JP5297620B2 - 多層構造のフィルム電池用の高分子包装材及びそれを備える包装材兼用の集電体 - Google Patents
多層構造のフィルム電池用の高分子包装材及びそれを備える包装材兼用の集電体 Download PDFInfo
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Description
図1に示すように、本発明によるフィルム電池用の高分子包装材100は、それぞれ異なる物質からなる第1高分子フィルム110、第2高分子フィルム120、及び第3高分子フィルム130を備える少なくとも3層の積層構造の多重層高分子フィルム102を備える。
前記第1高分子フィルム110は、F原子に置換または非置換の炭化水素化合物からなる。例えば、前記第1高分子フィルム110は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、及びポリスチレンからなる群から選択されるいずれか一つ、またはその群から選択される少なくとも二つの高分子の混合物(ブレンド)からなる。
前記第2高分子フィルム120は、外部から酸素及び二酸化炭素の透過を抑制する役割を担う。
前記第3高分子フィルム130は、前記多重層高分子フィルム102の機械的強度を向上させる役割を担い、また、外部からの酸素透過を抑制する役割を担う。
前記高分子接着層150は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、及びアクリレート系の高分子からなる群から選択されるいずれか一つ、またはその群から選択される少なくとも二つの高分子の混合物からなる。前記アクリレート系の高分子のうち本発明に適用することが適した例を挙げるとすれば、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレートなどがある。
第1高分子フィルムとして10μmの厚さのポリエチレンフィルムを、第2高分子フィルムとして25μmの厚さの延伸加工された無定形のポリプロピレンフィルムを、第3高分子フィルムとして16μmの厚さの延伸加工されたポリエチレンテレフタレートフィルムを、第4高分子フィルムとして25μmの厚さの白色の延伸加工されたポリプロピレンフィルムをそれぞれ準備した。次いで、それぞれのフィルムの両側表面をコロナ放電処理した。接着層を使用してそれぞれのフィルムを順次ラミネートして、多重層高分子フィルムを製造した。前記接着層として5μmの厚さのポリエチレンフィルムを使用した。
第2高分子フィルムとして25μmの厚さのエチレンビニルアルコールを使用した点を除いては、実施例1と同じ方法で多重層高分子フィルムを製造した。
第2高分子フィルムとして25μmの厚さのナイロンを使用した点を除いては、実施例1と同じ方法で多重層高分子フィルムを製造した。
第2高分子フィルムとして25μmの厚さのポリ塩化ビニリデンを使用した点を除いては、実施例1と同じ方法で多重層高分子フィルムを製造した。
第2高分子フィルムとして25μmの厚さのポリアクリロニトリルを使用した点を除いては、実施例1と同じ方法で多重層高分子フィルムを製造した。
実施例1ないし実施例5で製造したそれぞれの多重層高分子フィルムの透過度特性及び耐蝕性を評価するために、従来技術においてフィルム電池に包装材として適用されているポリエチレンテレフタレート系フィルムを製造した。40μmの厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムを二つ準備して、各フィルムの両側表面をコロナ放電処理した後、それらを、接着層を利用して接着させて86μmの厚さのポリエチレンテレフタレート二重層高分子フィルムを製造した。
102、202 多重層高分子フィルム
102a 第1表面
102b 第2表面
110 第1高分子フィルム
120 第2高分子フィルム
130 第3高分子フィルム
140 第4高分子フィルム
150 高分子接着層
300 フィルム電池用包装材兼用の集電体
310 導電層
Claims (12)
- それぞれ異なる物質からなる第1高分子フィルム、第2高分子フィルム、第3高分子フィルム、及び第4高分子フィルムを備える積層構造の多重層高分子フィルムを備え、
前記第1高分子フィルムは、F原子に置換または非置換の炭化水素化合物からなり、前記多重高分子フィルムの第1表面において露出され、
前記第2高分子フィルムは、無定形の高分子からなり、
前記第3高分子フィルムは、少なくとも100MPa(MD)の引張強度及び少なくとも3000MPa(MD)の引張率を有する高分子からなり、
前記第4高分子フィルムは、前記多重層高分子フィルムの前記第1表面の反対側である第2表面において露出されることを特徴とするフィルム電池用の高分子包装材。 - 前記第1高分子フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、及びポリスチレンからなる群から選択されるいずれか一つ、または前記群から選択される少なくとも二つの高分子の混合物からなることを特徴とする請求項1に記載のフィルム電池用の高分子包装材。
- 前記第2高分子フィルムは、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン、ポリアクリロニトリル、及びポリビニルアルコールからなる群から選択されるいずれか一つ、または前記群から選択される少なくとも二つの高分子の混合物からなることを特徴とする請求項1に記載のフィルム電池用の高分子包装材。
- 前記第3高分子フィルムは、ポリエステル系高分子からなることを特徴とする請求項1に記載のフィルム電池用の高分子包装材。
- 前記第3高分子フィルムは、ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートからなることを特徴とする請求項4に記載のフィルム電池用の高分子包装材。
- 前記第4高分子フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとの共重合体、フッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレンとの共重合体、ナイロン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、及びエチルビニルアルコールからなる群から選択されるいずれか一つ、または前記群から選択される少なくとも二つの高分子の混合物からなることを特徴とする請求項1に記載のフィルム電池用の高分子包装材。
- それぞれ異なる物質からなる第1高分子フィルム、第2高分子フィルム、及び第3高分子フィルムを備える積層構造の多重層高分子フィルムを備え、
前記第1高分子フィルムは、F原子に置換または非置換の炭化水素化合物からなり、
前記第2高分子フィルムは、無定形の高分子からなり、
前記第3高分子フィルムは、少なくとも100MPa(MD)の引張強度及び少なくとも3000MPa(MD)の引張率を有する高分子からなり、
前記第2高分子フィルム及び前記第3高分子フィルムを複数個備え、それぞれが交互に積層されていることを特徴とするフィルム電池用の高分子包装材。 - それぞれ異なる物質からなる第1高分子フィルム、第2高分子フィルム、及び第3高分子フィルムを備える積層構造の多重層高分子フィルムと、前記多重層高分子フィルムの一方の表面に積層された導電層とを備え、
前記多重層高分子フィルムにおいて、前記第1高分子フィルムは、F原子に置換または非置換の炭化水素化合物からなり、前記第2高分子フィルムは、無定形の高分子からなり、前記第3高分子フィルムは、少なくとも100MPa(MD)の引張強度及び少なくとも3000MPa(MD)の引張率を有することを特徴とするフィルム電池用包装材兼用の集電体。 - 前記導電層は、非金属導電材及び結着材を含むことを特徴とする請求項8に記載のフィルム電池用包装材兼用の集電体。
- 前記非金属導電材は、導電性カーボンを含むことを特徴とする請求項9に記載のフィルム電池用包装材兼用の集電体。
- 前記導電性カーボンは、グラファイト、カーボンブラック、デンカブラック、ロンザカーボン、スーパーP、活性炭MSC30、及びカーボンナノチューブからなる群から選択される少なくとも一つの物質からなることを特徴とする請求項10に記載のフィルム電池用包装材兼用の集電体。
- 前記結着材は、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、澱粉、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、セルロース、セルロースアセテート、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ブチルセルロース、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、及びナフィオンからなる群から選択されるいずれか一つ、または前記群から選択される少なくとも二つの高分子の混合物からなることを特徴とする請求項9に記載のフィルム電池用包装材兼用の集電体。
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