JP5626404B1

JP5626404B1 - 電池用包装材料

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Publication number: JP5626404B1
Application number: JP2013099898A
Authority: JP
Inventors: 一彦横田; 正和神取; 堀　弥一郎; 弥一郎堀; 哲也小尻; 鈴木　剛; 鈴木　　剛; 弘毅道家; 山下　力也; 力也山下; 良寛篠原
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2033-05-10
Also published as: JP2014220172A

Abstract

【課題】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、さらに、高い絶縁性を有する電池用包装材料を提供する。【解決手段】少なくとも、基材層、接着層、金属層、絶縁層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり、絶縁層は、酸変性ポリオレフィン樹脂と硬化剤とを含む樹脂組成物により形成されており、シーラント層は、ポリオレフィン樹脂を含む第１シーラント層を有し、絶縁層と第１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、課題を解決できる。【選択図】なし

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、さらに、高い絶縁性を備えた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、さらに、優れた絶縁性を備えた電池用包装材料に関する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、電池の製造工程においては、電極活物質や電極タブの破片などの微小な異物が、シーラント層の表面に付着する場合があり、電池素子を電池用包装材料でヒートシールする際の熱と圧力によって、シーラント層の異物が付着した部分が薄肉になる場合がある。例えば、シーラント層同士がヒートシールされる部分などにおいて、シーラント層が薄肉になると、電池用包装材料の絶縁性が不十分となる場合があるという問題がある。

電極活物質や電極タブの破片などの微小な異物は、一般に導電性を有する。電極タブとシーラント層との間に導電性の異物が存在する場合、ヒートシール時の熱と圧力によって、異物がシーラント層を貫通すると、電極タブと電池用包装材料の金属層とが電気的に接続されて短絡するおそれがある。

特開２００１−２０２９２７号公報特開２０１２−２０３９８２号公報

本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みなされた発明である。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、さらに、電極活物質や電極タブの破片などの微小な異物が、シーラント層同士の界面や電極タブとシーラント層との間などのヒートシールされる部分に存在する場合にも高い絶縁性を有する電池用包装材料を提供することを主な目的とする。

本発明者は、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、絶縁層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり、絶縁層が、酸変性ポリオレフィン樹脂及び硬化剤を含む樹脂組成物により形成されており、シーラント層が、ポリオレフィン樹脂を含む第１シーラント層を有し、絶縁層と第１シーラント層とが下記式（１）及び（２）の関係を充足する電池用包装材料は、内圧１ａｔｍ、３℃／分の昇温速度で、１４０〜１６０℃の間で定められた設定温度Ｔ℃まで昇温した際に、Ｔ℃に到達するまでは、金属層と絶縁層の界面の少なくとも一部が剥離するが、絶縁層及び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絶縁層及び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。さらに、かかる電池用包装材料は、高い絶縁性を有することも見出した。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。
−１０≦Ｔ_A−Ｔ≦−５（１）
−５≦Ｔ₁−Ｔ≦５（２）
Ｔ_A：前記絶縁層の融点（℃）
Ｔ₁：前記第１シーラント層の融点（℃）

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、絶縁層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり、
前記絶縁層は、酸変性ポリオレフィン樹脂と硬化剤とを含む樹脂組成物により形成されており、
前記シーラント層は、ポリオレフィン樹脂を含む第１シーラント層を有し、
前記絶縁層と、前記第１シーラント層とが下記式（１）及び（２）：
−１０≦Ｔ_A−Ｔ≦−５（１）
−５≦Ｔ₁−Ｔ≦５（２）
Ｔ_A：前記絶縁層の融点（℃）
Ｔ₁：前記第１シーラント層の融点（℃）
の関係を充足する、電池用包装材料。
項２．前記絶縁層おける酸変性ポリオレフィン樹脂が、不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性された酸変性ポリオレフィン樹脂、及び不飽和カルボン酸またはその酸無水物と（メタ）アクリル酸エステルとで変性された酸変性ポリオレフィン樹脂の少なくとも一方である、項１に記載の電池用包装材料。
項３．前記不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性された酸変性ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂の少なくとも一方が、前記不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性されて形成されたものである、項２に記載の電池用包装材料。
項４．前記不飽和カルボン酸またはその酸無水物と（メタ）アクリル酸エステルとで変性された酸変性ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂の少なくとも一方が、前記不飽和カルボン酸またはその酸無水物と（メタ）アクリル酸エステルとで変性されたものである、項２に記載の電池用包装材料。
項５．前記第１シーラント層に含まれるポリオレフィン樹脂が、構成モノマーとして少なくともプロピレンを含む、項１〜４のいずれかに記載の電池用包装材料。
項６．前記絶縁層の厚みが０．１〜２０μｍであり、前記第１シーラント層の厚みが１〜４０μｍである、項１〜５のいずれかに記載の電池用包装材料。
項７．前記金属層が、アルミニウム箔である、項１〜６のいずれかに記載の電池用包装材料。
項８．前記硬化剤は、多官能イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、及びオキサゾリン化合物からなる群から選択された少なくとも１種を含む、項１〜７のいずれかに記載の電池用包装材料。
項９．前記樹脂組成物において、前記硬化剤の含有量は、前記酸変性ポリオレフィン樹脂１００質量部に対して、０．１質量部〜５０質量部の範囲にある、項１〜８のいずれかに記載の電池用包装材料。
項１０．前記シーラント層は、前記絶縁層と前記第１シーラント層との間に、酸変性ポリオレフィン樹脂及びポリオレフィン樹脂の少なくとも一方を含む第２シーラント層をさらに有し、前記第２シーラント層が下記式（３）
５≦Ｔ₂−Ｔ≦１０（３）
Ｔ₂：前記第２シーラント層の融点（℃）
を充足する、項１〜９のいずれかに記載の電池用包装材料。
項１１．前記第２シーラント層における酸変性ポリオレフィン樹脂及びポリオレフィン樹脂が、構成モノマーとして少なくともプロピレンを含む、項１０に記載の電池用包装材料。
項１２．少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、項１〜１１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。

本発明の電池用包装材料によれば、このような特定の構成を採用することによって、内圧１ａｔｍ、３℃／分の昇温速度で、１４０〜１６０℃の間の所定温度まで昇温した際に、当該所定温度に到達するまでは、金属層と絶縁層の界面の少なくとも一部が剥離するが、絶縁層及び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、所定温度に到達後には迅速に、金属層から剥離した部分の絶縁層及び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℃の間の所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、しかも所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。

