JP5626392B2 - Battery packaging materials - Google Patents

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Description

本発明は、電池内の圧力や温度の上昇が持続的に進行した場合であっても、安全性を確保できる電池用包装材料に関する。より詳細には、本発明は、140〜160℃の間で定められる設定温度に達するまでの間は開封せず、電池素子を密封した状態を維持でき、しかも前記設定温度に達した時点で迅速且つ穏やかに開封して、電池用包装材料の過剰な膨張と電池反応の暴走を抑制できる電池用包装材料に関する。   The present invention relates to a battery packaging material that can ensure safety even when the pressure or temperature in the battery continuously increases. More specifically, the present invention does not open until a set temperature determined between 140 and 160 ° C. is reached, the battery element can be maintained in a sealed state, and when the set temperature is reached, the battery element is quickly opened. The present invention also relates to a battery packaging material that can be gently opened to suppress excessive expansion of the battery packaging material and runaway battery reaction.

従来、様々なタイプの電池が開発されているが、あらゆる電池において、電極や電解質等の電池素子を封止するために包装材料が不可欠な部材になっている。従来、電池用包装として金属製の包装材料が多用されていたが、近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、パソコン、カメラ、携帯電話等の高性能化に伴い、電池には、多様な形状が要求されると共に、薄型化や軽量化が求められている。しかしながら、従来多用されていた金属製の電池用包装材料では、形状の多様化に追従することが困難であり、しかも軽量化にも限界があるという欠点がある。   Conventionally, various types of batteries have been developed. In any battery, a packaging material is an indispensable member for sealing battery elements such as electrodes and electrolytes. Conventionally, metal packaging materials have been widely used as battery packaging, but in recent years, with the increasing performance of electric vehicles, hybrid electric vehicles, personal computers, cameras, mobile phones, etc., batteries are required to have various shapes. At the same time, there is a demand for reduction in thickness and weight. However, metal battery packaging materials that have been widely used in the past have the disadvantages that it is difficult to follow the diversification of shapes and that there is a limit to weight reduction.

そこで、近年、多様な形状に加工が容易で、薄型化や軽量化を実現し得る電池用包装材料として、基材層/接着層/金属層/シーラント層が順次積層されたフィルム状の積層体が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このようなフィルム状の電池用包装材料では、シーラント層同士を対向させて周縁部をヒートシールにて熱溶着させることにより電池素子を封止できるように形成されている。   Therefore, in recent years, as a battery packaging material that can be easily processed into various shapes and can be reduced in thickness and weight, a film-like laminate in which a base layer / adhesive layer / metal layer / sealant layer are sequentially laminated. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Such a film-shaped battery packaging material is formed so that the battery element can be sealed by causing the sealant layers to face each other and heat-sealing the peripheral portion by heat sealing.

一方、電池は、電解質の種類によっては、可燃性ガスを発生し、圧力が上昇することがある。例えば、電池が高温に晒された場合には、電解液に使用されている有機溶剤が分解して可燃性ガスを発生して圧力の上昇を引き起こすことがある。また、電池は、過電圧による充電や過大電流での放電等により電池内の温度が持続的に上昇させ、電池反応の暴走を引き起こすことがある。   On the other hand, depending on the type of electrolyte, the battery may generate a combustible gas and the pressure may increase. For example, when the battery is exposed to a high temperature, the organic solvent used in the electrolytic solution may be decomposed to generate a combustible gas and cause an increase in pressure. In addition, the battery may continuously increase in temperature due to charging due to overvoltage or discharging due to excessive current, causing battery reaction to runaway.

フィルム状の電池用包装材料を使用した電池において、このような電池内の圧力や温度の上昇は、電池用包装材料を開裂させ、可燃性ガスの噴出による発火等を引き起こすことがある。更に、電池内の圧力や温度の上昇が持続的に進行し、電池用包装材料が過剰に膨張した状態で電池反応が暴走すると、電池の爆発を生じさせることもある。   In a battery using a film-like battery packaging material, such an increase in the pressure or temperature in the battery may cause the battery packaging material to be cleaved and cause ignition due to ejection of combustible gas. Further, if the pressure or temperature rises continuously in the battery and the battery reaction runs out of control when the battery packaging material is excessively expanded, the battery may explode.

従来、電池内の圧力が持続的に上昇した場合であっても、ヒートシール部の開裂や、ヒートシール部の手前で破断が生じるのを抑制できる電池用包装材料として、シーラント層又はそれに隣接する接着樹脂層の一方に、開裂時の応力がシーラント層同士の融着面の開裂時の応力よりも小さい開裂誘導部を有するものが報告されている(特許文献2参照)。しかしながら、特許文献2では、あくまで、電池内の圧力や温度の上昇が持続的に進行した状態になった時点で穏やかに開封できるように設計されているものではない。実際、特許文献2では、強い応力が加えられた際には、接着性を有する層同士の層間で開裂が進行する層間剥離、又は接着性を有する層の内部で亀裂が進行する凝集破壊が生じるように設計されている。電池内の圧力や温度の上昇した際に、層間剥離や凝集破壊によって電池が開封されると、可燃性ガスの急激な噴出により発火や爆発等の危険性が高まることが懸念される。   Conventionally, as a packaging material for a battery that can suppress the tearing of the heat seal part and the break before the heat seal part even when the pressure in the battery rises continuously, the sealant layer or adjacent thereto It has been reported that one of the adhesive resin layers has a cleavage inducing portion in which the stress at the time of cleavage is smaller than the stress at the time of cleavage of the fused surface between the sealant layers (see Patent Document 2). However, Patent Document 2 is not designed to be opened gently when the pressure or temperature in the battery has been continuously increased. In fact, in Patent Document 2, when a strong stress is applied, delamination in which cleavage proceeds between layers having adhesiveness, or cohesive failure in which cracks progress in an adhesive layer occurs. Designed to be If the battery is opened by delamination or cohesive failure when the pressure or temperature in the battery rises, there is a concern that the risk of ignition, explosion, or the like may increase due to a sudden ejection of combustible gas.

そのため、電池用包装材料には、電池内の圧力や温度の上昇が持続的に進行した際に安全性を確保するために、140〜160℃程度に達するまでの間は開裂せず、電池素子を密封した状態を維持することにより、可燃性ガスの急激な噴出による発火等を抑制しつつ、140〜160℃程度に達した時点で穏やかに開封して電池用包装材料内のガスを徐々に放出するように設計することが求められる。   Therefore, the battery packaging material is not cleaved until it reaches about 140 to 160 ° C. in order to ensure safety when the pressure or temperature rise in the battery continuously proceeds, and the battery element By maintaining the sealed state, the gas in the battery packaging material is gradually opened by gradually opening the gas when the temperature reaches about 140 to 160 ° C., while suppressing the ignition due to the sudden ejection of the combustible gas. It is required to be designed to release.

また、電池の種類や用途等によって、電池用包装材料の密封の維持から開封に誘導されるべき温度が異なるため、電池用包装材料は適用される電池に応じて、密封性と開封性を設計する必要がある。例えば、140℃に到達した時点で密封状態から開封状態に誘導させることが求められる電池があれば、160℃に到達した時点で密封状態から開封状態に誘導させることが求められる電池もある。そのため、従来技術では、密封の維持から開封に誘導されるべき温度に応じて個別に電池用包装材料の設計をせざるを得ないのが現状であり、140〜160℃の間で定められる設定温度で密封状態の維持から開封に誘導される電池用包装材料について、当該設定温度の違いに依らない共通の設計指針については明らかにされていない。   In addition, because the temperature that should be induced to open from the maintenance of the battery packaging material varies depending on the type and use of the battery, the battery packaging material is designed to have a sealing property and an opening property depending on the battery to be applied. There is a need to. For example, if there is a battery that is required to be induced from a sealed state to an opened state when reaching 140 ° C., there is a battery that is required to be induced from the sealed state to the opened state when reaching 160 ° C. Therefore, in the prior art, the current situation is that the battery packaging material must be individually designed according to the temperature to be guided from the maintenance of the sealing to the opening, and the setting determined between 140 and 160 ° C. Regarding battery packaging materials that are induced to open from maintaining a sealed state at a temperature, a common design guideline that does not depend on the difference in the set temperature is not disclosed.

特開2001−202927号公報JP 2001-202927 A 特開2012−203982号公報JP 2012-203982 A

本発明は、電池内の圧力や温度の上昇が持続的に進行した場合であっても、安全性を確保できる電池用包装材料を提供することを目的とする。より具体的には、本発明は、140〜160℃の間で定められる設定温度に達するまでの間は開裂せずに電池素子を密封した状態を維持でき、しかも前記設定温度に達した時点で迅速且つ穏やかに開封でき、電池用包装材料の過剰な膨張と電池反応の暴走を抑制できる電池用包装材料を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the battery packaging material which can ensure safety | security even when the raise in the pressure in a battery and temperature progresses continuously. More specifically, according to the present invention, the battery element can be maintained in a sealed state without being cleaved until reaching a set temperature determined between 140 and 160 ° C., and when the set temperature is reached. An object of the present invention is to provide a battery packaging material that can be opened quickly and gently, and that can suppress excessive expansion of the battery packaging material and runaway battery reaction.

本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意検討を行ったところ、少なくとも、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり、当該シーラント層は、金属層側に位置し、酸変性ポリオレフィンを含む第1シーラント層と、当該第1シーラント層上に積層され最内層に位置し、ポリオレフィンを含む第2シーラント層を有し、且つ当該第1シーラント層及び第2シーラント層の融点が所定の関係を充足する電池用包装材料は、140〜160℃の間で定められた設定温度T℃まで昇温した際に、T℃に到達するまでは、前記金属層と第1シーラント層の界面の少なくとも一部が剥離するが、第1シーラント層と第2シーラント層によって電池素子が密封されている状態を保持でき、しかも、T℃到達後は迅速に前記金属層から剥離した部分のシーラント層にピンホール等の微細な開裂を生じさせて穏やかに開封できることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて更に検討を重ねることにより完成したものである。   The inventors of the present invention made extensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and consisted of at least a base material layer, an adhesive layer, a metal layer, and a sealant layer in this order, and the sealant layer is a metal layer. A first sealant layer containing acid-modified polyolefin located on the side, a second sealant layer laminated on the first sealant layer and located in the innermost layer and containing polyolefin, and the first sealant layer and the first sealant layer The battery packaging material in which the melting points of the two sealant layers satisfy a predetermined relationship is the metal layer until the temperature reaches T ° C. when the temperature is raised to a set temperature T ° C. determined between 140 ° C. and 160 ° C. At least a part of the interface between the first sealant layer and the first sealant layer is peeled off, but the battery element can be kept sealed by the first sealant layer and the second sealant layer, and promptly before the temperature reaches T ° C. It found that can open gently cause fine cleavage of pinholes in the sealant layer of the release portion from the metal layer. The present invention has been completed by further studies based on such knowledge.

即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1. 140〜160℃の間で定められた設定温度T℃まで昇温した際にT℃に到達するまでは包装材料が開封せず、T℃到達後は迅速に包装材料が開封するように設定された電池に使用される電池用包装材料であって、
少なくとも、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり、
前記シーラント層は、金属層側に位置し、酸変性ポリオレフィンを含む第1シーラント層と、当該第1シーラント層上に積層され最内層に位置し、ポリオレフィンを含む第2シーラント層を有し、
前記第1シーラント層及び第2シーラント層が下記式(1)及び(2)
−10≦T1−T≦−5 (1)
−5≦T2−T≦5 (2)
1:前記第1シーラント層の融点(℃)
2:前記第2シーラント層の融点(℃)
を充足することを特徴とする、電池用包装材料。
項2. 前記第1シーラント層に含まれる酸性ポリオレフィンが、構成モノマーとして少なくともプロピレンを含む、項1に記載の電池用包装材料。
項3. 前記第2シーラント層に含まれるポリオレフィンが、構成モノマーとして少なくともプロピレンを含む、項1又は2に記載の電池用包装材料。
項4. 前記第1シーラント層の厚みが5〜40μmであり、前記第2シーラント層の厚みが5〜40μmである、項1〜3のいずれかに記載の電池用包装材料。
項5. 前記金属層が、アルミニウム箔である、項1〜4のいずれかに記載の電池用包装材料。
項6. 前記第1シーラント層及び前記第2シーラント層の少なくとも一方がスリップ剤を含む、項1〜5のいずれかに記載の電池用包装材料。
項7. 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、項1〜6のいずれかに記載の電池用包装材料内に収容されている、電池。
項8. 電池用包装材料に形成されるシーラント層に使用される樹脂成分をスクリーニングする方法であって、
前記電池用包装材料が、140〜160℃の間で定められた設定温度T℃まで昇温した際にT℃に到達するまでは包装材料が開封せず、T℃到達後は迅速に包装材料が開封するように設定された電池に使用されるものであり、
前記電池用包装材料が、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり、且つ前記シーラント層は、金属層側に位置する第1シーラント層と、当該第1シーラント層上に積層され最内層に位置する第2シーラント層を有するものであり、
前記第1シーラント層を形成する樹脂成分として少なくとも酸変性ポリオレフィンを選定し、前記第2シーラント層を形成する樹脂成分として少なくともポリオレフィンを選定し、且つ第1シーラント層及び第2シーラント層が下記式(1)及び(2)
−10≦T1−T≦−5 (1)
−5≦T2−T≦5 (2)
1:前記第1シーラント層の融点(℃)
2:前記第2シーラント層の融点(℃)
を充足するように、第1シーラント層及び第2シーラント層を形成する樹脂成分を選択することを特徴とする、前記スクリーニング方法。
That is, this invention provides the invention of the aspect hung up below.
Item 1. When the temperature is raised to a set temperature T ° C determined between 140 ° C and 160 ° C, the packaging material is not opened until the temperature reaches T ° C. After reaching T ° C, the packaging material is opened quickly. A battery packaging material used for a battery,
It consists of a laminate having at least a base material layer, an adhesive layer, a metal layer, and a sealant layer in this order,
The sealant layer is located on the metal layer side, and has a first sealant layer containing acid-modified polyolefin, and a second sealant layer containing polyolefin on the innermost layer laminated on the first sealant layer,
The first sealant layer and the second sealant layer are represented by the following formulas (1) and (2):
−10 ≦ T 1 −T ≦ −5 (1)
−5 ≦ T 2 −T ≦ 5 (2)
T 1 : Melting point (° C.) of the first sealant layer
T 2 : Melting point (° C.) of the second sealant layer
A battery packaging material characterized by satisfying
Item 2. Item 2. The battery packaging material according to Item 1, wherein the acidic polyolefin contained in the first sealant layer contains at least propylene as a constituent monomer.
Item 3. Item 3. The battery packaging material according to Item 1 or 2, wherein the polyolefin contained in the second sealant layer contains at least propylene as a constituent monomer.
Item 4. Item 4. The battery packaging material according to any one of Items 1 to 3, wherein the first sealant layer has a thickness of 5 to 40 µm, and the second sealant layer has a thickness of 5 to 40 µm.
Item 5. Item 5. The battery packaging material according to any one of Items 1 to 4, wherein the metal layer is an aluminum foil.
Item 6. Item 6. The battery packaging material according to any one of Items 1 to 5, wherein at least one of the first sealant layer and the second sealant layer contains a slip agent.
Item 7. Item 7. A battery in which a battery element including at least a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte is accommodated in the battery packaging material according to any one of Items 1 to 6.
Item 8. A method for screening a resin component used in a sealant layer formed on a battery packaging material,
When the battery packaging material is heated to a set temperature T ° C. determined between 140 ° C. and 160 ° C., the packaging material is not opened until the temperature reaches T ° C. After the temperature reaches T ° C., the packaging material is quickly opened. Used for batteries set to open,
The battery packaging material comprises a laminate having a base layer, an adhesive layer, a metal layer, and a sealant layer in this order, and the sealant layer includes a first sealant layer located on the metal layer side, and the first sealant layer. A second sealant layer that is laminated on the sealant layer and located in the innermost layer;
At least acid-modified polyolefin is selected as the resin component forming the first sealant layer, at least polyolefin is selected as the resin component forming the second sealant layer, and the first sealant layer and the second sealant layer are represented by the following formula ( 1) and (2)
−10 ≦ T 1 −T ≦ −5 (1)
−5 ≦ T 2 −T ≦ 5 (2)
T 1 : Melting point (° C.) of the first sealant layer
T 2 : Melting point (° C.) of the second sealant layer
The screening method is characterized in that the resin component forming the first sealant layer and the second sealant layer is selected so as to satisfy the above.

