TW201315592A - 電池用外裝材及鋰二次電池 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種電池用外裝材，其係積層含有耐熱性樹脂薄膜之外層、金屬箔層、及含有熱可塑性樹脂薄膜之內層者，其中前述內層之熔流速率係在1以上且小於10之範圍。

Description

電池用外裝材及鋰二次電池 技術領域
本發明係有關於一種電池用外裝材及鋰二次電池。
本申請案係對2011年9月1日申請之日本專利申請案第2011-190533號主張優先權，且在此援用其內容。
背景技術
隨著攝影機、筆記型電腦、行動電話等之電子機器之可攜化及小型化，對其驅動源之電池之小型輕量化的要求亦提高，結果高性能鋰二次電池便普及了。最近，為了將鋰二次電池使用於電動車或油電混合車之車載電源，正在檢討鋰二次電池之大型化。
但是，車輛中之車載電源的搭載空間有限，且搭載空間之形狀也不一定。因此，與電子機器等之情形同樣地，車載用之鋰二次電池亦需要小型化(薄型化)或輕量化及形狀的自由度。如此之鋰二次電池之外裝材已知的是，例如，如下述專利文獻1中之包裝容器。專利文獻1之包裝容器係積層由樹脂層構成之外層，由鋁箔及樹脂層構成之內層者，且在內層之樹脂層上賦予熱封性。將電池插入如此之包裝容器且內層彼此熱封，藉此得到具有優異密閉性及形狀之自由度之鋰二次電池。
又，車載用鋰二次電池與電子機器用相比是大型 的，且使用電流量大，因此其外裝材需要優異之絕緣性能。在下述專利文獻2中，揭示檢測電池外裝材之內面樹脂層之缺陷之電池異常檢測裝置，作為絕緣性能之評價設備。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利第4431822號公報
專利文獻2：日本特開第2008-243439號公報
發明概要
但是，習知電池用外裝材之絕緣性能仍不足，需要進一步之改良。
發明要旨
本發明係有鑑於上述情形作成者，且目的在於提供具有優異絕緣性之電池用外裝材及具有如此之電池用外裝材之鋰二次電池。
[1]一種電池用外裝材，係積層含有耐熱性樹脂薄膜之外層、金屬箔層、及含有熱可塑性樹脂薄膜之內層者，其特徵在於： 前述內層之熔流速率(MFR)係在1以上且小於10之範圍。
[2]如上述[1]記載之電池用外裝材，其中前述內層之厚度係在0.1~200μm之範圍。
[3]如上述[1]或[2]記載之電池用外裝材，其中前述內層 係由聚烯烴構成。
[4]如上述[1]至[3]中任一項記載之電池用外裝材，其中前述內層係由中間層及一對被覆層所構成，該一對被覆層係夾持前述中間層且積曾在前述中間層之厚度方向兩側，且前述被覆層之熔流速率係比前述中間層高。
[5]如上述[1]至[4]中任一項記載之電池用外裝材，其中前述內層之熔流速率(MFR)係在1~5之範圍。
[6]如上述[1]至[5]中任一項記載之電池用外裝材，其中前述內層之厚度係在50~100μm之範圍。
[7]如上述[1]至[6]中任一項記載之電池用外裝材，其中前述外層及前述內層與前述金屬箔層係透過接著層而黏合。
[8]如上述[1]至[7]中任一項記載之電池用外裝材，其係藉由深拉伸成形或懸伸成形而形成凹部。
[9]一種鋰二次電池，係具有如上述[1]至[8]中任一項記載之電池用外裝材。
圖式簡單說明
圖1是顯示實施例中電池用外裝材之深拉伸加工步驟的模式圖。
圖2是顯示實施例中電池用外裝體之鋰二次電池之製造步驟的模式圖。
圖3是顯示實施例中絕緣評價用測試電池之製造步驟的模式圖。
