JP5168778B2 - Battery exterior body and battery using the same - Google Patents

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Description

本発明は安定した密封性と耐久性を示す電池用の外装体、並びにそれを用いた電池に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a battery exterior body exhibiting stable sealing performance and durability, and a battery using the same.

従来、例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、燃料電池等や、または、液体、固体セラミック、有機物等の誘電体を含む液体コンデンサ、固体コンデンサ、二重層コンデンサ等の電解型コンデンサ等の化学的エネルギーを電気的エネルギーに変換する素子を含む種々の電池が、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、衛星等に広く用いられている。これらの電池用外装体としては、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、プラスチックフィルム、金属箔等のラミネートにより得られる複合フィルムからなる積層体を袋状にしたもの(以下、外装体)が用いられていた。   Conventionally, for example, chemical energy of lithium ion batteries, lithium polymer batteries, fuel cells, etc., or liquid capacitors including dielectric materials such as liquids, solid ceramics, and organic substances, electrolytic capacitors such as solid capacitors, double layer capacitors, etc. Various batteries including an element that converts the energy into electric energy are widely used in personal computers, portable terminal devices (cell phones, PDAs, etc.), video cameras, electric vehicles, energy storage batteries, robots, satellites, and the like. As these battery outer bodies, metal cans formed by pressing metal into cylindrical or rectangular parallelepiped containers, or laminates made of composite films obtained by laminating plastic films, metal foils, etc., in the form of bags What was made (henceforth an exterior body) was used.

しかるに、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、ハード側を電池に合わせ設計するため、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なくなる。一方、積層体を袋状にして、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してエンボスタイプとした外装体は、前記金属缶のように、電池自体により、電池を用いるハードの形状設計における自由度の制限は無くなるが、電池の外装体として要求される物性・機能を十分に満足しうる包装材料は未だ開発されていないのが現状である。   However, there are the following problems as a battery outer package. In a metal can, since the outer wall of the container is rigid, the shape of the battery itself is determined. Therefore, since the hardware side is designed in accordance with the battery, the size of the hardware using the battery is determined by the battery, and the degree of freedom in shape is lost. On the other hand, a pouch type that has a laminated body in a bag shape and accommodates a battery body, or an outer body that is embossed by pressing the laminated body, is a hardware that uses a battery by the battery itself, like the metal can. Although there is no restriction on the degree of freedom in the shape design, packaging materials that can sufficiently satisfy the physical properties and functions required for battery exterior bodies have not yet been developed.

外装体に要求される物性・機能とは、高度な防湿性あるいは表面絶縁性等であり、特に、防湿性は重要である。包装材料としては、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であり、前記各層の材質と各層の層間の接着強度が電池の外装体としての必要な性質に影響を与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、外部から水蒸気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蒸気との反応により生成するフッ化水素酸により前記バリア層である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(剥離)が発生するという問題がある。この課題に対して種々の提案がなされている。   The physical properties and functions required for the exterior body are high moisture resistance or surface insulation, and moisture resistance is particularly important. The packaging material is a laminate composed of at least a base material layer, a barrier layer, and a heat seal layer, and the material strength of each layer and the adhesive strength between the layers affect the necessary properties as a battery outer package. Has been confirmed. For example, if the adhesive strength between the barrier layer and the heat seal layer is insufficient, water vapor may enter from the outside, and fluorination generated by the reaction between the electrolyte in the component forming the lithium ion battery and the water vapor. There is a problem that dehydration (peeling) occurs between the barrier layer and the heat seal layer due to corrosion of the aluminum surface, which is the barrier layer, by the hydrogen acid. Various proposals have been made for this problem.

従来、電池タブ部を密封する方法としては、正極および負極の各々に接続された電池タブを外側に突出した状態で挟持して周縁熱接着部で密封した内層に熱接着性を有するポリオレフィン系樹脂と金属箔からなるバリア層とを少なくとも備えた外装体の周縁熱接着部のヒートシール層と電池タブとの間に二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムの両面にポリオレフィン層を有し、該ポリオレフィン層の少なくとも一方が酸変性ポリオレフィン層であることを特徴とする電池金属端子部密封用接着性フィルムを介在させる方法があった。   Conventionally, as a method for sealing a battery tab portion, a polyolefin resin having a thermal adhesive property on an inner layer sealed by a peripheral thermal bonding portion by sandwiching a battery tab connected to each of a positive electrode and a negative electrode in a state of protruding outward A polyolefin layer on both sides of a biaxially stretched polyethylene naphthalate film between the heat seal layer of the peripheral heat-bonding portion of the outer package and the battery tab comprising at least a barrier layer made of a metal foil, and the polyolefin layer There has been a method of interposing an adhesive film for sealing a battery metal terminal part, wherein at least one is an acid-modified polyolefin layer.

この方法により、電池タブを挟持して熱接着して密封する周縁熱接着部において、酸変性ポリオレフィン層は、電池タブとの熱接着性に密封性に優れ、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムは水蒸気バリア性と共に耐熱性にも優れるため、密封する際、ヒートシールの熱と加圧により薄肉となることなく残り、バリア層と前記電池タブとの短絡を防止するなど高性能な密封が実現できた。(特許文献1参照)。   By this method, the acid-modified polyolefin layer is excellent in the thermal adhesiveness to the battery tab and sealed in the peripheral thermal adhesive portion that is sandwiched between the battery tabs and thermally bonded, and the biaxially stretched polyethylene naphthalate film is water vapor. Because it has excellent heat resistance as well as barrier properties, when sealed, it remains without becoming thin due to heat and pressure of heat sealing, and high performance sealing such as prevention of short circuit between the barrier layer and the battery tab was realized. . (See Patent Document 1).

しかし図5(a)に示すような電池1の包装において、電池タブ4を挟持してヒートシールした辺の断面は、図5(b)に示すように外装体を構成する積層体の金属箔層8が露出している。電池タブが柔軟な金属であると、前記断面から延長されている部分の電池タブ4が湾曲して、図5(d)に示すように、外装体の端面に露出した金属箔層8の断面と接触してショートしてしまうことがあった。そこで、このようなショートを避ける方法として、図6(a)に示すように、電池金属端子部密封用接着性フィルム22を電池タブ4に接着する際に、外装体の断裁面から1〜5mm程度外側部分まで電池金属端子部密封用接着性フィルム22の皮膜層が存在(露出皮膜)するようにしていた。このように、電池金属端子部密封用接着性フィルム22の皮膜層が断裁面より外側にまであれば、電池タブ4が湾曲しても、図6(b)に示すように、電池金属端子部密封用接着性フィルム22が絶縁層として機能するのでショートを避けることができた。しかし、露出皮膜を所定巾に設けることが極めて煩わしく生産性の阻害要因となっていた。   However, in the packaging of the battery 1 as shown in FIG. 5 (a), the cross section of the side where the battery tab 4 is sandwiched and heat-sealed is a metal foil of a laminate constituting the outer package as shown in FIG. 5 (b). Layer 8 is exposed. If the battery tab is made of a flexible metal, the battery tab 4 in a portion extending from the cross section is curved, and the cross section of the metal foil layer 8 exposed on the end face of the exterior body as shown in FIG. There was a case where it touched and short-circuited. Therefore, as a method for avoiding such a short circuit, as shown in FIG. 6A, when the battery metal terminal portion sealing adhesive film 22 is bonded to the battery tab 4, it is 1 to 5 mm from the cut surface of the outer package. The coating layer of the adhesive film 22 for sealing the battery metal terminal portion was present (exposed coating) to the outer side. Thus, if the coating layer of the battery metal terminal portion sealing adhesive film 22 is outside the cut surface, even if the battery tab 4 is curved, as shown in FIG. Since the sealing adhesive film 22 functions as an insulating layer, a short circuit can be avoided. However, providing the exposed film with a predetermined width is extremely troublesome and has been an obstacle to productivity.

また、密封後、携帯電話等の形状に合わせて加工する際、または、電池が製品となった後に加わる外力により、外装体のバリア層に亀裂が入り電解質が漏れたり、ヒートシール層に亀裂が入り、電解質と金属箔層が接触し、電池自体の絶縁性を保持できないという問題もあった。
特開2004−95543号公報
In addition, after sealing, when processing according to the shape of a mobile phone or the like, or due to external force applied after the battery becomes a product, cracks occur in the barrier layer of the exterior body and the electrolyte leaks, or the heat seal layer cracks. Also, there was a problem that the electrolyte and the metal foil layer were in contact with each other and the insulation of the battery itself could not be maintained.
JP 2004-95543 A

上記問題点に鑑み、電池本体のタブ部を含む部分を確実に密封すると共に、外装体の一部破損による電解質の漏洩やヒートシール時の電池タブと外装体金属箔層の短絡を防止する電池外装体の提供、ヒートシール後の電池タブと外装体の金属箔層断面の短絡を防止する電池の包装方法、及び長期間の使用においても耐久性、安全性の高い電池を提供することにある。   In view of the above problems, a battery that reliably seals a portion including a tab portion of a battery body and prevents a leakage of an electrolyte due to partial breakage of the exterior body or a short circuit between the battery tab and the exterior body metal foil layer during heat sealing. Providing an outer package, a battery packaging method for preventing a short circuit between the battery tab after heat sealing and the metal foil layer cross section of the outer package, and providing a battery having high durability and safety even in long-term use. .

