JP7104136B2 - 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、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、単層又は複層により構成されており、
前記熱融着性樹脂層は、前記積層体の積層方向における断面から、押し込み荷重100μNで測定されるナノインデンテーション法による硬さが、70MPa以上である層を少なくとも1層備える、蓄電デバイス用外装材。
本開示の蓄電デバイス用外装材10は、例えば図1から図5に示すように、少なくとも、基材層1、バリア層3、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、熱融着性樹脂層4は最内層になる。本開示の蓄電デバイス用外装材10において、熱融着性樹脂層4は、単層又は複層により構成されており、熱融着性樹脂層4のうち、第1熱融着性樹脂層41が、積層体の最表面を構成している。図1及び図2には、熱融着性樹脂層4が第1熱融着性樹脂層41の単層により構成されており、第1熱融着性樹脂層41が、積層体の表面を構成している積層構成を図示している。また、図3から図5には、熱融着性樹脂層4が第1熱融着性樹脂層41及び第2熱融着性樹脂層42の複層(2層)により構成されており、第1熱融着性樹脂層41が、積層体の表面を構成している積層構成を図示している。なお、後述の通り、熱融着性樹脂層4は、第1熱融着性樹脂層41及び第2熱融着性樹脂層42に加えて、さらに第3熱融着性樹脂層、第4熱融着性樹脂層などの他の熱融着性樹脂層を第2熱融着性樹脂層42のバリア層3側に備えていてもよい。
[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、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。本開示の蓄電デバイス用外装材10において、熱融着性樹脂層4は、単層又は複層により構成されており、熱融着性樹脂層4のうち、第1熱融着性樹脂層41が、積層体の表面を構成している。従って、蓄電デバイスの組み立て時に第1熱融着性樹脂層41が熱融着して蓄電デバイス素子を密封する。
JIS K7121:2012の規定に準拠して、示差走査熱量測定(DSC)を用いて、上記の各蓄電デバイス用外装材の第1熱融着性樹脂層に用いた樹脂について、DSC曲線を得る。得られたDSC曲線から、第1熱融着性樹脂層の融解ピーク温度の補外融解開始温度と補外融解終了温度との温度差T1を測定する。
温度85℃の環境で、第1熱融着性樹脂層に用いた樹脂を、6フッ化リン酸リチウムの濃度が1mol/lであり、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとジメチルカーボネートの容積比が1:1:1の溶液である電解液中で72時間静置した後、十分に乾燥させる。次に、JIS K7121:2012の規定に準拠して、示差走査熱量測定(DSC)を用いて、乾燥後のポリプロピレンについて、DSC曲線を得る。次に、得られたDSC曲線から、乾燥後の第1熱融着性樹脂層の融解ピーク温度の補外融解開始温度と補外融解終了温度との温度差T2を測定する。
本開示の蓄電デバイス用外装材において、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、これらの間に必要に応じて設けられる層である。
ΔE=[ln(A1/A2)+ln(A2/A3)+・・・ln(An/An+1)]/n
A:振幅
n:波数
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、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10の製造方法において、熱融着性樹脂層は、単層又は複層により構成されており、前記熱融着性樹脂層は、前記積層体の積層方向における断面から、押し込み荷重100μNで測定されるナノインデンテーション法による硬さが70MPa以上である層を少なくとも1層備える。本開示の蓄電デバイス用外装材10の詳細については、前述の通りである。
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1及び比較例1
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。
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。
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)と延伸ナイロン(ONy)フィルム(厚さ15μm)との積層体の代わりに、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ25μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、基材層(厚さ25μm)/接着剤層(3μm)/バリア層(40μm)/接着層(20μm)/第2熱融着性樹脂層(50μm)/第1熱融着性樹脂層(10μm)が順に積層された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)と延伸ナイロン(ONy)フィルム(厚さ15μm)との積層体の代わりに、延伸ナイロン(ONy)フィルム(厚さ25μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、基材層(厚さ25μm)/接着剤層(3μm)/バリア層(40μm)/接着層(20μm)/第2熱融着性樹脂層(50μm)/第1熱融着性樹脂層(10μm)が順に積層された蓄電デバイス用外装材を得た。
