JP4853558B2 - 電池ケース用シート - Google Patents
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Description
しかし、アルミニウムなどの金属箔を積層した場合、それが中間層であっても、積層シートの端面には金属箔が露出する。従って、この積層シートを袋状に加工して電池ケースにすると、その開口部には金属箔が露出し、電池ケースの内部から開口部を通して外側に延長された電極端子が折れ曲がると、露出した金属箔と接触し、ショートする恐れがあり、安全性の点で問題があった。
このような性能を有する熱接着性樹脂としては、酸変性ポリオレフィン系樹脂があり、比較的良好に使用することができる。
しかし、酸変性ポリオレフィン系樹脂は、その酸変性により、金属に対する熱接着性が向上すると同時に、水分に対する親和性を生じ、吸湿し易くなり、また、樹脂が軟らかくなり、滑り性が低下し、自己同士が密着し易くなる。
従って、積層シートに加工して多湿の環境下にそのまま長期間保存したりすると吸湿する恐れがあり、取り扱いに注意が必要となる。
また、この積層シートを袋状に加工して積み重ねて保管すると、内面同士が密着し易く、開口性が損なわれる問題があった。
即ち、請求項1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られる電池ケース用シートであって、該シートが、下記(1)〜(4)のいずれかの構成の積層体で形成され、且つ、該積層体の第1の基材フィルム層、第2の基材フィルム層が、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、2軸延伸ナイロンフィルム、2軸延伸ポリプロピレンフィルムのいずれかで形成され、また、少なくとも最内層の酸変性ポリオレフィン系樹脂層には、ブロッキング防止剤、滑剤、スリップ剤のいずれか一種または二種以上が添加されていることを特徴とする電池ケース用シートからなる。
(1)第1の基材フィルム層/金属箔層/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(最内層)
(2)第1の基材フィルム層/金属箔層/ポリオレフィン系樹脂層/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(最内層)
(3)第1の基材フィルム層/金属箔層/第2の基材フィルム層/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(最内層)
(4)第1の基材フィルム層/金属箔層/第2の基材フィルム層/ポリオレフィン系樹脂層/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(最内層)
また、ヒートシール用のシーラント層は、(1)および(3)の構成では、酸変性ポリオレフィン系樹脂層単独で構成され、(2)および(4)の構成では、ポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂層とが順に積層された2層構成である。
以下、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムはPETフィルム、2軸延伸ナイロンフィルムはONフィルム、2軸延伸ポリプロピレンフィルムはOPPフィルムと略記する。
いずれの場合も最内層は、酸変性ポリオレフィン系樹脂層であり、この酸変性ポリオレフィン系樹脂層は、自己同士の熱接着性を有すると同時に、銅やアルミニウムなどの金属に対する熱接着性も有しており、また、この酸変性ポリオレフィン系樹脂層には、ブロッキング防止剤、滑剤、スリップ剤の一種または二種以上が添加されているので、その欠点であった滑り性、耐ブロッキング性の不足が解消される。
更に、酸変性ポリオレフィン系樹脂層を薄くすることにより、この層に添加するブロッキング防止剤、滑剤、スリップ剤の使用量を少なくすることができ、また、酸変性ポリオレフィン系樹脂自体の使用による材料コストの上昇も低減できるため経済性の面でも有利になる。
本発明の電池ケース用シートは、前述したように、中間層に水蒸気その他のガスバリヤー性に優れた金属箔層を用い、その外側、または両側に各種の強度および耐性に優れた第1、第2の基材フィルム層を適宜積層し、更に、その内面側にシーラント層として、酸変性ポリオレフィン系樹脂層単独、または、ポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂層との2層を順に積層し、且つ、少なくとも最内層となる酸変性ポリオレフィン系樹脂層には、ブロッキング防止剤、滑剤、スリップ剤のいずれか一種または二種以上を添加して構成したものである。
特に、PETフィルムは、吸湿性が低く、剛性、引っ張り強度、折り曲げ強度、衝撃強度、耐擦傷性、耐熱性、耐水性などに優れ、総合的にバランスの採れた性能を有し、欠点の少ないフィルムである。
