KR20240027809A - Exterior materials for all-solid-state batteries and all-solid-state batteries - Google Patents
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Abstract
가스 누출이 없고, 충분한 절연성을 갖는 전고체 전지용 외장재를 제공한다. 본 발명은 기재층(11)과, 기재층(11)의 내면측에 적층된 금속박층(12)과, 금속박층(12)의 내면측에 적층된 실런트층(13)을 구비하는, 고체 전지 본체(5)를 봉입하기 위한 전고체 전지용 외장재를 대상으로 한다. 금속박층(12)과 실런트층(13)의 사이에, 수지제의 내열 가스 배리어층(21)이 마련되어 있다.Provided is an exterior material for an all-solid-state battery that does not leak gas and has sufficient insulation properties. The present invention provides a solid battery comprising a base layer 11, a metal foil layer 12 laminated on the inner surface of the base layer 11, and a sealant layer 13 laminated on the inner surface of the metal foil layer 12. The target is the exterior material for an all-solid-state battery to enclose the main body (5). Between the metal foil layer 12 and the sealant layer 13, a heat-resistant gas barrier layer 21 made of resin is provided.
Description
본 발명은 차량탑재용 전지 등의 하이 파워 배터리, 모바일 전자 기기 등의 포터블 기기용 전지, 회생 에너지의 축전용 전지 등으로서 이용되는 전고체(全固體) 전지용의 외장재 및 전고체 전지에 관한 것이다.The present invention relates to exterior materials and all-solid-state batteries for all-solid-state batteries used as high-power batteries such as batteries for vehicles, batteries for portable devices such as mobile electronic devices, and batteries for storing regenerative energy.
종래 많이 이용되고 있는 리튬 이온 2차 전지는 전해질로서 액체 전해질을 사용하고 있기 때문에, 액 누출이나 덴드라이트의 발생에 의해 세퍼레이터가 파괴되어 경우에 따라서는, 단락에 의한 발화 등이 발생할 우려가 있었다.Since lithium ion secondary batteries, which have been widely used in the past, use a liquid electrolyte as an electrolyte, there is a risk that the separator may be destroyed due to liquid leakage or generation of dendrites, and in some cases, ignition due to short circuit may occur.
이에 대해, 전고체 전지는 고체 전해질을 사용한 전지이기 때문에, 액 누출이나 덴드라이트가 발생하지 않아 세퍼레이터가 파괴되는 일도 없다. 따라서 세퍼레이터의 파괴에 의한 발화 등도 우려되는 일이 없고, 안전성의 면 등에서 크게 주목되고 있다.In contrast, since the all-solid-state battery is a battery using a solid electrolyte, liquid leakage or dendrites do not occur and the separator is not destroyed. Therefore, there is no concern about ignition due to destruction of the separator, and it is attracting great attention in terms of safety, etc.
통상의 전고체 전지는 케이싱으로서의 외장재의 내부에, 전극 활물질이나 고체 전해질 등의 고체 전지 본체가 봉입되어 구성되어 있다. 이 전고체 전지에서는, 고체 전해질의 연구가 진행됨에 따라, 외장재에서 구해지는 성능이 종래의 액체 전해질을 이용한 전지의 외장재와는 다른 부분이 서서히 현현(顯現)되어 오고 있고, 전고체 전지용의 성능을 충족시키기 위해 여러 가지의 외장재가 제안되어 있다.A typical all-solid-state battery is comprised of a solid battery body, such as an electrode active material or a solid electrolyte, encapsulated inside an exterior material serving as a casing. In this all-solid-state battery, as research on solid electrolytes progresses, the performance obtained from the exterior material is gradually becoming different from that of the exterior material of batteries using conventional liquid electrolytes, and the performance for all-solid-state batteries is gradually increasing. Various exterior materials have been proposed to meet these requirements.
전고체 전지용의 외장재는 기본 구조로서, 금속박층과, 그 내측에 적층된 열융착층(실런트층)을 포함하고, 실런트층을 열융착함에 의해, 고체 전지 본체를 봉입하는 것이다.The exterior material for an all-solid-state battery has a basic structure that includes a metal foil layer and a heat-sealing layer (sealant layer) laminated on the inside, and the solid-state battery body is encapsulated by heat-sealing the sealant layer.
예를 들면 하기 특허문헌 1에 나타내는 전고체 전지용 외장재는 금속박층과 실런트층의 사이에 보호막이 개재됨과 함께, 실런트층의 황화수소 가스 투과도가 소정치로 조정되어 있다. 또한 특허문헌 2에 나타내는 전고체 전지용 외장재는 실런트층의 황화수소 가스 투과도가 소정치로 조정되어 있다. 또한 특허문헌 3에 나타내는 전고체 전지용 외장재는 실런트층으로서 가스를 흡수하는 것이 이용되고 있다. 또한 특허문헌 4에 나타내는 전고체 전지용 외장재는 실런트층의 내면에 증착막층이 적층되어 구성되어 있다.For example, the exterior material for an all-solid-state battery shown in
그렇지만, 특허문헌 1, 2에 나타내는 외장재를 이용한 전고체 전지에서는, 고체 전해질이 공기 중의 수분과 반응하여 황화수소 가스가 발생한 때에, 그 황화수소 가스가 누출할 우려가 있다는 과제가 있다.However, in the all-solid-state battery using the exterior material shown in
또한 특허문헌 2∼4에 나타내는 외장재에서는, 전지 본체를 봉입하는데 즈음하여, 실런트층을 용융 접착(열접착)한 경우, 실런트층을 구성하는 수지가 용융 유출되어, 실런트층이 부분적으로 얇아져, 실런트층에 의한 금속박층에 대한 보호 기능이 저하되어, 절연성의 저하를 초래할 우려가 있다는 과제가 있다.Additionally, in the packaging materials shown in Patent Documents 2 to 4, when the sealant layer is melted and bonded (thermal bonded) at the time of encapsulating the battery body, the resin constituting the sealant layer melts and flows out, and the sealant layer becomes partially thin, resulting in sealant There is a problem that the protective function for the metal foil layer is reduced, which may lead to a decrease in insulation properties.
본 발명의 바람직한 실시 형태는 관련 기술에서의 상술한 및/또는 다른 문제점을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 바람직한 실시 형태는 기존의 방법 및/또는 장치를 현저하게 향상시킬 수 있는 것이다.Preferred embodiments of the present invention have been made in consideration of the above-mentioned and/or other problems in the related art. Preferred embodiments of the present invention are those that can significantly improve existing methods and/or devices.
본 발명은 상기한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 실런트층을 열접착하여도 충분한 절연성을 확보할 수 있으면서 또한, 전지 본체를 봉지(封止)한 경우에 내부에서 발생한 황화수소 가스 등이 누출하는 것을 방지할 수 있는 전고체 전지용 외장재 및 전고체 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and it is possible to secure sufficient insulation even by heat-sealing the sealant layer, and also prevents leakage of hydrogen sulfide gas generated inside when the battery body is sealed. The purpose is to provide an exterior material for an all-solid-state battery and an all-solid-state battery that can be used.
본 발명의 그 밖의 목적 및 이점은 이하의 바람직한 실시 형태로부터 분명해질 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following preferred embodiments.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 이하의 수단을 구비하는 것이다.In order to solve the above problems, the present invention is provided with the following means.
[1] 기재층과, 상기 기재층의 내면측에 적층된 금속박층과, 상기 금속박층의 내면측에 적층된 실런트층을 구비하고, 고체 전지 본체를 봉입하기 위한 전고체 전지용 외장재로서,[1] An exterior material for an all-solid-state battery for encapsulating a solid-state battery body, comprising a base layer, a metal foil layer laminated on the inner surface of the base layer, and a sealant layer laminated on the inner surface of the metal foil layer,
상기 금속박층과 상기 실런트층의 사이에 수지제의 내열 가스 배리어층이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.An exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that a heat-resistant gas barrier layer made of resin is provided between the metal foil layer and the sealant layer.
[2] 상기 내열 가스 배리어층은 JIS K7126-1에 준거하여 측정된 황화수소 가스 투과도가 15{cc·㎜/(㎡·D·㎫)} 이하로 설정되어 있는 전항 1에 기재된 전고체 전지용 외장재.[2] The exterior material for an all-solid-state battery according to the preceding
[3] 상기 내열 가스 배리어층을 구성하는 수지는 원래 두께를 「da0」으로 하고, 200℃, 0.2㎫, 5sec의 조건으로 가압한 때의 두께를 「da1」로 하여,[3] The original thickness of the resin constituting the heat-resistant gas barrier layer is set to “da0”, and the thickness when pressurized under the conditions of 200°C, 0.2 MPa, and 5 sec is set to “da1”.
1≥da1/da0≥0.91≥da1/da0≥0.9
의 관계식을 충족시키도록 구성되어 있는 전항 2에 기재된 전고체 전지용 외장재.The exterior material for an all-solid-state battery according to the preceding paragraph 2, which is configured to satisfy the relational expression.
[4] 상기 내열 가스 배리어층은, 두께가 3㎛∼50㎛로 설정되어 있는 전항 2 또는 3에 기재된 전고체 전지용 외장재.[4] The exterior material for an all-solid-state battery according to
[5] 상기 실런트층은 황화수소 가스 투과도가 100{cc·㎜/(㎡·D·㎫)} 이하의 수지에 의해 구성되어 있는 전항 2∼4의 어느 한 항에 기재된 전고체 전지용 외장재.[5] The exterior material for an all-solid-state battery according to any one of the preceding paragraphs 2 to 4, wherein the sealant layer is made of a resin with a hydrogen sulfide gas permeability of 100{cc·mm/(m2·D·MPa)} or less.
[6] 상기 실런트층을 구성하는 수지는 원래 두께를 「db0」으로 하고, 200℃, 0.2㎫, 5sec의 조건으로 가압한 때의 두께를 「db1」로 하여,[6] The original thickness of the resin constituting the sealant layer is set to “db0”, and the thickness when pressed under the conditions of 200°C, 0.2 MPa, and 5 sec is set to “db1”.
0.5≥db1/db0≥0.10.5≥db1/db0≥0.1
의 관계식을 충족시키도록 구성되어 있는 전항 2∼5의 어느 한 항에 기재된 전고체 전지용 외장재.The exterior material for an all-solid-state battery according to any one of the preceding paragraphs 2 to 5, which is configured to satisfy the relational expression.
[7] 상기 내열 가스 배리어층을 구성하는 수지는 JIS K7129-1(감습(感濕) 센서법 40℃ 90% Rh)에 준거하여 측정된 수증기 가스 투과율이 50(g/㎡/day) 이하인 전항 2∼6의 어느 한 항에 기재된 전고체 전지용 외장재.[7] The resin constituting the heat-resistant gas barrier layer has a water vapor gas permeability of 50 (g/m2/day) or less as measured in accordance with JIS K7129-1 (humidity sensor method 40°C 90% Rh). The exterior material for an all-solid-state battery according to any one of 2 to 6.
[8] 상기 내열 가스 배리어층은 상기 실런트층보다도 20℃ 이상 융점이 높은 절연성의 수지에 의해 구성되고,[8] The heat-resistant gas barrier layer is made of an insulating resin with a melting point of 20°C or more higher than that of the sealant layer,
상기 내열 가스 배리어층은 절연 파괴 전압이 18㎸/㎜ 이상인 전항 1∼7의 어느 한 항에 기재된 전고체 전지용 외장재.The heat-resistant gas barrier layer is an exterior material for an all-solid-state battery according to any one of the preceding
[9] 상기 내열 가스 배리어층을 구성하는 수지는 열수 수축률이 2%∼10%인 전항 8에 기재된 전고체 전지용 외장재.[9] The exterior material for an all-solid-state battery according to the preceding item 8, wherein the resin constituting the heat-resistant gas barrier layer has a thermal water shrinkage rate of 2% to 10%.
[10] 상기 내열 가스 배리어층을 구성하는 수지는 폴리아미드인 전항 8 또는 9에 기재된 전고체 전지용 외장재.[10] The exterior material for an all-solid-state battery according to the preceding item 8 or 9, wherein the resin constituting the heat-resistant gas barrier layer is polyamide.
[11] 상기 실런트층에서의 고체 전지 본체에 대응하는 부분에 개구부가 마련되고, 그 개구부에서, 상기 내열 가스 배리어층이 내면측에 표출하도록 배치되어 있는 전항 1∼10의 어느 한 항에 기재된 전고체 전지용 외장재.[11] The battery according to any one of the preceding
[12] 상기 내열 가스 배리어층은 상기 실런트층보다도 10℃ 이상 융점이 높은 수지에 의해 구성되어 있는 전항 11에 기재된 전고체 전지용 외장재.[12] The exterior material for an all-solid-state battery according to
[13] 상기 내열 가스 배리어층을 구성하는 수지는 열전도율이 0.2W/m·K 이상인 전항 11 또는 12에 기재된 전고체 전지용 외장재.[13] The exterior material for an all-solid-state battery according to
[14] 상기 내열 가스 배리어층과 상기 실런트층의 사이에, 증착막이 마련되고,[14] A vapor deposition film is provided between the heat-resistant gas barrier layer and the sealant layer,
상기 증착막은 금속, 금속 산화물, 금속 불화물의 적어도 어느 하나에 의해 구성되어 있는 전항 1에 기재된 전고체 전지용 외장재.The exterior material for an all-solid-state battery according to the preceding
[15] 상기 증착막의 두께가 5㎚∼1000㎚로 설정되어 있는 전항 14에 기재된 전고체 전지용 외장재.[15] The exterior material for an all-solid-state battery according to item 14, wherein the thickness of the deposited film is set to 5 nm to 1000 nm.
[16] 상기 내열 가스 배리어층과 상기 실런트층의 사이에 접착제층이 마련되어 있는 전항 14 또는 15에 기재된 전고체 전지용 외장재.[16] The exterior material for an all-solid-state battery according to the preceding
[17] 상기 실런트층에서의 상기 접착제층과의 접촉면에 상기 증착막이 마련되어 있는 전항 16에 기재된 전고체 전지용 외장재.[17] The packaging material for an all-solid-state battery according to item 16, wherein the vapor-deposited film is provided on a contact surface of the sealant layer with the adhesive layer.
[18] 상기 내열 가스 배리어층에서의 상기 접착제층과의 접촉면에 상기 증착막이 마련되어 있는 전항 16 또는 17에 기재된 전고체 전지용 외장재.[18] The exterior material for an all-solid-state battery according to item 16 or 17, wherein the vapor-deposited film is provided on a contact surface of the heat-resistant gas barrier layer with the adhesive layer.
[19] 상기 내열 가스 배리어층은 90℃에서의 영률이 MD 및 TD 함께 1㎬ 이상인 전항 1∼18의 어느 한 항에 기재된 전고체 전지용 외장재.[19] The exterior material for an all-solid-state battery according to any one of the preceding
[20] 상기 내열 가스 배리어층은 90℃에서의 인장 파단 강도가 MD 및 TD 함께 100㎫ 이상인 전항 19에 기재된 전고체 전지용 외장재.[20] The exterior material for an all-solid-state battery according to item 19, wherein the heat-resistant gas barrier layer has a tensile breaking strength of both MD and TD of 100 MPa or more at 90°C.
[21] 상기 내열 가스 배리어층은 90℃에서의 인장 파단 신율이 MD 및 TD 함께 50%∼200%인 전항 19 또는 20에 기재된 전고체 전지용 외장재.[21] The exterior material for an all-solid-state battery according to item 19 or 20, wherein the heat-resistant gas barrier layer has a tensile elongation at rupture of 50% to 200% in both MD and TD at 90°C.
