナイロンフィルム（厚さ２５μｍ）をドラ
イラミネート法により貼り合わせ、次に、もう片面に中
密度ポリエチレンフィルム（３０μｍ）をドライラミネ
ートして検体比較例３を得た。

【００２７】＜評価方法＞１）成形性しわ、切れの発生の有無を確認した。２）基材層とアルミニウム層とのデラミネーション成形直後に１９０℃、５秒、９８Ｎ／ｃｍ²の条件でヒ
ートシール後、９０℃、２４時間放置後に、アルミニウ
ムと基材層とのデラミネーションの有無を確認した。３）耐内容物性保存条件として、各検体を、６０℃、９０％ＲＨの恒温
槽に、７日間保存した後に、アルミニウムとヒートシー
ル層のデラミネーションの有無を確認した。内容物：電解液１ＭＬｉＰＦ₆となるようにしたエチ
レンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカ
ーボネート（１：１：１）の混合液、３ｇ。

【００２８】＜結果＞実施例１〜実施例５はいずれも、
エンボス成形時、しわや切れの発生はなく、また、基材
とアルミニウムとのデラミネーションも発生しなかっ
た。また、耐内容物に起因するデラミネーションも認め
られなかった。検体比較例１及び検体比較例２ともに基
材とアルミニウムとのデラミネーション、また、耐内容
物に起因するデラミネーションは認められなかったがエ
ンボス成形工程において、５００検体中、１０検体に滑
り不良に起因するシワ、フィルム切れ等が発生した。検
体比較例３は、基材とアルミニウムとの間のデラミネー
ションが５００検体中５００検体、また、アルミニウム
とヒートシール層との間の内容物に起因するデラミネー
ションは５００検体中３００に発生した。また、エンボ
ス成形工程において、５００検体中、１０検体に滑り不
良に起因するシワ、フィルム切れ等が発生した。

【００２９】

【発明の効果】本発明のリチウムイオン電池用包装材料
におけるアルミニウムの両面に施した化成処理によっ
て、エンボス成形時、及びヒートシール時の基材層とア
ルミニウムとの間でのデラミネーションの発生を防止す
ることができた。また、アルミニウム面に設けた化成処
理層によって、リチウムイオン電池の電解質と水分との
反応により発生するフッ化水素によるアルミニウム面の
腐食を防止できることにより、アルミニウムとの内容物
側の層とのデラミネーションをも防止できる顕著な効果
を示す。さらに、外装体の表面に設けた脂肪酸アマイド
系のスリップ剤層によって、エンボス成形における表面
滑り不良に起因するシワ、フィルム切れ等の発生防止効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリチウムイオン電池用包装材料におけ
る積層体の構成を示した断面である。

【図２】リチウムイオン電池のエンボスタイプの外装体
を説明する斜視図である。

【図３】エンボスタイプにおける成形を説明する、
（ａ）斜視図、（ｂ）エンボス成形された外装体本体、
（ｃ）Ｘ₂−Ｘ₂部断面図、（ｄ）Ｙ₁部拡大図である。

【図４】リチウムイオン電池のパウチタイプの外装体を
説明する斜視図である。

【図５】リチウムイオン電池用包装材料とタブとの接着
における接着性フィルムの装着方法を説明する斜視図で
ある。

【符号の説明】

１リチウムイオン電池２リチウムイオン電池本体３セル（蓄電部）４タブ（電極）５外装体６接着性フィルム（タブ部）７凹部８側壁部９シール部１０積層体（リチウムイオン電池用包装材料）１１基材層１２アルミニウム（バリア層）１３ヒートシール層１４化成処理層１５接着層１６スリップ剤層２０プレス成形部２１オス型２２メス型２３キャビティ

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｆターム(参考） 5H011 AA02 AA09 BB04 CC01 CC02 CC06 CC10 DD01 DD03 DD09 DD21 5H029 AJ14 AK02 AK05 AK08 AK16 AL08 AL12 AL16 AM03 AM05 AM07 AM16 BJ04 BJ23 CJ00 CJ14 DJ02 EJ01 EJ07 EJ11 EJ12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも基材層、接着層、化成処理層
１、アルミニウム、化成処理層２、接着層、ヒートシー
ル層からなる積層体であって、接着層がドライラミネー
ト法によって形成され、かつ、少なくとも基材層表面に
脂肪酸アマイド系のスリップ剤がコーティングされたこ
とを特徴とするリチウムイオン電池用包装材料。
【請求項２】アルミニウムの基材側に化成処理層が設け
られていることを特徴とする請求項１に記載のリチウム
イオン電池用包装材料。
【請求項３】スリップ剤がエルカ酸アマイドであること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のリチウム
イオン電池用包装材料。
【請求項４】スリップ剤がオレイン酸アマイドであるこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリチウ
ムイオン電池用包装材料。
【請求項５】アルミニウムの両面を脱脂して、かつ、ア
ルミニウムの両面に化成処理層を設けた後、外面にドラ
イラミネート法によって基材層を設け、内面にドライラ
ミネート法によってヒートシール層を設けた積層体と
し、該積層体の少なくとも基材層表面に脂肪酸アマイド
系のスリップ剤をコーティングすることを特徴とするリ
チウムイオン電池用包装材料の製造方法。
【請求項６】スリップ剤のコーティングがエンボス成形
の直前に行なわれることを特徴とする請求項５に記載の
リチウムイオン電池用包装材料の製造方法。