さらに、本発明の電池用包装材料によれば、電極活物質や電極タブの破片などの微小な異物が、シーラント層同士の界面や電極タブとシーラント層との間などのヒートシールされる部分に存在する場合にも、絶縁性の高い電池用包装材料を提供することができる。さらに、本発明の電池用包装材料は、絶縁層と金属層またはシーラント層との接着性が高いため、耐久性にも優れている。すなわち、本発明の電池用包装材料によって電池素子を封止することにより、電池の絶縁性を高めることができ、さらに電池の耐久性を向上させることができる。

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。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。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。

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、絶縁層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり；絶縁層は、酸変性ポリオレフィン樹脂と硬化剤とを含む樹脂組成物により形成されており；シーラント層は、ポリオレフィン樹脂を含む第１シーラント層を有し；且つ、絶縁層及び第１シーラント層の各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。

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、絶縁層４、及びシーラント層５をこの順に有する積層体からなり、シーラント層５は、第１シーラント層５ａを有する。すなわち、本発明の電池用包装材料は、基材層１、接着層２、金属層３、絶縁層４、第１シーラント層５ａをこの順に有する積層体からなり、電池の組み立て時に、基材層１が最外層になり、第１シーラント層５ａが最内層になる。電池の組み立て時において、電池素子の周縁に位置する第１シーラント層５ａ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。シーラント層５は、複数の層により形成されていてもよく、例えば、必要に応じて、第１シーラント層５ａと絶縁層４との間に、第２シーラント層５ｂ、第３シーラント層５ｃなどを順に有していてもよい。

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５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と絶縁層４の界面の少なくとも一部が剥離するが、絶縁層４及びシーラント層５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、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から剥離した絶縁層４及びシーラント層５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。なお、本発明の電池用包装材料においては、１４０〜１６０℃の間で定められた設定温度Ｔ℃まで昇温されると、絶縁層４とシーラント層５の界面の少なくとも一部が剥離し、シーラント層５が袋状になり、その後、シーラント層５にピンホール等の微細な開裂が生じて穏やかな条件で開封状態になってもよい。

一方、従来の電池用包装材料では、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、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。

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。

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。

また、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、脂肪酸アマイド、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。

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。

［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。

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。

接着層２の形成に使用できる接着剤の樹脂としては、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；フッ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３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。

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。

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。

［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（ＪＩＳＡ８０２１Ｐ−Ｏ）又は（ＪＩＳＡ８０７９Ｐ−Ｏ）等を用いることが好ましい。

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。

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５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。

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。一般式（１）〜（４）において、Ｘは、水素原子、ヒドロキシル基、及びヒ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。

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、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。

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。

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。

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。

［絶縁層４］
本発明において、絶縁層４は、金属層３とシーラント層５との間に設けられる層である。絶縁層４は、酸変性ポリオレフィン樹脂と硬化剤とを含む樹脂組成物により形成されている。本発明の電池用包装材料においては、金属層３とシーラント層５との間に、このような特定の樹脂組成物により形成された絶縁層４が設けられているため、電極活物質や電極タブの破片などの微小な異物が電池素子とシーラント層５との間に存在する場合にも、電池用包装材料の絶縁性や耐久性が高められている。

絶縁層４を形成する酸変性ポリオレフィン樹脂としては、特に制限されないが、不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性された酸変性ポリオレフィン樹脂、及び不飽和カルボン酸またはその酸無水物と（メタ）アクリル酸エステルとで変性された酸変性ポリオレフィン樹脂の少なくとも一方であることが好ましい。ここで、不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性された酸変性ポリオレフィン樹脂とは、不飽和カルボン酸またはその酸無水物でポリオレフィン樹脂を変性することにより得られるものである。また、不飽和カルボン酸またはその酸無水物と（メタ）アクリル酸エステルとで変性された酸変性ポリオレフィン樹脂とは、不飽和カルボン酸またはその酸無水物と（メタ）アクリル酸エステルとを併用して、ポリオレフィン樹脂を変性することにより得られるものである。なお、本発明において、「（メタ）アクリル酸エステル」とは、「アクリル酸エステル」または「メタアクリル酸エステル」を意味する。

変性されるポリオレフィン樹脂は、少なくともモノマー単位としてオレフィンを含む樹脂であれば特に限定されない。ポリオレフィン樹脂は、例えば、ポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂の少なくとも一方により構成することができ、ポリプロピレン系樹脂により構成することが好ましい。ポリエチレン系樹脂は、例えば、ホモポリエチレン及びエチレン共重合体の少なくとも一方により構成することができる。ポリプロピレン系樹脂は、例えば、ホモポリプロピレン及びプロピレン共重合体の少なくとも一方により構成することができる。プロピレン共重合体としては、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体などのプロピレンと他のオレフィンとの共重合体などが挙げられる。ポリプロピレン系樹脂に含まれるプロピレン単位の割合は、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高める観点から、５０モル％〜１００モル％程度とすることが好ましく、８０モル％〜１００モル％程度とすることがより好ましい。また、ポリエチレン系樹脂に含まれるエチレン単位の割合は、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高める観点から、５０モル％〜１００モル％程度とすることが好ましく、８０モル％〜１００モル％程度とすることがより好ましい。エチレン共重合体及びプロピレン共重合体は、それぞれ、ランダム共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよい。また、エチレン共重合体及びプロピレン共重合体は、それぞれ、結晶性、非晶性のいずれであってもよく、これらの共重合物または混合物であってもよい。ポリオレフィン樹脂は、１種類のホモポリマーまたは共重合体により形成されていてもよいし、２種類以上のホモポリマーまたは共重合体により形成されていてもよい。

不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸などが挙げられる。また、酸無水物としては、上記例示した不飽和カルボン酸の酸無水物が好ましく、無水マレイン酸および無水イタコン酸がより好ましい。ポリオレフィン樹脂の変性において、不飽和カルボン酸は１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を用いてもよい。

（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸と炭素数が１〜３０のアルコールとのエステル化物、好ましくは（メタ）アクリル酸と炭素数が１〜２０のアルコールとのエステル化物が挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルの具体例としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。ポリオレフィン樹脂の変性において、（メタ）アクリル酸エステルは１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を用いてもよい。

酸変性ポリオレフィン樹脂中における不飽和カルボン酸またはその酸無水物の割合は、それぞれ、０．１質量％〜３０質量％程度であることが好ましく、０．１質量％〜２０質量％程度であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高め得る。

