JP6287236B2 - Power storage device exterior materials - Google Patents

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Description

本発明は、蓄電デバイス用外装材に関する。   The present invention relates to an exterior material for an electricity storage device.

従来、二次電池等の蓄電デバイスとしてはニッケル水素、鉛蓄電池が知られているが、携帯機器の小型化や設置スペースの制限等により小型化が必須とされることが多いため、エネルギー密度が高いリチウムイオン電池が注目されている。リチウムイオン電池に用いられる外装材(以下、単に「外装材」ということがある。)としては、従来は金属製の缶が用いられていたが、軽量で、放熱性が高く、低コストで対応できる多層フィルムが多く用いられるようになっている。   Conventionally, nickel-metal hydride and lead-acid batteries are known as secondary battery and other power storage devices, but the energy density is often low because downsizing of portable devices and installation space are limited. High lithium-ion batteries are attracting attention. Conventionally, metal cans have been used as exterior materials for lithium-ion batteries (hereinafter sometimes referred to simply as “exterior materials”), but they are lightweight, have high heat dissipation, and can be handled at low cost. Many possible multilayer films have been used.

リチウムイオン電池の電解液は、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルなどの非プロトン性の溶媒と電解質から構成される。電解質としては、LiPF、LiBFなどのリチウム塩が用いられる。しかし、これらのリチウム塩は水分による加水分解反応によりフッ酸を発生する。フッ酸は電池部材の金属面の腐食や、多層フィルムからなる外装材の各層間のラミネート強度の低下を引き起こすことがある。
そこで、多層フィルムからなる外装材では内部にアルミニウム箔等からなるバリア層が設けられ、多層フィルムの表面から水分が入ることを抑制している。たとえば、耐熱性を有する基材層/第1接着層/バリア層/フッ酸による腐食を防止する腐食防止処理層/第2接着層/シーラント層が順次積層された外装材が知られている。このような外装材を使用したリチウムイオン電池は、アルミラミネートタイプのリチウムイオン電池とも呼ばれる。
The electrolyte of the lithium ion battery is composed of an aprotic solvent such as propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate, and an electrolyte. As the electrolyte, lithium salts such as LiPF 6 and LiBF 4 are used. However, these lithium salts generate hydrofluoric acid by a hydrolysis reaction with moisture. Hydrofluoric acid may cause corrosion of the metal surface of the battery member and decrease of the laminate strength between the respective layers of the exterior material made of the multilayer film.
Therefore, in the exterior material made of a multilayer film, a barrier layer made of aluminum foil or the like is provided inside to prevent moisture from entering from the surface of the multilayer film. For example, a packaging material is known in which a base material layer having heat resistance / first adhesive layer / barrier layer / corrosion prevention treatment layer for preventing corrosion due to hydrofluoric acid / second adhesive layer / sealant layer are sequentially laminated. A lithium ion battery using such an exterior material is also called an aluminum laminate type lithium ion battery.

アルミラミネートタイプのリチウムイオン電池の一種として、外装材の一部に冷間成型によって凹部を形成し、該凹部内に正極、セパレータ、負極、電解液等の電池内容物を収容し、外装材の残りの部分を折り返して縁部分をヒートシールで封止したものが知られている。このようなものは、エンボスタイプのリチウムイオン電池とも呼ばれる。近年では、エネルギー密度を高める目的で、貼り合わせる外装材の両側に凹部を形成し、より多くの電池内容物を収容できるようにしたエンボスタイプのリチウムイオン電池も製造されている。   As a kind of aluminum laminate type lithium ion battery, a recess is formed in a part of the exterior material by cold molding, and the battery contents such as a positive electrode, a separator, a negative electrode, an electrolyte solution are accommodated in the recess, A device is known in which the remaining portion is folded and the edge portion is sealed by heat sealing. Such a battery is also called an embossed type lithium ion battery. In recent years, for the purpose of increasing the energy density, an embossed type lithium ion battery has also been manufactured in which recesses are formed on both sides of an exterior material to be bonded to accommodate more battery contents.

リチウムイオン電池のエネルギー密度は、冷間成型によって形成する凹部を深くするほど高くなる。しかし、形成する凹部が深いほど、外装材の成型時にピンホールや破断が起こり易くなる。そこで、外装材の基材層に延伸フィルムを用いて金属箔を保護することが行われている。上述したように、基材層は通常接着剤層を介してバリア層と接合される(例えば、特許文献1参照。)。   The energy density of a lithium ion battery increases as the recesses formed by cold forming become deeper. However, the deeper the recesses to be formed, the easier it is for pinholes and breaks during molding of the exterior material. Then, protecting a metal foil using a stretched film for the base material layer of an exterior material is performed. As described above, the base material layer is usually bonded to the barrier layer via the adhesive layer (see, for example, Patent Document 1).