上記目的を達成するために本発明は、正極活物質及び正極集電体から成る正極と、負極活物質及び負極集電体から成る負極と、前記正極及び負極間に充填される電解質と、を含む電池本体と、該電池本体を収納し周縁部をヒートシールすることにより前記電池本体を密封する外装体が少なくとも、基材層、少なくとも収納部側となる面に化成処理層を備えた金属箔層、酸変性ポリオレフィン層、耐熱性樹脂層、熱接着性樹脂層がこの順に積層された構造を有する多層フィルムであることを特徴とする電池用外装体である。   To achieve the above object, the present invention provides a positive electrode comprising a positive electrode active material and a positive electrode current collector, a negative electrode comprising a negative electrode active material and a negative electrode current collector, and an electrolyte filled between the positive electrode and the negative electrode. A metal foil including a battery main body, and an outer package that houses the battery main body and heat seals the peripheral portion thereof to seal the battery main body, and includes a base material layer and at least a chemical conversion treatment layer on a surface that becomes the storage portion side A battery outer body comprising a multilayer film having a structure in which a layer, an acid-modified polyolefin layer, a heat-resistant resin layer, and a heat-adhesive resin layer are laminated in this order.

この構成により、耐熱性樹脂層を介在して、金属箔層と熱接着性樹脂層が積層されているため、電解液注入工程や密封後の折り曲げ工程で加わる外力により金属箔層に亀裂が生じた場合、前記耐熱性樹脂層がバリア層の役割を果たし、電解質の漏洩を防ぐ。また、外装体の最内層である熱接着性樹脂に亀裂が生じた場合、前記耐熱性樹脂層の絶縁性により、電解質と金属箔層が接触することによるショートが防止されるので、リチウムイオン電池本体は、長期間の使用にも安定した性能を発揮することができる。   With this structure, the metal foil layer and the heat-adhesive resin layer are laminated with the heat-resistant resin layer interposed therebetween, so that the metal foil layer cracks due to external force applied in the electrolyte injection process and the folding process after sealing. In this case, the heat-resistant resin layer serves as a barrier layer and prevents leakage of the electrolyte. In addition, when a crack occurs in the heat-adhesive resin that is the innermost layer of the outer package, the insulating property of the heat-resistant resin layer prevents a short circuit due to contact between the electrolyte and the metal foil layer. The main body can exhibit stable performance even for long-term use.

本発明の第2の構成は、上記第1の構成の電池用外装体において、耐熱性樹脂層の融点が、200℃以上であることを特徴とする。   The second configuration of the present invention is characterized in that, in the battery exterior body of the first configuration, the melting point of the heat resistant resin layer is 200 ° C. or higher.

この構成により、リチウムイオン電池本体を外装体により密封する際、熱接着性樹脂の融点が通常170℃から180℃であるため、電池タブを挟持し外装体周縁部を加熱し加圧しヒートシールする際、耐熱性樹脂層が肉薄となることなく残るため、外装体中の金属箔層と電池タブが接触することによる短絡を防止することができる。   With this configuration, when the main body of the lithium ion battery is sealed with the exterior body, since the melting point of the thermoadhesive resin is usually 170 ° C. to 180 ° C., the battery tab is sandwiched and the outer periphery of the exterior body is heated and pressurized to heat seal. At this time, since the heat-resistant resin layer remains without being thinned, it is possible to prevent a short circuit due to contact between the metal foil layer in the outer package and the battery tab.

本発明の第3の構成は、上記第1または第2の構成の電池用外装体において、熱接着性樹脂層が、酸変性ポリオレフィンからなることを特徴とする。   According to a third configuration of the present invention, in the battery exterior body according to the first or second configuration, the heat-adhesive resin layer is made of an acid-modified polyolefin.

この構成により、金属接着性の高い酸変性ポリオレフィンが金属端子である電池タブと強く接着し、熱接着性樹脂層と電池タブ間の密封性が確保される。   With this configuration, the acid-modified polyolefin having high metal adhesiveness is strongly bonded to the battery tab which is a metal terminal, and the sealing property between the heat-adhesive resin layer and the battery tab is secured.

本発明の第4の構成は、上記第1または第2の構成の電池用外装体において、熱接着性樹脂層が、酸変性ポリオレフィン層とポリオレフィン層からなり、酸変性ポリオレフィン層が耐熱性樹脂層側に配置されていることを特徴とする。   According to a fourth configuration of the present invention, in the battery exterior body according to the first or second configuration, the heat-adhesive resin layer includes an acid-modified polyolefin layer and a polyolefin layer, and the acid-modified polyolefin layer is a heat-resistant resin layer. It is arranged on the side.

この構成により、酸変性ポリオレフィンと比較して、加工性に優れコストが安いポリオレフィン層が熱接着樹脂層に積層され、リチウムイオン電池の大型化にも対応可能な電池用外装体を提供することができる。   By this configuration, a polyolefin layer having excellent processability and low cost compared to acid-modified polyolefin is laminated on the heat-adhesive resin layer, and it is possible to provide a battery case that can cope with an increase in the size of a lithium ion battery. it can.

本発明の第5の構成は、上記第1及至第4のいずれかの構成の電池用外装体において、前記耐熱樹脂層と前記酸変性ポリオレフィン層との間に接着層を設けたことを特徴とする。   A fifth configuration of the present invention is characterized in that, in the battery exterior body according to any one of the first to fourth configurations, an adhesive layer is provided between the heat-resistant resin layer and the acid-modified polyolefin layer. To do.

この構成により、耐熱樹脂層と酸変性ポリオレフィン層との、密封性を向上させることができる。   With this configuration, the sealing performance between the heat-resistant resin layer and the acid-modified polyolefin layer can be improved.

本発明の第6の構成は、上記第4の構成の電池用外装体において、前記耐熱性樹脂層が、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムからなることを特徴とする。   According to a sixth configuration of the present invention, in the battery exterior body according to the fourth configuration, the heat resistant resin layer is made of a biaxially stretched polyethylene naphthalate film.

この構成により、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムは、耐熱性に優れ、融点がヒートシールの温度よりも十分に高いので、密封の際、薄肉となることなく残り金属箔層と電池タブとの短絡を防止すると共に、該二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムは水蒸気透過度が低いため、前記電池タブの挟持部から浸透する外部の水蒸気を遮断し、電解質と水蒸気の反応によるフッ化水素酸の生成を抑制することができる。   With this configuration, the biaxially stretched polyethylene naphthalate film has excellent heat resistance, and the melting point is sufficiently higher than the temperature of the heat seal, so that when sealing, the remaining metal foil layer and the battery tab are short-circuited without becoming thin. Since the biaxially stretched polyethylene naphthalate film has a low water vapor permeability, it blocks external water vapor that permeates from the sandwiched portion of the battery tab, and generates hydrofluoric acid by the reaction between the electrolyte and water vapor. Can be suppressed.

本発明の第7の構成は、上記第6の構成の電池用外装体において、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムの両面に、アミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物、および、リン化合物を含有する接着促進剤が形成されていることを特徴とする。   According to a seventh configuration of the present invention, in the battery exterior body of the sixth configuration, the aminated phenol polymer, the trivalent chromium compound, and the phosphorus compound are contained on both surfaces of the biaxially stretched polyethylene naphthalate film. An adhesion promoter is formed.

この構成により、前記二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムと酸変性ポリオレフィン層との間の層間強度を向上させることができる。   With this configuration, the interlayer strength between the biaxially stretched polyethylene naphthalate film and the acid-modified polyolefin layer can be improved.

本発明の第8の構成は、上記第1及至第7のいずれかの構成の電池用外装体を用いて、正極活物質及び正極集電体から成る正極と、負極活物質及び負極集電体から成る負極と、前記正極及び負極間に充填される電解質と、を含む電池本体を密封してなる電池である。   According to an eighth configuration of the present invention, there is provided a positive electrode comprising a positive electrode active material and a positive electrode current collector, a negative electrode active material and a negative electrode current collector, using the battery outer package having any one of the first to seventh configurations. A battery body comprising: a negative electrode comprising: a positive electrode; and an electrolyte filled between the positive electrode and the negative electrode.

この構成により、製造効率、耐久性の優れた電池を提供することができる。   With this configuration, a battery with excellent manufacturing efficiency and durability can be provided.

本発明の第9の構成は、電池の包装方法において、上記第1及至第7のいずれかの構成の電池用外装体に前記電池本体を収納し、前記熱接着性樹脂層同士を対面させ、周縁をヒートシールすることにより前記電池本体を密封する包装であって、電池タブを挟持してヒートシールする辺の両外装体を延長して延長端部とし、延長端部の少なくとも片方の外端部を折り返し、前記折り返した状態に外装体を変形保持させることを特徴とする。   According to a ninth configuration of the present invention, in the battery packaging method, the battery main body is housed in the battery exterior body according to any one of the first to seventh configurations, the thermoadhesive resin layers face each other, A package for sealing the battery main body by heat-sealing the periphery, and extending both exterior bodies of the side to be heat-sealed by sandwiching the battery tab to an extension end, and at least one outer end of the extension end And the exterior body is deformed and held in the folded state.

この構成により、電池包装における外装体の金属箔層断面と電池タブとの短絡を防止することができる。   With this configuration, it is possible to prevent a short circuit between the cross section of the metal foil layer of the outer package and the battery tab in the battery packaging.

本発明の第10の構成は、上記第9の構成の電池の包装方法により、前記電池本体が、前記電池用外装体に、密封されていることを特徴とする電池である。   According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a battery characterized in that the battery main body is hermetically sealed by the battery exterior body by the battery packaging method of the ninth structure.

この構成により、長期間の使用においても耐久性、安全性の高い電池を提供することができる。   With this configuration, it is possible to provide a battery having high durability and safety even when used for a long time.