また、酸変性ポリオレフィン樹脂中における（メタ）アクリル酸エステルの割合は、０．１質量％〜４０質量％程度であることが好ましく、０．１質量％〜３０質量％程度であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高め得る。

酸変性ポリオレフィン樹脂の重量平均分子量は、６０００〜２０００００程度であることが好ましく、８０００〜１５００００程度であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、金属層３とシーラント層５に対する絶縁層４の親和性を安定化できるため、金属層３とシーラント層５の接着性を長期に安定化させることができる。さらに、耐熱も向上させることができるため、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高め得る。なお、酸変性ポリオレフィン樹脂の重量平均分子量は、標準サンプルとしてポリスチレンを用いた条件で測定された、ゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定された値である。

酸変性ポリオレフィン樹脂において、ポリオレフィン樹脂の変性方法は、特に限定されず、例えば不飽和カルボン酸またはその酸無水物や、（メタ）アクリル酸エステルがポリオレフィン樹脂と共重合されていればよい。このような共重合としては、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合（グラフト変性）などが挙げられ、好ましくはグラフト共重合が挙げられる。

硬化剤は、上記の酸変性ポリオレフィン樹脂を硬化させるものであれば、特に限定されない。硬化剤としては、例えば、多官能イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。

多官能イソシアネート化合物は、２つ以上のイソシアネート基を有する化合物であれば、特に限定されない。多官能イソシアネート化合物の具体例としては、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、これらをポリマー化やヌレート化したもの、これらの混合物や他ポリマーとの共重合物などが挙げられる。

カルボジイミド化合物は、カルボジイミド基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−）を少なくとも１つ有する化合物であれば、特に限定されない。カルボジイミド化合物としては、カルボジイミド基を少なくとも２つ以上有するポリカルボジイミド化合物が好ましい。特に好ましいカルボジイミド化合物の具体例としては、下記一般式（５）：

で表される繰り返し単位を有するポリカルボジイミド化合物、
下記一般式（６）：

で表される繰り返し単位を有するポリカルボジイミド化合物、
及び下記一般式（７）：

で表されるポリカルボジイミド化合物が挙げられる。一般式（５）〜（７）において、ｎは、通常３０以下の整数であり、好ましくは３〜２０の整数である。

エポキシ化合物は、少なくとも１つのエポキシ基を有する化合物であれば、特に限定されない。エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、変性ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ノボラックグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエーテルなどのエポキシ樹脂が挙げられる。

オキサゾリン化合物は、オキサゾリン骨格を有する化合物であれば、特に限定されない。オキサゾリン化合物としては、具体的には、日本触媒社製のエポクロスシリーズなどが挙げられる。

絶縁層４の機械的強度を高めるなどの観点から、硬化剤は、２種類以上の化合物により構成されていてもよい。

樹脂組成物において、硬化剤の含有量は、酸変性ポリオレフィン樹脂１００質量部に対して、０．１質量部〜５０質量部の範囲にあることが好ましく、０．１質量部〜３０質量部の範囲にあることがより好ましい。また、樹脂組成物において、硬化剤の含有量は、酸変性ポリオレフィン樹脂中のカルボキシル基１当量に対して、硬化剤中の反応基として１当量〜３０当量の範囲にあることが好ましく、１当量〜２０当量の範囲にあることがより好ましい。これにより、電池用包装材料の絶縁性や耐久性をより高め得る。

また、絶縁層４にオレフィン系ゴム様添加剤や炭化水素系蝋を添加することにより、絶縁層４により高い柔軟性を持たせ、圧縮時の応力分散による異物噛み込み時のつぶれの抑制や、延伸時の微細クラック防止などが可能となる。オレフィン系ゴム様添加剤としては、三井化学のタフマーＰ、タフマーＡ、タフマーＨ、タフマーＸＭ、タフマーＢＬ、タフマーＰＮや、住友化学のタフセレン等のαオレフィンコポリマー等が挙げられる。また、炭化水素系蝋としてはパラフィン等が挙げられる。

上述の通り、電池の製造工程において、電極活物質や電極タブの破片などの微小な異物が、シーラント層の表面に付着する場合があり、これによって、シーラント層に薄肉部分や貫通孔が生じ、絶縁性が低下する虞がある。これに対して、本発明の電池用包装材料においては、上記のような酸変性ポリオレフィン樹脂及び硬化剤を含む樹脂組成物から形成され、ヒートシール時などの熱が加わったときの高い耐熱機械的強度を有し、柔軟性も高く、屈曲などの応力による微細クラックの発生を抑制できる絶縁層４が形成されている。このため、シーラント層５において、薄肉部分で発生し易い微細クラック、異物などによる貫通孔、電解液を噛み込んだ状態でヒートシールされた場合に発生するシーラント層５の発泡による空隙などが形成された場合にも、絶縁層４によって電解液が直接金属層と接触することが防止でき、金属層３が保護される。また、シーラント層５が異物などを噛み込んだ時なども、耐熱性が高く、機械的強度と柔軟性も高い絶縁層４によって、異物による電池用包装材料の絶縁性低下を防止できる。

また、絶縁層４は、酸変性ポリオレフィン樹脂及び硬化剤を含む樹脂組成物により形成されていることに加えて、下記式（１）の関係を充足するように設定される。
−１０≦Ｔ_A−Ｔ≦−５（１）
Ｔ：１４０〜１６０℃の間で定められる設定温度（℃）
Ｔ_A：絶縁層の融点（℃）

このように絶縁層４の融点Ｔ_Aを設定温度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、絶縁層４が溶融状態に変化し、金属層３と絶縁層４の界面から絶縁層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絶縁層４は、後述のシーラント層５と共に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、膨潤した絶縁層４及びシーラント層５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。

ここで、絶縁層４の融点Ｔ_Aは、絶縁層４を構成する樹脂の融点をＪＩＳＫ６９２１−２（ＩＳＯ１８７３−２．２：９５）に準拠しＤＳＣ法により測定される値である。また、絶縁層４が、複数の樹脂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Ｔ_Aは、当該ブレンド樹脂をＪＩＳＫ６９２１−２（ＩＳＯ１８７３−２．２：９５）に準拠しＤＳＣ法に供し、総ピーク面積を１として各樹脂に該当する融点のピーク面積の比率を算出し、各樹脂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。

樹脂の融点は、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、絶縁層４に配合される酸変性ポリオレフィン樹脂は、絶縁層４の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。