圖4是顯示實施例中絕緣評價用測試電池之製造步驟 的模式圖。
圖5是顯示實施例1及比較例1~2之絕緣性評價方法的模式圖。
圖6是顯示比較例3~4之絕緣性評價方法的模式圖。
圖7是顯示實施例1及比較例1~4之絕緣性評價方法的模式圖。
較佳實施態樣
以下，說明本發明之較佳例子。但是，本發明不限於該等實施例。在不偏離本發明之宗旨的範圍內，構成之附加、省略、置換及其他變更是可能的。本發明不因後述之說明而受限，而是只藉由添附之申請專利範圍來限定。
以下，說明本發明較佳實施型態之電池用外裝材及具有電池用外裝材之鋰二次電池。
本實施形態之鋰二次電池係至少具有正極，負極，電解質，包裝正極、負極及電解質之電池用外裝體而構成。電池用外裝體係藉由片狀電池用外裝材形成大略袋狀而構成。又，正極、負極及電解質抵入電池用外裝體之內部。此時，依需要在正極與負極之間配置間隔件。
電池用外裝體最好可呈片狀，亦可加工成袋狀。例如，使2片片狀之電池用外裝材以內層互相面對面之方式重疊，且熱封片材之外周部而成形為袋狀。袋狀電池用外裝體宜具有開口部。電池用外裝材係依序積層含有耐熱性樹脂薄膜之外層，金屬箔層，及含有熱可塑性樹脂薄膜之 內層而構成。又，片狀之電池用外裝材上亦可藉由深拉伸成形或懸伸成形形成用以預先收容正極、負極及電解質之凹部。前述凹部係由內層側觀察時之凹槽，且形狀可任意選擇。
正極及負極可分別使用由金屬箔或金屬網形成之集電器，及積層在集電器上之電極合材構成者。正極之電極合材中含有正極活性物質，且負極之電極合材中含有負極活性物質。
又，正極及負極之各集電器與作為擷取端子之極耳(tab lead)接合。極耳之長方向基端部與電池用外裝體內部之集電器接合，且長方向前端部貫穿電池用外裝體之熱封部且突出至電池之外部。即，擷取端子之一末端與正極或負極接合且另一末端突出至電池之外部。在極耳之熱封部附近，片狀之2片電池用外裝材夾持極耳，且成為電池用外裝材之內層熱封在極耳之表面的狀態。
製造鋰二次電池時，準備具有開口部之袋狀電池用外裝體，且在電池用外裝體中插入正極、負極及電解質以及依需要地插入間隔件。又，更依需要將電解液注入電池用外裝體內後，以夾住由開口部突出之極耳之方式密封且熱封開口部，藉此得到開口部密閉之鋰二次電池。
接著，詳細說明本實施形態之電池用外裝材。如上所述，本實施形態之電池用外裝材係依序積層外層、金屬箔層及內層而構成。外層與金屬箔層之間，及內層及金屬箔層之間設有接著層。
(外層)
構成電池用外裝材之外層係包含至少1片或2片以上之耐熱性樹脂薄膜而構成。由2片以上之耐熱性樹脂薄膜構成時之外層最好透過接著層耐熱性樹脂薄膜彼此積層。
在電池用外裝材中成形收納正極及負極之凹部時，構成外層之耐熱性樹脂薄膜具有確保電池用外裝材之成形性之功能。耐熱性樹脂薄膜可依需要選擇，但是最好使用聚醯胺(尼龍)樹脂或聚酯樹脂之延伸薄膜。又，構成外層之耐熱性樹脂薄膜之熔點最好比構成內層之熱可塑性樹脂薄膜之熔點高。因此，可確實進行製造鋰二次電池時之開口部的熱封。
構成外層之耐熱性樹脂薄膜與構成內層之熱可塑性樹脂薄膜之熔點差可依需要選擇，但是，例如，宜為30~100℃左右之差，且40~50℃更佳。
耐熱性樹脂薄膜之熔點可依需要選擇，但是宜使用100~300℃之範圍。例如，宜為150℃~300℃之範圍，且170℃~260℃之範圍更佳。又，在其他例子中，100~200℃較佳，且130~160℃更佳。
