JP7024901B2 - 電池用包装材料及び電池 - Google Patents

Description

本発明は、電池用包装材料及び電池に関する。

従来、様々なタイプの電池が開発されている。これらの電池において、電極、電解質などにより構成される電池素子は、包装材料などにより封止される必要がある。電池用包装材料としては、金属製の包装材料が多用されている。

近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話などの高性能化に伴い、多様な形状を有する電池が求められている。また、電池には、薄型化、軽量化なども求められている。しかしながら、従来多用されている金属製の包装材料では、電池形状の多様化に追従することが困難である。また、金属製であるため、包装材料の軽量化にも限界がある。

そこで、多様な形状に加工が容易で、薄型化や軽量化を実現し得る電池用包装材料として、基材層／金属層／熱融着性樹脂層が順次積層されたフィルム状の積層体が提案されている。

例えば、特許文献１には、シーラント層の一方の面に、第１の接着層、アルミニウム箔層、第２の接着層及び基材層が順次積層されたリチウムイオン電池用包装材が開示されている。

特開２０１１－７６７３５号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたような電池用包装材料を電池に適用した場合、絶縁性が低下する場合がある。具体的には、電池の製造工程において、電極活物質や電極タブの破片などの微小な異物が、熱融着性樹脂層の表面に付着する場合があり、電池素子を電池用包装材料でヒートシールする際の熱と圧力によって、熱融着性樹脂層の異物が付着した部分が薄肉になる場合がある。例えば、熱融着性樹脂層同士がヒートシールされる部分などにおいて、熱融着性樹脂層が薄肉になると、電池用包装材料の絶縁性が不十分となる場合がある。

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

また、近年、電池の小型化や薄型化に対する要望が益々高まっており、その要望に追従するようにフィルム状の電池用包装材料においても、更なる薄膜化が要求されている。このため、熱融着性樹脂層もより薄型化する傾向にあり、異物が存在しない場合にも、特に電極タブの位置している部分は、ヒートシール時に熱融着性樹脂層が薄肉になりやすいという問題がある。

本発明は、これらの問題に鑑みなされた発明である。すなわち、本発明は、例えば、電極活物質や電極タブの破片などの微小な異物が、熱融着性樹脂層同士の界面や電極タブと熱融着性樹脂層との間などのヒートシールされる部分に存在する場合などにおいても、高い絶縁性を保持することができる電池用包装材料を提供することを主な目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、少なくとも、基材層、金属層、接着層、及び熱融着性樹脂層をこの順に備える積層体からなる電池用包装材料において、剛体振り子測定における８０℃での対数減衰率ΔＥ１が０．０８以下の接着層を採用することにより、絶縁性に優れた電池用包装材料となることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、更に検討を重ねることにより完成したものである。

即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項１． 少なくとも、基材層、金属層、接着層、及び熱融着性樹脂層をこの順に備える積層体からなり、
前記接着層は、剛体振り子測定における８０℃での対数減衰率ΔＥ１が０．０８以下である、電池用包装材料。
項２． 前記接着層の融点が、１４０℃以上である、項１に記載の電池用包装材料。
項３． 前記熱融着性樹脂層は、剛体振り子測定における８０℃での対数減衰率ΔＥ２が０．０４以上である、項１または２に記載の電池用包装材料。
項４． 前記対数減衰率ΔＥ１と前記対数減衰率ΔＥ２との比（ΔＥ２／ΔＥ１）が、０．５以上４．０以下の範囲にある、項３に記載の電池用包装材料。
項５． 前記接着層の１９０℃における溶融張力が、４０ｍＮ以上である、項１～４のいずれかに記載の電池用包装材料。
項６． 前記接着層は、酸変性ポリオレフィンを含んでいる、項１～５のいずれかに記載の電池用包装材料。
項７． 前記熱融着性樹脂層は、ポリオレフィンを含んでいる、項１～６のいずれかに記載の電池用包装材料。
項８． 前記金属層が、アルミニウム箔により形成されている、項１～７のいずれかに記載の電池用包装材料。
項９． 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、項１～８のいずれかに記載の電池用包装材料により形成された包装体中に収容されている、電池。

本発明によれば、少なくとも、基材層、金属層、接着層、及び熱融着性樹脂層をこの順に備える積層体からなる電池用包装材料において、接着層の剛体振り子測定における８０℃での対数減衰率ΔＥ１が０．０８以下であることにより、絶縁性に優れた電池用包装材料を提供することができる。

本発明の電池用包装材料の断面構造の一例を示す図である。 本発明の電池用包装材料の断面構造の一例を示す図である。 実施例における「異物噛み込みに対する絶縁性評価」の方法を説明するための模式図である。

本発明の電池用包装材料は、少なくとも、基材層、金属層、接着層、及び熱融着性樹脂層をこの順に備える積層体からなり、接着層は、剛体振り子測定における８０℃での対数減衰率ΔＥ１が０．０８以下であることを特徴とする。以下、本発明の電池用包装材料について詳述する。

１．電池用包装材料の積層構造
本発明の電池用包装材料は、例えば図１に示すように、少なくとも、基材層１、金属層２、接着層３、及び熱融着性樹脂層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が最外層側になり、熱融着性樹脂層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熱融着性樹脂層４同士が熱融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。

本発明の電池用包装材料は、例えば図２に示すように、基材層１と金属層２との間に、これらの接着性を高める目的で、必要に応じて接着剤層５を有していてもよい。また、図示しないが、基材層１の外側（熱融着性樹脂層４とは反対側）には、表面被覆層などが設けられていてもよい。

本発明の電池用包装材料を構成する積層体の総厚みとしては、特に制限されないが、積層体の総厚みを可能な限り薄くしつつ、高い絶縁性を発揮する観点からは、好ましくは１６０μｍ以下、より好ましくは３５μｍ以上１５５μｍ以下、さらに好ましくは４５μｍ以上１２０μｍ以下が挙げられる。本発明の電池用包装材料を構成する積層体の厚みが、例えば１６０μｍ以下と薄い場合にも、本発明によれば、優れた絶縁性を発揮し得る。このため、本発明の電池用包装材料は、電池のエネルギー密度の向上に寄与することができる。

２．電池用包装材料を形成する各層
［基材層１］
本発明の電池用包装材料において、基材層１は、最外層側に位置する層である。基材層１を形成する素材については、絶縁性を備えるものであることを限度として特に制限されるものではない。基材層１を形成する素材としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン、珪素樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルイミド、ポリイミド、及びこれらの混合物や共重合物等が挙げられる。