絶縁層４の厚みは、電池用包装材料に適した厚みであれば特に限定されないが、例えば、０．１μｍ〜２０μｍ程度、好ましくは０．５μｍ〜１５μｍ程度とすることができる。本発明の電池用包装材料は、電池の形状に合わせて種々の形状に成型されるため、ある程度の柔軟性も求められている。電池用包装材料において、絶縁層４の厚みをこのような範囲とすることにより、電池用包装材料の柔軟性を保持しつつ、絶縁性や耐久性をより高め得る。

絶縁層４は、２層以上の多層構造としてもよい。これにより、シーラント層５と共に第１の絶縁層に薄肉部分や貫通孔が形成された場合にも、第２、第３の絶縁層で絶縁性を保つことができる。

［シーラント層］
本発明の電池用包装材料において、シーラント層５は、最内層に該当し、電池の組み立て時にシーラント層５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５は、ポリオレフィン樹脂を含む第１シーラント層５ａを有する。シーラント層５は、複数の層により形成されていてもよく、必要に応じて、第１シーラント層５ａ側から金属層３側に向かって順に、酸変性ポリオレフィン樹脂及びポリオレフィン樹脂の少なくとも一方を含む第２シーラント層５ｂ、酸変性ポリオレフィン樹脂及びポリオレフィン樹脂の少なくとも一方を含む第３シーラント層５ｃなどを有していてもよい。シーラント層５が複数の層により形成されている場合、電池を組み立てる際に、ポリオレフィン樹脂を含む第１シーラント層５ａが電池用包装材料の最内層に位置するように配された層構造を備える。

（第１シーラント層）
第１シーラント層５ａは、ポリオレフィン樹脂を含み、電池用包装材料の最内層に位置する層である。第１シーラント層５ａの形成に使用されるポリオレフィン樹脂としては、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ず、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樹脂は、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５ａは、ポリオレフィン樹脂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樹脂以外の樹脂を含んでいてもよい。第１シーラント層５ａにポリオレフィン樹脂以外の樹脂を含有させる場合、第１シーラント層５ａ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。

第１シーラント層５ａにおいてポリオレフィン樹脂以外に、必要に応じて含有できる樹脂としては、例えば、酸変性ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。酸変性ポリオレフィン樹脂としては、第１シーラント層５ａにおいて例示した上記のポリオレフィン樹脂を不飽和カルボン酸またはその酸無水物でグラフト重合すること等により変性した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またはその酸無水物としては、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。

第１シーラント層５ａに、ポリオレフィン樹脂以外の樹脂を含有させる場合、当該樹脂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５ａに酸変性ポリオレフィン樹脂を含有させる場合、第１シーラント層５ａ中の酸変性ポリオレフィン樹脂の含有量としては、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。

また、第１シーラント層５ａは、ポリオレフィン樹脂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≦Ｔ₁−Ｔ≦５（２）
Ｔ：１４０〜１６０℃の間で定められる設定温度（℃）
Ｔ₁：第１シーラント層の融点（℃）

このように第１シーラント層５ａの融点Ｔ₁が、絶縁層４の融点Ｔ_A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て金属層３と絶縁層４の界面から絶縁層４の少なくとも一部が剥離して絶縁層４及びシーラント層５が密封状態で膨潤した際に、絶縁層４及びシーラント層５の内部で亀裂が進行して凝集破壊により急激に開封されるのを抑制して、微細な開裂（ピンホール等）を生じさせ、Ｔ℃到達後は迅速に電池内部のガスを穏やかに放出することが可能になる。第１シーラント層５ａの融点Ｔ₁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５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。

なお、第１シーラント層５ａの融点Ｔ₁の算出方法は、絶縁層４の融点Ｔ_Aの場合と同様である。

樹脂の融点は、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５ａに配合されるポリオレフィン樹脂及び必要に応じて配合される他の樹脂は、第１シーラント層５ａの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。

第１シーラント層５ａ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。

（絶縁層と第１シーラント層の融点の関係）
絶縁層４と第１シーラント層５ａは、前述する融点を各々充足することにより、０≦（Ｔ₁−Ｔ_A）≦１５の関係を充足することになる。

（第２シーラント層）
第２シーラント層５ｂは、シーラント層５が複層により形成される場合に、必要に応じて、第１シーラント層５ａと絶縁層４との間に設けられる層である。第２シーラント層５ｂは、ポリオレフィン樹脂及び酸変性ポリオレフィンの少なくとも一方を含む。第２シーラント層の形成に使用されるポリオレフィン樹脂及び酸変性ポリオレフィンとしては、それぞれ、第１シーラント層５ａで例示したものと同じものが例示できる。

第２シーラント層５ｂ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樹脂及びポリオレフィン樹脂にいずれか一方のみから形成されていてもよく、また必要に応じて他の樹脂を含んでいてもよい。第２シーラント層５ｂが酸変性ポリオレフィンを含む場合、第２シーラント層５ｂ中の酸変性ポリオレフィン樹脂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５〜９５質量％、好ましくは１０〜９０質量％、更に２０〜８０質量％が挙げられる。また、第２シーラント層５ｂがポリオレフィン樹脂を含む場合、第２シーラント層５ｂ中のポリオレフィン樹脂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５〜９５質量％、好ましくは１０〜９０質量％、更に２０〜８０質量％が挙げられる。

また、第２シーラント層５ｂは、下記式（３）を充足するように設定される。
５≦Ｔ₂−Ｔ≦１０（３）
Ｔ：１４０〜１６０℃の間で定められる設定温度（℃）
Ｔ₂：第２シーラント層の融点（℃）

このように第２シーラント層の融点Ｔ₂が、絶縁層の融点Ｔ_A以上に設定され、且つ設定温度Ｔより５℃〜１０℃の高温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、絶縁層４が溶融状態になって金属層３と絶縁層４の界面から絶縁層４の少なくとも一部が剥離しても、第２シーラント層５ｂ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。更に、第２シーラント層５ｂの融点Ｔ₂が、絶縁層４の融点Ｔ_A以上且つ第１シーラント層の融点Ｔ₁と同等以上に設定されているため、設定温度Ｔ℃に至るまで昇温された場合であっても優れた絶縁性を備えさせることもできる。

なお、第２シーラント層５ｂの融点Ｔ₂の算出方法は、絶縁層４の融点Ｔ_Aの場合と同様である。

樹脂の融点は、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５ｂ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は、第２シーラント層５ｂの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。

