JP7036295B2 - 蓄電デバイス用外装材、その製造方法、及び蓄電デバイス - Google Patents
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Description
少なくとも、基材層と、バリア層と、内側層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記内側層は、前記バリア層側から、接着層と熱融着性樹脂層とを備えており、
前記内側層について、引張りによる動的粘弾性測定を行った場合に、80℃での伸び率が8.0%以下である、蓄電デバイス用外装材。
少なくとも、基材層と、バリア層と、接着層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記接着層は、ポリプロピレン系樹脂及びポリエチレンを含んでおり、
前記接着層のTDに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記接着層の厚みを100%とした場合に、前記接着層の前記バリア層側の表面から25%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.25μm2未満の島部の合計個数の割合が、40%以上である、蓄電デバイス用外装材。
外側から内側に向けて、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記熱融着性樹脂層は、ポリプロピレン及びポリエチレンを含んでおり、
前記熱融着性樹脂層のTDに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記バリア層よりも内側に位置する層の合計厚みを100%とした場合に、前記熱融着性樹脂層の前記バリア層側とは反対側の表面から12.5%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.02μm2以下の島部の合計個数の割合が、80.0%以上であり、
前記バリア層よりも内側の層のうち少なくとも1層に、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤の少なくとも一方を含む、蓄電デバイス用外装材。
本開示の第1の実施形態に係る蓄電デバイス用外装材10は、例えば図1に示すように、基材層1、バリア層3、及び内側層(接着層5及び熱融着性樹脂層4)をこの順に備える積層体から構成されている。蓄電デバイス用外装材10において、基材層1が最外層側になり、内側層の熱融着性樹脂層4は最内層になる。蓄電デバイス用外装材10と蓄電デバイス素子を用いて蓄電デバイスを組み立てる際に、蓄電デバイス用外装材10の熱融着性樹脂層4同士を対向させた状態で、周縁部を熱融着させることによって形成された空間に、蓄電デバイス素子が収容される。本開示の第1の実施形態に係る蓄電デバイス用外装材10を構成する積層体において、バリア層3を基準とし、バリア層3よりも熱融着性樹脂層4側が内側であり、バリア層3よりも基材層1側が外側である。
蓄電デバイス用外装材について、内側層からサンプルを調製し、動的粘弾性測定を行う。具体的には、蓄電デバイス用外装材を10%塩酸水溶液に24時間浸漬することでバリア層を溶解し、内側層(接着層と熱融着性樹脂層との積層体)を取得する。当該内側層は、蓄電デバイス用外装材の接着層よりもバリア層側の層(すなわち、バリア層3、必要に応じて設けられる接着剤層2、基材層1、必要に応じて設けられる表面被覆層6など)が除かれており、接着層5及び熱融着性樹脂層4のみによって構成された積層体である。次に、この内側層を水洗、乾燥し、幅5mm、長さ10mmに裁断してサンプルとする。次に、得られたサンプルについて、動的粘弾性測定装置(例えば株式会社ユービーエム製の商品名Rheogel-E4000)を用い、以下の測定条件で動的粘弾性測定を行う。
サンプル幅5mm
開始温度30℃
終了温度160℃
昇温速度2℃/分
静荷重50g
試験ホルダー間の長さ(チャック間距離)10mm
チャック引張り
測定に使用したソフトウェア:RheoStation(ver7)
ステップ温度1℃
波形:正弦波、10Hz、歪み10μm、歪み制御(自動調整)
測定治具:引っ張り
試料が破断して測定不可とならないよう、伸び率10%までは荷重一定で制御し、伸び率10%以降は荷重制御を停止し、以後、1℃毎に20μm伸長させる。
[基材層1]
本開示において、基材層1は、蓄電デバイス用外装材の基材としての機能を発揮させることなどを目的として設けられる層である。基材層1は、蓄電デバイス用外装材の外層側に位置する。
本開示の蓄電デバイス用外装材において、接着剤層2は、基材層1とバリア層3との接着性を高めることを目的として、必要に応じて、これらの間に設けられる層である。
着色層は、基材層1とバリア層3との間に必要に応じて設けられる層である(図示を省略する)。接着剤層2を有する場合には、基材層1と接着剤層2との間、接着剤層2とバリア層3との間に着色層を設けてもよい。また、基材層1の外側に着色層を設けてもよい。着色層を設けることにより、蓄電デバイス用外装材を着色することができる。
蓄電デバイス用外装材において、バリア層3は、少なくとも水分の浸入を抑止する層である。
本開示の蓄電デバイス用外装材において、内側層に含まれる熱融着性樹脂層4は、最内層に該当し、蓄電デバイスの組み立て時に熱融着性樹脂層同士が熱融着して蓄電デバイス素子を密封する機能を発揮する層(シーラント層)である。
熱硬化性のエポキシ樹脂内に蓄電デバイス用外装材を包埋し硬化させる。市販品の回転式ミクロトーム(例えば、LEICA製 EM UC6)と、ガラスナイフを用いてTDに平行な方向かつ厚み方向yの断面を作製し、その際、常温ミクロトームにて断面作製を行う。蓄電デバイス用外装材の熱融着性樹脂層を、包埋樹脂ごと四酸化ルテニウムにて3時間染色する。染色すると、樹脂が膨張し断面付近では海島構造を確認できないため、膨張部分をミクロトームでトリミングする。そして、1μmから2μmほど切り進めた後の断面から、ダイヤモンドナイフを用いて採取した、厚み100nmほどの染色された切片を次のようにして観察する。染色された切片について、電界放出形走査型電子顕微鏡(例えば、日立ハイテクノロジーズ社製 S-4800)を用いて断面画像を取得する。なお、前記の通り、当該断面画像は、バリア層よりも内側に位置する層の合計厚みを100%とした場合に、熱融着性樹脂層のバリア層側とは反対側の表面から12.5%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像である。電界放出形走査型電子顕微鏡として、例えば、日立ハイテクノロジーズ社製 S-4800を用いる場合であれば、測定条件は、加速電圧:30kV、エミッション電流:10μA、検出器:透過検出器、傾斜:なし(0°)、観察倍率5000倍とする。次に、断面画像を二値化できる画像処理ソフト(例えば、キーエンス電子顕微鏡VHX-5000に付属する画像解析ソフト)を用い、当該断面画像について、海島構造の島部と海部とを二値化した。画像処理ソフトとして、例えば、キーエンス電子顕微鏡VHX-5000に付属する画像解析ソフトを用いる場合であれば、具体的には、画像解析ソフトの輝度(標準)の条件で計測を開始し、抽出領域(測定範囲)を矩形状(縦7μm、横13μm)、撮像サイズを標準(1600×1200)、傾斜角度を0度、撮影モードを通常撮影、抽出対象を「暗い領域」とする。また、自動計測により、抽出抜け部や余分な抽出箇所を補正して、抽出した箇所(島部)の合計面積と合計個数を測定する。このとき、抽出領域に存在する全ての島部の面積と個数が、それぞれ、測定される。取得したデータを用いて、断面画像の測定範囲の面積に対する、全ての島部の合計面積の割合(島部の合計面積/断面画像の測定範囲の面積)、全ての島部のうち、面積が、それぞれ、0.01μm2以下の島部の合計個数の割合(0.01μm2以下の島部の合計個数/全ての島部の合計個数)、0.02μm2以下の島部の合計個数の割合(0.02μm2以下の島部の合計個数/全ての島部の合計個数)、0.03μm2以下の島部の合計個数の割合(0.03μm2以下の島部の合計個数/全ての島部の合計個数)、0.30μm2以上の島部の合計個数の割合(0.30μm2以上の島部の合計個数/全ての島部の合計個数)、0.15μm2以上の島部の合計個数の割合(0.15μm2以上の島部の合計個数/全ての島部の合計個数)を算出する。
