JP2021012883A - 電池用包装材料 - Google Patents
電池用包装材料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021012883A JP2021012883A JP2020161945A JP2020161945A JP2021012883A JP 2021012883 A JP2021012883 A JP 2021012883A JP 2020161945 A JP2020161945 A JP 2020161945A JP 2020161945 A JP2020161945 A JP 2020161945A JP 2021012883 A JP2021012883 A JP 2021012883A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- battery
- packaging material
- resin
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
Description
項1. 少なくとも、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層が順次積層された積層体からなり、
前記基材層は、体積抵抗率が1×1015Ω・cm以上の熱可塑性樹脂からなる樹脂層Aを有している、電池用包装材料。
項2. 前記樹脂層Aの厚みが、9〜25μmの範囲にある、項1に記載の電池用包装材料。
項3. 前記樹脂層Aが、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートの少なくとも一方により形成されている、項1または2に記載の電池用包装材料。
項4. 前記積層体の厚みが、125μm以下である、項1〜3のいずれかに記載の電池用包装材料。
項5. 前記金属層は、アルミニウム箔により形成されている、項1〜4のいずれかに記載の電池用包装材料。
項6. 前記金属層の少なくとも一方の面に化成処理が施されている、項1〜5のいずれかに記載の電池用包装材料。
項7. 二次電池用の包装材料である、項1〜6のいずれかに記載の電池用包装材料。
項8. 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、項1〜7のいずれかに記載の電池用包装材料内に収容されている、電池。
電池用包装材料は、図1に示すように、少なくとも、基材層1、接着層2、金属層3、及びシーラント層4が順次積層された積層体からなる。本発明の電池用包装材料において、基材層1が最外層になり、シーラント層4は最内層になる。即ち、電池の組み立て時に、電池素子の周縁に位置するシーラント層4同士が熱溶着して電池素子を密封することにより、電池素子が封止される。
[基材層1]
本発明の電池用包装材料において、基材層1は最外層を形成する層である。基材層1は、体積抵抗率が1×1015Ω・cm以上の熱可塑性樹脂からなる樹脂層Aを有していることを特徴とする。本発明においては、基材層1がこのような体積抵抗率の高い熱可塑性樹脂からなる樹脂層Aを有していることにより、電池用包装材料の厚みが薄い場合(例えば、120μm以下)や、高湿度環境下(例えば、23℃、相対湿度90%)などにおいても、優れた絶縁性を有する。
本発明の電池用包装材料において、接着層2は、基材層1と金属層3を強固に接着させるために、これらの間に設けられる層である。
電池用包装材料において、金属層3は、電池用包装材料の強度向上の他、電池内部に水蒸気、酸素、光などが侵入することを防止するためのバリア層として機能する層である。金属層3を構成する金属としては、具体的には、アルミニウム、ステンレス、チタンなどが挙げられ、好ましくはアルミニウムが挙げられる。金属層3は、金属箔や金属蒸着などにより形成することができ、金属箔により形成することが好ましく、アルミニウム箔により形成することがさらに好ましい。電池用包装材料の製造時に、金属層3にしわやピンホールが発生することを防止する観点からは、例えば、焼きなまし処理済みのアルミニウム(JIS A8021P−O、JIS A8079P−O)など軟質アルミニウム箔により形成することがより好ましい。
たり、クロム酸化合物がクロム換算で約0.5mg〜約50mg、好ましくは約1.0mg〜約40mg、リン化合物がリン換算で約0.5mg〜約50mg、好ましくは約1.0mg〜約40mg、及びアミノ化フェノール重合体が約1mg〜約200mg、好ましくは約5.0mg〜150mgの割合で含有されていることが望ましい。
本発明の電池用包装材料において、シーラント層4は、最内層に該当し、電池の組み立て時にシーラント層同士が熱溶着して電池素子を密封する層である。
本発明の電池用包装材料において、接着層5は、金属層3とシーラント層4を強固に接着させために、これらの間に必要に応じて設けられる層である。
本発明の電池用包装材料においては、意匠性、耐電解液性、耐擦過性、成形性の向上などを目的として、必要に応じて、基材層1の上(基材層1の金属層3とは反対側)に、必要に応じて、コーティング層を設けてもよい。コーティング層は、電池を組み立てた時に、最外層に位置する層である。