また、第２シーラント層５ｂ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。

（絶縁層及び第２シーラント層の各融点の関係）
絶縁層４と第２シーラント層５ｂは、前述する融点を各々充足することにより、１０≦（Ｔ₂−Ｔ_A）≦２０の関係を充足することになる。

（第３シーラント層）
第３シーラント層５ｃは、シーラント層５が複層により形成される場合に、必要に応じて、第２シーラント層５ｂと絶縁層４との間に設けられる層である。第３シーラント層５ｃは、第２シーラント層５ｂと同様の樹脂により形成される。また、第３シーラント層５ｃの融点、厚みなどについても、第２シーラント層５ｂと同様とすることができる。
（シーラント層５の厚み）
シーラント層５の厚みとしては、第１シーラント層５ａ、必要に応じて設けられる第２シーラント層、第３シーラント層などの各々の厚みに基づいて定められるが、例えば、１５〜１２０μｍ、好ましくは６０〜８０μｍ、更に好ましくは３０〜６０μｍが挙げられる。

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。

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。

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。

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。

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金属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。

次いで、積層体Ａの金属層３上に、絶縁層４の形成に用いられる上記の樹脂組成物を、塗布し、乾燥させる。樹脂組成物の塗布は、グラビアコート法、ロールコート法などの塗布方法を採用することができる。次に、絶縁層４の上にシーラント層５を積層させる。絶縁層４上へのシーラント層５の積層は、例えば、絶縁層４の上に、第１シーラント層をグラビアコート法、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。絶縁層４の上に第１シーラント層を積層する前に、必要に応じて、絶縁層４の上に第３シーラント層、第２シーラント層などを同様の方法により積層してもよい。また、絶縁層４へのシーラント層５の積層は、絶縁層４の上に、第１シーラント層を押出しする方法によって行うこともできる。また、例えば第２シーラント層などを設ける場合には、第２シーラント層などと第１シーラント層とを共押出しする方法も採用できる。例えば、絶縁層４上に第２シーラント層などを塗布又は熱圧着した後に、第１シーラント層を押出しする方法で行ってもよいし、絶縁層４上に第３シーラント層を塗布又は熱圧着した後に、第２シーラント層及び第１シーラント層を共押出しする方法で行ってもよい。さらに、絶縁層４上に第３シーラント層及び第２シーラント層を共押出しした後に、第１シーラント層を塗布又は熱圧着する方法で行ってもよいし、絶縁層４上に第３シーラント層を押出しした後に、第２シーラント層及び第１シーラント層を順に塗布又は熱圧着する方法で行ってもよい。

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／絶縁層４／シーラント層５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秒〜１０時間が挙げられる。

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。

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、前述する特定の絶縁層及び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。

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、設定温度Ｔが１４０℃に定められた電池もあれば、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、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。

さらに、電池の製造工程において、電極活物質や電極タブの破片などの微小な異物が、電池用包装材料のシーラント層の表面に付着する場合があり、これによって、シーラント層に薄肉部分や貫通孔が生じ、電池用包装材料の絶縁性が低下する虞がある。これに対して、本発明の電池用包装材料においては、上記のような酸変性ポリオレフィン樹脂及び硬化剤を含む樹脂組成物から形成され、ヒートシール時などの熱が加わったときの高い耐熱機械的強度を有し、柔軟性も高く、屈曲などの応力による微細クラックの発生を抑制できる絶縁層４が形成されている。このため、シーラント層５において、薄肉部分で発生し易い微細クラック、異物などによる貫通孔、電解液を噛み込んだ状態でヒートシールされた場合に発生するシーラント層の発泡による空隙などが形成された場合にも、絶縁層４によって電解液が直接金属層と接触することが防止でき、金属層３が保護される。また、シーラント層５が異物などを噛み込んだ時なども、耐熱性が高く、機械的強度と柔軟性も高い絶縁層４によって、異物による電池用包装材料の絶縁性低下を防止できる。さらに、本発明において、絶縁層４は、金属層３やシーラント層５との親和性が高いため、絶縁層４と金属層３またはシーラント層５との接着性が高く、耐久性に優れる。

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。

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、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れた状態で、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、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１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。

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。

Ｂ．絶縁層及びシーラント層に使用される樹脂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絶縁層及びシーラント層に使用される樹脂をスクリーニングする方法を提供する。

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絶縁層及びシーラント層に使用される樹脂をスクリーニングする方法であって、
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、
電池用包装材料が、基材層、接着層、金属層、絶縁層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり、絶縁層は、酸変性ポリオレフィン樹脂と硬化剤とを含む樹脂組成物により形成されており、シーラント層は、ポリオレフィン樹脂を含む第１シーラント層を有し、絶縁層を形成する樹脂として少なくとも酸変性ポリオレフィン樹脂を選定し、第１シーラント層を形成する樹脂として少なくともポリオレフィン樹脂を選定し、且つ絶縁層及び第１シーラント層が下記式（１）及び（２）
（Ｔ−１０）≦Ｔ_A≦（Ｔ−５）（１）
（Ｔ−５）≦Ｔ₁≦（Ｔ＋５）（２）
Ｔ_A：絶縁層の融点（℃）
Ｔ₁：第１シーラント層の融点（℃）
を充足するように、絶縁層及び第１シーラント層を形成する樹脂を選択することを特徴とする。

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。

また、本発明のスクリーニング方法において、シーラント層が第１シーラント層に加えて、第２シーラント層を有する場合、絶縁層を形成する樹脂として少なくとも酸変性ポリオレフィン樹脂を選定し、第１シーラント層を形成する樹脂として少なくともポリオレフィン樹脂を選定し、第２シーラント層を形成する樹脂として少なくとも酸変性ポリオレフィン樹脂及びポリオレフィン樹脂の少なくとも一方を選定し、且つ絶縁層、第１シーラント層、及び第２シーラント層が下記式（１）〜（３）
（Ｔ−１０）≦Ｔ_A≦（Ｔ−５）（１）
（Ｔ−５）≦Ｔ₁≦（Ｔ＋５）（２）
（Ｔ＋５）≦Ｔ₂≦（Ｔ＋１０）（３）
Ｔ_A：絶縁層の融点（℃）
Ｔ₁：第１シーラント層の融点（℃）
Ｔ₂：第２シーラント層の融点（℃）
を充足するように、絶縁層、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を選択することを特徴とする。

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。

実施例１〜６及び比較例１〜５
［電池用包装材料の製造］
二軸延伸ナイロンフィルム（厚さ２５μｍ）からなる基材層１の上に、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の積層体を得た。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。