本開示の蓄電デバイス用外装材において、内側層に含まれる接着層5は、バリア層3(又は耐腐食性皮膜)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。
熱硬化性のエポキシ樹脂内に蓄電デバイス用外装材を包埋し硬化させる。市販品の回転式ミクロトーム(例えば、LEICA製 EM UC6)と、ガラスナイフを用いてTDに平行な方向かつ厚み方向yの断面を作製し、その際、常温ミクロトームにて断面作製を行う。蓄電デバイス用外装材の接着層を、包埋樹脂ごと四酸化ルテニウムにて3時間染色する。染色すると、樹脂が膨張し断面付近では海島構造を確認できないため、膨張部分をミクロトームでトリミングする。そして、1μmから2μmほど切り進めた後の断面から、ダイヤモンドナイフを用いて採取した、厚み100nmほどの染色された切片を次のようにして観察する。染色された切片について、電界放出形走査型電子顕微鏡(例えば、日立ハイテクノロジーズ社製 S-4800)を用いて断面画像を取得する。なお、前記の通り、当該断面画像は、接着層の合計厚みを100%とした場合に、接着層のバリア層側の表面から25%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像である。電界放出形走査型電子顕微鏡として、例えば、日立ハイテクノロジーズ社製 S-4800を用いる場合であれば、測定条件は、加速電圧:30kV、エミッション電流:10μA、検出器:透過検出器、傾斜:なし(0°)、観察倍率5000倍とする。次に、断面画像を二値化できる画像処理ソフト(例えば、キーエンス電子顕微鏡VHX-5000に付属する画像解析ソフト)を用い、当該断面画像について、海島構造の島部と海部とを二値化する。画像処理ソフトとして、例えば、キーエンス電子顕微鏡VHX-5000に付属する画像解析ソフトを用いる場合であれば、具体的には、画像解析ソフトの輝度(標準)の条件で計測を開始し、抽出領域(測定範囲)を矩形状(縦7μm、横13μm)、撮像サイズを標準(1600×1200)、傾斜角度を0度、撮影モードを通常撮影、抽出対象を「暗い領域」とする。また、自動計測により、抽出抜け部や余分な抽出箇所を補正して、抽出した箇所(島部)の合計面積と合計個数を測定する。このとき、抽出領域に存在する全ての島部の面積と個数が、それぞれ、測定される。取得したデータを用いて、島部の面積(μm2)と、全島部の合計個数に占める当該面積の島部の個数の割合(%)との関係(例えば、前記の(0.25μm2未満の島部の合計個数/全ての島部の合計個数)、(0.20μm2未満の島部の合計個数/全ての島部の合計個数)、(0.10μm2未満の島部の合計個数/全ての島部の合計個数)など)を求める。
第2の実施形態の蓄電デバイス用外装材10は、高温環境における密封性をより高める観点から、バリア層3よりも内側の層のうち少なくとも1層に、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。バリア層3よりも内側の層(以下、「内層」と表記することがある)としては、例えば、熱融着性樹脂層4、接着層5などが挙げられる。酸化防止剤及びラジカル捕捉剤からなる群より選択される少なくとも1種は、好ましくは、熱融着性樹脂層4及び接着層5のうち少なくとも1層に含まれる。すなわち、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤からなる群より選択される少なくとも1種は、熱融着性樹脂層4及び接着層5の両方に含まれていてもよいし、熱融着性樹脂層4のみに含まれていてもよいし、接着層5のみに含まれていてもよい。第2の実施形態示において、内層を形成する際の高温環境において、当該層の酸化を抑制するために、酸化防止剤を配合してもよい。また、第2の実施形態において、内層を形成する際の高温環境において、当該層内で発生するラジカルを捕捉するためにラジカル捕捉剤を配合してもよい。
第3の実施形態の蓄電デバイス用外装材10は、バリア層3よりも内側の層のうち少なくとも1層に、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤の少なくとも一方を含む。バリア層3よりも内側の層(以下、「内層」と表記することがある)としては、例えば、熱融着性樹脂層4、接着層5などが挙げられる。酸化防止剤及びラジカル捕捉剤の少なくとも一方は、好ましくは、熱融着性樹脂層4及び接着層5のうち少なくとも1層に含まれる。すなわち、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤は、それぞれ、熱融着性樹脂層4及び接着層5の両方に含まれていてもよいし、熱融着性樹脂層4のみに含まれていてもよいし、接着層5のみに含まれていてもよい。第3の実施形態において、酸化防止剤は、内層を形成する際の高温環境において、当該層の酸化を抑制するために配合される。また、第3の実施形態において、ラジカル捕捉剤は、内層を形成する際の高温環境において、当該層内で発生するラジカルを捕捉するために配合される。
本開示の蓄電デバイス用外装材は、意匠性、耐電解液性、耐傷性、成形性などの向上の少なくとも一つを目的として、必要に応じて、基材層1の上(基材層1のバリア層3とは反対側)に、表面被覆層6を備えていてもよい。表面被覆層6は、蓄電デバイス用外装材を用いて蓄電デバイスを組み立てた時に、蓄電デバイス用外装材の最外層側に位置する層である。
蓄電デバイス用外装材の製造方法については、本開示の蓄電デバイス用外装材が備える各層を積層させた積層体が得られる限り、特に制限されず、少なくとも、基材層1、バリア層3、内側層(接着層5及び熱融着性樹脂層4)がこの順となるように積層する工程を備える方法が挙げられる。
本開示の蓄電デバイス用外装材は、正極、負極、電解質等の蓄電デバイス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、本開示の蓄電デバイス用外装材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蓄電デバイス素子を収容して、蓄電デバイスとすることができる。
実施例1A