ポリエステルとしては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリカーボネート、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル等が挙げられる。また、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてエチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル（以下、ポリエチレン（テレフタレート／イソフタレート）にならって略す）、ポリエチレン（テレフタレート／イソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／アジペート）、ポリエチレン（テレフタレート／ナトリウムスルホイソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／ナトリウムイソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／フェニル－ジカルボキシレート）、ポリエチレン（テレフタレート／デカンジカルボキシレート）等が挙げられる。また、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてブチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル（以下、ポリブチレン（テレフタレート／イソフタレート）にならって略す）、ポリブチレン（テレフタレート／アジペート）、ポリブチレン（テレフタレート／セバケート）、ポリブチレン（テレフタレート／デカンジカルボキシレート）、ポリブチレンナフタレート等が挙げられる。これらのポリエステルは、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。ポリエステルは、耐電解液性に優れ、電解液の付着に対して白化等が発生し難いという利点があり、基材層１の形成素材として好適に使用される。

また、ポリアミドとしては、具体的には、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６とナイロン６，６との共重合体等の脂肪族系ポリアミド；テレフタル酸及び／又はイソフタル酸に由来する構成単位を含むナイロン６Ｉ、ナイロン６Ｔ、ナイロン６ＩＴ、ナイロン６Ｉ６Ｔ（Ｉはイソフタル酸、Ｔはテレフタル酸を表す）等のヘキサメチレンジアミン－イソフタル酸－テレフタル酸共重合ポリアミド、ポリメタキシリレンアジパミド（ＭＸＤ６）等の芳香族を含むポリアミド；ポリアミノメチルシクロヘキシルアジパミド（ＰＡＣＭ６）等の脂環系ポリアミド；さらにラクタム成分や、４，４’－ジフェニルメタン－ジイソシアネート等のイソシアネート成分を共重合させたポリアミド、共重合ポリアミドとポリエステルやポリアルキレンエーテルグリコールとの共重合体であるポリエステルアミド共重合体やポリエーテルエステルアミド共重合体；これらの共重合体等が挙げられる。これらのポリアミドは、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。延伸ポリアミドフィルムは延伸性に優れており、成形時の基材層１の樹脂割れによる白化の発生を防ぐことができ、基材層１の形成素材として好適に使用される。

基材層１は、耐ピンホール性及び電池の包装体とした時の絶縁性を向上させるために、異なる素材の樹脂フィルム及びコーティングの少なくとも一方を積層化（多層構造化）することも可能である。具体的には、ポリエステルフィルムとナイロンフィルムとを積層させた多層構造、ナイロンフィルムを複数層積層させた多層構造、ポリエステルフィルムを複数層積層させた多層構造などが挙げられる。基材層１が多層構造である場合、２軸延伸ナイロンフィルムと２軸延伸ポリエステルフィルムの積層体、２軸延伸ナイロンフィルムを複数積層させた積層体、２軸延伸ポリエステルフィルムを複数積層させた積層体が好ましい。例えば、基材層１を２層の樹脂フィルムから形成する場合、ポリエステル樹脂とポリエステル樹脂を積層する構成、ポリアミド樹脂とポリアミド樹脂を積層する構成、またはポリエステル樹脂とポリアミド樹脂を積層する構成にすることが好ましく、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートを積層する構成、ナイロンとナイロンを積層する構成、またはポリエチレンテレフタレートとナイロンを積層する構成にすることがより好ましい。また、２軸延伸ポリエステルは、例えば電解液が表面に付着した際に変色し難いことなどから、基材層１が２軸延伸ナイロンフィルムと２軸延伸ポリエステルフィルムの積層体の多層構造である場合、基材層１は、金属層２側から２軸延伸ナイロンと２軸延伸ポリエステルをこの順に有する積層体であることが好ましい。基材層１を多層構造とする場合、各層の厚みとして、好ましくは２μｍ以上、２５μｍ以下が挙げられる。

基材層１を多層構造にする場合、各樹脂フィルムは接着剤を介して接着してもよく、また接着剤を介さず直接積層させてもよい。接着剤を介さず接着させる場合には、例えば、共押出し法、サンドイッチラミネート法、サーマルラミネート法等の熱溶融状態で接着させる方法が挙げられる。また、接着剤を介して接着させる場合、使用する接着剤は、２液硬化型接着剤であってもよく、また１液硬化型接着剤であってもよい。更に、接着剤の接着機構についても、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型、ＵＶやＥＢなどの電子線硬化型等のいずれであってもよい。接着剤の具体例としては、接着剤層２で例示した接着剤と同様のものが挙げられる。また、接着剤の厚みについても、接着剤層２と同様とすることができる。

本発明において、電池用包装材料の成形性を高める観点からは、基材層１の表面には、滑剤が付着していることが好ましい。滑剤としては、特に制限されないが、好ましくはアミド系滑剤が挙げられる。アミド系滑剤の具体例としては、例えば、飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、置換アミド、メチロールアミド、飽和脂肪酸ビスアミド、不飽和脂肪酸ビスアミドなどが挙げられる。飽和脂肪酸アミドの具体例としては、ラウリン酸アミド、パルチミン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミドなどが挙げられる。不飽和脂肪酸アミドの具体例としては、オレイン酸アミド、エルカ酸アミドなどが挙げられる。置換アミドの具体例としては、Ｎ－オレイルパルチミン酸アミド、Ｎ－ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ－ステアリルオレイン酸アミド、Ｎ－オレイルステアリン酸アミド、Ｎ－ステアリルエルカ酸アミドなどが挙げられる。また、メチロールアミドの具体例としては、メチロールステアリン酸アミドなどが挙げられる。飽和脂肪酸ビスアミドの具体例としては、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジステアリルセバシン酸アミドなどが挙げられる。不飽和脂肪酸ビスアミドの具体例としては、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジオレイルセバシン酸アミドなどが挙げられる。脂肪酸エステルアミドの具体例としては、ステアロアミドエチルステアレートなどが挙げられる。また、芳香族系ビスアミドの具体例としては、ｍ－キシリレンビスステアリン酸アミド、ｍ－キシリレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－システアリルイソフタル酸アミドなどが挙げられる。滑剤は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。

基材層１表面に滑剤が存在する場合、その存在量としては、特に制限されないが、温度２４℃、湿度６０％下において、好ましくは３ｍｇ／ｍ²以上、より好ましくは４ｍｇ／
ｍ²以上１５ｍｇ／ｍ²以下、さらに好ましくは５ｍｇ／ｍ²以上１４ｍｇ／ｍ²以下が挙げられる。

