JP5625697B2 - Packaging materials for electrochemical cells - Google Patents

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Description

本発明は、電気化学セル用包装材料に関し、特に、高温条件下においてもヒートシール部の接着強度が維持され、一定の安全性能を示す電気化学セル用包装材料に関するものである。   The present invention relates to a packaging material for an electrochemical cell, and more particularly to a packaging material for an electrochemical cell that maintains the adhesive strength of a heat seal part even under high temperature conditions and exhibits a certain safety performance.

図2は従来のリチウムイオン電池の斜視図であり、図3は図2のリチウムイオン電池のA−A’線断面図である。リチウムイオン電池221とは、リチウム二次電池ともいわれ、液状、ゲル状又は高分子ポリマー状の電解液を持ち、正極・負極活物質が高分子ポリマーからなるものを含むものである。リチウムイオン電池221の構成は、正極集電材/正極活性物質層/電解液層/負極活性物質層/負極集電材から構成されるリチウムイオン電池本体222及び、これらを収納する包装容器220からなり、包装容器220は多層フィルムからなる電気化学セル用包装材料により形成されている。具体的には、包装容器220は、蓋部220aと収納部220bとで構成され、収納部220b内部にリチウムイオン電池本体222を収納し、蓋部220aと収納部220bとで集電材に接続された金属端子224を挟持しながら周縁部220sを熱接着して作製される。包装容器220を構成する電気化学セル用包装材料は、基材層211、金属箔層212、ポリオレフィン層215が順次積層して構成され、周縁部220sにおいて、対向するポリオレフィン層215同士が熱接着している。   2 is a perspective view of a conventional lithium ion battery, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the lithium ion battery of FIG. 2. The lithium ion battery 221 is also referred to as a lithium secondary battery, and includes a liquid, gel-like, or polymer polymer electrolyte, and a cathode / negative electrode active material made of a polymer polymer. The configuration of the lithium ion battery 221 includes a lithium ion battery main body 222 composed of a positive electrode current collector / positive electrode active material layer / electrolyte layer / negative electrode active material layer / negative electrode current collector, and a packaging container 220 for housing these. The packaging container 220 is formed of a packaging material for an electrochemical cell made of a multilayer film. Specifically, the packaging container 220 includes a lid portion 220a and a storage portion 220b. The lithium ion battery main body 222 is stored inside the storage portion 220b, and the lid portion 220a and the storage portion 220b are connected to a current collector. The peripheral portion 220s is thermally bonded while the metal terminal 224 is sandwiched. The packaging material for an electrochemical cell constituting the packaging container 220 is configured by sequentially laminating a base material layer 211, a metal foil layer 212, and a polyolefin layer 215, and the opposing polyolefin layers 215 are thermally bonded to each other at the peripheral portion 220s. ing.

一般的にリチウムイオン電池221は様々な環境下で使用されることが想定されており、例えば、リチウムイオン電池221が150℃以上の高温環境下に置かれた場合やリチウムイオン電池221自身が発熱した場合、リチウムイオン電池221内部でガスが発生するとともに、ポリオレフィン層215が溶融して、周縁部220sの一部が剥離し、蓋部220aと収納部220bとが分離開口することがあった。このとき、150℃近傍の高温環境下に置かれたリチウムイオン電池221の内部が開口すると、リチウムイオン電池221内の電解質を含む有機溶剤が発火するおそれがあった。   In general, the lithium ion battery 221 is assumed to be used in various environments. For example, when the lithium ion battery 221 is placed in a high temperature environment of 150 ° C. or higher, or the lithium ion battery 221 itself generates heat. In this case, gas is generated inside the lithium ion battery 221, the polyolefin layer 215 is melted, a part of the peripheral portion 220s is peeled off, and the lid portion 220a and the storage portion 220b may be separated and opened. At this time, if the inside of the lithium ion battery 221 placed in a high temperature environment near 150 ° C. opens, there is a risk that the organic solvent containing the electrolyte in the lithium ion battery 221 may ignite.