基材層として、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ12μm)及び延伸ナイロン(ONy)フィルム(厚さ15μm)を準備し、PETフィルムに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(3μm)、ONyフィルムと接着させた。また、バリア層として、アルミニウム箔(JIS H4160:1994 A8021H-O(厚さ40μm))を用意した。次に、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、バリア層上に接着剤層(厚さ3μm)を形成した。次いで、バリア層上の接着剤層と基材層(ONyフィルム側)をドライラミネート法で積層した後、エージング処理を実施することにより、基材層/接着剤層/バリア層の積層体を作製した。アルミニウム箔の両面には、化成処理が施してある。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、焼付けすることにより行った。
接着層及び熱融着性樹脂層を構成する樹脂として、それぞれ、実施例1Aで用いた樹脂よりもメルトマスフローレート(MFR)の小さい樹脂を用いたこと以外は、実施例1Aと同様にして、蓄電デバイス用外装材を得た。
基材層として、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ12μm)及び延伸ナイロン(ONy)フィルム(厚さ25μm)を準備し、PETフィルムに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(3μm)、ONyフィルムと接着させた。また、バリア層として、アルミニウム箔(JIS H4160:1994 A8021H-O(厚さ60μm))を用意した。次に、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、バリア層上に接着剤層(厚さ3μm)を形成した。次いで、バリア層上の接着剤層と基材層(ONyフィルム側)をドライラミネート法で積層した後、エージング処理を実施することにより、基材層/接着剤層/バリア層の積層体を作製した。アルミニウム箔の両面には、化成処理が施してある。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、焼付けすることにより行った。
接着層及び熱融着性樹脂層を構成する樹脂として、実施例1Aで用いた樹脂よりもメルトマスフローレート(MFR)の小さい樹脂を用いたこと、さらに、メルトマスフローレート(MFR)が接着層と熱融着性樹脂層の間となるプロピレン樹脂を用い、内側層として接着層(30μm)と熱融着性樹脂層(20μm)との間にプロピレン樹脂層(第2の熱融着性樹脂層)を積層させたこと以外は、実施例1Aと同様にして、基材層(接着剤を含めて厚さ30μm)/接着剤層(3μm)/バリア層(40μm)/内側層(接着層(30μm)/プロピレン樹脂層(30μm 第2の熱融着性樹脂層)/熱融着性樹脂層(20μm))が順に積層された蓄電デバイス用外装材を得た。
バリア層の上に接着層と熱融着性樹脂層とを積層する際、後加熱及びその後の冷却工程を設けなかったこと以外は、実施例1Aと同様にして、蓄電デバイス用外装材を得た。
バリア層の上に接着層と熱融着性樹脂層とを積層する際、後加熱後の冷却開始から3秒間での温度低下を、一般的にゆっくりとした冷却条件といえる90℃/3秒間としたこと以外は、実施例1Aと同様にして、蓄電デバイス用外装材を得た。
実施例及び比較例で得られた各蓄電デバイス用外装材について、内側層からサンプルを調製し、動的粘弾性測定を行った。具体的には、各蓄電デバイス用外装材を10%塩酸水溶液に24時間浸漬することでバリア層を溶解し、内側層(接着層と熱融着性樹脂層の2層構成)を取得した。次に、この内側層を水洗、乾燥し、幅5mm、長さ10mmに裁断してサンプルとした。次に、得られた各サンプルについて、株式会社ユービーエム製の動的粘弾性測定装置(商品名Rheogel-E4000)を用い、以下の測定条件で動的粘弾性測定を行った。温度80℃での伸び率(%)及び温度110℃での伸び率(%)を表1Aに示す。また、当該動的粘弾性測定によって得られる、伸び率と温度との関係を示すグラフにおいて、伸び率10%時の温度についても表1Aに示す。なお、参考のため、引張りによる動的粘弾性測定によって得られる、伸び率と温度との関係を示すグラフの模式図を図7に示す。図7のIは、伸び率が10%に達した位置である。
サンプル幅5mm
開始温度30℃
終了温度160℃
昇温速度2℃/分
静荷重50g
試験ホルダー間の長さ(チャック間距離)10mm
チャック引張り
測定に使用したソフトウェア:RheoStation(ver7)
ステップ温度1℃
波形:正弦波、10Hz
歪み10μm、歪み制御(自動調整)
測定治具:引っ張り
伸び率10%までは荷重一定で制御し、伸び率10%以降は荷重制御を停止し、以後、1℃毎に20μm伸長させた。
JIS K7127:1999の規定に準拠して、それぞれ、80℃環境における蓄電デバイス用外装材のクリープ試験を次のようにして行った。試験片として、TDの方向の幅が15mmの短冊状に裁断した蓄電デバイス用外装材を準備した。具体的には、図4に示すように、まず、各蓄電デバイス用外装材を60mm(TDの方向)×200mm(MDの方向)に裁断した(図4a)。次に、熱融着性樹脂層同士が対向するようにして、蓄電デバイス用外装材を折り目P(MD方向の中間)の位置でMD方向に2つ折りにした(図4b)。折り目Pから10mm程度MD方向に内側において、シール幅7mm、温度190℃、面圧0.6MPa、3秒間の条件で熱融着性樹脂層同士をヒートシールした(図4c)。図4cにおいて、斜線部Sがヒートシールされている部分(シール部S)である。次に、TDの方向の幅が15mmとなるようにして、MD方向に裁断(図4dの二点鎖線の位置で裁断)して試験片13を得た(図4f)。次に、テスター産業製 BE-501を使用し、得られた各試験片13を、図5の模式図に示されるように、80℃環境下にて上部を固定し、下部に2kgの重りWを吊り下げ、シール部Sが破壊されるまでの時間を測定した。結果を表1Aに示す。
実施例1B,2B及び比較例1B
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ12μm)及び延伸ナイロン(ONy)フィルム(厚さ15μm)を準備し、PETフィルムとONyフィルムとを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)で接着させて基材層とした。また、バリア層として、アルミニウム合金箔(JIS H4160:1994 A8021H-O(厚さ40μm))を用意した。次に、アルミニウム合金箔と基材層(ONyフィルム側)とを、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、硬化後の厚みが3μm)を用いてドライラミネート法で積層した後、エージング処理を実施することにより、基材層/接着剤層/バリア層の積層体を作製した。アルミニウム合金箔の両面には、化成処理が施してある。アルミニウム合金箔の化成処理は、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合金箔の両面に塗布し、焼付けすることにより行った。
接着層及び熱融着性樹脂層を構成する樹脂として、それぞれ、実施例1Bで用いた樹脂よりもメルトマスフローレート(MFR)の小さい樹脂を用いたこと以外は、実施例1Bと同様にして、蓄電デバイス用外装材を得た。