基材層１の厚さとしては、電池用包装材料の総厚みを薄くしつつ、絶縁性に優れた電池用包装材料とする観点からは、好ましくは４μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上７５μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下が挙げられる。

［接着剤層５］
本発明の電池用包装材料において、接着剤層５は、基材層１と金属層２を強固に接着させるために、必要に応じて、これらの間に設けられる層である。

接着剤層５は、基材層１と金属層２とを接着可能である接着剤によって形成される。接着剤層５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、接着剤層５の形成に使用される接着剤の接着機構についても、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれであってもよい。

接着剤層５の形成に使用できる接着成分としては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリカーボネート、共重合ポリエステル等のポリエステル系樹脂；ポリエーテル系接着剤；ポリウレタン系接着剤；エポキシ系樹脂；フェノール系樹脂；ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、共重合ポリアミド等のポリアミド系樹脂；ポリオレフィン、カルボン酸変性ポリオレフィン、金属変性ポリオレフィン等のポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂；セルロース系接着剤；（メタ）アクリル系樹脂；ポリイミド系樹脂；尿素樹脂、メラミン樹脂等のアミノ樹脂；クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン－ブタジエンゴム等のゴム；シリコーン系樹脂等が挙げられる。これらの接着成分は１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの接着成分の中でも、好ましくはポリウレタン系接着剤が挙げられる。

接着剤層５の厚みについては、接着層としての機能を発揮すれば特に制限されないが、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下、好ましくは２μｍ以上５μｍ以下が挙げられる。

［金属層２］
電池用包装材料において、金属層２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２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２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２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 Ｈ４１６０：１９９４ Ａ８０２１Ｈ－Ｏ、ＪＩＳ Ｈ４１６０：１９９４ Ａ８０７９Ｈ－Ｏ、ＪＩＳ Ｈ４０００：２０１４ Ａ８０２１Ｐ－Ｏ、ＪＩＳ Ｈ４０００：２０１４ 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。

金属層２の厚みは、水蒸気などのバリア層としての機能を発揮すれば特に制限されないが、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上５５μｍ以下とすることができる。

また、金属層２は、接着の安定化、溶解や腐食の防止などのために、少なくとも一方の面、好ましくは両面が化成処理されていることが好ましい。ここで、化成処理とは、金属層の表面に耐酸性皮膜を形成する処理をいう。化成処理としては、例えば、硝酸クロム、フッ化クロム、硫酸クロム、酢酸クロム、蓚酸クロム、重リン酸クロム、クロム酸アセチルアセテート、塩化クロム、硫酸カリウムクロムなどのクロム酸化合物を用いたクロム酸クロメート処理；リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウム、ポリリン酸などのリン酸化合物を用いたリン酸クロメート処理；下記一般式（１）から（４）で表される繰り返し単位を有するアミノ化フェノール重合体を用いたクロメート処理などが挙げられる。なお、当該アミノ化フェノール重合体において、下記一般式（１）から（４）で表される繰り返し単位は、１種類単独で含まれていてもよいし、２種類以上の任意の組み合わせであってもよい。

一般式（１）から（４）中、Ｘは、水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アリル基またはベンジル基を示す。また、Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ同一または異なって、ヒドロキシル基、アルキル基、またはヒドロキシアルキル基を示す。一般式（１）から（４）において、Ｘ、Ｒ¹及びＲ²で示されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基などの炭素数１から４の直鎖または分枝鎖状アルキル基が挙げられる。また、Ｘ、Ｒ¹及びＲ²で示されるヒドロキシアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、１－ヒドロキシエチル基、２－ヒドロキシエチル基、１－ヒドロキシプロピル基、２－ヒドロキシプロピル基、３－ヒドロキシプロピル基、１－ヒドロキシブチル基、２－ヒドロキシブチル基、３－ヒドロキシブチル基、４－ヒドロキシブチル基などのヒドロキシ基が１個置換された炭素数１から４の直鎖または分枝鎖状アルキル基が挙げられる。一般式（１）から（４）において、Ｘ、Ｒ¹及びＲ²で示されるアルキル基及びヒドロキシアルキル基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。一般式（１）から（４）において、Ｘは、水素原子、ヒドロキシル基またはヒドロキシアルキル基であることが好ましい。一般式（１）から（４）で表される繰り返し単位を有するアミノ化フェノール重合体の数平均分子量は、例えば、５００以上１００万以下であることが好ましく、１０００以上２万以下であることがより好ましい。

また、金属層２に耐食性を付与する化成処理方法として、リン酸中に、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化スズなどの金属酸化物や硫酸バリウムの微粒子を分散させたものをコーティングし、１５０℃以上で焼付け処理を行うことにより、金属層２の表面に耐食処理層を形成する方法が挙げられる。また、耐食処理層の上には、カチオン性ポリマーを架橋剤で架橋させた樹脂層をさらに形成してもよい。ここで、カチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリエチレンイミンとカルボン酸を有するポリマーからなるイオン高分子錯体、アクリル主骨格に１級アミンをグラフト重合させた１級アミングラフトアクリル樹脂、ポリアリルアミンまたはその誘導体、アミノフェノールなどが挙げられる。これらのカチオン性ポリマーとしては、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、架橋剤としては、例えば、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基、及びオキサゾリン基よりなる群から選ばれた少なくとも１種の官能基を有する化合物、シランカップリング剤などが挙げられる。これらの架橋剤としては、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

化成処理は、１種類の化成処理のみを行ってもよいし、２種類以上の化成処理を組み合わせて行ってもよい。さらに、これらの化成処理は、１種の化合物を単独で使用して行ってもよく、また２種以上の化合物を組み合わせて使用して行ってもよい。化成処理の中でも、クロム酸クロメート処理や、クロム酸化合物、リン酸化合物、及びアミノ化フェノール重合体を組み合わせたクロメート処理などが好ましい。

化成処理において金属層２の表面に形成させる耐酸性皮膜の量については、特に制限されないが、例えば、上記のクロメート処理を行う場合であれば、金属層２の表面１ｍ²当
たり、クロム酸化合物がクロム換算で約０．５ｍｇ以上約５０ｍｇ以下、好ましくは約１．０ｍｇ以上約４０ｍｇ以下、リン化合物がリン換算で約０．５ｍｇ以上約５０ｍｇ以下、好ましくは約１．０ｍｇ以上約４０ｍｇ以下、及びアミノ化フェノール重合体が約１ｍｇ以上約２００ｍｇ以下、好ましくは約５．０ｍｇ以上１５０ｍｇ以下の割合で含有されていることが望ましい。

