KR20130062901A

KR20130062901A - 전지 또는 커패시터용 외포재 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20130062901A
Application number: KR20127026721A
Authority: KR
Inventors: 나오키 다카오; 야스노리 세노오; 마사나오 오리하라; 마사미치 오야마; 유키오 고우자이
Original assignee: 오꾸라 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2013-06-13
Also published as: CN102859744A; WO2011132545A1; US20130029140A1; JPWO2011132545A1; JP5719838B2; EP2562841A1

Abstract

(과제) 기재층, 배리어층, 접착층, 실란트층이 순차 적층되어 이루어지는 전지 또는 커패시터용 외포재에 있어서, 배리어층과 접착층의 밀착력이 높고, 수분 배리어성도 양호한 외포재를 제공하는 것이다.
(해결 수단) 기재층, 배리어층, 접착층, 실란트층이 순차 적층되어 이루어지는 외포재로서, 상기 접착층이 무수 말레산 변성 폴리프로필렌으로 이루어지고, 그 무수 말레산 변성 폴리프로필렌의 적외 흡수 스펙트럼에 있어서의 1790 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₁₇₉₀) 와 840 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₈₄₀) 의 비 (A₁₇₉₀/A₈₄₀) 를 α, 접착층의 두께를 β ㎛ 로 했을 때, α 및 β 가 α ≥ 0.09, β ≥ 10, αβ ≤ 2.0 모두를 만족시키는 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재.

Description

전지 또는 커패시터용 외포재 및 그 제조 방법{OUTER PACKAGING MATERIAL FOR BATTERY OR CAPACITOR, AND PROCESS FOR PRODUCTION THEREOF}

본 발명은 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지 등의 전지나 커패시터의 외포재에 관한 것이다. 상세하게는, 박형 (薄型) 의 전지나 커패시터 등에 사용되는 필름상의 외포재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근 개발이 눈부신 박형의 전지나 커패시터 등에 사용되는 외포재로서, 기재층, 배리어층, 접착층, 실란트층이 이 순서로 적층된 외포재가 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에서 개시되어 있는 외포재는, 기재층이 내열성 2 축 연신 필름층, 배리어층이 알루미늄박, 실란트층이 폴리프로필렌 (이하, PP 라고 칭한다) 으로 이루어지고, 배리어층과 실란트층 사이에 무수 말레산 변성 폴리프로필렌 (이하, MAH 변성 PP 라고 칭한다) 으로 이루어지는 접착층을 갖는다. 또한, 특허문헌 1 에 기재된 외포재는 MAH 변성 PP 에 의해, 내전해액 특성, 내용제성이 부여되어 있지만, 실시예 1 을 보면 MAH 변성 PP 가 1 ㎛ 로 매우 얇아, 배리어층과 MAH 변성 PP 층의 밀착성이 충분하다고는 하기 어렵다.

특허문헌 2 에 기재된 외포재는, 기재층이 연신 나일론 필름, 배리어층이 알루미늄박, 접착층이 MAH 변성 PP, 실란트층이 무연신 PP 로 이루어진다. 그 외포재는 접착층의 두께가 15 ∼ 20 ㎛ 정도이고, 특허문헌 1 의 외포재와 비교하면 배리어층과 접착층의 밀착 강도는 우수하지만, 접착층의 MAH 변성 PP 는 변성도가 낮아, 추가적인 개선이 요구되고 있었다.

그래서 본 발명자들은, 접착층에 사용되는 MAH 변성 PP 의 변성도를 변화시켜, 변성도의 변화가 외포재에 부여하는 영향에 대해 검토하였다. 그리고 변성도를 높임에 따라 배리어층과 접착층의 밀착력이 향상되지만, 그와 동시에 수분 배리어성이 저하된다는 결과를 얻었다. 이것은 접착층을 이루는 MAH 변성 PP 의 변성도가 높아지면, 접착층 중의 극성기의 비율이 증가하여, 그 층의 단면 (端面) 으로부터 수분이 잘 침입하게 되기 때문인 것으로 생각된다.

또한, 수분 배리어성은 전지나 커패시터의 외포재에 요구되는 중요한 성능의 하나이다. 수분 배리어성이 낮으면 전지나 커패시터 내부에 수분이 침투하고, 내부의 전해액과 반응하여 플루오르산을 발생시킨다. 플루오르산이 발생하면 전지의 내압이 상승하여, 시일부가 박리될 우려가 있다. 또 플루오르산이 실란트층이나 접착층을 침투하여 배리어층에 도달하면, 그 배리어층의 표면을 부식시켜 전지나 커패시터로서의 성능을 저하시킨다.

일본 공개특허공보 2001-102011 일본 공개특허공보 2005-216707

본 발명은, 기재층, 배리어층, 접착층, 실란트층이 순차 적층되어 이루어지는 전지 또는 커패시터용 외포재 (이하, 외포재라고 한다) 에 있어서, 배리어층과 접착층의 밀착력이 높고, 추가로 수분 배리어성도 양호한 외포재의 제공을 목적으로 한다.

본 발명에 의하면 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

기재층, 배리어층, 접착층, 실란트층이 순차 적층되어 이루어지는 외포재로서, 상기 배리어층이 금속박, 상기 접착층이 무수 말레산 변성 폴리프로필렌, 상기 실란트층이 폴리프로필렌으로 이루어지는 전지 또는 커패시터용 외포재에 있어서,

접착층을 이루는 무수 말레산 변성 폴리프로필렌의 적외 흡수 스펙트럼에 있어서의 1790 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₁₇₉₀) 와 840 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₈₄₀) 의 비 (A₁₇₉₀/A₈₄₀) 를 α, 접착층의 두께를 β ㎛ 로 했을 때, α 및 β 가 하기 식 (1) ∼ (3) 모두를 만족시키는 전지 또는 커패시터용 외포재가 제공된다.

α ≥ 0.09 …… (1)

β ≥ 10 …… (2)

αβ ≤ 2.0 …… (3)

또 상기 기재층이, 2 축 연신 폴리에스테르 필름인 상기 전지 또는 커패시터용 외포재가 제공된다.

또 상기 기재층이, 2 축 연신 나일론 필름인 상기 전지 또는 커패시터용 외포재가 제공된다.

또 상기 기재층이, 2 축 연신 폴리에스테르 필름과 2 축 연신 나일론 필름을 적층한 2 층 필름인 상기 전지 또는 커패시터용 외포재가 제공된다.

또 상기 배리어층이 알루미늄박인 상기 전지 또는 커패시터용 외포재가 제공된다.

또 상기 무수 말레산 변성 폴리프로필렌과 폴리프로필렌을 공압출법으로 제막 (製膜) 하고, 무수 말레산 변성 폴리프로필렌으로 이루어지는 접착층과 폴리프로필렌으로 이루어지는 실란트층의 2 층 필름을 제막한 후에, 그 2 층 필름의 접착층면에 금속박으로 이루어지는 배리어층을 첩합 (貼合) 하는 상기 전지 또는 커패시터용 외포재의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 외포재는, 접착층을 이루는 MAH 변성 PP 의 적외선 흡수 스펙트럼에 있어서의 1790 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₁₇₉₀) 와 840 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₈₄₀) 의 비 (A₁₇₉₀/A₈₄₀) 를 α, 접착층의 두께를 β ㎛ 로 했을 때, α ≥ 0.09 이고, 또한 β ≥ 10 이기 때문에, 배리어층과 접착층의 밀착력이 양호하다. 또 αβ ≤ 2.0 이기 때문에 수분 배리어성도 우수하다.

도 1 은 본 발명 외포재의 일 실시형태의 모식적 단면도이다.
도 2 는 α ＝ 0.09 와 β ＝ 10 과 αβ ＝ 2.0 을 그래프로 한 것이다.

이하, 본 발명의 외포재를 실시형태에 따라 설명하는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다.

도 1 은 본 발명 외포재의 모식적 단면도이다. 일방의 표면으로부터 타방을 향하여, 기재층 (11), 배리어층 (12), 접착층 (13), 실란트층 (14) 을 갖는다.