特許第3567230号公報Japanese Patent No. 3567230

特許文献1の技術では、成型性を向上させるために引張強度、伸び量が規定値以上の延伸フィルムを使用しているが、延伸フィルムをバリア層に接着するにはエージング等の工程が必須となるため、製造効率の向上に限界がある。また、接着剤層を設けることにより、コスト低減および薄型化にも限界がある。   In the technique of Patent Document 1, a stretched film having a tensile strength and an amount of elongation equal to or greater than a specified value is used to improve moldability. Therefore, there is a limit to improvement in manufacturing efficiency. In addition, there is a limit to cost reduction and thickness reduction by providing an adhesive layer.

上記事情を踏まえ、本発明は、好適な成型性を確保しつつも製造効率をより向上させることができ、コスト面でも優れた蓄電デバイス用外装材を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an exterior material for an electricity storage device that can further improve manufacturing efficiency while ensuring suitable moldability and is excellent in cost.

本発明は、金属箔層と、前記金属箔層の第一の面に直接形成され、最外層となる被覆層と、前記金属箔層の第二の面に形成された腐食防止処理層と、前記腐食防止処理層上に形成された接着層と、前記接着層上に形成されたシーラント層とを備え、前記被覆層がウレタンアクリレートからなる蓄電デバイス用外装材である。 The present invention is a metal foil layer, a coating layer directly formed on the first surface of the metal foil layer and serving as the outermost layer, a corrosion prevention treatment layer formed on the second surface of the metal foil layer, An exterior material for an electricity storage device comprising an adhesive layer formed on the corrosion prevention treatment layer and a sealant layer formed on the adhesive layer , wherein the coating layer is made of urethane acrylate .

前記被覆層の厚さは、3μm以上30μm以下であってもよい The thickness of the coating layer may be 3 μm or more and 30 μm or less .

本発明の蓄電デバイス用外装材によれば、好適な成型性を確保しつつも製造効率をより向上させることができ、コスト面でも優れたものとすることができる。   According to the packaging material for an electricity storage device of the present invention, it is possible to further improve the production efficiency while ensuring a suitable moldability, and to improve the cost.

本発明の一実施形態に係る蓄電デバイス用外装材を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the exterior | packing material for electrical storage devices which concerns on one Embodiment of this invention.

本発明の一実施形態について、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態の蓄電デバイス用外装材(以下、単に「外装材」と称する。)1を示す断面図である。
外装材1は、図1に示すように、バリア機能を発揮する金属箔層11と、金属箔層11の第一の面に形成された被覆層12と、金属箔層11の第二の面に形成された腐食防止処理層13と、腐食防止処理層13上に順次積層された接着層14及びシーラント層15を備えている。外装材1を用いて蓄電デバイスを形成する際は、被覆層11が最外層となり、シーラント層15が最内層となる。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electricity storage device exterior material (hereinafter simply referred to as “exterior material”) 1 of the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the exterior material 1 includes a metal foil layer 11 that exhibits a barrier function, a coating layer 12 formed on the first surface of the metal foil layer 11, and a second surface of the metal foil layer 11. And a bonding layer 14 and a sealant layer 15 sequentially stacked on the corrosion prevention treatment layer 13. When forming an electrical storage device using the exterior material 1, the coating layer 11 becomes the outermost layer and the sealant layer 15 becomes the innermost layer.

[被覆層]
被覆層12は、蓄電デバイスを製造する際のシール工程における耐熱性を付与し、加工や流通の際に起こり得るピンホールの発生を抑制する役割を果たす。
被覆層12は樹脂で形成され、金属箔層11の第一の面に、接着剤等を介さずに直接形成されている。このような被覆層の形成は、被覆層となる樹脂材料を金属箔層上に塗布または塗工することにより形成することができる。
[Coating layer]
The coating layer 12 provides heat resistance in the sealing process when manufacturing the electricity storage device, and plays a role of suppressing the generation of pinholes that can occur during processing and distribution.
The coating layer 12 is formed of a resin, and is formed directly on the first surface of the metal foil layer 11 without using an adhesive or the like. Such a coating layer can be formed by applying or coating a resin material to be a coating layer on the metal foil layer.

被覆層12を形成する樹脂材料としては、ポリエステル、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂などを用いることができ、中でもウレタンアクリレートが好ましい。これは、ウレタンアクリレートからなる塗膜が好適な延展性を有するからである。これらの樹脂材料を含む塗工液として、2液硬化型の塗工液が用いられてもよい。   As the resin material for forming the coating layer 12, polyester, fluorine resin, acrylic resin, or the like can be used, and urethane acrylate is particularly preferable. This is because a coating film made of urethane acrylate has suitable spreadability. As a coating solution containing these resin materials, a two-component curable coating solution may be used.

