JP6747237B2 - Battery packaging materials and batteries - Google Patents
Battery packaging materials and batteries Download PDFInfo
- Publication number
- JP6747237B2 JP6747237B2 JP2016207825A JP2016207825A JP6747237B2 JP 6747237 B2 JP6747237 B2 JP 6747237B2 JP 2016207825 A JP2016207825 A JP 2016207825A JP 2016207825 A JP2016207825 A JP 2016207825A JP 6747237 B2 JP6747237 B2 JP 6747237B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- battery
- packaging material
- mass
- metal layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 title claims description 55
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 74
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 74
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 62
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 42
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 21
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 19
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 17
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H magnesium phosphate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 17
- 239000004137 magnesium phosphate Substances 0.000 claims description 17
- 229960002261 magnesium phosphate Drugs 0.000 claims description 17
- 229910000157 magnesium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 235000010994 magnesium phosphates Nutrition 0.000 claims description 17
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- OMAAXMJMHFXYFY-UHFFFAOYSA-L calcium trioxidophosphanium Chemical compound [Ca+2].[O-]P([O-])=O OMAAXMJMHFXYFY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 9
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 131
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 24
- -1 fluororesin Polymers 0.000 description 15
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 11
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 8
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 7
- 229910004762 CaSiO Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 3
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N chromium trinitrate Chemical compound [Cr+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PHFQLYPOURZARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- GVNWZKBFMFUVNX-UHFFFAOYSA-N Adipamide Chemical compound NC(=O)CCCCC(N)=O GVNWZKBFMFUVNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001651 Cyanoacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 101000576320 Homo sapiens Max-binding protein MNT Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N Methyl cyanoacrylate Chemical compound COC(=O)C(=C)C#N MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000305 Nylon 6,10 Polymers 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 229920006121 Polyxylylene adipamide Polymers 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- RDVQTQJAUFDLFA-UHFFFAOYSA-N cadmium Chemical compound [Cd][Cd][Cd][Cd][Cd][Cd][Cd][Cd][Cd] RDVQTQJAUFDLFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006757 chemical reactions by type Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021563 chromium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- WYYQVWLEPYFFLP-UHFFFAOYSA-K chromium(3+);triacetate Chemical compound [Cr+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O WYYQVWLEPYFFLP-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H chromium(III) sulfate Chemical compound [Cr+3].[Cr+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N crotonic acid Chemical compound C\C=C\C(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- WMYWOWFOOVUPFY-UHFFFAOYSA-L dihydroxy(dioxo)chromium;phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O.O[Cr](O)(=O)=O WMYWOWFOOVUPFY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009820 dry lamination Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 1
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 239000012939 laminating adhesive Substances 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920006149 polyester-amide block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005629 polypropylene homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 239000013464 silicone adhesive Substances 0.000 description 1
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000009823 thermal lamination Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N trans-crotonic acid Natural products CC=CC(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FTBATIJJKIIOTP-UHFFFAOYSA-K trifluorochromium Chemical compound F[Cr](F)F FTBATIJJKIIOTP-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
- B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B9/041—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/117—Inorganic material
- H01M50/119—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/121—Organic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/122—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/06—Coating on the layer surface on metal layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/26—Polymeric coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
- B32B2457/10—Batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
- B32B2457/18—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
本発明は、電池用包装材料および電池に関するものである。 The present invention relates to a battery packaging material and a battery.
特許文献1には、最外層/バリア層/最内層、または、最外層/バリア層/中間層/最内層からなる積層体において、前記バリア層より最内層側における少なくとも一つの層間が、ドライラミネートにより積層され、更に、該上記のラミネート用接着材層が、特定の主剤と特定の硬化剤とからなる積層体が開示されている。
In
電池用包装材料の金属層にアルミニウムを使用する場合、電池内の電解液に接触することでアルミニウムとシール樹脂が剥離するおそれがある。この剥離を防止するために、アルミニウムをベーマイト処理又はクロメート処理等により表面処理する方法が知られている。しかし、製造上の観点から表面処理されてないアルミニウムを用いて、電解液に浸してもシール樹脂が金属層から剥がれない電池用包装材料を得ることが望ましい。 When aluminum is used for the metal layer of the battery packaging material, the aluminum and the seal resin may be peeled off by coming into contact with the electrolytic solution in the battery. In order to prevent this peeling, a method is known in which aluminum is surface-treated by boehmite treatment, chromate treatment, or the like. However, from the viewpoint of manufacturing, it is desirable to use a non-surface-treated aluminum to obtain a battery packaging material in which the seal resin does not peel off from the metal layer even when immersed in an electrolytic solution.
本発明の目的は、表面処理されていないアルミニウムを用いて、耐電解液性に優れる電池用包装材料及び電池を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a battery packaging material and a battery having excellent electrolytic solution resistance, using aluminum that has not been surface-treated.