[22] 전항 1∼21의 어느 한 항에 기재된 전고체 전지용 외장재에, 고체 전지 본체가 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지.[22] An all-solid-state battery, characterized in that the solid-state battery body is encapsulated in the exterior material for an all-solid-state battery according to any one of the preceding
발명 [1]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 금속박층 및 실런트층 사이에 내열 가스 배리어층을 개재하고 있기 때문에, 발생한 황화수소 가스가 외부에 누출하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한 본 외장재에 의해 고체 전지 본체를 봉지함에 있어서, 실런트층을 열접착한 때에, 실런트층의 수지가 용융 유출되어, 실런트층에 의한 절연성이 저하하였다고 하여도, 내열 가스 배리어층이 잔존하고 있기 때문에, 그 내열 가스 배리어층에 의해 절연성을 확실히 확보할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of invention [1], since a heat-resistant gas barrier layer is interposed between the metal foil layer and the sealant layer, it is possible to reliably prevent the generated hydrogen sulfide gas from leaking to the outside. In addition, when sealing the solid battery body with this packaging material, when the sealant layer is heat-sealed, the resin of the sealant layer melts and flows out, and even if the insulation property of the sealant layer deteriorates, the heat-resistant gas barrier layer remains. , insulation can be reliably secured by the heat-resistant gas barrier layer.
발명 [2]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 내열 가스 배리어층의 황화수소 가스 투과도를 특정하고 있기 때문에, 황화수소 가스가 외부에 누출하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of invention [2], since the hydrogen sulfide gas permeability of the heat-resistant gas barrier layer is specified, leakage of hydrogen sulfide gas to the outside can be more reliably prevented.
발명 [3] [4]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 열접착에 의해 고체 전지 본체를 봉입한 때에, 내열 가스 배리어층의 두께를 충분히 확보할 수 있기 때문에, 황화수소 가스가 누출하는 것을 확실하게 방지할 수 있음과 함께, 양호한 절연성도 확실히 확보할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of inventions [3] and [4], when the solid battery body is encapsulated by thermal bonding, a sufficient thickness of the heat-resistant gas barrier layer can be secured, thereby reliably preventing hydrogen sulfide gas from leaking. In addition to being able to do this, good insulation properties can also be ensured.
발명 [5]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 실런트층에 의해서도 황화수소 가스가 배출하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 황화수소 가스가 누출하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of the invention [5], since hydrogen sulfide gas can be prevented from being discharged even by the sealant layer, leakage of hydrogen sulfide gas can be more reliably prevented.
발명 [6]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 열접착에 의해 고체 전지 본체를 봉입한 때에, 실런트층의 두께를 어느 정도 확보할 수 있기 때문에, 절연성 및 밀봉성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of invention [6], when the solid battery main body is encapsulated by heat sealing, the thickness of the sealant layer can be secured to a certain extent, and thus the insulation and sealing properties can be further improved.
발명 [7]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 수분의 침입을 방지할 수 있고, 황화수소 가스의 발생 자체를 억제할 수 있기 때문에, 황화수소 가스가 누출하는 것을 보다 한층 확실하게 방지할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of invention [7], the intrusion of moisture can be prevented and the generation of hydrogen sulfide gas itself can be suppressed, so leakage of hydrogen sulfide gas can be more reliably prevented.
발명 [8]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 내열 가스 배리어층의 절연성을 특정하고 있기 때문에, 고온 환경 하에서도 충분한 절연성을 확실히 확보할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of invention [8], since the insulation properties of the heat-resistant gas barrier layer are specified, sufficient insulation properties can be reliably secured even in a high-temperature environment.
발명 [9]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 내열 가스 배리어층의 열수 수축률을 특정하고 있기 때문에, 높은 절연성을 확보하면서, 성형성을 향상시킬 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of invention [9], since the thermal water shrinkage rate of the heat-resistant gas barrier layer is specified, formability can be improved while ensuring high insulation properties.
발명 [10]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 내열 가스 배리어층으로서, 범용의 폴리아미드 수지를 이용하고 있기 때문에, 간단하면서 효율 좋게 제작할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of invention [10], since a general-purpose polyamide resin is used as the heat-resistant gas barrier layer, it can be manufactured simply and efficiently.
발명 [11]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 실런트층에서의 고체 전지 본체에 대응하는 부분에, 내열 가스 배리어층이 표출하는 개구부를 형성하고 있기 때문에, 고체 전지 본체로부터 발생하는 열은 실런트층에 차단되는 일 없이, 내열 가스 배리어층을 통하여 금속박층에 전달하여 방열됨에 의해, 충분한 냉각성을 확보할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of invention [11], an opening through which the heat-resistant gas barrier layer is exposed is formed in the portion of the sealant layer corresponding to the solid battery body, so that heat generated from the solid battery body is transmitted to the sealant layer. By dissipating heat by transferring it to the metal foil layer through the heat-resistant gas barrier layer without being blocked, sufficient cooling properties can be ensured.
발명 [12]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 내열 가스 배리어층이 고융점이기 때문에, 실런트층의 열접착시에, 내열 가스 배리어층의 용융 유출을 방지할 수 있고, 가스 누출을 보다 한층 확실하게 방지할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of invention [12], since the heat-resistant gas barrier layer has a high melting point, melting and outflow of the heat-resistant gas barrier layer can be prevented during thermal bonding of the sealant layer, and gas leakage can be more reliably prevented. It can be prevented.
발명 [13]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 가스 배리어층의 열전도율을 특정하고 있기 때문에, 냉각성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of invention [13], since the thermal conductivity of the gas barrier layer is specified, cooling properties can be further improved.
발명 [14] [15]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 절연층 및 실런트층 사이에 증착막을 마련하고 있기 때문에, 증착막에 의해 충분한 가스 배리어성을 계속적으로 확보할 수 있다. 이 때문에 외기의 수분의 침입에 의해 생기는 황화수소 가스의 발생을 방지할 수 있으면서 또한, 황화수소 가스가 발생하여도, 증착막의 가스 배리어성에 의해 황화수소 가스가 외부에 누출하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of inventions [14] [15], a vapor-deposited film is provided between the insulating layer and the sealant layer, and therefore sufficient gas barrier properties can be continuously secured by the vapor-deposited film. For this reason, it is possible to prevent the generation of hydrogen sulfide gas caused by intrusion of external moisture, and even if hydrogen sulfide gas is generated, leakage of hydrogen sulfide gas to the outside can be reliably prevented due to the gas barrier property of the deposited film.
발명 [16]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 절연층 및 실런트층 사이에 접착제층을 마련하고 있기 때문에, 절연층 및 실런트층 사이에 증착막이 형성되어 있더라도, 양층 사이를 확실히 밀착 고정할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of the invention [16], since an adhesive layer is provided between the insulating layer and the sealant layer, even if a vapor deposition film is formed between the insulating layer and the sealant layer, the two layers can be reliably fixed in close contact.
발명 [17]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 실런트층의 외면에 증착막을 형성하고 있기 때문에, 가스 배리어성의 증착막을 보다 내측에 배치할 수 있어, 수분에 대한 배리어성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of the invention [17], since the vapor-deposited film is formed on the outer surface of the sealant layer, the gas-barrier vapor-deposited film can be placed further inside, and the barrier against moisture can be further improved.
발명 [18]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 절연층의 내면에 증착막을 형성하고 있기 때문에, 실런트층을 열융착할 때에, 접착제층의 차열(遮熱) 작용에 의해, 열에 의한 증착막의 파괴가 생기기 어려워져, 증착막에 의한 가스 배리어성을 확실히 확보할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of invention [18], since a vapor-deposited film is formed on the inner surface of the insulating layer, when the sealant layer is heat-sealed, the heat-insulating effect of the adhesive layer prevents the destruction of the vapor-deposited film due to heat. This makes it less likely to occur, and gas barrier properties can be reliably secured by the vapor-deposited film.
발명 [19]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 고온하에서 높은 영률을 갖는 내열 가스 배리어층을 이용하고 있기 때문에, 상온으로 한정되지 않고 고온 환경 하라도, 내열 가스 배리어층, 나아가서는 외장재 전역에 파손 등의 결함부가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of the invention [19], since a heat-resistant gas barrier layer with a high Young's modulus at high temperature is used, even in a high-temperature environment, not limited to room temperature, the heat-resistant gas barrier layer and, by extension, the entire exterior material are damaged, etc. The occurrence of defective parts can be reliably prevented.
발명 [20] [21]의 전고체 전지용 외장재에 의하면, 고체 전지 본체를 봉입한 상태에서, 고온에 의한 내압 상승에 의해 외장재가 팽창하여 신장했다고 하여도, 외장재의 파손을 보다 확실하게 방지할 수 있다.According to the exterior material for an all-solid-state battery of inventions [20] and [21], even if the exterior material expands and elongates due to an increase in internal pressure due to high temperature in a state in which the solid battery body is enclosed, damage to the exterior material can be more reliably prevented. there is.
발명 [22]의 전고체 전지에 의하면, 상기 발명 [1]∼[21]의 외장재를 이용한 전고체 전지를 특정하는 것이기 때문에, 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.According to the all-solid-state battery of invention [22], since it specifies an all-solid-state battery using the exterior material of inventions [1] to [21], the same effects as above can be obtained.
도 1은 본 발명의 실시 형태인 전고체 전지를 도시하는 개략 단면도.
도 2는 실시 형태의 전고체 전지에 이용된 외장재를 도시하는 개략 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 변형례인 전고체 전지를 도시하는 개략 단면도.
도 4는 제1 변형례의 전고체 전지의 구성을 모식화하여 도시하는 분해 단면도.
도 5는 본 발명의 제2 변형례인 전고체 전지를 도시하는 개략 단면도.
도 6a는 제2 변형례의 전고체 전지에 적용 가능한 제1 외장재를 도시하는 개략 단면도.
도 6b는 제2 변형례의 전고체 전지에 적용 가능한 제2 외장재를 도시하는 개략 단면도.
도 6c는 제2 변형례의 전고체 전지에 적용 가능한 제3 외장재를 도시하는 개략 단면도.
도 7은 절연성 평가용 시료를 모식화하여 도시하는 평면도.
도 8은 도 7의 절연성 평가용 시료를 모식화하여 도시하는 단면도로서, 도 8의 D-D선 단면에 상당하는 단면도.1 is a schematic cross-sectional view showing an all-solid-state battery according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a schematic cross-sectional view showing the exterior material used in the all-solid-state battery of the embodiment.
Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing an all-solid-state battery as a first modification of the present invention.
Figure 4 is an exploded cross-sectional view schematically showing the configuration of an all-solid-state battery of the first modification.
Figure 5 is a schematic cross-sectional view showing an all-solid-state battery as a second modification of the present invention.
6A is a schematic cross-sectional view showing a first packaging material applicable to the all-solid-state battery of the second modification.
6B is a schematic cross-sectional view showing a second packaging material applicable to the all-solid-state battery of the second modification.
6C is a schematic cross-sectional view showing a third packaging material applicable to the all-solid-state battery of the second modification.
Figure 7 is a plan view schematically showing a sample for insulation evaluation.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the sample for insulation evaluation in FIG. 7 and corresponds to the cross-section along line DD in FIG. 8.
도 1은 본 발명의 실시 형태인 전고체 전지를 도시하는 개략 단면도, 도 2는 그 전고체 전지에 이용되는 외장재(1)를 도시하는 개략 단면도이다. 양 도면에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 전고체 전지의 케이싱으로서 구성되는 외장재(1)는 라미네이트 시트 등의 적층체에 의해 구성되어 있다.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an all-solid-state battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the
이 외장재(1)는 최외측에 배치된 기재층(11)과, 기재층(11)의 내면측에 적층된 금속박층(12)과, 금속박층(12)의 내면측에 적층된 내열 가스 배리어층(21)과, 내열 가스 배리어층(21)의 내면측에 적층된 실런트층(13)을 구비하고, 본 실시 형태에서는, 외장재(1)의 각 층(11∼13, 21)의 각 사이는 드라이 라미네이트법에 의한 접착제(접착제층)를 통하여 접착되어 있다. 환언하면, 본 실시 형태의 외장재(1)는 기재층(11)/접착제층/금속박층(12)/접착제층/내열 가스 배리어층(21)/접착제층/실런트층(13)으로 이루어지는 적층체에 의해 구성되어 있다.This
본 실시 형태에서는 도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 구성의 외장재(1)에 의해, 고체 전지 본체(5)를 피복하도록 봉입하여 전고체 전지를 제작하는 것이다. 즉 사각형상의 2장의 외장재(1, 1)가 고체 전지 본체(5)를 통하여 상하로 맞겹쳐져서, 2장의(한 쌍의) 외장재(1, 1)에서의 외주 연부의 실런트층(13, 13)끼리가 열접착(히트 실)에 의해 기밀상태(봉지 상태)로 접합 일체화됨에 의해, 외장재(1, 1)로 이루어지는 주머니형상의 케이싱 내에 고체 전지 본체(5)가 수용된 전고체 전지가 제작되는 것이다.In this embodiment, as shown in FIG. 1, an all-solid-state battery is manufactured by encapsulating the solid-
본 실시 형태의 전고체 전지에서는, 도시는 생략하지만, 전기 취출용으로 탭 리드가 마련되어 있다. 이 탭 리드는 그 일단(내단)이 고체 전지 본체(5)에 접착 고정되고, 중간부가 2장의 외장체(1, 1)의 외주 연부 사이를 통과하고, 타단측(외단측)이 외부에 인출되도록 배치되어 있다.In the all-solid-state battery of this embodiment, although not shown, a tab lead is provided for extracting electricity. One end (inner end) of this tab lead is adhesively fixed to the solid-
또한 본 실시 형태에서는, 2장의 평면형상의 외장재(1, 1)를 맞붙여서 케이싱을 형성하도록 하고 있는데, 그것만으로 한정되지 않고, 본 발명에서는, 2장의 외장재 중 적어도 어느 일방을 미리 트레이형상으로 성형해 두고, 그 일방의 트레이형상의 외장재를 트레이형상 또는 평면형상의 타방의 외장재에 맞붙여서 케이싱을 형성하도록 하여도 좋다.In addition, in the present embodiment, the casing is formed by bonding two planar
이하에, 본 실시 형태의 전고체 전지의 외장재(1)에서의 상세 구성에 관해 설명한다.Below, the detailed configuration of the
외장재(1)의 기재층(11)은 두께가 5㎛∼50㎛의 내열성 수지의 필름에 의해 구성되어 있다. 이 기재층(11)을 구성하는 수지로서는, 폴리아미드, 폴리에스테르(PET, PBT, PEN), 폴리올레핀(PE, PP) 등을 알맞게 이용할 수 있다.The
금속박층(12)은 두께가 5㎛∼120㎛로 설정되어 있고, 표면(외면)측에서 산소나 수분의 침입을 블록하는 기능을 갖고 있다. 이 금속박층(12)으로서는, 알루미늄박, SUS박(스테인리스박), 구리박, 니켈박 등을 알맞게 이용할 수 있다. 또한 본 실시 형태에서, 「알루미늄」 「구리」 「니켈」이라는 용어는 그들의 합금도 포함하는 의미로 이용되고 있다.The thickness of the
또한 금속박층(12)에 도금 처리 등을 행하면, 핀 홀이 발생하는 리스크가 적어져서, 보다 한층, 산소나 수분의 침입을 블록하는 기능을 향상시킬 수 있다.Additionally, if plating treatment or the like is performed on the
또한 금속박층(12)에 크로메이트 처리와 같은 화성 처리 등을 행하면, 내부식성이 한층 향상하기 때문에, 결손 등의 부적합함이 발생하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있고, 또한 수지와의 접착성을 향상할 수 있어 내구성을 더한층 향상시킬 수 있다.In addition, if the
실런트층(13)은 두께가 10㎛∼100㎛로 설정되어 있고, 열접착성(열융착성) 수지의 필름에 의해 구성되어 있다. 이 실런트층(13)을 구성하는 수지로서는, 폴리에틸렌(LLDPE, LDPE, HDPE)이나, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀, 올레핀계 공중합체, 이들의 산변성물 및 아이오노머로 이루어지는 군, 예를 들면 무연신 폴리프로필렌(CPP, IPP) 등을 알맞게 이용할 수 있다.The
실런트층(13)으로서는, 탭 리드를 사용하여 전기를 취출하는 것을 고려하면, 즉 탭 리드와의 실(seal)성이나 접착성 등을 고려하면, 무연신 폴리프로필렌 필름(CPP, IPP) 등의 폴리프로필렌계 수지를 이용하는 것이 바람직하다.As the
내열 가스 배리어층(21)은 내열성 및 절연성을 갖는 수지의 필름에 의해 구성되어 있다. 이 내열 가스 배리어층(21)을 구성하는 수지로서는, 폴리아미드(6-나일론, 66-나일론, MXD나일론 등), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 셀로판, 폴리염화비닐리덴 등을 이용하는 것이 바람직하다.The heat-resistant
본 실시 형태의 내열 가스 배리어층(21)은 양호한 절연성을 구비하는 것이고, 본 실시 형태의 외장재(1)에 의해 고체 전지 본체(5)를 열접착에 의해 봉입한 후(실 후)도, 양호한 절연성을 얻는 것이다.The heat-resistant
본 실시 형태에서는, 내열 가스 배리어층(21)을 구성하는 수지는 소정의 황화수소(H2S) 가스 투과도를 구비하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 내열 가스 배리어층(21)은 JIS K7126-1에 준거하는 측정치에 있어서 황화수소 가스 투과도가 30{cc·㎜/(㎡·D·㎫)} 이하의 수지, 보다 바람직하게는 15{cc·㎜/(㎡·D·㎫)} 이하의 수지에 의해 구성하는 것이 좋다. 즉 내열 가스 배리어층(21)의 황화수소 가스 투과도를 상기한 특정치 이하로 설정한 경우에는, 고체 전해질 재료와 외기의 수분이 반응하여 황화수소 가스가 발생한 때에, 내열 가스 배리어층(21)에 의해 황화수소 가스가 외부에 누출하는 것을 방지할 수 있다. 환언하면, 내열 가스 배리어층(21)의 황화수소 가스 투과도가 너무 큰 경우에는, 발생한 황화수소 가스가 외장재(1)(내열 가스 배리어층(21))를 통과하여 외부에 누출할 우려가 있어, 바람직하지 않다.In this embodiment, the resin constituting the heat-resistant
또한 참고로, 황화수소 가스 투과도의 단위에 포함되는 「D」는 「Day(24h)」에 상당하는 것이다.Also, for reference, “D” included in the unit of hydrogen sulfide gas permeability corresponds to “Day (24h).”