このため、リチウムイオン電池の安全性評価試験の中で規格化されたものとして、米国UL(Underwriters Laboratories)規格の「UL1642」又は「UL2054」がある。評価試験規格「UL1642」ではリチウムイオン電池が150℃加熱試験をクリアする必要がある。   For this reason, US UL (Underwriters Laboratories) standard “UL1642” or “UL2054” is standardized in the safety evaluation test of lithium ion batteries. In the evaluation test standard “UL1642”, the lithium ion battery needs to clear the 150 ° C. heating test.

特開2007−134304号公報JP 2007-134304 A

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、高温条件下においてもヒートシール部の接着強度が維持され、一定の安全性能を示す電気化学セル用包装材料を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electrochemical cell packaging material that maintains the adhesive strength of the heat seal part even under high temperature conditions and exhibits a certain safety performance.

上記目的を達成するために本発明は、基材層と、少なくとも片面に化成処理層を備えた金属箔層と、酸変性ポリオレフィン層と、ポリオレフィン層とが、少なくとも順次積層された電気化学セル用包装材料において、ポリオレフィン層は融点が150℃より高いプロピレン系エラストマー樹脂をポリプロピレン樹脂に添加して構成されること特徴とする。   To achieve the above object, the present invention provides an electrochemical cell in which a base material layer, a metal foil layer having a chemical conversion treatment layer on at least one side, an acid-modified polyolefin layer, and a polyolefin layer are sequentially laminated. In the packaging material, the polyolefin layer is formed by adding a propylene-based elastomer resin having a melting point higher than 150 ° C. to the polypropylene resin.

この構成によると、ポリオレフィン樹脂中に150℃より高い融点を持つプロピレン系エラストマー樹脂が均一に分散した状態でポリオレフィン層が形成される。また、ヒートシール(例えばシール温度190℃、面圧1.0MPa、シール時間3.0秒)後においても高融点のプロピレン系エラストマー樹脂がポリオレフィン樹脂中に均一に分散した状態で保たれ、150℃近傍の高温環境下においてポリオレフィン層同士の接着部が溶融軟化することが防止される。これにより、融点が150℃より高いプロピレン系エラストマー樹脂を添加していないポリプロピレン樹脂と比較して150℃より高い融点をもつプロピレン系エラストマー樹脂を添加したポリオレフィン樹脂は高温環境下におけるポリオレフィン層間の接着強度が安定する。また、プロピレン系エラストマー樹脂に融点が150℃より高い樹脂を用いることにより、150℃近傍の環境下においてもヒートシール後の接着強度が安定し、ポリオレフィン層間の剥離が防止される。   According to this configuration, the polyolefin layer is formed in a state where the propylene-based elastomer resin having a melting point higher than 150 ° C. is uniformly dispersed in the polyolefin resin. Further, even after heat sealing (for example, a sealing temperature of 190 ° C., a surface pressure of 1.0 MPa, a sealing time of 3.0 seconds), the high melting point propylene-based elastomer resin is kept in a uniformly dispersed state in the polyolefin resin at 150 ° C. It is possible to prevent the bonded portion between the polyolefin layers from being melted and softened under a high temperature environment in the vicinity. As a result, the polyolefin resin added with the propylene elastomer resin having a melting point higher than 150 ° C. compared to the polypropylene resin without the addition of the propylene elastomer resin with a melting point higher than 150 ° C. has an adhesive strength between the polyolefin layers in a high temperature environment. Is stable. Further, by using a resin having a melting point higher than 150 ° C. as the propylene-based elastomer resin, the adhesive strength after heat sealing is stabilized even in an environment near 150 ° C., and separation between polyolefin layers is prevented.

また、本発明は、上記電気化学セル用包装容器において、プロピレン系エラストマー樹脂がポリプロピレン樹脂に対して3重量%以上30重量%以下混合されていることを特徴とする。   Moreover, the present invention is characterized in that the propylene-based elastomer resin is mixed in an amount of 3% by weight to 30% by weight with respect to the polypropylene resin in the packaging container for electrochemical cells.