接着層、第1熱融着性樹脂層、及び第2熱融着性樹脂層の厚みを、それぞれ、表2に記載の値に設定したこと以外は、実施例1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)/接着層(20μm)/第2熱融着性樹脂層(40μm)/第1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。
接着層、第1熱融着性樹脂層、及び第2熱融着性樹脂層の厚みを、それぞれ、表2に記載の値に設定したこと以外は、実施例1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)/接着層(20μm)/第2熱融着性樹脂層(45μm)/第1熱融着性樹脂層(15μm)が順に積層された蓄電デバイス用外装材を得た。
接着層、第1熱融着性樹脂層、及び第2熱融着性樹脂層の厚みを、それぞれ、表2に記載の値に設定したこと以外は、実施例1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)/接着層(25μm)/第2熱融着性樹脂層(40μm)/第1熱融着性樹脂層(15μm)が順に積層された蓄電デバイス用外装材を得た。
接着層、第1熱融着性樹脂層、及び第2熱融着性樹脂層の厚みを、それぞれ、表2に記載の値に設定したこと以外は、比較例1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)/接着層(20μm)/第2熱融着性樹脂層(40μm)/第1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。
接着層、第1熱融着性樹脂層、及び第2熱融着性樹脂層の厚みを、それぞれ、表2に記載の値に設定したこと以外は、比較例1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)/接着層(20μm)/第2熱融着性樹脂層(45μm)/第1熱融着性樹脂層(15μm)が順に積層された蓄電デバイス用外装材を得た。
接着層、第1熱融着性樹脂層、及び第2熱融着性樹脂層の厚みを、それぞれ、表2に記載の値に設定したこと以外は、比較例1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)/接着層(25μm)/第2熱融着性樹脂層(40μm)/第1熱融着性樹脂層(15μm)が順に積層された蓄電デバイス用外装材を得た。
ナノインデンター(HYSITRON社製のTriboIndenter TI950)を用いて、それぞれ、第1熱融着性樹脂層及び第2熱融着性樹脂層の硬さを測定した。ナノインデンターにおいて、先端がダイヤモンドチップからなる正三角錐(バーコビッチ型)の圧子(HYSITRON社製、TI-0039)を用いた。室温(25℃)において、実施例及び比較例で得られた各蓄電デバイス用外装材をそれぞれ積層方向に切断して、第1熱融着性樹脂層及び第2熱融着性樹脂層の断面を露出させた。次に、ナノインデンターを用い、第1熱融着性樹脂層及び第2熱融着性樹脂層の断面に対して、それぞれ、垂直方向に圧子を押し込んだ際の硬さを測定した。測定条件は、荷重制御方式であり、押込み荷重は100μN一定(10秒で0から100μNまで負荷をかけ、100μNを5秒間保持し、10秒で100から0μNまで除荷する)とした。結果を表1に示す。
上記で得られた実施例1~4及び比較例1,2の蓄電デバイス用外装材を、幅(TD:Transverse Direction)15mm×長さ(MD:Machine Direction)150mmの長方形に裁断して試験サンプル(蓄電デバイス用外装材10)とした。なお、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に対応しており、アルミニウム合金箔の圧延方向(RD)は圧延目により判別できる。アルミニウム合金箔の圧延目により蓄電デバイス用外装材のMDが特定できない場合は、次の方法により特定することができる。蓄電デバイス用外装材のMDの確認方法として、蓄電デバイス用外装材の熱融着性樹脂層の断面を電子顕微鏡で観察し海島構造を確認し、熱融着性樹脂層の厚み方向と垂直な方向の島の形状の径の平均が最大であった断面と平行な方向をMDと判断することができる。具体的には、熱融着性樹脂層の長さ方向の断面と、当該長さ方向の断面と平行な方向から10度ずつ角度を変更し、長さ方向の断面と垂直な方向までの各断面(合計10の断面)について、それぞれ、電子顕微鏡写真で観察して海島構造を確認する。次に、各断面において、それぞれ、個々の島の形状を観察する。