또한 본 실시 형태에서는, 내열 가스 배리어층(21)을 구성하는 수지로서는, JIS K7129-1(감습 센서법 40℃ 90% Rh)에 준거하여 측정된 수증기 가스 투과율이 50(g/㎡/day) 이하의 것, 보다 바람직하게는 40(g/㎡/day) 이하의 것을 채용하는 것이 좋다. 즉, 황화수소 가스는 외부의 수분이 외장재(1)를 투과하여 고체 전해질 재료와 반응함에 의해 발생하는데, 내열 가스 배리어층(21)의 수증기 가스 투과율을 상기한 특정치 이하로 설정한 경우에는, 내열 가스 배리어층(21)에 의한 수분의 침입을 방지할 수 있으면서 또한, 금속박층(12)의 가스 배리어 기능도 서로 어울려서, 수분의 침입을 보다 한층 확실하게 방지할 수 있어, 황화수소 가스 자체의 발생을 확실하게 방지할 수 있고, 나아가서는 황화수소 가스가 외부에 누출하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.In addition, in this embodiment, the resin constituting the heat-resistant
본 실시 형태에서는, 내열 가스 배리어층(21)의 두께(원래 두께)를 3㎛∼50㎛로 설정하는 것이 바람직하다. 즉 내열 가스 배리어층(21)의 두께를 이 범위로 설정한 경우에는, 상기한 황화수소 가스 및 수증기 가스의 투과 억제 작용을 확실히 얻을 수 있음과 함께, 열접착에 의해 실런트층(13)이 용융 유출됐다고 하여도, 내열 가스 배리어층(21)에 의해 절연성을 확실히 확보할 수 있다. 환언하면, 내열 가스 배리어층(21)이 너무 얇은 경우에는, 가스 투과 억제 작용이나 절연성을 확보할 수 없을 우려가 있어, 바람직하지 않다. 역으로 내열 가스 배리어층(21)이 너무 두꺼운 경우에는, 외장재(1)의 박육화를 도모할 수 없을 뿐만 아니라, 필요 이상으로 두껍게 하는 것의 효과도 충분히 얻어지지 않기 때문에, 바람직하지 않다.In this embodiment, it is preferable to set the thickness (original thickness) of the heat-resistant
또한 본 실시 형태에서는, 내열 가스 배리어층(21)을 구성하는 수지(수지 필름)에서, 원래 두께를 「da0」으로 하고, 200℃, 0.2㎫, 5sec의 조건으로 가압한 때의 두께를 「da1」로 하여, 잔존률「da1/da0」이 0.9 이상이 되도록, 즉 「1≥da1/da0≥0.9」의 관계식(A)을 충족시키도록 구성하는 것이 바람직하다. 이 관계식(A)은 외장재(1)를 열접착한 때에, 내열 가스 배리어층(21)의 두께의 감량률이 10% 이하라 하는 구성에 상당하는 것이다. 그리고 본 실시 형태에서는, 상기한 관계식(A)을 충족시키고 있는 경우, 외장재(1)를 열접착하여 고체 전지 본체(5)를 봉지했다고 하여도, 내열 가스 배리어층(21)의 두께의 감소를 억제할 수 있고, 충분한 두께를 확보할 수 있기 때문에, 상기한 가스 투과 억제 작용을 확실히 얻을 수 있음과 함께, 내열 가스 배리어층(21)에 의한 절연성도 확실히 얻을 수 있다.In addition, in this embodiment, the original thickness of the resin (resin film) constituting the heat-resistant
또한 본 실시 형태에서는, 내열 가스 배리어층(21)을 구성하는 수지로서, 실런트층(13)을 구성하는 수지보다도 융점이 10℃ 이상 높은 것, 보다 바람직하게는 20℃ 이상 높은 것을 채용하는 것이 바람직하다. 즉 내열 가스 배리어층(21)을 고융점으로 한 경우에는, 외장재(1)를 열접착할 때에, 실런트층(13)을 용융시켰다고 하여도, 내열 가스 배리어층(21)의 용융 유출을 방지할 수 있기 때문에, 내열 가스 배리어층(21)에 의한, 가스의 투과 억제 작용이나, 절연성을 확실히 얻을 수 있다.In addition, in this embodiment, it is desirable to employ a resin constituting the heat-resistant
또한 본 실시 형태에서는, 내열 가스 배리어층(21)은, 절연 파괴 전압이 18㎸/㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 즉 내열 가스 배리어층(21)의 절연 파괴 전압이 특정치 이상인 경우에는, 충분한 절연성을 확실히 확보할 수 있다. 환언하면, 내열 가스 배리어층(21)의 절연 파괴 전압이 너무 작은 경우에는, 충분한 절연성을 확보할 수 없을 우려가 있다.In addition, in this embodiment, it is preferable that the heat-resistant
또한 본 실시 형태에서는, 내열 가스 배리어층(21)의 열수 수축률을 2%∼10%로 설정하는 것이 바람직하다. 즉 이 구성을 채용하는 경우에는, 내열 가스 배리어층(21), 나아가서는 외장재(1)의 성형성이 향상하고, 외장재(1)에 의해 고체 전지 본체(5)를 열접착에 의해 봉입한 후도, 높은 절연성을 유지할 수 있다. 환언하면, 내열 가스 배리어층(21)의 열수 수축률이 상기한 특정 범위를 일탈하는 경우에는, 양호한 절연성을 확보할 수 없을 우려가 있고, 바람직하지 않다.Additionally, in this embodiment, it is preferable to set the thermal water shrinkage rate of the heat-resistant
본 실시 형태에서, 내열 가스 배리어층(21)의 열수 수축률은 내열 가스 배리어층(21)을 구성하는 수지 필름 시험편(10㎝×10㎝)을 95℃의 열수 중에 30분간 침지한 때의 침지 전후의 시험편의 연신 방향에서의 치수 변화율이다. 본 실시 형태에서, 열수 수축률은 침지 처리 전의 연신 방향의 치수를 「X」, 침지 처리 후의 연신 방향의 치수를 「Y」로 하여, 다음 식으로 구할 수 있다.In this embodiment, the thermal water shrinkage rate of the heat-resistant
열수 수축률(%)={(X-Y)/X}×100Thermal shrinkage rate (%)={(X-Y)/X}×100
여기서 본 실시 형태에서는, 내열 가스 배리어층(21)을 구성하는 수지로서, 열전도율이 0.2W/m·K 이상의 것을 채용하는 것이 바람직하다. 즉 이 구성을 채용하는 경우에는, 내열 가스 배리어층(21)의 전열성을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 고체 전지 본체(5)의 냉각성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.Here, in this embodiment, it is preferable to employ a resin constituting the heat-resistant
본 실시 형태에서, 내열 가스 배리어층(21)을 구성하는 수지 필름은 90℃에서의 영률이 흐름 방향인 MD, MD에 직교하는 방향인 TD 함께, 1㎬ 이상이고, 바람직하게는 함께 5㎬ 이상인 것이 바람직하다. 즉 이 구성을 채용함에 의해, 상온으로 한정되지 않고 고온 환경 하라 하여도, 내열 가스 배리어층(21), 나아가서는 외장재(1)에 소정의 경도를 확보할 수 있기 때문에, 파손 등의 결함부가 발생하는 것을 방지할 수 있다.In this embodiment, the resin film constituting the heat-resistant
또한 본 실시 형태에서는, 내열 가스 배리어층(21)에서 상온(25℃)에서의 영률은 1.5㎬ 이상인 것이 바람직하다.In addition, in this embodiment, it is preferable that the Young's modulus of the heat-resistant
또한 본 실시 형태에서는, 내열 가스 배리어층(21)이 90℃에서의 인장 파단 강도가 MD 및 TD 함께 100㎫ 이상, 400㎫ 이하인 것이 바람직하다. 즉 이 구성을 채용하는 경우에는, 고온 하에서 고체 전지 본체(5)의 팽창에 의해 내압이 높아져서 외장재(1)가 팽창했다고 하여도, 외장재(1)의 파손을 확실하게 방지할 수 있다.In addition, in this embodiment, it is preferable that the heat-resistant
또한 본 실시 형태에서, 내열 가스 배리어층(21)이 90℃에서의 인장 파단 신율이 MD 및 TD 함께 50%∼200%인 구성을 채용하는 것이 바람직하다. 즉 이 구성을 채용하는 경우에는, 고온 하에서의 내압 상승에 의해 외장재(1)가 팽창하여 신장했다고 하여도, 외장재(1)의 파손을 보다 확실하게 방지할 수 있다.In addition, in this embodiment, it is preferable that the heat-resistant
또한 본 실시 형태에서는, 내열 가스 배리어층(21)에서 상온(25℃)에서의 인장 파단 강도는 150㎫이고, 인장 파단 신율은, 50%∼150%인 것이 바람직하다.In addition, in this embodiment, the heat-resistant
또한 본 실시 형태에서는, 실런트층(13)을 구성하는 수지(수지 필름)에서, 원래 두께를 「db0」으로 하고, 200℃, 0.2㎫, 5sec의 조건으로 가압한 때의 두께를 「db1」로 하여, 잔존률 「db1/db0」이 0.1∼0.5가 되도록, 즉 「0.5≥db1/db0≥0.1」의 관계식(B)을 충족시키도록 구성하는 것이 바람직하다. 이 관계식(B)은 외장재(1)를 열접착한 때에, 실런트층(13)의 두께의 감량률이 50∼90%라는 구성에 상당하는 것이다. 그리고 본 실시 형태에서는, 상기한 관계식(B)을 충족시키고 있는 경우, 외장재(1)를 열접착하여 고체 전지 본체(5)를 봉지한 때에, 실런트층(13)의 두께를 어느 정도 확보할 수 있기 때문에, 실런트층(13)에 의한 절연성도 확보하면서, 탭 리드나 이물이 존재하고 있어도, 그들의 외주 간극에 실런트층(13)의 수지가 돌아 들어감에 의해, 충분한 밀봉성을 확실히 얻을 수 있다.In addition, in this embodiment, the original thickness of the resin (resin film) constituting the
여기서 본 실시 형태에서, 외장재(1)의 실런트층(13)을 JIS K7126-1에 준거하는 황화수소 가스 투과도가 100{cc·㎜/(㎡·D·㎫)} 이하의 수지에 의해 구성하는 것이 바람직하다. 즉 실런트층(13)의 황화수소 가스 투과도를 상기한 특정치 이하로 설정한 경우에는, 상기한 내열 가스 배리어층(21)에 의한 황화수소 가스의 투과 억제 작용에, 실런트층(13)에 의한 황화수소 가스의 투과 억제 작용이 서로 어울려서, 황화수소 가스가 외부에 누출하는 것을 보다 한층 확실하게 방지할 수 있다.Here, in this embodiment, the
한편, 본 실시 형태에서는, 외장재(1)의 각 층(11∼13, 21)의 각 사이를 부착하기 위한 접착제(접착제층)로서는, 2액 경화형, 에너지선(UV, X선 등) 경화형 등의 경화 타입을 이용할 수 있고, 그 중에서도, 우레탄계 접착제, 올레핀계 접착제, 아크릴계 접착제, 에폭시계 접착제 등을 알맞게 이용할 수 있다. 또한 접착제층(4)의 두께는 2㎛∼5㎛로 설정되어 있다.Meanwhile, in this embodiment, the adhesive (adhesive layer) for attaching each
이상과 같이 본 실시 형태의 전고체 전지에서, 외장재(1)에서의 금속박층(12) 및 실런트층(13) 사이에 내열 가스 배리어층(21)을 개재하고 있기 때문에, 발생한 황화수소 가스가 외부에 누출하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한 고체 전지 본체(5)를 봉지함에 있어서, 외장재(1)의 실런트층(13)을 열접착한 때에, 실런트층(13)의 수지가 용융 유출되어, 실런트층(13)에 의한 절연성이 저하하였다고 하여도, 내열 가스 배리어층(21)이 잔존하고 있기 때문에, 그 내열 배리어층(21)에 의해 절연성을 확실히 확보할 수 있다.As described above, in the all-solid-state battery of this embodiment, since the heat-resistant
또한 내열 가스 배리어층(21)의 황화수소 가스 투과도를 특정치로 설정하는 경우에는, 상기한 효과를 보다 확실히 얻을 수 있다.Additionally, when the hydrogen sulfide gas permeability of the heat-resistant
또한 내열 가스 배리어층(21)의 절연 파괴 전압을 특정치로 설정하는 경우에는, 고온 환경 하라도, 양호한 절연성을 확실히 확보할 수 있다.Additionally, when the dielectric breakdown voltage of the heat-resistant
또한 내열 가스 배리어층(21)의 인장 파단 강도를 특정치로 설정하는 경우에는, 상온으로 한정되지 않고 고온 환경 하라도, 내열 가스 배리어층(21), 나아가서는 외장재(1)에 파손 등의 결함부가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 특히 고온 환경 하에서의 동작 신뢰성에 우수한 전고체 전지 제품을 제공할 수 있다.In addition, when the tensile breaking strength of the heat-resistant
도 3은 본 발명의 제1 변형례인 전고체 전지를 도시하는 개략 단면도, 도 4는 그 전고체 전지의 구성을 모식화하여 도시하는 분해도이다. 양 도면에 도시하는 바와 같이, 이 전고체 전지에서, 외장재(1)는 최외측에 배치되는 기재층(11)과, 기재층(11)의 내면측에, 접착제층을 통하여 적층 접착되는 금속박층(12)과, 금속박층(12)의 내면측에, 접착제층을 통하여 적층 접착되는 내열 가스 배리어층(21)과, 내열 가스 배리어층(21)의 내면측에, 접착제층(4)을 통하여 적층 접착되는 실런트층(13)을 구비하고 있다.FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an all-solid-state battery that is a first modification of the present invention, and FIG. 4 is an exploded view schematically showing the structure of the all-solid-state battery. As shown in both figures, in this all-solid-state battery, the
또한 실런트층(13)은 그 외주 연부를 제외한 중간부가 제거됨에 의해 개구부(15)가 형성되고, 외주 연부에만 잔존 형성되고 있다. 이 외장재(1)는 개구부(15)에서 접착제층(4)도 존재하지 않고, 개구부(15)를 통하여 내열 가스 배리어층(21)이 내측에 표출하도록 배치되어 있다.Additionally, the middle portion of the
제1 변형례에서는, 사각형상으로 형성된 2장의(한 쌍의) 외장재(1, 1)가 서로의 외주 연부의 실런트층(13)끼리를 대향시키도록 하여, 고체 전지 본체(5)를 통하여 상하로 맞겹쳐져서, 실런트층(13, 13)끼리가 열접착(히트 실)에 의해 기밀상태(봉지 상태)로 접합 일체화됨에 의해, 외장재(1, 1)로 이루어지는 주머니형상의 케이싱 내에 고체 전지 본체(5)가 봉지 상태로 수용된 전고체 전지가 제작되는 것이다.In the first modification, two pieces (a pair) of
이 전고체 전지에서는, 고체 전지 본체(5)에 대응하는 부분에, 외장재(1)의 개구부(15)가 배치되어 있고, 고체 전지 본체(5)의 상하면이 상하의 외장재(1)의 내열 가스 배리어층(21)에 개구부(15)를 통과하여 대향하도록 배치되어 있다.In this all-solid-state battery, the
이 제1 변형례의 전고체 전지에서 다른 구성은 상기 실시 형태의 전고체 전지와 같다.Other configurations of the all-solid-state battery of this first modification are the same as those of the all-solid-state battery of the above embodiment.