この構成によると、プロピレン系エラストマー樹脂の添加量をポリプロピレン樹脂に対して3重量%より小さくすると、ヒートシール後のポリオレフィン層はクラックが発生し易くなり、30重量%より大きくすると、ポリオレフィン層が軟化し、ヒートシール時の押圧でポリオレフィン層がつぶれ易くなるためこれを防止することができる。   According to this configuration, if the addition amount of the propylene-based elastomer resin is less than 3% by weight with respect to the polypropylene resin, the polyolefin layer after heat sealing is likely to crack, and if it is greater than 30% by weight, the polyolefin layer is softened. However, since the polyolefin layer is easily crushed by pressing during heat sealing, this can be prevented.

は、本発明の電池用包装材料の層構造を示す概略断面図である。These are schematic sectional drawings which show the layer structure of the packaging material for batteries of this invention. は、従来のリチウムイオン電池の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a conventional lithium ion battery. は、図2中のリチウムイオン電池のA−A’線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the lithium ion battery in FIG. 2.

本発明は、高温条件下において一定の安全性能を示す電気化学セル用包装容器であり、図等を利用してさらに詳細に説明する。なお、従来例の図2、図3と共通する部分は説明を省略する。   The present invention is an electrochemical cell packaging container that exhibits a certain safety performance under high temperature conditions, and will be described in more detail with reference to the drawings. The description of the parts common to FIGS. 2 and 3 of the conventional example is omitted.

図1は本発明の実施形態の一例である電気化学セル用包装材料の層構成を示す断面図であり、この図に示すように、多層フィルムである電気化学セル用包装材料110は、基材層111、金属箔層112、酸変性ポリオレフィン層114、ポリオレフィン層115が順次積層して形成されている。なお、図示していないが、金属箔層112の両面には化成処理層が施され、金属箔層112と酸変性ポリオレフィン層114との層間接着強度を高めている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a layer structure of an electrochemical cell packaging material as an example of an embodiment of the present invention. As shown in FIG. A layer 111, a metal foil layer 112, an acid-modified polyolefin layer 114, and a polyolefin layer 115 are sequentially laminated. Although not shown, a chemical conversion treatment layer is applied to both surfaces of the metal foil layer 112 to increase the interlayer adhesion strength between the metal foil layer 112 and the acid-modified polyolefin layer 114.

また、金属箔層112、酸変性ポリオレフィン層114、ポリオレフィン層115の積層方法は、ポリエステル系の周知のドライラミネーション用接着剤を用いて酸変性ポリオレフィンフィルム及びポリオレフィンフィルムを積層する方法、溶融した酸変性ポリオレフィン樹脂を金属箔層112表面に押し出して、金属箔層112とポリオレフィンフィルムとで溶融した酸変性ポリオレフィン樹脂を挟持して積層する方法、溶融した酸変性ポリオレフィン樹脂とポリオレフィン樹脂とを金属箔層112表面に共押し出しして積層する方法、のいずれの方法により積層された電気化学セル用包装材料も本発明の技術範囲に含まれる。   The lamination method of the metal foil layer 112, the acid-modified polyolefin layer 114, and the polyolefin layer 115 is a method of laminating an acid-modified polyolefin film and a polyolefin film using a polyester-based known dry lamination adhesive, and a molten acid-modified layer. A method of extruding a polyolefin resin onto the surface of the metal foil layer 112 and sandwiching and laminating a melted acid-modified polyolefin resin between the metal foil layer 112 and the polyolefin film, and a method of laminating the melted acid-modified polyolefin resin and the polyolefin resin. The packaging material for electrochemical cells laminated by any method of co-extrusion on the surface and lamination is also included in the technical scope of the present invention.