本発明の電池用包装材料は、少なくとも、基材樹脂層、金属層、及びシール樹脂層をこの順で含む積層体からなる電池用包装材料であって、
前記金属層が表面処理されていないアルミニウムからなり、
前記シール樹脂層が前記金属層に直接貼り合されており、
前記シール樹脂層が1以上の層を有し、
前記1以上の層のうちの前記金属層に接触する層が、リン酸マグネシウム、酸化マグネシウム及び有機アミンを含む組成物を含有する。
The battery packaging material of the present invention is at least a battery packaging material comprising a laminate including a base resin layer, a metal layer, and a sealing resin layer in this order,
The metal layer is made of aluminum that is not surface-treated,
The seal resin layer is directly bonded to the metal layer,
The sealing resin layer has one or more layers,
The layer of the one or more layers that contacts the metal layer contains a composition that includes magnesium phosphate, magnesium oxide, and an organic amine.
また、本発明の電池は、上記電池用包装材料から形成された包装容器内に、少なくとも正極、負極、及び電解質を収容し、各電極からのリード線を外側に導出させた状態で周辺部をシールしてなる。 Further, the battery of the present invention, in the packaging container formed from the battery packaging material, at least the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte is housed, the peripheral portion in the state where the lead wire from each electrode is led to the outside. It will be sealed.
本発明によれば、表面処理されていないアルミニウムを用いて、耐電解液性に優れる電池用包装材料及び電池を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a battery packaging material and a battery having excellent electrolytic solution resistance by using aluminum that has not been surface-treated.
[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本願発明の実施形態に係る電池用包装材料は、
(1)少なくとも、基材樹脂層、金属層、及びシール樹脂層をこの順で含む積層体からなる電池用包装材料であって、
前記金属層が表面処理されていないアルミニウムからなり、
前記シール樹脂層が前記金属層に直接貼り合されており、
前記シール樹脂層が1以上の層を有し、
前記1以上の層のうちの前記金属層に接触する層が、リン酸マグネシウム、酸化マグネシウム及び有機アミンを含む組成物を含有する。
この構成によれば、表面処理されていないアルミニウムを用いて、耐電解液性に優れる電池用包装材料を提供することができる。
[Description of Embodiments of the Present Invention]
First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described.
The battery packaging material according to the embodiment of the present invention,
(1) A battery packaging material comprising a laminate including at least a base resin layer, a metal layer, and a sealing resin layer in this order,
The metal layer is made of aluminum that is not surface-treated,
The seal resin layer is directly bonded to the metal layer,
The sealing resin layer has one or more layers,
The layer of the one or more layers that contacts the metal layer contains a composition that includes magnesium phosphate, magnesium oxide, and an organic amine.
With this configuration, it is possible to provide a battery packaging material having excellent electrolytic solution resistance by using aluminum that has not been surface-treated.
(2)また、(1)の電池用包装材料は、
前記金属層に接触する層が、さらにホスホン酸カルシウムを含む組成物を含有してもよい。
この構成によれば、より耐電解液性に優れる電池用包装材料を提供することができる。
(2) Further, the battery packaging material of (1) is
The layer in contact with the metal layer may further contain a composition containing calcium phosphonate.
According to this structure, it is possible to provide a battery packaging material that is more excellent in electrolytic solution resistance.
(3)また、(1)又は(2)の電池用包装材料は、
前記金属層に接触する層が、さらにリン酸亜鉛を含む組成物を含有してもよい。
この構成によれば、より耐電解液性に優れる電池用包装材料を提供することができる。
(3) Also, the battery packaging material of (1) or (2) is
The layer in contact with the metal layer may further contain a composition containing zinc phosphate.
According to this structure, it is possible to provide a battery packaging material that is more excellent in electrolytic solution resistance.
(4)また、(1)〜(3)のいずれかの電池用包装材料は、
前記金属層に接触する層が、前記リン酸マグネシウム、酸化マグネシウム及び有機アミンを含む組成物を、3質量%以上8質量%以下の割合で含有してもよい。
この構成によれば、特に耐電解液性に優れる電池用包装材料を提供することができる。
(4) Further, the battery packaging material according to any one of (1) to (3),
The layer in contact with the metal layer may contain the composition containing magnesium phosphate, magnesium oxide, and an organic amine in a proportion of 3% by mass or more and 8% by mass or less.
According to this structure, it is possible to provide a battery packaging material that is particularly excellent in electrolytic solution resistance.
(5)また、(2)の電池用包装材料は、
前記リン酸マグネシウム、酸化マグネシウム及び有機アミンを含む組成物と、前記ホスホン酸カルシウムを含む組成物との質量比が、1:2〜2:1でもよい。
この構成によれば、特に耐電解液性に優れる電池用包装材料を提供することができる。
(5) Also, the battery packaging material of (2) is
The mass ratio of the composition containing the magnesium phosphate, magnesium oxide, and the organic amine to the composition containing the calcium phosphonate may be 1:2 to 2:1.