以下、本発明の電池用外装体を図面を参照しながら説明する。図1(a)はパウチタイプの電池1の斜視図であり、図1(b)は電池1を分解した状態を示す斜視図である。図1(a)及び(b)に示すように、パウチタイプの電池1は、電池本体2及び外装体5から構成されており、外装体5に収納された電池本体2は、その周縁を密封することにより、防湿性が付与される。   Hereinafter, the battery case of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a perspective view of a pouch-type battery 1, and FIG. 1B is a perspective view showing a state in which the battery 1 is disassembled. As shown in FIGS. 1A and 1B, the pouch-type battery 1 is composed of a battery body 2 and an exterior body 5, and the battery body 2 housed in the exterior body 5 seals its periphery. By doing so, moisture resistance is imparted.

電池本体2は、正極活物質及び正極集電体から成る正極と、負極活物質及び負極集電体から成る負極と、正極及び負極間に充填される電解質と(いずれも図示せず)を含むセル(蓄電部)3と、セル3内の正極及び負極に連結されるとともに先端が外装体5の外部に突出するタブ(電極端子)4から構成されている。   The battery body 2 includes a positive electrode composed of a positive electrode active material and a positive electrode current collector, a negative electrode composed of a negative electrode active material and a negative electrode current collector, and an electrolyte filled between the positive electrode and the negative electrode (both not shown). A cell (power storage unit) 3 and a tab (electrode terminal) 4 that is connected to a positive electrode and a negative electrode in the cell 3 and has a tip projecting outside the exterior body 5 are configured.

なお、電池1は、電池本体を包装する外装体のタイプにより、図1に示すようなピロー状の外装体5を用いるパウチタイプと、図2に示すようなエンボス部が形成されたトレイ5aとシート5bとから成る外装体5を用いてリチウムイオン電池本体2を密封収納するエンボスタイプとがあるが、本発明はいずれのタイプにも適用し得るものである。   The battery 1 includes a pouch type using a pillow-shaped exterior body 5 as shown in FIG. 1 and a tray 5a formed with an embossed portion as shown in FIG. 2 depending on the type of exterior body that wraps the battery body. There is an embossed type in which the lithium ion battery main body 2 is hermetically housed using the exterior body 5 including the sheet 5b, but the present invention can be applied to any type.

次に、本発明の電池用外装体の材質について説明する。図3は該外装体の断面図である。外装体を形成する積層体6は、図3(a)に示すように、少なくとも、基材層7、両面に化成処理層を備えた金属箔層8、酸変性ポリオレフィン層9、耐熱性樹脂層10、熱接着性樹脂層11からなり、これらの各層間に接着層14を設け、ドライラミネート法、サンドイッチラミネート法、押出ラミネート法、熱ラミネート法等の方法でラミネートして積層する。また、図3(b)に示すのは、前記熱接着性樹脂層11が酸変性ポリオレフィン層12とポリオレフィン層13からなる電池用外装体の断面図である。   Next, the material of the battery outer body of the present invention will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view of the exterior body. As shown in FIG. 3A, the laminated body 6 forming the exterior body includes at least a base material layer 7, a metal foil layer 8 provided with a chemical conversion treatment layer on both surfaces, an acid-modified polyolefin layer 9, and a heat resistant resin layer. 10, composed of a heat-adhesive resin layer 11, and an adhesive layer 14 is provided between these layers, which are laminated by a dry lamination method, a sandwich lamination method, an extrusion lamination method, a thermal lamination method, or the like. FIG. 3B is a cross-sectional view of a battery outer package in which the thermal adhesive resin layer 11 is composed of an acid-modified polyolefin layer 12 and a polyolefin layer 13.

基材層7は、延伸ポリエステル又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。またナイロン樹脂としては、ポリアミド系樹脂、すなわち、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン6,6とナイロン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。   The base material layer 7 is made of stretched polyester or nylon film. In this case, examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, copolymerized polyester, and polycarbonate. Examples of the nylon resin include polyamide resins such as nylon 6, nylon 6,6, copolymers of nylon 6,6 and nylon 6, nylon 6,10, polymetaxylylene adipamide (MXD6), and the like. It is done.

前記基材層7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、基材層は6μm以上の厚さが必要であり、好ましい厚さとしては12〜25μmである。   When the base material layer 7 is used as a lithium ion battery, the base material layer 7 is a part that is in direct contact with the hardware. Considering the existence of pinholes in the film alone and the occurrence of pinholes during processing, the base material layer needs to have a thickness of 6 μm or more, and preferably 12 to 25 μm.

前記基材層7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、積層化することも可能である。基材層7を積層体化する場合、最外層が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。最外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/延伸ポリエチレンテレフタレート
The base material layer 7 can be laminated in order to improve pinhole resistance and insulation when used as a battery outer package. When the base material layer 7 is laminated, the outermost layer includes at least one resin layer of two or more layers, and the thickness of each layer is 6 μm or more, preferably 12 to 25 μm. Examples of laminating the outermost layer include the following 1) to 7) although not shown.
1) Stretched polyethylene terephthalate / stretched nylon 2) Stretched nylon / stretched polyethylene terephthalate

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)、二次加工してリチウムイオン電池用の外装体をエンボスタイプ(図2参照)とする際に、エンボス時の金型と最外層との摩擦抵抗を小さくする目的で、最外層を多層化、最外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)
In addition, mechanical suitability of packaging materials (stability of conveyance in packaging machines and processing machines), surface protection (heat resistance and electrolyte resistance), secondary processing and embossing type outer packaging for lithium ion batteries (See Fig. 2) For the purpose of reducing the frictional resistance between the mold and the outermost layer during embossing, the outermost layer is multilayered, and the surface of the outermost layer is a fluororesin layer, an acrylic resin layer, a silicone system It is preferable to provide a resin layer or the like. For example,
3) Fluorine resin / stretched polyethylene terephthalate (Fluorine resin is a film or formed by drying after liquid coating)
4) Silicone resin / stretched polyethylene terephthalate (silicone resin is a film or formed by drying after liquid coating)
5) Fluorine-based resin / stretched polyethylene terephthalate / stretched nylon 6) Silicone-based resin / stretched polyethylene terephthalate / stretched nylon 7) Acrylic resin / stretched nylon (Acrylic resin is film-like or cured after drying by liquid coating)

積層構造の外装体を形成する際の積層方法は、ドライラミネート法、熱ラミネート法、押出ラミネート法、サンドイッチラミネート法、共押出ラミネート法等を利用することができる。   As a laminating method for forming the outer package having a laminated structure, a dry laminating method, a thermal laminating method, an extrusion laminating method, a sandwich laminating method, a coextrusion laminating method, or the like can be used.

金属箔層8は、外装体5を通して外部からリチウムイオン電池の内部に特に水蒸気が進入することを防止するための層で、金属箔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)を安定化し、かつ耐ピンホール性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、または、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等も挙げられるが、金属箔層としては、好ましくは15μm〜100μmのアルミニウムである。   The metal foil layer 8 is a layer for preventing water vapor from entering the inside of the lithium ion battery from the outside through the exterior body 5, and pinholes and processing suitability (pouching, embossing) of the metal foil layer alone. In order to stabilize the film and to have pinhole resistance, a metal such as aluminum or nickel having a thickness of 15 μm or more, or a film on which an inorganic compound such as silicon oxide or alumina is deposited may be used. Is preferably aluminum of 15 μm to 100 μm.

金属箔層8の材質として、鉄含有量が0.3〜9.0重量%、好ましくは0.7〜2.0重量%のアルミニウムを用いることにより、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、かつエンボスタイプの外装体をエンボス加工する時に側壁の形成も容易にできる。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、また、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。   By using aluminum having an iron content of 0.3 to 9.0% by weight, preferably 0.7 to 2.0% by weight as the material of the metal foil layer 8, compared with aluminum not containing iron. In addition, aluminum has good spreadability, the occurrence of pinholes due to bending as a laminated body is reduced, and the side wall can be easily formed when embossing an embossed type exterior body. When the iron content is less than 0.3% by weight, effects such as prevention of pinholes and improvement in embossing formability are not observed, and the iron content of the aluminum is 9.0% by weight. When exceeding, the softness | flexibility as aluminum is inhibited and bag-making property worsens as a laminated body.

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、本実施例で用いられ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、焼きなましを適宜行った、柔軟性がある軟質処理品が好ましい。また、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、エンボス適性)に合わせ適宜選定すればよい。たとえば、エンボス成形時のピンホールやしわを防止するためには、焼きなましをしていない硬質アルミニウム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良好である。   In addition, aluminum produced by cold rolling changes its flexibility, waist strength, and hardness under annealing (so-called annealing treatment) conditions, but the aluminum used in this example is not annealed. A soft processed product having flexibility, which is appropriately annealed, is preferable to the product. The degree of flexibility, waist strength and hardness, that is, annealing conditions may be appropriately selected in accordance with processing suitability (pouching, embossing suitability). For example, in order to prevent pinholes and wrinkles during embossing, aluminum that tends to be softer and more or less annealed than hard aluminum that has not been annealed is better.

さらに、金属箔層8の表面には、酸化性皮膜から成る化成処理層15が設けられている。化成処理層15は、電解質と水分により発生するフッ化水素による金属箔層8表面の腐食、溶解を防止するとともに、金属箔層8表面の接着性(濡れ性)を向上させて積層体形成時の金属箔層8と基材層7及び酸変性ポリオレフィン9との接着力を安定化させる。   Furthermore, a chemical conversion treatment layer 15 made of an oxide film is provided on the surface of the metal foil layer 8. The chemical conversion treatment layer 15 prevents corrosion and dissolution of the surface of the metal foil layer 8 due to hydrogen fluoride generated by the electrolyte and moisture, and improves the adhesion (wetting property) of the surface of the metal foil layer 8 to form a laminate. The adhesive force between the metal foil layer 8, the base material layer 7 and the acid-modified polyolefin 9 is stabilized.