ここで、ポリオレフィン層115は、融点が150℃より高いプロピレン系エラストマーを添加したポリオレフィン樹脂で構成されており、融点が150℃より高いプロピレン系エラストマー樹脂を添加していないポリオレフィン樹脂と比較して、150℃近傍の環境下におけるポリオレフィン層115同士の接着強度が安定する。これは、ポリオレフィン層115がポリオレフィン樹脂中に150℃より高い融点を持つプロピレン系エラストマー樹脂が均一に分散した状態で形成され、ヒートシール(例えばシール温度190℃、面圧1.0MPa、シール時間3.0秒)後においても高融点のプロピレン系エラストマー樹脂がポリオレフィン樹脂中に均一に分散した状態で保たれるからである。これにより、150℃近傍の高温環境下においてもポリオレフィン層同士の接着部が溶融軟化することが防止される。   Here, the polyolefin layer 115 is composed of a polyolefin resin to which a propylene-based elastomer having a melting point higher than 150 ° C. is added, and compared with a polyolefin resin to which a propylene-based elastomer resin having a melting point higher than 150 ° C. is not added, The adhesive strength between the polyolefin layers 115 in an environment near 150 ° C. is stabilized. This is because the polyolefin layer 115 is formed in a state in which a propylene-based elastomer resin having a melting point higher than 150 ° C. is uniformly dispersed in the polyolefin resin, and heat seal (for example, seal temperature 190 ° C., surface pressure 1.0 MPa, seal time 3 This is because the high melting point propylene-based elastomer resin is kept in a state of being uniformly dispersed in the polyolefin resin even after 0.0 seconds). This prevents melt-softening of the bonded portion between the polyolefin layers even in a high temperature environment around 150 ° C.

これにより、電気化学セル用包装材料110の周縁部において、ポリオレフィン層115同士をヒートシールして形成された電気化学セル用包装容器は、150℃近傍の環境下において周縁のヒートシール部が開口し難い。また、包装容器内部でガスが発生し、容器の内圧が上昇しても容易に包装容器は開口し難い。   As a result, the peripheral heat seal portion of the electrochemical cell packaging container formed by heat sealing the polyolefin layers 115 at the peripheral portion of the electrochemical cell packaging material 110 opens in an environment near 150 ° C. hard. Moreover, even if gas is generated inside the packaging container and the internal pressure of the container rises, the packaging container is difficult to open easily.

また、ポリプロピレンには、ランダムプロピレン、ホモプロピレン、ブロックプロピレン等各タイプに分けることができ、これら各タイプのポリプロピレンからなる多層ポリプロピレン樹脂層において、プロピレン系エラストマー樹脂を混合したポリプロピレンフィルムを積層中に含めることで、ポリオレフィン層115の融点の上昇とともに耐久性、柔軟性、耐白化性等の物性を高めることができる。   In addition, polypropylene can be divided into random propylene, homopropylene, block propylene, and other types, and a multilayer polypropylene resin layer made of each type of polypropylene includes a polypropylene film mixed with a propylene-based elastomer resin in the lamination. As a result, the physical properties such as durability, flexibility, and whitening resistance can be increased as the melting point of the polyolefin layer 115 increases.

なお、プロピレン系エラストマー樹脂はポリプロピレン樹脂に対して3重量%以上30重量%以下混合したとき、ポリプロピレン層の物性機能を最も向上させることができる。プロピレン系エラストマー樹脂の添加量をポリプロピレン樹脂に対して3重量%より小さくすると、ヒートシール後のポリオレフィン層はクラックが発生し易くなり、30重量%より大きくすると、ポリオレフィン層が軟化し、ヒートシール時の押圧でポリオレフィン層がつぶれやすくなる。   When the propylene-based elastomer resin is mixed in an amount of 3% by weight to 30% by weight with respect to the polypropylene resin, the physical properties of the polypropylene layer can be most improved. If the added amount of the propylene-based elastomer resin is less than 3% by weight with respect to the polypropylene resin, the polyolefin layer after heat sealing is likely to crack, and if it is greater than 30% by weight, the polyolefin layer softens and is heat sealed. The polyolefin layer is easily crushed by pressing.

ここで、本発明に係るプロピレン系エラストマー樹脂は、プロピレン由来の構成単位と炭素数2〜20のα−オレフィン(プロピレンを除く)由来の構成単位とからなる共重合体であり、プロピレン由来の構成単位を50モル%以上(ここでプロピレン由来の構成単位と炭素数2〜20のα−オレフィン由来の構成単位の合計を100モル%とする)含んでおり、具体的に本発明に係るプロピレン系エラストマー樹脂を構成する炭素数2〜20の前記α−オレフィン(プロピレンを除く)としては、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンなどが挙げられる。   Here, the propylene-based elastomer resin according to the present invention is a copolymer composed of a structural unit derived from propylene and a structural unit derived from an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms (excluding propylene). 50 mol% or more of units (herein, the total of the structural units derived from propylene and the structural units derived from α-olefins having 2 to 20 carbon atoms is 100 mol%), specifically the propylene system according to the present invention Examples of the α-olefin having 2 to 20 carbon atoms (excluding propylene) constituting the elastomer resin include ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1 -Decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicocene and the like.