本発明の電池用包装材料は、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり、当該シーラント層は、金属層側に位置し、酸変性ポリオレフィンを含む第1シーラント層と、当該第1シーラント層上に積層され最内層に位置し、ポリオレフィンを含む第2シーラント層を有し、且つ当該第1シーラント層及び第2シーラント層の融点が所定の関係を充足することを特徴とする。本発明の電池用包装材料は、このような特定の構成を採用することによって、140〜160℃の間で定められた設定温度T℃まで昇温すると、T℃に到達するまでは、前記金属層と第1シーラント層の界面の少なくとも一部が剥離するが、シーラント層が袋状になって電池素子が密封された状態を維持できる。しかも、本発明の電池用包装材料は、前記設定温度T℃に到達後には迅速に、前記金属層から剥離した部分のシーラント層にピンホール等の微細な開裂を生じさせて穏やかな条件で開封状態にすることができる。このように、本発明の電池用包装材料は、140〜160℃の間で定められる設定温度に達するまでの間は開裂せず、電池素子を密封した状態を維持でき、しかも前記設定温度に達した時点で迅速かつ穏やかに開封できるので、電池内の圧力や温度の上昇が持続的に進行した場合であっても、電池用包装材料の過剰な膨張と電池反応の暴走を抑制でき、安全性が確保される。   The battery packaging material of the present invention comprises a laminate having a base material layer, an adhesive layer, a metal layer, and a sealant layer in this order. The sealant layer is located on the metal layer side and includes a first acid-modified polyolefin. A sealant layer and a second sealant layer that is laminated on the first sealant layer and is positioned as the innermost layer and containing polyolefin, and the melting points of the first sealant layer and the second sealant layer satisfy a predetermined relationship. It is characterized by that. When the battery packaging material of the present invention is heated to a set temperature T ° C. determined between 140 ° C. and 160 ° C. by adopting such a specific configuration, the metal packaging material until the temperature reaches T ° C. Although at least a part of the interface between the layer and the first sealant layer is peeled off, the battery element can be maintained in a sealed state by forming the sealant layer in a bag shape. In addition, the battery packaging material of the present invention can be opened under mild conditions by causing minute cracks such as pinholes in the sealant layer separated from the metal layer immediately after reaching the set temperature T ° C. Can be in a state. Thus, the battery packaging material of the present invention does not cleave until reaching a set temperature determined between 140 and 160 ° C., can maintain the battery element in a sealed state, and reaches the set temperature. Can be opened quickly and gently, even if the pressure or temperature rises continuously in the battery, excessive expansion of the battery packaging material and runaway battery reaction can be suppressed. Is secured.

本発明の電池用包装材料の断面構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cross-section of the packaging material for batteries of this invention. 本発明の電池用包装材料2枚をヒートシールして密封空間を形成した状態(A)、これを140〜160℃の間で定められた設定温度T℃まで昇温した際に設定温度T℃到達前までの状態(B)、及び設定温度T℃到達後の状態(C)について、一方の側面の断面図(左端がヒートシールされており、右側部分は省略)である。A state (A) in which two battery packaging materials of the present invention are heat-sealed to form a sealed space, and when the temperature is raised to a set temperature T ° C. determined between 140 ° C. and 160 ° C., the set temperature T ° C. It is sectional drawing (the left end is heat-sealed and the right side part is abbreviate | omitted) of one side about the state (B) before reaching | attainment, and the state (C) after reaching preset temperature T degreeC. 従来の電池用包装材料2枚をヒートシールして密封空間を形成し、140〜160℃の間で定められた設定温度T℃まで加熱した際に生じる開裂状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cleaved state which arises when two conventional packaging materials for batteries are heat-sealed to form a sealed space and heated to a set temperature T ° C determined between 140 ° C and 160 ° C.

A.電池用包装材料
本発明の電池用包装材料は、140〜160℃の間で定められた設定温度T℃まで昇温した際にT℃に到達するまでは包装材料が開封せず、T℃到達後は迅速に包装材料が開封するように設定された電池に使用される電池用包装材料であって;少なくとも、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり;前記シーラント層は、金属層側に位置し、酸変性ポリオレフィンを含む第1シーラント層と、当該第1シーラント層上に積層され最内層に位置し、ポリオレフィンを含む第2シーラント層を有し;且つ、前記第1シーラント層及び第2シーラント層の融点が所定の関係を充足することを特徴とする。以下、本発明の電池用包装材料について詳述する。
A. Battery packaging material The battery packaging material of the present invention does not open until the temperature reaches T ° C. when the temperature is raised to a set temperature T ° C. determined between 140 ° C. and 160 ° C., and reaches T ° C. The latter is a battery packaging material used for a battery set so that the packaging material can be quickly opened; it comprises at least a laminate having a base layer, an adhesive layer, a metal layer, and a sealant layer in this order. The sealant layer is located on the metal layer side, and includes a first sealant layer containing acid-modified polyolefin, and a second sealant layer laminated on the first sealant layer and located in the innermost layer and containing polyolefin; In addition, the melting points of the first sealant layer and the second sealant layer satisfy a predetermined relationship. Hereinafter, the battery packaging material of the present invention will be described in detail.

1.電池用包装材料の積層構造
電池用包装材料は、図1に示すように、少なくとも、基材層1、接着層2、金属層3、及びシーラント層4をこの順に有する積層体からなり、前記シーラント層4は、金属層側に位置する第1シーラント層4aと、当該第1シーラント層上に積層され最内層に位置する第2シーラント層4bを有する。即ち、本発明の電池用包装材料は、基材層1、接着層2、金属層3、第1シーラント層4a、及び第2シーラント層4bをこの順に有する積層体からなり、基材層1が最外層になり、第2シーラント層4bが最内層になる。電池の組み立て時に、電池素子の周縁に位置する第2シーラント層4b同士を接面させて熱溶着することにより電池素子が密封され、電池素子が封止される。
1. As shown in FIG. 1, the battery packaging material comprises a laminate having at least a base material layer 1, an adhesive layer 2, a metal layer 3, and a sealant layer 4 in this order, and the sealant. The layer 4 has the 1st sealant layer 4a located in the metal layer side, and the 2nd sealant layer 4b laminated | stacked on the said 1st sealant layer and located in the innermost layer. That is, the battery packaging material of the present invention is composed of a laminate having the base layer 1, the adhesive layer 2, the metal layer 3, the first sealant layer 4a, and the second sealant layer 4b in this order. It becomes the outermost layer, and the second sealant layer 4b becomes the innermost layer. When assembling the battery, the second sealant layers 4b located on the periphery of the battery element are brought into contact with each other and thermally welded to seal the battery element, thereby sealing the battery element.

2.電池用包装材料の開封機序
本発明の電池用包装材料は、140〜160℃の間で定められた設定温度T℃に到達するまでの密封性と当該設定温度T℃到達後の速やかで穏やかな開封性を備えている。図2を用いて、本発明の電池用包装材料の開封機序の一例を説明する。図2のAには、本発明の電池用包装材料2枚に電池素子を封入した際の一方の側面の断面図を示している。図2のAでは、2枚の電池用包装材料のシーラント層4同士の縁部がヒートシールされ密封空間を形成している。当該密封空間に電池素子が収容されるが、図2では電池素子については省略する。図2のAの状態から、140〜160℃の間で定められた設定温度T℃まで昇温すると、図2のBに示すように、金属層3とシーラント層4の界面の少なくとも一部が剥離するが、シーラント層4が袋状(内袋状)になって電池素子が密封された状態を維持する。そして、前記設定温度T℃に到達すると、図2のCに示す状態に迅速に移行し、金属層3から剥離したシーラント層4の領域にピンホール等の微細な開裂(図2中の符号10で示す)が生じて穏やかな条件で開封状態になる。
2. Opening mechanism of battery packaging material The battery packaging material of the present invention has a sealing property until reaching a set temperature T ° C defined between 140 ° C and 160 ° C, and a quick and gentle after reaching the set temperature T ° C. It has a good openability. An example of the opening mechanism of the battery packaging material of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2A shows a cross-sectional view of one side when a battery element is sealed in two battery packaging materials of the present invention. In FIG. 2A, the edges of the two sealant layers 4 of the battery packaging material are heat-sealed to form a sealed space. Although the battery element is accommodated in the sealed space, the battery element is omitted in FIG. When the temperature is raised from the state of A in FIG. 2 to a set temperature T ° C. determined between 140 and 160 ° C., at least a part of the interface between the metal layer 3 and the sealant layer 4 is formed as shown in B of FIG. Although peeled off, the sealant layer 4 is formed in a bag shape (inner bag shape), and the battery element is kept sealed. When the temperature reaches the set temperature T ° C., the state quickly shifts to the state shown in FIG. 2C, and fine cracks (symbol 10 in FIG. 2) are generated in the region of the sealant layer 4 peeled from the metal layer 3. Will be opened under mild conditions.

一方、従来の電池用包装材料では、前記設定温度T℃到達後に迅速に開封されず発火や爆発する場合や、前記設定温度T℃到達前又は到達後に迅速に開封されるが、密封状態から開封状態に急激に移行し、可燃性ガスや電解液の急激な噴出を引き起こす場合がある。この密封状態から開封状態への急激な移行は、界面剥離、凝集剥離、又は層間剥離のいずれかの剥離状態になることに起因する。ここで、界面剥離とは、シーラント層同士のヒートシール界面において開裂が進行する剥離状態を指し、その模式図の一例を図3のAに示す。また、凝集剥離とは、シーラント層の内部で開裂が進行する剥離状態を指し、その模式図の一例を図3のBに示す。また、層間剥離とは、シーラント層が根切れした後に層と層の間(シーラント層内の層間、又は金属層とシーラント層の層間)で開裂が進行する剥離状態を指し、その模式図の一例を図3のCに示す。なお、「根切れ」とは、ヒートシール部分の内縁にてシーラント層が破断されることをいう。本発明の電池用包装材料は、このような界面剥離、凝集剥離、又は層間剥離を生じて急激な開封状態に移行させることがないため、従来の電池用包装材料に比して、電池内の圧力や温度の上昇が持続的に進行した際の安全性に優れている。   On the other hand, conventional battery packaging materials are opened quickly after reaching the set temperature T.degree. C., without being opened quickly, or ignited or exploding, or immediately before or after reaching the set temperature T.degree. There is a case where the state rapidly changes and a flammable gas or an electrolytic solution is suddenly ejected. This abrupt transition from the sealed state to the unsealed state is caused by the transition to any one of interface peeling, cohesive peeling, and delamination. Here, interfacial peeling refers to a peeling state in which cleavage proceeds at the heat seal interface between the sealant layers, and an example of the schematic diagram is shown in FIG. Moreover, cohesive peeling refers to the peeling state in which the cleavage proceeds inside the sealant layer, and an example of the schematic diagram is shown in FIG. In addition, delamination refers to a delamination state in which cleavage progresses between layers (layers within a sealant layer or between a metal layer and a sealant layer) after the sealant layer is broken, and an example of a schematic diagram thereof Is shown in FIG. The “root break” means that the sealant layer is broken at the inner edge of the heat seal portion. Since the battery packaging material of the present invention does not cause such interfacial peeling, cohesive peeling, or delamination to shift to an abrupt opening state, the battery packaging material in the battery has a higher capacity than conventional battery packaging materials. Excellent safety when pressure and temperature rise continuously.

3.電池用包装材料を形成する各層の組成
[基材層1]
本発明の電池用包装材料において、基材層1は最外層を形成する層である。基材層1を形成する素材については、絶縁性を備えるものであることを限度として特に制限されるものではない。基材層1を形成する素材としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、エポキシ、アクリル、フッ素樹脂、ポリウレタン、珪素樹脂、フェノール、ポリエーテルイミド、ポリイミド、及びこれらの混合物や共重合物等が挙げられる。
3. Composition of each layer forming base material for battery [base material layer 1]
In the battery packaging material of the present invention, the base material layer 1 is a layer forming the outermost layer. The material for forming the base material layer 1 is not particularly limited as long as it has insulating properties. Examples of the material for forming the base material layer 1 include polyester, polyamide, epoxy, acrylic, fluororesin, polyurethane, silicon resin, phenol, polyetherimide, polyimide, and a mixture or copolymer thereof.

前記ポリエステルとしては、具体的には、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、ポリエチレンイソフタレート、ポリカーボネート、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル等が挙げられる。また、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてエチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル(以下、ポリエチレン(テレフタレート/イソフタレート)にならって略す)、ポリエチレン(テレフタレート/イソフタレート)、ポリエチレン(テレフタレート/アジペート)、ポリエチレン(テレフタレート/ナトリウムスルホイソフタレート)、ポリエチレン(テレフタレート/ナトリウムイソフタレート)、ポリエチレン(テレフタレート/フェニル−ジカルボキシレート)、ポリエチレン(テレフタレート/デカンジカルボキシレート)等が挙げられる。また、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてブチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル(以下、ポリブチレン(テレフタレート/イソフタレート)にならって略す)、ポリブチレン(テレフタレート/アジペート)、ポリブチレン(テレフタレート/セバケート)、ポリブチレン(テレフタレート/デカンジカルボキシレート)、ポリブチレンナフタレート等が挙げられる。これらのポリエステルは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。ポリエステルは、耐電解液性に優れ、電解液の付着に対して白化等が発生し難いという利点があり、基材層1の形成素材として好適に使用される。   Specific examples of the polyester include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polyethylene isophthalate, polycarbonate, copolymerized polyester mainly composed of ethylene terephthalate, and repeating units of butylene terephthalate. Copolyester etc. mainly composed of The copolymer polyester mainly composed of ethylene terephthalate is a copolymer polyester that polymerizes with ethylene isophthalate mainly composed of ethylene terephthalate (hereinafter, polyethylene (terephthalate / isophthalate)). Abbreviated), polyethylene (terephthalate / isophthalate), polyethylene (terephthalate / adipate), polyethylene (terephthalate / sodium sulfoisophthalate), polyethylene (terephthalate / sodium isophthalate), polyethylene (terephthalate / phenyl-dicarboxylate) And polyethylene (terephthalate / decanedicarboxylate). In addition, as a copolymer polyester mainly composed of butylene terephthalate as a repeating unit, specifically, a copolymer polyester that polymerizes with butylene isophthalate having butylene terephthalate as a repeating unit (hereinafter referred to as polybutylene (terephthalate / isophthalate)). For example), polybutylene (terephthalate / adipate), polybutylene (terephthalate / sebacate), polybutylene (terephthalate / decanedicarboxylate), polybutylene naphthalate and the like. These polyesters may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Polyester has the advantage of being excellent in electrolytic solution resistance and less likely to cause whitening due to the adhesion of the electrolytic solution, and is suitably used as a material for forming the base material layer 1.