本発明の外装体に積層されている熱接着性樹脂層11は、熱接着性樹脂層同士がヒートシール性を有するとともに、タブを形成している金属に対してもヒートシール性を示し、かつ、内容物により変質、劣化しない材質を検討した結果、厚さ10μm以上、好ましくは20〜100μmであって融点80℃以上、ビカット軟化点が70℃以上の不飽和カルボングラフトポリエチレン、不飽和カルボン酸グラフトポリプロピレン、不飽和カルボングラフトポリメチルペンテンなどの不飽和カルボングラフトポリオレフィン系樹脂、金属イオン架橋ポリエチレン、または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、およびこれらの変性物の少なくとも一つを含むものが良好な結果を示した。   The heat-adhesive resin layer 11 laminated on the exterior body of the present invention has heat-sealing properties between the heat-adhesive resin layers, and also exhibits heat-sealing properties with respect to the metal forming the tab, and As a result of examining materials that do not change or deteriorate depending on the contents, unsaturated carboxylic graft polyethylene, unsaturated carboxylic acid having a thickness of 10 μm or more, preferably 20 to 100 μm, a melting point of 80 ° C. or more, and a Vicat softening point of 70 ° C. or more At least one of an unsaturated carboxylic grafted polyolefin resin such as grafted polypropylene, unsaturated carboxylic grafted polymethylpentene, metal ion crosslinked polyethylene, or a copolymer of ethylene or propylene and acrylic acid or methacrylic acid, and a modified product thereof Those containing one showed good results.

不飽和カルボングラフトポリオレフィン系樹脂は、電極との接着性、耐熱性、耐寒性、加工適性(パウチ化、エンボス成形性)のいずれにも適している。最内層の厚さが20μm未満では、電極をヒートシールした時、その端部部分に隙間ができバリア性がなくなる。また、最内層の厚さが100μmを超えても、ヒートシール強度は変わらず、積層体としての厚さが増して、本発明の課題である省スペースに逆行する。また、融点、ビカット軟化点が低い場合、耐熱性、耐寒性がなくなりフィルム同士および電極との接着強度が低下し破袋する。また、前記各種の不飽和カルボングラフトポリマーは、それぞれ単体で用いてもよいが、2種以上の樹脂をブレンドすることでもその性質は満足される。   The unsaturated carboxylic graft polyolefin resin is suitable for any of adhesion to electrodes, heat resistance, cold resistance, and processability (pouching, embossing formability). If the thickness of the innermost layer is less than 20 μm, when the electrode is heat-sealed, a gap is formed at the end portion and the barrier property is lost. Moreover, even if the thickness of the innermost layer exceeds 100 μm, the heat seal strength does not change, and the thickness of the laminated body increases, which goes against the space-saving that is the subject of the present invention. Moreover, when melting | fusing point and Vicat softening point are low, heat resistance and cold resistance will lose | eliminate, the adhesive strength with films and an electrode will fall, and a bag will break. The various unsaturated carboxylic graft polymers may be used alone, but the properties can also be satisfied by blending two or more kinds of resins.

本発明の電池用外装体の前記各層には、適宜、製膜性、積層化加工、最終製品二次加工(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。   For each layer of the battery outer body of the present invention, for the purpose of improving and stabilizing film forming properties, lamination processing, suitability for final product secondary processing (pouching, embossing molding), corona treatment, Surface activation treatment such as blast treatment, oxidation treatment, and ozone treatment may be performed.

本発明の外装体の、基材層7、金属箔層8、酸変性ポリオレフィン層9、耐熱性樹脂層10、熱接着性樹脂層11の各層間の積層方法等は、具体的にはTダイ法、インフレーション法、共押出し法等を用いて製膜することができる。必要に応じて、コーティング、蒸着、紫外線硬化、電子線硬化等の方法によって二次膜を形成してもよい。また、貼り合わせの方法としては、ドライラミネート法、押出ラミネート法、共押出ラミネート法、熱ラミネート法等の方法を用いることができる。   The lamination method of each layer of the base material layer 7, the metal foil layer 8, the acid-modified polyolefin layer 9, the heat-resistant resin layer 10, and the heat-adhesive resin layer 11 of the exterior body of the present invention is specifically T-die. The film can be formed using a method, an inflation method, a coextrusion method, or the like. If necessary, the secondary film may be formed by a method such as coating, vapor deposition, ultraviolet curing, or electron beam curing. Moreover, as a bonding method, methods such as a dry laminating method, an extrusion laminating method, a coextrusion laminating method, and a thermal laminating method can be used.

ドライラミネート法により貼り合わせを行う際には、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。また、これらの接着層には適宜、酸化珪素、炭酸カルシウム、亜鉛、鉛丹、亜酸化鉛、酸化鉛、シアナミド鉛、ジンククロメート、クロム酸バリウムカリウム、クロム酸バリウム亜鉛の少なくとも一つを含有することを特徴とした添加剤を添加することも耐薬品性、耐有機溶剤性をさらに向上させる。特に、酸化珪素、炭酸カルシウム、亜鉛、鉛丹、亜酸化鉛、酸化亜鉛、シアナミド鉛、ジンククロメート、クロム酸バリウムカリウム、クロム酸バリウム亜鉛などは電解液と水分との反応で発生するフッ化水素を吸収・吸着する効果があり、各層、特に金属箔層に対するフッ化水素の腐食を防止する効果がある。   When bonding by dry laminating method, polyester, polyethyleneimine, polyether, cyanoacrylate, urethane, organic titanium, polyetherurethane, epoxy, polyesterurethane, imide, isocyanate Various adhesives based on polyolefin, polyolefin, and silicone can be used. In addition, these adhesive layers appropriately contain at least one of silicon oxide, calcium carbonate, zinc, red lead, lead suboxide, lead oxide, lead cyanamide, zinc chromate, barium potassium chromate, and barium zinc chromate. Addition of an additive characterized by this further improves chemical resistance and organic solvent resistance. In particular, silicon oxide, calcium carbonate, zinc, red lead, lead suboxide, zinc oxide, lead cyanamide, zinc chromate, potassium barium chromate, barium zinc chromate, etc. are generated by the reaction of electrolyte with moisture Has the effect of preventing hydrogen fluoride from corroding each layer, particularly the metal foil layer.

また、押出ラミネート法を用いる場合、接着する各層間の接着力を安定化する接着促進化方法として、ポリエステル系、ポリエーテル系、ウレタン系、ポリエーテルウレタン系、ポリエステルウレタン系、イソシアネート系、ポリオレフィン系、ポリエチレンイミン系、シアノアリレート系、有機チタン化合物系、エポキシ系、イミド系、シリコーン系、およびこれらの変性物、または、混合物等の樹脂を1μm程度塗布したり、オゾン処理による表面活性化処理を行うことができる。また、押出ラミネート法あるいはサーマルラミネート法により貼り合わせる際の樹脂として不飽和カルボン酸グラフトポリオレフィンを用いることによって、接着性とともに耐内容物性も向上する。   In addition, when using the extrusion laminating method, polyester, polyether, urethane, polyetherurethane, polyesterurethane, isocyanate, and polyolefin can be used as an adhesion promotion method that stabilizes the adhesive strength between the layers to be bonded. Applying resin such as polyethyleneimine, cyanoarylate, organotitanium compound, epoxy, imide, silicone, and their modified products or mixtures, about 1μm, or surface activation treatment by ozone treatment It can be carried out. Further, by using an unsaturated carboxylic acid grafted polyolefin as a resin when bonded by an extrusion laminating method or a thermal laminating method, adhesion resistance and content resistance are improved.

外装体5に積層された耐熱性樹脂層10は、熱接着性樹脂層11と比べて融点・ガラス転移点が高いために電池本体2に突設されたタブ4を挟んで外装体の周縁を熱接着すると外装体の内層である熱接着性樹脂層11は熱と圧力により加圧部の外に押出され、前記加圧部が薄肉となる問題があるが、耐熱性樹脂層10は薄肉となることなく残るために外装体の金属箔層8とタブ4とが短絡することを防止することができる。耐熱性樹脂層10の材質としては、熱接着性樹脂層11を形成する一般ポリオレフィン系樹脂や酸変性ポリオレフィン層を形成する酸変性ポリオレフィン樹脂と比べて融点、ガラス転移点が高く、加工性にも優れた二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム(以下PENと呼称する)が好ましい。以下耐熱性樹脂層10がPENの場合について説明する。   The heat-resistant resin layer 10 laminated on the exterior body 5 has a higher melting point and glass transition point than the heat-adhesive resin layer 11, so that the periphery of the exterior body is sandwiched between the tabs 4 protruding from the battery body 2. When heat-bonding, the heat-adhesive resin layer 11 which is the inner layer of the exterior body is extruded out of the pressurizing part by heat and pressure, and the pressurizing part becomes thin, but the heat-resistant resin layer 10 is thin-walled. Since it remains without becoming, it can prevent that the metal foil layer 8 and the tab 4 of an exterior body short-circuit. The material of the heat resistant resin layer 10 is higher in melting point and glass transition point than the general polyolefin resin forming the heat-adhesive resin layer 11 and the acid-modified polyolefin resin forming the acid-modified polyolefin layer. An excellent biaxially stretched polyethylene naphthalate film (hereinafter referred to as PEN) is preferred. Hereinafter, the case where the heat resistant resin layer 10 is PEN will be described.