According to this structure, it is possible to provide a battery packaging material that is particularly excellent in electrolytic solution resistance.
(6)また、(3)の電池用包装材料は、
前記リン酸マグネシウム、酸化マグネシウム及び有機アミンを含む組成物と、前記リン酸亜鉛を含む組成物との質量比が、1:2〜2:1でもよい。
この構成によれば、特に耐電解液性に優れる電池用包装材料を提供することができる。
(6) Further, the battery packaging material of (3) is
The mass ratio of the composition containing the magnesium phosphate, magnesium oxide and the organic amine to the composition containing the zinc phosphate may be 1:2 to 2:1.
According to this structure, it is possible to provide a battery packaging material that is particularly excellent in electrolytic solution resistance.
また、本願発明の実施形態に係る電池は、
(7)(1)〜(6)のいずれかの電池用包装材料から形成された包装容器内に、少なくとも正極、負極、及び電解質を収容し、各電極からのリード線を外側に導出させた状態で周辺部をシールしてなる。
この構成によれば、耐電解液性に優れる電池を提供することができる。
Further, the battery according to the embodiment of the present invention,
(7) At least a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte were housed in a packaging container formed from the battery packaging material of any of (1) to (6), and lead wires from each electrode were led out to the outside. The peripheral part is sealed in this state.
With this configuration, it is possible to provide a battery having excellent electrolytic solution resistance.
[本発明の実施形態の詳細]
1.電池用包装材料
本発明の実施形態に係る電池用包装材料1は、少なくとも、基材樹脂層11、金属層13、及びシール樹脂層14をこの順に有する積層体からなる。この積層体は、例えば、ヒートシールにより袋状の容器を形成し、又は深絞り成形によりカップ状やトレー状の容器を形成することができるシートである。図1に示すように、本実施形態の電池用包装材料1は、基材樹脂層11と金属層13との間に接着層12を有していてもよい。電池の組み立て時に、電池素子の周縁に位置するシール樹脂層14同士を熱溶着することにより電池素子が封止される。
[Details of the embodiment of the present invention]
1. Battery Packaging Material A
(1)基材樹脂層
本実施形態の電池用包装材料1において、基材樹脂層11は最外層を形成する層である。基材樹脂層11は、単層でも、2層以上の多層でもよい。基材樹脂層11を多層構造にする場合、各層はそれぞれ異なる樹脂から形成されてもよい。多層構造の場合の各層は、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。
(1) Base Resin Layer In the
基材樹脂層11を形成する樹脂については、絶縁性を備えるものであることを限度として特に限定されないが、例えば、ポリエステル、ポリアミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン及びこれらの混合物等が挙げられる。好ましくはポリエステル、ポリアミドが挙げられる。
The resin forming the
ポリエステルとしては、例えば、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、共重合ポリエステル、ポリカーボネートが挙げられるが、これらに限定されない。ポリアミドとしては、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン6とナイロン66との共重合体、ナイロン610、ポリメタキシリレンアジパミド(MXD6)が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of the polyester include, but are not limited to, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, copolymerized polyester, and polycarbonate. Examples of the polyamide include, but are not limited to, nylon 6, nylon 66, a copolymer of nylon 6 and nylon 66, nylon 610, and polymethaxylylene adipamide (MXD6).
基材樹脂層11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。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、基材樹脂層11として好適に使用される。また、基材樹脂層11は、上記の素材を金属層13上にコーティングして形成されていてもよい。
The
基材樹脂層11の厚さは、通常5〜40μm、好ましくは10〜35μm、より好ましくは15〜30μm程度である。基材樹脂層11の厚みが薄すぎると、ピンホールが発生する恐れがある。
The thickness of the
本実施形態の電池用包装材料1において、接着層12は、基材樹脂層11と金属層13とを接着させるために、必要に応じて設けられる層である。
In the
接着層12は、基材樹脂層11と金属層13とを接着可能である接着剤によって形成される。接着層12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12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
接着層12の形成には、ポリエステル系、ポリエチレンイミン系、ポリエーテル系、シアノアクリレート系、ウレタン系、有機チタン系、ポリエーテルウレタン系、エポキシ系、ポリエステルポリウレタン系、イミド系、イソシアネート系、ポリオレフィン系、シリコーン系の各種接着剤を用いることができる。
The
接着層12の厚さは、通常2〜50μm、好ましくは3〜25μm程度である。