本発明の電池用包装材料の製造方法については、所定の組成の各層を積層させた積層体が得られる限り、特に制限されないが、例えば、以下の方法が例示される。
属層3上に、接着層5及びシーラント層4を共押出しすることにより積層する方法(共押出しラミネーション法)、(2)別途、接着層5とシーラント層4が積層した積層体を形成
し、これを積層体Aの金属層3上に熱ラミネーション法により積層する方法、(3)積層体
Aの金属層3上に、接着層5を形成させるための接着剤を押出し法や溶液コーティングした高温で乾燥さらには焼き付ける方法等により積層させ、この接着層5上に予めシート状に製膜したシーラント層4をサーマルラミネーション法により積層する方法、(4)積層体
Aの金属層3と、予めシート状に製膜したシーラント層4との間に、溶融させた接着層5を流し込みながら、接着層5を介して積層体Aとシーラント層4を貼り合せる方法(サンドラミネーション法)等が挙げられる。
本発明の電池用包装材料は、正極、負極、電解質等の電池素子を密封して収容するための包装材料として使用される。
<電池用包装材料の製造>
以下の実施例1−6及び比較例1−2に示す基材層、金属層、接着層を用いて、基材層1/接着層2/金属層3が順に積層された積層体を作製した。具体的には、基材層1の一方面に、以下の接着層2を形成し、金属層3の化成処理面と加圧加熱貼合し基材層1/接着層2/金属層3が順に積層された積層体を作製した。別途、接着層5を構成する酸変性ポリプロピレン樹脂(不飽和カルボン酸でグラフト変性した不飽和カルボン酸グラフト変性ランダムポリプロピレン)と、シーラント層4を構成するポリプロピレン(ランダムコポリマー)を共押出しすることにより、接着層5とシーラント層4からなる2層共押出しフィルムを作製した。次いで、前記で作製した基材層1/接着層2/金属層3からなる積層体の金属層に、前記で作製した2層共押出しフィルムの接着層5が接するように重ねあわせ、金属層3が120℃となるように加熱してサーマルラミネーションを行うことにより、基材層1/接着層2/金属層3/接着層5/シーラント層4が順に積層された積層体を得た。得られた積層体を一旦冷却した後に、180℃になるまで加熱し、1分間その温度を保持して熱処理を施すことにより、実施例1−6及び比較例1−2の電池用包装材料を得た。実施例1−6及び比較例1−2で得られた電池用包装材料の積層構造と、各層の厚みは、以下の通りである。なお、金属層3、接着層2,及びシーラント層4は、実施例1−6及び比較例1−2で共通とした。
(基材層1)
ポリエチレンテレフタレートを主成分とする原料からなる未延伸原反フィルムをテンター法による逐次二軸延伸した後、210℃で熱処理することにより製造したPET樹脂フィルム(厚み12μm)である。延伸倍率は流れ方向(MD)3.2倍、幅方向(TD)3.2倍の条件で製造した。
(金属層3)
以下の物性を有するアルミニウム箔(ALM1:8079材)を使用した。なお、引張破断強度及び引張破断伸度は、それぞれ、JIS K7127の規定に準拠した方法で測定した値である。また、0.2%耐力は、JIS Z 2241に規定する引張試験によって測定される値である。
・引張破断強度:MD方向86.0MPa、TD方向87.2MPa
・引張破断伸度:MD方向14.3%、TD方向12.2%
・0.2%耐力:MD方向38.6MPa、TD方向37.5MPa
(接着層2)
基材層1と金属層3とを接着する接着層2として、以下の接着剤を用いた。
ガラス転移点−5〜5℃、重量平均分子量10〜40×103、水酸基等量0.7〜1
.9個/molのポリオール化合物とトルエンジイソシアネート(TDI)のトリメチロールプロパン(TMP)アダクト体を主成分とする芳香族イソシアネートを1:3の比率で混合したウレタン樹脂系接着剤
(積層構造)
PET樹脂フィルム(12μm)/接着層(3μm)/アルミニウム箔(35μm)/接着層(30μm)/シーラント層(30μm)
(基材層1)
実施例1のPET樹脂フィルム(12μm)と以下のナイロンフィルムとを接着層2を形成する接着剤(厚み3μm)で接着した積層体である。ナイロン6を主成分とする原料からなる未延伸原反フィルムをチューブラー法による同時二軸延伸した後、200℃で熱処理することにより製造したナイロンフィルム(厚み15μm)である。延伸倍率は流れ方向(MD)3.0倍、幅方向(TD)3.3倍の条件で製造した。
(積層構造)
PET樹脂フィルム(12μm)/接着剤(3μm)/ナイロンフィルム(15μm)/接着層(3μm)/アルミニウム箔(35μm)/接着層(30μm)/シーラント層(30μm)
(基材層1)
厚みが9μmであること以外は、実施例1と同様にして作製したPET樹脂フィルムと、実施例2のナイロンフィルム(厚み15μm)とを接着層2を形成する接着剤(厚み3μm)で接着した積層体である。
(積層構造)
PET樹脂フィルム(9μm)/接着剤(3μm)/ナイロンフィルム(15μm)/接着層(3μm)/アルミニウム箔(35μm)/接着層(30μm)/シーラント層(30μm)
(基材層1)