また、前記ポリアミドとしては、具体的には、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン12、ナイロン46、ナイロン6とナイロン6,6との共重合体等の脂肪族系ポリアミド;テレフタル酸及び/又はイソフタル酸に由来する構成単位を含むナイロン6I、ナイロン6T、ナイロン6IT、ナイロン6I6T(Iはイソフタル酸、Tはテレフタル酸を表す)等のヘキサメチレンジアミン−イソフタル酸−テレフタル酸共重合ポリアミド、ポリメタキシリレンアジパミド(MXD6)等の芳香族を含むポリアミド;ポリアミノメチルシクロヘキシルアジパミド(PACM6)等の脂環系ポリアミド;さらにラクタム成分や、4,4’−ジフェニルメタン−ジイソシアネート等のイソシアネート成分を共重合させたポリアミド、共重合ポリアミドとポリエステルやポリアルキレンエーテルグリコールとの共重合体であるポリエステルアミド共重合体やポリエーテルエステルアミド共重合体;これらの共重合体等が挙げられる。これらのポリアミドは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。延伸ポリアミドフィルムは延伸性に優れており、成形時の基材層1の樹脂割れによる白化の発生を防ぐことができ、基材層1の形成素材として好適に使用される。   Specific examples of the polyamides include aliphatic polyamides such as nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 12, nylon 46, and a copolymer of nylon 6 and nylon 6,6; terephthalic acid and / or Or hexamethylenediamine-isophthalic acid-terephthalic acid copolymerized polyamide, polymer, such as nylon 6I, nylon 6T, nylon 6IT, nylon 6I6T (I represents isophthalic acid, T represents terephthalic acid) containing structural units derived from isophthalic acid Polyamides containing aromatics such as taxylylene adipamide (MXD6); Alicyclic polyamides such as polyaminomethylcyclohexyl adipamide (PACM6); and isocyanate components such as lactam components and 4,4′-diphenylmethane-diisocyanate Copolymerized polyamide, Polyester amide copolymer and polyether ester amide copolymer is a copolymer of polymerized polyamide and polyester and polyalkylene ether glycol; copolymers thereof, and the like. These polyamides may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The stretched polyamide film is excellent in stretchability, can prevent whitening due to resin cracking of the base material layer 1 during molding, and is suitably used as a material for forming the base material layer 1.

基材層1は、1軸又は2軸延伸された樹脂フィルムで形成されていてもよく、また未延伸の樹脂フィルムで形成してもよい。中でも、1軸又は2軸延伸された樹脂フィルム、とりわけ2軸延伸された樹脂フィルムは、配向結晶化することにより耐熱性が向上しているので、基材層1として好適に使用される。   The base material layer 1 may be formed of a uniaxially or biaxially stretched resin film, or may be formed of an unstretched resin film. Among them, a uniaxially or biaxially stretched resin film, in particular, a biaxially stretched resin film has improved heat resistance by orientation crystallization, and thus is suitably used as the base material layer 1.

これらの中でも、基材層1を形成する樹脂フィルムとして、好ましくはナイロン、ポリエステル、更に好ましくは2軸延伸ナイロン、2軸延伸ポリエステル、特に好ましくは2軸延伸ナイロンが挙げられる。   Among these, as a resin film which forms the base material layer 1, Preferably nylon and polyester, More preferably, biaxially stretched nylon, biaxially stretched polyester, Most preferably, biaxially stretched nylon is mentioned.

基材層1は、耐ピンホール性及び電池の包装体とした時の絶縁性を向上させるために、異なる素材の樹脂フィルムを積層化することも可能である。具体的には、ポリエステルフィルムとナイロンフィルムとを積層させた多層構造や、2軸延伸ポリエステルと2軸延伸ナイロンとを積層させた多層構造等が挙げられる。基材層1を多層構造にする場合、各樹脂フィルムは接着剤を介して接着してもよく、また接着剤を介さず直接積層させてもよい。接着剤を介さず接着させる場合には、例えば、共押出し法、サンドラミ法、サーマルラミネート法等の熱溶融状態で接着させる方法が挙げられる。また、接着剤を介して接着させる場合、使用する接着剤は、2液硬化型接着剤であってもよく、また1液硬化型接着剤であってもよい。更に、接着剤の接着機構についても、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型、UVやEBなどの電子線硬化型等のいずれであってもよい。接着剤の成分としてポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、アミノ樹脂、ゴム、シリコン系樹脂が挙げられる。   The base material layer 1 can also be laminated with resin films of different materials in order to improve pinhole resistance and insulation when used as a battery package. Specific examples include a multilayer structure in which a polyester film and a nylon film are laminated, and a multilayer structure in which a biaxially stretched polyester and a biaxially stretched nylon are laminated. When making the base material layer 1 into a multilayer structure, each resin film may be adhere | attached through an adhesive agent, and may be laminated | stacked directly without an adhesive agent. In the case of bonding without using an adhesive, for example, a method of bonding in a hot melt state such as a co-extrusion method, a sand lamination method, or a thermal laminating method can be mentioned. Moreover, when making it adhere | attach through an adhesive agent, the adhesive agent to be used may be a two-component curable adhesive, or a one-component curable adhesive. Further, the bonding mechanism of the adhesive is not particularly limited, and may be any of a chemical reaction type, a solvent volatilization type, a heat melting type, a hot pressure type, an electron beam curing type such as UV and EB, and the like. As an adhesive component, polyester resin, polyether resin, polyurethane resin, epoxy resin, phenol resin resin, polyamide resin, polyolefin resin, polyvinyl acetate resin, cellulose resin, (meth) acrylic resin Resins, polyimide resins, amino resins, rubbers, and silicon resins can be used.

基材層1には、成形性を向上させるために低摩擦化させておいてもよい。基材層1を低摩擦化させる場合、その表面の摩擦係数については特に制限されないが、例えば1.0以下が挙げられる。基材層1を低摩擦化するには、例えば、マット処理、スリップ剤の薄膜層の形成、これらの組み合わせ等が挙げられる。   The base material layer 1 may be reduced in friction in order to improve moldability. In the case of reducing the friction of the base material layer 1, the friction coefficient of the surface is not particularly limited, but for example, 1.0 or less can be mentioned. In order to reduce the friction of the base material layer 1, for example, mat treatment, formation of a thin film layer of a slip agent, a combination thereof, and the like can be given.

前記マット処理としては、予め基材層1にマット化剤を添加し表面に凹凸を形成したり、エンボスロールによる加熱や加圧による転写法や、表面を乾式又は湿式ブラスト法やヤスリで機械的に荒らす方法が挙げられる。マット化剤としては、例えば、粒径が0.5nm〜5μm程度の微粒子が挙げられる。マット化剤の材質については、特に制限されないが、例えば、金属、金属酸化物、無機物、有機物等が挙げられる。また、マット化剤の形状についても、特に制限されないが、例えば、球状、繊維状、板状、不定形、バルーン状等が挙げられる。マット化剤として、具体的には、はタルク,シリカ,グラファイト、カオリン、モンモリロイド、モンモリロナイト、合成マイカ、ハイドロタルサイト、シリカゲル、ゼオライト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛,酸化マグネシウム,酸化アルミニウム,酸化ネオジウム,酸化アンチモン、酸化チタン、酸化セリウム、硫酸カルシウム,硫酸バリウム、炭酸カルシウム,ケイ酸カルシウム、炭酸リチウム、安息香酸カルシウム,シュウ酸カルシウム,ステアリン酸マグネシウム、アルミナ、カーボンブラック、カーボンナノチューブ類、高融点ナイロン、架橋アクリル、架橋スチレン、架橋ポリエチレン、ベンゾグアナミン、金、アルミニウム、銅、ニッケル等が挙げられる。これらのマット化剤は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらのマット化剤の中でも、分散安定性やコスト等の観点から、好ましくはりシリカ、硫酸バリウム、酸化チタンが挙げられる。また、マット化剤には、表麺に絶縁処理、高分散性処理等の各種表面処理を施しておいてもよい。   As the matting treatment, a matting agent is added to the base material layer 1 in advance to form irregularities on the surface, a transfer method by heating or pressurizing with an embossing roll, a surface is mechanically dry or wet blasting or filed. The method of ruining is mentioned. Examples of the matting agent include fine particles having a particle size of about 0.5 nm to 5 μm. The material of the matting agent is not particularly limited, and examples thereof include metals, metal oxides, inorganic substances, and organic substances. The shape of the matting agent is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape, a fiber shape, a plate shape, an indeterminate shape, and a balloon shape. As a matting agent, specifically, talc, silica, graphite, kaolin, montmorilloid, montmorillonite, synthetic mica, hydrotalcite, silica gel, zeolite, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc oxide, magnesium oxide, oxidation Aluminum, neodymium oxide, antimony oxide, titanium oxide, cerium oxide, calcium sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, calcium silicate, lithium carbonate, calcium benzoate, calcium oxalate, magnesium stearate, alumina, carbon black, carbon nanotubes , High melting point nylon, crosslinked acrylic, crosslinked styrene, crosslinked polyethylene, benzoguanamine, gold, aluminum, copper, nickel and the like. These matting agents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Among these matting agents, silica, barium sulfate, and titanium oxide are preferable from the viewpoint of dispersion stability and cost. The matting agent may be subjected to various surface treatments such as insulation treatment and high dispersibility treatment on the surface noodles.

前記スリップ剤の薄膜層は、基材層1上にスリップ剤をブリードアウトにより表面に析出させて薄層を形成させる方法や、基材層1にスリップ剤を積層することで形成できる。スリップ剤としては、特に制限されないが、例えば、後述の第1シーラント層で例示したものが挙げられる。   The slip agent thin film layer can be formed by depositing a slip agent on the surface of the base material layer 1 by bleeding out to form a thin layer, or by laminating the slip agent on the base material layer 1. Although it does not restrict | limit especially as a slip agent, For example, what was illustrated by the below-mentioned 1st sealant layer is mentioned.

基材層1の厚さは、例えば、10〜50μm、好ましくは15〜30μmが挙げられる。   As for the thickness of the base material layer 1, 10-50 micrometers is mentioned, for example, Preferably 15-30 micrometers is mentioned.

[接着層2]
本発明の電池用包装材料において、接着層2は、基材層1と金属層3とを接着させるために設けられる層である。
[Adhesive layer 2]
In the battery packaging material of the present invention, the adhesive layer 2 is a layer provided for bonding the base material layer 1 and the metal layer 3 together.

接着層2は、基材層1と金属層3とを接着可能である接着剤によって形成される。接着層2の形成に使用される接着剤は、2液硬化型接着剤であってもよく、また1液硬化型接着剤であってもよい。更に、接着層2の形成に使用される接着剤の接着機構についても、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれであってもよい。   The adhesive layer 2 is formed of an adhesive capable of adhering the base material layer 1 and the metal layer 3. The adhesive used for forming the adhesive layer 2 may be a two-component curable adhesive or a one-component curable adhesive. Further, the adhesive mechanism of the adhesive used for forming the adhesive layer 2 is not particularly limited, and may be any of a chemical reaction type, a solvent volatilization type, a heat melting type, and a hot pressure type.

接着層2の形成に使用できる接着剤の樹脂成分としては、具体的には、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、ポリエチレンイソフタレート、ポリカーボネート、共重合ポリエステル等のポリエステル系樹脂;ポリエーテル系接着剤;ポリウレタン系接着剤;エポキシ系樹脂;フェノール樹脂系樹脂;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、共重合ポリアミド等のポリアミド系樹脂;ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィン、金属変性ポリオレフィン等のポリオレフィン系樹脂;ポリ酢酸ビニル系樹脂;セルロース系接着剤;(メタ)アクリル系樹脂;ポリイミド系樹脂;尿素樹脂、メラミン樹脂等のアミノ樹脂;クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム等のゴム;シリコーン系樹脂;ふっ化エチレンプロピレン共重合体等が挙げられる。これらの接着剤成分は1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。2種以上の接着剤成分の組み合わせ態様については、特に制限されないが、例えば、その接着剤成分として、ポリアミドと酸変性ポリオレフィンとの混合樹脂、ポリアミドと金属変性ポリオレフィンとの混合樹脂、ポリアミドとポリエステル、ポリエステルと酸変性ポリオレフィンとの混合樹脂、ポリエステルと金属変性ポリオレフィンとの混合樹脂等が挙げられる。これらの中でも、展延性、高湿度条件下における耐久性や応変抑制作用、ヒートシール時の熱劣化抑制作用等が優れ、基材層1と金属層2との間のラミネーション強度の低下を抑えてデラミネーションの発生を効果的に抑制するという観点から、好ましくはポリウレタン系2液硬化型接着剤;ポリアミド、ポリエステル、又はこれらと変性ポリオレフィンとのブレンド樹脂が挙げられる。   Specific examples of the resin component of the adhesive that can be used to form the adhesive layer 2 include polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polyethylene isophthalate, polycarbonate, and copolyester. Resin; Polyether adhesive; Polyurethane adhesive; Epoxy resin; Phenol resin resin; Polyamide resin such as nylon 6, nylon 66, nylon 12, copolymer polyamide; polyolefin, acid-modified polyolefin, metal-modified polyolefin, etc. Polyolefin resin; polyvinyl acetate resin; cellulose adhesive; (meth) acrylic resin; polyimide resin; urea resin, melamine resin and other amino resins; chloroprene rubber, nitrile rubber, styrene - rubbers such as butadiene rubber, silicone resin; fluorinated ethylene propylene copolymer, and the like. These adhesive components may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The combination mode of two or more kinds of adhesive components is not particularly limited. For example, as the adhesive component, a mixed resin of polyamide and acid-modified polyolefin, a mixed resin of polyamide and metal-modified polyolefin, polyamide and polyester, Examples thereof include a mixed resin of polyester and acid-modified polyolefin, and a mixed resin of polyester and metal-modified polyolefin. Among these, extensibility, durability under high humidity conditions, anti-hypertensive action, thermal deterioration-preventing action during heat sealing, etc. are excellent, and a decrease in the lamination strength between the base material layer 1 and the metal layer 2 is suppressed. From the viewpoint of effectively suppressing the occurrence of delamination, a polyurethane two-component curable adhesive; polyamide, polyester, or a blended resin of these with a modified polyolefin is preferable.

また、接着層2は異なる接着剤成分で多層化してもよい。接着層2を異なる接着剤成分で多層化する場合、基材層1と金属層3とのラミネーション強度を向上させるという観点から、基材層1側に配される接着剤成分を基材層1との接着性に優れる樹脂を選択し、金属層3側に配される接着剤成分を金属層3との接着性に優れる接着剤成分を選択することが好ましい。接着層2は異なる接着剤成分で多層化する場合、具体的には、金属層3側に配置される接着剤成分としては、好ましくは、酸変性ポリオレフィン、金属変性ポリオレフィン、ポリエステルと酸変性ポリオレフィンとの混合樹脂、共重合ポリエステルを含む樹脂等が挙げられる。   The adhesive layer 2 may be multilayered with different adhesive components. When the adhesive layer 2 is multilayered with different adhesive components, from the viewpoint of improving the lamination strength between the base material layer 1 and the metal layer 3, the adhesive component disposed on the base material layer 1 side is used as the base material layer 1. It is preferable to select a resin having excellent adhesion to the metal layer 3 and to select an adhesive component having excellent adhesion to the metal layer 3 as the adhesive component disposed on the metal layer 3 side. When the adhesive layer 2 is multilayered with different adhesive components, specifically, the adhesive component disposed on the metal layer 3 side is preferably an acid-modified polyolefin, a metal-modified polyolefin, a polyester and an acid-modified polyolefin. And a resin containing a copolyester.

接着層2の厚さについては、例えば、2〜50μm、好ましくは3〜25μmが挙げられる。   About the thickness of the contact bonding layer 2, 2-50 micrometers, for example, Preferably 3-25 micrometers is mentioned.

[金属層3]
本発明の電池用包装材料において、金属層3は、包装材料の強度向上の他、電池内部に水蒸気、酸素、光等が侵入するのを防止するためのバリア層として機能する層である。金属層3を形成する金属としては、具体的には、アルミニウム、ステンレス、チタン等の金属箔が挙げられる。これらの中でも、アルミニウムが好適に使用される。包装材料の製造時にしわやピンホールを防止するために、本発明において金属層3として、軟質アルミニウム、例えば、焼きなまし処理済みのアルミニウム(JIS A8021P−O)又は(JIS A8079P−O)等を用いることが好ましい。
[Metal layer 3]
In the battery packaging material of the present invention, the metal layer 3 is a layer that functions as a barrier layer for preventing the penetration of water vapor, oxygen, light, etc. into the battery, in addition to improving the strength of the packaging material. Specific examples of the metal forming the metal layer 3 include metal foils such as aluminum, stainless steel, and titanium. Among these, aluminum is preferably used. In order to prevent wrinkles and pinholes during the production of the packaging material, soft aluminum such as annealed aluminum (JIS A8021P-O) or (JIS A8079P-O) is used as the metal layer 3 in the present invention. Is preferred.