次いで、積層体の金属層３側に絶縁層４を形成するため、それぞれ表２に記載の組成を有する酸変性ポリオレフィン樹脂と硬化剤とを含む樹脂組成物を厚さ５μｍとなるように塗布し、乾燥させた。次に、乾燥させた樹脂組成物の上から、第１シーラント層５ａを形成する表２に記載の融点を有する樹脂を溶融状態で押し出しすることにより、絶縁層４上に第１シーラント層５ａ（厚さ３０μｍ）を積層させた。さらに得られた積層体を１９０℃で２分間加熱することにより、基材層１／接着層２／金属層３／絶縁層４／第１シーラント層５ａ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。絶縁層４及び第１シーラント層５ａを形成する樹脂の融点については、ＤＳＣ法により測定した値である。

＜電池用包装材料の密封性と開封性の評価＞
実施例１〜６及び比較例１〜５で得られた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、表２に記載の通り、設定温度Ｔを１４０、１５０、及び１６０℃の３通りに設定して行った。

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。

＜耐久性評価＞
実施例１〜６で得られた電池用包装材料をそれぞれ、６０ｍｍ（ＭＤ方向、縦方向）×１５０ｍｍ（ＴＤ方向、横方向）に裁断した。次に、裁断した電池用包装材料をＴＤ方向においてシーラント層同士が対向するようにして２つ折りにし、ＴＤ方向の対向する１辺とＭＤ方向の１辺を熱溶着し、ＴＤ方向の１辺が開口する袋状の電池用包装材料を作製した。なお、熱溶着の条件は、温度１９０℃、面圧１．０ＭＰａ、加熱・加圧時間３秒とした。次に、開口部から３ｇの電解液を注入し、開口部を７ｍｍ幅で、上記と同じ条件で熱溶着した。なお、電解液は、エチレンカーボネート：ジエチルカーボネート：ジメチルカーボネート＝１：１：１の容積比で混合した溶液に６フッ化リン酸リチウムを混合して得られたものである。次に、電池用包装材料の開口部が位置していた部分を上向きにして、８５℃の恒温層内に２４時間静置した。

次に、各電池用包装材料を恒温層から取り出して、電池用包装材料を開封して電解液を取り出した。次に、電池用包装材料の折り返されていた部分を１５ｍｍ巾の短冊状に切り取り試験片を得た。得られた試験片の第１シーラント層５ａと金属層３とを引張り機（島津製作所製の商品名ＡＧＳ−５０Ｄ）を用いて、５０ｍｍ／分の速度で引張り、試験片の剥離強度（Ｎ／１５ｍｍ）を測定した（耐久性試験後の剥離強度）。一方、実施例１〜６で得られた電池用包装材料を１５ｍｍ巾に切り取った試験片について、同様にして剥離強度を測定した（耐久性試験前の剥離強度）。結果を表２に示す。

＜異物噛み込みに対する絶縁性評価＞
実施例１〜６で得られた電池用包装材料を幅４０ｍｍ、長さ１００ｍｍのサイズに切り取り試験片を得た。次に、この試験片を短辺同士が対向するように折り返し、試験片の第１シーラント層５ａの表面が互いに対向するように配置した。次に、互いに対向する第１シーラント層５ａの表面の間に２５μｍφのワイヤーを挿入した。次に、この状態で電池用包装材料の長さ方向に直交する方向に上下共に７ｍｍ幅の平板状熱板からなるヒートシール機でシーラント層同士をヒートシールした。次に、電池用包装材料のワイヤーが挟まれた部分が中央になるようにして、両側の基材層の表面にテスターの端子をそれぞれ接続した。次に、テスター間に１００Ｖの電圧をかけ、短絡するまでの時間（秒）を測定した。実施例１〜６で得られた電池用包装材料それぞれ３つずつ（ｎ＝３）について短絡するまでの時間（秒）を測定し、３つ全てが１０秒以上であったものを○、１０秒以下があったものを×とした。結果を表２に示す。

＜クラックに対する絶縁性評価＞
実施例１〜６で得られた電池用包装材料を６０ｍｍ（ＭＤ方向）×６０ｍｍ（ＴＤ方向、横方向）のシート片に裁断した。次に、これらのシート片をＭＤ方向（縦方向）に２つ折りし、対向する２辺を７ｍｍ巾でヒートシールして１辺が開口を有するパウチタイプの外装体を作製した。次に、得られた外装体を、開口する１辺から金属端子が外部に延出するようにセルを含むリチウムイオン電池本体を封入し、電解液を入れ金属端子を挟持しながら、開口部を３ｍｍ巾で密封シールして、リチウムイオン電池を作製した。このとき、ヒートシールは、面圧２．０ＭＰａ、シール温度１７０℃、シール時間５．０秒の条件で行なった。次に、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。実施例１〜６について、上記リチウムイオン電池をそれぞれ５つずつ用意して、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５つ全てにおいて無かった場合は○とし、１つでも電圧降下があった場合は×とした。結果を表２に示す。

酸変性ポリオレフィン樹脂及び硬化剤を含む樹脂組成物により形成された絶縁層とポリオレフィン樹脂を含む第１シーラント層５ａとを順に備える電池用包装材料において、絶縁層の融点Ｔ_Aと設定温度Ｔとの差（Ｔ_A−Ｔ）が−１０℃以上−５℃以下であり、且つ、第１シーラント層５ａの融点Ｔ₁と設定温度Ｔとの差（Ｔ₁−Ｔ）が−５℃以上＋５℃以下を満たす実施例１〜６では、設定温度Ｔ℃到達までは、絶縁層４の少なくとも一部が金属層３の界面から剥離したが、絶縁層４及び第１シーラント層５ａ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絶縁層４及び第１シーラント層５ａ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５ａの融点Ｔ₁と設定温度Ｔとの差（Ｔ₁−Ｔ）が−５℃以上＋５℃以下を満たしていない比較例１〜６では、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。

一方、酸変性ポリオレフィン樹脂と硬化剤とを含む樹脂組成物により形成された絶縁層を備える実施例１〜６の電池用包装材料においては、異物噛み込み及びクラックのいずれに対する絶縁性も高く、耐久性試験前後における剥離強度の変化も小さく、耐久性も優れていた。