이미 진술한 바와 같이, 제1 변형례의 외장재(1)에는 실런트층(13)에 개구부(15)가 형성되고 있다. 이 개구부(15)는, 고체 전지 본체(5)에 대응하는 부분에 형성되어 있고, 실런트층(13)은, 히트 실부(봉지부)에 대응하는 부분에 배치되어 있다.As already stated, in the
또한 외장재(1)의 개구부(15)에서는, 접착제층(4)도 마련되어 있지 않고, 개구부(15)를 통하여 내열 가스 배리어층(21)이 내측에 표출(노출)하고, 전고체 전지를 제작한 상태에서는, 내열 가스 배리어층(21)이 고체 전지 본체(5)에 대향하도록, 경우에 따라서는 적어도 일부가 대접(對接)하도록 배치되어 있다.In addition, the
본 실시 형태에서 외장재(1)의 개구부(15)는 예를 들면, 내열 가스 배리어층(21)의 전역에 적층된 실런트층(13)의 중간부를 절제(切除)함에 의해 형성되는 것이고, 외주 연부의 실런트층(13)은 잔존 형성되는 것이다.In this embodiment, the
즉 제1 변형례에서, 실런트층(13)을 내열 가스 배리어층(21)에 형성하는 경우, 내열 가스 배리어층(21)으로서의 수지 필름의 내면에, 그라비어 롤 등으로 접착제층(4)으로서의 접착제를 도공(塗工)하고, 그 접착제층(4)을 통하여, 실런트층(13)으로서의 수지 필름을 부착하는 것인데, 그라비어 롤 등으로 내열 가스 배리어층(21)에 접착제를 도공할 때에, 개구부 형성 예정 영역에 접착제를 도포하지 않는 미도공부를 형성해 둔다. 그리고 이 접착제 미도공부를 갖는 내열 가스 배리어층(21)에, 실런트층용의 수지 필름을 부착하여 건조한다. 그 후, 접착제 미도공부의 실런트층용 수지 필름을 레이저 커터나 롤 칼 등으로 절취하여 개구부(15)를 형성한다(제1 형성 방법).That is, in the first modification, when the
제2 형성 방법으로서는, 내열 가스 배리어층(21)에 접착제를 도공하기 전에, 내열 가스 배리어층(21)에서의 개구부 형성 예정 영역에, 이형지(離型紙)를 임시고정 상태로 부착하고, 그 상태에서 내열 가스 배리어층(21)에, 그라비어 롤 등으로 접착제를 도공하여, 실런트층용의 수지 필름을 부착하여 건조한다. 그 후, 이형지 임시고정부에 대응하는 실런트층용 수지 필름을 접착제 및 이형지와 함께 롤 칼 등으로 절취하여 개구부(15)를 형성한다.As a second forming method, before applying the adhesive to the heat-resistant
다른 형성 방법으로서는, 내열 가스 배리어층(21)에, 실런트층용 수지 필름을 접착하기 전에 그 필름에, 개구부(15)로서의 관통구멍을 형성해 두고, 그 개구부를 갖는 실런트층용 수지 필름을 내열 가스 배리어층(21)에 접착제를 통하여 부착하는 방법(다른 형성 방법) 등도 생각된다. 그렇지만, 이 다른 형성 방법에서는, 접착제를 균등하게 도포하는 것이 곤란하고, 개구부를 갖는 실런트층용 수지 필름을 정밀도 좋게 정확하게 부착하는 것이 곤란하다. 따라서 제1 변형례에서는, 상기 제1 및 제2 형성 방법을 채용하는 것이 바람직하다.As another formation method, before attaching the resin film for a sealant layer to the heat-resistant
이상과 같이 제1 변형례의 전고체 전지에 의하면, 외장재(1)에서의 금속박층(12) 및 실런트층(13) 사이에 내열 가스 배리어층(21)을 형성함과 함께, 실런트층(13)에서의 고체 전지 본체(5)에 대응하는 부분에, 내열 가스 배리어층(21)이 표출하는 개구부(15)를 형성하고 있기 때문에, 고체 전지 본체(5)로부터 발생한 열은 실런트층(13)에 차단되는 일 없이, 내열 가스 배리어층(21)을 통하여 금속박층(12)에 전달하여 방열된다. 따라서 충분한 냉각성을 확보할 수 있어, 고온에 의한 부적합함을 확실하게 방지할 수 있다.As described above, according to the all-solid-state battery of the first modification, the heat-resistant
또한 제1 변형례의 전고체 전지에서는, 고체 전지 본체(5)와 금속박층(12)의 사이에 실런트층(13)이 존재하지 않은 것이지만, 그 사이에 절연성을 갖는 내열 가스 배리어층(21)이 배치되어 있기 때문에, 내열 가스 배리어(21)에 의해 절연성을 확실히 확보할 수 있다.In addition, in the all-solid-state battery of the first modification, the
또한 제1 변형례의 전고체 전지에서는, 외장재(1)에서의 고체 전지 본체(5)에 대응하는 부분에 실런트층(13)이 형성되지 않기 때문에, 그만큼, 고체 전지 본체(5)를 수용하기 위한 스페이스를 크게(두껍게) 할 수 있다. 따라서 본 실시 형태의 전고체 전지에서는, 종래의 전고체 전지와 비교하여, 케이싱(외장재(1))의 외형 치수를 변경하지 않고, 큰 사이즈의 고체 전지 본체(5)를 수용할 수 있기 때문에, 박형화를 도모하면서, 고출력화 및 고용량화를 도모할 수 있다.In addition, in the all-solid-state battery of the first modification, since the
도 5는 본 발명의 제2 변형례인 전고체 전지를 도시하는 개략 단면도이다. 동 도면에 도시하는 바와 같이 제2 변형례의 전고체 전지에서의 외장재(1)는 최외측에 배치되는 기재층(11)과, 기재층(11)의 내면측에 적층되는 금속박층(12)과, 금속박층(12)의 내면측에 적층되는 절연층으로서의 내열 가스 배리어층(21)과, 내열 가스 배리어층(21)의 내면측에 적층된 실런트층(13)을 구비한다. 또한 내열 가스 배리어층(21) 및 실런트층(13) 사이에는 증착막(증착층)(22)이 마련되어 있다.Figure 5 is a schematic cross-sectional view showing an all-solid-state battery, which is a second modification of the present invention. As shown in the figure, the
제2 변형례에서, 외장재(1)로서는, 제1∼제3의 3개 구성의 외장재(1a∼1c)를 채용할 수 있다.In the second modification, as the
도 6a에 도시하는 바와 같이, 제1 외장재(1a)는 금속박층(12)용의 금속박의 외면에, 기재층(11)용의 수지 필름이 접착제를 통하여 적층 접착되고, 금속박층(12)의 내면에, 내열 가스 배리어층(21)용의 수지 필름이 접착제를 통하여 적층 접착되고, 또한 그 내열 가스 배리어층(21)의 내면에는, 증착막(22)이 증착되고, 그 내열 가스 배리어층(21)의 내면인 증착면에, 접착제층(4)을 통하여 열융착성 수지의 실런트층(13)이 적층 접착되어 있다.As shown in FIG. 6A, the first
또한 도 6b에 도시하는 바와 같이, 제2 외장재(1b)는 제1 외장재(1a)와 비교하여, 내열 가스 배리어층(21)의 내면에 증착막이 형성되지 않고, 실런트층(13)의 외면에 증착막(22)이 형성되고, 그 실런트층(13)의 증착면(외면)이 접착제(4)를 통하여 내열 가스 배리어층(21)의 내면에 접착되어 있다.In addition, as shown in FIG. 6B, compared to the first
또한 도 6c에 도시하는 바와 같이, 제3 외장재(1c)는 내열 가스 배리어층(21)의 내면 및 실런트층(13)의 외면 함께, 증착막(22, 22)이 형성되어 있고, 내열 가스 배리어층(21)의 증착면(내면)과, 실런트층(13)의 증착면(외면)이 접착제층(4)을 통하여 접착되어 있다.Also, as shown in FIG. 6C, the third
제2 변형례에서, 내열 가스 배리어층(21) 및 실런트층(13) 사이를 접착하는 접착제층(4)을 구성하는 접착제로서는, 2액 경화형, UV(에너지선) 경화형 등의 경화 타입을 이용할 수 있고, 그 중에서도, 우레탄계 접착제, 올레핀계 접착제, 아크릴계 접착제, 에폭시계 접착제 등을 알맞게 이용할 수 있다. 또한 접착제층(4)의 두께는 2㎛∼5㎛로 설정되어 있다.In the second modification, as the adhesive constituting the
본 실시 형태에서는, 이와 같은 접착제를 이용하여, 내열 가스 배리어층(21) 및 실런트층(13) 사이를 드라이 라미네이트, 히트 라미네이트에 의해 접착하는 것이다.In this embodiment, such an adhesive is used to bond the heat-resistant
또한 제2 변형례에서는, 접착제층(4)의 접착제로서는, 증착막(22)과의 접착성이 좋은 산변성 폴리올레핀계 접착제를 이용함에 의해, 내열 가스 배리어층(21) 및 실런트층(13) 사이를 확실히 밀착할 수 있고, 성형시의 디라미네이션의 발생을 유효하게 방지할 수 있다.In addition, in the second modification, an acid-modified polyolefin-based adhesive having good adhesion to the
또한, 제2 변형례에서는, 기재층(11) 및 금속박층(12) 사이, 금속박층(12) 및 내열 가스 배리어층(21) 사이를 접착하는 접착제로서, 상기 접착제층(4)의 접착제와 같은 접착제를 알맞게 이용할 수 있고, 같은 두께로 설정하는 것이 바람직하다.In addition, in the second modification, as an adhesive for bonding between the
또한 제2 변형례에서, 내열 가스 배리어층(21)의 내면 및/또는 실런트층(13)의 외면에 형성되는 증착막(22)은 알루미늄, 티탄, 실리콘 등의 무기물, 알루미나, 실리카, 산화아연 등의 무기산화물, 불화알루미늄, 불화마그네슘 등의 금속 불화물 중, 적어도 어느 1종 이상의 것을 채용할 수 있다.Additionally, in the second modification, the
제2 변형례에서, 증착막(22)이 형성됨에 의해, 가스 배리어성을 보다 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 외기의 침입을 방지할 수 있고, 그 외기의 수분과 고체 전지 본체(5)의 고체 전해질과의 반응에 의해 생기는 황화수소 가스 자체의 발생을 방지할 수 있으면서 또한, 황화수소 가스가 발생하여도, 증착막(22)의 가스 배리어성에 의해 황화수소 가스가 외부에 누출하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.In the second modification example, the gas barrier property can be further improved by forming the
제2 변형례에서 증착막(22)은 두께를 50Å∼10000Å, 또는 5㎚∼1000㎚, 또는 0.005㎛∼1㎛로 설정하는 것이 바람직하다. 즉 두께를 이 범위 내로 설정함에 의해, 양호한 가스 배리어성을, 보다 확실히 확보할 수 있다. 환언하면, 증착막(22)의 두께가 너무 얇은 경우에는, 양호한 가스 배리어성을 얻을 수가 없고, 바람직하지 않다. 증착막(22)의 두께를 필요 이상으로 두껍게 형성하여도, 그것에 걸맞은 효과를 얻을 수가 없을 뿐만 아니라, 두꺼운 증착막(22)의 형성에 많은 시간을 필요로 하고, 생산 효율의 저하를 초래할 우려가 있어, 바람직하지 않다.In the second modification, the thickness of the deposited
제2 변형례에서, 증착막(22)은 드라이 코팅에 의해 증착하여 도막함에 의해 형성할 수 있다. 드라이 코팅으로서는, CVD법, PVD법(스퍼터링법, 이온빔법 등) 등의 주지의 방법을 채용할 수 있다.In the second modification, the deposited
이 제2 변형례의 전고체 전지에서 다른 구성은 상기 실시 형태의 전고체 전지와 같다.Other configurations of the all-solid-state battery of this second modification are the same as those of the all-solid-state battery of the above embodiment.
이상과 같이 제2 변형례의 전고체 전지에 의하면, 외장재(1)에서의 내열 가스 배리어층(21) 및 실런트층(13) 사이에 증착막(22)을 마련하고 있기 때문에, 증착막(22)에 의해 충분한 가스 배리어성을 얻을 수 있다. 이 때문에, 외기의 침입을 방지할 수 있고, 그 외기의 수분과 고체 전지 본체(5)의 고체 전해질과의 반응에 의해 생기는 황화수소 가스 자체의 발생을 방지할 수 있으면서 또한, 황화수소 가스가 발생하여도, 증착막(22)의 가스 배리어성에 의해 황화수소 가스가 외부에 누출하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.As described above, according to the all-solid-state battery of the second modification, since the
또한 제2 변형례에서, 내열 가스 배리어층(21) 및 실런트층(13) 사이에 접착제층(4)을 마련하고 있기 때문에, 내열 가스 배리어층(21)의 내면이나, 실런트층(13)의 외면에 증착막(22)이 형성되어 있더라도, 내열 가스 배리어층(21) 및 실런트층(13) 사이를 확실히 밀착 고정할 수 있고, 디라미네이션의 발생을 방지할 수 있다.In addition, in the second modification, since the
또한 제2 변형례에서 제2 및 제3 외장재(1b, 1c)와 같이, 실런트층(13)측에 증착막(22)을 형성하는 경우에는, 가스 배리어성의 증착막(22)을 보다 내측(고체 전지 본체(5)측)에 배치할 수 있기 때문에, 수분에 대한 배리어성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.Additionally, in the second modification example, when forming the
또한 제2 변형례에서 제1 및 제3 외장재(1a, 1c)와 같이, 내열 가스 배리어층(21)측에 증착막(22)을 형성하는 경우에는, 실런트층(13)을 열융착할 때에, 접착제층(4)의 차열 작용에 의해, 열에 의한 증착막(22)의 파괴가 발생하기 어렵게 되어, 증착막(22)에 의한 가스 배리어성을 확실히 확보할 수 있다.In addition, in the second modification example, when forming the
실시례Example
(1) 제1 실시례(1) First embodiment
[표 1][Table 1]
<실시례 1a><Example 1a>
(1-1) 외장재의 제작(1-1) Production of exterior materials
금속박층(12)으로서의 두께 40㎛의 알루미늄박(A8021-O)의 양면에, 인산, 폴리아크릴산(아크릴계 수지), 크롬(Ⅲ)염 화합물, 물, 알코올로 이루어지는 화성 처리액을 도포한 후, 180℃로 건조를 행하여, 화성 피막을 형성했다. 이 화성 피막의 크롬 부착량은 편면당 10㎎/㎡였다.After applying a chemical treatment liquid consisting of phosphoric acid, polyacrylic acid (acrylic resin), chromium (III) salt compound, water, and alcohol to both sides of an aluminum foil (A8021-O) with a thickness of 40 μm as the
다음에, 상기 화성 처리 완료 알루미늄박(금속박층(12))의 일방의 면(외면)에, 2액 경화형의 우레탄계 접착제(3㎛)를 통하여, 기재층(11)으로서 두께 15㎛의 2축연신 6나일론(ONY-6) 필름을 드라이 라미네이트했다(맞붙였다).Next, a two-component curing type urethane-based adhesive (3 μm) is applied to one surface (outer surface) of the chemically treated aluminum foil (metal foil layer 12) to form a biaxial layer with a thickness of 15 μm as a
다음에 표 1에 표시하는 바와 같이, 내열 가스 배리어 수지층(21)으로서, 9㎛ 두께의 PET 필름을 상기 드라이 라미네이트 후의 알루미늄박의 타방의 면(내면)에 2액 경화형의 우레탄계 접착제(3㎛)를 통하여 맞붙였다.As shown in Table 1, as the heat-resistant gas
다음에 표 1에 표시하는 바와 같이, 실런트층(13)으로서, 활제(에루카산아미드 등)를 함유한 20㎛ 두께의 CPP 필름을 2액 경화형의 우레탄계 접착제(3㎛)를 통하여 상기 드라이 라미네이트 후의 PET 필름(내열 가스 배리어층(21))의 내면에 맞겹쳐서, 고무 닙 롤과, 100℃로 가열된 라미네이트 롤과의 사이에 끼워넣어 압착함에 의해 드라이 라미네이트하여, 외장재(1)를 구성하는 적층체를 얻었다.Next, as shown in Table 1, as the
다음에 이 적층체를 롤 축에 권취하고, 그리고 나서, 40℃로 10일간 에이징하여, 실시례 1a의 외장재 시료를 얻었다.Next, this laminate was wound on a roll shaft and then aged at 40°C for 10 days to obtain an exterior material sample of Example 1a.