被覆層12の厚さは、3μm〜30μmが好ましく、5μm〜20μmがより好ましい。被覆層12は、金属箔層11上に直接形成されるため、被覆層の厚さを20μm以下とすることで、従来の外装材よりも薄い構成とすることも容易である。   The thickness of the coating layer 12 is preferably 3 μm to 30 μm, and more preferably 5 μm to 20 μm. Since the covering layer 12 is directly formed on the metal foil layer 11, it is easy to make the structure thinner than the conventional exterior material by setting the thickness of the covering layer to 20 μm or less.

[金属箔層]
金属箔層11としては、アルミニウム、ステンレス鋼等の各種金属箔を使用することができ、防湿性、延展性等の加工性、コストの面から、アルミニウム箔が好ましい。アルミニウム箔としては、一般の軟質アルミニウム箔を用いることができる。なかでも、耐ピンホール性、および成型時の延展性に優れる点から、鉄を含むアルミニウム箔が好ましい。
鉄を含むアルミニウム箔(100質量%)中の鉄の含有量は、0.1〜9.0質量%が好ましく、0.5〜2.0質量%がより好ましい。鉄の含有量が0.1質量%以上であれば、外装材1は耐ピンホール性、延展性に優れる。鉄の含有量が9.0質量%以下であれば外装材1は柔軟性に優れる。
[Metal foil layer]
As the metal foil layer 11, various metal foils such as aluminum and stainless steel can be used, and aluminum foil is preferable from the viewpoint of workability such as moisture resistance and spreadability and cost. A general soft aluminum foil can be used as the aluminum foil. Among these, an aluminum foil containing iron is preferable from the viewpoint of excellent pinhole resistance and extensibility during molding.
0.1-9.0 mass% is preferable and, as for content of iron in the aluminum foil (100 mass%) containing iron, 0.5-2.0 mass% is more preferable. When the iron content is 0.1% by mass or more, the exterior material 1 is excellent in pinhole resistance and spreadability. If the iron content is 9.0% by mass or less, the exterior material 1 is excellent in flexibility.

金属箔層13の厚さは、バリア性、耐ピンホール性、加工性の点から、9〜200μmが好ましく、15〜100μmがより好ましい。   The thickness of the metal foil layer 13 is preferably 9 to 200 μm, more preferably 15 to 100 μm, from the viewpoint of barrier properties, pinhole resistance, and workability.

[腐食防止処理層]
腐食防止処理層13は、電解液や、電解液と水分の反応により発生するフッ酸による金属箔層11の腐食を抑制する役割を果たす。また、金属箔層11と接着層14との密着力を高める役割を果たす。
腐食防止処理層13としては、塗布型、又は浸漬型の耐酸性の腐食防止処理剤によって形成された塗膜が好ましい。このような塗膜は、金属箔層11の酸に対する腐食防止効果に優れる。
[Corrosion prevention treatment layer]
The corrosion prevention treatment layer 13 serves to suppress the corrosion of the metal foil layer 11 due to the electrolytic solution or hydrofluoric acid generated by the reaction between the electrolytic solution and moisture. Further, it plays a role of increasing the adhesion between the metal foil layer 11 and the adhesive layer 14.
The corrosion prevention treatment layer 13 is preferably a coating film formed by a coating type or immersion type acid resistant corrosion prevention treatment agent. Such a coating film is excellent in the effect of preventing corrosion of the metal foil layer 11 with respect to acid.

腐食防止処理層13を構成する塗膜としては、例えば、酸化セリウムとリン酸塩と各種熱硬化性樹脂からなる腐食防止処理剤によるセリアゾール処理によって形成される塗膜、クロム酸塩、リン酸塩、フッ化物と各種熱硬化性樹脂からなる腐食防止処理剤によるクロメート処理により形成される塗膜等が挙げられる。
腐食防止処理層13は、金属箔層11の耐食性が充分に得られる塗膜であれば、上述したものには限定されない。例えば、リン酸塩処理、ベーマイト処理等によって形成した塗膜であってもよい。
As the coating film constituting the corrosion prevention treatment layer 13, for example, a coating film formed by ceriazol treatment with a corrosion prevention treatment agent comprising cerium oxide, phosphate and various thermosetting resins, chromate, phosphate And a coating film formed by a chromate treatment with a corrosion inhibitor comprising a fluoride and various thermosetting resins.
The corrosion prevention treatment layer 13 is not limited to the above-described layer as long as the corrosion resistance of the metal foil layer 11 is sufficiently obtained. For example, a coating film formed by phosphate treatment, boehmite treatment, or the like may be used.