The thickness of the
(2)金属層
本実施形態の電池用包装材料1において、金属層13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13を形成する金属は、表面処理されていないアルミニウムである。ここでいう、表面処理とはアルミニウムの表面に酸化被膜や樹脂被膜等を形成する処理や表面積を広げる処理であり、例えば、硝酸クロム、フッ化クロム、硫酸クロム、酢酸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、リン酸カリウム等のリン酸化合物を用いたリン酸クロメート処理;ベーマイト処理;有機酸を含む物質による化成処理;又は粗面化処理等を指す。
(2) Metal Layer In the
金属層13の厚さは、通常10〜200μm、好ましくは20〜100μm程度である。
The thickness of the
(3)シール樹脂層
本実施形態の電池用包装材料1において、シール樹脂層14は、最内層に該当し、電池の組み立て時にシール樹脂層14同士が熱溶着して電池素子を密封する層である。シール樹脂層14は、単層でも、2層以上の多層でもよい。シール樹脂層14を多層構造にする場合、各層はそれぞれ異なる樹脂から形成されてもよい。多層構造の場合の各層は、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。シール樹脂層14は、金属層13に直接貼り合されている。
(3) Seal Resin Layer In the
シール樹脂層14を構成する樹脂としては、ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィン及びこれらの混合物等が挙げられる。ポリオレフィンとしては、低密度、中密度、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ホモポリプロピレン及びプロピレンとエチレン又は他のαオレフィンとのランダム又はブロック共重合体等が挙げられる。酸変性ポリオレフィンとは、カルボン酸により上記のポリオレフィンを変性したものである。変性に使用されるカルボン酸としては、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸などが挙げられる。上記の中でも、酸変性ポリオレフィンが好ましく、酸変性ポリプロピレンがより好ましい。
Examples of the resin forming the
シール樹脂層14のうちの金属層13に接触している層は、リン酸マグネシウム、酸化マグネシウム及び有機アミンを含む組成物(以下、組成物(1)とする。)を含有する。この特定の組成物を含有することで、電解液と接触することによるシール樹脂層14の金属層13からの剥離を抑制することができる。
The layer of the
前述の金属層13に接触している層は、組成物(1)を3質量%〜8質量%の割合で含有するとよい。これによれば、金属層13を表面処理しなくてもシール樹脂層14が金属層13からより剥離しにくくなる。組成物(1)の含有量が3質量%未満であると、剥離が生じるおそれがあり、8質量%より多いと当該層の見た目や強度に悪影響を及ぼすおそれがあり好ましくない。
The layer in contact with the
また、組成物(1)は、リン酸マグネシウムを5質量%〜65質量%、酸化マグネシウムを5質量%〜50質量%、有機アミンを3質量%〜50質量%の割合で含有することが好ましく、リン酸マグネシウム、酸化マグネシウム及び有機アミンを合計で99質量%以上の割合で含有することが好ましい。有機アミンには、複素環式アミンやアルコール基含有アミンが挙げられる。複素環式アミンには、モルホリン、ヘキサメチレンテトラミン、トリエノールアミンなどが挙げられる。 The composition (1) preferably contains magnesium phosphate in an amount of 5% by mass to 65% by mass, magnesium oxide in an amount of 5% by mass to 50% by mass, and an organic amine in an amount of 3% by mass to 50% by mass. , Magnesium phosphate, magnesium oxide and organic amine are preferably contained in a proportion of 99% by mass or more in total. Examples of organic amines include heterocyclic amines and alcohol group-containing amines. Heterocyclic amines include morpholine, hexamethylenetetramine, trienolamine and the like.
また、前述の金属層13に接触している層は、組成物(1)と併せて、ホスホン酸カルシウムを含む組成物(以下、組成物(2)とする。)を含有してもよい。この特定の組成物をさらに含有することで、電解液と接触することによるシール樹脂層14と金属層13との剥離をより抑制することができる。
In addition, the layer in contact with the
組成物(2)はホスホン酸カルシウム以外にSiO2、CaSiO3、CaCO3を含んでもよい。この場合、組成物(2)は、CaHO3P(ホスホン酸カルシウム)を1質量%〜30質量%、好ましくは5質量%〜15質量%、SiO2を1質量%〜30質量%、好ましくは5質量%〜15質量%、CaSiO3を1質量%〜30質量%、好ましくは5質量%〜15質量%、CaCO3を10質量%〜97質量%、好ましくは55質量%〜85質量%の質量比で含有するとよい。 The composition (2) may contain SiO 2 , CaSiO 3 , or CaCO 3 in addition to calcium phosphonate. In this case, the composition (2) contains CaHO 3 P (calcium phosphonate) at 1% by mass to 30% by mass, preferably 5% by mass to 15% by mass, and SiO 2 at 1% by mass to 30% by mass, preferably 5% by mass to 15% by mass, CaSiO 3 at 1% by mass to 30% by mass, preferably 5% by mass to 15% by mass, CaCO 3 at 10% by mass to 97% by mass, preferably 55% by mass to 85% by mass. It may be contained in a mass ratio.
また、この場合、組成物(1)と組成物(2)の質量比は1:2〜2:1であることが好ましい。 Further, in this case, the mass ratio of the composition (1) and the composition (2) is preferably 1:2 to 2:1.