金属層3の厚さについては、例えば、10〜200μm、好ましくは20〜100μmが挙げられる。   About thickness of the metal layer 3, 10-200 micrometers is preferable, for example, Preferably it is 20-100 micrometers.

また、金属層3は、接着の安定化、溶解や腐食の防止等のために、少なくとも一方の面、好ましくは少なくともシーラント層側の面、更に好ましくは両面が化成処理されていることが好ましい。ここで、化成処理とは、金属層3の表面に耐酸性皮膜を形成する処理である。化成処理は、例えば、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のクロム酸化合物を用いたクロム酸クロメート処理;リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウム、ポリリン酸等のリン酸化合物を用いたリン酸クロメート処理;下記一般式(1)〜(4)で表される繰り返し単位からなるアミノ化フェノール重合体を用いたクロメート処理等が挙げられる。   In addition, the metal layer 3 is preferably subjected to chemical conversion treatment on at least one surface, preferably at least the surface on the sealant layer side, and more preferably both surfaces for stabilization of adhesion, prevention of dissolution and corrosion, and the like. Here, the chemical conversion treatment is a treatment for forming an acid-resistant film on the surface of the metal layer 3. Chemical conversion treatment is, for example, chromate chromate treatment using a chromic acid compound such as chromium nitrate, chromium fluoride, chromium sulfate, chromium acetate, chromium oxalate, chromium biphosphate, chromic acetyl acetate, chromium chloride, potassium sulfate chromium, etc. ; Phosphoric acid chromate treatment using phosphoric acid compounds such as sodium phosphate, potassium phosphate, ammonium phosphate, polyphosphoric acid; aminated phenol heavy consisting of repeating units represented by the following general formulas (1) to (4) Examples thereof include chromate treatment using a coalescence.

一般式(1)〜(4)中、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、アリル基又はベンジル基を示す。また、R1及びR2は、同一又は異なって、ヒドロキシル基、アルキル基、又はヒドロキシアルキル基を示す。一般式(1)〜(4)において、X、R1、R2で示されるアルキル基としては、例えば、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の直鎖又は分枝鎖状アルキル基が挙げられる。また、X、R1、R2で示されるヒドロキシアルキル基としては、例えば、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の直鎖又は分枝鎖状アルキル基が挙げられる。ことができる。一般式(1)〜(4)において、Xは、水素原子、ヒドロキシル基、及び、ドロキシアルキル基のいずれかであることが好ましい。一般式(1)〜(4)で表される繰り返し単位からなるアミノ化フェノール重合体の数平均分子量は、例えば、約500〜約100万、好ましくは約1000〜約2万が挙げられる。 In general formulas (1) to (4), X 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 are the same or different and represent a hydroxyl group, an alkyl group, or a hydroxyalkyl group. In the general formulas (1) to (4), 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, are 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- A linear or branched chain having 1 to 4 carbon atoms substituted with one hydroxy group such as hydroxypropyl group, 1-hydroxybutyl group, 2-hydroxybutyl group, 3-hydroxybutyl group, 4-hydroxybutyl group An alkyl group is mentioned. be able to. In the general formulas (1) to (4), X is preferably any one of a hydrogen atom, a hydroxyl group, and a droxyalkyl group. The number average molecular weight of the aminated phenol polymer composed of the repeating units represented by the general formulas (1) to (4) is, for example, about 500 to about 1,000,000, preferably about 1000 to about 20,000.

また、金属層3に耐食性を付与する化成処理方法として、リン酸中に、酸化アルミ、酸化チタン、酸化セリウム、酸化スズ等の金属酸化物や硫酸バリウムの微粒子を分散させたものをコーティングし、150℃以上で焼付け処理を行うことにより、金属層の表面に耐食処理層を形成する方法が挙げられる。また、前記耐食処理層の上には、カチオン性ポリマーを架橋剤で架橋させた樹脂層を形成してもよい。ここで、カチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリエチレンイミンとカルボン酸を有するポリマーからなるイオン高分子錯体、アクリル主骨格に1級アミンをグラフトさせた1級アミングラフトアクリル樹脂、ポリアリルアミンまたはその誘導体、アミノフェノール等が挙げられる。これらのカチオン性ポリマーは1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、架橋剤としては、例えば、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基、及びオキサゾリン基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する化合物、シランカップリング剤等が挙げられる。これらの架橋剤は1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。   In addition, as a chemical conversion treatment method for imparting corrosion resistance to the metal layer 3, a metal oxide such as aluminum oxide, titanium oxide, cerium oxide, tin oxide, or barium sulfate fine particles dispersed in phosphoric acid is coated. A method of forming a corrosion-resistant layer on the surface of the metal layer by performing a baking treatment at 150 ° C. or higher can be mentioned. A resin layer obtained by crosslinking a cationic polymer with a crosslinking agent may be formed on the corrosion-resistant treatment layer. Here, as the cationic polymer, for example, polyethyleneimine, an ionic polymer complex composed of a polymer having polyethyleneimine and a carboxylic acid, a primary amine-grafted acrylic resin in which a primary amine is grafted on an acrylic main skeleton, polyallylamine, or Examples thereof include aminophenols and derivatives thereof. These cationic polymers may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Examples of the crosslinking agent include compounds having at least one functional group selected from the group consisting of isocyanate groups, glycidyl groups, carboxyl groups, and oxazoline groups, silane coupling agents, and the like. These crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.

これらの化成処理は、1種の化成処理を単独で行ってもよく、2種以上の化成処理を組み合わせて行ってもよい。更に、これらの化成処理は、1種の化合物を単独で使用して行ってもよく、また2種以上の化合物を組み合わせて使用して行ってもよい。これらの中でも、好ましくはクロム酸クロメート処理、更に好ましくはクロム酸化合物、リン酸化合物、及び前記アミノ化フェノール重合体を組み合わせたクロメート処理が挙げられる。   These chemical conversion treatments may be performed alone or in combination of two or more chemical conversion treatments. Furthermore, these chemical conversion treatments may be carried out using one kind of compound alone, or may be carried out using a combination of two or more kinds of compounds. Among these, chromic acid chromate treatment is preferable, and chromate treatment in which a chromic acid compound, a phosphoric acid compound, and the aminated phenol polymer are combined is more preferable.

化成処理において金属層3の表面に形成させる耐酸性皮膜の量については、特に制限されないが、例えばクロム酸化合物、リン酸化合物、及び前記アミノ化フェノール重合体を組み合わせてクロメート処理を行う場合であれば、金属層の表面1m2当たり、クロム酸化合物がクロム換算で約0.5〜約50mg、好ましくは約1.0〜約40mg、リン化合物がリン換算で約0.5〜約50mg、好ましくは約1.0〜約40mg、及び前記アミノ化フェノール重合体が約1〜約200mg、好ましくは約5.0〜150mgの割合で含有されていることが望ましい。 The amount of the acid-resistant film to be formed on the surface of the metal layer 3 in the chemical conversion treatment is not particularly limited. For example, the chromate treatment may be performed by combining a chromic acid compound, a phosphoric acid compound, and the aminated phenol polymer. For example, the chromic acid compound is about 0.5 to about 50 mg, preferably about 1.0 to about 40 mg in terms of chromium, and the phosphorus compound is about 0.5 to about 50 mg in terms of phosphorus per 1 m 2 of the surface of the metal layer. Is about 1.0 to about 40 mg, and the aminated phenol polymer is contained in an amount of about 1 to about 200 mg, preferably about 5.0 to 150 mg.

化成処理は、耐酸性皮膜の形成に使用する化合物を含む溶液を、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、浸漬法等によって、金属層の表面に塗布した後に、金属層の温度が70〜200℃程度になるように加熱することにより行われる。また、金属層3に化成処理を施す前に、予め金属層3を、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法等による脱脂処理に供してもよい。このように脱脂処理を行うことにより、金属層3の表面の化成処理を一層効率的に行うことが可能になる。   In the chemical conversion treatment, a solution containing a compound used for forming an acid-resistant film is applied to the surface of the metal layer by a bar coating method, a roll coating method, a gravure coating method, an immersion method or the like, and then the temperature of the metal layer is 70. It is carried out by heating to about 200 ° C. In addition, before the chemical conversion treatment is performed on the metal layer 3, the metal layer 3 may be subjected to a degreasing treatment by an alkali dipping method, an electrolytic cleaning method, an acid cleaning method, an electrolytic acid cleaning method, or the like in advance. By performing the degreasing treatment in this way, it becomes possible to more efficiently perform the chemical conversion treatment on the surface of the metal layer 3.

[シーラント層4]
本発明の電池用包装材料において、シーラント層4は、最内層に該当し、電池の組み立て時にシーラント層同士が熱溶着して電池素子を密封する層である。シーラント層4は、金属層側に位置する第1シーラント層と、当該第1シーラント層上に積層され最内層に位置する第2シーラント層を含む層構造を備える。
[Sealant layer 4]
In the battery packaging material of the present invention, the sealant layer 4 corresponds to the innermost layer, and is a layer that seals the battery element by heat-sealing the sealant layers when the battery is assembled. The sealant layer 4 has a layer structure including a first sealant layer located on the metal layer side and a second sealant layer laminated on the first sealant layer and located in the innermost layer.

(第1シーラント層)
第1シーラント層は、酸変性ポリオレフィンを含み、金属層側に位置する層である。第1シーラント層の形成に使用される酸変性ポリオレフィンとは、ポリオレフィンを不飽和カルボン酸でグラフト重合すること等により変性したポリマーである。酸変性されるポリオレフィンとしては、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン;ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー)、ポリプロピレンのランダムコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー)等の結晶性又は非晶性のポリプロピレン;エチレン−ブテン−プロピレンのターポリマー等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、耐熱性の点で、好ましくは、少なくともプロピレンを構成モノマーとして有するポリオレフィン、更に好ましくは、エチレン−ブテン−プロピレンのターポリマー、及びプロピレン−エチレンのランダムコポリマーが挙げられる。変性に使用される不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。これらの不飽和カルボン酸の中でも、好ましくはマレイン酸、無水マレイン酸が挙げられる。これらの酸変性ポリオレフィンは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
(First sealant layer)
The first sealant layer is a layer containing acid-modified polyolefin and located on the metal layer side. The acid-modified polyolefin used for forming the first sealant layer is a polymer modified by graft polymerization of polyolefin with an unsaturated carboxylic acid. Specific examples of the acid-modified polyolefin include polyethylene such as low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, and linear low density polyethylene; homopolypropylene, block copolymer of polypropylene (for example, block copolymer of propylene and ethylene) ), A random or amorphous polypropylene copolymer (for example, a random copolymer of propylene and ethylene), and a terpolymer of ethylene-butene-propylene. Among these polyolefins, from the viewpoint of heat resistance, polyolefins having at least propylene as a constituent monomer are preferable, and ethylene-butene-propylene terpolymers and propylene-ethylene random copolymers are more preferable. Examples of the unsaturated carboxylic acid used for modification include maleic acid, acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic anhydride, itaconic anhydride and the like. Among these unsaturated carboxylic acids, maleic acid and maleic anhydride are preferable. These acid-modified polyolefins may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

第1シーラント層は、後述する融点を備えることを限度として、酸変性ポリオレフィンのみから形成されていてもよく、また必要に応じて酸変性ポリオレフィン以外の樹脂成分を含んでいてもよい。第1シーラント層に酸変性ポリオレフィン以外の樹脂成分を含有させる場合、第1シーラント層中の酸変性ポリオレフィンの含有量については、本発明の効果を妨げない限り特に制限されないが、例えば10〜95質量%、好ましくは30〜90質量%、更に50〜80質量%が挙げられる。   The first sealant layer may be formed only from the acid-modified polyolefin as long as it has a melting point described later, and may contain a resin component other than the acid-modified polyolefin as necessary. When the resin component other than the acid-modified polyolefin is contained in the first sealant layer, the content of the acid-modified polyolefin in the first sealant layer is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not hindered. %, Preferably 30 to 90% by mass, and further 50 to 80% by mass.

第1シーラント層において、酸変性ポリオレフィン以外に、必要に応じて含有できる樹脂成分としては、例えば、ポリオレフィンが挙げられる。   In the first sealant layer, in addition to the acid-modified polyolefin, examples of the resin component that can be contained as necessary include polyolefin.

前記ポリオレフィンは、非環状又は環状のいずれの構造であってもよい。非環状のポリオレフィンとしては、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン;ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー)、ポリプロピレンのランダムコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー)等の結晶性又は非晶性のポリプロピレン;エチレン−ブテン−プロピレンのターポリマー等が挙げられる。また、環状のポリオレフィンとは、オレフィンと環状モノマーとの共重合体であり、前記環状ポリオレフィンの構成モノマーであるオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、4−メチル−1−ペンテン、スチレン、ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。また、前記環状ポリオレフィンの構成モノマーである環状モノマーとしては、例えば、ノルボルネン等の環状アルケン;具体的には、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン等の環状ジエン等が挙げられる。これらのポリオレフィンは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。   The polyolefin may have an acyclic structure or a cyclic structure. Specific examples of the acyclic polyolefin include polyethylene such as low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, and linear low density polyethylene; homopolypropylene, block copolymer of polypropylene (for example, block copolymer of propylene and ethylene) And crystalline or amorphous polypropylene such as a random copolymer of polypropylene (for example, a random copolymer of propylene and ethylene); a terpolymer of ethylene-butene-propylene, and the like. The cyclic polyolefin is a copolymer of an olefin and a cyclic monomer. Examples of the olefin that is a constituent monomer of the cyclic polyolefin include ethylene, propylene, 4-methyl-1-pentene, styrene, butadiene, And isoprene. Examples of the cyclic monomer that is a constituent monomer of the cyclic polyolefin include cyclic alkenes such as norbornene; specifically, cyclic dienes such as cyclopentadiene, dicyclopentadiene, cyclohexadiene, and norbornadiene. These polyolefins may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

これらのポリオレフィンの中でも、エラストマーとしての特性を備えるもの(即ち、ポリオレフィン系エラストマー)、とりわけプロピレン系エラストマーは、ヒートシール後の接着強度の向上、ヒートシール後の層間剥離の防止等の観点から、好ましい。プロピレン系エラストマーとしては、プロピレンと、1種又は2種以上の炭素数2〜20のα−オレフィン(プロピレンを除く)を構成モノマーとして含む重合体が挙げられ、プロピレン系エラストマーを構成する炭素数2〜20のα−オレフィン(プロピレンを除く)としては、具体的には、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−エイコセン等が挙げられる。これらのエチレン系エラストマーは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。   Among these polyolefins, those having characteristics as an elastomer (that is, polyolefin-based elastomers), particularly propylene-based elastomers, are preferable from the viewpoints of improving adhesive strength after heat sealing, preventing delamination after heat sealing, and the like. . Examples of the propylene-based elastomer include polymers containing propylene and one or more α-olefins having 2 to 20 carbon atoms (excluding propylene) as constituent monomers, and the number of carbon atoms constituting the propylene-based elastomer is 2. Specific examples of the α-olefin of ˜20 (excluding propylene) 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. These ethylene-based elastomers may be used alone or in combination of two or more.

第1シーラント層に、酸変性ポリオレフィン以外の樹脂成分を含有させる場合、当該樹脂成分の含有量については、本発明の目的を妨げない範囲で適宜設定される。例えば、第1シーラント層にプロピレン系エラストマーを含有させる場合、第1シーラント層中のプロピレン系エラストマーの含有量としては、通常5〜60質量%、好ましくは10〜50質量%、更に好ましくは20〜40質量%が挙げられる。   When the resin component other than the acid-modified polyolefin is contained in the first sealant layer, the content of the resin component is appropriately set within a range that does not hinder the object of the present invention. For example, when the first sealant layer contains a propylene-based elastomer, the content of the propylene-based elastomer in the first sealant layer is usually 5 to 60% by mass, preferably 10 to 50% by mass, and more preferably 20 to 20%. 40 mass% is mentioned.