PENは前記PETに比べて水蒸気バリア性に優れる(水蒸気透過度が小さい)ために、水蒸気のリチウム電池内部への侵入を防止することができて電池寿命を設計通りの寿命とすることができる。耐熱性樹脂層10としてPENを用いた場合の厚さとしては、6μm以上が必要であり、好ましくは12〜25μmである。6μm未満では短絡の虞があり、25μm超ではコスト対効果(短絡防止効果)において顕著な向上効果が見られない。また、PENの表面には必要に応じて、コロナ放電処理、オゾン処理、プラズマ処理等の周知の易接着手段を講じることができるものである。   Since PEN is superior in water vapor barrier properties (small water vapor permeability) compared to the PET, water vapor can be prevented from entering the lithium battery, and the battery life can be made as designed. As thickness when using PEN as the heat resistant resin layer 10, 6 micrometers or more are required, Preferably it is 12-25 micrometers. If it is less than 6 μm, there is a possibility of short circuit, and if it exceeds 25 μm, no significant improvement effect is seen in cost effectiveness (short circuit prevention effect). Moreover, well-known easy-adhesion means such as corona discharge treatment, ozone treatment, and plasma treatment can be taken on the surface of PEN as required.

次に、接着促進剤層16について説明する。接着促進剤層16はPEN18と酸変性ポリオレフィン層17とを強固に接着する目的で設けるものであり、イソシアネート系、ポリエチレンイミン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリブタジエン系等の周知の接着促進剤を用いることができるが、実験の結果では、トリイソシアネートモノマー、ポリメリックMDIから選ばれたイソシアネート成分からなるものがラミネート強度に優れ、かつ、電解液浸漬後のラミネート強度の低下が少なかった。   Next, the adhesion promoter layer 16 will be described. The adhesion promoter layer 16 is provided for the purpose of firmly bonding the PEN 18 and the acid-modified polyolefin layer 17 and uses a known adhesion promoter such as isocyanate, polyethyleneimine, polyester, polyurethane, and polybutadiene. However, as a result of the experiment, those composed of an isocyanate component selected from a triisocyanate monomer and polymeric MDI were excellent in laminate strength, and there was little decrease in laminate strength after immersion in an electrolyte solution.

特にトリイソシアネートモノマーであるトリフェニルメタン−4,4',4"−トリイソシアネートやポリメリックMDIであるポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(NCO含有率が約30%、粘度が200〜700mPa・s)からなる接着促進剤を用いた場合に最も良好な結果を得ることができた。次いで、同じくトリイソシアネートモノマーであるトリス(p−イソシアネートフェニル)チオフォスフェイトや、ポリエチレンイミン系を主剤とし、ポリカルボジイミドを架橋剤とした2液硬化型の接着促進剤が良好な結果を示すものであった。   In particular, it is composed of triisocyanate monomer triphenylmethane-4,4 ′, 4 ″ -triisocyanate and polymeric MDI polymethylene polyphenyl polyisocyanate (NCO content is about 30%, viscosity is 200 to 700 mPa · s). The best results were obtained when an adhesion promoter was used, followed by cross-linking of polycarbodiimide using tris (p-isocyanatephenyl) thiophosphate, which is also a triisocyanate monomer, and polyethyleneimine. The two-part curable adhesion promoter used as an agent showed good results.

前記接着促進剤層16の形成は、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法等の周知の塗布法で塗布・乾燥することにより形成することができ、塗布量としては、トリイソシアネートからなる接着促進剤の場合は、20〜100mg/m2、好ましくは40〜60mg/m2であり、ポリメリックMDIからなる接着促進剤の場合は、40〜150mg/m2、好ましくは60〜100mg/m2であり、ポリエチレンイミン系を主剤とし、ポリカルボジイミドを架橋剤とした2液硬化型の接着促進剤の場合は、5〜50mg/m2、好ましくは10〜30mg/m2である。なお、トリイソシアネートモノマーは、1分子中にイソシアネート基を3個持つモノマーであり、ポリメリックMDIは、MDIおよびMDIが重合したMDIオリゴマーの混合物であり、下記式(1)で示されるものである。 The adhesion promoter layer 16 can be formed by coating and drying by a known coating method such as a bar coating method, a roll coating method, or a gravure coating method. The coating amount is an adhesion made of triisocyanate. In the case of an accelerator, it is 20 to 100 mg / m 2 , preferably 40 to 60 mg / m 2 , and in the case of an adhesion promoter made of polymeric MDI, 40 to 150 mg / m 2 , preferably 60 to 100 mg / m 2 , and the a main component of polyethylene imine, a two-liquid curing type adhesion promoter which is the polycarbodiimide crosslinking agent, 5 to 50 mg / m 2, preferably 10 to 30 mg / m 2. The triisocyanate monomer is a monomer having three isocyanate groups in one molecule. Polymeric MDI is a mixture of MDI and MDI oligomer obtained by polymerization of MDI, and is represented by the following formula (1).

Figure 0005168778
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また、前記接着促進剤層16としては、アミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物、および、リン化合物を含有する接着促進剤を用いて形成することもでき、形成方法としては、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法等の周知の塗布法で塗布・乾燥することにより形成することができる。まず、アミノ化フェノール重合体について説明する。アミノ化フェノール重合体としては、公知のものを広く使用することができ、たとえば、下記式(2)、(3)、(4)、(5)で表される繰返し単位からなるアミノ化フェノール重合体を挙げることができる。なお、式中のXは水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アリル基ないしベンジル基を示す。また、R1、R2はヒドロキシル基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基を示し、同じ基であってもよいし、異なる基であってもよいものである。 In addition, the adhesion promoter layer 16 can be formed using an amination phenol polymer, a trivalent chromium compound, and an adhesion promoter containing a phosphorus compound. It can be formed by coating and drying by a known coating method such as a roll coating method or a gravure coating method. First, the aminated phenol polymer will be described. A well-known thing can be widely used as an aminated phenol polymer, for example, aminated phenol heavy which consists of a repeating unit represented by following formula (2), (3), (4), (5). Coalescence can be mentioned. X in the formula represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a hydroxyalkyl group, an allyl group or a benzyl group. R 1 and R 2 represent a hydroxyl group, an alkyl group, or a hydroxyalkyl group, and may be the same group or different groups.

下記式(2)〜(5)において、X、R1、R2で示されるアルキル基としては、たとえば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖または分枝鎖状アルキル基を挙げることができる。また、X、R1、R2で示されるヒドロキシアルキル基としては、たとえば、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、1−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、1−ヒドロキシブチル基、2−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシブチル基、4−ヒドロキシブチル基等のヒドロキシ基が1個置換された炭素数1〜4の直鎖ないし分枝鎖状アルキル基を挙げることができる。なお、下記式(2)〜(5)におけるXは水素原子、ヒドロキシル基、および、ヒドロキシアルキル基のいずれかであるのが好ましい。 In the following formulas (2) to (5), examples of the alkyl group represented by X, R 1 and R 2 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, C1-C4 linear or branched alkyl groups, such as a tert- butyl group, can be mentioned. Examples of the hydroxyalkyl group represented by X, R 1 and R 2 include a hydroxymethyl group, a 1-hydroxyethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 1-hydroxypropyl group, a 2-hydroxypropyl group, 3- C1-C4 straight or branched chain in which one hydroxy group such as hydroxypropyl group, 1-hydroxybutyl group, 2-hydroxybutyl group, 3-hydroxybutyl group, 4-hydroxybutyl group is substituted An alkyl group can be mentioned. X in the following formulas (2) to (5) is preferably any of a hydrogen atom, a hydroxyl group, and a hydroxyalkyl group.

また、下記式(2)、(4)で表されるアミノ化フェノール重合体は、繰返し単位を約80モル%以下、好ましくは繰返し単位を約25〜約55モル%の割合で含むアミノ化フェノール重合体である。また、アミノ化フェノール重合体の数平均分子量は、好ましくは約500〜約100万、より好ましくは約1000〜約2万である。アミノ化フェノール重合体は、たとえば、フェノール化合物ないしナフトール化合物とホルムアルデヒドとを重縮合して下記式(2)ないし(4)で表される繰返し単位からなる重合体を製造し、次いで、この重合体にホルムアルデヒドおよびアミン(R12NH)を用いて水溶性官能基(−CH2NR12)を導入することにより製造される。アミノ化フェノール重合体は、1種ないし2種以上混合して用いることができる。 Further, the aminated phenol polymer represented by the following formulas (2) and (4) is an aminated phenol containing about 80 mol% or less of repeating units, preferably about 25 to about 55 mol% of repeating units. It is a polymer. The number average molecular weight of the aminated phenol polymer is preferably about 500 to about 1 million, more preferably about 1000 to about 20,000. The aminated phenol polymer is produced by, for example, polycondensing a phenol compound or naphthol compound and formaldehyde to produce a polymer composed of repeating units represented by the following formulas (2) to (4). Is prepared by introducing a water-soluble functional group (—CH 2 NR 1 R 2 ) using formaldehyde and amine (R 1 R 2 NH). The aminated phenol polymer can be used singly or in combination of two or more.

Figure 0005168778
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次に、三価クロム化合物について説明する。三価クロム化合物としては、公知のものを広く使用することができ、たとえば、硝酸クロム、フッ化クロム、硫酸クロム、酢酸クロム、蓚酸クロム、重リン酸クロム、クロム酸アセチルアセテート、塩化クロム、硫酸カリウムクロム等を挙げることができ、好ましくは硝酸クロム、フッ化クロムである。   Next, the trivalent chromium compound will be described. As the trivalent chromium compound, known compounds can be widely used. For example, chromium nitrate, chromium fluoride, chromium sulfate, chromium acetate, chromium oxalate, chromium biphosphate, chromic acetyl acetate, chromium chloride, sulfuric acid Potassium chromium etc. can be mentioned, Preferably they are chromium nitrate and chromium fluoride.