個々の島の形状について、熱融着性樹脂層の厚み方向とは垂直方向の最左端と、当該垂直方向の最右端とを結ぶ直線距離を径yとする。各断面において、島の形状の当該径yが大きい順に上位20個の径yの平均を算出する。島の形状の当該径yの平均が最も大きかった断面と平行な方向をMDと判断する。剛体振り子測定による対数減衰率ΔEの測定方法を説明するための模式図を図7に示す。剛体振り子型物性試験器(型番:RPT-3000W 株式会社エー・アンド・デイ社製)を用い、振り子30のフレームにはFRB-100、エッジ部の円筒型シリンダエッジ30aにはRBP-060、冷熱ブロック31にはCHB-100、また、振動変位検出器32、錘33を使用し、初期の振幅を0.3degreeとした。冷熱ブロック31上に試験サンプルの測定面(接着層)を上方に向けて載置し、測定面上に振り子30付き円筒型シリンダエッジ30aの軸線方向が試験サンプルのMDの方向に直交するように設置した。また、測定中の試験サンプルの浮きや反りを防ぐために、試験サンプルの測定結果に影響のない箇所にテープを貼りつけて冷熱ブロック31上に固定した。円筒型シリンダエッジ30aを、接着層の表面に接触させた。次に、冷熱ブロック31を用いて昇温速度3℃/分にて30℃から200℃の温度範囲で接着層の対数減衰率ΔEの測定を行った。試験サンプル(蓄電デバイス用外装材10)の接着層の表面温度が120℃となった状態での対数減衰率ΔEを採用した。(一度測定した試験サンプルは使用せず、新たに裁断したものを用いて3回(N=3)測定した平均値を用いた。)接着層については、上記で得られた実施例1~4及び比較例1,2の各蓄電デバイス用外装材を15%塩酸に浸漬して、基材層及びアルミニウム箔を溶解させ、接着層と熱融着性樹脂層のみとなった試験サンプルを十分に乾燥させて対数減衰率ΔEの測定を行った。120℃における対数減衰率ΔEをそれぞれ表1に示す。(なお、対数減衰率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:波数
[試験サンプルの作製]
図14及び図15の模式図に示すようにして試験サンプル100を作製した。実施例及び比較例で得られた各蓄電デバイス用外装材10を長さ(MD)80mm×幅(TD)120mmの短冊片に裁断し2枚の短冊片を作製した(図14a)。次に、片方の短冊片を長さ32mm×幅55mmのサイズの金型で冷間成形を行い、深さ3mmのカップ状の収納部Mを形成した(図14a)。このとき、収容部を形成した位置は、試験片のほぼ中央となる位置とした(図14a)。次に、金属端子Tを介して熱融着性樹脂層を熱融着させる1辺(MDの方向)について、収容部Mからの幅が3mmとなるように裁断した(図14aの破線Pの位置)。次に、収容部Mに何も入れない状態で、2枚の短冊片(成形したものと、成形していないもの)の熱融着性樹脂層が内側になるように重ね、熱融着性樹脂層の間に金属端子用接着性フィルム付の金属端子Tを介在させた(図14b,図15)。この状態で、熱融着させる部分を2枚のヒートシールバーで挟み込み、熱融着性樹脂層を熱融着させた(図14b,図15のHS)。このとき、上側のヒートシールバーは幅7mm、下側のヒートシールバーは幅3mmとした。また、下側において、上側のヒートシールバーが下側のヒートシールバーと対向しない位置には、ゴムを配置した。ヒートシールの条件は、面圧2.0MPa、温度170℃、シール時間5秒間とした。金属端子Tは厚み0.1mm、長さ30mm、幅5mmのニッケル箔である。
図16の模式図に示すように、得られた試験サンプル100の収容部(突出部)が上側になるようにして、試験サンプル100を計量計の上に置いた(図16)。次に、試験サンプルのバリア層を抵抗測定器Rのマイナス端子(-)、金属端子をプラス端子(+)に接続し、25Vの電圧を印加した(図17)。この状態で、万力Vを用いて試験サンプル100の上からプレスし、荷重を5kg増加させる毎に10秒間保持して、荷重が230kgになるまでプレスした(図16)。荷重が230kgに到達しても、抵抗が100MΩ超であった試験サンプルを合格とした。それぞれ、10個の試験サンプルについて絶縁性を評価し、不合格であった試験サンプルの割合(NG発生率%)を表1及び表2に示す。なお、この絶縁性評価の条件は、蓄電デバイスの製造におけるプレス条件と比較すると過酷な条件であり、NG発生率が10%であっても、工業的な利用において十分に許容される絶縁性を備えているといえる。
各蓄電デバイス用外装材を、幅7mm、温度190℃、圧力0.5MPa、3秒間の条件で熱と圧力を加えて、熱融着性樹脂層を熱融着させて、前記熱融着部を形成した。次に、ミクロトームを用いて、熱融着部を厚み方向に切断し、得られた断面を顕微鏡で観察した。顕微鏡はキーエンス社製VK-9710を使用した。参考のため、実施例1,2及び比較例1の断面の顕微鏡写真をそれぞれ図10(実施例1)、図11(実施例2)、及び図12(比較例1)に示す。なお、図10~12の顕微鏡写真には、それぞれ、基材層1、接着剤層2、バリア層3、接着層5、第1熱融着性樹脂層41、及び第2熱融着性樹脂層42の位置を示した。
A:熱融着部において、熱融着性樹脂層が内側(蓄電デバイス用外装材が収容される空間側)に突出していない