また、第1シーラント層は、酸変性ポリオレフィンを含むことに加えて、下記式(1)を充足するように設定される。
−10≦T1−T≦−5 (1)
T:140〜160℃の間で定められる設定温度(℃)
1:第1シーラント層の融点(℃)
The first sealant layer is set so as to satisfy the following formula (1) in addition to containing the acid-modified polyolefin.
−10 ≦ T 1 −T ≦ −5 (1)
T: Set temperature (° C) determined between 140 and 160 ° C
T 1 : Melting point (° C.) of the first sealant layer

このように第1シーラント層の融点T1が設定温度Tよりも所定範囲で低い値に設定することによって、電池がT℃に至るまで高温に晒された場合には、第1シーラント層が溶融状態に変化し、金属層3とシーラント層4の界面からシーラント層4の少なくとも一部が剥離できるようになる。そして、金属層3から剥離した少なくとも一部のシーラント層4は内圧によって伸びて、密封状態を維持したまま膨潤し、その後、膨潤したシーラント層4はT℃到達から30分以内に微細な開裂(ピンホール等)を生じ、電池内部のガスを穏やかに放出することが可能になる。 Thus, when the melting point T 1 of the first sealant layer is set to a value lower than the set temperature T within a predetermined range, the first sealant layer is melted when the battery is exposed to a high temperature up to T ° C. The state changes, and at least a part of the sealant layer 4 can be peeled from the interface between the metal layer 3 and the sealant layer 4. Then, at least a part of the sealant layer 4 peeled from the metal layer 3 expands due to internal pressure and swells while maintaining a sealed state, and then the swelled sealant layer 4 is finely cleaved within 30 minutes after reaching T ° C. ( Pinhole or the like), and the gas inside the battery can be released gently.

ここで、第1シーラント層の融点T1は、第1シーラント層を構成する樹脂成分の融点をJIS K6921−2(ISO1873−2.2:95)に準拠しDSC法により測定される値である。また、第1シーラント層が、複数の樹脂成分を含むブレンド樹脂で形成されている場合には、その融点T1は、当該ブレンド樹脂をJIS K6921−2(ISO1873−2.2:95)に準拠しDSC法に供し、総ピーク面積を1として各樹脂成分に該当する融点のピーク面積の比率を算出し、各樹脂成分に該当する融点と当該ピーク面積の比率を掛けた値(融点×面積比)を算出し、更に融点毎に算出された当該値(融点×面積比)を加算することにより求められる。 Here, the melting point T 1 of the first sealant layer, the melting point of the resin component constituting the first sealant layer JIS K6921-2: is a value measured by conforming to (ISO1873-2.2 95) DSC method . Further, when the first sealant layer is formed of a blend resin containing a plurality of resin components, the melting point T 1 conforms to the blend resin according to JIS K6921-2 (ISO1873-2.2: 95). Then, the DSC method was used, the ratio of the peak area of the melting point corresponding to each resin component was calculated with the total peak area being 1, and the value obtained by multiplying the melting point corresponding to each resin component and the ratio of the peak area (melting point × area ratio) ) And the value calculated for each melting point (melting point × area ratio) is added.

樹脂成分の融点は、分子量、構成モノマーの種類や比率等によって定まるため、第1シーラント層に配合される酸変性ポリオレフィン及び必要に応じて配合される他の樹脂成分は、第1シーラント層の前記融点の範囲を充足するように、その分子量、構成モノマーの種類や比率等が適宜設定される。   Since the melting point of the resin component is determined by the molecular weight, the type and ratio of the constituent monomer, etc., the acid-modified polyolefin to be blended in the first sealant layer and the other resin component blended as necessary are the above-mentioned of the first sealant layer. The molecular weight, the type and ratio of the constituent monomers, etc. are appropriately set so as to satisfy the melting point range.

第1シーラント層は、必要に応じてスリップ剤を含んでいてもよい。第1シーラント層がスリップ剤を含む場合、電池用包装材料の成形性を高め得る。さらに、本発明においては、第1シーラント層がスリップ剤を含むことにより、電池用包装材料の成形性だけでなく、絶縁性をも高め得る。第1シーラント層がスリップ剤を含むことによって電池用包装材料の絶縁性が高められる詳細な機序は必ずしも明らかではないが、例えば次のように考えることができる。すなわち、第1シーラント層がスリップ剤を含む場合、第1シーラント層に外力が加わった際に、第1シーラント層内において樹脂の分子鎖が動きやすくなり、クラックが生じにくくなると考えられる。特に、第1シーラント層が複数種類の樹脂により形成される場合には、これらの樹脂の間に存在する界面において、クラックが生じやすいが、スリップ剤がこのような界面に存在することにより、界面において樹脂が動きやすくなることで、外力が加わった際にクラックに至ることを効果的に抑制できるものと考えられる。このような機序により、第1のシーラント層にクラックが生じることによる絶縁性の低下が抑制されると考えられる。   The first sealant layer may contain a slip agent as necessary. When the first sealant layer contains a slip agent, the moldability of the battery packaging material can be improved. Furthermore, in this invention, when a 1st sealant layer contains a slip agent, not only the moldability of a battery packaging material but insulation can be improved. Although the detailed mechanism by which the insulating property of the battery packaging material is enhanced by including the slip agent in the first sealant layer is not necessarily clear, for example, it can be considered as follows. That is, when the first sealant layer contains a slip agent, when an external force is applied to the first sealant layer, the molecular chains of the resin are likely to move in the first sealant layer, and cracks are less likely to occur. In particular, when the first sealant layer is formed of a plurality of types of resins, cracks are likely to occur at the interfaces existing between these resins. In this case, it is considered that the resin easily moves, so that cracks can be effectively suppressed when an external force is applied. By such a mechanism, it is considered that a decrease in insulation due to the occurrence of cracks in the first sealant layer is suppressed.

スリップ剤としては、特に制限されず、公知のスリップ剤を用いることができ、例えば、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミドなどの脂肪酸アミド、金属石鹸、親水性シリコーン、シリコーンをグラフトしたアクリル、シリコーンをグラフトしたエポキシ、シリコーンをグラフトしたポリエーテル、シリコーンをグラフトしたポリエステル、ブロック型シリコーンアクリル共重合体、ポリグリセロール変性シリコーン、パラフィン等が挙げられる。これらのスリップ剤は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。第1シーラント層中におけるスリップ剤の含有量としては、特に制限されず、電子包装用材料の成形性及び絶縁性を高める観点からは、好ましくは0.01〜0.2質量%程度、より好ましくは0.1〜0.15質量%程度が挙げられる。   The slip agent is not particularly limited, and known slip agents can be used. For example, fatty acid amides such as erucic acid amide, stearic acid amide, and oleic acid amide, metal soap, hydrophilic silicone, and acrylic grafted with silicone. And silicone grafted epoxy, silicone grafted polyether, silicone grafted polyester, block-type silicone acrylic copolymer, polyglycerol-modified silicone, paraffin and the like. These slip agents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The content of the slip agent in the first sealant layer is not particularly limited, and is preferably about 0.01 to 0.2% by mass, more preferably from the viewpoint of improving the moldability and insulation of the electronic packaging material. Is about 0.1 to 0.15% by mass.

また、第1シーラント層の厚みとしては、例えば、5〜40μm、好ましくは10〜35μm、更に好ましくは15〜30μmが挙げられる。   Moreover, as thickness of a 1st sealant layer, 5-40 micrometers, for example, Preferably it is 10-35 micrometers, More preferably, 15-30 micrometers is mentioned.

(第2シーラント層)
第2シーラント層は、ポリオレフィンを含み、前記第1シーラント層上に積層され電池用包装材料の最内層に位置する層である。第2シーラント層の形成に使用されるポリオレフィンについては、後述する融点を充足することを限度として特に制限されないが、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン;ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー)、ポリプロピレンのランダムコポリマー(例えば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー)等の結晶性又は非晶性のポリプロピレン;エチレン−ブテン−プロピレンのターポリマー等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、耐熱性の点で、好ましくは、少なくともプロピレンを構成モノマーとして有するポリオレフィン、更に好ましくは、プロピレン−エチレンのランダムコポリマー、プロピレン−エチレン―ブテンのターポリマー、及びプロピレンのホモポリマーが挙げられる。これらのポリオレフィンは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
(Second sealant layer)
The second sealant layer is a layer containing polyolefin, and is laminated on the first sealant layer and positioned as the innermost layer of the battery packaging material. The polyolefin used for forming the second sealant layer is not particularly limited as long as the melting point described below is satisfied, but examples thereof include low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and linear low-density polyethylene. Polyethylene; Crystalline or amorphous polypropylene such as homopolypropylene, polypropylene block copolymer (eg, propylene and ethylene block copolymer), polypropylene random copolymer (eg, propylene and ethylene random copolymer); ethylene-butene-propylene Terpolymers, and the like. Among these polyolefins, from the viewpoint of heat resistance, a polyolefin having at least propylene as a constituent monomer is preferable, more preferably a random copolymer of propylene-ethylene, a terpolymer of propylene-ethylene-butene, and a homopolymer of propylene. Can be mentioned. These polyolefins may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

第2シーラント層は、後述する融点を備えることを限度として、ポリオレフィンのみから形成されていてもよく、また必要に応じてポリオレフィン以外の樹脂成分を含んでいてもよい。第2シーラント層にポリオレフィン以外の樹脂成分を含有させる場合、第2シーラント層中のポリオレフィンの含有量については、本発明の効果を妨げない限り特に制限されないが、例えば10〜95質量%、好ましくは30〜90質量%、更に50〜80質量%が挙げられる。   The second sealant layer may be formed of only a polyolefin as long as it has a melting point described later, and may contain a resin component other than the polyolefin as necessary. When the resin component other than the polyolefin is contained in the second sealant layer, the content of the polyolefin in the second sealant layer is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not hindered, for example, 10 to 95% by mass, preferably 30-90 mass%, Furthermore, 50-80 mass% is mentioned.

第2シーラント層においてポリオレフィン以外に、必要に応じて含有できる樹脂成分としては、例えば、酸変性ポリオレフィンが挙げられる。当該酸変性ポリオレフィンの具体例については、前記第1シーラント層の欄で例示したものと同様である。第2シーラント層に、ポリオレフィン以外の樹脂成分を含有させる場合、当該樹脂成分の含有量については、本発明の目的を妨げない範囲で適宜設定される。例えば、第2シーラント層に酸変性ポリオレフィンを含有させる場合、第2シーラント層中の酸変性ポリオレフィンの含有量としては、通常5〜60質量%、好ましくは10〜50質量%、更に好ましくは20〜40質量%が挙げられる。   In addition to polyolefin in the second sealant layer, examples of the resin component that can be contained as needed include acid-modified polyolefin. Specific examples of the acid-modified polyolefin are the same as those exemplified in the column of the first sealant layer. When a resin component other than polyolefin is contained in the second sealant layer, the content of the resin component is appropriately set within a range that does not hinder the object of the present invention. For example, when the acid-modified polyolefin is contained in the second sealant layer, the content of the acid-modified polyolefin in the second sealant layer is usually 5 to 60% by mass, preferably 10 to 50% by mass, more preferably 20 to 20%. 40 mass% is mentioned.

また、第2シーラント層は、ポリオレフィンを含むことに加えて、下記式(2)を充足するように設定される。
−5≦T2−T≦5 (2)
T:140〜160℃の間で定められる設定温度(℃)
2:第1シーラント層の融点(℃)
The second sealant layer is set so as to satisfy the following formula (2) in addition to containing polyolefin.
−5 ≦ T 2 −T ≦ 5 (2)
T: Set temperature (° C) determined between 140 and 160 ° C
T 2 : Melting point (° C.) of the first sealant layer

このように第2シーラント層の融点T2が、前記第1シーラント層の融点T1以上に設定され、且つ設定温度Tと5℃前後の温度域に設定することによって、電池が設定温度T℃に至るまでに高温に晒され、第1シーラント層が溶融状態になって金属層3とシーラント層4の界面からシーラント層4の少なくとも一部が剥離しても、第2シーラント層は内圧で膨潤しながら密封状態を維持するように機能し、設定温度T℃到達後には、迅速に微細な開裂(ピンホール等)を生じさせ、電池内部のガスを穏やかに放出することが可能になる。また、第2シーラント層の融点T2が設定温度Tよりも5℃を超える温度域に設定されていると、ヒートシール自体が困難になり、シール強度がばらついたり、T℃に到達しても迅速にシーラント層4を開封させることができなくなったりする傾向が見られる。 In this way, the melting point T 2 of the second sealant layer is set to be equal to or higher than the melting point T 1 of the first sealant layer, and is set in the temperature range around 5 ° C. with the set temperature T, whereby the battery is set to the set temperature T ° C. The second sealant layer swells with an internal pressure even if at least part of the sealant layer 4 is peeled off from the interface between the metal layer 3 and the sealant layer 4 by being exposed to a high temperature until the first sealant layer is melted. However, it functions to maintain a sealed state, and after reaching the set temperature T ° C., it makes it possible to quickly cause fine cleaving (pinholes and the like) and to gently release the gas inside the battery. Further, if the melting point T 2 of the second sealant layer is set in a temperature range exceeding 5 ° C. from the set temperature T, the heat seal itself becomes difficult, and even if the seal strength varies or reaches T ° C. There is a tendency that the sealant layer 4 cannot be opened quickly.

なお、第2シーラント層の融点T2の算出方法は、前記第1シーラント層の融点T1の場合と同様である。 The method for calculating the melting point T 2 of the second sealant layer is the same as that for the melting point T 1 of the first sealant layer.

樹脂成分の融点は、分子量、構成モノマーの種類や比率等によって定まるため、第2シーラント層に配合されるポリオレフィン及び必要に応じて配合される他の樹脂成分は、第2シーラント層の前記融点の範囲を充足するように、その分子量、構成モノマーの種類や比率等が適宜設定される。   Since the melting point of the resin component is determined by the molecular weight, the type and ratio of the constituent monomer, etc., the polyolefin compounded in the second sealant layer and the other resin component compounded as necessary are equal to the melting point of the second sealant layer. The molecular weight, the type and ratio of constituent monomers, etc. are appropriately set so as to satisfy the range.

第2シーラント層は、第1シーラント層と同様、必要に応じてスリップ剤を含んでいてもよい。また、第2シーラント層の第1シーラント層とは反対側の表面上にスリップ剤が塗布されていてもよい。第2シーラント層がスリップ剤を含む場合、及び第2シーラント層の表面上にスリップ剤が塗布されている場合、電池用包装材料の成形性を高め得る。   Similar to the first sealant layer, the second sealant layer may contain a slip agent as necessary. Moreover, the slip agent may be apply | coated on the surface on the opposite side to the 1st sealant layer of a 2nd sealant layer. When the second sealant layer contains a slip agent and when the slip agent is applied on the surface of the second sealant layer, the moldability of the battery packaging material can be improved.

さらに、本発明において、第2シーラント層がスリップ剤を含む場合、電池用包装材料の成形性だけでなく、絶縁性をも高め得る。電池用包装材料の絶縁性を高める観点から、本発明においては、第1シーラント層及び第2シーラント層の少なくとも一方がスリップ剤を含むことが好ましい。第2シーラント層がスリップ剤を含むことによって電池用包装材料の絶縁性が高められる詳細な機序は必ずしも明らかではないが、上記の第1シーラント層と同様に考えることができる。特に、第2シーラント層は、電池用包装材料の最内層に位置するため、ヒートシールの際に大きな外力が加わりやすい。このため、最内層に位置する第2シーラント層に上記のスリップ剤が含まれることにより、電池用包装材料の成形性と絶縁性とをより効果的に高め得る。第2シーラント層に含まれるスリップ剤の種類及び量としては、第1シーラント層と同様とすることができる。また、第2シーラント層の表面上にスリップ剤を塗布する場合、スリップ剤の種類は第1シーラント層と同様とすることができる。スリップ剤の塗布量としては、特に制限されず、例えば0.01〜100mg/m2程度、好ましくは0.1〜10mg/m2程度が挙げられる。 Furthermore, in this invention, when a 2nd sealant layer contains a slip agent, not only the moldability of a battery packaging material but insulation can be improved. In the present invention, it is preferable that at least one of the first sealant layer and the second sealant layer contains a slip agent from the viewpoint of enhancing the insulating properties of the battery packaging material. Although the detailed mechanism by which the insulating property of the battery packaging material is enhanced by including the slip agent in the second sealant layer is not necessarily clear, it can be considered in the same manner as the first sealant layer. In particular, since the second sealant layer is located in the innermost layer of the battery packaging material, a large external force is easily applied during heat sealing. For this reason, when the above-mentioned slip agent is contained in the second sealant layer located in the innermost layer, the moldability and insulation of the battery packaging material can be improved more effectively. The kind and amount of slip agent contained in the second sealant layer can be the same as those of the first sealant layer. Moreover, when applying a slip agent on the surface of a 2nd sealant layer, the kind of slip agent can be made the same as that of a 1st sealant layer. The coating amount of the slip agent is not particularly limited, for example, 0.01 - 100 / m 2 approximately, and preferably about 0.1 to 10 mg / m 2.