(1-2) 수지 필름의 H2S 가스 투과도 등의 측정(1-2) Measurement of H 2 S gas permeability, etc. of resin film
실시례 1a의 외장재 시료를 제작할 때에 사용한 PET 필름(내열 가스 배리어층(21)) 및 CPP 필름(실런트층(13))의 황화수소(H2S) 가스 투과도를 JIS K7126-1에 준거하여 측정하고, 또한 PET 필름의 수증기 가스 투과율을 JIS K7129-1(감습 센서법 40℃ 90% Rh)에 준거하여 측정했다. 그 결과를 표 1에 아울러 표시한다.The hydrogen sulfide (H 2 S) gas permeability of the PET film (heat-resistant gas barrier layer 21) and the CPP film (sealant layer 13) used to produce the exterior material sample of Example 1a was measured in accordance with JIS K7126-1. , Additionally, the water vapor gas permeability of the PET film was measured based on JIS K7129-1 (humidity sensor method 40°C 90% Rh). The results are also shown in Table 1.
(1-3) 잔존률의 측정(1-3) Measurement of residual rate
실시례 1a의 외장재 시료를 폭 15㎜×길이 150㎜의 크기로 2장 절출 후, 이들 한 쌍의 시료를 서로의 내측 실런트층끼리로 접촉하도록 맞겹친 상태에서, 테스터산업주식회사제의 히트 실 장치(TP-701-A)를 이용하여, 히트 실 온도: 200℃, 실 압: 0.2㎫(게이지 표시압), 실 시간: 2초의 조건으로 편면 가열에 의해 히트 실(열접착)을 행하여, 실시례 1a의 잔존률 측정용 시료를 얻었다.After cutting out two pieces of the exterior material sample of Example 1a with a size of 15 mm in width Using (TP-701-A), heat sealing (thermal bonding) was performed by heating on one side under the conditions of heat seal temperature: 200°C, actual pressure: 0.2 MPa (gauge display pressure), and actual time: 2 seconds. A sample for measuring the residual rate of Example 1a was obtained.
이 잔존률 측정용 시료에서, 실 부분을 수지로 굳히고, 단면이 나타나도록 절단하고, 그 단면부를 SEM에 의해 관찰하고, 내열 가스 배리어층(21) 및 실런트층(13) 등의 두께를 구했다.In this sample for measurement of residual ratio, the seal portion was hardened with resin, cut to reveal a cross section, and the cross section was observed with SEM to determine the thicknesses of the heat-resistant
그리고 이 히트 실 후의 층두께도, 히트 실 전의 외장재 시료의 층두께를 기초로, 내열 가스 배리어층(21)의 잔존률「da1/da0」 및 실런트층(13)의 잔존률 「db1/db0」을 측정했다(상기 관계식 A, B 참조). 그 결과를 표 1에 아울러 표시한다.The layer thickness after heat sealing is also based on the layer thickness of the exterior material sample before heat sealing, and the residual ratio "da1/da0" of the heat-resistant
(1-4) 실 강도의 측정(1-4) Measurement of yarn strength
[표 2][Table 2]
실시례 1a의 외장재 시료를 폭 15㎜×길이 150㎜의 크기로 2장 절출 후, 이들 한 쌍의 시료를 서로의 내측 실런트층끼리로 접촉하도록 맞겹친 상태에서, 테스터산업주식회사제의 히트 실 장치(TP-701-A)를 이용하여, 히트 실 온도: 200℃, 실 압: 0.2㎫(게이지 표시압), 실 시간: 2초의 조건으로 편면 가열에 의해 히트 실(열접착)을 행하여, 실시례 1a의 실 강도 평가용 시료를 얻었다.After cutting out two pieces of the exterior material sample of Example 1a with a size of 15 mm in width Using (TP-701-A), heat sealing (thermal bonding) was performed by heating on one side under the conditions of heat seal temperature: 200°C, actual pressure: 0.2 MPa (gauge display pressure), and actual time: 2 seconds. A sample for evaluating the yarn strength of Example 1a was obtained.
이 실 강도 평가용 시료에 관해, JIS Z0238-1998에 준거하여 시마즈액세스사제 스트로그라프(AGS-5kNX)를 사용하여, 당해 실 강도 평가용 시료를 실 부분의 내측 실런트층끼리로 인장 속도 100㎜/분으로 T자 박리시킨 때의 박리 강도를 측정하고, 이것을 실 강도(N/15㎜ 폭)로 했다. 그 결과를 표 2에 표시한다.Regarding this sample for yarn strength evaluation, in accordance with JIS Z0238-1998, using a Strograph (AGS-5kNX) manufactured by Shimadzu Access, the sample for yarn strength evaluation was stretched between the inner sealant layers of the yarn portion at a tensile speed of 100 mm/mm. The peeling strength when peeled in a T shape was measured, and this was taken as the thread strength (N/15 mm width). The results are shown in Table 2.
(1-5) 절연 저항치의 측정(절연성의 평가)(1-5) Measurement of insulation resistance value (evaluation of insulation)
도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이 실시례 1a의 외장재 시료(1)를 세로 100㎜×가로 50㎜의 크기로 2장 절출했다. 이들 한 쌍의 외장재 시료(1, 1)를 서로의 실런트층(13)을 대향시켜서 접촉하도록 맞겹쳤다. 그 한편, 10㎜ 폭, 100㎛ 두께의 알루미늄박제의 탭 리드(3)를 그 양면측에 50㎛ 두께의 산변성 폴리프로필렌 필름제의 탭 필름(31)을 배치하면서, 상기 한 쌍의 외장재 시료(1, 1) 사이에 끼워넣도록 배치했다. 이때, 탭 리드(3)의 일부가 한 쌍의 외장재 시료(1, 1) 사이에 배치되고, 나머지 부분이 한 쌍의 외장재 시료(1, 1)의 단연(端緣)으로부터 외측으로 인출되도록 배치했다. 이 미접착의 시료를 그 외장재 시료(1, 1)의 상하 양면에서 양면 가열식의 히트 실러로, 실 폭 5㎜, 200℃, 0.2㎫의 조건으로 2초간 실런트층끼리의 열융착을 행하여, 절연성 평가용 시료를 얻었다.As shown in FIGS. 7 and 8, the
또한 도 7의 절연성 평가용 시료의 평면도에서는, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 열접착부(히트 실부)(131)에 사선에 의한 해칭을 시행하고 있다. 또한 도 8의 절연성 평가용 시료의 단면도에서는, 구조를 이해하기 쉽도록, 내열 가스 배리어층(13)의 기재를 생략하고 있다.In addition, in the top view of the sample for insulation evaluation in FIG. 7, in order to facilitate understanding of the invention, the thermal bonding portion (heat seal portion) 131 is hatched with a diagonal line. In addition, in the cross-sectional view of the sample for insulation evaluation in FIG. 8, description of the heat-resistant
계속해서 도 7에 도시하는 바와 같이, 절연성 평가 시료의 길이 방향의 단부에서, 기재층(11)으로서 수지를 일부 벗겨서 금속박층(12)으로서의 알루미늄박을 부분적으로 노출시키고, 그 노출부(121)에서, 외부로부터 알루미늄박(금속박층(12))과의 도통을 확보했다.Subsequently, as shown in FIG. 7, at the longitudinal end of the insulation evaluation sample, a portion of the resin as the
그리고, 절연 저항 측정 장치(히오키전기사제: 품번 「HIOKI3154」)(6)의 일방의 단자를 상기 절연성 평가 시료의 노출부(121)에서의 금속박층(12)에 결선하고, 타방의 단자를 탭 리드(3)에 접촉시켜서 회로를 형성한 후, 그 회로에서 25V, 5초의 조건으로 금속박층(12) 및 탭 리드(3) 사이에 전압 인가를 행하여, 저항치를 측정하여 절연 저항치로 했다. 그 결과를 표 2에 아울러 표시한다.Then, one terminal of an insulation resistance measuring device (manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.: product number “HIOKI3154”) (6) is connected to the
(1-6) 외장재의 H2S 가스 투과 평가(1-6) Evaluation of H 2 S gas permeation of exterior material
알루미늄박에 대신하여, 두께 9㎛의 구리박(Cu박)을 이용하여 상기와 마찬가지로, 실시례 1a의 구리박형의 외장재 시료(1)를 제작했다.Instead of aluminum foil, a copper foil-shaped
이 구리박형의 외장재 시료를 30㎜×50㎜의 크기로 2장 커트하고, 이들 한 쌍의 외장재 시료(1, 1)을 서로의 실런트층(13)을 대향시켜서 맞겹쳐서, 그 맞겹친 외장재 시료(1, 1)의 3변(3방(方))을 히트 실 온도: 200℃, 실 압: 0.2㎫(게이지 표시압), 실 시간: 2초의 실 조건으로 실 하여 3방주머니(3方袋)를 제작했다. 그 후, 그 3방주머니의 개구부인 1변(30㎜의 변)에서, 외장재 시료(1, 1) 사이에, 주사침을 끼우고 상기와 같은 실 조건으로 개구부를 실(봉지) 하고, 주사침으로부터 H2S 가스를 0.1㎫ 봉입한다(주사침은 30㎜의 변에서 끼운다).This copper foil-shaped exterior material sample was cut into two pieces with a size of 30 mm Seal the 3 sides of (1, 1) under the conditions of heat seal temperature: 200℃, seal pressure: 0.2 MPa (gauge display pressure), seal time: 2 seconds to create a 3-way pocket (3 flaps).袋) was produced. After that, a needle is inserted between the exterior material samples (1, 1) at one side (side of 30 mm), which is the opening of the three-way pocket, and the opening is sealed (sealed) under the same sealing conditions as above, and the needle is discharged from the needle. Enclose 0.1 MPa of H 2 S gas (the needle is inserted from a side of 30 mm).
가스가 봉입되면, 가스가 빠지지 않도록 주사침을 조금 빼고, 바늘의 선단보다 내측을 재차 같은 실 조건으로 히트 실하여 가스를 완전히 봉입하고, 그 후, 주사침을 발취하여 가스 봉입 주머니를 제작했다.Once the gas was encapsulated, the needle was pulled out slightly to prevent the gas from escaping, and the inside of the tip of the needle was heat-sealed again under the same seal conditions to completely encapsulate the gas. After that, the needle was removed to create a gas encapsulation bag.
그 가스 봉입 주머니를 7일간, 40℃의 항온조에서 정치한 후, 가스 빼기를 행하여, 봉지부를 벗겨서 내부 관찰을 행했다. 그 관찰에 의해, Cu박에 변화가 보여지지 않은 것을 「○」로 평가하고, 봉지부 등에 변색이 보여진 것을 「×」로 평가했다. 그 결과를 표 2에 아울러 표시한다.After the gas-sealed bag was left standing in a constant temperature bath at 40°C for 7 days, the gas was degassed, the sealed portion was removed, and the interior was observed. Based on the observation, those in which no change was observed in the Cu foil were evaluated as “○”, and those in which discoloration was observed in the sealing portion etc. were evaluated as “×”. The results are also shown in Table 2.
<실시례 2a><Example 2a>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 두께 3㎛의 PET 필름을 이용하고, 실런트층(13)으로서, 두께 30㎛의 CPP 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 실시례 2a의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Example 2a was produced in the same manner as Example 1a except that a PET film with a thickness of 3 μm was used as the heat-resistant
<실시례 3a><Example 3a>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 두께 15㎛의 PET 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 실시례 3a의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Example 3a was produced in the same manner as Example 1a except that a PET film with a thickness of 15 μm was used as the heat-resistant
<실시례 4a><Example 4a>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 두께 25㎛의 PET 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 실시례 4a의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Example 4a was produced in the same manner as Example 1a except that a PET film with a thickness of 25 μm was used as the heat-resistant
<실시례 5a><Example 5a>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 두께 15㎛의 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 실시례 5a의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Example 5a was produced in the same manner as Example 1a above except that a film with a thickness of 15 μm was used as the heat-resistant
<실시례 6a><Example 6a>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 두께 5㎛의 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 실시례 6a의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Example 6a was produced in the same manner as Example 1a except that a film with a thickness of 5 μm was used as the heat-resistant
<실시례 7a><Example 7a>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 두께 40㎛의 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 실시례 7a의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Example 7a was produced in the same manner as Example 1a except that a film with a thickness of 40 μm was used as the heat-resistant
<실시례 8a><Example 8a>
실런트층(13)으로서, 두께 60㎛의 CPP 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 실시례 8a의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Example 8a was produced in the same manner as Example 1a except that a CPP film with a thickness of 60 μm was used as the
<실시례 9a><Example 9a>
실런트층(13)으로서, 두께 60㎛의 HDPE 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 실시례 9a의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Example 9a was produced in the same manner as Example 1a except that an HDPE film with a thickness of 60 μm was used as the
<실시례 10a><Example 10a>
실런트층(13)으로서, 두께 60㎛의 LLDPE 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 실시례 10a의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Example 10a was produced in the same manner as Example 1a except that an LLDPE film with a thickness of 60 μm was used as the
<실시례 11a><Example 11a>
실런트층(13)으로서, 두께 10㎛의 CPP 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 실시례 11a의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Example 11a was produced in the same manner as Example 1a except that a CPP film with a thickness of 10 μm was used as the
<실시례 12a><Example 12a>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 두께 20㎛의 셀로판 필름을 이용하고, 실런트층(13)으로서, 두께 10㎛의 CPP 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 실시례 12a의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Example 12a was produced in the same manner as Example 1a except that a cellophane film with a thickness of 20 μm was used as the heat-resistant
<비교례 1a><Comparative example 1a>
내열 가스 배리어층(21)을 형성하지 않은 것 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 비교례 1a 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Comparative Example 1a was produced in the same manner as Example 1a above except that the heat-resistant
<비교례 2a><Comparative example 2a>
내열 가스 배리어층(21)을 형성하지 않고, 실런트층(13)으로서, 두께 25㎛의 CPP 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 비교례 2a의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Comparative Example 2a was produced in the same manner as Example 1a except that the heat-resistant
<비교례 3a><Comparative Example 3a>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 두께 30㎛의 OPP 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1a와 같게 하여 비교례 3a의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 아울러 표시한다.A sample of Comparative Example 3a was produced in the same manner as Example 1a except that an OPP film with a thickness of 30 μm was used as the heat-resistant
<제1 실시례의 총평><General review of the first embodiment>
표 2로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 관한 실시례 1a∼12a의 외장재 시료는 절연성 및 가스 투과의 모든 평가에서 우수한 결과를 얻을 수 있었다.As is clear from Table 2, the exterior material samples of Examples 1a to 12a according to the present invention were able to obtain excellent results in all evaluations of insulation and gas permeation.