実施例７〜１５及び比較例６〜１２
［電池用包装材料の製造］
実施例１と同様にして、基材層１／接着層２／金属層３の積層体を調製した。次いで、積層体の金属層３側に絶縁層を形成するため、それぞれ表３に記載の組成を有する変性ポリオレフィン樹脂と硬化剤とを含む樹脂組成物を厚さ５μｍとなるように塗布し、乾燥させた。次いで、実施例７、８、１０、１３〜１５及び比較例６〜１２では、乾燥させた樹脂組成物の上から、第２シーラント層５ｂを形成する樹脂と第１シーラント層を形成する樹脂とを溶融状態で共押し出しすることにより、絶縁層上に第２シーラント層（厚さ２０μｍ）と第１シーラント層５ａ（厚さ１０μｍ）を積層させた。さらに得られた積層体を１９０℃で２分間加熱することにより、基材層１／接着層２／金属層３／絶縁層４／第２シーラント層５ｂ／第１シーラント層５ａ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。

一方、実施例９では、乾燥させた絶縁層の樹脂組成物の上から、第２シーラント層５ｂ（厚さ１０μｍ）を形成する樹脂を塗布し、乾燥させた後、第１シーラント層５ａを形成する樹脂を溶融押出しして単膜フィルムを作成し、これを第２シーラント層５ｂの上に重ねあわせて１６０℃で圧着した後に１９０℃のオーブンで２分間加熱することにより、第２シーラント層５ｂ上に第１シーラント（厚さ２０μｍ）を積層させ、基材層１／接着層２／金属層３／絶縁層４／第２シーラント層５ｂ／第１シーラント層５ａ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。

また、実施例１１では、乾燥させた絶縁層の樹脂組成物の上から、第２シーラント層５ｂを形成する樹脂を塗布し、乾燥させた後、第１シーラント層５ａを形成する樹脂を溶融押出しして単膜フィルムを作成し、これを第２シーラント層５ｂの上に重ねあわせて１６０℃で圧着した後に１９０℃のオーブンで２分間加熱することにより、第２シーラント層５ｂ上に第１シーラント（厚さ２０μｍ）を積層させ、基材層１／接着層２／金属層３／絶縁層４／第２シーラント層５ｂ／第１シーラント層５ａ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。

また、実施例１２では、乾燥させた絶縁層の樹脂組成物の上から、表３に記載の樹脂により形成された第３シーラント層５ｃ（厚さ５μｍ）／第２シーラント層５ｂ（厚さ２０μｍ）／第１シーラント層５ａ（厚さ５μｍ）の積層フィルムを積層し、熱ラミネートで貼り合わせることによって積層させた。さらに得られた積層体を１９０℃で２分間加熱することにより、材層１／接着層２／金属層３／絶縁層４／第３シーラント層５ｃ／第２シーラント層５ｂ／第１シーラント層５ａ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。なお、絶縁層４、第１シーラント層５ａ、第２シーラント層５ｂ、第３シーラント層５ｃを形成する樹脂、硬化剤等については、表３に示す通りである。また、絶縁層４、第１シーラント層５ａ、第２シーラント層５ｂ、第３シーラント層５ｃを形成する樹脂の融点については、ＤＳＣ法により測定した値である。

＜電池用包装材料の密封性と開封性の評価＞
実施例１と同様にして、実施例７〜１５及び比較例６〜１２で得られた電池用包装材料について、密封性と開封性の評価を行った。結果を表３に示す。

＜耐久性評価＞
実施例１と同様にして、実施例７〜１３で得られた電池用包装材料について、耐久性評価を行った。結果を表３に示す。

＜異物噛み込みに対する絶縁性評価＞
実施例１と同様にして、実施例７〜１３で得られた電池用包装材料について、異物噛み込みに対する絶縁性評価を行った。結果を表３に示す。

＜クラックに対する絶縁性評価＞
実施例１と同様にして、実施例７〜１３で得られた電池用包装材料について、クラックに対する絶縁性評価を行った。結果を表３に示す。

酸変性ポリオレフィン樹脂及び硬化剤を含む樹脂組成物により形成された絶縁層と、ポリオレフィン樹脂または酸変性ポリオレフィン樹脂を含む第２シーラント層５ｂと、ポリオレフィン樹脂を含む第１シーラント層５ａとを順に備える電池用包装材料において、絶縁層の融点Ｔ_Aと設定温度Ｔとの差（Ｔ_A−Ｔ）が−１０℃以上−５℃以下であり、第２シーラント層５ｂの融点Ｔ₂と設定温度Ｔとの差（Ｔ₂−Ｔ）が−１０℃以上−５℃以下であり、第１シーラント層５ａの融点Ｔ₁と設定温度Ｔとの差（Ｔ₁−Ｔ）が−５℃以上＋５℃以下を全て満たす実施例７〜１５では、設定温度Ｔ℃到達までは、絶縁層４の少なくとも一部が金属層３の界面から剥離したが、絶縁層４及びシーラント層５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絶縁層４及びシーラント層５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５ａの融点Ｔ₁と設定温度Ｔとの差（Ｔ₁−Ｔ）が−５℃以上＋５℃以下を満たしていない比較例６〜１２では、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５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。

一方、酸変性ポリオレフィン樹脂と硬化剤とを含む樹脂組成物により形成された絶縁層を備える実施例７〜１３の電池用包装材料においては、異物噛み込み及びクラックのいずれに対する絶縁性も高く、耐久性試験前後における剥離強度の変化も小さく、耐久性も優れていた。

実施例１６〜３１及び比較例１３〜１５
［電池用包装材料の製造］
実施例１と同様にして、基材層１／接着層２／金属層３の積層体を調製した。次いで、積層体の金属層３側に絶縁層を形成するため、それぞれ表４に記載の組成を有する変性ポリオレフィン樹脂及び硬化剤を含む樹脂組成物を厚さ５μｍとなるように塗布し、乾燥させた。次いで、乾燥させた樹脂組成物の上から、第２シーラント層５ｂを形成する樹脂と第１シーラント層５ａを形成する樹脂とを溶融状態で共押し出しすることにより、絶縁層上に第２シーラント層５ｂ（厚さ２０μｍ）と第１シーラント層５ａ（厚さ１０μｍ）を積層させた。さらに得られた積層体を以下のＡ〜Ｄの加熱方法で加熱することにより、基材層１／接着層２／金属層３／絶縁層４／第２シーラント層５ｂ／第１シーラント層５ａ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。
＜加熱方法＞
Ａ：１９０℃で２分間加熱する
Ｂ：１９０℃で２分間加熱した後、６０℃で１日エージングする
Ｃ：６０℃で１日エージングした後、１９０℃で２分間加熱する
Ｄ：８０℃で１日エージングする
なお、絶縁層４、第１シーラント層５ａ及び第２シーラント層５ｂを形成する樹脂、硬化剤等については、表４に示す通りである。また、絶縁層４、第１シーラント層５ａ、第２シーラント層５ｂを形成する樹脂の融点については、ＤＳＣ法により測定した値である。