また、前述の金属層13に接触している層は、組成物(1)と併せて、リン酸亜鉛を含む組成物(以下、組成物(3)とする。)を含有してもよい。この特定の組成物をさらに含有することで、電解液と接触することによるシール樹脂層14と金属層13との剥離をより抑制することができる。
In addition, the layer in contact with the
組成物(3)は、リン酸亜鉛以外にSiO2、CaSiO3、CaCO3を含んでもよい。この場合、組成物(3)は、Zn3(PO4)2(リン酸亜鉛)を10質量%〜97質量%、好ましくは70質量%〜97質量%、SiO2を1質量%〜30質量%、好ましくは1質量%〜10質量%、CaSiO3を1質量%〜30質量%、好ましくは1質量%〜10質量%、CaCO3を1質量%〜30質量%好ましくは1質量%〜10質量%の質量比で含有するとよい。 The composition (3) may contain SiO 2 , CaSiO 3 , or CaCO 3 in addition to zinc phosphate. In this case, the composition (3) contains Zn 3 (PO 4 ) 2 (zinc phosphate) at 10% by mass to 97% by mass, preferably 70% by mass to 97% by mass, and SiO 2 at 1% by mass to 30% by mass. %, preferably 1% by mass to 10% by mass, CaSiO 3 at 1% by mass to 30% by mass, preferably 1% by mass to 10% by mass, CaCO 3 at 1% by mass to 30% by mass, preferably 1% by mass to 10% by mass. It may be contained at a mass ratio of mass %.
また、この場合、組成物(1)と組成物(3)の質量比は1:2〜2:1であることが好ましい。 Further, in this case, the mass ratio of the composition (1) and the composition (3) is preferably 1:2 to 2:1.
そして、シール樹脂層14のうちの金属層13に接触している層は、組成物(1)と併せて、組成物(2)及び組成物(3)の両方を含有してもよい。この場合、組成物(1)と組成物(2)の質量比は1:2〜2:1、組成物(1)と組成物(3)の質量比は1:2〜2:1であることが好ましい。
The layer of the
なお、シール樹脂層14のうちの金属層13に接触している層以外の層が、前述の組成物(1)〜組成物(3)を含有していてもよい。
The layers of the
シール樹脂層14の厚みは、通常3〜40μm、好ましくは20〜40μm程度である。また、シール樹脂層には、必要に応じて、無機フィラー、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、撥水剤、吸水剤、滑材、カップリング剤、顔料、染料などの各種添加剤を配合することができる。
The thickness of the
2.電池
本実施形態の電池は、本実施形態の電池用包装材料を用いて形成した包装容器内に、正極、負極、電解質などの電池素子を収容し、各電極からのリード線を開口部から外側に導出させた状態で、該開口部をヒートシールした構造を有するものである。
2. Battery In the battery of the present embodiment, a battery container such as a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte is housed in a packaging container formed by using the battery packaging material of the present embodiment, and the lead wires from each electrode are outside from the opening. It has a structure in which the opening is heat-sealed in the state of being led out.
図2に示すように、本実施形態の電池用包装材料1を2枚貼り合わせ、一辺に開口部を設けるように周縁部をヒートシールして包装容器を形成し、包装容器の内部に電池素子を収容して、各電極からのリード線22を開口部から外側に導出させた状態で、該開口部をヒートシールすることで、本実施形態の電池2を作製することができる。また、本実施形態の電池用包装材料1と、当該包装材料1の周縁部以外を凹型にした電池用包装材料101とを用いて、図4に示す形状の電池102を作製することもできる。さらに、本実施形態の電池用包装材料1の1枚を折りたたんで使用して、図5に示す形状の電池202を作製することもできる。
As shown in FIG. 2, two pieces of the
本実施形態の電池は、一次電池、二次電池のいずれでもあり得る。特に二次電池である場合、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、キャパシタ等であり得る。 The battery of this embodiment may be either a primary battery or a secondary battery. Particularly in the case of a secondary battery, for example, a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, a lead storage battery, a nickel/hydrogen storage battery, a nickel/cadmium storage battery, a nickel/iron storage battery, a nickel/zinc storage battery, silver oxide/ It can be a zinc battery, a metal-air battery, a polyvalent cation battery, a capacitor, a capacitor and the like.
次に発明を実施するための形態を実施例により説明する。実施例は本発明の範囲を限定するものではない。 Next, modes for carrying out the invention will be described by way of examples. The examples do not limit the scope of the invention.
