JP6507645B2 - 蓄電デバイス用外装材 - Google Patents
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Description
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。
金属箔11としては、アルミニウム、ステンレス鋼等からなる各種金属箔を使用することができ、これらのうち、防湿性、延展性等の加工性、コスト等の面から、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、耐ピンホール性及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。
被覆層13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や、電解液が付着しても変質しない耐電解液性を付与するとともに、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。
第一の腐食防止層12及び第二の腐食防止層14(以下、「腐食防止層」という)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11の腐食を抑制する役割を果たす。また、金属箔11と接着層15との(第一の腐食防止層12上にも接着層を設ける場合は、さらに金属箔11と当該接着層との)密着力を高める役割を果たす。
接着層15は、第二の腐食防止層14が形成された金属箔11とシーラント層16とを接着する層である。外装材1は、接着層15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。
シーラント層16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16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を無水マレイン酸等の酸を用いて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。
以下、本実施形態の外装材1の製造方法について説明する。具体的には、同製造方法として下記工程(1)〜(3)を有する方法が挙げられるが、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。
金属箔11の両面に、例えば腐食防止処理剤を塗布し、これを乾燥して第一の腐食防止層12及び第二の腐食防止層14を形成する。腐食防止処理剤としては、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。あるいは、金属箔11の表面を酸化処理することにより、金属箔11の両面に金属箔11を構成する金属に由来する金属酸化物の層(第一の腐食防止層12及び第二の腐食防止層14)を形成する。なお、金属箔11の一方の面を腐食防止処理剤により処理し、他方の面を酸化処理してもよい。
金属箔11の第一の面に形成された第一の腐食防止層12上に、被覆層となる被覆層用原料(樹脂材料)を塗布し、これを乾燥して被覆層13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。塗工後は、例えば170℃以上の温度で溶媒を乾燥させることで、被覆層13を得る。なお、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。
被覆層13、第一の腐食防止層12、金属箔11及び第二の腐食防止層14がこの順に積層された積層体の、第二の腐食防止層14上に接着層15を形成し、積層体とシーラント層16を形成する樹脂フィルムを貼り合わせる。この際、接着層15及びシーラント層16を共押出ししすることで積層体に積層することもできる。なお、シーラント層16を形成する樹脂フィルムの両面のうち、少なくとも接着層15と貼り合わされる一方の面はコロナ処理されていてもよい。
実施例及び比較例の外装材の作製に使用した材料を以下に示す。
*イソシアネート変性ポリエステルポリオールは、アジピン酸及び3−メチル−1,5−ペンタンジオールを用いて得られるポリエステルポリオールの末端水酸基を、ジフェニルメタンジイソシアネートで変性したポリオールである。
*樹脂の合成に当たっては溶媒としてN−メチル−2−ピロリドンを用いた。
接着剤B−1:ポリエステルウレタン系接着剤(ポリエステルポリオール及びポリイソシアネートからなる2液硬化型の接着剤:層厚5μm)
腐食防止層C−1:酸化セリウム層(層厚100nm)
金属箔D−1:軟質アルミニウム箔8079材(東洋アルミニウム社製、厚さ30μm)
腐食防止層E−1:酸化セリウム層(層厚100nm)
接着樹脂F−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、層厚20μm)
フィルムG−1:シーラント層側腐食防止層E−1側の面をコロナ処理した無延伸ポリプロピレンフィルム(層厚40μm)
金属箔D−1の一方の面に腐食防止層E−1をダイレクトグラビア塗工にて形成した。次に腐食防止層E−1が形成されていない金属箔D−1の他方の面に、腐食防止層C−1をダイレクトグラビア塗工にて形成した。実施例においては、金属箔D−1において腐食防止層C−1を形成した面に、それぞれ被覆層用原料A−1(実施例1)〜A−9(実施例9)のいずれかを塗工し、被覆層を形成した。
以下の方法に従って各種評価を行った。評価結果を表2に示す。
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、室温23℃、露点温度−35℃の成型環境下で成型深さを変化させながら冷間成型し、成型性を評価した。
「A」:破断、クラックを生じさせずに、成型深さ4mm以上の深絞り成型が可能である。
「B」:破断、クラックを生じさせずに、成型深さ3mm以上4mm未満の深絞り成型が可能である。
「C」:成型深さ3mm未満の深絞り成型で破断、クラックが生じる。
各例で得られた外装材の被覆層に、微量の水(1500ppm)を添加した電解液(エチレンカーボネート/ジメチルカーボネート/ジエチルカーボネート=1:1:1wt%、LiPF6、1M)を滴下し、24時間放置後イソプロピルアルコールで拭き取った。その後、滴下箇所の外観を評価した。
「A」:電解液を滴下した箇所が認識できない。
「B」:電解液を滴下した箇所に輪郭が発生するが、溶解及び損傷を受けていない。
「C」:電解液を滴下した箇所が電解液により溶解又は損傷を受けている。
Claims (3)
- 金属箔の第一の面上に第一の腐食防止層及び被覆層をこの順に備え、
前記金属箔の第二の面上に第二の腐食防止層、接着層及びシーラント層をこの順に備え、
前記被覆層の厚さが3〜30μmであり、
前記被覆層が、末端水酸基をジイソシアネートで変性したポリオールを含むジイソシアネート成分を用いて合成されるポリアミドイミド樹脂からなり、
前記ジイソシアネート成分に対する前記ポリオールのモル比が0.005〜0.25である、蓄電デバイス用外装材。 - 前記被覆層が、前記第一の腐食防止層上に接着層を介さずに直接形成されている、請求項1に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記第一の腐食防止層及び前記第二の腐食防止層の厚さが10nm〜5μmである、請求項1又は2に記載の蓄電デバイス用外装材。
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