KR102567577B1 - 축전 디바이스용 외장재 및 축전 디바이스 - Google Patents
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Abstract
외장재는, 외측층으로서의 폴리아미드 수지층(2)과, 내측층으로서의 열융착성 수지층(3)과, 이들 양층 사이에 배치된 금속박층(4)을 포함하고, 상기 폴리아미드 수지는, 시차주사열량 측정에서 얻어지는 융해열 분포 곡선에서, 피크 곡선과 베이스 라인으로 둘러싸이는 전체의 피크 면적을 「X」로 하고, 210℃∼220℃의 범위의 피크 면적을 「Y」로 하였을 때, 0≤Y/X≤0.30의 관계식을 충족시키고 있는 폴리아미드 수지인 구성으로 한다. 이 구성에 의해, 히트 실을 행할 때에 외장재의 외측층의 폴리아미드 수지가 실 바에 부착하는 것을 억제할 수가 있어서 생산성을 향상할 수 있는 축전 디바이스용 외장재를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은, 스마트 폰, 태블릿 등의 휴대 기기에 사용되는 전지나 콘덴서, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 풍력 발전, 태양광 발전, 야간 전기의 축전용으로 사용되는 전지나 콘덴서 등의 축전 디바이스용의 외장재 및 그 외장재로 외장된 축전 디바이스에 관한 것이다.
또한, 본 명세서 및 특허청구의 범위에서, 「융해열 분포 곡선」이란, 열류속형(熱流束型) DSC(시차주사열량계(示差走査熱量計))를 이용하여 최초의 승온(first run)에서 측정되는, 온도를 횡축, 열류를 종축으로 한 융해열 분포 곡선을 의미한다.
리튬 이온 2차 전지는, 예를 들면 노트 퍼스널 컴퓨터, 비디오 카메라, 휴대 전화 등의 전원으로서 널리 사용되고 있다. 이 리튬 이온 2차 전지로서는, 전지 본체부(정극, 부극 및 전해질을 포함하는 본체부)의 주위를 외장재로 포위한 구성의 것이 사용되고 있다. 이와 같은 외장재로서는, 예를 들면, 연신 폴리아미드계 수지로 이루어지는 최외층, 알루미늄박 등으로 이루어지는 배리어층, 열융착성 수지로 이루어지는 최내층이 이 순서로 적층된 구성의 것이 공지이다(특허 문헌 1 참조).
그리고, 전지는, 전지 본체부가 한 쌍의 외장재로 끼워 넣어져서 상기 한 쌍의 외장재의 상호의 내측층의 주연부끼리가 열융착 접합(히트 실)됨에 의해 밀봉되어 구성되어 있다. 이와 같은 히트 실 접합으로 충분히 밀봉됨으로써, 전해액의 누출을 방지할 수 있다.
그런데, 상기 구성의 외장재로 최외층을 구성하는 폴리아미드 수지는, ?드로잉 성형한 때의 성형 깊이를 보다 깊게 할 수 있으면서, 내돌자성(耐突刺性)에도 우수하다는 이점이 있는 일방으로, 융점이 낮고, 저융해 성분이 많기 때문에, 200℃ 이상의 고온도로 히트 실을 행할 때에 이 폴리아미드 수지층(최외층)이 실 바에 부착하여 버린다는 실 불량이 일어나기 때문에 생산성이 나쁘다는 문제가 있다.
이와 같은 실 불량의 발생을 방지하기 위해 폴리아미드 수지층의 외면에 다시 폴리에스테르 수지층을 적층하는 구성도 검토되었지만, 비용 증대를 초래하고, 성형성이 저하된다는 문제가 있다.
또한, 실 바에 부착하는 것을 방지하기 위해 실 바의 표면에 불소 수지 코팅을 시행하거나 하고 있지만, 불소 수지 코팅을 행함에 의해 열전도율이 저하되어, 히트 실 공정의 사이클 시간이 증대하는데다가, 히트 실 온도를 보다 고온으로 설정하지 않으면 안되게 된다는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 기술적 배경을 감안하여 이루어진 것으로, 히트 실을 행할 때에 외장재의 외측층의 폴리아미드 수지가 실 바에 부착하는 것을 억제할 수가 있어서 생산성을 향상시키는 것이 가능한 축전 디바이스용 외장재 및 그 외장재로 외장된 축전 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제공한다.