(例1)
厚さ40μmのアルミニウム箔に、基材樹脂層としてナイロン6を用いて形成された厚み25μmの延伸フィルムをドライラミネーション法により貼り合わせて多層シートを作製した。接着剤の厚みは、4μmであった。アルミニウム箔には、表面処理を施さなかった。
次に、押出成型により、酸変性ランダムポリプロピレンを主成分とし、総質量に対してリン酸マグネシウム、酸化マグネシウム及び有機アミンを含む組成物を5質量%の割合で含有するシール樹脂層を作製した。当該リン酸マグネシウム、酸化マグネシウム及び有機アミンを含む組成物としては、リン酸マグネシウムを59質量%、酸化マグネシウムを36質量%、有機アミンを4質量%の割合で含有する組成物を使用した。
前記多層シートのアルミニウム箔面とシール樹脂層とを対向させて、熱ラミネーション法により電池用包装材料を作成した。シール樹脂層の厚みは35μmであり、全体の厚みは約105μmであった。
(Example 1)
A 25 μm-thick stretched film formed by using nylon 6 as a base resin layer was laminated on a 40 μm-thick aluminum foil by a dry lamination method to prepare a multilayer sheet. The thickness of the adhesive was 4 μm. No surface treatment was applied to the aluminum foil.
Next, by extrusion molding, a sealing resin layer containing an acid-modified random polypropylene as a main component and containing 5% by mass of a composition containing magnesium phosphate, magnesium oxide and an organic amine with respect to the total mass was prepared. As the composition containing magnesium phosphate, magnesium oxide and an organic amine, a composition containing 59 mass% magnesium phosphate, 36 mass% magnesium oxide and 4 mass% organic amine was used.
The aluminum foil surface of the multilayer sheet and the sealing resin layer were opposed to each other to prepare a battery packaging material by the thermal lamination method. The thickness of the sealing resin layer was 35 μm, and the total thickness was about 105 μm.
(例2)
シール樹脂層として、酸変性ランダムポリプロピレンを主成分とし、総質量に対してリン酸マグネシウム、酸化マグネシウム及び有機アミンを含む組成物を4質量%、ホスホン酸カルシウムを含む組成物を2質量%の割合で含有する樹脂を用いた以外は、例1と同様である電池用包装材料を作成した。当該ホスホン酸カルシウムを含む組成物としては、CaHO3Pを10質量%、SiO2を10質量%、CaSiO3を10質量%、CaCO3を70質量%の割合で含有する組成物を使用した。
(Example 2)
As the sealing resin layer, a composition containing acid-modified random polypropylene as a main component and containing magnesium phosphate, magnesium oxide and an organic amine in an amount of 4% by mass and a composition containing calcium phosphonate in an amount of 2% by mass based on the total mass. A battery packaging material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin contained in 2 was used. As the composition containing the calcium phosphonate, a composition containing 10% by mass of CaHO 3 P, 10% by mass of SiO 2 , 10% by mass of CaSiO 3 , and 70% by mass of CaCO 3 was used.
(例3)
シール樹脂層として、酸変性ランダムポリプロピレンを主成分とし、総質量に対してリン酸マグネシウム、酸化マグネシウム及び有機アミンを含む組成物を3質量%、ホスホン酸カルシウムを含む組成物を3質量%の割合で含有する樹脂を用いた以外は、例2と同様である電池用包装材料を作成した。
(Example 3)
As the seal resin layer, a composition containing acid-modified random polypropylene as a main component and containing magnesium phosphate, magnesium oxide and an organic amine in an amount of 3% by mass and a composition containing calcium phosphonate in an amount of 3% by mass based on the total mass. A battery packaging material was prepared in the same manner as in Example 2 except that the resin contained in 2 was used.
(例4)
シール樹脂層として、酸変性ランダムポリプロピレンを主成分とし、総質量に対してリン酸マグネシウム、酸化マグネシウム及び有機アミンを含む組成物を3質量%、リン酸亜鉛を含む組成物を3質量%の割合で含有する樹脂を用いた以外は、例1と同様である電池用包装材料を作成した。当該リン酸亜鉛を含む組成物としては、Zn3(PO4)2を80質量%、SiO2を5質量%、CaSiO3を5質量%、CaCO3を10質量%の割合で含有する組成物を使用した。
(Example 4)
As the sealing resin layer, a composition containing acid-modified random polypropylene as a main component and containing magnesium phosphate, magnesium oxide and an organic amine in an amount of 3% by mass and a composition including zinc phosphate in an amount of 3% by mass based on the total mass. A battery packaging material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin contained in 2 was used. Compositions containing the zinc phosphate, Zn 3 (PO 4) 2 to 80 wt%, a SiO 2 5% by weight, CaSiO 3 to 5 wt%, a composition containing a proportion of CaCO 3 10% by weight It was used.
(例5)
シール樹脂層として、酸変性ランダムポリプロピレンから成る樹脂を用いた以外は、例1と同様である電池用包装材料を作成した。
(Example 5)
A battery packaging material similar to that of Example 1 was prepared except that a resin made of acid-modified random polypropylene was used as the sealing resin layer.