また、第2シーラント層の厚みとしては、例えば、5〜40μm、好ましくは10〜35μm、更に好ましくは15〜30μmが挙げられる。   Moreover, as thickness of a 2nd sealant layer, 5-40 micrometers, Preferably it is 10-35 micrometers, More preferably, 15-30 micrometers is mentioned.

(第1シーラント層と第2シーラント層の融点の関係)
第1シーラント層と第2シーラント層は、前述する融点を各々充足することにより、0≦(T2−T1)≦15の関係を充足することになる。
(Relationship between melting point of first sealant layer and second sealant layer)
The first sealant layer and the second sealant layer satisfy the relationship of 0 ≦ (T 2 −T 1 ) ≦ 15 by satisfying the above-described melting points.

(シーラント層4の厚み)
シーラント層4の厚みとしては、前記第1シーラント層と第2シーラント層の各々の厚みに基づいて定められるが、例えば、10〜80μm、好ましくは20〜70μm、更に好ましくは30〜60μmが挙げられる。
(Thickness of sealant layer 4)
The thickness of the sealant layer 4 is determined based on the thickness of each of the first sealant layer and the second sealant layer, and is, for example, 10 to 80 μm, preferably 20 to 70 μm, and more preferably 30 to 60 μm. .

4.電池用包装材料の製造方法
本発明の電池用包装材料の製造方法については、所定の組成の各層を積層させた積層体が得られる限り、特に制限されないが、例えば、以下の方法が例示される。
4). Method for Producing Battery Packaging Material The method for producing the battery packaging material of the present invention is not particularly limited as long as a laminate in which layers having a predetermined composition are laminated is obtained. For example, the following method is exemplified. .

まず、基材層1、接着層2、金属層3が順に積層された積層体(以下、「積層体A」と表記することもある)を形成する。積層体Aの形成は、具体的には、基材1と必要に応じて表面が化成処理された金属層3とを、接着層2を形成する接着剤を用いて、サーマルラミネート法、サンドラミネート法、又はこれらの組み合わせ等によって積層させることにより行われる。   First, a laminate in which the base material layer 1, the adhesive layer 2, and the metal layer 3 are laminated in order (hereinafter also referred to as “laminate A”) is formed. Specifically, the laminate A is formed by using a thermal laminating method, a sand laminating method, using an adhesive that forms the adhesive layer 2 on the base material 1 and the metal layer 3 whose surface is subjected to a chemical conversion treatment if necessary. It is performed by laminating by a method or a combination thereof.

サーマルラミネート法による積層体Aの形成は、例えば、基材層1と接着層2とが積層された多層フィルムを予め用意し、接着層2に金属層3を重ね合わせて加熱ロールにより、基材層1と金属層3で接着層2を挟持しながら熱圧着することにより行うことができる。また、サーマルラミネート法による積層体Aの形成は、金属層3と接着層2とが積層された多層フィルムを予め用意し、加熱した金属層3と接着層2に基材層1を重ね合わせて基材層1と金属層3で接着層2を挟持しながら熱圧着することにより行ってもよい。   The laminate A is formed by the thermal laminating method. For example, a multilayer film in which the base material layer 1 and the adhesive layer 2 are laminated is prepared in advance, and the metal layer 3 is superimposed on the adhesive layer 2 and heated with a heating roll. It can be performed by thermocompression bonding with the adhesive layer 2 sandwiched between the layer 1 and the metal layer 3. The laminate A is formed by the thermal laminating method in which a multilayer film in which the metal layer 3 and the adhesive layer 2 are laminated is prepared in advance, and the base material layer 1 is superposed on the heated metal layer 3 and the adhesive layer 2. It may be performed by thermocompression bonding while sandwiching the adhesive layer 2 between the base material layer 1 and the metal layer 3.

なお、サーマルラミネート法において予め用意する基材層1と接着層2とが積層された多層フィルムは、基材層1を構成する樹脂フィルムに接着層2を構成する接着剤を溶融押し出し又は溶液コーティング(液状塗工)により積層して乾燥させた後、接着層2を構成する接着剤の融点以上の温度で焼付けて形成する。焼付けを行うことにより、金属層3と接着層2との接着強度が向上する。また、サーマルラミネート法において予め用意する金属層3と接着層2とが積層された多層フィルムについても、同様に金属層3を構成する金属箔に接着層2を構成する接着剤を溶融押し出し又は溶液コーティングにより積層して乾燥させた後、接着層2を構成する接着剤の融点以上の温度で焼付けることにより形成される。   In addition, the multilayer film in which the base material layer 1 and the adhesive layer 2 prepared in advance in the thermal laminating method are laminated on the resin film constituting the base material layer 1 by melt extrusion or solution coating of the adhesive constituting the adhesive layer 2. After being laminated and dried by (liquid coating), the adhesive layer 2 is formed by baking at a temperature equal to or higher than the melting point of the adhesive. By performing baking, the adhesive strength between the metal layer 3 and the adhesive layer 2 is improved. Similarly, for a multilayer film in which the metal layer 3 and the adhesive layer 2 prepared in advance in the thermal laminating method are laminated, the adhesive constituting the adhesive layer 2 is melt-extruded or solution into the metal foil constituting the metal layer 3 in the same manner. After being laminated by coating and dried, it is formed by baking at a temperature equal to or higher than the melting point of the adhesive constituting the adhesive layer 2.

また、サンドラミネート法による積層体Aの形成は、例えば、接着層2を構成する接着剤を金属層3の上面に溶融押し出しして基材層1を構成する樹脂フィルムをバリア層に貼り合わせることにより行うことができる。このとき、樹脂フィルムを貼り合わせて仮接着した後、再度加熱して本接着を行うことが望ましい。なお、サンドラミネート法においても接着層2を異なる樹脂種で多層化してもよい。この場合、基材層1と接着層2とが積層された多層フィルムを予め用意し、金属層3の上面に接着層2を構成する接着剤を溶融押出して多層の樹脂フィルムとサーマルラミネート法により積層すればよい。これにより、多層フィルムを構成する接着層2と、金属層3の上面に積層された接着層2とが接着して2層の接着層2が形成される。接着層2を異なる樹脂種で多層化する場合には、金属層3と接着層2とが積層された多層フィルムを予め用意し、基材層1上に接着層2を構成する接着剤を溶融押出して、これを金属層3上の接着層2と積層してもよい。これにより、多層の樹脂フィルと基材層1との間に2層の異なる接着剤で構成される接着層2が形成される。   Moreover, the formation of the laminated body A by the sand laminating method is performed by, for example, melting and extruding the adhesive constituting the adhesive layer 2 on the upper surface of the metal layer 3 and bonding the resin film constituting the base material layer 1 to the barrier layer. Can be performed. At this time, it is desirable that the resin film is bonded and temporarily bonded, and then heated again to perform the main bonding. In the sand lamination method, the adhesive layer 2 may be multilayered with different resin types. In this case, a multilayer film in which the base material layer 1 and the adhesive layer 2 are laminated is prepared in advance, the adhesive constituting the adhesive layer 2 is melt-extruded on the upper surface of the metal layer 3, and the multilayer resin film and the thermal lamination method are used. What is necessary is just to laminate. Thereby, the adhesive layer 2 which comprises a multilayer film, and the adhesive layer 2 laminated | stacked on the upper surface of the metal layer 3 adhere | attach, and the two-layer adhesive layer 2 is formed. When the adhesive layer 2 is multilayered with different resin types, a multilayer film in which the metal layer 3 and the adhesive layer 2 are laminated is prepared in advance, and the adhesive constituting the adhesive layer 2 is melted on the base material layer 1 It may be extruded and laminated with the adhesive layer 2 on the metal layer 3. Thereby, the adhesive layer 2 composed of two different adhesives is formed between the multilayer resin film and the base material layer 1.

次いで、積層体Aの金属層3上に、シーラント層4(第1シーラント層と第2シーラント層)を積層させる。積層体Aの金属層3上へのシーラント層4の積層は、例えば、積層体Aの金属層3上に、第1シーラント層と第2シーラント層を順次、グラビアコート法、ロールコート法等の方法により塗布する方法によって行うことができる。また、積層体Aの金属層3へのシーラント層4の積層は、積層体Aの金属層3の上に、第1シーラント層と第2シーラント層を共押出しする方法によって行うこともできる。   Next, a sealant layer 4 (a first sealant layer and a second sealant layer) is laminated on the metal layer 3 of the laminate A. For example, the sealant layer 4 is laminated on the metal layer 3 of the laminate A. For example, the first sealant layer and the second sealant layer are sequentially formed on the metal layer 3 of the laminate A by a gravure coating method, a roll coating method, or the like. It can carry out by the method of apply | coating by the method. Moreover, lamination | stacking of the sealant layer 4 to the metal layer 3 of the laminated body A can also be performed by the method of coextruding a 1st sealant layer and a 2nd sealant layer on the metal layer 3 of the laminated body A.

上記のようにして、基材層1/接着層2/必要に応じて表面が化成処理された金属層3/シーラント層4(第1シーラント層、第2シーラント層)からなる積層体が形成されるが、接着層2の接着性を強固にするために、更に、熱ロール接触、熱風、近又は遠赤外線照射、誘電加熱、熱抵抗加熱等の加熱処理に供してもよい。このような加熱処理の条件としては、例えば150〜250℃で1〜10時間が挙げられる。   As described above, a laminate composed of the base material layer 1 / adhesion layer 2 / metal layer 3 / sealant layer 4 (first sealant layer, second sealant layer) whose surface is subjected to chemical conversion treatment as necessary is formed. However, in order to strengthen the adhesiveness of the adhesive layer 2, it may be further subjected to a heat treatment such as hot roll contact, hot air, near or far infrared irradiation, dielectric heating, heat resistance heating and the like. Examples of such heat treatment conditions include 150 to 250 ° C. and 1 to 10 hours.

また、本発明の電池用包装材料において、積層体を構成する各層は、必要に応じて、製膜性、積層化加工、最終製品2次加工(パウチ化、エンボス成形)適性等を向上又は安定化するために、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施していてもよい。   Moreover, in the battery packaging material of the present invention, each layer constituting the laminate improves or stabilizes film forming properties, lamination processing, suitability for final processing (pouching, embossing), etc., as necessary. Therefore, surface activation treatment such as corona treatment, blast treatment, oxidation treatment, and ozone treatment may be performed.

5.電池用包装材料の特性及び用途
本発明の電池用包装材料は、前述する特定のシーラント層を有することにより、シーラント層同士をヒートシールして密封空間を形成した状態で、当該密封空間が外部よりも1atm高い圧力雰囲気にして3℃/分の昇温速度で140〜160℃の間で定められた設定温度T℃まで昇温する加熱条件に晒すと、T℃に到達するまでは包装材料が開封せず、T℃到達後30分以内に包装材料が開封する特性を備えることができる。より具体的には、本発明の電池用包装材料は、以下に示す加熱条件下で、140〜160℃の間で定められた設定温度T℃に到達するまでは包装材料が開封せず、T℃到達後30分以内に開封する特性を備えることが可能になる。
<加熱条件>
(1)縦80mm及び横150mmの形状に裁断した電池用包装材料の中心部に、深さ3mm、縦35及び横50mmの凹部を形成し、凹部の周囲に縁部を有する形状に成形する。このような形状に成形した電池用包装材料を2枚準備する。
(2)前記で成形した電池用包装材料2枚のシーラント層同士が対向するように縁部を重ねあわせ、該縁部をヒートシール(175℃、3秒、面圧1.4MPa)して、密封された内部空間(圧力1atm)を有するケース状にする。
(3)前記でケース状にした電池用包装材料を、減圧可能なオーブンに入れて、オーブン内の圧力が0atmになるように設定し、3℃/分の昇温速度で、140〜160℃の間で定められた設定温度T℃まで加熱し、設定温度T℃到達後は、設定温度T℃を維持する。
5. Characteristics and Applications of Battery Packaging Material The battery packaging material of the present invention has the specific sealant layer described above, so that the sealed space is formed from the outside in a state where the sealant layers are heat sealed to form a sealed space. However, if it is exposed to heating conditions in which the temperature is raised to a set temperature T ° C. determined between 140 ° C. and 160 ° C. at a rate of temperature increase of 3 ° C./min in a pressure atmosphere that is 1 atm higher, the packaging material is removed until T ° C. is reached. The packaging material can be opened within 30 minutes after reaching T ° C. without opening. More specifically, the battery packaging material of the present invention does not open the packaging material until the set temperature T ° C. defined between 140 to 160 ° C. is reached under the heating conditions shown below. It becomes possible to provide the property of opening within 30 minutes after reaching ° C.
<Heating conditions>
(1) A recess having a depth of 3 mm, a length of 35 and a width of 50 mm is formed at the center of the battery packaging material cut into a shape having a length of 80 mm and a width of 150 mm, and is formed into a shape having an edge around the recess. Two battery packaging materials molded into such a shape are prepared.
(2) The edge portions are overlapped so that the two sealant layers of the battery packaging material formed as described above face each other, and the edge portions are heat sealed (175 ° C., 3 seconds, surface pressure 1.4 MPa), A case having a sealed internal space (pressure 1 atm) is formed.
(3) Put the battery packaging material in the above-mentioned case into an oven that can be depressurized, set the pressure in the oven to 0 atm, 140 to 160 ° C. at a temperature increase rate of 3 ° C./min. The temperature is heated to a set temperature T ° C. determined between and after reaching the set temperature T ° C., the set temperature T ° C. is maintained.

本発明の電池用包装材料は、前述する開封特性を備え、しかも開封時には微細な開裂によって穏やかに開封するので、設定温度T℃まで昇温した際に、T℃に到達するまでは包装材料が開封せず、T℃到達後は迅速に包装材料が開封するように設定された電池の包装用材料として使用される。なお、前記電池で定められる設定温度Tは、140〜160℃の間で設定され、包装対象となる電池の種類、用途、安全性の基準等で当該設定温度は異なる。例えば、安全性の基準上、前記設定温度Tが140℃に定められた電池もあれば、前記設定温度Tが160℃に定められた電池もある。本発明の電池用包装材料は、適用対象となる電池が要求する前記設定温度に応じた密封性と開封性を備えた包装材料として提供される。また、前記電池において要求されるT℃到達後に開封状態に移行する時間は、安全性を確保できる範囲で定められるものであり、電池の種類や用途、昇温速度等に応じて異なるが、通常は30分以内であり、本発明の電池用包装材料は当該時間を満足することができる。   The battery packaging material of the present invention has the above-described opening characteristics, and is gently opened by micro-cleavage at the time of opening. Therefore, when the temperature is raised to the set temperature T ° C., the packaging material does not reach until T ° C. is reached. It is used as a battery packaging material that is set so that the packaging material is opened quickly after reaching T ° C. without opening. The set temperature T determined by the battery is set between 140 and 160 ° C., and the set temperature differs depending on the type of battery to be packaged, usage, safety standards, and the like. For example, some batteries have the set temperature T set to 140 ° C., while other batteries have the set temperature T set to 160 ° C. for safety standards. The battery packaging material of the present invention is provided as a packaging material having a sealing property and an unsealing property corresponding to the set temperature required by the battery to be applied. In addition, the time required for the battery to transition to the unsealed state after reaching T ° C. is determined within a range in which safety can be ensured, and varies depending on the type and use of the battery, the rate of temperature increase, etc. Is within 30 minutes, and the battery packaging material of the present invention can satisfy the time.