[1] 외측층으로서의 폴리아미드 수지층과, 내측층으로서의 열융착성 수지층과, 이들 양층 사이에 배치된 금속박층을 포함하는 축전 디바이스용 외장재로서,
상기 폴리아미드 수지는, 시차주사열량 측정에서 얻어지는 융해열 분포 곡선에서, 그 융해열 분포 곡선과 베이스 라인으로 둘러싸이는 전체의 면적을 「X」로 하고, 210℃∼220℃의 범위에서의 융해열 분포 곡선과 베이스 라인 사이의 면적을 「Y」로 하였을 때, 0≤Y/X≤0.30의 관계식을 충족시키고 있는 폴리아미드 수지인 것을 특징으로 하는 축전 디바이스용 외장재.
[2] 상기 폴리아미드 수지는, 시차주사열량 측정에서 얻어지는 융해열 분포 곡선에서, 그 융해열 분포 곡선과 베이스 라인으로 둘러싸이는 전체의 면적을 「X」로 하고, 210℃∼215℃의 범위에서의 융해열 분포 곡선과 베이스 라인 사이의 면적을 「W」로 하였을 때, 0≤W/X≤0.10의 관계식을 충족시키고 있는 폴리아미드 수지인 전항 1에 기재된 축전 디바이스용 외장재.
[3] 축전 디바이스 본체부와, 전항 1 또는 2에 기재된 축전 디바이스용 외장재를 포함하는 외장 부재를 구비하고, 상기 축전 디바이스 본체부가, 상기 외장 부재로 외장되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 디바이스.
[1]의 발명에서는, 외측층으로서 0≤Y/X≤0.30의 관계식을 충족시키고 있는 폴리아미드 수지가 사용되고 있기 때문에, 외장재의 히트 실을 행할 때에 외장재의 외측층의 폴리아미드 수지가 실 바에 부착하는 것을 억제할 수가 있어서 생산성을 향상시킬 수 있다.
[2]의 발명에서는, 외측층으로서 또한 0≤W/X≤0.10의 관계식을 충족시키고 있는 폴리아미드 수지가 사용되고 있기 때문에, 외장재의 히트 실을 행할 때에 외장재의 외측층의 폴리아미드 수지가 실 바에 부착하는 것을 보다 한층 억제할 수가 있어서 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.
[3]의 발명에서는, 상기 구성의 축전 디바이스용 외장재를 포함하는 외장 부재로 외장되어 있기 때문에, 생산성에 우수한 축전 디바이스가 제공된다.
도 1은 본 발명에 관한 축전 디바이스용 외장재의 한 실시 형태를 도시하는 단면도.
도 2는 본 발명에 관한 축전 디바이스의 한 실시 형태를 도시하는 단면도.
도 3은 도 2의 축전 디바이스를 구성하는 외장재(평면형상의 것), 축전 디바이스 본체부 및 외장 케이스(입체형상으로 성형된 성형체)를 히트 실 하기 전의 분리한 상태에서 도시하는 사시도.
도 4는 실시례 2에서 사용한 나일론 B에 관해 열류속형 DSC를 이용하여 최초의 승온에서 측정된 융해열 분포 곡선을 도시하는 그래프. 이 융해열 분포 곡선으로부터, 나일론 B의 (Y/X)값이 0.19임을 알 수 있다.
도 5는 비교례 1에서 사용한 나일론 D에 관해 열류속형 DSC를 이용하여 최초의 승온에서 측정된 융해열 분포 곡선을 도시하는 그래프다. 이 융해열 분포 곡선으로부터, 나일론 D의 (Y/X)값이 0.43임을 알 수 있다.
도 2는 본 발명에 관한 축전 디바이스의 한 실시 형태를 도시하는 단면도.
도 3은 도 2의 축전 디바이스를 구성하는 외장재(평면형상의 것), 축전 디바이스 본체부 및 외장 케이스(입체형상으로 성형된 성형체)를 히트 실 하기 전의 분리한 상태에서 도시하는 사시도.
도 4는 실시례 2에서 사용한 나일론 B에 관해 열류속형 DSC를 이용하여 최초의 승온에서 측정된 융해열 분포 곡선을 도시하는 그래프. 이 융해열 분포 곡선으로부터, 나일론 B의 (Y/X)값이 0.19임을 알 수 있다.
도 5는 비교례 1에서 사용한 나일론 D에 관해 열류속형 DSC를 이용하여 최초의 승온에서 측정된 융해열 분포 곡선을 도시하는 그래프다. 이 융해열 분포 곡선으로부터, 나일론 D의 (Y/X)값이 0.43임을 알 수 있다.
본 발명에 관한 축전 디바이스용 외장재(1)의 한 실시 형태를 도 1에 도시한다. 이 축전 디바이스용 외장재(1)는, 리튬 이온 2차 전지 케이스용으로서 사용되는 것이다.
상기 축전 디바이스용 외장재(1)는, 금속박층(4)의 일방의 면에 제1 접착제층(5)을 통하여 폴리아미드 수지층(외측층)(2)가 적층 일체화됨과 함께, 상기 금속박층(4)의 타방의 면에 제2 접착제층(6)을 통하여 열융착성 수지층(내측층)(3)이 적층 일체화된 구성으로 이루어진다.
본 발명에 관한 축전 디바이스용 외장재(1)에서는, 상기 폴리아미드 수지층(외측층)(2)은, 시차주사열량 측정에서 얻어지는 융해열 분포 곡선에서, 그 융해열 분포 곡선과 베이스 라인으로 둘러싸이는 전체의 면적을 「X」로 하고, 210℃∼220℃의 범위에서의 융해열 분포 곡선과 베이스 라인 사이의 면적을 「Y」로 하였을 때, 0≤Y/X≤0.30의 관계식을 충족시키고 있는 폴리아미드 수지로 구성된다. 이와 같이 외측층(2)으로서, 0≤Y/X≤0.30의 관계식을 충족시키고 있는 폴리아미드 수지가 사용되고 있음에 의해, 외장재(1)의 히트 실을 행할 때에 외장재의 외측층(2)의 폴리아미드 수지가 실 바에 부착하는 것을 억제할 수 있어서 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 폴리아미드 수지층(외측층)(2)은, 시차주사열량 측정에서 얻어지는 융해열 분포 곡선에서, 그 융해열 분포 곡선과 베이스 라인으로 둘러싸이는 전체의 면적을 「X」로 하고, 210℃∼215℃의 범위에서의 융해열 분포 곡선과 베이스 라인 사이의 면적을 「W」로 하였을 때, 0≤W/X≤0.10의 관계식을 충족시키고 있는 폴리아미드 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 외장재의 히트 실을 행할 때에 외장재의 외측층(2)의 폴리아미드 수지가 실 바에 부착하는 것을 보다 한층 억제할 수 있어서 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 폴리아미드 수지층(2)을 구성하는 폴리아미드 수지로서는, 상기 「0≤Y/X≤0.30」의 관계식을 충족시키고 있는 폴리아미드 수지라면 좋고, 예를 들면, 상기 관계식을 충족시키는 6나일론 필름, 6, 6나일론 필름, MXD 일론 필름 등을 들 수 있다. 상기 폴리아미드 수지층(2)는, 단층으로 형성되어 있어도 좋고, 복층으로 형성되어 있어도 좋다.
상기 폴리아미드 수지층(2)의 두께는, 8㎛∼50㎛인 것이 바람직하다. 상기 알맞은 하한치 이상으로 설정함으로써 외장재로서 충분한 강도를 확보할 수 있음과 함께, 상기 알맞은 상한치 이하로 설정함으로써 장출(張出) 성형, 드로잉 성형 등의 성형시의 응력을 작게 할 수 있어서 성형성을 향상시킬 수 있다. 그 중에서도, 상기 폴리아미드 수지층(2)의 두께는, 12㎛∼25㎛인 것이 특히 바람직하다.
상기 열융착성 수지층(내측층)(3)은, 리튬 이온 2차 전지 등에서 사용되는 부식성이 강한 전해액 등에 대해서도 우수한 내약품성을 구비시킴과 함께, 외장재에 히트 실 성을 부여하는 역할을 담당하는 것이다.
상기 열융착성 수지층(3)으로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 열융착성 수지 무연신 필름층인 것이 바람직하다. 상기 열융착성 수지층 무연신 필름층(3)은, 특히 한정되는 것은 아니지만, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 올레핀계 공중합체, 이들의 산변성물(酸變性物) 및 아이오노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 열융착성 수지로 이루어지는 무연신 필름에 의해 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 열융착성 수지층(3)은, 단층이라도 좋고, 복층이라도 좋다.
상기 열융착성 수지층(3)의 두께는, 10㎛∼80㎛으로 설정되는 것이 바람직하다. 10㎛ 이상으로 함으로써 핀 홀의 발생을 충분히 방지할 수 있음과 함께, 80㎛ 이하로 설정함으로써 수지 사용량을 저감할 수 있고 비용 저감을 도모할 수 있다. 그 중에서도, 상기 열융착성 수지층(3)의 두께는 25㎛∼50㎛으로 설정되는 것이 특히 바람직하다.
상기 열융착성 수지층(3)에 활제(滑劑)를 함유시켜도 좋다. 상기 활제로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 지방산아미드가 알맞게 사용된다. 상기 지방산아미드로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 포화지방산아미드, 불포화지방산아미드, 치환아미드, 메틸올아미드, 포화지방산비스아미드, 불포화지방산비스아미드, 지방산에스테르아미드, 방향족계 비스아미드 등을 들 수 있다.
상기 금속박층(4)은, 외장재(1)에 산소나 수분의 침입을 저지하는 가스 배리어성을 부여하는 역할을 담당하는 것이다. 상기 금속박층(4)으로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 알루미늄박, SUS박(스테인리스박), 구리박 등을 들 수 있고, 알루미늄박이 일반적으로 사용된다. 상기 금속박층(4)의 두께는, 5㎛∼50㎛인 것이 바람직하다. 5㎛ 이상임으로써 금속박을 제조할 때의 압연시의 핀 홀 발생을 방지할 수 있음과 함께, 50㎛ 이하임으로써 장출 성형, 드로잉 성형 등의 성형시의 응력을 작게 할 수가 있어서 성형성을 향상시킬 수 있다. 그 중에서도, 상기 금속박층(4)의 두께는, 10㎛∼40㎛인 것이 특히 바람직하다.
상기 금속박층(4)은, 적어도 내측의 면(제2 접착제층(6)측의 면)에 화성 처리가 시행되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 화성 처리가 시행되어 있음에 의해 내용물(전지의 전해액 등)에 의한 금속박 표면의 부식을 충분히 방지할 수 있다. 예를 들면 다음과 같은 처리를 함에 의해 금속박에 화성 처리를 시행한다. 즉, 예를 들면, 탈지 처리를 행한 금속박의 표면에,
1) 인산과, 크롬산과, 불화물의 금속염 및 불화물의 비금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 혼합물의 수용액.
2) 인산과, 아크릴계 수지, 키토산 유도체 수지 및 페놀계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지와, 크롬산 및 크롬(Ⅲ)염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 혼합물의 수용액.
3) 인산과, 아크릴계 수지, 키토산 유도체 수지 및 페놀계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지와, 크롬산 및 크롬(Ⅲ)염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물과, 불화물의 금속염 및 불화물의 비금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 혼합물의 수용액.
상기 1)∼3) 중의 어느 한 수용액을 도포한 후, 건조함에 의해, 화성 처리를 시행한다.
상기 화성 피막은, 크롬 부착량(편면당)으로서 0.1㎎/㎡∼50㎎/㎡가 바람직하고, 특히 2㎎/㎡∼20㎎/㎡가 바람직하다.
상기 제1 접착제층(5)으로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 폴리우레탄 접착제층, 폴리에스테르폴리우레탄 접착제층, 폴리에테르폴리우레탄 접착제층 등을 들 수 있다. 상기 제1 접착제층(5)의 두께는, 1㎛∼5㎛으로 설정되는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 외장재의 박막화, 경량화의 관점에서, 상기 제1 접착제층(5)의 두께는, 1㎛∼3㎛으로 설정되는 것이 특히 바람직하다.
상기 제2 접착제층(6)으로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 상기 제1 접착제층(5)으로서 예시한 것도 사용할 수 있지만, 전해액에 의한 팽창이 적은 폴리올레핀계 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 제2 접착제층(6)의 두께는, 1㎛∼5㎛으로 설정되는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 외장재의 박막화, 경량화의 관점에서, 상기 제2 접착제층(6)의 두께는, 1㎛∼3㎛으로 설정되는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 축전 디바이스용 외장재(1)를 성형(?드로잉 성형, 장출 성형 등)함에 의해, 외장 케이스(전지 케이스 등)(10)를 얻을 수 있다(도 3 참조). 또한, 본 발명의 외장재(1)는, 성형에 제공되지 않고 그대로 사용할 수도 있다(도 3 참조).
본 발명의 축전 디바이스용 외장재(1)를 이용하여 구성된 축전 디바이스(30)의 한 실시 형태를 도 2에 도시한다. 이 축전 디바이스(30)은, 리튬 이온 2차 전지이다. 본 실시 형태에서는, 도 2, 3에 도시하는 바와 같이, 외장재(1)를 성형하여 얻어진 외장 케이스(10)와, 평면형상의 외장재(1)에 의해 외장 부재(15)가 구성되어 있다. 그러나, 본 발명의 외장재(1)를 성형하여 얻어진 외장 케이스(10)의 수용 오목부 내에, 개략 직방체 형상의 축전 디바이스 본체부(전기 화학 소자 등)(31)가 수용되고, 그 축전 디바이스 본체부(31)의 위에, 본 발명의 외장재(1)이 성형되는 일 없이 그 열융착성 수지층(3)측을 안쪽(하측)으로 하여 배치되고, 그 평면형상 외장재(1)의 열융착성 수지층(3)의 주연부와, 상기 외장 케이스(10)의 플랜지부(밀봉용 주연부)(29)의 열융착성 수지층(3)이 히트 실에 의해 실 접합되어 밀봉됨에 의해, 본 발명의 축전 디바이스(30)가 구성되어 있다(도 2, 3 참조). 또한, 상기 외장 케이스(10)의 수용 오목부의 내측의 표면은, 열융착성 수지층(3)으로 되어 있고, 수용 오목부의 외면이 기재층(외측층)(2)으로 되어 있다(도 3 참조).
도 2에서, 39는, 상기 외장재(1)의 주연부와, 상기 외장 케이스(10)의 플랜지부(밀봉용 주연부)(29)가 접합(용착)된 히트 실 부이다. 또한, 상기 축전 디바이스(30)에서, 축전 디바이스 본체부(31)에 접속된 탭 리드의 선단부가, 외장 부재(15)의 외부로 도출되어 있지만, 도시는 생략하고 있다.
상기 축전 디바이스 본체부(31)로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 전지 본체부, 커패시터 본체부, 콘덴서 본체부 등을 들 수 있다.
상기 히트 실 부(39)의 폭은, 0.5㎜ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 0.5㎜ 이상으로 함으로써 밀봉을 확실하게 행할 수 있다. 그 중에서도, 상기 히트 실 부(39)의 폭은, 3㎜∼15㎜로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 외장 부재(15)가, 외장재(1)를 성형하여 얻어진 외장 케이스(10)와, 평면형상의 외장재(1)로 이루어지는 구성이었지만(도 2, 3 참조), 특히 이와 같은 조합으로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 외장 부재(15)가, 한 쌍의 평면형상의 외장재(1)으로 이루어지는 구성이라도 좋고, 또는, 한 쌍의 외장 케이스(10)으로 이루어지는 구성이라도 좋다.
실시례
다음에, 본 발명의 구체적 실시례에 관해 설명하는데, 본 발명은 이들 실시례의 것에 특히 한정되는 것이 아니다.
<원재료>
[나일론 A]…DSC 측정에 의해 얻어진 융해열 분포 곡선에서 산출한 「Y/X」가 0.17이고, 「W/X」가 0.03인 6-나일론.
[나일론 B]…DSC 측정에 의해 얻어진 융해열 분포 곡선(도 4 참조)에서 산출한 「Y/X」가 0.19이고, 「W/X」가 0.05인 6-나일론.
[나일론 C]…DSC 측정에 의해 얻어진 융해열 분포 곡선에서 산출한 「Y/X」가 0.28이고, 「W/X」가 0.11인 6-나일론.
[나일론 D]…DSC 측정에 의해 얻어진 융해열 분포 곡선(도 5 참조)에서 산출한 「Y/X」가 0.43이고, 「W/X」가 0.11인 6-나일론.
[나일론 E]…DSC 측정에 의해 얻어진 융해열 분포 곡선에서 산출한 「Y/X」가 0.47이고, 「W/X」가 0.12인 6-나일론.
[나일론 F]…DSC 측정에 의해 얻어진 융해열 분포 곡선에서 산출한 「Y/X」가 0.47이고, 「W/X」가 0.15인 6-나일론.
<시차주사열량 측정(DSC)에 의한 융해열 분포 곡선 등의 계측 방법>
상기한 나일론 A∼F의 융해열 분포 곡선은, 열류속형 DSC(시차주사열량계)를 이용하여, 시료량 : 1.0g∼1.5g, 질소 분위기하(질소 유량 : 50㎖/분), 승온 속도 : 10℃/부분의 조건으로 최초의 승온(30℃∼280℃)에서의 융해열 분포 곡선을 계측하였다. 다음에, 얻어진 융해열 분포 곡선으로부터, 피크 곡선과 베이스 라인으로 둘러싸이는 전체의 피크 면적(X)을 구하고, 210℃∼220℃의 범위에서의 융해열 분포 곡선과 베이스 라인 사이의 면적(Y)를 구하고, 210℃∼215℃의 범위에서의 융해열 분포 곡선과 베이스 라인 사이의 면적(W)을 구하고, 「Y/X」의 값 및 「W/X」의 값을 구하였다. 상기 열류속형 DSC로서, 티·에이·인스트루먼트사제 「Discovery DSC2500형 시차주사열량계」를 이용하였다.
<실시례 1>
두께 35㎛의 알루미늄박(4)의 양면에, 인산, 폴리아크릴산(아크릴계 수지), 크롬 (Ⅲ)염 화합물, 물(水), 알코올로 이루어지는 화성 처리액을 도포한 후, 180℃로 건조를 행하여, 화성 피막을 형성하였다. 이 화성 피막의 크롬 부착량은 편면당 10㎎/㎡였다.
다음에, 상기 화성 처리 완료 알루미늄박(4)의 일방의 면에, 2액 경화형의 우레탄계 접착제(5)를 통하여 두께 15㎛의 2축연신 나일론 A 필름92)를 드라이 라미네이트하였다(맞붙였다). 뒤이어 알루미늄박(4)의 타방의 면에, 무수말레인산 변성 폴리프로필렌 접착제(6)를 통하여 두께 30㎛의 미연신 폴리프로필렌 필름(열융착성 수지층)(3)을 맞붙인 후, 40℃ 환경하에서 5일간 방치함에 의해, 도 1에 도시하는 축전 디바이스용 외장재(1)를 얻었다.
<실시례 2>
외측층의 폴리아미드 수지로서, 나일론 A에 대신하여, 나일론 B를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 축전 디바이스용 외장재(1)를 얻었다.
<실시례 3>
외측층의 폴리아미드 수지로서, 나일론 A에 대신하여, 나일론 C를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시하는 구성의 축전 디바이스용 외장재(1)를 얻었다.
<비교례 1>
외측층의 폴리아미드 수지로서, 나일론 A에 대신하여, 나일론 D를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 축전 디바이스용 외장재를 얻었다.
<비교례2>
외측층의 폴리아미드 수지로서, 나일론 A에 대신하여, 나일론 E를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 축전 디바이스용 외장재를 얻었다.
<비교례 3>
외측층의 폴리아미드 수지로서, 나일론 A에 대신하여, 나일론 F를 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 축전 디바이스용 외장재를 얻었다.
[표 1]
상기한 바와 같이 하여 얻어진 각 축전 디바이스용 외장재에 관해 하기 평가법에 의거하여 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 표시한다.
<실 바에의 부착 방지성 평가법>
얻어진 축전 디바이스용 외장재를 길이 100㎜×폭 50㎜의 4각형상으로 절출한 시료를 5장 준비하고, 각각 길이 방향의 2등분 위치에서 내측으로 되접어서 내측층의 주연부끼리를 맞겹쳐서, 이것을 이하의 각 온도×0.2MPa×3초의 실 조건으로 한 쌍의 히트 실 바로 협압(挾壓)하고 히트 실 하였다. 상기 각 온도는, 198℃, 200℃, 203℃, 205℃, 210℃이다. 실 바를 이간시킨 때에 외장재의 외측층이 실 바에 부착하는지의 여부 등을 확인하여 하기 판정 기준에 의거하여 부착 방지성을 평가하였다.