次に、リン化合物について説明する。リン化合物としては、公知のものを広く使用することができ、たとえば、リン酸、ポリリン酸等の縮合リン酸およびこれらの塩等を挙げることができる。ここで、前記塩としては、たとえば、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩を挙げることができる。   Next, a phosphorus compound is demonstrated. As a phosphorus compound, a well-known thing can be used widely, For example, condensed phosphoric acids, such as phosphoric acid and polyphosphoric acid, these salts, etc. can be mentioned. Here, as said salt, alkali metal salts, such as ammonium salt, sodium salt, potassium salt, can be mentioned, for example.

そして、アミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物、および、リン化合物を含有する接着促進剤を用いて形成する前記接着促進剤層16としては、1m2当たり、アミノ化フェノール重合体が約1〜約200mg、三価クロム化合物がクロム換算で約0.5〜約50mg、および、リン化合物がリン換算で約0.5〜約50mgの割合で含有されているのが適当であり、アミノ化フェノール重合体が約5〜約150mg、三価クロム化合物がクロム換算で約1.0〜約40mg、および、リン化合物がリン換算で約1.0〜約40mgの割合で含有されているのがより好ましい。この場合の乾燥温度としては、150〜250℃、好ましくは170〜250℃で、加熱処理(焼付け)するのが適当である。さらに、積層構成とした後に酸変性ポリオレフィン層17を構成する樹脂の軟化点を超える温度で後加熱処理を行なうと著しく層間接着強度を向上させることができる。 And as said adhesion promoter layer 16 formed using the adhesion promoter containing an aminated phenol polymer, a trivalent chromium compound, and a phosphorus compound, the amination phenol polymer is about 1 to 1 m 2 . It is appropriate that about 200 mg, the trivalent chromium compound is contained in a proportion of about 0.5 to about 50 mg in terms of chromium, and the phosphorus compound is contained in a proportion of about 0.5 to about 50 mg in terms of phosphorus. More than about 5 to about 150 mg of polymer, about 1.0 to about 40 mg of trivalent chromium compound in terms of chromium, and about 1.0 to about 40 mg in terms of phosphorus are more contained. preferable. In this case, the drying temperature is 150 to 250 ° C., preferably 170 to 250 ° C., and it is appropriate to perform heat treatment (baking). Further, when the post-heating treatment is performed at a temperature exceeding the softening point of the resin constituting the acid-modified polyolefin layer 17 after forming the laminated structure, the interlayer adhesive strength can be remarkably improved.

なお、アミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物、および、リン化合物を含有する接着促進剤層16の場合、図4に示す積層構成において、前記接着促進剤層16と前記酸変性ポリオレフィン層17との層間に、上記で説明したイソシアネート成分からなる接着促進剤層を設けてもよいものである。このように構成することにより、上記した後加熱処理を行なうことなく、層間接着強度を著しく向上させることができる。   In the case of the adhesion promoter layer 16 containing an aminated phenol polymer, a trivalent chromium compound, and a phosphorus compound, the adhesion promoter layer 16 and the acid-modified polyolefin layer 17 in the laminated structure shown in FIG. An adhesion promoter layer composed of the isocyanate component described above may be provided between these layers. By comprising in this way, interlayer adhesive strength can be improved significantly, without performing the above-mentioned post-heating process.

前記酸変性ポリオレフィン層17は不飽和カルボン酸でグラフト変性したポリオレフィン樹脂、エチレンないし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体、あるいは、金属架橋ポリオレフィン樹脂等であり、必要に応じてブテン成分、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、非晶質のエチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体等を5%以上添加してもよいものである。   The acid-modified polyolefin layer 17 is a polyolefin resin graft-modified with an unsaturated carboxylic acid, a copolymer of ethylene or propylene and acrylic acid, or methacrylic acid, or a metal-crosslinked polyolefin resin. Components, ethylene-propylene-butene copolymer, amorphous ethylene-propylene copolymer, propylene-α-olefin copolymer and the like may be added in an amount of 5% or more.

また、前記酸変性ポリオレフィン層17は、上記した酸変性ポリオレフィン樹脂をTダイ押出機から前記接着促進剤層16を形成した前記PEN18上に加熱溶融押出しすることにより形成するものであるが、前記接着促進剤層16と前記酸変性ポリオレフィン層17との接着性を向上させる目的で、Tダイ押出機から加熱溶融押出しされた前記酸変性ポリオレフィン樹脂の前記接着促進剤層16と当接する面に、必要に応じてオゾン処理を施してもよいものである。   The acid-modified polyolefin layer 17 is formed by heat-melting and extruding the acid-modified polyolefin resin from the T-die extruder onto the PEN 18 on which the adhesion promoter layer 16 is formed. For the purpose of improving the adhesion between the accelerator layer 16 and the acid-modified polyolefin layer 17, it is necessary for the surface of the acid-modified polyolefin resin that is heated and melt-extruded from a T-die extruder to contact the adhesion promoter layer 16. Depending on the case, ozone treatment may be applied.

特に、前記接着促進剤層16がイソシアネート系の場合に、このオゾン処理を施すことによりラミネート強度が顕著に向上する。前記酸変性ポリオレフィン層17の厚さとしては、10μm以上であり、好ましくは20〜50μmである。10μm未満では、押出し溶融樹脂の熱量が不足するために十分なラミネート強度が得られず、結果として十分なシール強度を得ることができず、50μm超では接着性フィルムの総厚が増し、端面からの水蒸気バリア性が低下すると共にコスト対効果(ラミネート強度、シール強度)において顕著な向上効果が見られない。   In particular, when the adhesion promoter layer 16 is an isocyanate type, the laminate strength is remarkably improved by performing the ozone treatment. The acid-modified polyolefin layer 17 has a thickness of 10 μm or more, preferably 20 to 50 μm. If the thickness is less than 10 μm, a sufficient laminate strength cannot be obtained because the heat quantity of the extruded molten resin is insufficient. As a result, a sufficient seal strength cannot be obtained, and if it exceeds 50 μm, the total thickness of the adhesive film increases, As a result, the water vapor barrier property is reduced and no significant improvement in cost effectiveness (laminate strength, seal strength) is observed.

また、前記酸変性ポリオレフィン層17の少なくとも前記電池タブ4側となる層を充填剤を含有した充填剤含有層とすることができる。このように充填剤を含有した層とすることにより、充填剤がスペーサー(Spacer)として機能するために、前記外装体の金属箔層と金属端子、特に金属端子のバリとの短絡を一層防止することができる。   Moreover, at least the layer on the battery tab 4 side of the acid-modified polyolefin layer 17 can be a filler-containing layer containing a filler. By using the layer containing the filler as described above, the filler functions as a spacer, so that a short circuit between the metal foil layer of the outer package and the metal terminal, in particular, the burr of the metal terminal is further prevented. be able to.

充填剤の平均粒径としては、0.1〜35μm、好ましくは5.0〜30μm、さらに好ましくは10〜25μmの範囲のものであって、その含有量としては、酸変性ポリオレフィン樹脂100質量部に対して5〜30質量部、好ましくは10〜20質量部である。この理由としては、充填剤の平均粒径が0.1μm未満の場合、充填剤含有層を形成する酸変性ポリオレフィン樹脂100質量部に対して充填剤を30質量部超含有させないと包装体の金属箔層と電池タブのバリとの短絡を防止することができないばかりか、電池タブと十分な接着強度を得ることができないとういう問題が生じ、また、充填剤の平均粒径が35μm超の場合、充填剤含有層を形成する酸変性ポリオレフィン樹脂100質量部に対して充填剤の含有量を0超5質量部未満に調節しても外装体の金属箔層と電池タブのバリとの短絡を防止することができないという問題と、金属端子と十分な接着強度を得ることができないという問題が生じるからである。   The average particle diameter of the filler is in the range of 0.1 to 35 μm, preferably 5.0 to 30 μm, more preferably 10 to 25 μm, and the content thereof is 100 parts by mass of acid-modified polyolefin resin. It is 5-30 mass parts with respect to this, Preferably it is 10-20 mass parts. The reason for this is that when the average particle size of the filler is less than 0.1 μm, the filler metal must be contained in an amount of more than 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acid-modified polyolefin resin forming the filler-containing layer. When the foil layer and the burr of the battery tab cannot be prevented from being short-circuited, there is a problem that sufficient adhesion strength with the battery tab cannot be obtained, and the average particle size of the filler is over 35 μm. Even if the content of the filler is adjusted to more than 0 and less than 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acid-modified polyolefin resin forming the filler-containing layer, short circuit between the metal foil layer of the outer package and the burr of the battery tab is prevented. This is because the problem that it cannot be prevented and the problem that sufficient adhesive strength with the metal terminal cannot be obtained arise.

前記充填剤としては、無機系、有機系のいずれも用いることができ、無機系充填剤としては、たとえば、炭素(カーボン、グラファイト)、シリカ、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、酸化鉄、シリコンカーバイド、酸化ジルコニウム、珪酸ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、アルミ酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等を挙げることができ、有機系充填剤としては、たとえば、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合物、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物、ポリメタクリル酸メチル架橋物、ポリエチレン架橋物等を挙げることができるが、形状の安定性、剛性、内容物耐性の点から酸化アルミニウム、シリカ、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合物が好ましく、特にこの中でも球状の酸化アルミニウム、シリカがより好ましい。前記充填剤の酸変性ポリオレフィン樹脂への混合方法としては、予めバンバリーミキサー等で両者をメルトブレンドし、マスターバッチ化したものを所定の混合比にする方法、あるいは、酸変性ポリオレフィン樹脂との直接混合方法のいずれであってもよいものである。   As the filler, both inorganic and organic can be used. Examples of the inorganic filler include carbon (carbon, graphite), silica, aluminum oxide, barium titanate, iron oxide, silicon carbide, Zirconium oxide, zirconium silicate, magnesium oxide, titanium oxide, calcium aluminate, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate and the like can be mentioned. Examples of organic fillers include fluororesin, phenol Resin, urea resin, epoxy resin, acrylic resin, benzoguanamine / formaldehyde condensate, melamine / formaldehyde condensate, polymethyl methacrylate cross-linked product, polyethylene cross-linked product, etc., but shape stability, rigidity, contents From the point of tolerance Aluminum, silica, fluorine resin, acrylic resin, preferably benzoguanamine-formaldehyde condensates, in particular aluminum oxide spherical Among these, silica is more preferable. As a method of mixing the filler into the acid-modified polyolefin resin, a method of melt-blending both with a Banbury mixer in advance and making a master batch into a predetermined mixing ratio, or direct mixing with the acid-modified polyolefin resin Any of the methods may be used.