本発明の電池用包装材料は、具体的には、正極、負極、電解質等の電池素子を密封して収容するために使用され得るものであり、当該電池素子を収容するための空間が設けられる。当該空間は、短形状に裁断された積層シートをプレス成型することにより形成される。   Specifically, the battery packaging material of the present invention can be used for sealing and housing battery elements such as a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, and is provided with a space for housing the battery element. . The space is formed by press-molding a laminated sheet cut into a short shape.

より具体的には、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を、本発明の電池用包装材料で、前記正極及び負極の各々に接続された金属端子が外側に突出させた状態で、電池素子の周縁にフランジ部(シーラント層同士が接触する領域)が形成できるようにして被覆し、前記フランジ部のシーラント層同士をヒートシールして密封させることによって、電池用包装材料を使用した電池が提供される。なお、本発明の電池用包装材料を用いて電池素子を収容する場合、本発明の電池用包装材料の第2シーラント層が内側(電池素子と接する面)になるようにして用いられる。   More specifically, a battery element including at least a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, with the battery packaging material of the present invention, in a state where the metal terminals connected to each of the positive electrode and the negative electrode protrude outward, A battery using a battery packaging material by covering the periphery of the battery element so that a flange portion (region where the sealant layers contact each other) can be formed, and heat-sealing and sealing the sealant layers of the flange portion. Is provided. In addition, when accommodating a battery element using the battery packaging material of the present invention, it is used so that the second sealant layer of the battery packaging material of the present invention is on the inner side (surface in contact with the battery element).

本発明の電池用包装材料は、一次電池、二次電池のいずれに使用してもよいが、好ましくは二次電池である。本発明の電池用包装材料が適用される二次電池の種類については、特に制限されず、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、鉛畜電池、ニッケル・水素畜電池、ニッケル・カドミウム畜電池、ニッケル・鉄畜電池、ニッケル・亜鉛畜電池、酸化銀・亜鉛畜電池、金属空気電池、多価カチオン電池、コンデンサー、キャパシター等が挙げられる。これらの二次電池の中でも、本発明の電池用包装材料の好適な適用対象として、リチウムイオン電池及びリチウムイオンポリマー電池が挙げられる。   The battery packaging material of the present invention may be used for either a primary battery or a secondary battery, but is preferably a secondary battery. The type of secondary battery to which the battery packaging material of the present invention is applied is not particularly limited. For example, a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, a lead battery, a nickel / hydrogen battery, a nickel / cadmium battery , Nickel / iron livestock batteries, nickel / zinc livestock batteries, silver oxide / zinc livestock batteries, metal-air batteries, polyvalent cation batteries, capacitors, capacitors and the like. Among these secondary batteries, lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries are suitable applications for the battery packaging material of the present invention.

B.シーラント層に使用される樹脂成分のスクリーニング方法
本発明は、更に、前述する密封性と開封性を備えた電池用包装材料に形成されるシーラント層に使用される樹脂成分をスクリーニング(選定)する方法を提供する。
B. Method for Screening Resin Component Used in Sealant Layer The present invention further provides a method for screening (selecting) a resin component used in a sealant layer formed on a battery packaging material having the above-described sealing and unsealing properties. I will provide a.

当該スクリーニング方法は、具体的には、電池用包装材料に形成されるシーラント層に使用される樹脂成分をスクリーニングする方法であって、
前記電池用包装材料が、140〜160℃の間で定められた設定温度T℃まで昇温した際にT℃に到達するまでは包装材料が開封せず、T℃到達後は迅速に包装材料が開封するように設定された電池に使用されるものであり、
前記電池用包装材料が、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり、且つ前記シーラント層は、金属層側に位置する第1シーラント層と、当該第1シーラント層上に積層され最内層に位置する第2シーラント層を有するものであって、
前記第1シーラント層を形成する樹脂成分として少なくとも酸変性ポリオレフィンを選定し、前記第2シーラント層を形成する樹脂成分として少なくともポリオレフィンを選定し、且つ第1シーラント層及び第2シーラント層が下記式(1)及び(2)
−10≦T1−T≦−5 (1)
−5≦T2−T≦5 (2)
1:前記第1シーラント層の融点(℃)
2:前記第2シーラント層の融点(℃)
を充足するように、第1シーラント層及び第2シーラント層を形成する樹脂成分を選択することを特徴とする。
Specifically, the screening method is a method of screening a resin component used in a sealant layer formed on a battery packaging material,
When the battery packaging material is heated to a set temperature T ° C. determined between 140 ° C. and 160 ° C., the packaging material is not opened until the temperature reaches T ° C. After the temperature reaches T ° C., the packaging material is quickly opened. Used for batteries set to open,
The battery packaging material comprises a laminate having a base layer, an adhesive layer, a metal layer, and a sealant layer in this order, and the sealant layer includes a first sealant layer located on the metal layer side, and the first sealant layer. Having a second sealant layer laminated on the sealant layer and located in the innermost layer,
At least acid-modified polyolefin is selected as the resin component forming the first sealant layer, at least polyolefin is selected as the resin component forming the second sealant layer, and the first sealant layer and the second sealant layer are represented by the following formula ( 1) and (2)
−10 ≦ T 1 −T ≦ −5 (1)
−5 ≦ T 2 −T ≦ 5 (2)
T 1 : Melting point (° C.) of the first sealant layer
T 2 : Melting point (° C.) of the second sealant layer
The resin component forming the first sealant layer and the second sealant layer is selected so as to satisfy the above.

当該スクリーニング方法における各用語の意義等については、前記「A.電池用包装材料」の欄に記載する通りである。   The meaning of each term in the screening method is as described in the column “A. Battery packaging material”.

以下に実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the examples.

実施例1−12及び比較例1−12
[電池用包装材料の製造]
片面にスリップ材を塗布した二軸延伸ナイロンフィルム(厚さ25μm)からなる基材層1のスリップ材非塗布面上に、両面に化成処理を施したアルミニウム箔(厚さ40μm)からなる金属層3をドライラミネーション法により積層させた。具体的には、アルミニウム箔の一方面に、2液型ウレタン接着剤(ポリオール化合物と芳香族イソシアネート系化合物)を塗布し、金属層3上に接着層2(厚さ4μm)を形成した。次いで、金属層3上の接着層2と基材層1を加圧加熱貼合した後、40℃で24時間のエージング処理を実施することにより、基材層1/接着層2/金属層3の積層体を調製した。なお、金属層3として使用したアルミニウム箔の化成処理は、フェノール樹脂、フッ化クロム化合物、及びリン酸からなる処理液をクロムの塗布量が10mg/m2(乾燥重量)となるように、ロールコート法によりアルミニウム箔の両面に塗布し、皮膜温度が180℃以上となる条件で20秒間焼付けすることにより行った。
Example 1-12 and Comparative Example 1-12
[Manufacture of battery packaging materials]
A metal layer made of aluminum foil (thickness 40 μm) subjected to chemical conversion treatment on both surfaces of the base material layer 1 made of a biaxially stretched nylon film (thickness 25 μm) coated with a slip material on one side. 3 was laminated by a dry lamination method. Specifically, a two-component urethane adhesive (a polyol compound and an aromatic isocyanate compound) was applied to one surface of an aluminum foil to form an adhesive layer 2 (thickness 4 μm) on the metal layer 3. Next, after bonding the adhesive layer 2 and the base material layer 1 on the metal layer 3 under pressure and heating, an aging treatment is carried out at 40 ° C. for 24 hours, whereby base material layer 1 / adhesive layer 2 / metal layer 3 A laminate was prepared. In addition, the chemical conversion treatment of the aluminum foil used as the metal layer 3 is performed by rolling a treatment liquid composed of a phenol resin, a chromium fluoride compound, and phosphoric acid so that the coating amount of chromium is 10 mg / m 2 (dry weight). The coating was applied to both surfaces of the aluminum foil and baked for 20 seconds under the condition that the film temperature was 180 ° C. or higher.

次いで、前記積層体の金属層3側に第1シーラント層を形成する樹脂成分と第2シーラント層を形成する樹脂成分を溶融状態で共押し出しすることにより、金属層3上に第1シーラント層(厚さ25μm)と第2シーラント層(厚さ25μm)を積層させた。なお、第1シーラント層及び第2シーラント層を形成する樹脂成分については、表2〜4に示す通りである。また、各シーラント層の融点については、DSC法により測定した値である。斯して、基材層1/接着層2/金属層3/第1シーラント層/第2シーラント層が順に積層された積層体からなる電池用包装材料を得た。   Next, the first sealant layer (on the metal layer 3) is coextruded in a molten state with the resin component forming the first sealant layer and the resin component forming the second sealant layer on the metal layer 3 side of the laminate. A thickness of 25 μm) and a second sealant layer (thickness of 25 μm) were laminated. In addition, about the resin component which forms a 1st sealant layer and a 2nd sealant layer, it is as showing to Tables 2-4. Moreover, about melting | fusing point of each sealant layer, it is the value measured by DSC method. Thus, a battery packaging material comprising a laminate in which the base material layer 1 / adhesive layer 2 / metal layer 3 / first sealant layer / second sealant layer was laminated in order was obtained.

[電池用包装材料の密封性と開封性の評価]
各電池用包装材料を80mm×150mmに裁断した後、35mm×50mmの口径の成型金型(メス型)とこれに対応した成型金型(オス型)にて、0.4MPaで3.0mmの深さに冷間成型し、その中心部分に凹部を形成した。冷間成型後の電池用包装材料について、基材層1側の表面にピンホールが発生しているか否かを目視により観察したところ、いずれの電池用包装材料でもピンホールの発生は認められなかった。また、成型後の電池用包装材料2枚をシーラント層同士が対向するように重ねて、シーラント層同士が重なり合っている縁部をヒートシール(175℃、3秒、面圧1.4MPa)して、密封された内部空間(圧力1atm)を有するケース状にした。斯してケース状にした電池用包装材料を、減圧可能なオーブンに入れて、オーブン内の圧力が0atmになるように設定し、3℃/分の昇温速度で設定温度T℃まで昇温し、T℃を30分維持してT℃到達直前とT℃到達後30分の時点で、それぞれ目視にて電池用包装材料の状態を確認した。なお、本性能評価は、前記設定温度を140、150、及び160℃の3通りに設定して行った。
[Evaluation of sealing and unsealing properties of battery packaging materials]
After each battery packaging material is cut to 80 mm × 150 mm, a 35 mm × 50 mm diameter mold (female mold) and a corresponding mold (male mold) with a 0.4 MPa pressure of 3.0 mm Cold forming to a depth, a recess was formed at the center. Regarding the battery packaging material after cold forming, it was visually observed whether or not pinholes were generated on the surface of the base material layer 1, and no pinholes were observed in any of the battery packaging materials. It was. Also, the two battery packaging materials after molding are stacked so that the sealant layers face each other, and the edge where the sealant layers overlap is heat sealed (175 ° C., 3 seconds, surface pressure 1.4 MPa). A case with a sealed internal space (pressure 1 atm) was formed. The battery packaging material thus made into a case is put in an oven that can be depressurized, and the pressure in the oven is set to 0 atm, and the temperature is raised to a set temperature T ° C. at a rate of 3 ° C./min. Then, T ° C was maintained for 30 minutes, and the state of the battery packaging material was visually confirmed at the time immediately before reaching T ° C and 30 minutes after reaching T ° C. In this performance evaluation, the set temperature was set to three types of 140, 150, and 160 ° C.

前記試験で観察された結果に基づいて、以下の判定基準に従って、各電池用包装材料の密封性と開封性の評価を行った。   Based on the results observed in the test, the sealing and unsealing properties of each battery packaging material were evaluated according to the following criteria.

得られた結果を表2〜4に示す。この結果から、酸変性ポリオレフィンを含む第1シーラント層とポリオレフィンを含む第2シーラント層を備える電池用包装材料において、第1シーラント層の融点T1と設定温度Tとの差(T1−T)が−10℃以上−5℃以下であり、且つ第2シーラント層の融点T2と設定温度Tとの差(T2−T)が−5℃以上+5℃以下を満たす場合には、設定温度T℃到達までは、シーラント層4の少なくとも一部が金属層3の界面から剥離したが、シーラント層4が袋状になって内部の密封状態を維持しつつ、設定温度T℃到達から30分後には金属層3から剥離した部分のシーラント層4にピンホールのような微細な開裂が生じ、穏やかな状態で開封に導くことができていた。これに対して、第1シーラント層の融点T1と設定温度Tとの差(T1−T)と、第2シーラント層の融点T2と設定温度Tとの差(T2−T)のいずれか一方でも、前記条件を満たしていない場合には、設定温度T℃に到達する前に開封状態になってヒートシール部分における凝集破壊やシーラント層の根切れが生じた、或いは設定温度T℃に到達30分後でも開封状態にできなかった。 The obtained results are shown in Tables 2-4. From this result, in the battery packaging material including the first sealant layer containing the acid-modified polyolefin and the second sealant layer containing the polyolefin, the difference between the melting point T 1 of the first sealant layer and the set temperature T (T 1 −T) Is −10 ° C. or more and −5 ° C. or less and the difference (T 2 −T) between the melting point T 2 of the second sealant layer and the set temperature T satisfies −5 ° C. or more and + 5 ° C. or less. Until the temperature reaches T ° C., at least a part of the sealant layer 4 is peeled off from the interface of the metal layer 3, but the sealant layer 4 becomes a bag shape and maintains the sealed state inside, and 30 minutes after reaching the set temperature T ° C. Later, a minute tear such as a pinhole occurred in the sealant layer 4 at the part peeled off from the metal layer 3, and it was possible to guide the opening in a gentle state. In contrast, the difference between the melting point T 1 of the first sealant layer and the set temperature T (T 1 −T) and the difference between the melting point T 2 of the second sealant layer and the set temperature T (T 2 −T) If either of the above conditions is not satisfied, an opening state is reached before reaching the set temperature T ° C, and cohesive failure or breakage of the sealant layer occurs in the heat seal portion, or the set temperature T ° C Even after 30 minutes, the unsealed state could not be obtained.

実施例13
以下の点以外は、実施例1−12と同様にして、電池用包装材料を製造した。
・第1シーラント層を形成する樹脂として、マレイン酸で変性したプロピレン−エチレンのランダムコポリマー(MFR:7、融点140℃)を用いたこと。
・第2シーラント層を形成する樹脂として、プロピレン−エチレンのランダムコポリマー(MFR:7、融点147℃)を用い、さらにスリップ剤としてエルカ酸アミドを0.025質量%配合したこと。
・第1シーラント層の厚みを15μmとし、第2シーラント層の厚みを15μmとしたこと。
Example 13
A battery packaging material was produced in the same manner as in Example 1-12, except for the following points.
A random copolymer of propylene-ethylene modified with maleic acid (MFR: 7, melting point 140 ° C.) was used as the resin for forming the first sealant layer.
A random copolymer of propylene-ethylene (MFR: 7, melting point: 147 ° C.) was used as a resin for forming the second sealant layer, and 0.025% by mass of erucic acid amide was added as a slip agent.
-The thickness of the 1st sealant layer shall be 15 micrometers, and the thickness of the 2nd sealant layer shall be 15 micrometers.

実施例14
第1シーラント層の厚みを20μmとしたこと以外は、実施例13と同様にして、電池用包装材料を製造した。
Example 14
A battery packaging material was produced in the same manner as in Example 13 except that the thickness of the first sealant layer was 20 μm.

実施例15
エルカ酸アミドの配合量を0.12質量%としたこと以外は、実施例13と同様にして、電池用包装材料を製造した。
Example 15
A battery packaging material was produced in the same manner as in Example 13, except that the amount of erucic acid amide was 0.12% by mass.

実施例16
エルカ酸アミドの配合量を0.12質量%としたこと以外は、実施例14と同様にして、電池用包装材料を製造した。
Example 16
A battery packaging material was produced in the same manner as in Example 14 except that the amount of erucic acid amide was 0.12% by mass.