이에 대해, 본 발명의 요지를 일탈한 비교례 1a∼3a의 외장재 시료는 가스 투과의 평가에서 양호한 결과가 얻어지지 않고, 절연성의 평가에서도 일부에서 양호한 결과를 얻을 수 없었다.On the other hand, the exterior material samples of Comparative Examples 1a to 3a, which deviated from the gist of the present invention, did not yield good results in the evaluation of gas permeation, and good results were not obtained in some cases in the evaluation of insulation.
(2) 제2 실시례(2) Second embodiment
[표 3][Table 3]
<실시례 1b><Example 1b>
(2-1) 외장재의 제작(2-1) Production of exterior materials
금속박층(12)으로서의 두께 40㎛의 알루미늄박(A8021-O)의 양면에, 인산, 폴리아크릴산(아크릴계 수지), 크롬(Ⅲ)염 화합물, 물, 알코올로 이루어지는 화성 처리액을 도포한 후, 180℃로 건조를 행하여, 화성 피막을 형성했다. 이 화성 피막의 크롬 부착량은 편면당 10㎎/㎡였다.After applying a chemical treatment liquid consisting of phosphoric acid, polyacrylic acid (acrylic resin), chromium (III) salt compound, water, and alcohol to both sides of an aluminum foil (A8021-O) with a thickness of 40 μm as the
다음에, 상기 화성 처리 완료 알루미늄박(금속박층(12))의 일방의 면(외면)에, 2액 경화형의 우레탄계 접착제(3㎛)를 통하여, 기재층(11)으로서 두께 15㎛의 2축연신 6나일론 필름을 드라이 라미네이트했다(맞붙였다).Next, a two-component curing type urethane-based adhesive (3 μm) is applied to one surface (outer surface) of the chemically treated aluminum foil (metal foil layer 12) to form a biaxial layer with a thickness of 15 μm as a
다음에 표 3에 표시하는 바와 같이, 내열 가스 배리어층(21)으로서, 9㎛ 두께, 융점 225℃, 절연 파괴 전압 19㎸/㎜, 열수 수축률 5%의 PA6인 연신 필름(ONY-6 필름)을 준비하고, 그 편면에, 알루미늄의 두께 20㎚의 증착막을 형성했다. 이 증착막 부착의 ONY-6 필름의 비증착면측을 상기 드라이 라미네이트 후의 알루미늄박의 타방의 면(내면)에 2액 경화형의 우레탄계 접착제(3㎛)를 통하여 맞붙였다.As shown in Table 3 below, as the heat-resistant
다음에 표 3에 표시하는 바와 같이, 실런트층(13)으로서, 활제(에루카산아미드 등)를 함유하는 두께 20㎛, 융점이 150℃의 CPP 필름을 2액 경화형의 우레탄계 접착제(3㎛)를 통하여 상기 드라이 라미네이트 후의 ONY-6 필름(내열 가스 배리어층(21))의 증착면(내면)에 맞겹쳐서, 고무 닙 롤과, 100℃로 가열된 라미네이트 롤과의 사이에 끼워넣어 압착함에 의해 드라이 라미네이트하여, 외장재(1)를 구성하는 적층체를 얻었다.As shown in Table 3, as the
다음에 이 적층체를 롤 축에 권취하고, 그리고 나서, 40℃로 10일간 에이징하여, 실시례 1b의 외장재 시료를 얻었다.Next, this laminate was wound on a roll shaft and then aged at 40°C for 10 days to obtain an exterior material sample of Example 1b.
(2-2) 절연 파괴 전압의 측정(2-2) Measurement of dielectric breakdown voltage
실시례 1b에서의 내열 가스 배리어층(21)을 구성하는 수지 필름에서, 증착막 형성 전의 상태에서, JIS C2151에 준거하여, 절연 파괴 전압을 측정했다. 그 결과를 표 3에 아울러 표시한다.In the resin film constituting the heat-resistant
(2-3) 열수 수축률의 측정(2-3) Measurement of thermal shrinkage rate
실시례 1에서의 내열 가스 배리어층(21)을 구성하는 수지 필름에서, 10㎝×10㎝의 크기의 시험편을 절출하고, 그 시험편을 95℃의 열수 중에 30분간 침지한 때의 침지 전후의 시험편의 연신 방향에서의 치수 변화율을 다음 식으로 구했다.A test piece with a size of 10 cm The rate of dimensional change in the stretching direction was obtained from the following equation.
열수 수축률(%)={(X-Y)/X}×100Thermal shrinkage rate (%)={(X-Y)/X}×100
또한 이 식에서, 「X」는 침지 처리 전의 연신 방향의 치수이고, 「Y」는 침지 처리 후의 연신 방향의 치수이다.In this formula, “X” is the dimension in the stretching direction before the immersion treatment, and “Y” is the dimension in the stretching direction after the immersion treatment.
(2-4) 실 강도의 측정(2-4) Measurement of yarn strength
[표 4][Table 4]
실시례 1b의 외장재 시료에서, 상기 (1-4)와 마찬가지로 실 강도를 측정했다. 그 결과를 표 4에 표시한다.In the exterior material sample of Example 1b, the yarn strength was measured in the same manner as (1-4) above. The results are shown in Table 4.
(2-5) 잔존률의 측정(2-5) Measurement of residual rate
실시례 1b의 외장재 시료에서, 상기 (1-3)과 마찬가지로 잔존률을 측정했다. 그 결과를 표 4에 표시한다.In the exterior material sample of Example 1b, the residual rate was measured in the same manner as (1-3) above. The results are shown in Table 4.
(2-6) 절연 저항치의 측정(절연성의 평가)(2-6) Measurement of insulation resistance value (evaluation of insulation)
실시례 1b의 외장재 시료에서, 상기 (1-5)와 마찬가지로 절연 저항치를 측정했다. 그 결과를 4에 표시한다.In the exterior material sample of Example 1b, the insulation resistance value was measured in the same manner as in (1-5) above. The results are shown in 4.
(2-7) 성형성의 평가(2-7) Evaluation of formability
실시례 1b의 외장재 시료를 100㎜×100㎜의 크기로 절출하여 성형성 평가용 시료를 얻었다. 이 성형성 평가용 시료에 대해, 25t의 프레스기에 부착한 디프드로잉 성형용 금형을 이용하여, 성형 높이(드로잉 깊이)를 0.5㎜ 단위로 변화시켜서 디프드로잉 성형 시험을 행했다.The exterior material sample of Example 1b was cut into a size of 100 mm x 100 mm to obtain a sample for evaluating formability. For this sample for moldability evaluation, a deep drawing molding test was performed using a mold for deep drawing molding attached to a 25t press machine and changing the molding height (drawing depth) in 0.5 mm units.
그리고 성형 높이가 7㎜ 이상이라도 소정의 성형성이 얻어진 경우에는 「◎」로 평가하고, 7㎜ 이상에서는 소정의 성형성을 얻을 수 없었던 것이지만, 5㎜ 이상, 7㎜ 미만의 범위에서 소정의 성형성이 얻어진 경우에는 「○」로 평가하고, 5㎜ 미만에서 소정의 성형성이 얻어지지 않은 경우에는 「×」로 평가했다. 그 결과를 표 4에 아울러 표시한다.Also, if the desired moldability was obtained even if the molding height was 7 mm or more, it was evaluated as "◎". If the mold height was 7 mm or more, the desired moldability could not be obtained, but the mold height was within the range of 5 mm or more and less than 7 mm. When moldability was obtained, it was evaluated as “○”, and when the desired formability was not obtained at less than 5 mm, it was evaluated as “×”. The results are also shown in Table 4.
(2-8) 증착막 부착의 ONY-6 필름의 H2S 가스 투과 평가(2-8) Evaluation of H 2 S gas permeation of ONY-6 film with deposited film
실시례 1b의 외장재 시료에 이용된 증착막 부착의 ONY-6 필름에 대해, JIS K7126에 준거하여, H2S 가스의 투과도를 측정했다. 그 결과를 표 4에 아울러 표시한다.For the ONY-6 film with a vapor-deposited film used in the exterior material sample of Example 1b, the permeability of H 2 S gas was measured in accordance with JIS K7126. The results are also shown in Table 4.
<제2 실시례의 총평><General review of the second embodiment>
표 4로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 관한 실시례 1b∼13b의 외장재 시료는, 모든 평가에서 우수한 결과를 얻을 수 있었다.As is clear from Table 4, the exterior material samples of Examples 1b to 13b according to the present invention were able to obtain excellent results in all evaluations.
이에 대해, 본 발명의 요지를 일탈한 비교례 1b∼3b의 외장재 시료는, 어느 하나의 평가에서도 양호한 결과를 얻을 수가 없었다.In contrast, the exterior material samples of Comparative Examples 1b to 3b, which deviated from the gist of the present invention, could not obtain good results in any of the evaluations.
(3) 제3 실시례(3) Third embodiment
[표 5][Table 5]
<실시례 1c><Example 1c>
(3-1) 외장재의 제작(3-1) Production of exterior materials
금속박층(12)으로서의 두께 40㎛의 알루미늄박(A8021-O)의 양면에, 인산, 폴리아크릴산(아크릴계 수지), 크롬(Ⅲ)염 화합물, 물, 알코올로 이루어지는 화성 처리액을 도포한 후, 180℃로 건조를 행하여, 화성 피막을 형성했다. 이 화성 피막의 크롬 부착량은 편면당 10㎎/㎡였다.After applying a chemical treatment liquid consisting of phosphoric acid, polyacrylic acid (acrylic resin), chromium (III) salt compound, water, and alcohol to both sides of an aluminum foil (A8021-O) with a thickness of 40 μm as the
다음에, 상기 화성 처리 완료 알루미늄박(금속박층(12))의 일방의 면(외면)에, 2액 경화형의 우레탄계 접착제(3㎛)를 통하여, 기재층(11)으로서 두께 15㎛의 2축연신 6나일론(ONY-6) 필름을 드라이 라미네이트했다(맞붙였다).Next, a two-component curing type urethane-based adhesive (3 μm) is applied to one surface (outer surface) of the chemically treated aluminum foil (metal foil layer 12) to form a biaxial layer with a thickness of 15 μm as a
다음에 표 1에 표시하는 바와 같이, 상기 드라이 라미네이트 후의 알루미늄박의 타방의 면(내면)에 2액 경화형의 우레탄계 접착제(3㎛)를 통하여, 내열 가스 배리어층(21)으로서, 두께 9㎛의 PET 필름을 드라이 라미네이트했다.As shown in Table 1 below, a two-component curing type urethane-based adhesive (3 μm) is applied to the other side (inner surface) of the aluminum foil after dry lamination to form a heat-resistant
다음에 내열 가스 배리어층(21)으로서의 PET 필름의 내면에, 접착제층(4)으로서의 2액 경화형의 우레탄계 접착제(3㎛)를 그라비어 도공했다. 이때, 개구부 형성 예정 영역인 사각형 형상부에, 접착제를 도공하지 않고 접착제 미도공 영역으로 하여, 개구부 형성 영역의 외주부(히트 실부: 실런트층 잔존부)에만 접착제를 도공했다.Next, a two-component curing type urethane-based adhesive (3 μm) as the
다음에, 실런트층(13)으로서, 활제(에루카산아미드 등)를 함유하는 두께 40㎛의 CPP 필름을, 상기 접착제가 소요부에만 도공된 내열 가스 배리어층(21)의 내면에 맞겹쳐서, 고무 닙 롤과, 100℃로 가열된 라미네이트 롤과의 사이에 끼워넣어 압착함에 의해 드라이 라미네이트하여, 외장재(1)를 구성하는 적층체를 얻었다.Next, as the
다음에 이 적층체를, 롤 축에 권취하고, 그리고 나서, 40℃로 10일간 에이징하여, 그 에이징 후의 적층체에 대해, 접착제 미도공부의 외주 연부에 따라 레이저 커터에 의해, 실런트층용의 CPP 필름을 절취하여, 실런트층(13)에, 그 중간부에, 개구부(15)를 형성하여 실시례 1c의 외장재 시료를 얻었다. 또한, 이 외장재 시료에서는, 개구부(15)를 통하여 내열 가스 배리어층(21)이 내면측에 노출하도록 배치되어 있다.Next, this laminate is wound on a roll shaft, and then aged at 40°C for 10 days. The aged laminate is cut into a CPP film for the sealant layer using a laser cutter along the outer peripheral edge of the adhesive uncoated area. was cut, and an
(3-2) 수증기 투과율의 측정(3-2) Measurement of water vapor transmission rate
실시례 1c의 외장재 시료를 제작할 때에 사용한 내열 가스 배리어층(21)용의 수지 필름에 대해, JIS K7129-1(감습 센서법 40℃ 90% Rh)에 준거하여, 수증기 투과율을 측정했다. 그 결과를 표 5에 아울러 표시한다.For the resin film for the heat-resistant
(3-3) 열전도율의 측정(3-3) Measurement of thermal conductivity
실시례 1c의 외장재 시료를 제작할 때에 사용한 내열 가스 배리어층(21)용의 수지 필름에 대해, 정상법의 열류계법(HFM법)으로 열전도율을 측정했다. 그 결과를 표 5에 아울러 표시한다.The thermal conductivity of the resin film for the heat-resistant
(3-4) 수지 필름의 H2S 가스 투과도 등의 측정(3-4) Measurement of H 2 S gas permeability of resin film, etc.
실시례 1c의 외장재 시료를 제작할 때에 사용한 내열 가스 배리어층(21)용의 수지 필름에 대해, 황화수소(H2S) 가스 투과도를 JIS K7126-1에 준거하여 측정했다. 그 결과를 표 5에 아울러 표시한다.For the resin film for the heat-resistant
(3-5) 냉각 성능(냉각 효과)의 평가(3-5) Evaluation of cooling performance (cooling effect)
100㎜×100㎜ 크기의 실시례 1c의 외장재 시료를 2장 준비했다. 또한 이 외장재 시료에서의 개구부(15)는 정방형으로 60㎜×60㎜의 크기이다.Two samples of the exterior material of Example 1c measuring 100 mm × 100 mm were prepared. Additionally, the
이 2장의 외장재 시료를, 그 개구부(15)측이 내측이 되도록 마주 대하여 맞겹치고, 그 맞겹친 2장의 외장재 시료를, 주위 4변 중 3변에서 단연으로부터 10㎜의 위치에 폭 5㎜로 히트 실을 행하여 3방주머니를 제작했다.These two exterior material samples are overlapped face to face so that the
실온(25℃)의 온도 환경에서, 그 3방주머니에 개구부로부터 80℃의 열수를 주입하고, 또한 온도계를 삽입한 후, 개구부를 불독 클립(bulldog clip)으로 닫고 3분간의 열수의 온도 변화를 측정했다. 그 측정 결과에서의 열수 주입 직후의 온도와, 3분간 경과 후의 온도를 표 5에 아울러 표시한다.In a temperature environment of room temperature (25°C), 80°C hot water is injected from the opening into the three-way bag, a thermometer is inserted, the opening is closed with a bulldog clip, and the temperature change of the hot water is measured for 3 minutes. Measured. The measurement results show the temperature immediately after hot water injection and the temperature after 3 minutes in Table 5.