기재층 (11) 은 본 발명의 외포재를 전지나 커패시터의 외포재로서 사용했을 때에 외측이 되는 층으로서, 어느 정도의 강도와 절연성이 요구된다. 기재층 (11) 으로서는, 2 축 연신 폴리에스테르 필름이나 2 축 연신 나일론 필름 등을 사용할 수 있다. 2 축 연신 폴리에스테르 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 에틸렌테레프탈레이트/에틸렌이소프탈레이트 공중합체나 부틸렌테레프탈레이트/부틸렌이소프탈레이트 공중합체 등의 공중합 폴리에스테르 등의 수지를 T 다이 압출 성형법이나 인플레이션 압출 성형법 등의 공지된 제막 방법을 사용하여 필름상으로 성형하고, 추가로 종횡 이방향으로 연신함으로써 제조할 수 있다. 또 2 축 연신 나일론 필름은, 나일론 6, 나일론 6,6, 나일론 6,6 과 나일론 6 의 공중합체, 나일론 6,10, 폴리메타자일리렌아디파미드 (MXD6) 등의 수지를, 상기 서술한 방법과 동일하게 공지된 방법을 사용하여 필름상으로 성형하고, 추가로 2 축 연신함으로써 얻어진다.

또 2 축 연신 폴리에스테르 필름과 2 축 연신 나일론 필름을 적층한 2 층 필름은 강도와 신도의 밸런스가 양호하기 때문에, 기재층 (11) 으로서 특히 적합하다. 또한, 이 경우 나일론 수지는 전해액이 부착된 경우에 잘 변질되기 때문에, 기재층의 최외층이 되는 층을 2 축 연신 폴리에스테르 필름으로 하고, 기재층의 배리어층측을 2 축 연신 나일론 필름으로 하면 된다. 또 2 축 연신 폴리에스테르 필름과 2 축 연신 나일론 필름으로 이루어지는 2 층의 기재층 (11) 을 얻기 위해서는, 상기 서술한 방법으로 각 필름을 따로따로 제조한 후에 접착제를 개재하여 첩합해도 되고, 또 공압출 성형법으로 2 층의 필름을 제조한 후, 그 적층 필름을 2 축 연신해도 된다.

배리어층 (12) 은 외부로부터 전지 내부에 수증기가 침입하는 것을 방지하기 위한 층이다. 배리어층 (12) 으로서는 알루미늄, 니켈, 스테인리스 등의 금속박을 사용하면 되는데, 경제성을 고려하면 알루미늄박을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 알루미늄박은 약간의 철을 함유함으로써 전연성 (展延性) 이 개선되는 점, 절곡에 의한 핀홀의 발생이 적어지는 점이 알려져 있다. 그래서 배리어층 (12) 으로서 알루미늄박을 사용하는 경우, 그 알루미늄박은 철을 0.3 ∼ 9.0 중량％, 바람직하게는 0.7 ∼ 2.0 중량％ 함유하고 있는 것이 바람직하다. 또, 냉간 압연에 의해 제조되는 알루미늄박은 어닐링 (이른바 소둔 처리) 조건에서 그 유연성·탄력의 강도·경도가 변화되지만, 본 발명에 있어서 알루미늄박을 사용하는 경우에는 어닐링을 하지 않은 경질 처리품보다, 다소 또는 완전히 어닐링 처리를 한 연질 경향에 있는 것이 좋다. 배리어층 (12) 의 두께는 수분 배리어성, 내핀홀성 등의 관점에서 15 ㎛ 이상인 것이 바람직하며, 특히 20 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또 내충격성이나 내돌자 (突刺) 성이 특히 중요시되는 경우, 배리어층 (12) 의 두께는 80 ∼ 120 ㎛ 정도가 좋다.

또, 금속박 (특히 알루미늄박) 은 산성 물질 등에 의해 표면이 잘 부식된다. 그래서 배리어층 (12) 에는 내산 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 내산 처리를 실시해 두면, 전지 등의 내부로부터 플루오르산이 발생하여 배리어층 (12) 에 도달한 경우에도, 그 층 (12) 의 부식이 방지된다. 또한 내산 처리는 배리어층 (12) 과 접착층 (13) 의 밀착력을 향상시키는 효과도 발휘한다. 내산 처리의 방법으로서는 크로메이트 처리가 일반적이지만, 베이마이트 처리, 파커라이징 처리, 트리아진티올 처리 등의 비 (非) 크로메이트계 처리 등도 가능하다. 또, 내산 처리는 배리어층 (12) 의 접착층 (13) 측의 면에만 실시해도 되지만, 양면에 실시해도 된다.

다음으로 접착층 (13) 에 대해 설명한다. 본 발명의 외포재에 있어서의 접착층 (13) 은 MAH 변성 PP 로 이루어진다. 그리고 본 발명의 외포재에 있어서의 접착층 (13) 은, 종래 전지 또는 커패시터용 외포재에 사용되고 있던 MAH 변성 PP 보다 변성도가 높은 MAH 변성 PP 로 이루어진다. 상세하게는 적외 흡수 스펙트럼 (어브소번스) 에 있어서의 MAH 에서 기인하는 1790 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₁₇₉₀) 와 폴리프로필렌에서 기인하는 840 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₈₄₀) 의 비 (A₁₇₉₀/A₈₄₀), 즉 이것은 MAH 변성 PP 에 있어서의 변성도를 나타내는 지표인데, 이것을 α 로 했을 때, 종래의 외포재의 접착층에 사용되고 있던 MAH 변성 PP 는 α 가 0.008 ∼ 0.071 정도이지만, 본 발명의 외포재의 접착층에 사용되는 MAH 변성 PP 는 α ≥ 0.09, 바람직하게는 α ≥ 0.10 이다. α ＜ 0.09 인 MAH 변성 PP 로 이루어지는 접착층은 배리어층과의 밀착력이 불충분하다. 또한, 적외선 흡수 스펙트럼의 위치는 측정시의 조건에 의해 ± 1 ㎝^-1 정도의 오차가 생길 우려가 있다.

또, 본 발명자들은 접착층으로서 α ≥ 0.09 인 MAH 변성 PP 를 사용한 경우에도, 두께가 지나치게 얇으면 접착층이 충분한 밀착력을 발휘할 수 없는 것을 알아냈다. 그리고 접착층의 두께 β 는 10 ㎛ 이상 필요한 점, 특히 15 ㎛ 이상이 바람직한 점을 알아냈다. 단, 접착층의 두께에 따라 밀착력이 변화되는 것은 최대로 30 ㎛ 정도까지로, 30 ㎛ 를 초과하면 접착층의 두께는 밀착력에 거의 영향을 미치지 않는다.

배리어층 (12) 과 접착층 (13) 의 밀착력을 향상시키기 위해서는, α 는 커지는 것이 바람직하고, β 도 30 ㎛ 정도까지는 커지는 것이 바람직하지만, α 및 β 는 함께 커지면 접착층의 단면으로부터 수분이 잘 침입하게 된다. 그래서 본 발명자들은 수분 배리어성의 면에서 전지나 커패시터의 용도에 적합한 외포재를 검토한 결과, αβ ≤ 2.0, 특히 αβ ≤ 1.7 이면 되는 것을 알아냈다. 도 2 는 α ＝ 0.09 와 β ＝ 10 과 αβ ＝ 2.0 을 그래프로 한 것이고, α ≥ 0.09, β ≥ 10, αβ ≤ 2.0 모두를 만족시키는 영역을 사선으로 기재한다. α ＜ 0.09, β ＜ 10 인 외포재는 밀착력이 약하고, αβ ＞ 2 인 외포재는 수분 배리어성이 낮다.

다음으로 실란트층 (14) 에 대해 설명한다. 실란트층 (14) 은 MAH 변성 PP 와의 밀착성이 좋고, 추가로 히트 시일성이 우수한 PP 로 이루어진다. 또한 PP 를 형성하는 수지로서, 프로필렌의 단독 중합체, 프로필렌·에틸렌 공중합체, 프로필렌·에틸렌·부텐 공중합체 등의 폴리프로필렌계 수지 등을 예시한다. 또 실란트층 (14) 의 두께는 특별히 한정되지 않지만 10 ∼ 130 ㎛ 가 적합하다. 10 ㎛ 이하에서는 양호한 히트 시일성을 발휘할 수 없는 경우가 있고, 130 ㎛ 를 초과해도 시일 강도의 향상이 그다지 보이지 않는다.

다음으로 본 발명 외포재 (10) 의 제조 방법에 대해 설명한다. 제조 순서는 다음의 두 가지 방법으로 크게 나눌 수 있다. 제 1 제조 방법은 배리어층 (12) 의 일방의 면에 기재층 (11) 을 첩합한 후, 추가로 배리어층 (12) 의 타면에 접착층 (13) 을 개재하여 실란트층 (14) 을 첩합하는 방법이다. 제 2 제조 방법은 배리어층 (12) 의 일방의 면에 접착층 (13) 을 개재하여 실란트층 (14) 을 첩합한 후, 추가로 배리어층 (12) 의 타면에 기재층 (11) 을 첩합하는 방법이다.

또한, 배리어층 (12) 에 접착층 (13) 을 개재하여 실란트층 (14) 을 첩합하는 방법으로서는, 미리 필름상의 배리어층 (12) 과 실란트층 (14) 을 준비하고, 이어서 배리어층 (12) 과 실란트층 (14) 사이에 접착층 (13) 을 형성하는 MAH 변성 PP 를 용융 압출하는, 소위 익스트루젼 라미네이트법이 일반적이지만, 본 발명의 MAH 변성 PP 는 배리어층 (12) 과의 밀착성이 우수하기 때문에, 미리 MAH 변성 PP 와 PP 를 공압출법으로 필름상으로 성형하고, 접착층 (13) 과 실란트층 (14) 의 적층체를 제조한 후, 그 적층체의 접착층 (13) 면에 배리어층 (12) 을 열압착해도 된다.

즉, MAH 변성 PP 와 PP 를 공압출법으로 제막하여, 접착층 (13) 과 실란트층 (14) 으로 이루어지는 2 층 필름을 제막한 후에, 그 2 층 필름의 접착층 (13) 면에 배리어층 (12) 을 첩합하고, 추가로 그 배리어층에 기재층 (11) 을 첩합하여, 외포재 (10) 를 제조할 수 있다. 또 일방에서 MAH 변성 PP 와 PP 를 공압출법으로 제막하여, 접착층 (13) 과 실란트층 (14) 으로 이루어지는 2 층 필름을 제막하고, 타방에서 배리어층 (12) 과 기재층 (11) 을 첩합하여, 적층체를 제조한 후, 접착층 (13) 과 실란트층 (14) 으로 이루어지는 2 층 필름의 접착층 (13) 과, 배리어층 (12) 과 기재층 (11) 으로 이루어지는 적층체의 배리어층 (12) 을 첩합하여, 외포재 (10) 를 제조할 수 있다.

실시예

다음으로, 밀착력 시험 및 수분 배리어성 시험을 실시하여, 본 발명의 효과를 확인하였다. 밀착력 시험 및 수분 배리어성 시험에는 표 1 에 기재하는 MAH 변성 PP1 ∼ MAH 변성 PP8 을 사용하였다.

[밀착력 시험]

배리어층과 접착층의 밀착력을 측정하기 위하여, 편면에 크로메이트 처리를 실시한 알루미늄박 (40 ㎛) 으로 이루어지는 배리어층과, 접착층과 실란트층으로 이루어지는 2 층의 시험용 필름 1 ∼ 12 를 준비한다. 또한, 시험용 필름 1 ∼ 12 는 접착층으로서 표 1 에 기재하는 MAH 변성 PP1 ∼ MAH 변성 PP8 을 사용하고, 실란트층으로서 폴리프로필렌을 사용하여, T 다이 공압출법으로 제조하였다. 이 때 접착층의 두께는 표 2 에 나타내는 바와 같이 변화시켜, 실란트층의 두께는 30 ㎛ 로 하였다.

이어서, 190 ℃ 로 가열한 시일기로 시일 압력 1 ㎫ 로 3 초간 시일하고, 배리어층과, 접착층과, 실란트층으로 이루어지는 2 층 필름을 배리어층의 크로메이트 처리면과 접착층이 접하도록 시일하였다. 그 후, 그 시일부를 박리할 때의 밀착 강도를 오토 그래프로 측정하여, 얻어지는 값을 배리어층과 접착층의 밀착력으로 한다. 결과를 표 2 에 기재한다.

배리어층과 접착층의 밀착력은 클수록 외포재로서 우수하다. 전지나 커패시터의 외포재로서 사용하는 경우, 밀착력은 9.0 N/㎜ 이상인 것이 바람직하다. 따라서 표 2 로부터, 우수한 밀착 강도를 얻기 위해서는 α ≥ 0.09, β ≥ 10 이 필요한 것이 명백하다.

[수분 배리어성 시험]

접착층의 수분 배리어성을 측정하기 위하여, 편면에 크로메이트 처리를 실시한 알루미늄박 (40 ㎛) 으로 이루어지는 배리어층과 시험용 필름 2 ∼ 6 을 첩합하여, 시험용 필름 13 ∼ 17 을 제조하였다. 또한 첩합은 알루미늄박의 크로메이트 처리면과 시험용 필름 2 ∼ 6 의 접착층이 접하도록, 중형 프레스기에서 온도 220 ℃, 기계압 50 kgf/㎠ 로 10 초간 프레스하여 실시하였다.

이어서, 얻어진 배리어층, 접착층, 실란트층이 순차 적층된 삼층 필름을 35 ㎜ × 50 ㎜ 의 시험편으로 잘라낸다. 동일한 시험편을 두 장 준비하여, 실란트층끼리가 접하도록 중첩시키고, 주위를 190 ℃, 압력 1 MPa 로 시일하여 포장체를 제작한다. 또한, 이 때 포장체 내에 충전액 (프로필렌카보네이트) 1 ㎖ 를 투입하였다.

얻어진 포장체를 실온 80 ℃, 습도 90 ％ 의 환경 하에 1 주간 방치하고, 그 후 충전액을 꺼내어 칼피셔로 프로필렌카보네이트 중에 함유되는 함수율을 측정하였다. 결과를 표 3 에 기재한다.

전지나 커패시터의 용도로 사용하기 위해서는, 외포재는 수분 배리어성이 우수해야만 한다. 구체적으로는, 상기 시험에 있어서 함수율이 60 ppm 이하가 바람직하다. 그리고 상기 시험 결과로부터, αβ ≤ 2 이면 함수율이 목표치 이내인 것을 알 수 있다. 또한, 시험용 필름 4, 5 를 사용한 시험용 필름 15, 16 은 수분 배리어성이 우수하지만, 앞의 밀착력 시험의 결과로부터, 배리어층과의 밀착력이 충분하지 않은 것을 알 수 있다.

[실시예 1]

먼저 2 축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 2 축 연신 나일론 필름을 드라이 라미네이트법으로 첩합하여, 기재층 (PET/NY) 을 제조하였다. 이어서 배리어층으로서 편면에 크로메이트 처리를 실시한 알루미늄박을 준비하여, 그 알루미늄박의 크로메이트 처리를 실시하지 않은 면과 기재층의 2 축 연신 나일론 필름면이 겹치도록, 기재층과 배리어층을 접착제로 적층 (PET/NY/AL) 하였다. 다음으로, 표 1 에 기재한 MAH 변성 PP1 (α ＝ 0.112) 과 PP 로 이루어지는 2 층 필름을 T 다이 공압출법으로 제막하여, 접착층이 MAH 변성 PP1 로 이루어지고, 실란트층이 PP 로 이루어지는 2 층 필름을 얻는다. 마지막으로 기재층/배리어층의 적층 필름 (PET/NY/AL) 의 배리어층 (AL) 과, 접착층/실란트층 (MAH 변성 PP1/PP) 의 적층 필름을, 배리어층 (AL) 과 접착층 (MAH 변성 PP1) 이 접하도록 적층하여, 외포재 (PET/NY/AL/MAH 변성 PP1/PP) 를 제조하였다. 또한, 각 층의 두께는 PET 가 9 ㎛, NY 가 15 ㎛, AL 이 40 ㎛, MAH 변성 PP1 이 17 ㎛, PP 가 33 ㎛ 였다.

얻어진 필름을 딥 드로잉법으로 트레이상으로 성형하고, 이어서 그 트레이 내에 전지 본체를 삽입하여, 리튬 이온 전지를 제작하였다. 그 리튬 이온 전지는 장기간 사용해도 배리어층과 접착층 사이가 박리되지 않으며, 또 수분이 침입한 모습도 없었다.

산업상 이용가능성

본 발명은 리튬 이온 전지나 리튬 폴리머 전지 등의 전지나 커패시터의 외포재로서 이용할 수 있다.