実施例17
第1シーラント層にエルカ酸アミドの配合量を0.12質量%配合したこと以外は、実施例13と同様にして、電池用包装材料を製造した。
Example 17
A battery packaging material was produced in the same manner as in Example 13 except that 0.12% by mass of erucamide was added to the first sealant layer.

実施例18
第1シーラント層にエルカ酸アミドの配合量を0.12質量%配合したこと以外は、実施例14と同様にして、電池用包装材料を製造した。
Example 18
A battery packaging material was produced in the same manner as in Example 14 except that 0.12% by mass of erucic acid amide was added to the first sealant layer.

[クラックに対する絶縁性評価]
実施例13〜18で得られた電池用包装材料を150mm(MD方向)×80mm(TD方向、横方向)のシート片に裁断した後、35mm×50mmの口径の成型金型(メス型)とこれに対応した成型金型(オス型)にて、0.4MPaで3.0mmの深さに冷間成型し、シート片の中心部分に凹部を形成した。次に、これらのシート片を第2シーラント層が内側になるようにしてMD方向(縦方向)に2つ折りし、折り曲げ後のMD方向の長さが6.3mmとなるよう端部をカットし、包材を成形した。成型した包材の凹部に、タブシール材付き電極タブを貼り付けたダミーセル(3.0mm×49mm×29mmのPPブロック)を設置し、ダミーセルのタブシール材部分が包材のシール部にくるよう固定した。次に、包材の開口する1辺から金属端子が外部に延出するようにして、80mmの辺を5mm巾、170℃、2.0MPa、5秒の条件でヒートシールした。また、続いて6.3mmの辺の一方を、5mm巾、170℃、0.5MPa、3秒の条件でヒートシールし、1辺が開口を有するパウチタイプの外装体を作製した。これを12時間ドライルームにて乾燥した。次に、乾燥後の外装体に電解液を入れ、開口部を3mm巾で密封シールした。これを60℃で5時間保持した後、冷却し、残りの6.3mmの一辺を、3mm巾、面圧1.0MPa、シール温度170℃、シール時間3.0秒の条件でシールした。この最終シール部分を成型凸部分の方向に90℃折り曲げた後、戻してから、インパルス印加方式(株式会社日本テクナート製、リチウムイオン電池絶縁試験器)を用いて、クラックに対する絶縁性評価試験を実施した。まず、上記サンプルをそれぞれ20個用意して、各リチウムイオン電池の負極端子とアルミニウム箔との間に印加電圧100Vのインパルス電圧を印加し、99msec後の電圧降下が20V以内のものを合格とした。合格の割合(%)を表5に示す。
[Evaluation of insulation against cracks]
After cutting the battery packaging material obtained in Examples 13 to 18 into a sheet piece of 150 mm (MD direction) × 80 mm (TD direction, lateral direction), a molding die (female mold) having a diameter of 35 mm × 50 mm and With a molding die (male type) corresponding to this, cold molding was performed at a depth of 3.0 mm at 0.4 MPa, and a concave portion was formed in the center portion of the sheet piece. Next, these sheet pieces are folded in two in the MD direction (longitudinal direction) so that the second sealant layer is inside, and the end portion is cut so that the length in the MD direction after bending becomes 6.3 mm. The packaging material was molded. A dummy cell (PP block of 3.0 mm × 49 mm × 29 mm) with an electrode tab with a tab seal material attached is installed in the recess of the molded packaging material, and fixed so that the tab seal material portion of the dummy cell comes to the sealing portion of the packaging material. . Next, heat sealing was performed under the conditions of an 80 mm side, a width of 5 mm, 170 ° C., 2.0 MPa, and 5 seconds so that the metal terminal extended outside from one side where the packaging material opened. Subsequently, one side of the 6.3 mm side was heat-sealed under the conditions of 5 mm width, 170 ° C., 0.5 MPa, and 3 seconds to produce a pouch-type exterior body having an opening on one side. This was dried in a dry room for 12 hours. Next, the electrolytic solution was put into the dried outer package, and the opening was hermetically sealed with a width of 3 mm. This was held at 60 ° C. for 5 hours, then cooled, and the other side of the remaining 6.3 mm was sealed under the conditions of a width of 3 mm, a surface pressure of 1.0 MPa, a seal temperature of 170 ° C., and a seal time of 3.0 seconds. This final seal part is bent at 90 ° C in the direction of the molded convex part and then returned, and then an insulation evaluation test against cracks is performed using an impulse application method (made by Nippon Technate Co., Ltd., lithium ion battery insulation tester). did. First, 20 samples were prepared, and an impulse voltage of an applied voltage of 100 V was applied between the negative electrode terminal of each lithium ion battery and the aluminum foil, and the voltage drop after 99 msec was determined to be within 20 V. . The percentage of acceptance (%) is shown in Table 5.

表5に示される結果から、第2シーラント層にスリップ剤としてエルカ酸アミドを配合することにより、電池用包装材料のクラックに対する絶縁性が高められることが明らかとなった。特に、第1シーラント層または第2シーラント層のスリップ剤量が0.012質量%である実施例15〜18では、クラックに対する絶縁性が非常に高いことが明らかとなった。   From the results shown in Table 5, it was revealed that the insulation against cracks of the battery packaging material can be improved by blending erucamide as a slip agent in the second sealant layer. In particular, in Examples 15 to 18 in which the slip agent amount of the first sealant layer or the second sealant layer was 0.012% by mass, it was revealed that the insulation against cracks was very high.

[成形性評価]
実施例13〜18で得られた電池用包装材料を、90mm(MD方向)×150mm(TD方向、横方向)のシート片に裁断した後、35mm×50mmの口径の成型金型(メス型)とこれに対応した成型金型(オス型)にて、第2シーラント層側から、0.9MPaで任意の深さに冷間成型し、その中心部分に凹部を形成した。次に、第2シーラント層の凹部が形成された部分の表面にピンホールが発生しているか否かを目視で観察した。サンプル数を20とし、ピンホールが発生していなかったものを合格とした。同様にして、凹部の深さを0.5mmずつ深くしていき、20個のサンプルについて、ピンホール発生の有無を確認していった。表6に、実施例13〜18で得られた電池用包装材料について、第2シーラント層のピンホールの発生が抑制できると判断した凹部の深さ(mm)を示す。この凹部の深さは、次のようにして算出した。例えば凹部の深さが5.0mmとなるように成形し、20個のサンプル全てにピンホールが発生せず、凹部の深さを5.5mmとした場合にピンホールの発生が無かったものがN個の場合、次式により、ピンホールの発生が抑制できると判断した凹部の深さ(mm)を算出した。
ピンホールの発生が抑制できると判断した凹部の深さ(mm)=5.0(mm)+0.5(mm)×(N個/20個)
[Formability evaluation]
The battery packaging materials obtained in Examples 13 to 18 were cut into 90 mm (MD direction) × 150 mm (TD direction, lateral direction) sheet pieces, and then a molding die (female mold) with a diameter of 35 mm × 50 mm. And a molding die (male) corresponding thereto, from the second sealant layer side, it was cold-molded to an arbitrary depth at 0.9 MPa, and a concave portion was formed at the center. Next, it was visually observed whether or not a pinhole was generated on the surface of the portion where the concave portion of the second sealant layer was formed. The number of samples was 20, and those in which no pinholes were generated were accepted. Similarly, the depth of the recess was increased by 0.5 mm, and the presence or absence of pinholes was confirmed for 20 samples. Table 6 shows the depth (mm) of the recesses determined to be able to suppress the occurrence of pinholes in the second sealant layer for the battery packaging materials obtained in Examples 13-18. The depth of the recess was calculated as follows. For example, when the depth of the recess is formed to be 5.0 mm, no pinhole is generated in all 20 samples, and when the depth of the recess is 5.5 mm, no pinhole is generated. In the case of N pieces, the depth (mm) of the concave portion determined to be able to suppress the occurrence of pinholes was calculated by the following formula.
Depth of recess determined to suppress generation of pinholes (mm) = 5.0 (mm) + 0.5 (mm) x (N / 20)

表6に示される結果から、第2シーラント層にスリップ剤を多く含む実施例15〜18では、スリップ材の少ない実施例13〜14に対して凹部をより深く成形することができ、成形性が高いことが明らかとなった。特に、第1シーラント層または第2シーラント層のスリップ剤量が0.12質量%である実施例15〜18では、凹部の深さが7.00mmを超えてもピンホールの発生が抑制されており、成形性が非常に高いことが明らかとなった。   From the results shown in Table 6, in Examples 15 to 18 in which the second sealant layer contains a large amount of slip agent, the recesses can be formed more deeply than in Examples 13 to 14 with less slip material, and the moldability is improved. It became clear that it was expensive. In particular, in Examples 15 to 18 in which the slip agent amount of the first sealant layer or the second sealant layer is 0.12% by mass, the generation of pinholes is suppressed even when the depth of the recess exceeds 7.00 mm. It was revealed that the moldability was very high.

1 基材層
2 接着層
3 金属層
4 シーラント層
4a 第1シーラント層
4b 第2シーラント層
10 微細な開裂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material layer 2 Adhesive layer 3 Metal layer 4 Sealant layer 4a 1st sealant layer 4b 2nd sealant layer 10 Fine cleavage

Claims (8)

140〜160℃の間で定められた設定温度T℃まで昇温した際にT℃に到達するまでは包装材料が開封せず、T℃到達後は迅速に包装材料が開封するように設定された電池に使用される電池用包装材料であって、
少なくとも、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり、
前記シーラント層は、金属層側に位置し、酸変性ポリオレフィンを含む第1シーラント層と、当該第1シーラント層上に積層され最内層に位置し、ポリオレフィンを含む第2シーラント層の2層からなり
前記第1シーラント層及び第2シーラント層が下記式(1)及び(2)
−10≦T1−T≦−5 (1)
−5≦T2−T≦5 (2)
1:前記第1シーラント層の融点(℃)
2:前記第2シーラント層の融点(℃)
を充足し、
前記電池がT℃に至るまで高温に晒された状態では、前記第1シーラント層が溶融状態に変化し、前記金属層と前記シーラント層の界面から前記シーラント層の少なくとも一部が剥離して、前記第2シーラント層は内圧で膨潤しながら密封状態を維持するように機能し、T℃到達後に前記シーラント層は微細な開裂を生じ、電池内部のガスを穏やかに放出することを特徴とする、電池用包装材料。
When the temperature is raised to a set temperature T ° C determined between 140 ° C and 160 ° C, the packaging material is not opened until the temperature reaches T ° C. After reaching T ° C, the packaging material is opened quickly. A battery packaging material used for a battery,
It consists of a laminate having at least a base material layer, an adhesive layer, a metal layer, and a sealant layer in this order,
The sealant layer is located on the metal layer side, a first sealant layer comprising an acid-modified polyolefin, located in the innermost layer is laminated to the first sealant layer consists of two layers of a second sealant layer comprising a polyolefin ,
The first sealant layer and the second sealant layer are represented by the following formulas (1) and (2):
−10 ≦ T 1 −T ≦ −5 (1)
−5 ≦ T 2 −T ≦ 5 (2)
T 1 : Melting point (° C.) of the first sealant layer
T 2 : Melting point (° C.) of the second sealant layer
Is satisfied ,
In a state where the battery is exposed to a high temperature up to T ° C., the first sealant layer changes to a molten state, and at least a part of the sealant layer peels from the interface between the metal layer and the sealant layer, The second sealant layer functions to maintain a hermetic state while being swollen by an internal pressure, and after reaching T ° C., the sealant layer is finely cleaved and gently releases the gas inside the battery , Battery packaging material.
前記第1シーラント層に含まれる酸性ポリオレフィンが、構成モノマーとして少なくともプロピレンを含む、請求項1に記載の電池用包装材料。   The battery packaging material according to claim 1, wherein the acidic polyolefin contained in the first sealant layer contains at least propylene as a constituent monomer. 前記第2シーラント層に含まれるポリオレフィンが、構成モノマーとして少なくともプロピレンを含む、請求項1又は2に記載の電池用包装材料。   The battery packaging material according to claim 1 or 2, wherein the polyolefin contained in the second sealant layer contains at least propylene as a constituent monomer. 前記第1シーラント層の厚みが5〜40μmであり、前記第2シーラント層の厚みが5〜40μmである、請求項1〜3のいずれかに記載の電池用包装材料。   The battery packaging material according to claim 1, wherein the first sealant layer has a thickness of 5 to 40 μm, and the second sealant layer has a thickness of 5 to 40 μm. 前記金属層が、アルミニウム箔である、請求項1〜4のいずれかに記載の電池用包装材料。   The battery packaging material according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal layer is an aluminum foil. 前記第1シーラント層及び前記第2シーラント層の少なくとも一方がスリップ剤を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の電池用包装材料。   The battery packaging material according to claim 1, wherein at least one of the first sealant layer and the second sealant layer contains a slip agent. 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、請求項1〜6のいずれかに記載の電池用包装材料内に収容されている、電池。   The battery by which the battery element provided with the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte is accommodated in the packaging material for batteries in any one of Claims 1-6. 電池用包装材料に形成されるシーラント層に使用される樹脂成分をスクリーニングする方法であって、
前記電池用包装材料が、140〜160℃の間で定められた設定温度T℃まで昇温した際にT℃に到達するまでは包装材料が開封せず、T℃到達後は迅速に包装材料が開封するように設定された電池に使用されるものであり、
前記電池用包装材料が、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり、且つ前記シーラント層は、金属層側に位置する第1シーラント層と、当該第1シーラント層上に積層され最内層に位置する第2シーラント層を有する2層からなり、
前記電池用包装材料は、前記電池がT℃に至るまで高温に晒された状態では、前記第1シーラント層が溶融状態に変化し、前記金属層と前記シーラント層の界面から前記シーラント層の少なくとも一部が剥離して、前記第2シーラント層は内圧で膨潤しながら密封状態を維持するように機能し、T℃到達後に前記シーラント層は微細な開裂を生じ、電池内部のガスを穏やかに放出するものであり、
前記第1シーラント層を形成する樹脂成分として少なくとも酸変性ポリオレフィンを選定し、前記第2シーラント層を形成する樹脂成分として少なくともポリオレフィンを選定し、且つ第1シーラント層及び第2シーラント層が下記式(1)及び(2)
−10≦T1−T≦−5 (1)
−5≦T2−T≦5 (2)
1:前記第1シーラント層の融点(℃)
2:前記第2シーラント層の融点(℃)
を充足するように、第1シーラント層及び第2シーラント層を形成する樹脂成分を選択することを特徴とする、前記スクリーニング方法。
A method for screening a resin component used in a sealant layer formed on a battery packaging material,
When the battery packaging material is heated to a set temperature T ° C. determined between 140 ° C. and 160 ° C., the packaging material is not opened until the temperature reaches T ° C. After the temperature reaches T ° C., the packaging material is quickly opened. Used for batteries set to open,
The battery packaging material comprises a laminate having a base layer, an adhesive layer, a metal layer, and a sealant layer in this order, and the sealant layer includes a first sealant layer located on the metal layer side, and the first sealant layer. laminated on the sealant layer made of two layers which have a second sealant layer positioned as the innermost layer,
In the battery packaging material, when the battery is exposed to a high temperature up to T ° C., the first sealant layer changes to a molten state, and at least the sealant layer from the interface between the metal layer and the sealant layer. The second sealant layer functions to maintain a sealed state while being swollen by internal pressure, and the sealant layer is finely cleaved after reaching T ° C. and gently releases the gas inside the battery. Is what
At least acid-modified polyolefin is selected as the resin component forming the first sealant layer, at least polyolefin is selected as the resin component forming the second sealant layer, and the first sealant layer and the second sealant layer are represented by the following formula ( 1) and (2)
−10 ≦ T 1 −T ≦ −5 (1)
−5 ≦ T 2 −T ≦ 5 (2)
T 1 : Melting point (° C.) of the first sealant layer
T 2 : Melting point (° C.) of the second sealant layer
The screening method is characterized in that the resin component forming the first sealant layer and the second sealant layer is selected so as to satisfy the above.
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