外層之厚度可依需要選擇，但是，例如，一般可使用5~100μm左右，宜為10~50μm左右，且15~30μm左右更佳。如果厚度為10μm以上，在進行電池用外裝材之成形時延伸薄膜之延伸不會不足，在金屬箔層上不會產生頸縮，且不會發生成形不良。又，如果厚度為50μm以下，可充分發揮成形性之效果。
(金屬箔層)
構成電池用外裝材之金屬箔層具有確保電池用外裝材之障壁性的功效。該金屬箔層可依需要選擇，例如使用鋁箔、不鏽鋼箔、銅箔等，但是考慮成形性、輕量時，宜使用鋁箔。鋁箔之材質宜使用純鋁系或鋁-鐵系合金之O材(軟質材)。
金屬箔層之厚度可依需要選擇，例如一般可使用10~150μm左右。為確保加工性及防止氧或水分侵入電池內之障壁性，宜為20~80μm，且35~80μm更佳。如果厚度為20μm以上，則在電池用外裝體成形時不會產生金屬箔層之斷裂，不會產生針孔，且可防止氧或水分之侵入。又，如果厚度為80μm以下，則可維持成形時斷裂之改善效果或防止針孔產生之效果，且，電池用外裝體之總厚度不會過厚，可防止重量增加，並且可提高電池之體積能量密度。
又，為提高外層及內層之接著性，或提高耐蝕性，亦可在金屬箔層上施加矽烷耦合劑或鈦耦合劑等之底塗層處理，或藉鉻處理等之化學轉化處理。
(內層)
接著，構成電池用外裝材之內層係至少含有熱可塑性樹脂薄膜而構成。內層亦可只由熱可塑性樹脂薄膜構成。內層使用之熱可塑性樹脂薄膜可依需要選擇，但是最好是具有熱封性且具有提高對腐蝕性強之鋰二次電池之電解質等之耐藥品性的效果，並且可確保金屬箔層與鋰二次電池之正極或負極之絕緣性者。例如，最好使用聚丙烯、順丁 烯二酸變性聚丙烯等未延伸聚烯烴薄膜，或乙烯-丙烯酸酯共聚物或離子聚合物樹脂等之未延伸薄膜。
內層之厚度可依需要選擇，例如一般可使用0.1~400μm左右。在0.1~200μm之範圍內較佳，在25~150μm之範圍內更佳，且在50~100μm之範圍內又更佳。如果厚度為0.1μm以上，且較佳地為50μm以上，則熱封強度會是足夠的，且提高對電解液之耐腐性，並且提高金屬箔層與正極或負極之絕緣性。又，如果厚度為200μm以下，且較佳地為100μm以下，則熱封性及耐藥品性沒有問題，且可提高鋰二次電池之體積能量密度。
內層宜使用小於10(g/10分)。熔流速率(MFR)在1(g/10分)以上且小於10(g/10分)之範圍內較佳，在1(g/10分)以上且7(g/10分)以下之範圍內更佳，且在1(g/10分)以上且5(g/10分)以下之範圍內又更佳。如果內層之熔流速率(MFR)，即構成內層之樹脂的熔流速率在該範圍內，則製造鋰二次電池時之電池用外裝材之熱封時之內層熱變形量變少，因此內層之厚度變化量變小，且可維持金屬箔層與正極或負極之絕緣性為高。MFR可使用JIS K 7210測量之數值。熔流速率小於1時，有時薄膜製造會困難，且10以上時，可能發生熱封時過度浪費之問題。
又，構成內層之熱可塑性樹脂薄膜可以單一熱可塑性樹脂層構成，但是亦可以積層多數熱可塑性樹脂層者構成。由多數熱可塑性樹脂層構成之具體例可舉由中間層，及夾住該中間層且積層在中間層之厚度方向兩側之一 對被覆層構成的三層薄膜為例說明。此時之被覆層宜為熔流速率比中間層高者。因為使被覆層之熔流速率比中間層之熔流速率高，故在熱封時被覆層之形狀可依循正極或負極之極耳之形狀，且提高內層與極耳之密接性，並且可提高鋰二次電池之密閉性。又，因為使中間層之熔流速率比被覆層之熔流速率低，故熱封時中間層不會被壓壞，因此內層之厚度不會大幅減少，藉此可提高正極或負極之極耳與金屬箔層的絕緣性。
如果舉較佳之例，則中間層之熔流速率宜為1~7，且1~3更佳，又，被覆層之熔流速率宜為3~10，且5~10更佳。
