JP6673396B2 - 電池用包装材料 - Google Patents
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Description
項1. 少なくとも、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層が順次積層された積層体からなり、
前記基材層は、MD方向における50%伸長時の応力/5%伸長時の応力の値Aと、TD方向における50%伸長時の応力/5%伸長時の応力の値Bとの和(A+B)が、A+B≧3.5の関係を充足する、電池用包装材料。
項2. 前記Aと、前記Bが、A<Bの関係を充足する、項1に記載の電池用包装材料。項3. 前記Aが、A≧1.5であり、かつ、前記Bが、B≧2.0である、項1または2に記載の電池用包装材料。
項4. 前記基材層が、ポリアミド樹脂及びポリエステル樹脂の少なくとも一方により構成されている、項1〜3のいずれかに記載の電池用包装材料。
項5. 前記金属層の少なくとも一方の面に化成処理が施されている、項1〜4のいずれかに記載の電池用包装材料。
項6. 前記金属層が、アルミニウム箔により構成されている、項1〜5のいずれかに記載の電池用包装材料。
項7. 二次電池用の包装材料である、項1〜6のいずれかに記載の電池用包装材料。
項8. 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、項1〜7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9. 少なくとも、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層が順次積層された積層体からなり、
前記基材層が、MD方向における50%伸長時の応力/5%伸長時の応力の値Aと、TD方向における50%伸長時の応力/5%伸長時の応力の値Bとの和(A+B)がA+B≧3.5の関係を充足する積層体の、電池用包装材料としての使用。
項10. 電池の製造方法であって、
少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を電池用包装材料で収容する工程を含み、
前記電池用包装材料として、
少なくとも、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層が順次積層された積層体からなり、
前記基材層が、MD方向における50%伸長時の応力/5%伸長時の応力の値Aと、TD方向における50%伸長時の応力/5%伸長時の応力の値Bとの和(A+B)がA+B≧3.5の関係を充足するものを用いる、電池の製造方法。
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が順次積層された積層体からなる。本発明の電池用包装材料において、基材層1が最外層になり、シーラント層4は最内層になる。即ち、電池の組み立て時に、電池素子の周縁に位置するシーラント層4同士が熱溶着して電池素子を密封することにより、電池素子が封止される。
[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。本発明において、基材層1は、MD方向における50%伸長時の応力/5%伸長時の応力の値Aと、TD方向における50%伸長時の応力/5%伸長時の応力の値Bの和(A+B)がA+B≧3.5の関係を充足する。具体的には、基材層1を構成する樹脂フィルムの流れ方向(MD方向)における50%伸長時の応力/5%伸長時の応力の値Aと、MD方向とは同一平面の垂直方向(TD方向)における50%伸長時の応力/5%伸長時の応力の値Bの和(A+B)がA+B≧3.5の関係を充足する。なお、本発明において、基材層1のMD方向及びTD方向における、上記50%伸長時の応力及び5%伸長時の応力は、それぞれ、JIS K7127に規定された方法に準拠して測定された値である。
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を強固に接着させるために、これらの間に設けられる層である。
電池用包装材料において、金属層3は、電池用包装材料の強度向上の他、電池内部に水蒸気、酸素、光などが侵入すること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を構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、チタンなどが挙げられ、好ましくはアルミニウムが挙げられる。金属層3は、金属箔や金属蒸着などにより形成することができ、金属箔により形成することが好ましく、アルミニウム箔により形成することがさらに好ましい。電池用包装材料の製造時に、金属層3にしわやピンホールが発生することを防止する観点からは、例えば、焼きなまし処理済みのアルミニウム(JIS A8021P−O、JIS A8079P−O)など軟質アルミニウム箔により形成することがより好ましい。
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。
本発明の電池用包装材料において、接着層5は、金属層3とシーラント層4を強固に接着させために、これらの間に必要に応じて設けられる層である。
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。
本発明の電池用包装材料は、正極、負極、電解質等の電池素子を密封して収容するための包装材料として使用される。
<電池用包装材料の製造>
基材層1/接着層2/金属層3が順に積層された積層体に対して、サーマルラミネート法で接着層5及びシーラント層4を積層させることにより、基材層1/接着層2/金属層3/接着層5/シーラント層4が順に積層された積層体からなる電池用包装材料を製造した。電池用包装材料の具体的な製造条件は、以下に示す通りである。