ポリブチレンテレフタレートにポリエチレンテレフタレートを8重量%添加した樹脂を主成分とする原料からなる未延伸原反フィルムをチューブラー法による同時二軸延伸した後、205℃で熱処理することにより製造したPBT樹脂フィルムである。延伸倍率は流れ方向(MD)3.8倍、幅方向(TD)3.8倍とした。
(積層構造)
PBT樹脂フィルム(15μm)/接着層(3μm)/アルミニウム箔(35μm)/接着層(30μm)/シーラント層(30μm)
(基材層1)
ポリエチレンテレフタレート樹脂と熱可塑性ポリエステル系エラストマーとナイロン6をTダイ法により押出して共押出フィルムを作製した後、逐次延伸法でMD、TD方向に二軸延伸し、200℃で熱処理することにより製造した、PET樹脂フィルム(厚み4μm)/接着剤(厚み1μm)/ナイロンフィルム(厚み20μm)の積層体である。延伸倍率は流れ方向(MD)3.4倍、幅方向(TD)3.8倍とした。接着剤は、接着層2を形成するものと同じである。
(積層構造)
PET樹脂フィルム(4μm)/接着剤(1μm)/ナイロンフィルム(20μm)/接着層(3μm)/アルミニウム箔(35μm)/接着層(30μm)/シーラント層(30μm)
(基材層1)
厚みが6μmであること以外は、実施例1と同様にして作製したPET樹脂フィルム1層を用いた。
(積層構造)
PET樹脂フィルム(6μm)/接着層(3μm)/アルミニウム箔(35μm)/接着層(30μm)/シーラント層(30μm)
(基材層1)
厚みが25μmであること以外は、実施例2と同様にして作製したナイロンフィルム1層を用いた。
(積層構造)
ナイロンフィルム(25μm)/接着層(3μm)/アルミニウム箔(35μm)/接着層(30μm)/シーラント層(30μm)
(基材層1)
厚みが15μmであること以外は、実施例2と同様にして作製したナイロンフィルム1層を用いた。
(積層構造)
ナイロンフィルム(15μm)/接着層(3μm)/アルミニウム箔(35μm)/接着層(30μm)/シーラント層(30μm)
実施例及び比較例で得られた各電池用包装材料において、基材層1の最外層に位置する樹脂層(それぞれの基材層において、最も体積抵抗率の大きな樹脂により形成されている)を形成する樹脂の体積抵抗率を、JIS C 2151の規定に準拠した方法により、23℃、相対湿度50%の条件で測定した。結果を表1に示す。
実施例及び比較例で得られた各電池用包装材料の絶縁破壊電圧を、JIS C 2110−1(短時間法)の規定に準拠した方法により、23℃、相対湿度50%の条件、及び23℃、相対湿度90%の条件で、基材層側から印加して測定した。絶縁性は、以下の基準により評価した。結果を表1に示す。
◎◎:8kV以上
◎:7kV以上、8kV未満
○:6kV以上、7kV未満
△:5kV以上、6kV未満
×:5kV未満
電食試験法を用いて、実施例及び比較例で得られた各電池用包装材料の水に対する基材表面の絶縁性を評価した。まず、各電池用包装材料を80mm(MD方向、縦方向)×120mm(TD方向、横方向)に裁断した。次に、金型を用いた塑性加工を行うことにより、各電池用包装材料から深さ6mm、縦横50mm×35mmの凹型を形成した成型品を調製した。この成型品の一部である成型部に水を浸漬した状態で、水に浸漬した部分と成型品の一部を銅線でつなぎ、そこに3日間電圧3Vを印加し、金属層3を構成するアルミニウム箔の溶出による接着層2/金属層3の間の剥離(デラミネーション)が生じているか否かを評価した。結果を表1に示す。
○:剥離なし
×:剥離あり
2 接着層
3 金属層
4 シーラント層
5 接着層
Claims (8)
- 少なくとも、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層が順次積層された積層体からなる電池用包装材料であって、
前記基材層は、体積抵抗率が1×1016Ω・cm以上の熱可塑性樹脂からなる樹脂層Aを有しており、
前記電池用包装材料は、JIS C 2110−1(短時間法)の規定に準拠した方法により、23℃、相対湿度50%の条件で、前記基材層側から印加して測定される絶縁破壊電圧が、8kV以上であり、
前記基材層の厚みは、12μm以上である、電池用包装材料。 - 前記樹脂層Aの厚みが、9〜25μmの範囲にある、請求項1に記載の電池用包装材料。
- 前記樹脂層Aが、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートの少なくとも一方により形成されている、請求項1または2に記載の電池用包装材料。
- 前記積層体の厚みが、125μm以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記金属層は、アルミニウム箔により形成されている、請求項1〜4のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記金属層の少なくとも一方の面に化成処理が施されている、請求項1〜5のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 二次電池用の包装材料である、請求項1〜6のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、請求項1〜7のいずれかに記載の電池用包装材料内に収容されている、電池。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020161945A JP7052846B2 (ja) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 電池用包装材料 |