腐食防止処理層13は、単層であってもよく、複数層であってもよい。また、腐食防止処理層13には、シラン系カップリング剤等の添加剤が添加されてもよい。
腐食防止処理層13の厚さは、腐食防止機能、及びアンカーとしての機能の点から、10nm〜5μmが好ましく、20〜500nmがより好ましい。
なお、腐食防止処理層13は、必要とされる機能に応じて被覆層12と金属箔層11との間にさらに設けられてもよい。
The corrosion prevention treatment layer 13 may be a single layer or a plurality of layers. In addition, an additive such as a silane coupling agent may be added to the corrosion prevention treatment layer 13.
The thickness of the corrosion prevention treatment layer 13 is preferably 10 nm to 5 μm, more preferably 20 to 500 nm, from the viewpoint of the corrosion prevention function and the function as an anchor.
The corrosion prevention treatment layer 13 may be further provided between the coating layer 12 and the metal foil layer 11 according to a required function.

[接着層]
接着層14は、腐食防止処理層13が形成された金属箔層11とシーラント層15とを接着する層である。外装材1は、接着層14を形成する接着成分によって、熱ラミネート構成とドライラミネート構成との大きく二つに分けられる。
熱ラミネート構成における接着層14を形成する接着成分としては、ポリオレフィン系樹脂を無水マレイン酸等の酸でグラフト変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂が好ましい。酸変性ポリオレフィン系樹脂は、無極性であるポリオレフィン系樹脂の一部に極性基が導入されていることから、ポリオレフィン系樹脂フィルム等で形成した無極性のシーラント層15と、極性を有する腐食防止処理層13の両方に強固に密着することができる。また、酸変性ポリオレフィン系樹脂を使用することで、電解液等の内容物に対する耐性が向上し、電池内部でフッ酸が発生しても接着層14の劣化による密着力の低下を防止し易い。
接着層14に使用する酸変性ポリオレフィン系樹脂は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
[Adhesive layer]
The adhesive layer 14 is a layer that bonds the metal foil layer 11 on which the corrosion prevention treatment layer 13 is formed and the sealant layer 15. The exterior material 1 is roughly divided into a thermal laminate configuration and a dry laminate configuration depending on the adhesive component forming the adhesive layer 14.
As an adhesive component for forming the adhesive layer 14 in the thermal laminate configuration, an acid-modified polyolefin resin obtained by graft-modifying a polyolefin resin with an acid such as maleic anhydride is preferable. Since the acid-modified polyolefin resin has a polar group introduced into a part of the non-polar polyolefin resin, the non-polar sealant layer 15 formed of a polyolefin resin film or the like and a polar corrosion prevention treatment It is possible to firmly adhere to both of the layers 13. In addition, by using an acid-modified polyolefin resin, resistance to contents such as an electrolytic solution is improved, and even if hydrofluoric acid is generated inside the battery, it is easy to prevent a decrease in adhesion due to deterioration of the adhesive layer 14.
The acid-modified polyolefin resin used for the adhesive layer 14 may be one type or two or more types.

酸変性ポリオレフィン系樹脂に用いるポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度、中密度、高密度のポリエチレン;エチレン−αオレフィン共重合体;ホモ、ブロック又はランダムポリプロピレン;プロピレン−αオレフィン共重合体等が挙げられる。また、前記したものにアクリル酸やメタクリル酸等の極性分子を共重合させた共重合体、架橋ポリオレフィン等の重合体等も使用できる。
前記ポリオレフィン系樹脂を変性する酸としては、カルボン酸、エポキシ化合物、酸無水物等が挙げられ、無水マレイン酸が好ましい。
Examples of the polyolefin resin used for the acid-modified polyolefin resin include low density, medium density, and high density polyethylene; ethylene-α olefin copolymer; homo, block or random polypropylene; propylene-α olefin copolymer. Can be mentioned. In addition, a copolymer obtained by copolymerizing polar molecules such as acrylic acid and methacrylic acid with the above-described one, a polymer such as a crosslinked polyolefin, and the like can also be used.
Examples of the acid that modifies the polyolefin-based resin include carboxylic acid, epoxy compound, acid anhydride and the like, and maleic anhydride is preferable.

ドライラミネート構成における接着層14の接着成分としては、例えば、2液硬化型のポリウレタン系接着剤が挙げられる。
ドライラミネート構成における接着層14は、この場合、エステル基やウレタン基等の加水分解性の高い結合部を有しているので、より高い信頼性が求められる用途には熱ラミネート構成の接着層14が好ましい。
Examples of the adhesive component of the adhesive layer 14 in the dry laminate configuration include a two-component curable polyurethane adhesive.
In this case, since the adhesive layer 14 in the dry laminate configuration has a highly hydrolyzable bonding portion such as an ester group or a urethane group, the adhesive layer 14 in the thermal laminate configuration is used for applications that require higher reliability. Is preferred.