ONフィルムは、吸湿性はやや高いが、柔軟性に富み、突き刺し強度、衝撃強度、折り曲げ強度、耐寒性などに優れている。
OPPフィルムは、防湿性、耐水性、耐薬品性のほか、引張り強度、折り曲げ強度などに優れ、また、特に安価であることも大きな利点である。
このような基材フィルムの厚さは、5〜100μmが好ましく、12〜30μmが更に好ましい。
尚、上記においてカルボン酸基を有するものは、Na+ 、Zn2+ などの金属イオンで架橋したアイオノマーも同様に好適に使用することができる。
このようなシーラント層の厚さは、総厚で10〜120μmが好ましく、20〜100μmが更に好ましい。
特に、シーラント層をポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂層との2層で形成する場合は、酸変性ポリオレフィン系樹脂層の厚さは薄くてよく1μm以上あればよい。例えば、総厚を100μmとした場合でも、酸変性ポリオレフィン系樹脂層の厚さは、1〜50μmが好ましく、5〜25μmが更に好ましい。
このような問題を解決するために、本発明では、少なくとも最内層の酸変性ポリオレフィン系樹脂層に、ブロッキング防止剤、滑剤、スリップ剤のいずれか一種または二種以上を添加している。
これらの添加量は、それぞれの材質により異なるため、一律には言えないが、例えば、シリカを単独で使用する場合、樹脂100重量部に対してシリカ0.2〜0.5重量部が適当であり、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミドなどの脂肪酸アミドを使用する場合は、樹脂100重量部に対して脂肪酸アミド0.5〜1.0重量部が適当である。
先ず、中間層の金属箔層と第1または第2の基材フィルム層との積層は、それぞれ公知のドライラミネーション法により、例えば、2液硬化型のポリウレタン系接着剤などを用いて貼り合わせることができ、また、ポリエチレンその他の熱接着性樹脂を、貼り合わせを行う層間に溶融押し出しして圧着する押し出しラミネーション法で貼り合わせることもできる。
但し、本発明はこれらの図面に限定されるものではない。また、図面に付した符号は、異なる図面においても同じ名称の部分には同じ符号を用いた。
図1に示した電池ケース用シート10は、外側から順に、第1の基材フィルム層1a 、接着層5a 、金属箔層2、接着層5b 、そして、最内層のシーラント層として、ブロッキング防止剤、滑剤、スリップ剤の一種又は二種以上が添加された酸変性ポリオレフィン系樹脂層3を積層して構成され、中間層の金属箔層2は、図において右側の端縁部で他の層よりも小さく、電池ケース用シート10の端面に露出しないように構成されている。
この場合も金属箔層2は、図において右側の端縁部で他の層よりも小さく、電池ケース用シート20の端面に露出しないように構成されている。
この場合も金属箔層2は、図において右側の端縁部で他の層よりも小さく、電池ケース用シート30の端面に露出しないように構成されている。
この場合も金属箔層2は、図において右側の端縁部で他の層よりも小さく、電池ケース用シート40の端面に露出しないように構成されている。
そして、第1の基材フィルム層1a と金属箔層2との間に設けられる接着層5a は、両者の接着を良好にするものであり、両者の積層をドライラミネーション法で行う場合は、2液硬化型ポリウレタン系接着剤などの接着剤層であり、押し出しラミネーション法で積層する場合は、ポリエチレンその他の熱接着性樹脂層となる。
また、電池ケース用シート10は、少なくともその一端の端縁部において、中間層の金属箔層2が、他の層よりも小さく、電池ケース用シート10の端面に露出しないように積層されているので、この部分が電池ケースの開口部となるように電池ケース用シート10を用いることにより、開口部を通して外側に延長された電極端子が折れ曲がった場合でも、金属箔層2と接触しショートするようなことがなく安全性においても一層優れたものとなる。
このような構成を採ることにより、前記図1に示した電池ケース用シート10で記載した作用、効果に加えて、ブロッキング防止剤添加酸変性ポリオレフィン系樹脂層3の厚さを、必要最小限までは薄くすることができるので、優れた熱接着性および滑り性、耐ブロッキング性を維持しながら、万一、ブロッキング防止剤添加酸変性ポリオレフィン系樹脂層3が吸湿した場合でも、その量を少なくすることができ、内部の電池の構成材料に対する水分の悪影響を防止することができる。
特に、第2の基材フィルム層1b として、吸湿性が低く、各種の強度および耐性、中でも耐熱性に優れたPETフィルムを用いることにより、電極端子がが介在する開口部のヒートシールに際して、過酷な温度や圧力が加えられても、PETフィルムが断裂するようなことはなく、確実に金属箔層2を保護できるため、安心してヒートシールを行うことができる。
但し、積層に用いる接着層は省略して記載する。また、酸変性ポリオレフィン系樹脂層はブロッキング防止剤、滑剤、スリップ剤のいずれか一種又は二種以上が添加されたものである。