接着層及び熱融着性樹脂層を構成する樹脂として、それぞれ、実施例1Bで用いた樹脂よりもメルトマスフローレート(MFR)の小さい樹脂を用い、接着層の厚さを30μm、熱融着性樹脂層の厚さを50μmとしたこと以外は、実施例1Bと同様にして、蓄電デバイス用外装材を得た。
基材層の延伸ナイロン(ONy)フィルムとして厚さ25μmのものを用いたこと、バリア層として、アルミニウム合金箔(JIS H4160:1994 A8021H-O(厚さ60μm))を用いたこと以外は、実施例1Bと同様にして、蓄電デバイス用外装材を得た。
接着層を形成する際の樹脂の溶融押出条件として、後述の溶融押出条件Bを採用したこと以外は、実施例5Bと同様にして、蓄電デバイス用外装材を得た。
熱融着性樹脂層を2層構成とし、接着層及び熱融着性樹脂層の酸化防止剤及びラジカル捕捉剤として後述のものを使用した上で、接着層を構成する樹脂として、実施例4Bの接着層と同じ樹脂を用い、接着層に接面する熱融着性樹脂層を構成する樹脂として、実施例4Bの熱融着性樹脂層よりも弾性率の小さい樹脂を用い、最内層の熱融着性樹脂層を構成する樹脂として、実施例4Bの熱融着性樹脂層と同じ樹脂を用いたこと以外は、実施例4Bと同様にして、蓄電デバイス用外装材を得た。
接着層及び熱融着性樹脂層の酸化防止剤及びラジカル捕捉剤として後述のものを使用した上で、接着層を形成する際の樹脂の溶融押出条件として、後述の溶融押出条件Bを採用したこと以外は、実施例7Bと同様にして、蓄電デバイス用外装材を得た。
接着層及び熱融着性樹脂層の酸化防止剤及びラジカル捕捉剤として後述のものを使用したこと以外は、実施例1Bと同様にして、蓄電デバイス用外装材を得た。
接着層を形成する際の樹脂の溶融押出条件として、後述の溶融押出条件Bを採用したこと以外は、実施例9Bと同様にして、蓄電デバイス用外装材を得た。
溶融押出により接着層を形成する際の樹脂の溶融押出条件は、以下の通りである。実施例及び比較例で採用した溶融押出条件を表1Bに示す。
溶融押出条件A:樹脂の溶融混練時の温度を低温(200~240℃程度)とし、かつ、Tダイから吐出されるまでの時間(溶融樹脂の滞留時間)を、一般的な条件よりも短くする。
溶融押出条件B:樹脂の溶融混練時の温度を低温(240~260℃程度)とし、かつ、Tダイから吐出されるまでの時間(溶融樹脂の滞留時間)を、一般的な条件と同程度とする。
溶融押出条件C:樹脂の溶融混練時の温度を高温(260~280℃程度)とし、かつ、Tダイから吐出されるまでの時間(溶融樹脂の滞留時間)を、一般的な条件と同程度とする。
溶融押出条件D:樹脂の溶融混練時の温度を高温(260~280℃程度)とし、かつ、Tダイから吐出されるまでの時間(溶融樹脂の滞留時間)を、一般的な条件よりも短くする。
熱硬化性のエポキシ樹脂内に蓄電デバイス用外装材を包埋し硬化させた。市販品の回転式ミクロトーム(LEICA製 EM UC6)と、ガラスナイフを用いてTDに平行な方向かつ厚み方向の断面を作製し、その際、常温ミクロトームにて断面作製を行った。蓄電デバイス用外装材の接着層を、包埋樹脂ごと四酸化ルテニウムにて3時間染色した。染色すると、樹脂が膨張し断面付近では海島構造を確認できないため、膨張部分をミクロトームでトリミングする。そして、1μmから2μmほど切り進めた後の断面から、ダイヤモンドナイフを用いて採取した、厚み100nmほどの染色された切片を次のようにして観察した。染色された切片について、電界放出形走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製 S-4800)を用いて断面画像を取得した。なお、当該断面画像は、接着層の厚みを100%とした場合に、接着層のバリア層側の表面から25%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像である。測定条件は、加速電圧:30kV、エミッション電流:10μA、検出器:透過検出器、傾斜:なし(0°)、観察倍率5000倍とした。次に、断面画像を二値化できる画像処理ソフト(キーエンス電子顕微鏡VHX-5000に付属する画像解析ソフト)を用い、当該断面画像について、海島構造の島部と海部とを二値化した。具体的には、画像解析ソフトの輝度(標準)の条件で計測を開始し、抽出領域(測定範囲)を矩形状(縦7μm、横13μm)、撮像サイズを標準(1600×1200)、傾斜角度を0度、撮影モードを通常撮影、抽出対象を「暗い領域」とした。また、自動計測により、抽出抜け部や余分な抽出箇所を補正して、抽出した箇所(島部)の合計面積と合計個数を測定した。このとき、抽出領域に存在する全ての島部の面積と個数が、それぞれ、測定される。取得したデータを用いて、島部の面積(μm2)と、全島部の合計個数に占める当該面積の島部の個数の割合(%)との関係を図14(実施例1B)、図15(実施例2B)、図16(実施例3B)、図17(実施例4B)、及び図18(比較例1B)の棒グラフに示す。図14~18の各棒グラフにおいて、例えば、面積0.1μm2の位置に示された個数の割合(%)は、全ての島部の個数を100%として、面積が0.10μm2未満の島部の個数の割合(%)を示している。また、例えば面積0.25μm2の位置に示された個数の割合(%)は、全ての島部の個数を100%として、面積が0.20μm2以上0.25μm2未満の島部の個数の割合(%)を示している。面積が0.10μm2未満の島部の個数の割合(%)、面積が0.15μm2未満の島部の個数の割合(%)、面積が0.25μm2未満の島部の個数の割合(%)、及び面積が1.50μm2以上の島部の個数の割合(%)を、それぞれ、表1Bに示す。なお、図14~18の各棒グラフにおいては面積が2μm2未満まで示している。
JIS K7127:1999の規定に準拠して、それぞれ、80℃環境における蓄電デバイス用外装材のクリープ試験を次のようにして行った。試験片として、TDの方向の幅が15mmの短冊状に裁断した蓄電デバイス用外装材を準備した。具体的には、図4に示すように、まず、各蓄電デバイス用外装材を60mm(TDの方向)×200mm(MDの方向)に裁断した(図4a)。次に、熱融着性樹脂層同士が対向するようにして、蓄電デバイス用外装材を折り目P(MD方向の中間)の位置でMD方向に2つ折りにした(図4b)。折り目Pから10mm程度MD方向に内側において、シール幅7mm、温度190℃、面圧0.6MPa、3秒間の条件で熱融着性樹脂層同士をヒートシールした(図4c)。図4cにおいて、斜線部Sがヒートシールされている部分(シール部S)である。次に、TDの方向の幅が15mmとなるようにして、MD方向に裁断(図4dの二点鎖線の位置で裁断)して試験片13を得た(図4e)。次に、テスター産業製 BE-501を使用し、得られた各試験片13を、図5の模式図に示されるように、80℃環境下にて上部を固定し、下部に2kgの重りWを吊り下げ、シール部Sが破壊されるまでの時間を測定した。結果を表1Bに示す。
実施例1C,2C及び比較例1C,2C