[シーラント層]
シーラント層15は、外装材1においてヒートシールによる封止性を付与する層である。シーラント層15としては、ポリオレフィン系樹脂、又はポリオレフィン系樹脂に無水マレイン酸等の酸をグラフト変性させた酸変性ポリオレフィン系樹脂からなる樹脂フィルムが挙げられる。
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度、中密度、高密度のポリエチレン;エチレン−αオレフィン共重合体;ホモ、ブロック、又はランダムポリプロピレン;プロピレン−αオレフィン共重合体等が挙げられる。これらポリオレフィン系樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
酸変性ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、接着層14の説明で挙げたものと同じものが挙げられる。
[Sealant layer]
The sealant layer 15 is a layer that imparts sealing properties by heat sealing in the exterior material 1. Examples of the sealant layer 15 include a resin film made of a polyolefin resin or an acid-modified polyolefin resin obtained by graft-modifying an acid such as maleic anhydride to a polyolefin resin.
Examples of the polyolefin resin include low density, medium density, and high density polyethylene; ethylene-α olefin copolymer; homo, block, or random polypropylene; propylene-α olefin copolymer. These polyolefin resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
Examples of the acid-modified polyolefin resin include the same as those described in the description of the adhesive layer 14.

シーラント層15は、単層フィルムでも多層フィルムでもよく、必要とされる機能に応じて選択すればよい。例えば、防湿性を付与する点では、エチレン−環状オレフィン共重合体やポリメチルペンテン等の樹脂を介在させた多層フィルムが使用できる。
また、シーラント層15は、難燃剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤等の各種添加材が配合されてもよい。
シーラント層15の厚さは、10〜100μmが好ましく、20〜60μmがより好ましい。
The sealant layer 15 may be a single layer film or a multilayer film, and may be selected according to a required function. For example, in terms of imparting moisture resistance, a multilayer film in which a resin such as an ethylene-cyclic olefin copolymer or polymethylpentene is interposed can be used.
The sealant layer 15 may be blended with various additives such as a flame retardant, slip agent, anti-blocking agent, antioxidant, light stabilizer, and tackifier.
10-100 micrometers is preferable and, as for the thickness of the sealant layer 15, 20-60 micrometers is more preferable.

外装材1としては、ドライラミネーションによってシーラント層15が積層されたものでもよいが、接着性向上の点から、接着層14として酸変性ポリオレフィン系樹脂を用いたサンドイッチラミネーションによってシーラント層15が積層されていることが好ましい。   The exterior material 1 may be one in which the sealant layer 15 is laminated by dry lamination, but from the viewpoint of improving adhesion, the sealant layer 15 is laminated by sandwich lamination using an acid-modified polyolefin resin as the adhesive layer 14. Preferably it is.

[製造方法]
以下、外装材1の製造方法について説明する。ただし、下記内容は一例であり、外装材1の製造方法は下記の内容に限定されない。
外装材1の製造方法としては、例えば、下記工程(1)〜(3)を有する方法が挙げられる。
工程1:金属箔層11の一方の面(第二の面)に、腐食防止処理層13を形成する工程。
工程2:金属箔層11における第二の面と反対側の面(第一の面)に、被覆層の樹脂材料を配置して被覆層12を形成する工程。
工程3:金属箔層11に形成された腐食防止処理層14上に、接着層14を介してシーラント層15を貼り合わせる工程。
[Production method]
Hereinafter, the manufacturing method of the exterior material 1 is demonstrated. However, the following content is an example, and the manufacturing method of the exterior material 1 is not limited to the following content.
As a manufacturing method of the exterior material 1, the method which has the following process (1)-(3) is mentioned, for example.
Step 1: A step of forming a corrosion prevention treatment layer 13 on one surface (second surface) of the metal foil layer 11.
Process 2: The process of arrange | positioning the resin material of a coating layer on the surface (1st surface) on the opposite side to the 2nd surface in the metal foil layer 11, and forming the coating layer 12. FIG.
Process 3: The process of bonding the sealant layer 15 on the corrosion prevention process layer 14 formed in the metal foil layer 11 through the adhesive layer 14.

(工程1)
金属箔層11の一方の面に、腐食防止処理剤を塗布、乾燥して腐食防止処理層13を形成する。腐食防止処理剤としては、例えば、前記したセリアゾール処理用の腐食防止処理剤、クロメート処理用の腐食防止処理剤等が挙げられる。
腐食防止処理剤の塗布方法は特に限定されず、グラビアコート、リバースコート、ロールコート、バーコート等、各種方法を採用できる。
(Process 1)
A corrosion prevention treatment agent is applied to one surface of the metal foil layer 11 and dried to form a corrosion prevention treatment layer 13. Examples of the anti-corrosion treatment agent include the above-described anti-corrosion treatment agent for ceriazole treatment, anti-corrosion treatment agent for chromate treatment, and the like.
The coating method of the corrosion inhibitor is not particularly limited, and various methods such as gravure coating, reverse coating, roll coating, and bar coating can be employed.