B:熱融着部において、熱融着性樹脂層が内側(蓄電デバイス用外装材が収容される空間側)に僅かに突出している
C:熱融着部において、熱融着性樹脂層が内側(蓄電デバイス用外装材が収容される空間側)に大きく突出している
以下の方法により、上記の実施例2及び比較例2の蓄電デバイス用外装材の第1熱融着性樹脂層に用いたポリプロピレンについて、融解ピーク温度の補外融解開始温度と補外融解終了温度を測定し、補外融解開始温度と補外融解終了温度との温度差T1,T2を測定し、得られた温度差T1,T2の値から、これらの比(T2/T1)及び差の絶対値|T2-T1|を算出した。結果を表3に示す。
JIS K7121:2012の規定に準拠して、示差走査熱量測定(DSC)を用いて、上記の実施例2及び比較例2の蓄電デバイス用外装材の第1熱融着性樹脂層に用いたポリプロピレンについて、DSC曲線を得た。得られたDSC曲線から、第1熱融着性樹脂層の融解ピーク温度の補外融解開始温度と補外融解終了温度との温度差T1を測定した。
温度85℃の環境で、第1熱融着性樹脂層に用いたポリプロピレンを、6フッ化リン酸リチウムの濃度が1mol/lであり、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとジメチルカーボネートの容積比が1:1:1の溶液である電解液中で72時間静置した後、十分に乾燥させた。次に、JIS K7121:2012の規定に準拠して、示差走査熱量測定(DSC)を用いて、乾燥後のポリプロピレンについて、DSC曲線を得た。次に、得られたDSC曲線から、乾燥後の第1熱融着性樹脂層の融解ピーク温度の補外融解開始温度と補外融解終了温度との温度差T2を測定した。
下記の<電解液接触後のシール強度の測定>において、試験サンプルに電解液を注入しないこと以外は、同様にして引張強度(シール強度)を測定した。熱融着した部分が完全に剥離されるまでの最大引張強度を、電解液接触前のシール強度とする。なお、表4において、電解液接触前のシール強度を、85℃での電解液の接触時間が0hでのシール強度として記載している。
図8の模式図に示すように、上記で得られた実施例2及び比較例2の蓄電デバイス用外装材を、幅(x方向)100mm×長さ(z方向)200mmの長方形に裁断して試験サンプル(蓄電デバイス用外装材10)とした(図8a)。試験サンプル(蓄電デバイス用外装材10)を、z方向の中心で折り返して、熱融着性樹脂層側が重なるようにした(図8b)。次に、折り返した試験サンプルのx方向の両端をヒートシールにて封止(温度190℃、面圧2.0MPa、時間3秒間)し、開口部Eを1箇所備える袋状に成形した(図8c)。次に、袋状に成形された試験サンプルの開口部Eから電解液(6フッ化リン酸リチウムの濃度が1mol/lであり、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとジメチルカーボネートの容積比が1:1:1である溶液)を6g注入し(図8d)、開口部Eの端部をヒートシールにて封止(温度190℃、面圧2.0MPa、時間3秒間)した(図8e)。次に、袋状の試験サンプルの折り返した部分を下にして、温度85℃の環境で所定の保管時間(電解液に接触させる時間であり、0時間、24時間、72時間)静置した。次に、試験サンプルの端部を切断して(図8e)、電解液を全て排出した。次に、熱融着性樹脂層の表面に電解液が付着した状態で、試験サンプルの上下面を金属板20(7mm幅)で挟み、温度190℃、面圧1.0MPa、時間3秒間の条件で熱融着性樹脂層を熱融着させた(図8f)。次に、幅(x方向)15mmでのシール強度が測定できるように、試験サンプルを両刃型サンプルカッターで幅15mmに切りとった(図8f、g)。次に、T字剥離となるようにして、引張試験機(島津製作所製、AGS-xplus(商品名))を用い、温度25℃の環境で、引張速度300mm/分、剥離角180°、チャック間距離50mmの条件で熱融着した界面を剥離させて、引張強度(シール強度)を測定した(図6)。熱融着した部分が完全に剥離されるまで(剥離されるまでの距離は、金属板の幅である7mm)の最大引張強度を、電解液接触後のシール強度とした。
項1. 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、単層又は複層により構成されており、
前記熱融着性樹脂層は、前記積層体の積層方向における断面から、押し込み荷重100μNで測定されるナノインデンテーション法による硬さが、70MPa以上である層を少なくとも1層備える、蓄電デバイス用外装材。
項2. 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1に記載の蓄電デバイス用外装材。
項3. 前記熱融着性樹脂層のうち、前記硬さが70MPa以上である層であって、厚みが最大の層の厚みは、前記接着層の厚みよりも大きい、項2に記載の蓄電デバイス用外装材。
項4. 前記接着層は、熱可塑性樹脂により構成されている、項2又は3に記載の蓄電デバイス用外装材。