＜電池用包装材料の密封性と開封性の評価＞
実施例１と同様にして、実施例１６〜３１及び比較例１３〜１５で得られた電池用包装材料について、密封性と開封性の評価を行った。結果を表４に示す。

＜耐久性評価＞
実施例１と同様にして、実施例１６〜３１及び比較例１３〜１５で得られた電池用包装材料について、耐久性評価を行った。結果を表４に示す。

＜異物噛み込みに対する絶縁性評価＞
実施例１と同様にして、実施例１６〜３１及び比較例１３〜１５で得られた電池用包装材料について、異物噛み込みに対する絶縁性評価を行った。結果を表４に示す。

＜クラックに対する絶縁性評価＞
実施例１と同様にして、実施例１６〜３１及び比較例１３〜１５で得られた電池用包装材料について、クラックに対する絶縁性評価を行った。結果を表４に示す。

酸変性ポリオレフィン樹脂及び硬化剤を含む樹脂組成物により形成された絶縁層と、ポリオレフィン樹脂または酸変性ポリオレフィン樹脂を含む第２シーラント層５ｂと、ポリオレフィン樹脂を含む第１シーラント層５ａとを順に備える電池用包装材料において、絶縁層の融点Ｔ_Aと設定温度Ｔとの差（Ｔ_A−Ｔ）が−１０℃以上−５℃以下であり、第２シーラント層５ｂの融点Ｔ₂と設定温度Ｔとの差（Ｔ₂−Ｔ）が−１０℃以上−５℃以下であり、第１シーラント層５ａの融点Ｔ₁と設定温度Ｔとの差（Ｔ₁−Ｔ）が−５℃以上＋５℃以下を全て満たす実施例１６〜３１及び比較例１３〜１５において、設定温度Ｔ℃到達までは、絶縁層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５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絶縁層４及びシーラント層５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。

一方、酸変性ポリオレフィン樹脂及び硬化剤を含む樹脂組成物により形成された絶縁層４を備える実施例１６〜３１の電池用包装材料においては、異物噛み込み及びクラックのいずれに対する絶縁性も高く、耐久性試験前後における剥離強度の変化も小さく、耐久性も優れていた。これに対して、絶縁層４を形成する樹脂組成物に硬化剤を含まなかった比較例１３の電池用包装材料においては、異物噛み込みに対する絶縁性が低く、耐久性も低かった。また、絶縁層を形成する樹脂組成物に硬化剤を含まなかった比較例１４及び１５の電池用包装材料においては、異物噛み込み及びクラックのいずれに対する絶縁性も低く、耐久性も低かった。

１基材層
２接着層
３金属層
４絶縁層
５シーラント層
５ａ第１シーラント層
５ｂ第２シーラント層
５ｃ第３シーラント層
１０微細な開裂

Claims

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、絶縁層、及びシーラント層をこの順に有する積層体からなり、
前記絶縁層は、酸変性ポリオレフィン樹脂と硬化剤とを含む樹脂組成物により形成されており、
前記シーラント層は、ポリオレフィン樹脂を含む第１シーラント層からなり、
前記絶縁層と、前記第１シーラント層とが下記式（１）及び（２）：
−１０≦Ｔ_A−Ｔ≦−５（１）
−５≦Ｔ₁−Ｔ≦５（２）
Ｔ_A：前記絶縁層の融点（℃）
Ｔ₁：前記第１シーラント層の融点（℃）
の関係を充足し、
前記電池がＴ℃に至るまで高温に晒された状態では、前記絶縁層が溶融状態に変化し、前記金属層と前記絶縁層の界面から前記絶縁層の少なくとも一部が剥離して、前記金属層から剥離した少なくとも一部の前記絶縁層は、前記シーラント層と共に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、膨潤した前記絶縁層及び前記シーラント層はＴ℃到達後に微細な開裂を生じ、電池内部のガスを穏やかに放出する、電池用包装材料。
前記絶縁層おける酸変性ポリオレフィン樹脂が、不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性された酸変性ポリオレフィン樹脂、及び不飽和カルボン酸またはその酸無水物と（メタ）アクリル酸エステルとで変性された酸変性ポリオレフィン樹脂の少なくとも一方である、請求項１に記載の電池用包装材料。
前記不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性された酸変性ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂の少なくとも一方が、前記不飽和カルボン酸またはその酸無水物で変性されて形成されたものである、請求項２に記載の電池用包装材料。
前記不飽和カルボン酸またはその酸無水物と（メタ）アクリル酸エステルとで変性された酸変性ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂の少なくとも一方が、前記不飽和カルボン酸またはその酸無水物と（メタ）アクリル酸エステルとで変性されたものである、請求項２に記載の電池用包装材料。
前記第１シーラント層に含まれるポリオレフィン樹脂が、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１〜４のいずれかに記載の電池用包装材料。
前記絶縁層の厚みが０．１〜２０μｍであり、前記第１シーラント層の厚みが１〜４０μｍである、請求項１〜５のいずれかに記載の電池用包装材料。
前記金属層が、アルミニウム箔である、請求項１〜６のいずれかに記載の電池用包装材料。
前記硬化剤は、多官能イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、及びオキサゾリン化合物からなる群から選択された少なくとも１種を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の電池用包装材料。
前記樹脂組成物において、前記硬化剤の含有量は、前記酸変性ポリオレフィン樹脂１００質量部に対して、０．１質量部〜５０質量部の範囲にある、請求項１〜８のいずれかに記載の電池用包装材料。
前記シーラント層は、前記絶縁層と前記第１シーラント層との間に、酸変性ポリオレフィン樹脂及びポリオレフィン樹脂の少なくとも一方を含む第２シーラント層をさらに有する２層からなり、前記第２シーラント層が下記式（３）
５≦Ｔ₂−Ｔ≦１０（３）
Ｔ₂：前記第２シーラント層の融点（℃）
を充足する、請求項１〜９のいずれかに記載の電池用包装材料。
前記第２シーラント層における酸変性ポリオレフィン樹脂及びポリオレフィン樹脂が、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１０に記載の電池用包装材料。
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１〜１１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。