JP2022056971A JP2022100328A (ja) | 2020-09-28 | 2022-03-30 | 電池用包装材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020161945A JP7052846B2 (ja) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 電池用包装材料 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019041336A Division JP6773155B2 (ja) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 電池用包装材料 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022056971A Division JP2022100328A (ja) | 2020-09-28 | 2022-03-30 | 電池用包装材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021012883A true JP2021012883A (ja) | 2021-02-04 |
JP7052846B2 JP7052846B2 (ja) | 2022-04-12 |
Family
ID=74227567
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020161945A Active JP7052846B2 (ja) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 電池用包装材料 |
JP2022056971A Pending JP2022100328A (ja) | 2020-09-28 | 2022-03-30 | 電池用包装材料 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022056971A Pending JP2022100328A (ja) | 2020-09-28 | 2022-03-30 | 電池用包装材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7052846B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023277011A1 (ja) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 大日本印刷株式会社 | 蓄電デバイス、伝熱体、包装体 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008130436A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Showa Denko Packaging Co Ltd | 電池ケース用包材及び電池用ケース |
JP2012172091A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Kohjin Co Ltd | 二軸延伸ポリブチレンテレフタレート系フィルム、およびそれを用いた冷間成形用電池ケース包材 |
JP2013225412A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Kohjin Holdings Co Ltd | 二軸延伸ポリブチレンテレフタレートフィルムを含む冷間成形用電池ケース包材 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006066311A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | リチウム二次電池 |
JP4422171B2 (ja) * | 2007-05-21 | 2010-02-24 | 昭和電工パッケージング株式会社 | 電池ケース用包材及び電池用ケース |
CN104718243B (zh) * | 2012-10-31 | 2018-03-13 | 东丽株式会社 | 聚酯膜、使用了该膜的层合体、及含有该层合体和密封层的构造体 |
-
2020
- 2020-09-28 JP JP2020161945A patent/JP7052846B2/ja active Active
-
2022