項5. 前記接着層は、剛体振り子測定における120℃での対数減衰率ΔEが0.22以下である、項2~4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項6. 前記熱融着性樹脂層が、前記積層体の表面側から順に、第1熱融着性樹脂層及び第2熱融着性樹脂層を備えており、
前記第2熱融着性樹脂層の厚みが、前記接着層の厚みよりも大きい、項2~5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項7. 前記熱融着性樹脂層が、前記積層体の表面側から順に、第1熱融着性樹脂層及び第2熱融着性樹脂層を備えており、
前記第2熱融着性樹脂層の厚みが、前記第1熱融着性樹脂層の厚みよりも大きい、項1~5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項8. 前記熱融着性樹脂層が、前記積層体の表面側から順に、第1熱融着性樹脂層及び第2熱融着性樹脂層を備えており、
前記第1熱融着性樹脂層と前記第2熱融着性樹脂層とが、異なる樹脂により構成されている、項1~5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項9. 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、
前記熱融着性樹脂層が、前記積層体の表面側から順に、第1熱融着性樹脂層及び第2熱融着性樹脂層を備えており、
前記接着層と、前記第1熱融着性樹脂層と、前記第2熱融着性樹脂層とが、共押出樹脂層である、項5~8のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
項10. 前記熱融着性樹脂層が、前記積層体の表面を構成している第1熱融着性樹脂層を備えており、
下記の方法により、前記第1熱融着性樹脂層の温度差T1と温度差T2を測定し、前記温度差T2を前記温度差T1で除して得られる値が、0.60以上である、項1~9のいずれかに記載の蓄電デバイス用外装材。
(温度差T1の測定)
示差走査熱量測定により、前記第1熱融着性樹脂層の融解ピーク温度の補外融解開始温度と補外融解終了温度との温度差T1を測定する。
(温度差T2の測定)
温度85℃の環境において、前記第1熱融着性樹脂層を、6フッ化リン酸リチウムの濃度が1mol/lであり、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとジメチルカーボネートの容積比が1:1:1の溶液である電解液中で72時間静置した後、乾燥させる。示差走査熱量測定により、乾燥後の前記第1熱融着性樹脂層の融解ピーク温度の補外融解開始温度と補外融解終了温度との温度差T2を測定する。
項11. 前記第1熱融着性樹脂層の表面に滑剤が存在している、項6~9のいずれかに記載の蓄電デバイス用外装材。
項12. 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、単層又は複層により構成されており、
前記熱融着性樹脂層は、前記積層体の積層方向における断面から、押し込み荷重100μNで測定されるナノインデンテーション法による硬さが、70MPa以上である層を少なくとも1層備える、蓄電デバイス用外装材の製造方法。
項13. 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1~11のいずれか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
41 第1熱融着性樹脂層
42 第2熱融着性樹脂層
Claims (17)
- 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、単層又は複層により構成されており、
前記熱融着性樹脂層を構成している樹脂は、ポリオレフィン骨格を有しており、
前記熱融着性樹脂層は、前記積層体の積層方向における断面から、押し込み荷重100μNで測定されるナノインデンテーション法による硬さが、100MPa以上である層を少なくとも1層備える、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1に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記熱融着性樹脂層のうち、前記硬さが100MPa以上である層であって、厚みが最大の層の厚みは、前記接着層の厚みよりも大きい、請求項2に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記接着層は、熱可塑性樹脂により構成されている、請求項2又は3に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 前記接着層は、剛体振り子測定における120℃での対数減衰率ΔEが0.22以下である、請求項2~4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が、前記バリア層側から順に、第2熱融着性樹脂層及び第1熱融着性樹脂層を備えており、
前記第2熱融着性樹脂層の厚みが、前記接着層の厚みよりも大きい、請求項2~5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が、前記バリア層側から順に、第2熱融着性樹脂層及び第1熱融着性樹脂層を備えており、