<실시례 2c><Example 2c>
내열 가스 배리어층(21)으로서, ONY-6 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1c와 같게 하여 실시례 2c의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 5에 아울러 표시한다.A sample of Example 2c was produced in the same manner as Example 1c above except that ONY-6 film was used as the heat-resistant
<실시례 3c><Example 3c>
내열 가스 배리어층(21)으로서, OPP 필름(2축 연신 폴리프로필렌 필름)을 이용한 이외는 상기 실시례 1c와 같게 하여 실시례 3c의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 5에 아울러 표시한다.A sample of Example 3c was produced in the same manner as Example 1c above except that an OPP film (biaxially oriented polypropylene film) was used as the heat-resistant
<비교례 1c><Comparative example 1c>
내열 가스 배리어층(21)의 내면측 전역에 실런트층(13)을 형성하고, 즉 실런트층(13)에 개구부(15)를 형성하지 않은 이외는 상기 실시례 1c와 같게 하여 비교례 1c의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 5에 아울러 표시한다.The sample of Comparative Example 1c was prepared in the same manner as Example 1c except that the
<비교례 2c><Comparative example 2c>
내열 가스 배리어층(21)으로서, ONY-6 필름을 이용한 이외는 상기 비교례 1c와 같게 하여 비교례 2c의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 5에 아울러 표시한다.A sample of Comparative Example 2c was produced in the same manner as Comparative Example 1c above except that ONY-6 film was used as the heat-resistant
<비교례 3c><Comparative example 3c>
내열 가스 배리어층(21)으로서, OPP 필름을 이용한 이외는, 상기 비교례 1c와 같게 하여 비교례 3c의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 5에 아울러 표시한다.A sample of Comparative Example 3c was produced in the same manner as Comparative Example 1c above, except that an OPP film was used as the heat-resistant
<제3 실시례의 총평><General evaluation of the third embodiment>
표 5로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 관한 실시례 1c∼3c의 외장재 시료는, 냉각성(냉각 효과)이 우수하였다.As is clear from Table 5, the exterior material samples of Examples 1c to 3c according to the present invention had excellent cooling properties (cooling effect).
이에 대해, 본 발명의 요지를 일탈한 비교례 1c∼3c의 외장재 시료는, 높은 냉각 성능을 얻을 수가 없었다.In contrast, the exterior material samples of Comparative Examples 1c to 3c, which deviated from the gist of the present invention, could not obtain high cooling performance.
(4) 제4 실시례(4) Fourth embodiment
[표 6][Table 6]
<실시례 1d><Example 1d>
1. 외장재의 제작1. Production of exterior materials
금속박층(12)으로서의 두께 40㎛의 알루미늄박(A8021-O)의 양면에, 인산, 폴리아크릴산(아크릴계 수지), 크롬(Ⅲ)염 화합물, 물, 알코올로 이루어지는 화성 처리액을 도포한 후, 180℃로 건조를 행하여, 화성 피막을 형성했다. 이 화성 피막의 크롬 부착량은 편면당 10㎎/㎡였다.After applying a chemical treatment liquid consisting of phosphoric acid, polyacrylic acid (acrylic resin), chromium (III) salt compound, water, and alcohol to both sides of an aluminum foil (A8021-O) with a thickness of 40 μm as the
다음에, 상기 화성 처리 완료 알루미늄박(금속박층(12))의 일방의 면(외면)에, 2액 경화형의 우레탄계 접착제(3㎛)를 통하여, 기재층(11)으로서 두께 15㎛의 2축연신 6나일론(ONY-6) 필름을 드라이 라미네이트했다(맞붙였다).Next, a two-component curing type urethane-based adhesive (3 μm) is applied to one surface (outer surface) of the chemically treated aluminum foil (metal foil layer 12) to form a biaxial layer with a thickness of 15 μm as a
다음에 표 6에 표시하는 바와 같이, 상기 드라이 라미네이트 후의 알루미늄박의 타방의 면(내면)에, 두께 3㎛의 2액 경화형의 우레탄계 접착제를 통하여, 절연층(21)으로서 두께 9㎛의 OPP 필름(2축연신 폴리프로필렌 필름)을 맞붙였다.As shown in Table 6, an OPP film with a thickness of 9 μm is applied as the insulating
다음에, 실런트층(13)으로서, 활제인 에루카산아미드를 1000ppm 함유한 두께 40㎛의 CPP 필름을 준비하고, 그 편면(외면)에, 두께 20㎚의 알루미늄의 증착막을 형성했다. 이 증착막 부착의 CPP 필름의 증착면(외면)을, 접착제층(4)으로서 두께 2㎛의 말레인산 변성 폴리프로필렌계 접착제(MAPP)을 통하여, 상기 절연층(21)의 CPP 필름의 내면에 맞겹쳐서, 고무 닙 롤과, 100℃로 가열된 라미네이트 롤과의 사이에 끼워넣어 압착함에 의해 드라이 라미네이트하여, 외장재(1)를 구성하는 적층체를 얻었다.Next, as the
다음에 이 적층체를 롤 축에 권취하고, 그리고 나서, 40℃로 10일간 에이징하여, 실시례 1d의 외장재 시료를 얻었다.Next, this laminate was wound on a roll shaft and then aged at 40°C for 10 days to obtain an exterior material sample of Example 1d.
또한 표 6에서, 괄호 붙음의 수치는 각 층의 두께를 나타내고, 단위는 ㎛이다.Additionally, in Table 6, the numbers in parentheses indicate the thickness of each layer, and the unit is ㎛.
(4-2) 실 강도의 측정(4-2) Measurement of yarn strength
[표 7][Table 7]
실시례 1d의 외장재 시료에서, 상기 (1-4)와 마찬가지로 실 강도를 측정했다. 그 결과를 표 7에 표시한다.In the exterior material sample of Example 1d, the yarn strength was measured in the same manner as (1-4) above. The results are shown in Table 7.
(4-3) 외장재의 수증기(수분) 투과 평가(4-3) Evaluation of water vapor (moisture) permeability of exterior materials
실시례 1d의 외장재 시료를 30㎜×50㎜의 크기로 2장 커트하고, 이들 한 쌍의 외장재 시료(1, 1)를 서로의 실런트층(13)을 대향시켜서 맞겹치고, 그 맞겹친 외장재 시료(1, 1)의 3변(3방)을 히트 실 온도: 200℃, 실 압: 0.2㎫(게이지 표시압), 실 시간: 2초의 실 조건으로 실 하여 3방주머니를 제작했다. 계속해서, 그 3방주머니에 염화칼슘을 「Mc(g)」 가하고(목표는 3g), 그 후, 3방주머니의 개구부를 상기와 같은 실 조건으로 봉지했다.The exterior material sample of Example 1d was cut into two pieces with a size of 30 mm A three-way bag was produced by sealing three sides (three sides) of (1, 1) under the conditions of heat seal temperature: 200°C, seal pressure: 0.2 MPa (gauge display pressure), and seal time: 2 seconds. Subsequently, “Mc(g)” of calcium chloride was added to the three-chambered bag (target: 3g), and then the opening of the three-chambered bag was sealed under the same seal conditions as above.
그리고 봉지 직후의 중량 「M0(g)」을 전자 천칭으로 측정하고, 7일간, 80℃×90% Rh의 항온항습조에 정치한 후, 처리 후의 중량 「M1(g)」을 측정하고 중량 변화(증가량)를, 이하의 관계식에 의거하여 확인했다. 그 결과를 표 7 아울러 표시한다.Then, the weight "M0(g)" immediately after bagging was measured with an electronic balance, left in a constant temperature and humidity chamber at 80°C amount of increase) was confirmed based on the following relational formula. The results are also shown in Table 7.
중량 변화(%)=(M1-M0)/McWeight change (%)=(M1-M0)/Mc
(4-4) 성형성의 평가(4-4) Evaluation of formability
실시례 1d의 외장재 시료에서, 상기 (2-7)과 마찬가지로 성형성을 평가했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.For the exterior material sample of Example 1d, formability was evaluated in the same manner as (2-7) above. The results are also shown in Table 7.
(4-5) 외장재의 H2S 가스 투과 평가(4-5) Evaluation of H 2 S gas permeation of exterior material
실시례 1d의 외장재 시료에서, 상기 (1-6)과 마찬가지로 H2S 가스 투과성을 평가했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.In the exterior material sample of Example 1d, H 2 S gas permeability was evaluated in the same manner as (1-6) above. The results are also shown in Table 7.
<실시례 2d><Example 2d>
표 6에 표시하는 바와 같이 절연층(21)으로서 두께 9㎛의 ONY-6 필름을 이용하고, 접착제로서 두께 2㎛의 2액 경화형 우레탄 접착제(PU)를 이용한 이외는, 상기 실시례 1d와 같게 하여 실시례 2d의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, the same as Example 1d above, except that ONY-6 film with a thickness of 9 μm was used as the insulating
<실시례 3d><Example 3d>
표 6에 표시하는 바와 같이, 절연층(21)으로서 두께 9㎛의 ONY-6 필름을 이용하고, 접착제로서 두께 2㎛의 2액 경화형 우레탄 접착제(PU)를 이용하여, 증착막(22)의 두께를 5㎚로 한 이외는 상기 실시례 1d와 같게 하여 실시례 3d의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, an ONY-6 film with a thickness of 9 μm was used as the insulating
<실시례 4d><Example 4d>
표 6에 표시하는 바와 같이, 증착막(22)의 두께를 500㎚로 한 이외는 상기 실시례 1d와 같게 하여 실시례 4d의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, a sample of Example 4d was produced in the same manner as Example 1d except that the thickness of the deposited
<실시례 5d><Example 5d>
표 6에 표시하는 바와 같이, 증착막(22)의 두께를 1000㎚로 한 이외는 상기 실시례 1d와 같게 하여 실시례 5d의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, a sample of Example 5d was produced in the same manner as Example 1d except that the thickness of the deposited
<실시례 6d><Example 6d>
표 6에 표시하는 바와 같이, 증착막(22)의 두께를 1200㎚로 한 이외는 상기 실시례 1d와 같게 하여 실시례 6d의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, a sample of Example 6d was produced in the same manner as Example 1d except that the thickness of the deposited
<실시례 7d><Example 7d>
표 6에 표시하는 바와 같이, 접착제로서 두께 2㎛의 2액 경화형 우레탄 접착제(PU)를 이용하여, 증착막(22)을 두께 20㎚의 알루미나(Al2O3)로 한 이외는 상기 실시례 1d와 같게 하여 실시례 7d의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, Example 1d above except that a two-component curing urethane adhesive (PU) with a thickness of 2 μm was used as the adhesive, and the deposited
<실시례 8d><Example 8d>
표 6에 표시하는 바와 같이, 절연층(21)용의 OPP 필름의 내면에, 두께 20㎚의 알루미늄의 증착막(22)을 형성하고, 접착제로서 두께 2㎛의 2액 경화형 우레탄 접착제(PU)를 이용하고, 또한 실런트층(13)용의 CPP 필름에는 증착막을 형성하지 않은 이외는 상기 실시례 1d와 같게 하여 실시례 8d의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, a vapor-deposited
<실시례 9d><Example 9d>
표 6에 표시하는 바와 같이, 절연층(21)으로서 ONY-6 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 8d와 같게 하여 실시례 9d의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, a sample of Example 9d was produced in the same manner as Example 8d except that ONY-6 film was used as the insulating
<실시례 10d><Example 10d>
표 6에 표시하는 바와 같이, 증착막(22)의 두께를 5㎚로 한 이외는 상기 실시례 8d와 같게 하여 실시례 10d의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, a sample of Example 10d was produced in the same manner as Example 8d except that the thickness of the deposited
<실시례 11d><Example 11d>
표 6에 표시하는 바와 같이, 증착막(22)의 두께를 1000㎚로 한 이외는 상기 실시례 8d와 같게 하여 실시례 11d의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, a sample of Example 11d was produced in the same manner as Example 8d except that the thickness of the deposited
<실시례 12d><Example 12d>
표 6에 표시하는 바와 같이, 절연층(21)용의 OPP 필름의 내면에, 두께 20㎚의 알루미늄의 증착막(22)을 형성한 이외는 상기 실시례 1d와 같게 하여 실시례 12d의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, a sample of Example 12d was produced in the same manner as Example 1d except that an aluminum
<실시례 13d><Example 13d>
표 6에 표시하는 바와 같이, 절연층(21)으로서 두께 9㎛의 ONY-6 필름의 내면에, 두께 20㎚의 알루미늄의 증착막(22)을 형성하고, 접착제로서 두께 2㎛의 2액 경화형 우레탄 접착제(PU)를 이용한 이외는 상기 실시례 1d와 같게 하여 실시례 13d의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, a vapor-deposited
<비교례 1d><Comparative example 1d>
표 6에 표시하는 바와 같이, 증착막(22)을 일체 형성하지 않고, 접착제로서 두께 2㎛의 산변성 폴리프로필렌(산변성 PP)을 이용한 이외는, 상기 실시례 1d와 같게 하여 비교례 1의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, the sample of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as Example 1d, except that the
<비교례 2d><Comparative example 2d>
표 6에 표시하는 바와 같이, 절연층(21)으로서 두께 9㎛의 ONY-6 필름을 이용하고, 접착제로서 두께 2㎛의 2액 경화형 우레탄 접착제(PU)를 이용한 이외는 상기 비교례 1d와 같게 하여 비교례 2d의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 7에 아울러 표시한다.As shown in Table 6, the same as Comparative Example 1d above except that ONY-6 film with a thickness of 9 μm was used as the insulating
<제4 실시례의 총평><General evaluation of the fourth embodiment>
표 7로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 관한 실시례 1d∼13d의 외장재 시료는, 모든 평가에서 우수한 결과를 얻을 수 있었다.As is clear from Table 7, the exterior material samples of Examples 1d to 13d according to the present invention were able to obtain excellent results in all evaluations.
이에 대해, 본 발명의 요지를 일탈한 비교례 1d, 2d의 외장재 시료는 어느 하나의 평가에서 양호한 결과를 얻을 수가 없었다.In contrast, the exterior material samples of Comparative Examples 1d and 2d, which deviated from the gist of the present invention, could not obtain good results in any of the evaluations.
(5) 제5 실시례(5) Fifth embodiment
[표 8][Table 8]
<실시례 1e><Example 1e>
(5-1) 외장재의 제작(5-1) Production of exterior materials
상기 실시례 1a와 같게 하여, 실시례 1e의 외장재 시료를 얻었다.In the same manner as Example 1a, an exterior material sample of Example 1e was obtained.
2. 영률, 인장 파단 강도 및 인장 파단 신율의 측정2. Measurement of Young's modulus, tensile strength at break and tensile elongation at break
실시례 1e의 외장재 시료를 제작할 때에 사용한 PET 필름(내열 가스 배리어층(21))에 대해, JIS K7127-1999에 준거하여, MD 및 TD 함께, 90℃에서의 영률, 인장 파단 강도 및 인장 파단 신율을 각각 측정했다. 즉 내열 가스 배리어층용의 PET 필름을, 폭 15㎜×길이 100㎜의 크기로 절출하여 시험편을 제작하고, 그 시험편에 대해, 시마즈제작소제 스트로그라프(AGS-5kNX)를 사용하여 90℃ 분위기 하에서, 인장 속도 200㎜/분으로 인장 시험을 행하여 영률(㎫), 인장 파단 강도(㎫), 인장 파단 신율(%)을 측정했다. 표 8에 표시하는 바와 같이, 실시례 1e의 내열 가스 배리어층용의 PET 필름에서, 영률은 MD가 3.6㎬, TD가 3.2㎬이고, 인장 파단 강도는 MD가 190㎫, TD가 210㎫이고, 인장 파단 신율은 MD가 120%, TD가 110%이다.For the PET film (heat-resistant gas barrier layer 21) used when producing the exterior material sample of Example 1e, Young's modulus, tensile strength at break, and tensile elongation at break at 90°C for both MD and TD in accordance with JIS K7127-1999. were measured respectively. That is, the PET film for the heat-resistant gas barrier layer was cut into a size of 15 mm in width x 100 mm in length to produce a test piece, and the test piece was subjected to a 90°C atmosphere using a Strograph (AGS-5kNX) manufactured by Shimadzu Corporation. A tensile test was performed at a tensile speed of 200 mm/min to measure Young's modulus (MPa), tensile strength at break (MPa), and tensile elongation at break (%). As shown in Table 8, in the PET film for the heat-resistant gas barrier layer of Example 1e, the Young's modulus was 3.6 GPa in MD and 3.2 GPa in TD, the tensile breaking strength was 190 MPa in MD and 210 MPa in TD, and the tensile strength at break was 190 MPa in MD and 210 MPa in TD. The elongation at break is 120% in MD and 110% in TD.