(工程2)
金属箔層11の第一の面に、被覆層となる樹脂材料を塗布、乾燥して第一の面上に被覆層12を形成する。塗布方法は特に限定されず、グラビアコート、リバースコート、ロールコート、バーコート等、各種方法を採用できる。塗工膜の硬化方法としては、例えば紫外線を照射する等を採用できる。
工程2では、エージング等の工程は不要である。その結果、タクトタイムを短縮して、製造効率を著しく向上することができる。さらに、接着剤等を用いないことによりコストも大きく低減することができる。
(Process 2)
A resin material to be a coating layer is applied to the first surface of the metal foil layer 11 and dried to form the coating layer 12 on the first surface. The application method is not particularly limited, and various methods such as gravure coating, reverse coating, roll coating, and bar coating can be employed. As a method for curing the coating film, for example, irradiation with ultraviolet rays can be employed.
In step 2, a step such as aging is unnecessary. As a result, the tact time can be shortened and the manufacturing efficiency can be remarkably improved. Furthermore, the cost can be greatly reduced by not using an adhesive or the like.

(工程3)
被覆層12、金属箔層11、及び腐食防止処理層13がこの順に積層された積層体の腐食防止処理層13上に接着層14を形成し、シーラント層15を形成する樹脂フィルムを貼り合わせる。シーラント層15の積層は、サンドイッチラミネーションにより行うことが好ましい。
(Process 3)
An adhesive layer 14 is formed on the corrosion prevention treatment layer 13 of the laminate in which the coating layer 12, the metal foil layer 11, and the corrosion prevention treatment layer 13 are laminated in this order, and a resin film that forms the sealant layer 15 is bonded thereto. The lamination of the sealant layer 15 is preferably performed by sandwich lamination.

以上説明した工程(1)〜(3)により、外装材1が得られる。
なお、外装材1の製造方法の工程順序は、前記(1)〜(3)を順次実施する方法に限定されない。例えば、工程(2)を行ってから工程(1)を行ってもよい。
The exterior material 1 is obtained by the steps (1) to (3) described above.
In addition, the process sequence of the manufacturing method of the exterior material 1 is not limited to the method of implementing said (1)-(3) sequentially. For example, step (1) may be performed after performing step (2).

完成した外装材1を2枚用意してシーラント層15どうしを対向させる、あるいは1枚の外装材1をシーラント層15が対向するように折り返して、内部に発電要素や端子となるタブ部材等を配置し、周縁をヒートシールにより接合すると、外装材1を用いた蓄電デバイスのセルが完成する。   Prepare two finished exterior materials 1 so that the sealant layers 15 face each other, or fold back one exterior material 1 so that the sealant layers 15 face each other, and a tab member or the like to be a power generation element or a terminal inside If it arrange | positions and a periphery is joined by heat seal, the cell of the electrical storage device using the exterior | packing material 1 will be completed.

本発明の外装材について、実施例および比較例を用いてさらに説明するが、本発明は、実施例の具体的内容にもとづいて何ら限定されるものではない。
[使用材料]
実施例および比較例の作製に使用した材料(括弧内は厚さ)を以下に示す。
(被覆層)
材料A−1:ウレタンアクリレート塗工膜(紫外線硬化膜)(10μm)
材料A−2:ウレタンアクリレート塗工膜(紫外線硬化膜)(3μm)
材料A−3:二軸延伸ナイロンフィルム(25μm)
材料A−4:二軸延伸ナイロンフィルム(15μm)
Although the exterior material of this invention is further demonstrated using an Example and a comparative example, this invention is not limited at all based on the specific content of an Example.
[Materials used]
The materials (thickness in parentheses) used for the production of Examples and Comparative Examples are shown below.
(Coating layer)
Material A-1: Urethane acrylate coating film (ultraviolet cured film) (10 μm)
Material A-2: Urethane acrylate coating film (ultraviolet curable film) (3 μm)
Material A-3: Biaxially stretched nylon film (25 μm)
Material A-4: Biaxially stretched nylon film (15 μm)

(被覆層側接着層)
接着剤B−1:ポリエステルウレタン系接着剤(5μm)
(Coating layer side adhesive layer)
Adhesive B-1: Polyester urethane adhesive (5 μm)

(金属箔層)
金属箔C−1:軟質アルミニウム箔8079材(東洋アルミニウム社製、厚さ40μm)
(Metal foil layer)
Metal foil C-1: Soft aluminum foil 8079 (Toyo Aluminum Co., Ltd., thickness 40 μm)

(腐食防止処理層)
処理剤D−1:酸化セリウム、リン酸、アクリル系樹脂を主体とした塗布型セリアゾール処理用の処理剤。
(Corrosion prevention treatment layer)
Treatment agent D-1: Treatment agent for coating type ceriazole treatment mainly composed of cerium oxide, phosphoric acid, and acrylic resin.