また、本発明に係るプロピレン系エラストマー樹脂は、プロピレン由来の構成単位と炭素数2〜20のα−オレフィン(プロピレンを除く)由来の構成単位とからなる共重合体であるが、このとき、プロピレン由来の構成単位とエチレン由来の構成単位と炭素数4〜10のα−オレフィン由来の構成単位とからなる共重合体である場合さらに好ましい。   Further, the propylene-based elastomer resin according to the present invention is a copolymer comprising a structural unit derived from propylene and a structural unit derived from an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms (excluding propylene). More preferably, the copolymer is composed of a structural unit derived from ethylene, a structural unit derived from ethylene, and a structural unit derived from an α-olefin having 4 to 10 carbon atoms.

また、プロピレン由来の構成単位はプロピレン由来の構成単位と炭素数2〜20のα−オレフィン(プロピレンを除く)由来の構成単位との合計を100モル%とした場合に、50モル%以上99モル%以下となるものであり、好ましくは60モル%以上99モル%以下である。   The propylene-derived structural unit is 50 mol% or more and 99 mol when the total of the propylene-derived structural unit and the structural unit derived from an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms (excluding propylene) is 100 mol%. %, Preferably 60 mol% or more and 99 mol% or less.

以上、本発明に係るプロピレン系エラストマー樹脂としては、上記物性を満たすものであれば特に制限はないが、例えば市販されているものを用いてもよい。市販されているものとして例えば三井化学株式会社製「ノティオ(登録商標)」等をあげることができるがこれに制限されるものではない。   As described above, the propylene-based elastomer resin according to the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the above physical properties. For example, a commercially available one may be used. Examples of commercially available products include “Notio (registered trademark)” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., but are not limited thereto.

酸変性ポリオレフィン層114はアルミニウム箔層112とポリオレフィン層115とを安定して接着するために酸変性ポリプロピレンが好適に用いられる。また、ポリオレフィン層115に用いる樹脂種により適宜選択して用いる必要があり、酸変性ポリプロピレン以外の酸変性ポリオレフィン樹脂を用いる場合、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があり、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。   As the acid-modified polyolefin layer 114, acid-modified polypropylene is preferably used in order to stably bond the aluminum foil layer 112 and the polyolefin layer 115. In addition, it is necessary to select and use appropriately depending on the resin type used for the polyolefin layer 115. When using an acid-modified polyolefin resin other than acid-modified polypropylene, a polyolefin resin graft-modified with an unsaturated carboxylic acid, ethylene or propylene and acrylic acid, Or, there is a copolymer with methacrylic acid, or a metal-crosslinked polyolefin resin, and the like, butene component, ethylene-propylene-butene copolymer, amorphous ethylene-propylene copolymer, propylene-α as necessary. -You may add 5% or more of olefin copolymers.

また、酸変性ポリプロピレンを用いる場合、
(1)ビガット軟化点115℃以上、融点150℃以上のホモタイプ、
(2)ビガット軟化点105℃以上、融点130℃以上のエチレンープロピレンとの共重合体(ランダム共重合タイプ)
(3)融点110℃以上である不飽和カルボン酸を用い酸変性重合した単体又はブレンド物等を用いることができる。
When using acid-modified polypropylene,
(1) A homotype having a bigat softening point of 115 ° C or higher and a melting point of 150 ° C or higher,
(2) A copolymer of ethylene-propylene having a bigat softening point of 105 ° C or higher and a melting point of 130 ° C or higher (random copolymer type)
(3) A simple substance or a blended product obtained by acid-modified polymerization using an unsaturated carboxylic acid having a melting point of 110 ° C. or higher can be used.