上記で得られた電池用包装材料を裁断して、120×80mmの短冊片を作製し、これを試験サンプルとした。30×50mmの矩形状の雄型とこの雄型とのクリアランスが0.5mmの雌型からなるストレート金型を用い、雄型側に熱接着性樹脂層側が位置するように雌型上に上記試験サンプルを載置し、成形深さ6mmとなるように当該試験サンプルを0.1MPaの押え圧(面圧)で押えて、冷間成形(引き込み1段成形)した。成形された電池用包装材料における金属層のピンホール及びクラックの発生の有無を確認し、ピンホール及びクラックの発生率(%)を算出した。ピンホール及びクラックの発生率は、上記成形を行った後に1カ所でもピンホール又はクラックが認められるものを成形不良品として判別し、30個の試験サンプルを上記条件で成形した際に発生した成形不良品の割合として求めた。結果を表1に示す。
2 接着層
3 金属層
4 シーラント層
5 接着層
Claims (19)
- 少なくとも、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層が順次積層された積層体からなり、
前記基材層は、MD方向における50%伸長時の応力値を、MD方向における5%伸長時の応力値で除した値Aと、TD方向における50%伸長時の応力値を、TD方向における5%伸長時の応力値で除した値Bとの和(A+B)が、A+B≧3.5の関係を充足し、
前記Aが、A≧1.5であり、かつ、前記Bが、B≧2.0である、電池用包装材料。 - 前記Aと、前記Bが、A<Bの関係を充足する、請求項1に記載の電池用包装材料。
- 前記Aが、A≧1.8であり、かつ、前記Bが、B≧2.3である、請求項1または2に記載の電池用包装材料。
- 前記金属層の少なくとも一方の面に耐酸性皮膜を備える、請求項1〜3のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記耐酸性皮膜には、前記金属層の表面1m 2 当たり、クロムが0.5mg以上50mg以下含まれる、請求項4に記載の電池用包装材料。
- 前記基材層のMDの方向における引張破断伸度が、80%以上150%以下である、請求項1〜5のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記基材層のTDの方向における引張破断伸度が、70%以上150%以下である、請求項1〜6のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記基材層のMDの方向における引張破断強度が、190MPa以上350MPa以下である、請求項1〜7のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記基材層のTDの方向における引張破断強度が、220MPa以上400MPa以下である、請求項1〜8のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記基材層のMDの方向における5%伸長時の応力が、50MPa以上110MPa以下である、請求項1〜9のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記基材層のTDの方向における5%伸長時の応力が、40MPa以上〜100MPa以下である、請求項1〜10のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記基材層のMDの方向における50%伸長時の応力が、100MPa以上210MPa以下である、請求項1〜11のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記基材層のTDの方向における50%伸長時の応力が、130MPa以上270MPa以下である、請求項1〜12のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記基材層が、ポリアミド樹脂及びポリエステル樹脂の少なくとも一方により構成されている、請求項1〜13のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記金属層が、アルミニウム箔により構成されている、請求項1〜14のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 二次電池用の包装材料である、請求項1〜15のいずれか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1〜16のいずれかに記載の電池用包装材料を用いて収容されている、電池。
- 少なくとも、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層が順次積層された積層体からなり、
前記基材層が、MD方向における50%伸長時の応力値を、MD方向における5%伸長時の応力値で除した値Aと、TD方向における50%伸長時の応力値を、TD方向における5%伸長時の応力値で除した値Bとの和(A+B)がA+B≧3.5の関係を充足し、
前記Aが、A≧1.5であり、かつ、前記Bが、B≧2.0である積層体の、電池用包装材料としての使用。 - 電池の製造方法であって、
少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を電池用包装材料で収容する工程を含み、
前記電池用包装材料として、
少なくとも、基材層、接着層、金属層、及びシーラント層が順次積層された積層体からなり、
前記基材層が、MD方向における50%伸長時の応力値を、MD方向における5%伸長時の応力値で除した値Aと、TD方向における50%伸長時の応力値を、TD方向における5%伸長時の応力値で除した値Bとの和(A+B)がA+B≧3.5の関係を充足し、
前記Aが、A≧1.5であり、かつ、前記Bが、B≧2.0であるものを用いる、電池の製造方法。
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