(接着層)
接着樹脂E−1:無水マレイン酸でグラフト変性したポリプロピレン系樹脂(商品名「アドマー」、三井化学社製)
(Adhesive layer)
Adhesive resin E-1: Polypropylene resin graft-modified with maleic anhydride (trade name “Admer”, manufactured by Mitsui Chemicals)

(シーラント層)
フィルムF−1:無延伸ポリプロピレンフィルム(厚さ40μm)の内面となる側の面をコロナ処理したフィルム。
(Sealant layer)
Film F-1: A film obtained by corona-treating the surface to be the inner surface of an unstretched polypropylene film (thickness: 40 μm).

(外装材の作製)
金属箔層となる金属箔C−1の一方の面に処理剤D−1を塗布、乾燥して腐食防止処理層を形成した。次に、実施例においては、金属箔層において腐食防止処理層が形成されていない面に、それぞれ材料A−1(実施例1)、材料A−2(実施例2)を塗工し、紫外線を照射して硬化することで、被覆層を形成した。比較例においては、それぞれ材料A−3(比較例1)、材料A−4(比較例2)を、接着剤B−1を用いたドライラミネート法により、金属箔層において腐食防止処理層が形成されていない面に貼り合せた。その後、60℃、6日間のエージングを行って被覆層に代わる層を形成した。次に、得られた積層体の腐食防止処理層側に押出し装置にて接着樹脂E−1を押出して接着層を形成し、フィルムF−1を貼り合わせてサンドイッチラミネーションすることでシーラント層を形成した。その後、得られた積層体に対し、190℃、4kg/cm、2m/分の条件で加熱圧着した。
以上の工程を経て、実施例1、2、および比較例1、2の外装材を作製した。
(Preparation of exterior materials)
Treatment agent D-1 was applied to one surface of metal foil C-1 to be a metal foil layer and dried to form a corrosion prevention treatment layer. Next, in the Examples, the material A-1 (Example 1) and the material A-2 (Example 2) are respectively applied to the surface of the metal foil layer where the corrosion prevention treatment layer is not formed, and ultraviolet rays are applied. The coating layer was formed by curing by irradiation. In the comparative example, the corrosion prevention treatment layer is formed on the metal foil layer by the dry laminating method using the adhesive A-1 for the material A-3 (Comparative Example 1) and the material A-4 (Comparative Example 2), respectively. Bonded to the surface that is not. Thereafter, aging was performed at 60 ° C. for 6 days to form a layer instead of the coating layer. Next, the adhesive resin E-1 is extruded on the corrosion prevention treatment layer side of the obtained laminate by an extrusion device to form an adhesive layer, and the film F-1 is bonded to form a sealant layer by sandwich lamination. did. Then, the obtained laminate, 190 ° C., and thermocompression bonding with 4kg / cm 2, 2m / min conditions.
Through the above steps, exterior materials of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were produced.

[成型性の評価]
各例で得られた外装材を、150mm×190mmのブランク形状に切り取り、23℃、40%RH(相対湿度)の成形環境下で成形深さを変化させながら冷間成型し、成型性を評価した。
パンチとしては、形状が100mm×150mm、パンチコーナーR(RCP)が1.5mm、パンチ肩R(RP)が0.75mm、ダイ肩R(RD)が0.75mmのものを使用した。評価基準は、以下に従って行った。
「◎(good)」:破断、クラックを生じさせずに、成型深さ6mm以上の深絞り成型が可能である
「○(fair)」:破断、クラックを生じさせずに、成型深さ4mm以上6mm未満の深絞り成型が可能である
「×(insufficient)」:成形深さ4mm未満の深絞り成型で破断もしくはクラックが生じる
[Evaluation of moldability]
The exterior material obtained in each example is cut into a blank shape of 150 mm × 190 mm, cold-molded while changing the molding depth in a molding environment of 23 ° C. and 40% RH (relative humidity), and the moldability is evaluated. did.
A punch having a shape of 100 mm × 150 mm, a punch corner R (RCP) of 1.5 mm, a punch shoulder R (RP) of 0.75 mm, and a die shoulder R (RD) of 0.75 mm was used. Evaluation criteria were performed according to the following.
“◎ (good)”: Deep drawing molding with a molding depth of 6 mm or more is possible without causing breakage or cracking. “◯ (fair)”: Molding depth of 4 mm or more without breaking or cracking “× (insufficient)” that enables deep drawing of less than 6 mm: Breaking or cracking occurs in deep drawing of a molding depth of less than 4 mm