(판정 기준)
「○」…외장재의 외측층은 실 바에 전혀 부착하지 않는다.
「△」…외장재의 외측층은 일단 부착하는 것이지만, 외장재의 자중(自重)에 의해 실 바로부터 떨어진다.
「×」…외장재의 외측층은 실 바에 부착한다.
표 1로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 실시례 1∼3의 축전 디바이스용 외장재는, 205℃의 온도에서 히트 실을 행해도 외장재의 외측층은 실 바에 전혀 부착하지 않기 때문에, 실 불량을 일으키는 일이 없고, 히트 실 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이에 대해, 비교례 1∼3의 축전 디바이스용 외장재는, 205℃의 온도에서 히트 실을 행할 때에 외장재의 외측층은 실 바에 부착하여, 실 불량을 일으켰다(생산성이 양호하지 않다).
본 발명에 관한 축전 디바이스용 외장재는, 구체례로서, 예를 들면,
·리튬 2차 전지(리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지 등) 등의 축전 디바이스
·리튬 이온 커패시터
·전기 2중층 콘덴서
등의 각종 축전 디바이스의 외장재로서 사용된다. 또한, 본 발명에 관한 축전 디바이스는, 상기 예시한 축전 디바이스 외에, 전고체(全固體) 전지도 포함한다.
본 출원은, 2017년 10월 16일자로 출원된 일본 특허출원 특원2017-200064호의 우선권 주장을 수반하는 것이고, 그 개시 내용은, 그대로 본 원의 일부를 구성하는 것이다.
여기서 사용된 용어 및 설명은, 본 발명에 관한 실시 형태를 설명하기 위해 사용된 것이고, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니다. 본 발명은, 청구의 범위 내라면, 그 정신을 일탈하는 것이 아닌 한 어떠한 설계적 변경도 허용하는 것이다.
1 : 축전 디바이스용 외장재
2 : 폴리아미드 수지층(외측층)
3 : 열융착성 수지층(내측층)
4 : 금속박층
10 : 외장 케이스
15 : 외장 부재
30 : 축전 디바이스
31 : 축전 디바이스 본체부
2 : 폴리아미드 수지층(외측층)
3 : 열융착성 수지층(내측층)
4 : 금속박층
10 : 외장 케이스
15 : 외장 부재
30 : 축전 디바이스
31 : 축전 디바이스 본체부
Claims (3)
- 외측층으로서의 폴리아미드 수지층과, 내측층으로서의 열융착성 수지층과, 이들 양층 사이에 배치된 금속박층을 포함하는 축전 디바이스용 외장재로서,
상기 폴리아미드 수지는, 시차주사열량 측정에서 얻어지는 융해열 분포 곡선에서, 그 융해열 분포 곡선과 베이스 라인으로 둘러싸이는 전체의 면적을 「X」로 하고, 210℃∼220℃의 범위에서의 융해열 분포 곡선과 베이스 라인 사이의 면적을 「Y」로 하였을 때, 0≤Y/X≤0.30의 관계식을 충족시키고 있는 폴리아미드 수지이고,
상기 폴리아미드 수지는, 시차주사열량 측정에서 얻어지는 융해열 분포 곡선에서, 210℃∼215℃의 범위에서의 융해열 분포 곡선과 베이스 라인 사이의 면적을 「W」로 했을 때, 0≤W/X≤0.10의 관계식을 충족시키고 있는 폴리아미드 수지이고,
상기 폴리아미드 수지는, 시차주사열량 측정에서 얻어지는 융해열 분포 곡선에서, 열량 피크값이 -2.5W/g∼-3.0W/g의 범위에 있고,
상기 폴리아미드 수지는, 6-나일론인 것을 특징으로 하는 축전 디바이스용 외장재. - 축전 디바이스 본체부와,
제1항에 기재된 축전 디바이스용 외장재를 포함하는 외장 부재를 구비하고,
상기 축전 디바이스 본체부가, 상기 외장 부재로 외장되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 디바이스. - 삭제
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