化成処理は、耐酸性皮膜の形成に使用する化合物を含む溶液を、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、浸漬法などによって、金属層の表面に塗布した後に、金属層の温度が７０℃以上２００℃以下になるように加熱することにより行われる。また、金属層に化成処理を施す前に、予め金属層を、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法などによる脱脂処理に供してもよい。このように脱脂処理を行うことにより、金属層の表面の化成処理をより効率的に行うことが可能となる。

［接着層３］
本発明の電池用包装材料において、接着層３は、電池用包装材料の絶縁性を高めつつ、金属層２と熱融着性樹脂層４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。

本発明において、接着層３は、剛体振り子測定における８０℃での対数減衰率ΔＥ１が０．０８以下であることを特徴とする。剛体振り子測定における８０℃での対数減衰率は、樹脂の硬度を表す指標であり、対数減衰率が小さくなるほど樹脂の硬度が高いことを意味している。剛体振り子測定においては、樹脂の温度を低温から高温へ上昇させた時の振り子の減衰率を測定する。剛体振り子測定では、一般に、エッジ部を測定対象物の表面に接触させ、左右方向へ振り子運動させて、測定対象物に振動を付与する。本発明においては、樹脂の温度の上昇と共に、樹脂がやわらかくなるため、振り子の減衰率が大きくなる。本発明においては、８０℃という比較的高温下における対数減衰率が０．０８以下という硬い接着層３を金属層２と熱融着性樹脂層４との間に配置していることにより、ヒートシールによって熱融着性樹脂層が薄肉化した場合にも、高い絶縁性を発揮することができる。従来、電池用包装材料において、金属層と熱融着性樹脂層との間に接着層を配置する技術は知られている。しかしながら、８０℃における対数減衰率が０．０８以下という硬い樹脂は、押出成型には不向きなため、従来このような硬い接着層が配置されることはなかった。これに対して、本発明においては、このような硬い接着層３を金属層２と熱融着性樹脂層４との間に配置することにより、高い絶縁性を備える電池用包装材料とすることが可能となっている。

なお、対数減数率ΔＥは、以下の式によって算出される。
ΔＥ＝[ln(A1/A2)+ln(A2/A3)+...+ln(An/An+1)]/n
Ａ：振幅
ｎ：振動数

金属層２と熱融着性樹脂層４との優れた接着性を担保しつつ、優れた絶縁性を発揮する観点からは、接着層３の対数減衰率ΔＥ１としては、好ましくは０．０２以上０．０７以下が挙げられる。

本発明においては、市販の剛体振り子物性試験器を用い、接着層３に押し当てるエッジ部として円筒型のシリンダエッジ、初期の振幅を約０．３ｄｅｇｒｅｅ、３０℃から１３０℃の温度範囲で昇温速度５℃／分の条件で接着層３に対して剛体振り子物性試験を行う。そして、８０℃における対数減衰率に基づき、接着層３の発揮する絶縁性の基準を定めた。なお、後述の熱融着性樹脂層４の対数減衰率ΔＥ２も、同様にして測定した値である。

接着層３は、金属層２と熱融着性樹脂層４とを接着可能である樹脂によって形成される。接着層３の形成に使用される樹脂としては、前述の対数減衰率ΔＥ１を有すれば特に制限されないが、金属層２と熱融着性樹脂層４との優れた接着性を担保しつつ、優れた絶縁性を発揮する観点からは、酸変性ポリオレフィンが挙げられる。すなわち、本発明において、接着層３は、酸変性ポリオレフィンを含んでいることが好ましい。

酸変性ポリオレフィンとしては、特に制限されないが、好ましくは、後述の熱融着性樹脂層４において例示するカルボン酸変性ポリオレフィン、カルボン酸変性環状ポリオレフィン等が挙げられる。酸変性ポリオレフィンの中でも、金属層２と熱融着性樹脂層４との優れた接着性を担保しつつ、優れた絶縁性を発揮する観点から、特にカルボン酸変性ポリプロピレンが好ましい。

また、接着層３は、酸変性ポリオレフィンに加えて、さらに、ポリオレフィンまたは環状ポリオレフィンを含んでいることが好ましい。ポリオレフィンまたは環状ポリオレフィンとしては、特に制限されないが、好ましくは、後述の熱融着性樹脂層４において例示するものが好ましい。ポリオレフィンの中でも、金属層２と熱融着性樹脂層４との優れた接着性を担保しつつ、優れた絶縁性を発揮する観点から、特にポリプロピレンが好ましい。

接着層３は、１種の樹脂成分単独により構成されていてもよく、また２種以上の樹脂成分を組み合わせたブレンドポリマーにより構成されていてもよい。更に、接着層３は、１層のみで構成されていてもよいし、同一又は異なる樹脂成分によって２層以上で構成されていてもよい。

接着層３の剛体振り子測定における８０℃での対数減衰率ΔＥ１は、例えば、接着層３に含まれる樹脂の含有量、融点、ＭＦＲ、数平均分子量、重量平均分子量、分散度、ビカット軟化点などを調整することにより、上記の値に設定することができる。

金属層２と熱融着性樹脂層４とのより優れた接着性を担保しつつ、より優れた絶縁性を発揮する観点から、接着層３の融点としては、好ましくは１３０℃以上、より好ましくは１３０℃以上１６５℃以下が挙げられる。なお、接着層３の融点は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定された値である。接着層３の融点は、接着層３を形成に用いる樹脂（例えば、ペレット）について測定することができる。また、電池用包装材料が形成された後であれば、電池用包装材料から取得した接着層３について測定することができる。

さらに、金属層２と熱融着性樹脂層４との接着性及び絶縁性をさらに向上させる観点から、接着層３の１９０℃における溶融張力としては、好ましくは４０ｍＮ以上、より好ましくは４０ｍＮ以上８０ｍＮ以下が挙げられる。接着層３の１９０℃における溶融張力は、例えば、実施例に記載の方法により測定した値である。

接着層３のＭＦＲ（２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）としては、特に制限されないが、金属層２と熱融着性樹脂層４との接着性及び絶縁性をさらに向上させる観点から、好ましくは４ｇ／１０分以上１０ｇ／１０分以下が挙げられる。同様の観点から、接着層３のビカット軟化点としては、好ましくは９５℃以上１０５℃以下が挙げられる。同様の観点から、接着層３を構成している樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）としては、好ましくは６１，０００以上６５，０００以下が挙げられ、重量平均分子量（Ｍｗ）としては、３５０，０００以上４１０，０００以下が挙げられ、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）としては、６．０以上７．０以下が挙げられる。