此外，由多數薄膜構成之內層之，例如由3層薄膜構成之內層之MFR係三層薄膜之平均可在1(g/10分)以上且小於10(g/10分)之範圍內，且在1(g/10分)以上且5(g/10分)以下之範圍內更佳。
又，構成內層之熱可塑性樹脂薄膜之熔點，即熱可塑性樹脂之熔點可依需要選擇，但是在130℃~170℃之範圍內較佳，在140~165℃之範圍內更佳，且在160~165℃之範圍內又更佳。如果熔點在該範圍內，則內層之耐熱性提高，且熱封時之內層厚度不會減少，並且內層之絕緣性提高。
(接著層)
為了接著外層與金屬箔層，及內層與金屬箔層，在外層與金屬箔層，及內層與金屬箔層之間，可依需要配置接著層。
接著層宜使用乾燥積層用接著層，例如，可使用選自於胺甲酸乙酯系接著劑、酸變性聚烯烴接著劑、乙烯彈性體接著劑、丙烯酸系接著劑、聚矽氧系接著劑、醚系接著劑、乙烯-乙酸乙烯酯系接著劑之至少一種接著劑。
接著層之厚度可依需要選擇，但是在0.1~10μm之範圍內較佳，且在1~5μm之範圍內更佳。如果接著層之厚度為1μm以上，則接著強度不會降低，且在內層側可更提高內層之絕緣性。又，如果接著層之厚度為5μm以下，則可防止接著強度降低。接著劑之層厚度過厚時，不易排除硬化反應時產生之氣體，因此成為產生因氣體造成之巢孔，結果，機械之強度降低。又，當接著劑之層厚度過厚時，例如，有時促進硬化之物質中之一個的水分不易浸入，且存在反應未完成之地方。
特別地，外層側之接著層與內層側之接著層宜使用由互相不同材質構成之接著層。例如，在外層以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或尼龍構成時較佳地使用胺甲酸乙酯系接著劑作為外層側之接著劑，且在內層以聚丙烯構成時較佳地使用丙烯酸系接著劑或酸變性烯烴系接著劑作為內層側之接著劑，作為接著層之材質之組合。
由於使用由互相不同材質構成之接著層作為外層側之接著層與內層側之接著層，故可賦予各材質間之接著強度及耐電解液性能。
金屬箔層與外層宜透過接著層而積層。
又，內層與金屬箔層係與外層之情形同樣地，可 透過接著層積層，亦可使用具有優異耐藥品性、耐電解液性之熱接著性樹脂藉由加熱積層接著。此時，在內層與金屬箔層之間得到更好之密接性。此時，例如，例如，在金屬箔層與內層間，擠出成形以順丁烯二酸酐等變性之順丁烯二酸酐變性聚丙烯等之熱接著性樹脂並加熱積層。此時，可使用單層之變性熱接著性樹脂，亦可使用多層樹脂。例如，使用內層之熱可塑性樹脂薄膜與同系統之聚烯烴，例如聚丙烯與變性聚丙烯樹脂之共擠出樹脂(多層)，且將此設置在金屬箔層與內層之間，藉此加熱積層金屬箔層與變性聚丙烯，及加熱積層內層與聚丙烯的方法在成本上具有優勢。
電池用外裝材之絕緣性可藉由以下評價方法評價。
首先，製造上述鋰二次電池，部份地去除鋰二次電池之電池用外裝體之外層使金屬箔層露出。使金屬箔層露出之位置宜為儘可能地遠離極耳之位置。接著，連接露出之金屬箔層與導線，且亦連接正極或負極之任一者之極耳與導線。此外，亦可不露出金屬箔，而在露出端面之金屬箔層上安裝導電性膠帶，且連接該導電性膠帶與導線。又，在該等導線之間，插入電源與電阻測量機。又，由電源透過導線施加電壓在極耳之間，且藉由電阻測量機測量此時之金屬箔層與極耳之間的電阻值，並且藉由得到之電阻值評價電池用外裝材內層之絕緣性。
本實施形態之電池用外裝材在藉由上述方法施 加5~50伏特以下之直流電壓時，絕緣電阻值宜為1×106Ω以上。