- 2022-03-30 JP JP2022056971A patent/JP2022100328A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008130436A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Showa Denko Packaging Co Ltd | 電池ケース用包材及び電池用ケース |
JP2012172091A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Kohjin Co Ltd | 二軸延伸ポリブチレンテレフタレート系フィルム、およびそれを用いた冷間成形用電池ケース包材 |
JP2013225412A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Kohjin Holdings Co Ltd | 二軸延伸ポリブチレンテレフタレートフィルムを含む冷間成形用電池ケース包材 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
南 智幸、小坂田 篤 共著, 工業用プラスチックフィルム, JPN6018039243, 1991, pages 223 - 225, ISSN: 0004577668 * |
湯木 和男 編, 飽和ポリエステル樹脂ハンドブック, JPN6018039244, 1989, pages 336 - 351, ISSN: 0004577669 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023277011A1 (ja) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 大日本印刷株式会社 | 蓄電デバイス、伝熱体、包装体 |
JP7272518B1 (ja) * | 2021-06-29 | 2023-05-12 | 大日本印刷株式会社 | 蓄電デバイス、伝熱体、包装体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7052846B2 (ja) | 2022-04-12 |
JP2022100328A (ja) | 2022-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230024359A1 (en) | Packaging material for batteries | |
JP6988933B2 (ja) | 電池用包装材料 | |
WO2015083657A1 (ja) | 電池用包装材料 | |
JP6492497B2 (ja) | 電池用包装材料 | |
WO2016031758A1 (ja) | 電池用包装材料 | |
JP6679918B2 (ja) | 電池用包装材料 | |
JP7314970B2 (ja) | 電池用包装材料、その製造方法及び電池 | |
JP6828680B2 (ja) | 電池用包装材料、その製造方法及び電池 | |
JP2016066546A (ja) | 電池用包装材料 | |
JP6003953B2 (ja) | 電池用包装材料 | |
JP2017139121A (ja) | 金属端子用接着性フィルム | |
JP7052846B2 (ja) | 電池用包装材料 | |
JP6627908B2 (ja) | 電池用包装材料 | |
JP6476679B2 (ja) | 電池用包装材料 | |
JP6245328B2 (ja) | 電池用包装材料 | |
JP6319387B2 (ja) | 電池用包装材料 | |
JP6773155B2 (ja) | 電池用包装材料 | |
JP2016071952A (ja) | 電池用包装材料 | |
JP6879321B2 (ja) | 電池用包装材料 | |
JP6492496B2 (ja) | 電池用包装材料 | |
WO2021162059A1 (ja) | 蓄電デバイス用外装材、その製造方法、及び蓄電デバイス | |
JP2017107861A (ja) | 電池用包装材料のシーラント層用の樹脂組成物 | |
JP6275080B2 (ja) | 電池用包装材料のシーラント層用の樹脂組成物 | |
JP5761278B2 (ja) | 電池用包装材料のシーラント層用の樹脂組成物 | |
CN115443577A (zh) | 蓄电器件用外包装材料、其制造方法和蓄电器件 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210824 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211020 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220301 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220314 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7052846 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |