JP7319818B2 - Exterior material for power storage device and power storage device - Google Patents
Exterior material for power storage device and power storage device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7319818B2 JP7319818B2 JP2019084879A JP2019084879A JP7319818B2 JP 7319818 B2 JP7319818 B2 JP 7319818B2 JP 2019084879 A JP2019084879 A JP 2019084879A JP 2019084879 A JP2019084879 A JP 2019084879A JP 7319818 B2 JP7319818 B2 JP 7319818B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage device
- heat
- resin layer
- exterior material
- 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
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
本発明は、スマートフォン、タブレット、デジタルカメラ等の携帯機器に使用される電池やコンデンサ、ハイブリッド自動車、電気自動車、風力発電、太陽光発電、夜間電気の蓄電用に使用される電池やコンデンサ等の蓄電デバイス用の外装材および該外装材で外装された蓄電デバイスに関する。 The present invention relates to batteries and capacitors used in mobile devices such as smartphones, tablets, and digital cameras, hybrid vehicles, electric vehicles, wind power generation, solar power generation, and power storage such as batteries and capacitors used for storing nighttime electricity. The present invention relates to an exterior material for a device and an electric storage device exteriorized with the exterior material.
リチウムイオン2次電池は、例えばノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話等の電源として広く用いられている。このリチウムイオン2次電池としては、電池本体部(正極、負極及び電解質を含む本体部)の周囲を外装材で包囲した構成のものが用いられている。このような外装材としては、例えば、延伸ポリアミド系樹脂からなる外側層、アルミニウム箔等からなる金属箔層、熱融着性樹脂からなる内側層がこの順に積層された構成のものが公知である(特許文献1参照)。 Lithium ion secondary batteries are widely used as power sources for, for example, notebook computers, video cameras, mobile phones, and the like. As this lithium ion secondary battery, one having a configuration in which a battery main body (a main body including a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte) is surrounded by an exterior material is used. As such an exterior material, for example, one having a configuration in which an outer layer made of a stretched polyamide resin, a metal foil layer made of an aluminum foil or the like, and an inner layer made of a heat-fusible resin are laminated in this order is known. (See Patent Document 1).
そして、電池は、電池本体部が一対の外装材で挟み込まれて前記一対の外装材の相互の内側層の周縁部同士が熱融着接合(ヒートシール)されることによって封止されて構成されている。 The battery is constructed by sandwiching the battery main body between a pair of exterior materials and sealing the peripheral edges of the inner layers of the pair of exterior materials by heat sealing. ing.
ところで、このようなラミネートタイプの電池は、回路内や、装置内の空間部に収容されるが、収容されているだけであり電池が固定されていないため、電池を収容している装置の使用時等に電池が動いて、回路や電池自体が破損する恐れがある。 By the way, such a laminate-type battery is housed in a circuit or in a space inside a device, but since the battery is only housed and the battery is not fixed, it is difficult to use the device housing the battery. There is a risk that the battery will sometimes move and damage the circuit or the battery itself.
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、デバイス本体部を外装材で外装してなる蓄電デバイスを筐体等に固定することを可能ならしめる蓄電デバイス用外装材及び蓄電デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above technical background, and provides an exterior material for an electrical storage device and an electrical storage device that enables an electrical storage device having a device main body covered with an exterior material to be fixed to a housing or the like. The purpose is to provide a device.
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
[1]外側層としての耐熱性樹脂層と、内側層としての熱融着性樹脂層と、これら両層間に配置された金属箔層と、を含む蓄電デバイス用外装材であって、
前記耐熱性樹脂層の外面の少なくとも一部に熱接着性樹脂層が積層されていることを特徴とする蓄電デバイス用外装材。
[1] An exterior material for an electric storage device, comprising a heat-resistant resin layer as an outer layer, a heat-fusible resin layer as an inner layer, and a metal foil layer disposed between these layers,
An exterior material for an electric storage device, wherein a heat-adhesive resin layer is laminated on at least a part of the outer surface of the heat-resistant resin layer.
[2]前記熱接着性樹脂層を構成する熱接着性樹脂は、主剤と、硬化剤としてのブロックイソシネートと、を含有する2液硬化型熱接着性樹脂である前項1に記載の蓄電デバイス用外装材。
[2] The electricity storage according to the preceding
[3]前記2液硬化型熱接着性樹脂は、解離触媒を含有する前項2に記載の蓄電デバイス用外装材。
[3] The exterior material for an electricity storage device according to the
[4]前記主剤は、水酸基を有する樹脂である前項2または3に記載の蓄電デバイス用外装材。
[4] The exterior material for an electricity storage device according to the
[5]前記ブロックイソシネートのブロック剤は、220℃より低い温度で80%以上が解離するものである前項2~4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装材。 [5] The exterior material for an electric storage device according to any one of [2] to [4] above, wherein 80% or more of the blocked isocyanate blocking agent dissociates at a temperature lower than 220°C.
[6]前項1~5のいずれか1項に記載の外装材の成形体からなる蓄電デバイス用外装ケース。 [6] An exterior case for an electricity storage device, comprising a molding of the exterior material according to any one of 1 to 5 above.
[7]蓄電デバイス本体部と、
前項1~5のいずれか1項に記載の外装材及び/又は前項6に記載の外装ケースからなる外装部材と、を備え、
前記蓄電デバイス本体部が、前記外装部材で外装されていることを特徴とする蓄電デバイス。
[7] an electricity storage device main body;
An exterior member comprising the exterior material according to any one of the preceding
An electricity storage device, wherein the electricity storage device main body is covered with the exterior member.
[1]の発明では、耐熱性樹脂層の外面の少なくとも一部に熱接着性樹脂層が積層された構成であるから、熱接着性樹脂層により蓄電デバイスを筐体、回路、装置等に接着し、蓄電デバイスを筐体、回路、装置等に固定することができるため、使用時等に電池が筐体内で動くことがなくて、電池や回路等の破損を防止できる。 In the invention [1], since the heat-adhesive resin layer is laminated on at least a part of the outer surface of the heat-resistant resin layer, the heat-adhesive resin layer adheres the electricity storage device to the housing, circuit, device, or the like. However, since the power storage device can be fixed to a housing, a circuit, a device, or the like, the battery does not move within the housing during use, etc., and damage to the battery, the circuit, and the like can be prevented.
[2]の発明では、熱接着性樹脂層の接着力を向上できる。 In the invention [2], the adhesive strength of the thermoadhesive resin layer can be improved.
[3]の発明では、熱接着性樹脂層の熱接着の際の反応性を向上させることができて、接着力を向上できる。 In the invention [3], the reactivity of the thermoadhesive resin layer during thermal adhesion can be improved, and the adhesive force can be improved.
[4]の発明では、熱接着性樹脂層の接着力をさらに向上できる。 In the invention [4], the adhesive strength of the thermoadhesive resin layer can be further improved.
[5]の発明では、外装材の耐熱性樹脂層(外側層)に悪影響を及ぼすことなく、蓄電デバイスを筐体等に固定できる。 In the invention [5], the electric storage device can be fixed to the housing or the like without adversely affecting the heat-resistant resin layer (outer layer) of the exterior material.
[6]の発明では、外装ケースの耐熱性樹脂層の外面の少なくとも一部に熱接着性樹脂層が積層された構成であるから、熱接着性樹脂層により蓄電デバイスを筐体、回路、装置等に接着し、蓄電デバイスを筐体、回路、装置等に固定することができるため、使用時等に電池が筐体内で動くことがなく、電池や回路等の破損を防止できる。 In the invention [6], since the heat-adhesive resin layer is laminated on at least a part of the outer surface of the heat-resistant resin layer of the exterior case, the heat-adhesive resin layer forms the power storage device into a housing, a circuit, and an apparatus. Since the power storage device can be fixed to a housing, a circuit, a device, etc., the battery does not move within the housing during use, etc., and damage to the battery, the circuit, etc. can be prevented.
[7]の発明では、外装材及び/又は外装ケースの耐熱性樹脂層の外面の少なくとも一部に熱接着性樹脂層が積層された構成であるから、熱接着性樹脂層により蓄電デバイスを筐体、回路、装置等に接着し、蓄電デバイスを筐体、回路、装置等に固定することができるため、使用時等に電池が筐体内で動くことがなく、電池や回路等の破損を防止することができる。 In the invention [7], the heat-adhesive resin layer is laminated on at least a part of the outer surface of the heat-resistant resin layer of the exterior material and/or the exterior case. Since it can be adhered to a body, circuit, device, etc., and the storage device can be fixed to the housing, circuit, device, etc., the battery does not move inside the housing during use, etc., preventing damage to the battery, circuit, etc. can do.
本発明に係る蓄電デバイス用外装材1の一実施形態を図1に示す。この外装材1は、リチウムイオン2次電池等の電池用外装材として用いられるものである。前記外装材1は、成形を施されることなくそのまま外装材1として使用されてもよいし(図3参照)、例えば、深絞り成形、張り出し成形等の成形に供されて成形ケース10として使用されてもよい(図3参照)。
FIG. 1 shows an embodiment of an
前記蓄電デバイス用外装材1は、金属箔層4の一方の面(上面)に外側接着剤層(第1接着剤層)5を介して耐熱性樹脂層(外側層)2が積層一体化されると共に、前記金属箔層4の他方の面(下面)に内側接着剤層(第2接着剤層)6を介して熱融着性樹脂層(内側層)3が積層一体化され、前記耐熱性樹脂層(外側層)2の外面の少なくとも一部に熱接着性樹脂層8が積層された構成である(図1参照)。
The power storage device
本発明において、前記外側層2は、耐熱性樹脂層で形成されている。前記耐熱性樹脂層2を構成する耐熱性樹脂としては、外装材1をヒートシールする際のヒートシール温度で溶融しない耐熱性樹脂を用いる。前記耐熱性樹脂としては、熱融着性樹脂層3を構成する熱融着性樹脂の融点より10℃以上高い融点を有する耐熱性樹脂を用いるのが好ましく、熱融着性樹脂の融点より20℃以上高い融点を有する耐熱性樹脂を用いるのが特に好ましい。
In the present invention, the
前記耐熱性樹脂層(外側層)2は、外装材1として良好な成形性を確保する役割を主に担う部材である、即ち成形時のアルミニウム箔のネッキングによる破断を防止する役割を主に担うものである。
The heat-resistant resin layer (outer layer) 2 is a member that mainly plays the role of ensuring good moldability as the
前記耐熱性樹脂層(外側層)2としては、特に限定されるものではないが、例えば、延伸ナイロンフィルム等の延伸ポリアミドフィルム、延伸ポリエステルフィルム等が挙げられる。中でも、前記耐熱性樹脂層2としては、二軸延伸ナイロンフィルム等の二軸延伸ポリアミドフィルム、二軸延伸ポリブチレンテレフタレート(PBT)フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム又は二軸延伸ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムであって、いずれも熱水収縮率が1.5%~12%であるものを用いるのが特に好ましい。また、前記耐熱性樹脂層2としては、同時2軸延伸法により延伸された耐熱性樹脂2軸延伸フィルムを用いるのが好ましい。前記ナイロンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、6ナイロン、6,6ナイロン、MXDナイロン等が挙げられる。なお、前記耐熱性樹脂フィルム層2は、単層(単一の延伸フィルム)で形成されていても良いし、或いは、例えば延伸ポリエステルフィルム/延伸ポリアミドフィルムからなる複層(延伸PETフィルム/延伸ナイロンフィルムからなる複層等)で形成されていても良い。
Examples of the heat-resistant resin layer (outer layer) 2 include, but are not limited to, a stretched polyamide film such as a stretched nylon film, and a stretched polyester film. Among them, the heat-
前記耐熱性樹脂層2の厚さは、5μm~50μmであるのが好ましい。上記好適下限値以上に設定することで外装材として十分な強度を確保できると共に、上記好適上限値以下に設定することで張り出し成形時や絞り成形時の応力を小さくできて成形性を向上させることができる。
The thickness of the heat-
前記耐熱性樹脂層2は、樹脂フィルムにより形成されたものであってもよいし、樹脂が塗布されることにより形成された樹脂コート層であってもよい。前記樹脂コート層を形成する樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
The heat-
前記第2接着剤層5としては、特に限定されるものではないが、例えば、2液硬化型接着剤(ウレタン系接着剤等)、光硬化型接着剤等が挙げられる。前記第2接着剤層(外側接着剤層)5の厚さは、1μm~3μmであるのが好ましい。 Examples of the second adhesive layer 5 include, but are not limited to, a two-liquid curing adhesive (such as a urethane-based adhesive) and a photocurable adhesive. The thickness of the second adhesive layer (outer adhesive layer) 5 is preferably 1 μm to 3 μm.
本発明において、前記金属箔層4は、外装材1に酸素や水分の侵入を阻止するガスバリア性を付与する役割を担うものである。前記金属箔層4としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム箔、銅箔、SUS箔、ニッケル箔、チタン箔等が挙げられ、アルミニウム箔が一般的に用いられる。その他、クラッド箔、金属メッキ箔を用いてもよい。前記金属箔層4の厚さは、20μm~100μmであるのが好ましい。20μm以上であることで金属箔を製造する際の圧延時のピンホール発生を防止できると共に、100μm以下であることで張り出し成形、絞り成形等の成形時の応力を小さくできて成形性を向上させることができる。
In the present invention, the metal foil layer 4 plays a role of imparting a gas barrier property to the
前記金属箔層4は、少なくとも内側の面(内側接着剤層6側の面)に、化成処理が施されているのが好ましい。このような化成処理が施されていることで内容物(電池の電解液等)による金属箔表面の腐食を十分に防止できる。例えば次のような処理をすることによって金属箔に化成処理を施す。即ち、例えば、脱脂処理を行った金属箔の表面に、
1)リン酸と、
クロム酸と、
フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含む混合物の水溶液
2)リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂と、
クロム酸及びクロム(III)塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含む混合物の水溶液
3)リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂と、
クロム酸及びクロム(III)塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、
フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含む混合物の水溶液
上記1)~3)のうちのいずれかの水溶液を塗工した後、乾燥することにより、化成処理を施す。
Preferably, at least the inner surface of the metal foil layer 4 (the surface on the inner adhesive layer 6 side) is subjected to a chemical conversion treatment. Such chemical conversion treatment can sufficiently prevent the corrosion of the metal foil surface due to the contents (electrolyte solution of the battery, etc.). For example, the metal foil is chemically treated by the following treatment. That is, for example, on the surface of a metal foil that has been degreased,
1) phosphoric acid;
chromic acid;
2) an aqueous solution of a mixture containing at least one compound selected from the group consisting of metal salts of fluoride and non-metal salts of fluoride;
at least one resin selected from the group consisting of acrylic resins, chitosan derivative resins and phenolic resins;
3) an aqueous solution of a mixture containing at least one compound selected from the group consisting of chromic acid and chromium (III) salts;
at least one resin selected from the group consisting of acrylic resins, chitosan derivative resins and phenolic resins;
at least one compound selected from the group consisting of chromic acid and chromium (III) salts;
An aqueous solution of a mixture containing at least one compound selected from the group consisting of a metal salt of fluoride and a non-metallic salt of fluoride After applying any of the aqueous solutions of 1) to 3) above, dry By doing so, chemical conversion treatment is performed.
前記化成皮膜は、クロム付着量(片面当たり)として0.1mg/m2~50mg/m2が好ましく、特に2mg/m2~20mg/m2が好ましい。 The chemical conversion film preferably has a chromium adhesion amount (per side) of 0.1 mg/m 2 to 50 mg/m 2 , particularly preferably 2 mg/m 2 to 20 mg/m 2 .
前記熱融着性樹脂層(内側層)3は、リチウムイオン二次電池等で用いられる腐食性の強い電解液等に対しても優れた耐薬品性を具備させるとともに、外装材にヒートシール性を付与する役割を担うものである。 The heat-sealable resin layer (inner layer) 3 provides excellent chemical resistance against highly corrosive electrolyte solutions used in lithium-ion secondary batteries and the like, and heat-sealing properties of the exterior material. It plays the role of giving
前記熱融着性樹脂層3を構成する樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー、エチレンアクリル酸エチル(EEA)、エチレンアクリル酸メチル(EAA)、エチレンメタクリル酸メチル樹脂(EMMA)、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン等が挙げられる。
The resin constituting the heat-
前記熱融着性樹脂層3の厚さは、15μm~100μmに設定されるのが好ましい。15μm以上とすることで十分なヒートシール強度を確保できるとともに、100μm以下に設定することで薄膜化、軽量化に資する。中でも、前記熱融着性樹脂層3の厚さは、10μm~80μmに設定されるのがより好ましい。前記熱融着性樹脂層3は、熱融着性樹脂未延伸フィルム層で形成されているのが好ましく、前記熱融着性樹脂層3は、単層であっても良いし、複層であっても良い。
The thickness of the heat-
前記第1接着剤層6としては、特に限定されるものではないが、例えば、熱硬化型アクリル接着剤、熱硬化型酸変性ポリプロピレン接着剤、熱硬化型ポリウレタン接着剤等が挙げられる。前記第1接着剤層(内側接着剤層)6の厚さは、1μm~5μmであるのが好ましい。 Examples of the first adhesive layer 6 include, but are not limited to, a thermosetting acrylic adhesive, a thermosetting acid-modified polypropylene adhesive, a thermosetting polyurethane adhesive, and the like. The thickness of the first adhesive layer (inner adhesive layer) 6 is preferably 1 μm to 5 μm.
本発明において、前記熱接着性樹脂層8は、加熱することにより接着性を発現する樹脂である。熱融着性樹脂の融点を「T1」とし、熱接着性樹脂の融点を「T2」としたとき、T1≦T2の関係が成立するのが好ましい。
In the present invention, the
前記熱接着性樹脂層8を構成する熱接着性樹脂としては、特に限定されるものではないが、主剤と、硬化剤としてのブロックイソシネートと、を含有する2液硬化型熱接着性樹脂を用いるのが好ましい。例えば、主剤と、ブロックイソシネートと、解離触媒と、溶媒と、を含む液をグラビアロール法等の方法により前記耐熱性樹脂層2の表面(外面)に塗布し乾燥することにより、熱接着性樹脂層8を形成する。前記熱接着性樹脂層8の形成量(固形分)は、1g/m2~10g/m2に設定するのが好ましい。
The thermoadhesive resin constituting the
前記主剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、カルボン酸変性オレフィン樹脂、無水カルボン酸変性オレフィン樹脂、ポリオール(トリメチロールプロパン、メチルペンタジオール等)、ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂、アクリル系樹脂、ペンタエリスリトール、ビスフェノール、アリトール、ダルシトール、イノシトール、ジペンタエリスリトール、ポリエステルポリオールなどが挙げられる。 Examples of the main agent include, but are not limited to, carboxylic acid-modified olefin resins, carboxylic anhydride-modified olefin resins, polyols (trimethylolpropane, methylpentadiol, etc.), polyvinyl alcohol (PVA)-based resins, acrylic resins, system resin, pentaerythritol, bisphenol, allitol, dulcitol, inositol, dipentaerythritol, polyester polyol, and the like.
前記ブロックイソシネートは、反応性の高いイソシアネート基をブロック剤でマスキングすることにより、イソシアネート基を安定化させている化合物であり、加熱処理によってブロック剤が解離してイソシアネート基が再生することにより、活性水素等を有する化合物に対して高い反応性を示すものである。 The blocked isocyanate is a compound that stabilizes the isocyanate group by masking the highly reactive isocyanate group with a blocking agent. , and exhibits high reactivity with compounds having active hydrogen.
前記ブロックイソシネートとしては、特に限定されるものではないが、例えば、イソシアネート化合物の末端のイソシアネート基にブロック剤をマスキングさせた化合物等が挙げられる。前記イソシアネート化合物としては、有機ジイソシアネート、ポリメリックタイプのポリイソシアネート、有機ジイソシアネートと活性水素基含有化合物を反応させたイソシアネート基末端ポリマー、イソシアヌレート変性体等が挙げられる。 Examples of the blocked isocyanate include, but are not particularly limited to, a compound obtained by masking a terminal isocyanate group of an isocyanate compound with a blocking agent. Examples of the isocyanate compound include organic diisocyanate, polymeric type polyisocyanate, isocyanate group-terminated polymer obtained by reacting organic diisocyanate with an active hydrogen group-containing compound, and modified isocyanurate.
前記ブロック剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、水酸基末端ポリエステル樹脂、炭酸水素アンモニウム、アルコール類、フェノール類、εカプロラクタム、芳香族アミン、オキシム、MEKO(メチルエチルケトオキシム)等が挙げられる。前記ブロックイソシネートのブロック剤は、220℃より低い温度で80%以上が解離するものであるのが好ましく、この場合には外装材の耐熱性樹脂層(外側層)2に悪影響を及ぼすことなく蓄電デバイスを筐体等に固定できる。 Examples of the blocking agent include, but are not limited to, hydroxyl-terminated polyester resins, ammonium hydrogencarbonate, alcohols, phenols, ε-caprolactam, aromatic amines, oximes, MEKO (methyl ethyl ketoxime), and the like. . It is preferable that 80% or more of the blocking agent of the blocked isocyanate dissociate at a temperature lower than 220°C. The power storage device can be fixed to the housing or the like without the need.
前記解離触媒を添加するのが好ましく、これにより熱接着性樹脂の反応性を向上させることができる。前記解離触媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、ジオクチルチンジラウレート、ジブチルチンジラウレート等が挙げられる。 It is preferable to add the dissociation catalyst, which can improve the reactivity of the thermoadhesive resin. Examples of the dissociation catalyst include, but are not limited to, dioctyltin dilaurate, dibutyltin dilaurate, and the like.
前記溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、トルエン、メチルシクロヘキサン、酢酸ブチル等が挙げられる。 Examples of the solvent include, but are not limited to, toluene, methylcyclohexane, and butyl acetate.
前記熱接着性樹脂には、ブロッキング防止剤、ワックス、スリップ剤(滑剤)等の添加剤を添加してもよい。 Additives such as anti-blocking agents, waxes, and slip agents (lubricants) may be added to the thermoadhesive resin.
前記熱接着性樹脂層8は、外装材における耐熱性樹脂層2の外面の全体に形成するのが好ましいが、特にこのような形態に限定されるものではなく、例えば、蓄電デバイスの筐体等への接着固定を可能にできる一部分であってもよい。
The heat-
本発明の蓄電デバイス用外装材1を成形(深絞り成形、張り出し成形等)することにより、外装ケース(電池ケース等)14を得ることができる(図2、3参照)。なお、本発明の外装材1は、成形に供されずにそのまま使用することもできる(図2、3参照)。
An exterior case (battery case, etc.) 14 can be obtained by molding (deep drawing, stretch molding, etc.) the
図1の蓄電デバイス用外装材1を用いて構成された蓄電デバイス30の一実施形態を図2に示す。この蓄電デバイス30は、リチウムイオン2次電池である。本実施形態では、図2、3に示すように、外装材1を成形して得られた外装ケース14と、平面状の外装材1とにより外装部材15が構成されている。しかして、本発明の外装材1を成形して得られた外装ケース14の収容凹部内に、略直方体形状の蓄電デバイス本体部(電気化学素子等)31が配置され、該蓄電デバイス本体部31の上に、本発明の外装材1が成形されることなくその熱接着性樹脂層8側を外方(上側)にして配置され、該平面状外装材1の熱融着性樹脂層3の周縁部と、前記外装ケース14のフランジ部(封止用周縁部)29の熱融着性樹脂層3とがヒートシールによりシール接合されて封止されることによって、本発明の蓄電デバイス30が構成されている(図2、3参照)。なお、前記外装ケース14の収容凹部の底壁の外側の表面は、熱接着性樹脂層8になっている(図3参照)。
FIG. 2 shows an embodiment of an
しかして、蓄電デバイス30を形成した後、これを略直方体形状の筐体25内に入れ、加熱を行うことによって熱接着性樹脂層8のブロックイソシネートのブロック剤を解離せしめ、イソシアネート基が再生することにより反応が生じて熱接着性樹脂層8が筐体25の内面に接着する。この蓄電デバイス30では、熱接着性樹脂層8により蓄電デバイス30を筐体25の内面に接着し、蓄電デバイス30を筐体25に固定することができるため(図2参照)、蓄電デバイス30に外圧(振動や衝撃等)が加わっても蓄電デバイス30が筐体内等で動くことがなくなり、蓄電デバイスや回路等の破損を防止できる。なお、図2では、上下両側に熱接着性樹脂層8が設けられているが、いずれか一方側のみに熱接着性樹脂層8を設けた構成であってもよい。
Thus, after the
図2において、39は、前記外装材1の周縁部と、前記外装ケース14のフランジ部(封止用周縁部)29とが接合(溶着)されたヒートシール部である。なお、前記蓄電デバイス30において、蓄電デバイス本体部31に接続されたタブリードの先端部が、外装部材15の外部に導出されているが、図示は省略している。
In FIG. 2,
前記蓄電デバイス本体部31としては、特に限定されるものではないが、例えば、電池本体部、キャパシタ本体部、コンデンサ本体部等が挙げられる。
The electricity storage device
なお、上記実施形態では、外装部材15が、外装材1を成形して得られた外装ケース14と、平面状の外装材1と、からなる構成であったが(図2、3参照)、特にこのような組み合わせに限定されるものではなく、例えば、外装部材15が、一対の平面状の外装材1からなる構成であってもよいし、或いは、一対の外装ケース14からなる構成であってもよい。
In the above embodiment, the
次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。 Next, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not particularly limited to these examples.
<実施例1>
厚さ35μmのアルミニウム箔4の両面に、リン酸、ポリアクリル酸(アクリル系樹脂)、クロム(III)塩化合物、水、アルコールからなる化成処理液を塗布した後、180℃で乾燥を行って、化成皮膜を形成した。この化成皮膜のクロム付着量は片面当たり10mg/m2であった。
<Example 1>
After applying a chemical conversion treatment liquid consisting of phosphoric acid, polyacrylic acid (acrylic resin), chromium (III) salt compound, water, and alcohol to both sides of an aluminum foil 4 having a thickness of 35 μm, it is dried at 180° C. , formed a chemical conversion film. The amount of chromium deposited on this chemical conversion film was 10 mg/m 2 per side.
次に、前記化成処理済みアルミニウム箔4の一方の面に、2液硬化型のウレタン系接着剤(厚さ2μm)5を介して厚さ15μmの二軸延伸ナイロンフィルム(外側層)2をドライラミネートした(貼り合わせた)。 Next, a 15 μm thick biaxially oriented nylon film (outer layer) 2 is dried on one side of the chemically treated aluminum foil 4 via a two-component curable urethane adhesive (2 μm thick) 5. Laminated (pasted together).
次に、前記ドライラミネート後のアルミニウム箔4の他方の面に、2液硬化型オレフィン系接着剤(厚さ2μm)6を介して厚さ30μmの無延伸ポリプロピレンフィルム(内側層)3を貼り合わせた後、ゴムニップロールと、100℃に加熱されたラミネートロールとの間に挟み込んで圧着した。 Next, a non-stretched polypropylene film (inner layer) 3 with a thickness of 30 μm is attached to the other surface of the aluminum foil 4 after the dry lamination via a two-component curing type olefin adhesive (thickness of 2 μm) 6. After that, it was pressed between a rubber nip roll and a laminate roll heated to 100°C.
次に、二軸延伸ナイロンフィルム(外側層)2の表面(外面)に、トリメチロールエタン20質量部、ブロックイソシアネート5質量部、エルカ酸アミド(滑剤)0.1質量部、ポリエチレンワックス(ワックス)0.4質量部、シリカ(ブロッキング防止剤)0.5質量部、トルエン40質量部、メチルシクロヘキサン34質量部を配合してなる熱接着性樹脂を2g/m2塗布した後、110℃の乾燥炉内で60秒間乾燥を行った。 Next, 20 parts by mass of trimethylolethane, 5 parts by mass of blocked isocyanate, 0.1 part by mass of erucic acid amide (lubricant), and polyethylene wax (wax) were added to the surface (outer surface) of the biaxially oriented nylon film (outer layer) 2. After applying 2 g/m 2 of a thermal adhesive resin containing 0.4 parts by mass, 0.5 parts by mass of silica (antiblocking agent), 40 parts by mass of toluene, and 34 parts by mass of methylcyclohexane, it is dried at 110°C. Drying was performed in an oven for 60 seconds.
前記熱接着性樹脂塗布面に粘着性がないことを確認した後、40℃環境下で20日間ヒートエージング処理を行うことによって、図1に示す蓄電デバイス用外装材1を得た。
After confirming that the heat-adhesive resin-applied surface had no stickiness, heat aging treatment was performed for 20 days in an environment of 40° C. to obtain the power storage
なお、上記ブロックイソシネートの内容物は、
・ヘキサメチレンジイソシアネート
・ブロック剤:εカプロラクタム
・解離触媒:ジブチルチンジラウレート
・溶媒:酢酸ブチル
である。
In addition, the content of the above-mentioned blocked isocyanate is
• Hexamethylene diisocyanate • Blocking agent: ε-caprolactam • Dissociation catalyst: dibutyltin dilaurate • Solvent: butyl acetate.
上記のようにして得られた蓄電デバイス用外装材について下記方法により接着固定性の評価を行った。 Adhesive fixability of the electrical storage device exterior material obtained as described above was evaluated by the following method.
<模擬電池の作成>
各蓄電デバイス用外装材から成形用基片(80mm×160mm)を切り出し、この成形用基片を深絞り成形金型、トリミング金型を用いて成形等を行って、幅40mm×長さ120mmの外装用成形品(成形凹部:短辺30mm×長辺55mm×深さ4mm)を得た(図4参照)。この外装用成形品の平面状の部分(図4で右半分)の下面に熱接着性樹脂層8が形成され、前記成形凹部の底壁の下面にも熱接着性樹脂層8が形成されている(図4参照)。次に、ポリエチレン製の樹脂ブロックの表面を厚さ20μmのアルミニウム箔で被覆してなる模擬ベアセル(幅29mm×長さ50mm×厚さ4mm)を前記成形凹部内に収容した後、外装用成形品をその長さ方向の中心位置で谷折りすることによって平面状の部分を成形凹部の上面に重ね合わせた後、重ね合わされた三方の周縁フランジ部(幅5mm)を加熱してヒートシールして(熱融着性樹脂層3同士を融着させて封止して)模擬電池30Aを得た。なお、ヒートシールは、表面をテフロン(登録商標)フィルムで保護したヒートシールバーを用いて行った。
<Creating a simulated battery>
A molding base piece (80 mm × 160 mm) is cut out from each electric storage device exterior material, and this molding base piece is molded using a deep drawing mold and a trimming mold to obtain a width of 40 mm × length of 120 mm. An exterior molding (molding recess:
次に、厚さ1mmのアルミニウム板の上に上記模擬電池30Aを載置した状態で、190℃に熱したヒーターの上に180秒間載置した後、取り出して常温で10分間静置した。次いで上下反転させてアルミニウム板をつかんで持ち上げたところ、模擬電池30Aは落下しなかった(模擬電池はアルミニウム板に固定されていた)。このように190℃×180秒間の熱処理を行うことによりブロック剤を解離せしめて外装材の熱接着性樹脂層をアルミニウム板に接着させて、模擬電池をアルミニウム板(「筐体等」に相当する)に固定させることができた。 Next, the simulated battery 30A placed on an aluminum plate with a thickness of 1 mm was placed on a heater heated to 190° C. for 180 seconds, then taken out and allowed to stand at room temperature for 10 minutes. Then, when it was turned upside down and the aluminum plate was grabbed and lifted, the mock battery 30A did not drop (the mock battery was fixed to the aluminum plate). By performing heat treatment at 190° C. for 180 seconds in this way, the blocking agent is dissociated and the heat-adhesive resin layer of the exterior material is adhered to the aluminum plate, so that the simulated battery is made of the aluminum plate (corresponding to the “casing, etc.”). ) could be fixed.
本発明に係る蓄電デバイス用外装材は、具体例として、例えば、
・リチウム2次電池(リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等)などの蓄電デバイス
・リチウムイオンキャパシタ
・電気2重層コンデンサ
等の各種蓄電デバイスの外装材として用いられる。また、本発明に係る蓄電デバイスは、上記例示した蓄電デバイスの他、全固体電池も含む。
Specific examples of the exterior material for an electricity storage device according to the present invention include, for example,
・It is used as an exterior material for various storage devices such as storage devices such as lithium secondary batteries (lithium ion batteries, lithium polymer batteries, etc.), lithium ion capacitors, and electric double layer capacitors. Further, the power storage device according to the present invention includes all-solid-state batteries in addition to the power storage devices exemplified above.
1…蓄電デバイス用外装材
2…耐熱性樹脂層(外側層)
3…熱融着性樹脂層(内側層)
4…金属箔層
8…熱接着性樹脂層
15…外装部材
30…蓄電デバイス
31…蓄電デバイス本体部
1... Exterior material for
3... Heat-fusible resin layer (inner layer)
4...
Claims (5)
前記耐熱性樹脂層の外面の少なくとも一部に熱接着性樹脂層が積層され、
前記熱接着性樹脂層を構成する熱接着性樹脂は、主剤と、硬化剤としてのブロックイソシネートと、を含有する2液硬化型熱接着性樹脂であり、
前記ブロックイソシネートのブロック剤は、220℃より低い温度で80%以上が解離するものであることを特徴とする蓄電デバイス用外装材。 An exterior material for a power storage device, comprising a heat-resistant resin layer as an outer layer, a heat-sealable resin layer as an inner layer, and a metal foil layer disposed between these layers,
A thermoadhesive resin layer is laminated on at least part of the outer surface of the heat-resistant resin layer ,
The thermoadhesive resin constituting the thermoadhesive resin layer is a two-liquid curable thermoadhesive resin containing a main agent and a block isocyanate as a curing agent,
80% or more of the blocking agent of the blocked isocyanate dissociates at a temperature lower than 220°C .
請求項1~3のいずれか1項に記載の外装材及び/又は請求項4に記載の外装ケースからなる外装部材と、を備え、
前記蓄電デバイス本体部が、前記外装部材で外装された蓄電デバイスであって、
該蓄電デバイスは、前記熱接着性樹脂層を介して筐体に接着されていることを特徴とする蓄電デバイス。 an electricity storage device main body;
An exterior member comprising the exterior material according to any one of claims 1 to 3 and / or the exterior case according to claim 4 ,
The electricity storage device main body is an electricity storage device that is covered with the exterior member,
An electricity storage device, wherein the electricity storage device is adhered to a housing through the heat-adhesive resin layer .
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019084879A JP7319818B2 (en) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | Exterior material for power storage device and power storage device |
CN202020495575.6U CN212625804U (en) | 2019-04-26 | 2020-04-07 | Outer packaging material for electricity storage device, outer packaging case, and electricity storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019084879A JP7319818B2 (en) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | Exterior material for power storage device and power storage device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020181747A JP2020181747A (en) | 2020-11-05 |
JP7319818B2 true JP7319818B2 (en) | 2023-08-02 |
Family
ID=73024813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019084879A Active JP7319818B2 (en) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | Exterior material for power storage device and power storage device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7319818B2 (en) |
CN (1) | CN212625804U (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002187233A (en) | 2000-10-13 | 2002-07-02 | Showa Denko Kk | Packing material for electronic parts |
JP2003157810A (en) | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Tdk Corp | Battery |
JP2004047263A (en) | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Nissan Motor Co Ltd | Thin battery and battery pack |
JP2006310039A (en) | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Dainippon Printing Co Ltd | Envelope structure of battery |
JP2015069959A (en) | 2013-10-01 | 2015-04-13 | 株式会社デンソー | Battery pack |
JP2018107062A (en) | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Exterior material for power storage device, outer case for power storage device, and power storage device |
-
2019
- 2019-04-26 JP JP2019084879A patent/JP7319818B2/en active Active
-
2020
- 2020-04-07 CN CN202020495575.6U patent/CN212625804U/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002187233A (en) | 2000-10-13 | 2002-07-02 | Showa Denko Kk | Packing material for electronic parts |
JP2003157810A (en) | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Tdk Corp | Battery |
JP2004047263A (en) | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Nissan Motor Co Ltd | Thin battery and battery pack |
JP2006310039A (en) | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Dainippon Printing Co Ltd | Envelope structure of battery |
JP2015069959A (en) | 2013-10-01 | 2015-04-13 | 株式会社デンソー | Battery pack |
JP2018107062A (en) | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 昭和電工パッケージング株式会社 | Exterior material for power storage device, outer case for power storage device, and power storage device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020181747A (en) | 2020-11-05 |
CN212625804U (en) | 2021-02-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106328834B (en) | Outer packaging material for electricity storage device and electricity storage device | |
JP6969892B2 (en) | Exterior materials for power storage devices and power storage devices | |
JP6862084B2 (en) | Packaging materials, cases and power storage devices | |
JP2008251342A (en) | Lithium ion battery and battery pack having the same | |
CN111032342A (en) | Molding packaging material, outer packaging case for electricity storage device, and electricity storage device | |
CN107204406B (en) | Outer packaging material for electricity storage device and electricity storage device | |
JP5423825B2 (en) | Lithium battery exterior | |
CN105742714B (en) | Method for manufacturing battery | |
EP3817081A1 (en) | Outer packaging material for electricity storage devices and electricity storage device using same | |
JP6738164B2 (en) | Exterior material for power storage device and power storage device | |
CN117096510A (en) | Outer packaging material for power storage device, and power storage device | |
CN107305930B (en) | Outer packaging material for electricity storage device and electricity storage device | |
CN112186271A (en) | Packaging process of polymer flexible package battery cell | |
KR20070112488A (en) | Laminate sheet for battery case and lithium secondary battery employed with the same | |
JP7319818B2 (en) | Exterior material for power storage device and power storage device | |
JP5194922B2 (en) | Packaging materials for electrochemical cells | |
KR101833913B1 (en) | Slot Die Coater for Manufacturing Aluminium Pouch Film | |
JP2023054053A (en) | Exterior material for power storage device and power storage device | |
JP7226979B2 (en) | Exterior material for power storage device and power storage device | |
JP5066775B2 (en) | Battery packaging materials | |
CN117529845A (en) | Packaging material for power storage device | |
KR20240072144A (en) | Exterior material for power storage devices and power storage devices using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230324 |
|
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: 20230627 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230721 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7319818 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02 |