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ12μm)及び延伸ナイロン(ONy)フィルム(厚さ15μm)を準備し、PETフィルムに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(3μm)、ONyフィルムと接着させて基材層とした。また、バリア層として、アルミニウム合金箔(JIS H4160:1994 A8021H-O(厚さ40μm))を用意した。次に、アルミニウム合金箔の一方面に、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、バリア層上に接着剤層(厚さ3μm)を形成した。次いで、バリア層上の接着剤層と基材層(ONyフィルム側)をドライラミネート法で積層した後、エージング処理を実施することにより、基材層/接着剤層/バリア層の積層体を作製した。アルミニウム合金箔の両面には、化成処理が施してある。アルミニウム合金箔の化成処理は、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合金箔の両面に塗布し、焼付けすることにより行った。
熱融着性樹脂層側を冷却ロールに接触させて冷却する条件は、以下の通りである。実施例及び比較例で採用した冷却条件を表1Cに示す。
冷却条件A:溶融共押出した溶融樹脂(熱融着性樹脂層を形成する溶融樹脂)の温度と、冷却ロールの表面温度の差を70℃以上として、溶融樹脂を急冷して熱融着性樹脂層を形成する条件(ポリエチレンの結晶成長を抑制する条件)とする。
冷却条件B:溶融共押出した溶融樹脂(熱融着性樹脂層を形成する溶融樹脂)の温度と、冷却ロールの表面温度の差を50℃以下として、溶融樹脂を緩やかに冷却して熱融着性樹脂層を形成する条件とする。
熱硬化性のエポキシ樹脂内に蓄電デバイス用外装材を包埋し硬化させた。市販品の回転式ミクロトーム(LEICA製 EM UC6)と、ガラスナイフを用いてTDに平行な方向かつ厚み方向の断面を作製し、その際、常温ミクロトームにて断面作製を行った。蓄電デバイス用外装材の熱融着性樹脂層を、包埋樹脂ごと四酸化ルテニウムにて3時間染色した。染色すると、樹脂が膨張し断面付近では海島構造を確認できないため、膨張部分をミクロトームでトリミングする。そして、1μmから2μmほど切り進めた後の断面から、ダイヤモンドナイフを用いて採取した、厚み100nmほどの染色された切片を次のようにして観察した。染色された切片について、電界放出形走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製 S-4800)を用いて断面画像を取得した。なお、当該断面画像は、バリア層よりも内側に位置する層の合計厚みを100%とした場合に、熱融着性樹脂層のバリア層側とは反対側の表面から12.5%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像である。測定条件は、加速電圧:30kV、エミッション電流:10μA、検出器:透過検出器、傾斜:なし(0°)、観察倍率5000倍とした。次に、断面画像を二値化できる画像処理ソフト(キーエンス電子顕微鏡VHX-5000に付属する画像解析ソフト)を用い、当該断面画像について、海島構造の島部と海部とを二値化した。具体的には、画像解析ソフトの輝度(標準)の条件で計測を開始し、抽出領域(測定範囲)を矩形状(縦7μm、横13μm)、撮像サイズを標準(1600×1200)、傾斜角度を0度、撮影モードを通常撮影、抽出対象を「暗い領域」とした。また、自動計測により、抽出抜け部や余分な抽出箇所を補正して、抽出した箇所(島部)の合計面積と合計個数を測定した。このとき、抽出領域に存在する全ての島部の面積と個数が、それぞれ、測定される。取得したデータを用いて、断面画像の測定範囲の面積に対する、全ての島部の合計面積の割合(島部の合計面積/断面画像の測定範囲の面積)、全ての島部のうち、面積が、それぞれ、0.01μm2以下の島部の合計個数の割合(0.01μm2以下の島部の合計個数/全ての島部の合計個数)、0.02μm2以下の島部の合計個数の割合(0.02μm2以下の島部の合計個数/全ての島部の合計個数)、0.03μm2以下の島部の合計個数の割合(0.03μm2以下の島部の合計個数/全ての島部の合計個数)、0.30μm2以上の島部の合計個数の割合(0.30μm2以上の島部の合計個数/全ての島部の合計個数)、0.15μm2以上の島部の合計個数の割合(0.15μm2以上の島部の合計個数/全ての島部の合計個数)を算出した。それぞれ、結果を表1Cに示す。
実施例及び比較例において、接着層及び熱融着性樹脂層に含まれる酸化防止剤の種類と含有率は、それぞれ、以下の通りである。
実施例2C:接着層と熱融着性樹脂層にはトリス(2,4-ジ-t-ブチルフェノキシ)ホスフィンが0.4質量%含まれている。
比較例2C:接着層と熱融着性樹脂層には、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェノキシ)ホスフィンとテトラキス(メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート)メタンとが、合計0.4質量%以下含まれている。
各蓄電デバイス用外装材を長さ(MD:Machine Direction)90mm×幅(TD)150mmの長方形に裁断して試験サンプルとした。蓄電デバイス用外装材のMDが、アルミニウム合金箔の圧延方向(RD)に対応し、蓄電デバイス用外装材のTDが、アルミニウム合金箔のTDに対応する。この試験サンプルを25℃の環境下にて、31.6mm(MD)×54.5mm(TD)の口径を有する矩形状の成形金型(雌型、表面は、JIS B 0659-1:2002附属書1(参考) 比較用表面粗さ標準片の表2に規定される、最大高さ粗さ(Rzの呼び値)が3.2μmである。コーナーR2.0mm、稜線R1.0mm)と、これに対応した成形金型(雄型、稜線部の表面は、JIS B 0659-1:2002附属書1(参考) 比較用表面粗さ標準片の表2に規定される、最大高さ粗さ(Rzの呼び値)が1.6μmであり、稜線部以外の表面は、JIS B 0659-1:2002附属書1(参考) 比較用表面粗さ標準片の表2に規定される、最大高さ粗さ(Rzの呼び値)が3.2μmである。コーナーR2.0mm、稜線R1.0mm)を用いて、成形深さが6.0mmとなるように、押さえ圧(面圧)0.1MPaで冷間成形(引き込み1段成形)を行った。このとき、雄型側に熱融着性樹脂層側が位置するよう、雌型上に上記試験サンプルを載置して成形をおこなった。また、雄型及び雌型のクリアランスは、0.3mmとした。成形後の試験サンプルの熱融着性樹脂層を目視で観察して、白化の有無を確認した。白化がなかったものを評価A、僅かに白化していたものを評価B、はっきりと白化していたものを評価Cとした。結果を表1Cに示す。なお、白化が発生する部分は、主として成形部の短辺側の側壁辺りである。
蓄電デバイス用外装材を長さ(MD)160mm×幅(TD)90mmのシート片に裁断した。次に、これらのシート片を25℃の環境下にて、31.6mm(MD)×54.5mm(TD)の口径を有する矩形状の成形金型(雌型、表面は、JIS B 0659-1:2002附属書1(参考) 比較用表面粗さ標準片の表2に規定される、最大高さ粗さ(Rzの呼び値)が3.2μmである。コーナーR2.0mm、稜線R1.0mm)と、これに対応した成形金型(雄型、稜線部の表面は、JIS B 0659-1:2002附属書1(参考) 比較用表面粗さ標準片の表2に規定される、最大高さ粗さ(Rzの呼び値)が1.6μmであり、稜線部以外の表面は、JIS B 0659-1:2002附属書1(参考) 比較用表面粗さ標準片の表2に規定される、最大高さ粗さ(Rzの呼び値)が3.2μmである。コーナーR2.0mm、稜線R1.0mm)を用いて、成形深さが3.0mmとなるように、押さえ圧(面圧)0.1MPaで冷間成形(引き込み1段成形)を行った。次に、成形後のサンプル片を熱融着性樹脂層同士が対抗するようにして、MDの方向に2つ折りし、成形部からMD側の端部の幅が3mmとなるように裁断して成形体を得た。成形部の位置は、成形部とシート片のTDにおける両端辺との間隔が、それぞれ25mm及び32mmとなるようにした。