10 : 외포재
11 : 기재층
12 : 배리어층
13 : 접착층
14 : 실란트층

Claims

기재층, 배리어층, 접착층, 실란트층이 순차 적층되어 이루어지는 외포재로서,
상기 배리어층이 금속박, 상기 접착층이 무수 말레산 변성 폴리프로필렌, 상기 실란트층이 폴리프로필렌으로 이루어지는 전지 또는 커패시터용 외포재에 있어서,
접착층을 이루는 무수 말레산 변성 폴리프로필렌의 적외 흡수 스펙트럼에 있어서의 1790 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₁₇₉₀) 와 840 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₈₄₀) 의 비 (A₁₇₉₀/A₈₄₀) 를 α, 접착층의 두께를 β ㎛ 로 했을 때, α 및 β 가 하기 식 (1) ∼ (3) 모두를 만족시키는 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재.
α ≥ 0.09 …… (1)
β ≥ 10 …… (2)
αβ ≤ 2.0 …… (3)
제 1 항에 있어서,
상기 기재층이, 2 축 연신 폴리에스테르 필름인 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재.
제 1 항에 있어서,
상기 기재층이, 2 축 연신 나일론 필름인 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재.
제 1 항에 있어서,
상기 기재층이, 2 축 연신 폴리에스테르 필름과 2 축 연신 나일론 필름을 적층한 2 층 필름인 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재.
기재층, 배리어층, 접착층, 실란트층이 순차 적층되어 이루어지는 외포재로서, 상기 배리어층이 금속박, 상기 접착층이 무수 말레산 변성 폴리프로필렌, 상기 실란트층이 폴리프로필렌으로 이루어지고, 접착층을 이루는 무수 말레산 변성 폴리프로필렌의 적외 흡수 스펙트럼에 있어서의 1790 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₁₇₉₀) 와 840 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₈₄₀) 의 비 (A₁₇₉₀/A₈₄₀) 를 α, 접착층의 두께를 β ㎛ 로 했을 때, α 및 β 가 하기 식 (1) ∼ (3) 모두를 만족시키는 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재의 제조 방법으로서,
무수 말레산 변성 폴리프로필렌과 폴리프로필렌을 공압출법으로 제막 (製膜) 하여, 접착층과 실란트층으로 이루어지는 2 층 필름을 제막한 후에, 그 2 층 필름의 접착층면에 배리어층을 첩합하고, 추가로 그 배리어층에 기재층을 첩합하는 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재의 제조 방법.
α ≥ 0.09 …… (1)
β ≥ 10 …… (2)
αβ ≤ 2.0 …… (3)
제 5 항에 있어서,
상기 기재층이, 2 축 연신 폴리에스테르 필름인 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 기재층이 2 축 연신 나일론 필름인 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 기재층이, 2 축 연신 폴리에스테르 필름과 2 축 연신 나일론 필름을 적층한 2 층 필름인 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재의 제조 방법.
기재층, 배리어층, 접착층, 실란트층이 순차 적층되어 이루어지는 외포재로서, 상기 배리어층이 금속박, 상기 접착층이 무수 말레산 변성 폴리프로필렌, 상기 실란트층이 폴리프로필렌으로 이루어지고, 접착층을 이루는 무수 말레산 변성 폴리프로필렌의 적외 흡수 스펙트럼에 있어서의 1790 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₁₇₉₀) 와 840 ㎝^- ¹ 의 피크 높이 (A₈₄₀) 의 비 (A₁₇₉₀/A₈₄₀) 를 α, 접착층의 두께를 β ㎛ 로 했을 때, α 및 β 가 하기 식 (1) ∼ (3) 모두를 만족시키는 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재의 제조 방법으로서,
일방에서 무수 말레산 변성 폴리프로필렌과 폴리프로필렌을 공압출법으로 제막하여, 접착층과 실란트층으로 이루어지는 2 층 필름을 제막하고, 타방에서 배리어층과 기재층을 첩합하여, 적층체를 제조한 후, 접착층과 실란트층으로 이루어지는 2 층 필름의 접착층과, 배리어층과 기재층으로 이루어지는 적층체의 배리어층을 첩합하는 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재의 제조 방법.
α ≥ 0.09 …… (1)
β ≥ 10 …… (2)
αβ ≤ 2.0 …… (3)
제 9 항에 있어서,
상기 기재층이, 2 축 연신 폴리에스테르 필름인 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 기재층이, 2 축 연신 나일론 필름인 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 기재층이, 2 축 연신 폴리에스테르 필름과 2 축 연신 나일론 필름을 적층한 2 층 필름인 것을 특징으로 하는 전지 또는 커패시터용 외포재의 제조 방법.