金属箔層112は、外部からリチウムイオン電池121の内部に水蒸気が浸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、エンボス成形性)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を用いる。   The metal foil layer 112 is a layer for preventing water vapor from entering the inside of the lithium ion battery 121 from the outside, and stabilizes pinholes and processability (pouching, embossing formability) of the metal foil layer alone. In order to have pinhole resistance, aluminum having a thickness of 15 μm or more is used.

また、ピンホールの発生を改善し、リチウムイオン電池の外装体のタイプをエンボスタイプとする場合、エンボス成形におけるクラックなどの発生のないものとするために、金属箔層112として用いるアルミニウムの材質を、鉄含有量が0.3〜9.0重量%、好ましくは0.7〜2.0重量%とすることが望ましい。   In addition, when the generation of pinholes is improved and the type of the outer package of the lithium ion battery is an embossed type, the material of aluminum used as the metal foil layer 112 is selected in order to prevent the occurrence of cracks in the embossing molding. It is desirable that the iron content is 0.3 to 9.0% by weight, preferably 0.7 to 2.0% by weight.

これによって、鉄を含有していないアルミニウムと比較して、アルミニウムの展延性がよく、外装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、包装材料をエンボス成形する時に側壁を容易に形成することができる。なお、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、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、包装材料として製袋性が悪くなる。   As a result, compared with aluminum that does not contain iron, aluminum has good spreadability, and the occurrence of pinholes due to bending as an exterior body is reduced, and the side wall can be easily formed when embossing the packaging material. it can. In addition, when the iron content is less than 0.3% by weight, effects such as prevention of pinholes and improvement of embossing formability are not observed, and the iron content of aluminum exceeds 9.0% by weight. In this case, the flexibility as aluminum is hindered, and the bag-making property as a packaging material is deteriorated.

また、冷間圧延で製造されるアルミニウムは焼きなまし(いわゆる焼鈍処理)条件でその柔軟性・腰の強さ・硬さが変化するが、本発明において用いるアルミニウムは焼きなましをしていない硬質処理品より、多少または完全に焼きなまし処理をした軟質傾向にあるアルミニウムがよい。   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 the present invention is harder than the non-annealed hard-treated product. Aluminum which tends to be soft with some or complete annealing is preferred.

基材層111は、延伸ポリエステルまたはナイロンフィルムを用いることができ、ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、共重合ポリエステル、ポリカーボネート等が挙げられる。またナイロンとしては、ポリアミド樹脂、すなわち、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン6とナイロン6,6との共重合体、ナイロン6,10、ポリメタキシリレンアジパミド(MXD6)等が挙げられる。   Stretched polyester or nylon film can be used for the base material layer 111, and examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, copolymer polyester, and polycarbonate. Examples of nylon include polyamide resin, that is, nylon 6, nylon 6,6, a copolymer of nylon 6 and nylon 6,6, nylon 6,10, polymetaxylylene adipamide (MXD6), and the like.

また、基材層111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、ポリエステルフィルム又はナイロンフィルムの他、異なる材質のフィルムを積層化することも可能である。   In addition, the base material layer 111 can be laminated with films of different materials in addition to a polyester film or a nylon film in order to improve pinhole resistance and insulation when used as a battery outer package.

なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
[実施例]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. Embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments are also included in the present invention. Included in the technical scope.
[Example]

本実施例は、ポリオレフィン層を構成するポリプロピレン層にプロピレン系エラストマー樹脂を混合した場合の高温度環境下におけるシール強度について評価したものである。   In this example, the seal strength in a high temperature environment when a propylene-based elastomer resin is mixed with the polypropylene layer constituting the polyolefin layer is evaluated.