項1A. 少なくとも、基材層と、バリア層と、内側層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記内側層は、前記バリア層側から、接着層と熱融着性樹脂層とを備えており、
前記内側層について、引張りによる動的粘弾性測定を行った場合に、80℃での伸び率が8.0%以下である、蓄電デバイス用外装材。
項2A. 前記動的粘弾性測定によって得られる、伸び率と温度との関係を示すグラフにおいて、伸び率10%時の温度が85℃以上である、項1Aに記載の蓄電デバイス用外装材。
項3A. 前記内側層についての前記動的粘弾性測定において、110℃での伸び率が15.0%以下である、項1A又は2Aに記載の蓄電デバイス用外装材。
項4A. 前記接着層の厚みに対する前記熱融着性樹脂層の厚みの比が、0.3以上1.5以下である、項A1~3Aのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項5A. 前記接着層は、熱可塑性樹脂により構成されている、項1A~4Aのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項6A. 少なくとも、基材層と、バリア層と、内側層とがこの順となるように積層して積層体を得る工程を備えており、
前記内側層は、前記バリア層側から、接着層と熱融着性樹脂層とを備えており、
前記内側層について、引張りによる動的粘弾性測定を行った場合に、80℃での伸び率が8.0%以下である、蓄電デバイス用外装材の製造方法。
項7A. 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた蓄電デバイス素子が、項1A~5Aのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材により形成された包装体中に収容されている、蓄電デバイス。
項1B. 少なくとも、基材層と、バリア層と、接着層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記接着層は、ポリプロピレン系樹脂及びポリエチレンを含んでおり、
前記接着層のTDに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記接着層の厚みを100%とした場合に、前記接着層の前記バリア層側の表面から25%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.25μm2未満の島部の合計個数の割合が、40%以上である、蓄電デバイス用外装材。
項2B. 前記接着層の前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が1.50μm2以上の島部の合計個数の割合が、10%以下である、項1に記載の蓄電デバイス用外装材。
項3B. 前記接着層の前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.15μm2未満の島部の合計個数の割合が、20%以上である、項1Bまたは2Bに記載の蓄電デバイス用外装材。
項4B. 前記接着層の前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.10μm2未満の島部の合計個数の割合が、10%以上である、項1Bまたは2Bに記載の蓄電デバイス用外装材。
項5B. 前記接着層の前記ポリプロピレン系樹脂は、酸変性ポリプロピレンである、項1B~4Bのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項6B. 前記接着層の厚みが、5μm以上である、項1B~5Bのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項7B. 前記熱融着性樹脂層を形成する樹脂は、ポリオレフィン骨格を含む、項1B~6Bのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項8B. 前記バリア層よりも内側の層のうち少なくとも1層に、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤からなる群より選択される少なくとも1種を含む、項1B~7Bのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項9B. 前記酸化防止剤が、リン系酸化防止剤及びフェノール系酸化防止剤からなる群より選択される少なくとも1種である、項8Bに記載の蓄電デバイス用外装材。
項10B. 前記ラジカル捕捉剤が、アルキルラジカル捕捉剤である、項1B~9Bのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項11B. 外側から内側に向けて、少なくとも、基材層と、バリア層と、接着層と、熱融着性樹脂層とがこの順となるように積層して積層体を得る工程を備えており、
前記接着層は、ポリプロピレン系樹脂及びポリエチレンを含んでおり、
前記接着層のTDに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記接着層の厚みを100%とした場合に、前記接着層の前記バリア層側の表面から25%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.25μm2未満の島部の合計個数の割合が、40%以上である、蓄電デバイス用外装材の製造方法。
項12B. 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた蓄電デバイス素子が、項1B~10Bのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材により形成された包装体中に収容されている、蓄電デバイス。
項1C. 外側から内側に向けて、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記熱融着性樹脂層は、ポリプロピレン及びポリエチレンを含んでおり、
前記熱融着性樹脂層のTDに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記バリア層よりも内側に位置する層の合計厚みを100%とした場合に、前記熱融着性樹脂層の前記バリア層側とは反対側の表面から12.5%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.02μm2以下の島部の合計個数の割合が、80.0%以上であり、
前記バリア層よりも内側の層のうち少なくとも1層に、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤の少なくとも一方を含む、蓄電デバイス用外装材。
項2C. 前記酸化防止剤が、リン系酸化防止剤及びフェノール系酸化防止剤からなる群より選択される少なくとも1種である、項1Cに記載の蓄電デバイス用外装材。