[製造効率の評価]
各例の被覆層または被覆層に代わる層の形成において、製造するのにかかった日数を評価した。評価基準は、下記の通りとした。
「◎(good)」:製造工程が1日以内に終了する
「×(insufficient)」:製造工程に5日以上要する
[Evaluation of manufacturing efficiency]
In the formation of the coating layer of each example or a layer replacing the coating layer, the number of days required for production was evaluated. The evaluation criteria were as follows.
“◎ (good)”: The manufacturing process is completed within one day “× (insufficient)”: The manufacturing process takes 5 days or more.

[実施例1, 2および比較例1,2]
各例の構成、ならびに成型性および製造効率の評価結果を表1に示す。
[Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2]
Table 1 shows the configuration of each example and the evaluation results of moldability and production efficiency.

Figure 0006287236
Figure 0006287236

表1に示すように、被覆層に厚さ10μmのウレタンアクリレート塗工膜を用いた実施例1では、良好な成型性が認められた。被覆層の厚さを3μmに薄膜化した実施例2でも充分な成型性が確認された。
一方で、二軸延伸ナイロンフィルムを用い被覆層に代わる層を形成した比較例1および2では、フィルムの厚さ25μmの比較例1(被覆層側接着層との合計膜厚30μm)では良好な成型性が得られたが、フィルムの厚さ15μmの比較例2(被覆層側接着層との合計膜厚20μm)では成型性が劣化し、充分でなかった。これは、成型性に寄与しない被覆層側接着層の比率が高くなったことによると考えられる。
さらに、比較例1および2では、被覆層側接着層としてポリエステルウレタン接着剤を使用したため、エージング工程が必要になり、実施例に比して製造効率が著しく悪かった。
As shown in Table 1, in Example 1 in which a 10 μm thick urethane acrylate coating film was used for the coating layer, good moldability was observed. In Example 2 where the thickness of the coating layer was reduced to 3 μm, sufficient moldability was confirmed.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which a biaxially stretched nylon film was used to form a layer instead of the coating layer, the film was good in Comparative Example 1 having a film thickness of 25 μm (total film thickness of 30 μm with the coating layer side adhesive layer). Although moldability was obtained, in Comparative Example 2 (total film thickness of 20 μm with the coating layer side adhesive layer) having a film thickness of 15 μm, the moldability deteriorated and was not sufficient. This is considered to be due to an increase in the ratio of the coating layer side adhesive layer that does not contribute to moldability.
Furthermore, in Comparative Examples 1 and 2, since a polyester urethane adhesive was used as the coating layer side adhesive layer, an aging process was required, and the production efficiency was remarkably poor as compared with the Examples.

以上より、被覆層を、接着剤層を介さずに金属箔層上に直接形成することで、製造効率を向上させることができるとともに、被覆層を薄膜化しても成型性を高く維持できることが分かった。   From the above, it can be seen that by forming the coating layer directly on the metal foil layer without using an adhesive layer, the production efficiency can be improved and the moldability can be maintained high even if the coating layer is thinned. It was.

以上、本発明の各実施形態および実施例について説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成要素の組合せを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。   The embodiments and examples of the present invention have been described above. However, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and combinations of components may be changed without departing from the spirit of the present invention. Various changes can be added to or deleted from each component.

1 蓄電デバイス用外装材
11 金属箔層
12 被覆層
13 腐食防止処理層
14 接着層
15 シーラント層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exterior material 11 for electrical storage devices Metal foil layer 12 Coating layer 13 Corrosion prevention treatment layer 14 Adhesive layer 15 Sealant layer

Claims (2)

金属箔層と、
前記金属箔層の第一の面に直接形成され、最外層となる被覆層と、
前記金属箔層の第二の面に形成された腐食防止処理層と、
前記腐食防止処理層上に形成された接着層と、
前記接着層上に形成されたシーラント層と、
を備え
前記被覆層がウレタンアクリレートからなる
蓄電デバイス用外装材。
A metal foil layer;
A coating layer that is directly formed on the first surface of the metal foil layer and is the outermost layer;
A corrosion prevention treatment layer formed on the second surface of the metal foil layer;
An adhesive layer formed on the corrosion prevention treatment layer;
A sealant layer formed on the adhesive layer;
Equipped with a,
An exterior material for an electricity storage device, wherein the coating layer is made of urethane acrylate .
前記被覆層の厚さが3μm以上30μm以下である、請求項1に記載の蓄電デバイス用外装材。   The packaging material for an electricity storage device according to claim 1, wherein the coating layer has a thickness of 3 μm or more and 30 μm or less.
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