まず、アルミニウムの両面に化成処理を施し、一方の化成処理面に、延伸ナイロンフィルムを2液硬化型ポリウレタン系接着剤を介してドライラミネート法により貼り合わせ、もう一方の化成処理面に溶融した酸変性ポリプロピレン樹脂(以下、PPaと略す)と溶融したポリプロピレン樹脂(以下、PPと略す)とを共押出しして積層し、延伸ナイロンフィルム(厚さ:25μm)/アルミニウム(厚さ:40μm)/PPa(厚さ:23μm)/PP(厚さ:23μm)からなる電気化学セル用包装材料を得た。   First, a chemical conversion treatment is performed on both surfaces of aluminum, and a stretched nylon film is bonded to one chemical conversion treatment surface by a dry laminating method via a two-component curable polyurethane adhesive, and then melted on the other chemical conversion treatment surface. A modified polypropylene resin (hereinafter abbreviated as PPa) and a molten polypropylene resin (hereinafter abbreviated as PP) are coextruded and laminated, and a stretched nylon film (thickness: 25 μm) / aluminum (thickness: 40 μm) / PPa A packaging material for an electrochemical cell consisting of (thickness: 23 μm) / PP (thickness: 23 μm) was obtained.

このとき、本発明1に係る電気化学セル用包装材料において、PPaにはプロピレン系エラストマー樹脂がPPaに対し20重量%添加されており、添加したプロピレン系エラストマー樹脂には融点が157℃のPN‐2060(三井化学株式会社製、ノティオ(登録商標))を用いた。また、PPにはプロピレン系エラストマー樹脂がPPaに対し30重量%添加されており、添加したプロピレン系エラストマー樹脂には融点が157℃のPN‐2060(三井化学株式会社製、ノティオ(登録商標))を用いた。   At this time, in the packaging material for an electrochemical cell according to the first aspect of the present invention, 20 wt% of propylene-based elastomer resin is added to PPa with respect to PPa, and the added propylene-based elastomer resin has a melting point of 157 ° C. 2060 (Mitsui Chemicals, Notio (registered trademark)) was used. In addition, 30% by weight of propylene-based elastomer resin is added to PP relative to PPa, and PN-2060 (Mitsui Chemicals, Notio (registered trademark)) having a melting point of 157 ° C. is added to the added propylene-based elastomer resin. Was used.

また、比較例1に係る電気化学セル用包装材料において、PPaにはプロピレン系エラストマー樹脂がPPaに対し20重量%添加されており、添加したプロピレン系エラストマー樹脂には融点が157℃のPN‐2060(三井化学株式会社製、ノティオ(登録商標))を用いた。また、PPにはプロピレン系エラストマー樹脂がPPaに対し20重量%添加されており、添加したプロピレン系エラストマー樹脂には融点が140℃のPN‐2070(三井化学株式会社製、ノティオ(登録商標))を用いた。   In addition, in the packaging material for an electrochemical cell according to Comparative Example 1, 20 wt% of propylene-based elastomer resin is added to PPa with respect to PPa, and PN-2060 having a melting point of 157 ° C. is added to the added propylene-based elastomer resin. (Mitsui Chemicals, Notio (registered trademark)) was used. In addition, 20% by weight of propylene-based elastomer resin is added to PP with respect to PPa, and the added propylene-based elastomer resin has a melting point of 140 ° C. PN-2070 (manufactured by Mitsui Chemicals, Notio (registered trademark)). Was used.

次に上記方法により作製した本発明1及び比較例1にかかる電気化学セル用包装材料を裁断して150mm×60mmの短冊片を2つ折りにし、PP側を重ね合わせてヒートシール(シール温度190℃、面圧1.0MPa、シール時間3.0秒)した。次に、二つ折りにした折り目と垂直に交差する方向に電気化学セル用包装材料を15mm巾にカットし、カットした試料を145℃環境下で保存した後、引張り機(島津製作所製、AGS−50D(商品名))により2枚の短冊片のシール部分を300mm/分の速度で引き離し、引き取り時の強度をシール強度として測定した。その結果を表1に示す。なお、単位はN/15mm巾である。表1に示すように、比較例1と比較して本発明1に係る包装材料は145℃の環境化においても高いシール強度を保っている。   Next, the packaging material for an electrochemical cell according to the present invention 1 and Comparative Example 1 produced by the above method is cut into two pieces of 150 mm × 60 mm strips, and the PP side is overlapped to heat seal (seal temperature 190 ° C. Surface pressure 1.0 MPa, sealing time 3.0 seconds). Next, the packaging material for electrochemical cells was cut to a width of 15 mm in a direction perpendicularly intersecting with the folded fold, and the cut sample was stored in a 145 ° C. environment, and then a tension machine (manufactured by Shimadzu Corporation, AGS- 50D (trade name)), the seal portions of the two strips were separated at a speed of 300 mm / min, and the strength at the time of taking was measured as the seal strength. The results are shown in Table 1. The unit is N / 15 mm width. As shown in Table 1, as compared with Comparative Example 1, the packaging material according to the present invention 1 maintains a high seal strength even in an environment at 145 ° C.