項3C. 前記ラジカル捕捉剤が、アルキルラジカル捕捉剤である、項1Cまたは2Cに記載の蓄電デバイス用外装材。
項4C. 前記熱融着性樹脂層の前記断面画像において、前記断面画像の測定範囲の面積に対する、前記海島構造の島部の合計面積の割合が、12.0%以下である、項1C~3Cのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項5C. 前記熱融着性樹脂層の前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.03μm2以下の島部の合計個数の割合が、90.0%以上である、項1C~4Cのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項6C. 前記熱融着性樹脂層の前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.01μm2以下の島部の合計個数の割合が、50.0%以上である、項1C~5Cのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項7C. 前記熱融着性樹脂層の前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.30μm2以上の島部の合計個数の割合が、1.0%以下である、項1C~6Cのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項8C. 前記バリア層と前記熱融着性樹脂層との間に、接着層を備えている、項1C~7Cのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項9C. 前記接着層の厚みが、5μm以上である、項8Cに記載の蓄電デバイス用外装材。
項10C. 外側から内側に向けて、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とがこの順となるように積層して積層体を得る工程を備えており、
前記熱融着性樹脂層は、ポリプロピレン及びポリエチレンを含んでおり、
前記熱融着性樹脂層のTDに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記バリア層よりも内側に位置する層の合計厚みを100%とした場合に、前記熱融着性樹脂層の前記バリア層側とは反対側の表面から12.5%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.02μm2以下の島部の合計個数の割合が、80.0%以上であり、
前記バリア層よりも内側の層のうち少なくとも1層に、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤の少なくとも一方を含む、蓄電デバイス用外装材の製造方法。
項11C. 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた蓄電デバイス素子が、項1C~9Cのいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材により形成された包装体中に収容されている、蓄電デバイス。
2 接着剤層
3 バリア層
4 熱融着性樹脂層
5 接着層
6 表面被覆層
10 蓄電デバイス用外装材
Claims (35)
- 少なくとも、基材層と、バリア層と、接着層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記接着層は、ポリプロピレン系樹脂及びポリエチレンを含んでおり、
前記接着層のTDに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記接着層の厚みを100%とした場合に、前記接着層の前記バリア層側の表面から25%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.25μm2未満の島部の合計個数の割合が、40%以上である、蓄電デバイス用外装材。 - 前記接着層の前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が1.50μm2以上の島部の合計個数の割合が、10%以下である、請求項1に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記接着層の前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.15μm2未満の島部の合計個数の割合が、20%以上である、請求項1または2に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記接着層の前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.10μm2未満の島部の合計個数の割合が、10%以上である、請求項1または2に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記接着層の前記ポリプロピレン系樹脂は、酸変性ポリプロピレンである、請求項1~4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記接着層の厚みが、5μm以上である、請求項1~5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記熱融着性樹脂層を形成する樹脂は、ポリオレフィン骨格を含む、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。
- 前記バリア層よりも内側の層のうち少なくとも1層に、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤からなる群より選択される少なくとも1種を含む、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。
- 前記酸化防止剤が、リン系酸化防止剤及びフェノール系酸化防止剤からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項8に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記ラジカル捕捉剤が、アルキルラジカル捕捉剤である、請求項8または9に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 外側から内側に向けて、少なくとも、基材層と、バリア層と、接着層と、熱融着性樹脂層とがこの順となるように積層して積層体を得る工程を備えており、
前記接着層は、ポリプロピレン系樹脂及びポリエチレンを含んでおり、
前記接着層のTDに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記接着層の厚みを100%とした場合に、前記接着層の前記バリア層側の表面から25%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.25μm2未満の島部の合計個数の割合が、40%以上である、蓄電デバイス用外装材の製造方法。 - 外側から内側に向けて、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記熱融着性樹脂層は、ポリプロピレン及びポリエチレンを含んでおり、