接着層３のビカット軟化点が上記の範囲内にあることにより、金属層２と熱融着性樹脂層４との接着性及び絶縁性がさらに向上する機序の詳細は、必ずしも明らかではないが、例えば、次のように考えることができる。すなわち、ビカッド軟化点が９５℃未満であるとヒートシール時の熱により、接着層に使用している樹脂が流れ出てしまい、厚みが薄くなる為、絶縁性が低下する。またビカッド軟化点が１０５℃よりも大きい場合はヒートシール時の熱による軟化が鈍化し、樹脂の未溶解部分が発生する為、接着性が低下する。

また、接着層３を構成している樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）及び重量平均分子量（Ｍｗ）が、それぞれ上記の範囲内にあることにより、金属層２と熱融着性樹脂層４との接着性及び絶縁性がさらに向上する機序の詳細は、必ずしも明らかではないが、例えば、次のように考えることができる。すなわち、数平均分子量（Ｍｎ）が６１，０００より小さいと、低分子量成分が多い為、ヒートシール時の圧力により潰れる量が大きくなり、絶縁性が低下する。また、数平均分子量（Ｍｎ）が６５，０００より大きいと、低分子量成分が少なく、ＭＦＲの低下が懸念され、製膜性が損なわれる虞がある。さらに、重量平均分子量（Ｍｗ）が３５０，０００より小さいと、全体的に高分子量体が少ない為、ヒートシール時の圧力により潰れる量が大きくなり、絶縁性が低下する。また、重量平均分子量（Ｍｗ）が４１０，０００よりも大きいと、全体的に高分子量体が多い為、ＭＦＲの低下が懸念され、製膜性が損なわれる虞がある。さらに、接着層３を構成している樹脂の分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が、上記の範囲内にあることにより、金属層２と熱融着性樹脂層４との接着性及び絶縁性がさらに向上する機序の詳細は、必ずしも明らかではないが、例えば、次のように考えることができる。すなわち、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が６．０より小さいと、分子量分布が狭く、押出し時のネックインが発生するといった製膜性の低下を引き起こす虞がある。また、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が７．０より大きいと、分子量分布が広くなり、低分子量成分も増加する為、ヒートシール時の圧力により潰れる量が大きくなり、絶縁性が低下する。

接着層３の厚みについては、接着層としての機能を発揮すれば特に制限されないが、優れた絶縁性を発揮する観点から、好ましくは２μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下が挙げられる。

［熱融着性樹脂層４］
本発明の電池用包装材料において、熱融着性樹脂層４は、最内層に該当し、電池の組み立て時に熱融着性樹脂層同士が熱融着して電池素子を密封する層である。

熱融着性樹脂層４に使用される樹脂成分については、熱融着可能であることを限度として特に制限されない。本発明においては、８０℃という比較的高温下における対数減衰率が０．０８以下という硬い接着層３を金属層２と熱融着性樹脂層４との間に配置していることから、電池用包装材料において高いヒートシール性を発揮させる観点から、熱融着性樹脂層４は、剛体振り子測定における８０℃での対数減衰率ΔＥ２が０．０４以上であることが好ましく、０．０４以上０．１０以下であることがより好ましく、０．０５以上０．０９以下であることがさらに好ましい。

同様の観点から、熱融着性樹脂層４は、ポリオレフィン及び環状ポリオレフィンの少なくとも一方を含んでいることが好ましく、ポリオレフィンを含んでいることがさらに好ましい。

ポリオレフィンとしては、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン；ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー（例えば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー）、ポリプロピレンのランダムコポリマー（例えば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー）等のポリプロピレン；エチレン－ブテン－プロピレンのターポリマー；等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、好ましくはポリエチレン及びポリプロピレンが挙げられる。

環状ポリオレフィンは、オレフィンと環状モノマーとの共重合体であり、環状ポリオレフィンの構成モノマーであるオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、４－メチル－１－ペンテン、スチレン、ブタジエン、イソプレン、等が挙げられる。また、環状ポリオレフィンの構成モノマーである環状モノマーとしては、例えば、ノルボルネン等の環状アルケン；具体的には、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン等の環状ジエン等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、好ましくは環状アルケン、更に好ましくはノルボルネンが挙げられる。

また、熱融着性樹脂層４は、酸変性ポリオレフィンを含んでいてもよい。酸変性ポリオレフィンとしては、特に制限されないが、好ましくはカルボン酸変性ポリオレフィン、カルボン酸変性環状ポリオレフィンが挙げられる。

カルボン酸変性ポリオレフィンとは、前述のポリオレフィンをカルボン酸でブロック重合又はグラフト重合することにより変性したポリマーである。変性に使用されるカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。

カルボン酸変性環状ポリオレフィンとは、環状ポリオレフィンを構成するモノマーの一部を、α，β―不飽和カルボン酸又はその無水物に代えて共重合することにより、或いは環状ポリオレフィンに対してα，β―不飽和カルボン酸又はその無水物をブロック重合又はグラフト重合することにより得られるポリマーである。カルボン酸変性される環状ポリオレフィンについては、前記と同様である。また、変性に使用されるカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。

熱融着性樹脂層４は、１種の樹脂成分単独で構成されていてもよく、また２種以上の樹脂成分を組み合わせたブレンドポリマーにより構成されていてもよい。更に、熱融着性樹脂層４は、１層のみで構成されていてもよく、同一又は異なる樹脂成分によって２層以上で構成されていてもよい。

本発明においては、８０℃という比較的高温下における対数減衰率が０．０８以下という硬い接着層３を金属層２と熱融着性樹脂層４との間に配置している。このため、電池用包装材料に高い絶縁性と高いヒートシール性を両立させる観点から、接着層３の対数減衰率ΔＥ１と熱融着性樹脂層４の対数減衰率ΔＥ２との比（ΔＥ２／ΔＥ１）が、０．６以上３．８以下の範囲にあることが好ましく、０．７以上３．５以下の範囲にあることがより好ましい。

熱融着性樹脂層４の剛体振り子測定における８０℃での対数減衰率ΔＥ２は、例えば、熱融着性樹脂層４に含まれるポリオレフィンの含有量、融点、ＭＦＲ、数平均分子量、重量平均分子量、分散度、ビカット軟化点などを調整することにより、上記の好ましい範囲に設定することができる。

電池用包装材料に高い絶縁性と高いヒートシール性を両立させる観点から、熱融着性樹脂層４の融点としては、好ましくは１３０℃以上、より好ましくは１３５℃以上１６５℃以下が挙げられる。なお、熱融着性樹脂層４の融点は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定された値である。熱融着性樹脂層４の融点は、熱融着性樹脂層４を形成に用いる樹脂（例えば、ペレット）について測定することができる。また、電池用包装材料が形成された後であれば、電池用包装材料から取得した熱融着性樹脂層４について測定することができる。