また、酸変性ポリオレフィン層17は、必要に応じて顔料を添加して着色層としてもよいものである。これに用いる顔料としては、無機系の各種顔料を用いることができるが、一般に電池の内部に使用されている材料であり、電解液に対する溶出のおそれがなく、また、着色効果が大きく接着性を阻害しない程度の添加量で充分な着色効果を得られると共に熱で溶融することがなく添加した樹脂の見かけの溶融粘度を高くすることができ、熱接着時(シール時)に加圧部が薄肉となることを防止してシール強度の低下を防ぐことができるなどの理由から、上記充填剤で例示した炭素(カーボン、グラファイト)が好ましく、その添加量としては、たとえば、平均粒径が約0.03μmのカーボンブラックを使用した場合、樹脂100重量部に対して0.05〜0.3重量部、好ましく0.1〜0.2重量部である。このように前記ヒートシール層を着色層とすることにより、前記接着性フィルム4bの有無をセンサーで検知可能なもの、あるいは、目視で検査可能なものとすることができる。なお、前記充填剤含有層と前記着色層とは、同じ酸変性ポリオレフィン層であってもよいが、異なる酸変性ポリオレフィン層とするのが酸変性ポリオレフィン層17の熱接着性を阻害しない意味から好ましい。   The acid-modified polyolefin layer 17 may be a colored layer by adding a pigment as necessary. As the pigment used for this, various inorganic pigments can be used, but it is a material generally used in the inside of the battery, there is no fear of elution with respect to the electrolytic solution, and the coloring effect is large and the adhesiveness is high. A sufficient coloring effect can be obtained with an addition amount that does not hinder, and the apparent melt viscosity of the added resin can be increased without melting by heat, and the pressure part is thin during thermal bonding (sealing) For example, carbon (carbon, graphite) exemplified as the filler is preferable, and for example, the average particle size is about 0. When 0.03 μm carbon black is used, it is 0.05 to 0.3 parts by weight, preferably 0.1 to 0.2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin. Thus, by using the heat seal layer as a colored layer, the presence or absence of the adhesive film 4b can be detected by a sensor, or can be visually inspected. The filler-containing layer and the colored layer may be the same acid-modified polyolefin layer, but different acid-modified polyolefin layers are preferable from the viewpoint of not inhibiting the thermal adhesiveness of the acid-modified polyolefin layer 17. .

さらに、フラット性や利便性を考慮すると、前記PEN18の両面の前記酸変性ポリオレフィン層は、同一樹脂で同一厚さに形成するのが好ましい。   Furthermore, in consideration of flatness and convenience, the acid-modified polyolefin layers on both sides of the PEN 18 are preferably formed with the same resin and the same thickness.

次に包装方法について図面を用いて具体的に説明する。図7は、本発明の電池による包装方法の実施例をパウチタイプにて示す図で、(a)電池を示す斜視図、(b)Gからの矢視図(部分)(c)X2−X2部折り返し前の断面図、(d)折り返し後の断面図である。図8は、本発明の電池による包装方法の別の実施例を示す図で、(a)電池本体を示す斜視図、(b)Gからの矢視図(部分)(c)X3−X3部折り返し前の断面図、(d)折り返し後の断面図である。 Next, the packaging method will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 7 is a view showing an embodiment of a packaging method using a battery according to the present invention in a pouch type, (a) a perspective view showing the battery, (b) an arrow view from G (part) (c) X 2 − X 2 parts folded before cross-sectional view, a cross-sectional view after (d) folding. FIG. 8 is a view showing another embodiment of the battery packaging method of the present invention, (a) a perspective view showing the battery body, (b) an arrow view from G (part) (c) X 3 -X It is sectional drawing before a 3 part folding | turning, (d) It is sectional drawing after folding.

まず、少なくとも基材層、少なくとも収納部側となる面に化成処理層を備えた金属箔層、酸変性ポリオレフィン層、耐熱性樹脂層、熱接着性樹脂層がこの順に積層された構造を有する多層フィルムであることを特徴とする電池用外装体を作成する。次に、この外装体に電池本体を収納し、外装体の熱接着性樹脂層同士を対面させてリード線部を含む周縁をヒートシールすることにより密封する電池の包装する際に、図7(c)に示すように、電池タブを挟持してヒートシールする辺の両積層体を延長して延長端部20とし、延長端部20の片方あるいは両方の外端部を折り返して、前記折り返した状態に外装体を変形保持させることによって金属箔層断面8と電池タブ4との接触によるショートを防止できる。   First, a multilayer having a structure in which at least a base material layer, a metal foil layer provided with a chemical conversion treatment layer on at least a surface on the housing side, an acid-modified polyolefin layer, a heat-resistant resin layer, and a heat-adhesive resin layer are laminated in this order. A battery outer body characterized by being a film is prepared. Next, when packaging the battery to be sealed by housing the battery main body in the exterior body and facing the heat-adhesive resin layers of the exterior body to each other and heat-sealing the periphery including the lead wire portion, FIG. c) As shown in c), both the laminated bodies on the sides to be heat-sealed by sandwiching the battery tab are extended to form an extended end portion 20, and one or both outer end portions of the extended end portion 20 are folded back and folded. By deforming and holding the exterior body in a state, a short circuit due to contact between the metal foil layer cross section 8 and the battery tab 4 can be prevented.

また、延長端部の折り返し接着は、図7(d)に示すように両側ともに実施してもよいし、図8(d)に示すように片側だけにしてもよい。なお、片側だけの場合は、折り返さない延長端部20は、電池の電池タブ4と接触しない様、電池タブ4より長くする必要がある。   Further, the folding back of the extended end portion may be performed on both sides as shown in FIG. 7 (d) or only on one side as shown in FIG. 8 (d). In addition, in the case of only one side, the extended end portion 20 that is not folded back needs to be longer than the battery tab 4 so as not to contact the battery tab 4 of the battery.

本発明の包装方法において、電池タブ4を挟持してヒートシールされている辺の積層体を延長して延長端部20とし、該延長端部20を外側に折り返して、その折り返した状態のまま外装体を変形保持させるためには、外装体の積層体中に少なくとも、一定の硬性を有し、変形させた状態を保持できる材質の層が含まれることが好ましい。具体的には、金属箔層にアルミニウム層を用いることで、外装体の変形保持が可能である。また、延長端部20を折り返した後、折り返した部位の対向する面に接着剤を塗布し基材層同士を接着したり、外装体の基材層7の表面層を架橋ポリオレフィンとしヒートシールにより接着することも可能である。   In the packaging method of the present invention, the laminated body at the side that is heat-sealed with the battery tab 4 interposed therebetween is extended to form an extended end portion 20, and the extended end portion 20 is folded outward and remains in its folded state. In order to deform and hold the exterior body, it is preferable that the laminated body of the exterior body includes at least a layer of a material having a certain hardness and capable of retaining the deformed state. Specifically, by using an aluminum layer for the metal foil layer, the exterior body can be deformed and held. In addition, after the extended end portion 20 is folded, an adhesive is applied to the opposing surfaces of the folded portions to bond the base material layers together, or the surface layer of the base material layer 7 of the exterior body is made of crosslinked polyolefin by heat sealing. It is also possible to bond.

本発明の電池用外装体と包装方法により電池本体が密封されたリチウムイオン電池について、実施例により説明する。実施の条件は以下の通りである。
(1)タブは、陽極をニッケル、陰極をアルミニウムとし、いずれも、幅8mm、長さ50mm、厚さ100μm、外装体の折り返し部または断面である端面から10mmの長さとした。
(2)外装体は、ピロータイプとし、パウチサイズは外寸で、幅60mm、長さ80mmとした(シール幅はいずれも5mm)。
(3)外装体として用いた積層体Aの構成は延伸ポリエステルフィルム20μm/アルミニウム20μm/酸変性ポリエチレン樹脂(不飽和カルボン酸グラフトポリエチレン20μm)/二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム12μm/マレイン酸変性ポリプロピレン20μm(数値は層の厚さμmを示す)とした。
(4)アルミニウム箔の両面に化成処理を施した。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、10mg/m2(乾燥重量)である。
The lithium ion battery in which the battery main body is sealed by the battery outer package and the packaging method of the present invention will be described with reference to examples. The implementation conditions are as follows.
(1) The tabs were made of nickel as the anode and aluminum as the cathode, all of which had a width of 8 mm, a length of 50 mm, a thickness of 100 μm, and a length of 10 mm from the end face which is a folded portion or a cross section of the exterior body.
(2) The exterior body was a pillow type, the pouch size was an external size, a width of 60 mm, and a length of 80 mm (both seal widths were 5 mm).
(3) The structure of the laminate A used as an outer package is a stretched polyester film 20 μm / aluminum 20 μm / acid-modified polyethylene resin (unsaturated carboxylic acid grafted polyethylene 20 μm) / biaxially stretched polyethylene naphthalate film 12 μm / maleic acid-modified polypropylene 20 μm. (Numerical values indicate layer thickness μm).
(4) Chemical conversion treatment was performed on both surfaces of the aluminum foil. In each of the chemical conversion treatments, an aqueous solution composed of a phenol resin, a chromium fluoride (3) compound, and phosphoric acid was applied as a treatment liquid by a roll coating method, and baked under a condition that the film temperature was 180 ° C. or higher. The application amount of chromium is 10 mg / m 2 (dry weight).