此外，評價電池用外裝材內層之絕緣性時，可不在上述鋰二次電池上，而是電池用外裝體上安裝極耳，且在電池用外裝體之內部使用裝滿電解液之測試電池。
以下舉出本實施形態之電池用外裝材的製造例。
首先在外層或金屬箔層之表面上塗布乾燥積層用接著劑，且使乾燥積層用接著劑包含之溶劑揮發。接著，乾燥積層外層與金屬箔層，藉此製造乾燥積層薄膜。
接著，在乾燥積層薄膜之金屬箔層或內層之表面上塗布另外的乾燥積層用接著劑，且使該乾燥積層用接著劑包含之溶劑揮發。接著，乾燥積層乾燥積層薄膜與內層。如此，製造本實施形態之電池用外裝材。
本實施形態之電池用外裝材係藉由使用接著劑之乾燥積層法製造，因此特別在選定內層之材質時，可不需要考慮與金屬箔層之密接性，且可選擇熔流速率(MFR)在1(g/10分)以上且小於10(g/10分)之比較低的範圍內者。
依據本實施例之電池用外裝材，內層之熔流速率(MFR)係在1(g/10分)以上且小於10(g/10分)之範圍內，因此熱封電池用外裝材時內層厚度之減少量變少，可提高內層之絕緣性。
又，內層由中間層及夾住中間層且積層在中間層之厚度方向兩側之一對被覆層構成時，被覆層之熔流速率比中間層高，因此可提高內層之熱封性能，並且可維持內層之 絕緣性為高。
此外，依據本實施形態之鋰二次電池，具有上述電池用外裝材，因此可抑制產生透過金屬箔層之內部短路。
依據本發明，可提供具有優異絕緣性之電池用外裝材及具有如此電池用外裝材之鋰二次電池。
實施例
(實施例1)
透過3μm之二液硬化型胺甲酸乙酯系接著層乾燥積層厚度12μm之延伸聚對苯二甲酸乙二酯(TORAY股份有限公司製，通用品)，及厚度15μm之延伸聚醯胺薄膜(KOHJIN股份有限公司製，BONYL RX)，製造外層薄膜。
接著，透過3μm之二液硬化型胺甲酸乙酯系接著層在速度：80m/min，輥溫度：80℃之條件下乾燥積層得到之外層薄膜及厚度40μm之鋁箔(JIS規格A8079H-O材)，製造外層、金屬箔層薄膜。
接著，準備藉由MFR為4(g/10分)之樹脂(SumAllomer股份有限公司製PL500A)利用T模成形法形成之90μm之未延伸聚丙烯薄膜，作為內層。使1.5μm之二液硬化型丙烯酸系接著層夾在該內層與外層、金屬箔層薄膜間，且在速度：80m/min，輥溫度：80℃之條件下乾燥積層，藉此製造實施例1之電池用外裝體。
(實施例2)
除了含內層之熔流速率為1(g/10分)以外，與實施例1同樣地製造實施例2之電池用外裝體。熔流速率為1(g/10分) 之未延伸聚丙烯薄膜(厚度：90μm)係使用SumAllomer股份有限公司製之樹脂PL400A製造。
(實施例3)
除了含內層之熔流速率為5(g/10分)以外，與實施例1同樣地製造實施例3之電池用外裝體。熔流速率為5(g/10分)之未延伸聚丙烯薄膜(厚度：90μm)係使用SumAllomer股份有限公司製之樹脂5C30F製造。
(實施例4)
除了含內層之熔流速率為9(g/10分)以外，與實施例1同樣地製造實施例4之電池用外裝體。熔流速率為9(g/10分)之未延伸聚丙烯薄膜(厚度：90μm)係使用SumAllomer股份有限公司製之樹脂PC630S製造。
(實施例5)
使用總厚度為90μm之3層構造薄膜作為內層，形成電池用外裝體。具體而言，藉由以熔流速率為10(g/10分)、1(g/10分)、及10(g/10分)之順序積層之3層構成內層，且內層全體之熔流速率之平均為4(g/10分)。除了該等條件以外，與實施例1同樣地製造實施例5之電池用外裝體。上述薄膜係使用OKAMOTO股份有限公司製造之試製品。
(比較例1)
除了含內層之熔流速率為10(g/10分)以外，與實施例1同樣地製造比較例1之電池用外裝體。熔流速率為10(g/10分)之未延伸聚丙烯薄膜(厚度：90μm)係使用SumAllomer股份有限公司製之樹脂PM761A製造。
(比較例2)
除了含內層之熔流速率為12(g/10分)以外，與實施例1同樣地製造比較例2之電池用外裝體。熔流速率為12(g/10分)之未延伸聚丙烯薄膜(厚度：90μm)係使用SumAllomer股份有限公司製之樹脂PL801C製造。
(比較例3)
透過3μm之二液硬化型胺甲酸乙酯系接著層乾燥積層厚度12μm之延伸聚對苯二甲酸乙二酯(TORAY股份有限公司製，通用品)，及厚度15μm之延伸聚醯胺薄膜(KOHJIN股份有限公司製，BONYL RX)，製造外層薄膜。
接著，透過3μm之二液硬化型丙烯酸酯系接著層在與實施例1相同之條件下乾燥積層得到之外層薄膜及厚度40μm之鋁箔(JIS規格A8079H-O材)，製造外層、金屬箔層薄膜。
接著，準備厚度90μm之熔流速率為10(g/10分)之未延伸聚丙烯薄膜，作為內層，且在擠出條件下乾燥積層該內層與外層、金屬箔層薄膜與順丁烯二酸酐，藉此製造比較例3之電池用外裝體。
熔流速率為10(g/10分)之未延伸聚丙烯薄膜係使用SumAllomer股份有限公司製之樹脂PM761A製造。
(比較例4)
除了含內層之熔流速率為12(g/10分)以外，與比較例3同樣地製造比較例4之電池用外裝體。熔流速率為12(g/10分)之未延伸聚丙烯薄膜(厚度：90μm)係使用SumAllomer 股份有限公司製之樹脂PL801C製造。
(評價方法)
(1)絕緣評價用測試電池之調製
如圖1所示，對上述實施例1~5及比較例1~4之電池用外裝材1，進行凹部之形成，即5cm×3.25cm之大小之拉伸加工。拉伸加工之深度為5.5mm，且進行周圍之修整而作成9.5cm×6.5cm之大小。
接著，使用如上所述地加工之實施例1~5及比較例1~4之電池用外裝材2，及未加工之實施例1~5及比較例1~4之電池用外裝材，如圖2所示，以內層位於內側之方式，以夾入NETS公司製極耳3(長度9cm)之形態進行熱封，製作如圖3所示之電池用外裝體4。
熱封劑係使用TESTER SNAGYO股份有限公司之TP-701-A。熱封條件為200℃、0.2MPa、6秒。如圖3所示，密封5之位置為分別距離成形位置1cm之位置。又，由於內層側之薄膜之聚丙烯本身具有熱熔接性，故熱封時，不需要重新準備熱接著樹脂。
對電池用外裝材之3邊進行熱封加工而形成電池用外裝體後，將KISHIDA科學製之7.5ml之電解液注入容器內。電解液之成分係以濃度1M之LiPF6為溶質，且以乙烯碳酸酯：二乙基碳酸酯=1：1(體積比)之混合溶液為溶質。電解液注入後，進行第四邊之熱封，如圖4所示，將電解液封入電池外裝體4內且製造測試電池6。
封入電解液後，在測試電池6下部黏貼日新EM股 份有限公司製之SEM用碳膠帶。這是為進行安定之測量，以增加與測量裝置探針之接觸面為目的而進行。
又，在實施例1~比較例2之情形中，如圖5所示，內部之電路係由極耳3/電解液7/內層8/乾燥積層接著劑層9/金屬箔層10/外層11/碳膠帶12之組合構成。相對於此，在比較例3~4之情形中，內部之電路係由極耳3/電解液7/內層8/金屬箔層10/外層11/碳膠帶12構成。此外，符號13是絕緣電阻測試器。
圖5及圖6所示之絕緣評價用測試電池在實施例1~比較例4中分別製作5個。
(2)絕緣評價
絕緣測試係使用日置電機股份有限公司之絕緣電阻測試器3154。測量範圍為200MΩ，施加電壓為25V，且施加時間為10秒。如圖7所示，在使探針分別接觸極耳及碳膠帶之狀態下進行測量。結果顯示在表1及表2中。
(結果)
實施例1~5均顯示高電阻值。
相對於在內層之熱變形量小之實施例中顯示200MΩ以上之電阻值，在熱變形量小之實施例中，比較例1與2顯示0.8~4.1MΩ以下之電阻值，且比較例3與4均顯示0.5MΩ以下之電阻值。
該差異推測是與作為絕緣層作用之密封劑層之耐熱性 及層厚度有關。
如比較例3及4地藉由加熱積層法黏合時，必須將內層加熱至熔點以上。因此，加熱積層可使用之內層限於小於一定溫度且熔流速率超過一定值者。
相對於此，藉由乾燥積層加工而黏合內層時，只與接著劑及金屬箔層之相性有關，且不受熔點或熔流速率之限制。
對實施例1~比較例4，測量內層彼此黏合位置之內層厚度後，結果如表3所述。由於電池用外裝體製造時之內層厚度為90μm，故內層未熱變形時，內層彼此黏合位置之內層厚度應該為180μm。
如表3所述，在實施例1中，內層彼此黏合位置之內層厚度為180μm，但是比較例1~4之厚度大幅減少。推測是該內層厚度之減少引起絕緣性降低。
1,2‧‧‧電池用外裝材
3‧‧‧極耳
4‧‧‧電池(用)外裝體
5‧‧‧密封
6‧‧‧測試電池
7‧‧‧電解液
8‧‧‧內層
9‧‧‧乾燥積層接著劑層
10‧‧‧金屬箔層
11‧‧‧外層
12‧‧‧碳膠帶
13‧‧‧絕緣電阻測試器
圖1是顯示實施例中電池用外裝材之深拉伸加工步驟的模式圖。
圖2是顯示實施例中電池用外裝體之鋰二次電池之製造步驟的模式圖。
圖3是顯示實施例中絕緣評價用測試電池之製造步驟的模式圖。
圖4是顯示實施例中絕緣評價用測試電池之製造步驟的模式圖。
圖5是顯示實施例1及比較例1~2之絕緣性評價方法的模式圖。
圖6是顯示比較例3~4之絕緣性評價方法的模式圖。
圖7是顯示實施例1及比較例1~4之絕緣性評價方法的模式圖。
1,2‧‧‧電池用外裝材

Claims (21)

  1. 一種電池用外裝材，係積層含有耐熱性樹脂薄膜之外層、金屬箔層、及含有熱可塑性樹脂薄膜之內層者；其特徵在於：前述內層之熔流速率係在1以上且小於10之範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中前述內層之厚度係在0.1~200μm之範圍。
  3. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中前述內層係由聚烯烴構成。
  4. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中前述內層係由中間層及一對被覆層所構成，該被覆層係夾持前述中間層且積層在前述中間層之厚度方向兩側，且前述被覆層之熔流速率係比前述中間層高。
  5. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中前述內層之熔流速率係在1~5之範圍。
  6. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中前述內層之厚度係在50~100μm之範圍。
  7. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中前述外層及前述內層與前述金屬箔層係透過接著層而黏合。