熱融着性樹脂層４のＭＦＲ（２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）としては、特に制限されないが、電池用包装材料により高い絶縁性とヒートシール性を付与する観点から、好ましくは５ｇ／１０分以上２０ｇ／１０分以下が挙げられる。同様の観点から、熱融着性樹脂層４のビカット軟化点としては、好ましくは９５℃以上１２０℃以下が挙げられる。同様の観点から、熱融着性樹脂層４を構成している樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）としては、好ましくは７０，０００以上８０，０００以下が挙げられ、重量平均分子量（Ｍｗ）としては、３２０，０００以上３７０，０００以下が挙げられ、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）としては、４．５以上５．５以下が挙げられる。

熱融着性樹脂層４のビカット軟化点が上記の範囲内にあることにより、電池用包装材料により高い絶縁性とヒートシール性を付与し得る機序の詳細は、必ずしも明らかではないが、例えば、次のように考えることができる。すなわち、ビカッド軟化点が９５℃未満であるとヒートシール時の熱により、熱融着性樹脂層に使用している樹脂が流れ出てしまい、厚みが薄くなる為、絶縁性が低下する。またビカッド軟化点が１２０℃よりも大きい場合はヒートシール時の熱による軟化が鈍化し、樹脂の未溶解部分が発生する為、熱融着性樹脂層同士の接着性が低下する。

また、熱融着性樹脂層４を構成している樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）及び重量平均分子量（Ｍｗ）が、それぞれ上記の範囲内にあることにより、電池用包装材料により高い絶縁性とヒートシール性を付与し得る機序の詳細は、必ずしも明らかではないが、例えば、次のように考えることができる。すなわち、数平均分子量（Ｍｎ）が７０，０００より小さいと、低分子量成分が多い為、ヒートシール時の圧力により潰れる量が大きくなり、絶縁性が低下する。また、数平均分子量（Ｍｎ）が８０，０００より大きいと、低分子量成分が少なく、ＭＦＲの低下が懸念され、製膜性が損なわれる虞がある。さらに、重量平均分子量（Ｍｗ）が３２０，０００より小さいと、全体的に高分子量体が少ない為、ヒートシール時の圧力により潰れる量が大きくなり、絶縁性が低下する。また、重量平均分子量（Ｍｗ）が３７０，０００よりも大きいと、全体的に高分子量体が多い為、ＭＦＲの低下が懸念され、製膜性が損なわれる虞がある。さらに、熱融着性樹脂層４を構成している樹脂の分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が、上記の範囲内にあることにより、電池用包装材料により高い絶縁性とヒートシール性を付与し得る機序の詳細は、必ずしも明らかではないが、例えば、次のように考えることができる。すなわち、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が４．５より小さい、と分子量分布が狭く、押出し時のネックインが発生するといった製膜性の低下を引き起こす虞がある。また、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）が５．５より大きいと、分子量分布が広くなり、低分子量成分も増加する為、ヒートシール時の圧力により潰れる量が大きくなり、絶縁性が低下する。

また、熱融着性樹脂層４の厚さとしては、適宜選定することができるが、電池用包装材料に高い絶縁性と高いヒートシール性を両立させる観点から、好ましくは１０μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以上５０μｍ以下が挙げられる。

また、熱融着性樹脂層４は、必要に応じて滑剤などを含んでいてもよい。熱融着性樹脂層４が滑剤を含む場合、電池用包装材料の成形性を高め得る。滑剤としては、特に制限されず、公知の滑剤を用いることができ、例えば、上記の基材層１で例示したものなどが挙げられる。滑剤は、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。熱融着性樹脂層４表面に滑剤が存在する場合、その存在量としては、特に制限されないが、温度２４℃、湿度６０％下において、好ましくは１０ｍｇ／ｍ²以上、より好ま
しくは１０ｍｇ／ｍ²以上５０ｍｇ／ｍ²以下、さらに好ましくは１５ｍｇ／ｍ²以上４０
ｍｇ／ｍ²以下が挙げられる。

［表面被覆層］
本発明の電池用包装材料においては、意匠性、耐電解液性、耐擦過性、成形性の向上などを目的として、必要に応じて、基材層１の上（基材層１の金属層２とは反対側）に、必要に応じて、表面被覆層（図示しない）を設けてもよい。表面被覆層は、電池を組み立てた時に、最外層に位置する層である。

表面被覆層は、例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などにより形成することができる。表面被覆層は、これらの中でも、２液硬化型樹脂により形成することが好ましい。表面被覆層を形成する２液硬化型樹脂としては、例えば、２液硬化型ウレタン樹脂、２液硬化型ポリエステル樹脂、２液硬化型エポキシ樹脂などが挙げられる。また、表面被覆層には、マット化剤を配合してもよい。

マット化剤としては、例えば、粒径が０．５ｎｍ以上５μｍ以下の微粒子が挙げられる。マット化剤の材質については、特に制限されないが、例えば、金属、金属酸化物、無機物、有機物等が挙げられる。また、マット化剤の形状についても、特に制限されないが、例えば、球状、繊維状、板状、不定形、バルーン状等が挙げられる。マット化剤として、具体的には、タルク，シリカ，グラファイト、カオリン、モンモリロイド、モンモリロナイト、合成マイカ、ハイドロタルサイト、シリカゲル、ゼオライト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛，酸化マグネシウム，酸化アルミニウム，酸化ネオジウム，酸化アンチモン、酸化チタン、酸化セリウム、硫酸カルシウム，硫酸バリウム、炭酸カルシウム，ケイ酸カルシウム、炭酸リチウム、安息香酸カルシウム，シュウ酸カルシウム，ステアリン酸マグネシウム、アルミナ、カーボンブラック、カーボンナノチューブ類、高融点ナイロン、架橋アクリル、架橋スチレン、架橋ポリエチレン、ベンゾグアナミン、金、アルミニウム、銅、ニッケル等が挙げられる。これらのマット化剤は、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらのマット化剤の中でも、分散安定性やコスト等の観点から、好ましくはシリカ、硫酸バリウム、酸化チタンが挙げられる。また、マット化剤には、表面に絶縁処理、高分散性処理等の各種表面処理を施しておいてもよい。

表面被覆層を形成する方法としては、特に制限されないが、例えば、表面被覆層を形成する２液硬化型樹脂を基材層１の一方の表面上に塗布する方法が挙げられる。マット化剤を配合する場合には、２液硬化型樹脂にマット化剤を添加して混合した後、塗布すればよい。