外装体の中に、電池本体を収納して、外装体の端部を両側に折り返して、熱接着により4mm折り返し、密封シールした。   The battery body was housed in the exterior body, the end of the exterior body was folded back to both sides, folded back 4 mm by thermal bonding, and hermetically sealed.

実施例で得られたリチウムイオン電池を用いて、電池タブを湾曲させて外装体の端面に押し付けて、長期間に亘り充放電を繰り返したところ、電解質の漏れや電池タブと外装体との短絡もなく、タブの挟持部分における外装体での密封性は良好であった。   Using the lithium ion battery obtained in the example, the battery tab was bent and pressed against the end face of the exterior body, and repeated charging and discharging over a long period of time, electrolyte leakage or short circuit between the battery tab and the exterior body In addition, the sealing property of the outer package at the pinched portion of the tab was good.

本発明は、エネルギー貯蔵用や電気自動車用の電源として好適な、耐久性、安全性の高い大型の電池にも使用可能な電池用外装体と電池包装方法とそれを用いた電池に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a battery exterior body, a battery packaging method, and a battery using the same, which can be used for a large-sized battery having high durability and safety, which is suitable as a power source for energy storage and electric vehicles. .

以上説明したように本発明に係る電池用外装体、包装方法により、耐久性、製造効率、に優れる高性能電池を提供することができる。   As described above, the battery exterior body and packaging method according to the present invention can provide a high-performance battery excellent in durability and manufacturing efficiency.

は、本発明のリチウムイオン電池(パウチタイプ)の斜視図及び分解斜視図である。These are the perspective view and exploded perspective view of the lithium ion battery (pouch type) of the present invention. は、本発明のリチウムイオン電池(エンボスタイプタイプ)の斜視図及び分解斜視図である。These are the perspective view and exploded perspective view of the lithium ion battery (emboss type) of the present invention. は、本発明に用いられる外装体の積層構造を示す断面図である。These are sectional drawings which show the laminated structure of the exterior body used for this invention. は、本発明に用いられる外装体の耐熱性樹脂層が、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムで、酸変性ポリオレフィン層が、酸変性ポリプロピレンからなる場合の積層構造を示す断面図である。These are sectional drawings which show a laminated structure in case the heat resistant resin layer of the exterior body used for this invention is a biaxially-stretched polyethylene naphthalate film, and an acid-modified polyolefin layer consists of acid-modified polypropylene. は、従来の外装体におけるバリア層と電池タブとのショートの状態を示す図で、(a)電池本体を示す斜視図、(b)Gからの矢視図(c)X1−X1部の断面図、(d)ショートの瞬間を示す断面概念図である。It is a diagram showing a short circuit state between the barrier layer and the cell tabs in a conventional outer package, (a) a perspective view showing a battery main body, (b) arrow view from G (c) X 1 -X 1 part (D) It is a conceptual sectional view showing the moment of short-circuiting. は、ショートを防止する従来技術を説明するリード線部分の断面図である。These are sectional drawing of the lead wire part explaining the prior art which prevents a short circuit. は、電池の包装方法の実施例をパウチタイプにて示す図で、(a)電池本体を示す斜視図、(b)Gからの矢視図(c)X2−X2部折り返し前の断面図、(d)折り返し後の断面図である。Is a diagram showing an embodiment of a method of packaging batteries in a pouch type, (a) a perspective view showing a battery main body, (b) arrow view from G (c) X 2 -X 2 parts folded before cross FIG. 4D is a sectional view after folding. は、電池の包装方法の実施例を示す図で、(a)電池本体を示す斜視図、(b)Gからの矢視図、(c)X3−X3部折り返し前の断面図、(d)折り返し後の断面図である。Is a diagram showing an embodiment of a method of packaging batteries, (a) a perspective view showing a battery main body, (b) arrow view from G, (c) X 3 -X 3 parts folded before cross-sectional view, ( d) It is sectional drawing after folding.

符号の説明Explanation of symbols

1 電池
2 電池本体
3 セル(蓄電部)
4 タブ
5 外装体
6 積層体
7 基材層
8 金属箔層
9 酸変性ポリオレフィン層
10 耐熱性樹脂層
11 熱接着性樹脂層
12 酸変性ポリオレフィン層(熱接着性樹脂層)
13 ポリオレフィン層
14 接着層
15 化成処理層
16 接着促進剤層
17 酸変性ポリプロピレン
18 二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム
19 ヒートシール部
20 延長端部
20S 折り返しシール部
21 ショート部
22 電池金属端子部密封用接着性フィルム
1 Battery 2 Battery Body 3 Cell (Power Storage Unit)
4 Tab 5 Exterior Body 6 Laminate 7 Base Material Layer 8 Metal Foil Layer 9 Acid Modified Polyolefin Layer 10 Heat Resistant Resin Layer 11 Thermal Adhesive Resin Layer 12 Acid Modified Polyolefin Layer (Thermoadhesive Resin Layer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Polyolefin layer 14 Adhesive layer 15 Chemical conversion treatment layer 16 Adhesion promoter layer 17 Acid-modified polypropylene 18 Biaxially stretched polyethylene naphthalate film 19 Heat seal part 20 Extension end part 20S Folding seal part 21 Short part 22 Adhesion for battery metal terminal part sealing Sex film

Claims (8)

正極活物質及び正極集電体から成る正極と、負極活物質及び負極集電体から成る負極と、前記正極及び負極間に充填される電解質と、を含む電池本体を収納し、
周縁部をヒートシールすることにより前記電池本体を密封する電池用外装体であって、
少なくとも、基材層、少なくとも収納部側となる面に化成処理層を備えた金属箔層、酸変性ポリオレフィン層、耐熱性樹脂層、熱接着性樹脂層がこの順に積層された構造を有する多層フィルムであり、前記熱接着性樹脂層が、前記耐熱性樹脂層側に配される酸変性ポリオレフィン層と最内層側に配されるポリオレフィン層からなることを特徴とする電池用外装体。
A battery body including a positive electrode composed of a positive electrode active material and a positive electrode current collector, a negative electrode composed of a negative electrode active material and a negative electrode current collector, and an electrolyte filled between the positive electrode and the negative electrode;
A battery exterior body that seals the battery body by heat-sealing a peripheral edge,
A multilayer film having a structure in which at least a base material layer, a metal foil layer provided with a chemical conversion treatment layer on at least a surface on the housing side, an acid-modified polyolefin layer, a heat-resistant resin layer, and a heat-adhesive resin layer are laminated in this order. der is, the heat-adhesive resin layer, outer package for a battery, characterized in that comprising the heat-resistant acid-modified polyolefin layer disposed on the resin layer side and the polyolefin layer disposed innermost layer side.
前記耐熱性樹脂層の融点が、200℃以上であることを特徴とする請求項1記載の電池用外装体。   The battery exterior body according to claim 1, wherein the heat-resistant resin layer has a melting point of 200 ° C. or higher. 前記耐熱性樹脂層と前記酸変性ポリオレフィン層との間に接着層を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電池用外装体。 The battery exterior body according to claim 1 or 2, wherein an adhesive layer is provided between the heat resistant resin layer and the acid-modified polyolefin layer . 前記耐熱性樹脂層が、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムからなり、前記酸変性ポリオレフィン層が、酸変性ポリプロピレンからなることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の電池用外装体。 The battery exterior according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat resistant resin layer is made of a biaxially stretched polyethylene naphthalate film, and the acid-modified polyolefin layer is made of acid-modified polypropylene. body. 前記二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムの両面に、アミノ化フェノール重合体、三価クロム化合物、及びリン化合物を含有する接着促進剤が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の電池用外装体。 The battery for battery according to claim 4 , wherein an adhesion promoter containing an aminated phenol polymer, a trivalent chromium compound, and a phosphorus compound is formed on both surfaces of the biaxially stretched polyethylene naphthalate film . Exterior body. 正極活物質及び正極集電体から成る正極と、負極活物質及び負極集電体から成る負極と、前記正極及び負極間に充填される電解質と、を含む電池本体が、A battery body including a positive electrode composed of a positive electrode active material and a positive electrode current collector, a negative electrode composed of a negative electrode active material and a negative electrode current collector, and an electrolyte filled between the positive electrode and the negative electrode,
請求項1及至請求項5のいずれかに記載の電池用外装体に、密封されていることを特徴とする電池。A battery, wherein the battery is sealed in the battery outer package according to any one of claims 1 to 5.
請求項1及至請求項6のいずれかに記載の電池用外装体に前記電池本体を収納し、前記熱接着性樹脂層同士を対面させ、周縁をヒートシールすることにより前記電池本体を密封する包装であって、電池タブを挟持してヒートシールする辺の両外装体を延長して延長端部とし、延長端部の少なくとも片方の外端部を折り返し、前記折り返した状態に外装体を変形保持させることを特徴とする電池の包装方法。The package which seals the said battery main body by accommodating the said battery main body in the battery exterior body in any one of Claim 1 to Claim 6, facing the said thermoadhesive resin layers, and heat-sealing a periphery. In this case, the outer side of the side to be heat-sealed with the battery tab sandwiched is extended to be an extended end, and at least one outer end of the extended end is folded back, and the outer package is deformed and held in the folded state. A battery packaging method characterized by comprising: 請求項7に記載の包装方法により、前記電池本体が、前記電池用外装体に、密封されていることを特徴とする電池。 The battery according to claim 7, wherein the battery body is hermetically sealed with the battery exterior body.
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