Figure 0005625697
Figure 0005625697

表1に示すように、比較例1と比較して本発明1に係る包装材料はヒートシール後の接着強度は145℃の環境化においても高いシール強度を保つことができた。この結果より、融点が150℃より高いプロピレン系エラストマー樹脂をポリプロピレン樹脂に添加して構成されるポリオレフィン層同士をヒートシールして形成された電気化学セル用包装容器は、150℃近傍の環境下においても周縁のヒートシール部が開口し難いことが確認された。   As shown in Table 1, as compared with Comparative Example 1, the packaging material according to the present invention 1 was able to maintain a high sealing strength even in an environment where the adhesive strength after heat sealing was 145 ° C. From this result, a packaging container for an electrochemical cell formed by heat-sealing polyolefin layers constituted by adding a propylene-based elastomer resin having a melting point higher than 150 ° C. to a polypropylene resin is an environment near 150 ° C. It was also confirmed that the peripheral heat seal part was difficult to open.

110 電気化学セル用包装材料
111、211 基材層
112、212 金属箔層
114 酸変性ポリオレフィン層
115、215 ポリオレフィン層
220 電気化学セル用包装容器(包装容器)
220s 周縁部
220a 蓋部
220b 収納部
221 リチウムイオン電池
222 リチウムイオン電池本体
224 金属端子
110 Packaging material for electrochemical cells 111, 211 Base material layer 112, 212 Metal foil layer 114 Acid-modified polyolefin layer 115, 215 Polyolefin layer
220 Packaging container for electrochemical cells (packaging container)
220s peripheral edge
220a lid
220b storage section
221 Lithium ion battery
222 Lithium ion battery body
224 Metal terminal

Claims (2)

基材層と、少なくとも片面に化成処理層を備えた金属箔層と、酸変性ポリオレフィン層と、ポリオレフィン層とが、少なくとも順次積層された電気化学セル用包装材料において、
前記ポリオレフィン層は融点が150℃より高いプロピレン系エラストマー樹脂をポリプロピレン樹脂に添加して構成され、
前記酸変性ポリオレフィン層は融点が150℃より高いプロピレン系エラストマー樹脂を酸変性ポリプロピレン樹脂に添加して構成され、
前記プロピレン系エラストマー樹脂が前記ポリプロピレン樹脂に対して3重量%以上30重量%以下混合され、
前記酸変性ポリオレフィン層と前記ポリオレフィン層とが溶融した前記酸変性ポリプロピレン樹脂と前記ポリプロピレン樹脂とを共押出しして積層されていることを特徴とする電気化学セル用包装材料。
In a packaging material for an electrochemical cell in which a base material layer, a metal foil layer provided with a chemical conversion treatment layer on at least one side, an acid-modified polyolefin layer, and a polyolefin layer are sequentially laminated,
The polyolefin layer is constituted by adding a propylene-based elastomer resin having a melting point higher than 150 ° C. to a polypropylene resin ,
The acid-modified polyolefin layer is constituted by adding a propylene-based elastomer resin having a melting point higher than 150 ° C. to the acid-modified polypropylene resin,
The propylene-based elastomer resin is mixed with 3 to 30% by weight with respect to the polypropylene resin,
A packaging material for an electrochemical cell, wherein the acid-modified polyolefin layer and the polyolefin layer are laminated by co-extrusion of the acid-modified polypropylene resin and the polypropylene resin, which are melted .
前記プロピレン系エラストマー樹脂が前記ポリプロピレン樹脂に対して3重量%以上30重量%以下混合されていることを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル用包装材料。   The packaging material for an electrochemical cell according to claim 1, wherein the propylene-based elastomer resin is mixed in an amount of 3 wt% to 30 wt% with respect to the polypropylene resin.
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