表面被覆層の厚みとしては、表面被覆層としての上記の機能を発揮すれば特に制限されないが、例えば、０．５μｍ以上１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下が挙げられる。

３．電池用包装材料の製造方法
本発明の電池用包装材料の製造方法については、所定の組成の各層を積層させた積層体が得られる限り、特に制限されない。本発明の電池用包装材料の製造方法の一例としては、以下の通りである。まず、基材層１、接着剤層５、金属層２が順に積層された積層体（以下、「積層体Ａ」と表記することもある）を形成する。積層体Ａの形成は、具体的には、基材層１上又は必要に応じて表面が化成処理された金属層２に接着剤層５の形成に使用される接着剤を、グラビアコート法、ロールコート法等の塗布方法で塗布・乾燥した後に、当該金属層２又は基材層１を積層させて接着剤層５を硬化させるドライラミネート法によって行うことができる。

次いで、積層体Ａの金属層２上に、接着層３及び熱融着性樹脂層４をこの順になるように積層させる。例えば、(1)積層体Ａの金属層２上に、接着層３及び熱融着性樹脂層４を
共押出しすることにより積層する方法（共押出しラミネート法）、(2)別途、接着層３と
熱融着性樹脂層４が積層した積層体を形成し、これを積層体Ａの金属層２上にサーマルラミネート法により積層する方法、(3)積層体Ａの金属層２上に、接着層３を形成させるた
めの接着剤を押出し法や溶液コーティングした高温で乾燥さらには焼き付ける方法等により積層させ、この接着層３上に予めシート状に製膜した熱融着性樹脂層４をサーマルラミネート法により積層する方法、(4)積層体Ａの金属層２と、予めシート状に製膜した熱融
着性樹脂層４との間に、溶融させた接着層３を流し込みながら、接着層３を介して積層体Ａと熱融着性樹脂層４を貼り合せる方法（サンドイッチラミネート法）等が挙げられる。

表面被覆層を設ける場合には、基材層１の金属層２とは反対側の表面に、表面被覆層を積層する。表面被覆層は、例えば表面被覆層を形成する上記の樹脂を基材層１の表面に塗布することに形成することができる。なお、基材層１の表面に金属層２を積層する工程と、基材層１の表面に表面被覆層を積層する工程の順番は、特に制限されない。例えば、基材層１の表面に表面被覆層を形成した後、基材層１の表面被覆層とは反対側の表面に金属層２を形成してもよい。

上記のようにして、必要に応じて設けられる表面被覆層／基材層１／必要に応じて設けられる接着剤層５／必要に応じて表面が化成処理された金属層２／接着層３／熱融着性樹脂層４からなる積層体が形成されるが、接着剤層５または接着層３の接着性を強固にするために、更に、熱ロール接触式、熱風式、近又は遠赤外線式等の加熱処理に供してもよい。このような加熱処理の条件としては、例えば１５０℃以上２５０℃以下で１分間から５分間が挙げられる。

本発明の電池用包装材料において、積層体を構成する各層は、必要に応じて、製膜性、積層化加工、最終製品２次加工（パウチ化、エンボス成形）適性等を向上又は安定化するために、コロナ処理、ブラスト処理、酸化処理、オゾン処理等の表面活性化処理を施していてもよい。

４．電池用包装材料の用途
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体に使用される。すなわち、本発明の電池用包装材料によって形成された包装体中に、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を収容して、電池とすることができる。

具体的には、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を、本発明の電池用包装材料で、前記正極及び負極の各々に接続された金属端子が外側に突出させた状態で、電池素子の周縁にフランジ部（熱融着性樹脂層同士が接触する領域）が形成できるようにして被覆し、前記フランジ部の熱融着性樹脂層同士をヒートシールして密封させることによって、電池用包装材料を使用した電池が提供される。なお、本発明の電池用包装材料により形成された包装体中に電池素子を収容する場合、本発明の電池用包装材料の熱融着性樹脂部分が内側（電池素子と接する面）になるようにして、包装体を形成する。

本発明の電池用包装材料は、一次電池、二次電池のいずれに使用してもよいが、好ましくは二次電池である。本発明の電池用包装材料が適用される二次電池の種類については、特に制限されず、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、鉛畜電池、ニッケル・水素畜電池、ニッケル・カドミウム畜電池、ニッケル・鉄畜電池、ニッケル・亜鉛畜電池、酸化銀・亜鉛畜電池、金属空気電池、多価カチオン電池、コンデンサー、キャパシター等が挙げられる。これらの二次電池の中でも、本発明の電池用包装材料の好適な適用対象として、リチウムイオン電池及びリチウムイオンポリマー電池が挙げられる。

以下に実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。但し本発明は実施例に限定されるものではない。

実施例１－２及び比較例１－６
＜電池用包装材料の製造＞
それぞれ、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ１２μｍ）と二軸延伸ナイロンフィルム（厚さ１５μｍ）をドライラミネート法により積層した二層フィルムからなる基材層の上に、両面に化成処理を施したアルミニウム箔（ＪＩＳ Ｈ ４０００：２０１４ Ａ８０２１Ｐ－Ｏ、厚さ４０μｍ）からなる金属層をドライラミネート法により積層させた。具体的には、アルミニウム箔の一方面に、２液型ウレタン接着剤（ポリオール化合物と芳香族イソシアネート系化合物）を塗布し、金属層上に接着剤層（厚さ３μｍ）を形成した。次いで、金属層上の接着剤層と基材層を積層した後、４０℃で２４時間のエージング処理を実施することにより、基材層／接着剤層／金属層の積層体を作製した。なお、金属層として使用したアルミニウム箔の化成処理は、フェノール樹脂、フッ化クロム化合物、及びリン酸からなる処理液をクロムの塗布量が１０ｍｇ／ｍ²（乾燥質量）
となるように、ロールコート法によりアルミニウム箔の両面に塗布し、皮膜温度が１８０℃以上となる条件で２０秒間焼付けすることにより行った。

次に、積層体の金属層の上に、表１に記載の物性を備える接着層（厚さ４０μｍ、金属層側に配置）と熱融着性樹脂層（厚さ４０μｍ、最内層）を共押し出しすることにより、金属層上に接着層／熱融着性樹脂層を積層させた。次に、得られた積層体を８０℃の温度下で２４時間エージングし、最後に１９０℃で２分間加熱することにより、基材層、接着剤層、金属層、接着層、熱融着性樹脂層がこの順に積層された電池用包装材料を得た。なお、接着層としては、数平均分子量が、実施例１では６３，３００、実施例２では６１，９００、比較例１では５８，１００のものを用いた。また、熱融着性樹脂層としては、ＭＦＲ（２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）が、実施例１から４では１１ｇ／１０分、比較例１から４では４ｇ／１０分であり、数平均分子量が、実施例１から４では７３，０００、比較例１から４では６１，１００のものを用いた。