前記第2熱融着性樹脂層の厚みが、前記第1熱融着性樹脂層の厚みよりも大きい、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が、前記バリア層側から順に、第2熱融着性樹脂層及び第1熱融着性樹脂層を備えており、
前記第1熱融着性樹脂層と前記第2熱融着性樹脂層とが、異なる樹脂により構成されている、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が、前記バリア層側から順に、第2熱融着性樹脂層及び第1熱融着性樹脂層を備えており、
前記接着層と、前記第1熱融着性樹脂層と、前記第2熱融着性樹脂層とが、共押出樹脂層である、請求項2~5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。 - 前記第1熱融着性樹脂層と、前記第2熱融着性樹脂層とが、共押出樹脂層である、請求項6~8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が、前記バリア層側から順に、第2熱融着性樹脂層及び第1熱融着性樹脂層を備えており、
前記第2熱融着性樹脂層の厚みが、前記第1熱融着性樹脂層の厚みよりも大きく、
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、前記第1熱融着性樹脂層と、前記第2熱融着性樹脂層とが、共押出樹脂層である、請求項1に記載の蓄電デバイス用外装材。 - 前記熱融着性樹脂層が、前記バリア層側から順に、第2熱融着性樹脂層及び第1熱融着性樹脂層を備えており、
前記第1熱融着性樹脂層と前記第2熱融着性樹脂層とが、異なる樹脂により構成されており、
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、前記第1熱融着性樹脂層と、前記第2熱融着性樹脂層とが、共押出樹脂層である、請求項1に記載の蓄電デバイス用外装材。 - 前記熱融着性樹脂層が、前記積層体の表面を構成している第1熱融着性樹脂層を備えており、
下記の方法により、前記第1熱融着性樹脂層の温度差T1と温度差T2を測定し、前記温度差T2を前記温度差T1で除して得られる値が、0.70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。
(温度差T1の測定)
示差走査熱量測定により、前記第1熱融着性樹脂層の融解ピーク温度の補外融解開始温度と補外融解終了温度との温度差T1を測定する。
(温度差T2の測定)
温度85℃の環境において、前記第1熱融着性樹脂層を、6フッ化リン酸リチウムの濃度が1mol/lであり、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとジメチルカーボネートの容積比が1:1:1の溶液である電解液中で72時間静置した後、乾燥させる。示差走査熱量測定により、乾燥後の前記第1熱融着性樹脂層の融解ピーク温度の補外融解開始温度と補外融解終了温度との温度差T2を測定する。 - 下記の方法により、前記第1熱融着性樹脂層の温度差T1と温度差T2を測定し、前記温度差T2を前記温度差T1で除して得られる値が、0.70以上である、請求項6~12のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
(温度差T1の測定)
示差走査熱量測定により、前記第1熱融着性樹脂層の融解ピーク温度の補外融解開始温度と補外融解終了温度との温度差T1を測定する。
(温度差T2の測定)
温度85℃の環境において、前記第1熱融着性樹脂層を、6フッ化リン酸リチウムの濃度が1mol/lであり、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとジメチルカーボネートの容積比が1:1:1の溶液である電解液中で72時間静置した後、乾燥させる。示差走査熱量測定により、乾燥後の前記第1熱融着性樹脂層の融解ピーク温度の補外融解開始温度と補外融解終了温度との温度差T2を測定する。 - 前記第1熱融着性樹脂層の表面に滑剤が存在している、請求項6~14のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。
- 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、単層又は複層により構成されており、
前記熱融着性樹脂層を構成している樹脂は、ポリオレフィン骨格を有しており、
前記熱融着性樹脂層は、前記積層体の積層方向における断面から、押し込み荷重100μNで測定されるナノインデンテーション法による硬さが、100MPa以上である層を少なくとも1層備える、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1~15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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