(1)PETフィルム(厚さ12μm)/アルミニウム箔(厚さ9μm)/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(厚さ50μm)〔最内層〕
(2)ONフィルム(厚さ15μm)/アルミニウム箔(厚さ9μm)/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(厚さ50μm)〔最内層〕
(3)OPPフィルム(厚さ20μm)/アルミニウム箔(厚さ9μm)/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(厚さ50μm)〔最内層〕
(1)PETフィルム(厚さ12μm)/アルミニウム箔(厚さ9μm)/ポリエチレン層(厚さ35μm)/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(厚さ15μm)〔最内層〕
(2)ONフィルム(厚さ15μm)/アルミニウム箔(厚さ9μm)/ポリエチレン層(厚さ35μm)/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(厚さ15μm)〔最内層〕
(3)OPPフィルム(厚さ20μm)/アルミニウム箔(厚さ9μm)/ポリエチレン層(厚さ35μm)/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(厚さ15μm)〔最内層〕
(1)PETフィルム(厚さ12μm)/アルミニウム箔(厚さ9μm)/PETフィルム(厚さ12μm)/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(厚さ40μm)〔最内層〕
(2)ONフィルム(厚さ15μm)/アルミニウム箔(厚さ9μm)/PETフィルム(厚さ12μm)/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(厚さ40μm)〔最内層〕
(3)OPPフィルム(厚さ20μm)/アルミニウム箔(厚さ9μm)/PETフィルム(厚さ12μm)/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(厚さ40μm)〔最内層〕
(1)PETフィルム(厚さ12μm)/アルミニウム箔(厚さ9μm)/PETフィルム(厚さ12μm)/ポリエチレン層(厚さ30μm)/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(厚さ10μm)〔最内層〕
(2)ONフィルム(厚さ15μm)/アルミニウム箔(厚さ9μm)/PETフィルム(厚さ12μm)/ポリエチレン層(厚さ30μm)/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(厚さ10μm)〔最内層〕
(3)OPPフィルム(厚さ20μm)/アルミニウム箔(厚さ9μm)/PETフィルム(厚さ12μm)/ポリエチレン層(厚さ30μm)/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(厚さ10μm)〔最内層〕
(4)PETフィルム(厚さ12μm)/アルミニウム箔(厚さ9μm)/ONフィルム(厚さ15μm)/ポリエチレン層(厚さ30μm)/酸変性ポリオレフィン系樹脂層(厚さ10μm)〔最内層〕
1b 第2の基材フィルム層
2 金属箔層
3 ブロッキング防止剤、滑剤、スリップ剤の一種又は二種以上が添加された酸変性ポリオレフィン系樹脂層
4 ポリオレフィン系樹脂層
5a 、5b 接着層
10、20、30、40 電池ケース用シート
Claims (2)
- 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られる電池ケース用シートであって、該シートが、外側から順に、すくなくとも第1基材フィルム層と金属箔層とシーラント層とが積層された積層体で形成され、前記第1基材フィルム層が、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、2軸延伸ナイロンフィルム、2軸延伸ポリプロピレンフィルムのいずれかで形成され、前記シーラント層が、前記金属箔層側に位置するポリオレフィン系樹脂層と、酸変性ポリオレフィン系樹脂層とからなり、少なくとも最内層の酸変性ポリオレフィン系樹脂層には、ブロッキング防止剤、滑剤、スリップ剤のいずれか一種または二種以上が添加されていることを特徴とする電池ケース用シート。
- 前記金属箔層が、少なくとも前記積層シートの一端の端縁部において、他の層よりも小さく該積層シートの端面に露出しないように積層されていることを特徴とする請求項1記載の電池ケース用シート。
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