＜対数減衰率の測定＞
剛体振り子物性試験機（型番：ＲＰＴ－３０００Ｗ 株式会社エー・アンド・デイ社製）を用い、振り子にはＦＲＢ－１００、エッジ部には円筒型シリンダエッジＦＲＢ－０２０を使用し、初期の振幅を約０．３ｄｅｇｒｅｅとした。円筒型シリンダエッジを、接着層の表面に接触させた。次に、昇温速度５℃／分にて３０℃以上１３０℃以下の温度範囲で接着層の対数減衰率ΔＥ１及び熱融着性樹脂層の対数減衰率ΔＥ２の測定を行った。８０℃における対数減衰率ΔＥ１及びΔＥ２を表１に示す。なお、熱融着性樹脂層については、上記で得られた各電池用包装材料の熱融着性樹脂層表面に対して測定を行った。また、接着層については、上記で得られた各電池用包装材料の基材層を、フッ酸を用いて溶解し、次に、金属層のアルミニウム箔を塩酸で溶解させ、接着層表面を露出させて、測定を行った。結果を表１に示す。

＜融点の測定＞
接着層及び熱融着性樹脂層の融点は、それぞれ、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて１０℃／分の速度で窒素雰囲気下にて昇温し、その時に観察される吸熱ピークのピーク位置から測定した。結果を表１に示す。

＜溶融張力の測定＞
接着層の溶融張力は、株式会社東洋精機製作所製キャピログラフ１Ｃ（（バレル径９．５５ｍｍΦ）、バレル温度１９０℃、キャピラリー長（Ｌ）＝８ｍｍ、キャピラリー直径（Ｄ）＝２．０９５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３．８２）を用い、ピストン速度＝１５ｍｍ／ｍｉｎ、巻き取り速度＝１５ｍｍ／ｍｉｎ、の条件にて測定を行い、得られた値の平均値を溶融張力（１９０℃）とした。

＜絶縁性評価＞
図３の模式図に示すように、上記で得られた各電池用包装材料を４０ｍｍ（横方向）×１００ｍｍ（縦方向）の長方形に切り取り試験片を得た（図３（ａ））。次に、この試験片を短辺同士が対向するように折り返し、試験片の熱融着性樹脂層の表面が互いに対向するように配置した。次に、互いに対向する熱融着性樹脂層の表面の間に２５μｍφのワイヤーＭを挿入した（図３（ｂ））。次に、この状態で電池用包装材料の横方向に上下共に７ｍｍ幅の平板状熱板からなるヒートシール機で熱融着性樹脂層同士をヒートシールした（図３（ｃ）、熱溶着部分Ｓ）。このとき、ワイヤーＭが位置している部分の上からヒートシール（ヒートシール条件：１９０℃、１．０ＭＰａ）を行い、熱融着性樹脂層をワイヤーＭに熱融着させた。次に、テスターのプラス極をワイヤーＭに、マイナス極を片側の電池包装材料にそれぞれ接続した。このとき、テスターのマイナス極については、ワニ口クリップを電気用包装材料の基材層側からアルミニウム層に到達するように挟み込み、テスターのマイナス極とアルミニウム箔とを電気的に接続させた。次に、テスター間に１００Ｖの電圧をかけ、短絡するまでの時間（秒）を測定し、１２０秒以上短絡しない場合をＡ、６０秒以上１２０秒より短い場合をＢ、３０秒以上６０秒より短い場合をＣ、０秒から２９秒より短い場合をＤと判定した。結果を表１に示す。

１ 基材層
２ 金属層
３ 接着層
４ 熱融着性樹脂層
５ 接着剤層

Claims (13)

1. 少なくとも、基材層、金属層、接着層、及び熱融着性樹脂層をこの順に備える積層体からなり、
   前記基材層は、ポリエステルフィルムとナイロンフィルムの積層体、ポリエチレンテレフタレートフィルムの単層、ポリブチレンテレフタレートフィルムの単層、又はナイロンフィルムの単層により形成されており、前記基材層が前記ナイロンフィルムの単層により形成されている場合には、前記基材層の前記金属層側とは反対側に表面被覆層を備えており、
   前記接着層は、酸変性ポリオレフィンにより形成されており、
   前記接着層は、剛体振り子測定における８０℃での対数減衰率ΔＥ１が０．０８以下であり、
   前記接着層の融点が、１４０℃以上である、電池用包装材料。
2. 前記熱融着性樹脂層は、剛体振り子測定における８０℃での対数減衰率ΔＥ２が０．０４以上である、請求項１に記載の電池用包装材料。
3. 前記対数減衰率ΔＥ１と前記対数減衰率ΔＥ２との比（ΔＥ２／ΔＥ１）が、０．５以上４．０以下の範囲にある、請求項２に記載の電池用包装材料。
4. 前記接着層の１９０℃における溶融張力が、４０ｍＮ以上である、請求項１～３のいずれかに記載の電池用包装材料。
5. 前記熱融着性樹脂層は、ポリオレフィンを含んでいる、請求項１～４のいずれかに記載の電池用包装材料。
6. 前記金属層が、アルミニウム箔により形成されている、請求項１～５のいずれかに記載の電池用包装材料。
7. 前記熱融着性樹脂層は同一又は異なる樹脂成分によって２層以上で形成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の蓄電デバイス用外装材。
8. 前記接着層と前記熱融着性樹脂層は前記金属層の上に形成された共押出層である、請求項１～７のいずれか１項に記載の蓄電デバイス用外装材。
9. 前記金属層の厚みが、１０μｍ以上１００μｍ以下である、請求項１～８のいずれかに記載の蓄電デバイス用外装材。
10. 前記金属層の厚みが、１０μｍ以上５５μｍ以下である、請求項９に記載の蓄電デバイス用外装材。
11. 前記金属層の厚みが、５５μｍ以上１００μｍ以下である、請求項９に記載の蓄電デバイス用外装材。
12. 前記基材層が、外側から順に、ポリエチレンテレフタレートフィルムと接着剤層とナイロンフィルムの積層体である、請求項１～１１のいずれかに記載の蓄電デバイス用外装材。
13. 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１～１２のいずれかに記載の電池用包装材料により形成された包装体中に収容されている、電池。

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