前記熱融着性樹脂層のTDに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記バリア層よりも内側に位置する層の合計厚みを100%とした場合に、前記熱融着性樹脂層の前記バリア層側とは反対側の表面から12.5%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.02μm2以下の島部の合計個数の割合が、80.0%以上であり、
前記バリア層よりも内側の層のうち少なくとも1層に、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤の少なくとも一方を含む、蓄電デバイス用外装材。 - 前記酸化防止剤が、リン系酸化防止剤及びフェノール系酸化防止剤からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項12に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記ラジカル捕捉剤が、アルキルラジカル捕捉剤である、請求項12または13に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記熱融着性樹脂層の前記断面画像において、前記断面画像の測定範囲の面積に対する、前記海島構造の島部の合計面積の割合が、12.0%以下である、請求項12~14のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記熱融着性樹脂層の前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.03μm2以下の島部の合計個数の割合が、90.0%以上である、請求項12~15のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記熱融着性樹脂層の前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.01μm2以下の島部の合計個数の割合が、50.0%以上である、請求項12~16のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記熱融着性樹脂層の前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.30μm2以上の島部の合計個数の割合が、1.0%以下である、請求項12~17のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記バリア層と前記熱融着性樹脂層との間に、接着層を備えている、請求項12~18のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記接着層の厚みが、5μm以上である、請求項19に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 外側から内側に向けて、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とがこの順となるように積層して積層体を得る工程を備えており、
前記熱融着性樹脂層は、ポリプロピレン及びポリエチレンを含んでおり、
前記熱融着性樹脂層のTDに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記バリア層よりも内側に位置する層の合計厚みを100%とした場合に、前記熱融着性樹脂層の前記バリア層側とは反対側の表面から12.5%の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が0.02μm2以下の島部の合計個数の割合が、80.0%以上であり、
前記バリア層よりも内側の層のうち少なくとも1層に、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤の少なくとも一方を含む、蓄電デバイス用外装材の製造方法。 - 前記積層体の厚みが190μm以下である、請求項1~10,12~20のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記積層体の厚みが155μm以下である、請求項1~10,12~20のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記積層体の厚みが155μm超190μm以下である、請求項1~10,12~20のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記基材層の表面及び内部の少なくとも一方には、2種類以上の滑剤が存在している、請求項1~10,12~20,22~24のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記基材層の表面には、3mg/m2以上の滑剤が存在している、請求項1~10,12~20,22~25のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記バリア層の厚みが、45μm以上である、請求項1~10,12~20,22~26のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記熱融着性樹脂層は、同一又は異なる樹脂によって2層以上で形成されている、請求項1~10,12~20,22~27のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記熱融着性樹脂層の表面及び内部の少なくとも一方には、2種類以上の滑剤が存在している、請求項1~10,12~20,22~28のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記接着層の厚みが、10μm以上である、請求項1~10,19,20のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記バリア層と前記熱融着性樹脂層との間に、接着層を備えており、
前記接着層の厚みが、10μm以上である、請求項22~29のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。 - 前記接着層と前記熱融着性樹脂層とを共押出しによって積層する、請求項11に記載の蓄電デバイス用外装材の製造方法。
- 前記バリア層と前記熱融着性樹脂層との間に、接着層を備えており、
前記接着層と前記熱融着性樹脂層とを共押出しによって積層する、請求項21に記載の蓄電デバイス用外装材の製造方法。 - 前記熱融着性樹脂層は、同一又は異なる樹脂によって2層以上で形成する、請求項11,21,32,または33に記載の蓄電デバイス用外装材の製造方法。
- 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた蓄電デバイス素子が、請求項1~10,12~20,22~31のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材により形成された包装体中に収容されている、蓄電デバイス。
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