(5-3) 고온 돌자성(突刺性)의 평가(5-3) Evaluation of high temperature stone magnetism
실시례 1e의 외장재 시료의 돌자강도(突刺强度)를 JIS Z1707: 1997에 준거하여 90℃분위기 하에서 측정했다. 그 측정 방법(돌자강도 시험 방법)은 다음과 같다.The puncture strength of the exterior material sample of Example 1e was measured under a 90°C atmosphere in accordance with JIS Z1707:1997. The measurement method (impact strength test method) is as follows.
소정 크기의 외장재 시료를 시험편으로서 고정하고, 직경 1.0㎜, 선단(先端) 형상 반경 0.5㎜의 반원형의 바늘을 매분 50±5㎜의 속도로 찔러서, 바늘이 관통할 때까지의 최대 응력을 측정했다. 시험편의 수는 5개이고, 그 평균치를 돌자강도로 했다. 그 결과를 표 8에 아울러 표시한다.An exterior material sample of a predetermined size was fixed as a test piece, a semicircular needle with a diameter of 1.0 mm and a tip radius of 0.5 mm was pierced at a speed of 50 ± 5 mm per minute, and the maximum stress until the needle penetrated was measured. . The number of test pieces was 5, and the average value was taken as the puncture strength. The results are also shown in Table 8.
(5-4) 성형성의 평가(5-4) Evaluation of formability
실시례 1e의 외장재 시료에서, 상기 (2-7)과 마찬가지로 성형성을 평가했다. 그 결과를 표 8에 아울러 표시한다.For the exterior material sample of Example 1e, formability was evaluated in the same manner as in (2-7) above. The results are also shown in Table 8.
(5-5) 실 강도의 측정(5-5) Measurement of yarn strength
실시례 1e의 외장재 시료에서, 상기 (1-4)와 마찬가지로 실 강도를 측정했다. 그 결과를 표 8에 아울러 표시한다.In the exterior material sample of Example 1e, the yarn strength was measured in the same manner as (1-4) above. The results are also shown in Table 8.
<실시례 2e><Example 2e>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 영률이 MD: 1.5㎬, TD: 1.2㎬, 인장 파단 강도가 MD: 210㎫, TD: 240㎫, 인장 파단 신율이 MD: 140%, TD: 120%의 2축연신 6나일론 필름(ONY-6 필름)을 이용한 이외는 상기 실시례 1e와 같게 하여 실시례 2e의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 8에 아울러 표시한다.The heat-resistant
<실시례 3e><Example 3e>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 두께 15㎛의 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 2e와 같게 하여 실시례 3e의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 8에 아울러 표시한다.A sample of Example 3e was produced in the same manner as Example 2e except that a film with a thickness of 15 μm was used as the heat-resistant
<실시례 4e><Example 4e>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 두께 25㎛의 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 2e와 같게 하여 실시례 4e의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 8에 아울러 표시한다.A sample of Example 4e was produced in the same manner as Example 2e except that a film with a thickness of 25 μm was used as the heat-resistant
<실시례 5e><Example 5e>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 영률이 MD: 3.4㎬, TD: 3.1㎬, 인장 파단 강도가 MD: 200㎫, TD: 220㎫, 인장 파단 신율이 MD: 130%, TD: 125%의 PET 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1e와 같게 하여 실시례 5e의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 8에 아울러 표시한다.The heat-resistant
또한 실시례 5e에서, PET 필름의 영률, 인장 파단 강도 및 인장 파단 신율은 필름 작성시의 조건을 조정하고, 결정화도를 바꿈으로써 실시례 1e와 다르도록 했다.Additionally, in Example 5e, the Young's modulus, tensile strength at break, and tensile elongation at break of the PET film were different from Example 1e by adjusting the conditions at the time of film production and changing the degree of crystallinity.
<실시례 6e><Example 6e>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 영률이 MD: 1.1㎬, TD: 1.6㎬, 인장 파단 강도가 MD: 90㎫, TD: 160㎫, 인장 파단 신율이 MD: 140%, TD: 80%의 2축 연신 폴리프로필렌 필름(OPP 필름)을 이용한 이외는 상기 실시례 1e와 같게 하여 실시례 6e의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 8에 아울러 표시한다.The heat-resistant
<실시례 7e><Example 7e>
실런트층(13)으로서, 두께 10㎛의 CPP 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1e와 같게 하여 실시례 7e의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 8에 아울러 표시한다.A sample of Example 7e was produced in the same manner as Example 1e except that a CPP film with a thickness of 10 μm was used as the
<실시례 8e><Example 8e>
실런트층(13)으로서, 두께 100㎛의 CPP 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 1e와 같게 하여 실시례 8e의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 8에 아울러 표시한다.A sample of Example 8e was produced in the same manner as Example 1e except that a CPP film with a thickness of 100 μm was used as the
<비교례 1e><Comparative example 1e>
내열 가스 배리어층(21)으로서, 영률이 MD: 0.9㎬, TD: 1.5㎬, 인장 파단 강도가 MD: 80㎫, TD: 150㎫, 인장 파단 신율이 MD: 150%, TD: 80%의 OPP 필름을 이용한 이외는 상기 실시례 6e와 같게 하여 비교례 1e의 시료를 제작하고, 같은 측정(평가)을 행했다. 그 결과를 표 8에 아울러 표시한다.As the heat-resistant
또한 비교례 1e에서, OPP 필름의 영률, 인장 파단 강도 및 인장 파단 신율은 필름 작성시의 조건을 조정하고, 결정화도를 바꿈으로써 실시례 6e와 다르도록 했다.Additionally, in Comparative Example 1e, the Young's modulus, tensile strength at break, and tensile elongation at break of the OPP film were different from Example 6e by adjusting the conditions at the time of film production and changing the degree of crystallinity.
<제5 실시례의 총평><General evaluation of the fifth embodiment>
표 8로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 관한 실시례 1e∼8e의 외장재 시료는 90℃에서의 돌자성에 우수하고, 고온 환경 하에서 파손 등의 결함부가 생기기 어렵다고 생각된다.As is clear from Table 8, the exterior material samples of Examples 1e to 8e according to the present invention are excellent in magnetic resistance at 90°C and are thought to be unlikely to cause defects such as breakage in a high temperature environment.
이에 대해, 본 발명의 요지를 일탈한 비교례 1의 외장재 시료는 90℃에서의 돌자성에 뒤떨어져 있어, 고온 환경 하에서는, 실시례 1e∼8e의 것과 비교하여, 파손 등의 결함부가 발생하기 쉽다고 생각된다.On the other hand, the exterior material sample of Comparative Example 1, which deviates from the gist of the present invention, is inferior to the magnetic resistance at 90°C, and it is thought that defective parts such as breakage are more likely to occur in a high temperature environment compared to those of Examples 1e to 8e. .
본원은 2021년 8월 11일자로 출원된 일본 특허출원의 특원2021-131016호, 2021년 8월 16일자로 출원된 일본 특허출원의 특원2021-132355호, 2021년 8월 16일자로 출원된 일본 특허출원의 특원2021-132360호, 2021년 8월 16일자로 출원된 일본 특허출원의 특원2021-132362호 및 2021년 8월 17일자로 출원된 일본 특허출원의 특원2021-132728호의 우선권 주장을 수반하는 것이고, 그 개시 내용은 그대로 본원의 일부를 구성하는 것이다.This application is Japanese Patent Application No. 2021-131016 filed on August 11, 2021, Japanese Patent Application No. 2021-132355 filed on August 16, 2021, and Japanese Patent Application No. 2021-132355 filed on August 16, 2021. Patent Application No. 2021-132360, Japanese Patent Application No. 2021-132362 filed on August 16, 2021, and Japanese Patent Application No. 2021-132728 filed on August 17, 2021. and the disclosed content constitutes a part of the present application.
여기에 이용되는 용어 및 표현은 설명을 위해 이용된 것으로서 한정적으로 해석하기 위해 이용된 것이 아니고, 여기에 나타나고 또한 진술된 특징 사항의 어떠한 균등물도 배제하는 것이 아니고, 본 발명의 클레임된 범위 내에서 각종 변형도 허용하는 것이라 인식되어야 할 것이다.The terms and expressions used herein are for the purpose of description and are not to be construed as limiting, nor are they intended to exclude any equivalents of the features shown and stated herein, and are intended to cover a variety of issues within the claimed scope of the invention. It should be recognized that transformation is also allowed.
[산업상 이용가능성][Industrial applicability]
본 발명의 전고체 전지용 외장재는 고체 전지 본체를 수용하기 위한 케이싱의 재료로서 알맞게 이용할 수 있다.The exterior material for an all-solid-state battery of the present invention can be suitably used as a material for a casing for housing the solid-state battery body.
1, 1a, 1b, 1c: 외장재
11: 기재층
12: 금속박층
13: 실런트층
15: 개구부
21: 내열 가스 배리어층
22: 증착막
4: 접착제층
5: 고체 전지 본체1, 1a, 1b, 1c: exterior material
11: Base layer
12: Metal foil layer
13: Sealant layer
15: opening
21: Heat-resistant gas barrier layer
22: deposition film
4: Adhesive layer
5: Solid battery body
Claims (22)
상기 금속박층과 상기 실런트층의 사이에 수지제의 내열 가스 배리어층이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.An exterior material for an all-solid-state battery for encapsulating a solid-state battery body, comprising a base material layer, a metal foil layer laminated on the inner surface of the base layer, and a sealant layer laminated on the inner surface of the metal foil layer,
An exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that a heat-resistant gas barrier layer made of resin is provided between the metal foil layer and the sealant layer.
상기 내열 가스 배리어층은 JIS K7126-1에 준거하여 측정된 황화수소 가스 투과도가 15{cc·㎜/(㎡·D·㎫)} 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to paragraph 1,
The heat-resistant gas barrier layer is an exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that the hydrogen sulfide gas permeability measured in accordance with JIS K7126-1 is set to 15{cc·mm/(㎡·D·MPa)} or less.
상기 내열 가스 배리어층을 구성하는 수지는 원래 두께를 「da0」으로 하고, 200℃, 0.2㎫, 5sec의 조건으로 가압한 때의 두께를 「da1」로 하여,
1≥da1/da0≥0.9
의 관계식을 충족시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to paragraph 2,
The original thickness of the resin constituting the heat-resistant gas barrier layer is set to “da0”, and the thickness when pressurized under the conditions of 200°C, 0.2 MPa, and 5 sec is set to “da1”.
1≥da1/da0≥0.9
An exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that it is configured to satisfy the relational expression of .
상기 내열 가스 배리어층은 두께가 3㎛∼50㎛로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to paragraph 2 or 3,
The exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that the heat-resistant gas barrier layer has a thickness of 3㎛ to 50㎛.
상기 실런트층은 황화수소 가스 투과도가 100{cc·㎜/(㎡·D·㎫)} 이하의 수지에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to any one of claims 2 to 4,
The sealant layer is an exterior material for an all-solid-state battery, wherein the sealant layer is made of a resin with a hydrogen sulfide gas permeability of 100{cc·mm/(㎡·D·MPa)} or less.
상기 실런트층을 구성하는 수지는 원래 두께를 「db0」으로 하고, 200℃, 0.2㎫, 5sec의 조건으로 가압한 때의 두께를 「db1」로 하여,
0.5≥db1/db0≥0.1
의 관계식을 충족시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to any one of claims 2 to 5,
The resin constituting the sealant layer has an original thickness of “db0” and a thickness of “db1” when pressed under the conditions of 200°C, 0.2 MPa, and 5 sec.
0.5≥db1/db0≥0.1
An exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that it is configured to satisfy the relational expression of .
상기 내열 가스 배리어층을 구성하는 수지는 JIS K7129-1(감습 센서법 40℃ 90% Rh)에 준거하여 측정된 수증기 가스 투과율이 50(g/㎡/day) 이하인 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to any one of claims 2 to 6,
The resin constituting the heat-resistant gas barrier layer is an exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that the water vapor gas permeability measured in accordance with JIS K7129-1 (humidity sensor method 40°C 90% Rh) is 50 (g/m2/day) or less. .
상기 내열 가스 배리어층은 상기 실런트층보다도 20℃ 이상 융점이 높은 절연성의 수지에 의해 구성되고,
상기 내열 가스 배리어층은 절연 파괴 전압이 18㎸/㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to any one of claims 1 to 7,
The heat-resistant gas barrier layer is made of an insulating resin with a melting point higher than that of the sealant layer by 20°C or more,
The heat-resistant gas barrier layer is an exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that the breakdown voltage is 18 kV/mm or more.
상기 내열 가스 배리어층을 구성하는 수지는 열수 수축률이 2%∼10%인 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to clause 8,
The exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that the resin constituting the heat-resistant gas barrier layer has a thermal water shrinkage rate of 2% to 10%.
상기 내열 가스 배리어층을 구성하는 수지는 폴리아미드인 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to clause 8 or 9,
An exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that the resin constituting the heat-resistant gas barrier layer is polyamide.
상기 실런트층에서의 고체 전지 본체에 대응하는 부분에 개구부가 마련되고, 그 개구부에서, 상기 내열 가스 배리어층이 내면측에 표출하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to any one of claims 1 to 10,
An exterior material for an all-solid-state battery, wherein an opening is provided in a portion of the sealant layer corresponding to the solid battery main body, and the heat-resistant gas barrier layer is arranged to be exposed on the inner surface through the opening.
상기 내열 가스 배리어층은 상기 실런트층보다도 10℃ 이상 융점이 높은 수지에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to clause 11,
An exterior material for an all-solid-state battery, wherein the heat-resistant gas barrier layer is made of a resin with a melting point that is 10°C or more higher than that of the sealant layer.
상기 내열 가스 배리어층을 구성하는 수지는 열전도율이 0.2W/m·K 이상인 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to claim 11 or 12,
The exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that the resin constituting the heat-resistant gas barrier layer has a thermal conductivity of 0.2 W/m·K or more.
상기 내열 가스 배리어층과 상기 실런트층의 사이에, 증착막이 마련되고,
상기 증착막은 금속, 금속 산화물, 금속 불화물의 적어도 어느 하나에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to paragraph 1,
A vapor deposition film is provided between the heat resistant gas barrier layer and the sealant layer,
An exterior material for an all-solid-state battery, wherein the deposited film is composed of at least one of metal, metal oxide, and metal fluoride.
상기 증착막의 두께가 5㎚∼1000㎚로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to clause 14,
An exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that the thickness of the deposited film is set to 5 nm to 1000 nm.
상기 내열 가스 배리어층과 상기 실런트층의 사이에 접착제층이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to claim 14 or 15,
An exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that an adhesive layer is provided between the heat-resistant gas barrier layer and the sealant layer.
상기 실런트층에서의 상기 접착제층과의 접촉면에 상기 증착막이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to clause 16,
An exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that the deposition film is provided on a contact surface of the sealant layer with the adhesive layer.
상기 내열 가스 배리어층에서의 상기 접착제층과의 접촉면에 상기 증착막이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to claim 16 or 17,
An exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that the deposition film is provided on a contact surface of the heat-resistant gas barrier layer with the adhesive layer.
상기 내열 가스 배리어층은 90℃에서의 영률이 MD 및 TD 함께 1㎬ 이상인 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to any one of claims 1 to 18,
The heat-resistant gas barrier layer is an exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that the Young's modulus at 90°C is 1 GPa or more in both MD and TD.
상기 내열 가스 배리어층은 90℃에서의 인장 파단 강도가 MD 및 TD 함께 100㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to clause 19,
The heat-resistant gas barrier layer is an exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that the tensile breaking strength at 90°C is 100 MPa or more in both MD and TD.
상기 내열 가스 배리어층은 90℃에서의 인장 파단 신율이 MD 및 TD 함께 50%∼200%인 것을 특징으로 하는 전고체 전지용 외장재.According to claim 19 or 20,
The heat-resistant gas barrier layer is an exterior material for an all-solid-state battery, characterized in that the tensile elongation at rupture at 90°C is 50% to 200% in both MD and TD.
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