  8. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其係藉由深拉伸成形或懸伸成形而形成凹部。
  9. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中內層之熔流速率為1以上且5以下。
  10. 如申請專利範圍第4項之電池用外裝材，其中前述內層 係三層薄膜平均為1以上且5以下。
  11. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中內層係聚丙烯、順丁烯二酸變性聚丙烯、乙烯-丙烯酸酯共聚物或離子聚合物樹脂之未延伸薄膜。
  12. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中內層之熱可塑性樹脂薄膜之熔點為130℃~170℃。
  13. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中內層與金屬箔層係使用含有順丁烯二酸酐變性聚丙烯之熱接著性樹脂，且藉由加熱積層而接著。
  14. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中內層與金屬箔層係使用聚丙烯與變性聚丙烯樹脂之共擠出樹脂，且金屬箔層與變性聚丙烯係藉由加熱積層而接著，並且內層與聚丙烯係藉由加熱積層而接著。
  15. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中外層為PET或尼龍，且外層與金屬箔之接著劑為胺甲酸乙酯系接著劑，而內層為聚丙烯，且內層與金屬箔之接著劑為丙烯酸系接著劑或酸變性烯烴系接著劑。
  16. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中前述外裝材係(i)片狀形狀之外裝材，或係(ii)袋狀形狀的外裝材，該袋狀形狀的外裝材係以內層互相面對面之方式重疊，且包含外周部業已熱封之2片外裝材並具有開口部。
  17. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中在外層與金屬箔層之間、及在內層與金屬箔層之間，係存在有0.1~10μm厚度之乾燥積層用接著劑，該乾燥積層用接著 劑係選自於胺甲酸乙酯系接著劑、酸變性聚烯烴接著劑、乙烯彈性體接著劑、丙烯酸系接著劑、聚矽氧系接著劑、醚系接著劑、乙烯-乙酸乙烯酯系接著劑之至少一種接著劑。
  18. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中外層具有以下(i)~(iii)之特徵之至少一特徵：(i)外層係聚醯胺樹脂或聚酯樹脂之延伸薄膜；(ii)外層之厚度為10~50μm；及(iii)構成外層之耐熱性樹脂薄膜之熔點係比構成內層之熱可塑性樹脂薄膜之熔點高。
  19. 如申請專利範圍第1項之電池用外裝材，其中金屬箔層具有以下(i)~(ii)之特徵之至少一特徵：(i)金屬箔層係鋁箔、不鏽鋼箔、或銅箔；及(ii)金屬箔層之厚度為20~80μm。
  20. 一種鋰二次電池，其特徵在於具有如申請專利範圍第1項之電池用外裝材。
  21. 如申請專利範圍第20項之鋰二次電池，其係在電池用外裝體之內部中包裝有正極、負極及電解質，且一末端係與正極或負極接合，並且另一末端係具有突出至電池外部之擷取端子。
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