(剥離性評価)
作製した電池用包装材料(例1〜例5)を横8cm×縦8cmのシート片に切り出し、このシート片を縦方向に二つ折りにして、対向する2辺を1cm幅でシールして、開口部を有する包装体を作製した。この包装体に、以下の電解液を充填して開口部を0.5cm幅で密封シールしてから所定時間経過後、180度ピール試験を行った。電解液として、リチウムイオン二次電池の電解液に利用されているものを用意した。ここでは、電解質がLiPF6(電解質のモル濃度1mol/L)、溶媒がEC:DMC:DEC=1:1:1(V/V)の混合有機溶媒であるもの(キシダ化学株式会社製電解液)を用意した。V/Vは、体積比を意味する。恒温槽を利用して、電解液の温度を65℃に維持した。
(Peelability evaluation)
The produced battery packaging material (Examples 1 to 5) is cut into a sheet piece measuring 8 cm in width and 8 cm in length, the sheet piece is folded in two in the longitudinal direction, and the opposite two sides are sealed with a width of 1 cm and opened. A package having parts was produced. This package was filled with the following electrolytic solution, and the opening was hermetically sealed with a width of 0.5 cm, and after a lapse of a predetermined time, a 180-degree peel test was performed. As an electrolytic solution, one used as an electrolytic solution for a lithium ion secondary battery was prepared. Here, the electrolyte is LiPF6 (
所定時間経過後、包装体の開口部のシール部を切断して電解液を取り除き、包装体を横1cm、縦5cmのシート片に切り出して、縦方向末端のシール樹脂層をアルミニウムから少しだけ剥がし、つかみしろを確保した。そして、引張試験装置に把持して、互いに反対方向に引っ張り、シール樹脂層とアルミニウムの180度剥離強度を測定した。また、電解液に浸漬させていない包装材料の、シール樹脂層とアルミニウムの180度剥離強度も測定した。 After a lapse of a predetermined time, the sealing part at the opening of the package is cut to remove the electrolytic solution, the package is cut into a sheet piece having a width of 1 cm and a length of 5 cm, and the sealing resin layer at the longitudinal end is slightly peeled from aluminum. , Secured the grip. Then, it was gripped by a tensile tester and pulled in opposite directions, and the 180-degree peel strength between the seal resin layer and aluminum was measured. In addition, the 180-degree peel strength between the sealing resin layer and aluminum of the packaging material that was not immersed in the electrolytic solution was also measured.
長さ20mm剥がす時の最大強度(単位N)をアルミニウムの幅で割った値(単位はN/cm)を剥離強度として算出し、これが15以上のものをA、5以上15未満のものをB、5未満のものをCとした。また、密着が強く、剥離試験で材料が破壊されてしまったものは材破と表現した。結果を表1に示す。 A value (unit: N/cm) obtained by dividing the maximum strength (unit N) when peeling off a length of 20 mm by the width of aluminum was calculated as the peel strength. A value of 15 or more was A, and a value of 5 or more and less than 15 was B. A value of less than 5 was designated as C. In addition, a material having a strong adhesion and the material being destroyed in the peeling test was expressed as a material failure. The results are shown in Table 1.
例1〜例4では、剥離強度が強く、電解液との接触による密着性の低下が抑制されているとわかる。これに対し、例5においては電解液と接触させることにより剥離強度が弱くなり、層間の密着性が低下していることがわかる。 In Examples 1 to 4, it can be seen that the peel strength is high and the decrease in adhesion due to contact with the electrolytic solution is suppressed. On the other hand, in Example 5, it can be seen that the peel strength is weakened and the adhesion between the layers is lowered by contact with the electrolytic solution.
これらの結果より、本実施形態の樹脂フィルムを使用した電池用包装材料は、表面処理を施していないアルミニウムを使用していても、電解液との接触による樹脂フィルムの剥離を抑制することができ、良好な耐電解液性を有することがわかる。 From these results, the battery packaging material using the resin film of the present embodiment can suppress the peeling of the resin film due to contact with the electrolytic solution, even when using aluminum that has not been surface-treated. It can be seen that it has good electrolytic solution resistance.
1,101:電池用包装材料
11:基材樹脂層
12:接着層
13:金属層
14:シール樹脂層
2,102,202:電池
21:リード線
1, 101: Battery packaging material 11: Base resin layer 12: Adhesive layer 13: Metal layer 14:
Claims (6)
前記金属層が表面処理されていないアルミニウムからなり、
前記シール樹脂層が前記金属層に直接貼り合されており、
前記シール樹脂層が1以上の層を有し、
前記1以上の層のうちの前記金属層に接触する層が、リン酸マグネシウム、酸化マグネシウム及び有機アミンを含む組成物を、3質量%以上8質量%以下の割合で含有する、電池用包装材料。 At least a base material resin layer, a metal layer, and a battery packaging material consisting of a laminate including a sealing resin layer in this order,
The metal layer is made of aluminum that is not surface-treated,
The seal resin layer is directly bonded to the metal layer,
The sealing resin layer has one or more layers,
The battery packaging material, wherein one of the one or more layers, which is in contact with the metal layer, contains a composition containing magnesium phosphate, magnesium oxide, and an organic amine in a proportion of 3% by mass or more and 8% by mass or less. ..
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016207825A JP6747237B2 (en) | 2016-10-24 | 2016-10-24 | Battery packaging materials and batteries |
CN201710992252.0A CN107978696B (en) | 2016-10-24 | 2017-10-23 | Battery packaging material and battery |
KR1020170137257A KR102481570B1 (en) | 2016-10-24 | 2017-10-23 | Packing material for battery and battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016207825A JP6747237B2 (en) | 2016-10-24 | 2016-10-24 | Battery packaging materials and batteries |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018073474A JP2018073474A (en) | 2018-05-10 |
JP6747237B2 true JP6747237B2 (en) | 2020-08-26 |
Family
ID=62012588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016207825A Active JP6747237B2 (en) | 2016-10-24 | 2016-10-24 | Battery packaging materials and batteries |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6747237B2 (en) |
KR (1) | KR102481570B1 (en) |
CN (1) | CN107978696B (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109370481B (en) * | 2018-10-19 | 2021-03-16 | 河源市普立隆新材料科技有限公司 | Adhesive resin for polymer lithium battery flexible packaging film and preparation method thereof |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11162420A (en) * | 1997-12-02 | 1999-06-18 | Showa Denko Kk | Outer sheath for battery |
JP2001176464A (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Nonaqueous electrolyte battery |
JP5080738B2 (en) * | 2005-12-20 | 2012-11-21 | 新日鉄マテリアルズ株式会社 | Resin coated stainless steel foil, container and secondary battery |
JP4380728B2 (en) * | 2007-05-16 | 2009-12-09 | ソニー株式会社 | Laminated packaging material, battery exterior member and battery |
JP5540967B2 (en) * | 2010-07-27 | 2014-07-02 | 住友電気工業株式会社 | Electrical parts, non-aqueous electrolyte batteries, lead wires and enclosures used therefor |
JP2012033394A (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Fujimori Kogyo Co Ltd | Laminate for battery exterior package |
JP5370781B2 (en) | 2011-01-21 | 2013-12-18 | 株式会社デンソー | Sealed battery case and sealed battery using the same |
-
2016
- 2016-10-24 JP JP2016207825A patent/JP6747237B2/en active Active
-
2017
- 2017-10-23 KR KR1020170137257A patent/KR102481570B1/en active IP Right Grant
- 2017-10-23 CN CN201710992252.0A patent/CN107978696B/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107978696B (en) | 2022-03-15 |
JP2018073474A (en) | 2018-05-10 |
KR20180044820A (en) | 2018-05-03 |
KR102481570B1 (en) | 2022-12-26 |
CN107978696A (en) | 2018-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5755975B2 (en) | Battery exterior material and lithium secondary battery | |
JP6479323B2 (en) | Packaging material, battery outer case and battery | |
JP6699105B2 (en) | Resin film for terminal, tab using the same, and power storage device | |
JP7381528B2 (en) | Exterior material for power storage devices and power storage devices | |
JP5169112B2 (en) | Flat type electrochemical cell metal terminal sealing adhesive sheet | |
JP4627138B2 (en) | Aluminum laminate material for battery packaging | |
JP6121710B2 (en) | Battery exterior material and lithium secondary battery | |
KR20210109652A (en) | Terminal coating resin film for secondary cell, tab member for secondary cell, and secondary cell | |
JP6657732B2 (en) | Adhesive film for metal terminals | |
JP6738171B2 (en) | Exterior material for power storage device and power storage device | |
JP4580638B2 (en) | Adhesive film for sealing metal terminal of lithium battery and lithium battery using the same | |
TWI712200B (en) | Exterior materials for power storage devices and power storage devices | |
JP5569065B2 (en) | Lithium ion battery container, lithium ion battery equipped with the same, and method for producing lithium ion battery container | |
JP4576787B2 (en) | Laminated body and laminated packaging material | |
KR20050100448A (en) | Pouch for packing cell of the li secondary battery and portable storage battery | |
JP6747237B2 (en) | Battery packaging materials and batteries | |
JP5628464B2 (en) | Battery using electrode lead member, electrode lead member and method for producing the same, and method for producing battery | |
JPWO2016159233A1 (en) | Battery packaging material, manufacturing method thereof, and battery | |
WO2023017837A1 (en) | Outer package material for all-solid-state batteries, and all-solid-state battery | |
JPH117921A (en) | Nonaqueous electrolyte battery | |
JP4582281B2 (en) | Laminates and packaging materials | |
JP5521710B2 (en) | Packaging materials for electrochemical cells | |
JP2017147225A (en) | Battery packaging material, method of producing the same, and battery | |
JP6759970B2 (en) | Lead member | |
JP2017069120A (en) | Lead member and power storage device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190521 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200212 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200324 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200707 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200720 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6747237 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |