TWI716543B - 蓄電裝置用外裝材及蓄電裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種蓄電裝置用外裝材1，其構成係包含外側層之聚醯胺樹脂層2、內側層之聚烯烴樹脂層3、及配設於此等兩層間之鋁箔層4，蓄電裝置用外裝材1之厚度係90μm以下，前述蓄電裝置用外裝材之拉伸破壞強度係110N/15mm幅以上，且前述蓄電裝置用外裝材之拉伸破壞延伸係90%以上。藉此，可提供薄化、輕量，即使進行深成形仍可確保優異成形性，且高強度之耐衝撃性亦優異之蓄電裝置用外裝材。

Description

蓄電裝置用外裝材及蓄電裝置
本發明，係關於智慧型手機、平板電腦等之攜帶機器所使用之電池抑或電容器、油電混合汽車、電動汽車、風力發電、太陽光發電、夜間電蓄電用所使用之電池或電容器等之蓄電裝置用之外裝材及以該外裝材所外裝之蓄電裝置。
又，本申請之申請專利範圍及說明書中，「拉伸破壞強度」之詞，係意指以JIS K7127-1999(拉伸特性之試驗方法 第3部)為基準，作成型2之試驗片(試料幅15mm)，於夾具間距離100mm、標線間距離50mm、拉伸速度100mm/分之條件下測定而求得之拉伸破壞強度。
此外，本申請之申請專利範圍及說明書中，「拉伸破壞延伸」之詞，係意指以JIS K7127-1999(拉伸特性之試驗方法 第3部)為基準，作成型2之試驗片(試料幅15mm)，於夾具間距離100mm、標線間距離50mm、拉伸速度100mm/分之條件下測定而求得之拉伸破壞延伸。
此外，本申請之申請專利範圍及說明書中，「破斷應變能量」之詞，係意指以JIS K7127-1999(拉伸特性之試驗方法 第3部)為基準，作成型2之試驗片(試料幅15mm)，於夾具間距離10 0mm，標線間距離50mm，拉伸速度100mm/分之條件下測定，計算藉此所得之拉伸應力-應變曲線圖中曲線(拉伸開始至破斷為止之曲線)之下側的面積而求得之破斷應變能量(單位體積之能量)。
此外，本申請之申請專利範圍及說明書中，「鋁」之詞，係意指包含鋁及其合金而使用。
近年來，伴隨智慧型手機、平板電腦終端等之攜帶電子機器的薄型化、輕量化，作為此等設備所搭載之鋰離子蓄電池、鋰聚合物蓄電池、鋰離子電容器、雙電層電容器等之蓄電裝置之外裝材，目前正使用耐熱性樹脂層/接著劑層/金屬箔層/接著劑層/熱可塑性樹脂層所成積層體以取代傳統之金屬罐。(參照專利文獻1)。通常，藉由對於前述積層體進行鼓脹成形或深絞伸成形，從而成形為略直方體形狀等之立體形狀等。此外，電動汽車等之電源、蓄電用途之大型電源、電容器等由上述構成之積層體(外裝材)所外裝之情形亦逐漸增加。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2005-22336號公報
然而，上述攜帶電子機器等，近年朝向更薄型化、輕量化，在此所搭載之蓄電裝置亦訴求實現薄型化、輕量化，受到此影響，開始進行實現蓄電裝置用之外裝材的薄膜化、輕量化的開發。
因應上述之薄膜化、輕量化之要求，將外裝材之厚度設計為薄化之情形，於鼓脹成形或深絞伸成形等之成形時，當進行深成形時會有產生破裂等之問題，從而有僅深度淺時才可進行良好之成形的問題。
本發明，係鑒於上述之技術背景，目的在於提供一種蓄電裝置用外裝材，其係薄化、輕量化，且即使進行深成形仍可確保優異成形性，且高強度之耐衝撃性亦優異者。
為了達成前述目的，本發明提供以下技術手段。
〔1〕一種蓄電裝置用外裝材，其係包含外側層之聚醯胺樹脂層、內側層之聚烯烴樹脂層、及配設於此等兩層間之鋁箔層之蓄電裝置用外裝材，其特徵係前述蓄電裝置用外裝材之厚度係90μm以下，前述蓄電裝置用外裝材之拉伸破壞強度係110N/15mm幅以上，且前述蓄電裝置用外裝材之拉伸破壞延伸係90%以上。
〔2〕如前項1所記載之蓄電裝置用外裝材，其中，前述聚醯胺樹脂層之厚度為「X」，前述鋁箔層之厚度為「Y」時，係成立(X/Y)≧0．6
之關係式者。
〔3〕如前項1或2所記載之蓄電裝置用外裝材，其中，由前述蓄電裝置用外裝材之拉伸試驗所得拉伸應力-應變曲線求得之破斷應變能量係60MJ/m3以上者。
〔4〕如前項1~3中任一項所記載之蓄電裝置用外裝材，其中，前述鋁箔層之厚度為「Y」，前述聚烯烴樹脂層之厚度為「V」時，係成立(Y/V)≧0．6
之關係式者。
〔5〕一種蓄電裝置，其特徵係具備蓄電裝置本體部、及前項1~4項中任一項所記載之蓄電裝置用外裝材，且前述蓄電裝置本體部，係由前述外裝材所外裝者。
根據〔1〕之發明，由於蓄電裝置用外裝材之拉伸破壞強度係110N/15mm幅以上，且該外裝材之拉伸破壞延伸係90%以上，故可提供即使外裝材之厚度為90μm以下之薄化者，進行深成形時亦可確保優異成形性，且高強度之耐衝撃性亦優異之蓄電裝置用外裝材。
根據〔2〕之發明，由於其係聚醯胺樹脂層之厚度為「X」，鋁箔層之厚度為「Y」時，成立(X/Y)≧0．6之關係式之構成，故即使進行更深成形仍可確保優異成形性，且亦可提升耐衝撃性。
根據〔3〕之發明，由於其係蓄電裝置用外裝材之破斷應變能量為60MJ/m3以上之構成，故即使進行更深成形仍可確保優異成形性，且可使耐衝撃性提升。
根據〔4〕之發明，由於其係鋁箔層之厚度為「Y」，聚烯烴樹脂層之厚度為「V」時，成立(Y/V)≧0．6之關係式之構成，故即使進行進一步深成形仍可確保優異成形性，且可進一步提升更高強度之耐衝撃性。
根據〔5〕之發明(蓄電裝置)，可提供由外裝材所外裝之蓄電裝置，且該外裝材係設計為薄化之構成，並不會有破裂產生等之問題，可深成形且高強度之耐衝撃性亦優異之外裝材。
1‧‧‧蓄電裝置用外裝材
2‧‧‧聚醯胺樹脂層(外側層)
3‧‧‧聚烯烴樹脂層(內側層)
4‧‧‧鋁箔層
5‧‧‧第1接著劑層
6‧‧‧第2接著劑層
11‧‧‧成形外殼
19‧‧‧蓄電裝置本體部
20‧‧‧蓄電裝置
【圖1】表示本發明之蓄電裝置用外裝材之一實施型態的斷面圖。
【圖2】表示使用本發明之蓄電裝置用外裝材所構成之蓄電裝置之一實施型態的斷面圖。
【圖3】實施例1~4之蓄電裝置用外裝材之拉伸試驗所得之拉伸應力-應變曲線圖(SS曲線)。
【圖4】比較例1~5之蓄電裝置用外裝材之拉伸試驗所得之拉伸應力-應變曲線圖(SS曲線)(為了對比而亦同時表示實施例4之拉伸應力-應變曲線圖)。
本發明之蓄電裝置用外裝材1之一實施型態以圖1表示。此蓄電裝置用外裝材1，係作為鋰離子蓄電池外殼用而使用者。亦即，前述蓄電裝置用外裝材1，例如，係進行深絞伸成形、鼓脹成形等之成形而作為蓄電池之外殼等使用者。
圖1所示蓄電裝置用外裝材1，係鋁箔層4之一側的面介由第1接著劑層5而與聚醯胺樹脂層(外側層)2積層一體化，且前述鋁箔層4之另一側的面介由第2接著劑層6而與聚烯烴樹脂層(內側層)3積層一體化之構成所成。
本發明之蓄電裝置用外裝材1，蓄電裝置用外裝材1之厚度(總厚)係90μm以下，蓄電裝置用外裝材之拉伸破壞強度係110N/15mm幅以上，且蓄電裝置用外裝材之拉伸破壞延伸係90%以上之構成。
藉由本發明，由於蓄電裝置用外裝材之拉伸破壞強度係110N/15mm幅以上，且該外裝材之拉伸破壞延伸係90%以上，故可提供即使將外裝材之厚度設計為90μm以下之薄化者，進行深成形仍可確保優異成形性，且高強度之耐衝撃性亦優異之蓄電裝置用外裝材。
前述蓄電裝置用外裝材之拉伸破壞強度係「115N/15mm幅」以上為佳，「120N/15mm幅」以上較佳。其中，前述蓄電裝置用外裝材之拉伸破壞強度，係在120N/15mm幅~180N/15mm幅之範圍特佳。
前述蓄電裝置用外裝材之拉伸破壞延伸係120%以上為 佳，其中，120%~200%較佳。
本發明中，前述聚醯胺樹脂層2之厚度為「X」，前述鋁箔層4之厚度為「Y」時，係成立(X/Y)≧0．6
之關係式之構成為佳。此時，即使進行更深成形仍可確保優異成形性，且耐衝撃性亦可提升。其中，成立(X/Y)≧0．8之關係式之構成更佳，成立(X/Y)≧1．0之關係式之構成特佳。
此外，前述鋁箔層4之厚度為「Y」，前述聚烯烴樹脂層3之厚度為「V」時，係成立(Y/V)≧0．6
之關係式之構成為佳。此時，即使進行進一步深成形仍可確保優異成形性，且可進一步提升更高強度之耐衝撃性。其中，成立(Y/V)≧0．8之關係式之構成更佳，成立(Y/V)≧1．0之關係式之構成特佳。
此外，成立X≧Y≧V之關係式之構成為佳。此時即使進行進一步更深一層之成形仍可確保優異成形性。
進一步，其係由前述蓄電裝置用外裝材之拉伸試驗所得之拉伸應力-應變曲線求得破斷應變能量為60MJ(兆焦耳)/m3以上之構成為佳，此時即使進行更深成形仍可確保優異成形性，且可使耐衝撃性提升
本發明中，前述聚醯胺樹脂層(外側層)2，並非特別限定者，可列舉例如，尼龍薄膜等之聚醯胺薄膜等，可合適地使用此等之延伸薄膜。其中，前述聚醯胺樹脂層(外側層)2，合適地使用二軸延伸尼龍 薄膜等之二軸延伸聚醯胺薄膜為佳。進一步，使用同時二軸延伸尼龍薄膜等之同時二軸延伸聚醯胺薄膜特佳。前述尼龍薄膜，並無特別限定，可列舉例如，6尼龍薄膜、6，6尼龍薄膜、MXD尼龍薄膜等。
前述聚醯胺樹脂層2之厚度，係設定在15μm~40μm為佳。其中，前述聚醯胺樹脂層2之厚度，係設定在20μm~40μm更佳。
前述聚醯胺樹脂層2所使用之聚醯胺薄膜之熱水收縮率，係2．5%~10%為佳。此時，可進行更深成形之効果奏效。此外，係使用相對於「T方向上熱水收縮率」之「M方向上熱水收縮率」的比(MD/TD)為0．8~1．2之範圍內的二軸延伸聚醯胺薄膜為佳。採用前述比(MD/TD)為0．8~1．2之範圍內之構成時，可得到具有特別良好成形性之外裝材。又，前述「M方向」，係意指「機械流動方向」，前述「T方向」，係意指「相對於M方向(機械流動方向)之直交方向」。以下亦相同。
又，前述「熱水收縮率」，係將聚醯胺樹脂延伸薄膜之試驗片(10cm×10cm)浸漬於95℃之熱水中30分鐘時之浸漬前後的試驗片之延伸方向中尺寸變化率，以下式求得。
熱水收縮率(%)={(E-F)/E}×100
E：浸漬處理前之延伸方向之尺寸
F：浸漬處理後之延伸方向之尺寸。
又，採用2軸延伸薄膜時，其中之熱水收縮率，係2個延伸方向上尺寸變化率之平均值。
前述聚醯胺樹脂延伸薄膜之熱水收縮率，例如，可藉由調整延伸加工時之熱固定溫度而控制。
前述聚醯胺樹脂層2所使用之聚醯胺薄膜之拉伸破壞強度，係50N/15mm幅以上為佳，60N/15mm幅以上更佳，90N/15mm幅以上特佳。此外，係在「聚醯胺薄膜之M方向之拉伸破壞強度」/「聚醯胺薄膜之T方向之拉伸破壞強度」=0．8~1．2之範圍內為佳，此時，可進一步進行深成形之効果奏效。
前述聚醯胺樹脂層2所使用之聚醯胺薄膜之拉伸破壞延伸，係70%以上為佳，80%以上更佳，120%以上特佳。此外，係在「聚醯胺薄膜之M方向之拉伸破壞延伸」/「聚醯胺薄膜之T方向之拉伸破壞延伸」=0．8~1．2之範圍內為佳，此時，高強度可進一步進行深成形之効果奏效。
前述鋁箔層4，係擔任賦予外裝材1阻止氧或水分侵入之氣體阻隔性者。前述鋁箔層4之材質，係Al-Fe系之燒鈍材為佳。前述鋁箔層4之厚度，係10μm~35μm為佳，15μm~35μm更佳。
前述鋁箔層4，至少內側之面(第2接著劑層6側之面；聚烯烴樹脂層3側之面)係施以化成處理為佳。藉由施以如此之化成處理，可充分防止因內容物(電池之電解液等)所導致之金屬箔表面之腐蝕。例如藉由下述之處理可對於金屬箔施以化成處理。亦即，例如，在進行脫脂處理的金屬箔表面上，藉由塗工下述1)~3)中任一者之水溶液後、乾燥，施加化成處理：1)含有磷酸、 鉻酸、及選自氟化物之金屬鹽及氟化物之非金屬鹽所成群中至少1種之化合物的混合物水溶液；2)含有磷酸、選自丙烯酸系樹脂、殼聚醣衍生物樹脂及苯酚系樹脂所成群中至少1種之樹脂、及選自鉻酸及鉻(III)鹽所成群中至少1種之化合物的混合物之水溶液。3)含有磷酸、選自丙烯酸系樹脂、殼聚醣衍生物樹脂及苯酚系樹脂所成群中至少1種之樹脂、選自鉻酸及鉻(III)鹽所成群中至少1種之化合物、及選自氟化物之金屬鹽及氟化物之非金屬鹽所成群中至少1種之化合物的混合物之水溶液。
前述化成皮膜，其鉻附著量(單面)為0．1mg/m2~50mg/m2為佳，2mg/m2~20mg/m2為特佳。
前述聚烯烴樹脂層(內側層)3，係對於使用於鋰離子蓄電池等腐蝕性強的電解液等具備優異之耐藥品性，同時擔任賦予外裝材熱密封性之角色。
前述聚烯烴樹脂層3，雖無特別限定，但使用未延伸(非延伸)聚烯烴樹脂薄膜層為佳。前述聚烯烴樹脂3，雖無特別限定，但可列舉例如：乙烯-丙烯無規共聚體樹脂，乙烯-丙烯嵌段共聚體樹脂等。
其中，由：含有共聚物成分之丙烯及丙烯以外之其他共聚物 成分(烯烴)的無規共聚體/含有共聚物成分之丙烯及丙烯以外之其他共聚物成分(烯烴)的嵌段共聚物體/含有共聚物成分之丙烯及丙烯以外之其他共聚物成分(烯烴)的無規共聚體之3層積層體所成未延伸薄膜所構成為佳。進一步，前述聚烯烴樹脂層3，係由：乙烯-丙烯無規共聚體樹脂/乙烯-丙烯嵌段共聚體樹脂/乙烯-丙烯無規共聚體樹脂之3層積層體所成未延伸薄膜所構成特佳。如此一來，前述聚烯烴樹脂層3，可係單層亦可係複數層。
前述聚烯烴樹脂層3之厚度，係設定在10μm~30μm為佳。其中，設定在15μm~30μm更佳。
前述第1接著劑層5，並無特別限定，可列舉例如：聚胺基甲酸酯接著劑層、聚酯聚胺基甲酸酯接著劑層、聚醚聚胺基甲酸酯接著劑層，丙烯酸接著劑層等。前述第1接著劑層5之厚度，係設定在1μm~5μm為佳。其中，根據外裝材之薄膜化、輕量化的觀點，前述第1接著劑層5之厚度，設定在1μm~3μm特佳。
前述第2接著劑層6，並無特別限定，例如，亦可使用上述第1接著劑層5所例示者，惟使用因電解液而膨脹之情形較少之酸變性聚烯烴系接著劑(硬化劑係使用多官能異氰酸酯為佳)。前述第2接著劑層6之厚度，係設定在1μm~5μm為佳。其中，根據外裝材之薄膜化、輕量化的觀點，前述第2接著劑層6之厚度，設定在1μm~3μm特佳。
前述蓄電裝置用外裝材1之厚度(總厚度)，為了薄化而係設定為90μm以下。其中，前述蓄電裝置用外裝材1之厚度，係設定在40μm~90μm為佳，設定在45μm~80μm特佳。
本發明之蓄電裝置用外裝材1可藉由成形(深絞伸成形、鼓脹成形等)，從而得到成形外殼(電池外殼等)。又，本發明之外裝材1，亦可不進行成形而直接使用。
使用本發明之蓄電裝置用外裝材1所構成之蓄電裝置20之一實施型態以圖2表示。此蓄電裝置20，係鋰離子蓄電池。
前述電池20，係具備：電解質21、及接片22、及未進行成形之平面狀之前述外裝材1、及對於前述外裝材1進行成形而得之具有收容凹部11b之成形外殼11(參照圖2)。藉由前述電解質21及前述接片22而構成蓄電裝置本體部19。
於前述成形外殼11之收容凹部11b內收容前述電解質21及一部分之前述接片22，在該成形外殼11之上配置前述平面狀之外裝材1，藉由將該外裝材1之周緣部(之內側層3)與前述成形外殼11之密封用周緣部11a(之內側層3)接合密封，從而構成前述電池20。又，前述接片22之先端部，係向外部導出(參照圖2)。
【實施例】
接著，說明本發明之具體實施例，惟本發明並非限定為此等實施例者。
<實施例1>
在厚度25μm之鋁箔(JIS H4160所規定A8021之燒鈍鋁箔)4的兩面上，塗佈含有磷酸、聚丙烯酸(丙烯酸系樹脂)、鉻(III)鹽化合物、水、乙醇所成的化成處理液，以180℃進行乾燥，從而 形成化成皮膜。此化成皮膜之鉻附著量係單面10mg/m2。
接著，在前述完成化成處理之鋁箔4的一側的面，介由2液硬化型之聚酯胺基甲酸乙酯系接著劑(主劑：聚酯聚胺酯樹脂，硬化劑：多官能異氰酸酯)5，與由同時2軸延伸法進行延伸所得之厚度25μm之同時二軸延伸6尼龍薄膜(外側層)2層壓(貼合)。前述同時二軸延伸6尼龍薄膜之MD方向之熱水收縮率係4．3%，前述同時二軸延伸6尼龍薄膜，其之相對於「T方向上熱水收縮率」之「M方向上熱水收縮率」的比(MD/TD)係1．0。
接著，使用T模將乙烯-丙烯無規共聚體所成厚度4μm之第1樹脂層、乙烯-丙烯嵌段共聚體樹脂所成厚度17μm之第2樹脂層、乙烯一丙烯無規共聚物體所成厚度4μm之第1樹脂層依序3層積層共押出，從而得到此等3層積層之厚度25μm之密封薄膜(第1樹脂層/第2樹脂層/第1樹脂層)3後，該密封薄膜(內側層)3之一側的第1樹脂層面，介由2液硬化型之馬來酸變性聚丙烯接著劑(硬化劑為多官能異氰酸酯)6，與前述層壓後之鋁箔4之另一側的面重合，藉由夾入橡膠壓輥及加熱至100℃之層壓輥之間壓著而層壓，之後，藉由以50℃養護5天(加熱)，得到圖1所示構成之厚度81μm之蓄電裝置用外裝材1。
又，前述2液硬化型馬來酸變性聚丙烯接著劑，係使用：作為主劑之馬來酸變性聚丙烯(熔點80℃，酸價10mgKOH/g)100質量份；作為硬化劑之六亞甲基二異氰酸酯之異氰脲酸酯體(NCO含有率：20質量%)8質量份；進一步使用混合有溶劑之接著劑溶液，使該接著劑溶液成為固形份塗佈量係2g/m2而塗佈於前述鋁箔4之另 一側的面，加熱乾燥後，與前述密封薄膜3之一側的第1樹脂層面重合。
<實施例2>
除了取代厚度25μm之密封薄膜(厚度4μm之第1樹脂層/厚度17μm之第2樹脂層/厚度4μm之第1樹脂層)，係使用厚度20μm之密封薄膜(厚度3μm之第1樹脂層/厚度14μm之第2樹脂層/厚度3μm之第1樹脂層)以外，其他皆與實施例1相同，得到圖1所示構成之厚度76μm之蓄電裝置用外裝材1。又，實施例2所使用之第1樹脂，係與實施例1所使用之第1樹脂為相同的樹脂，實施例2所使用之第2樹脂，係實施例1所使用之第2樹脂為相同的樹脂。於以下之各實施例及各比較例亦相同。
<實施例3>
除了同時二軸延伸6尼龍薄膜(外側層)，係使用於一側的面(鋁箔層側)積層厚度2μm之黑油墨印刷層，同時另一側的面積層表面塗覆層之同時二軸延伸6尼龍薄膜(外側層)，且該表面塗覆層係由二液硬化型聚氨酯樹脂(含有平均粒徑4μm之二氧化矽12質量%、平均粒徑3μm之丙烯酸樹脂珠8質量%)所成厚度2μm之表面塗覆層以外，其他皆與實施例1相同，得到厚度75μm之蓄電裝置用外裝材1。
<實施例4>
除了取代厚度25μm之鋁箔，係使用厚度20μm之鋁箔以外，其他皆與實施例2相同，得到圖1所示構成之厚度71μm之蓄電裝置用外裝材1。
<比較例1>
除了使用厚度40μm之鋁箔取代厚度25μm之鋁箔，使用厚度40μm之密封薄膜(厚度6μm之第1樹脂層/厚度28μm之第2樹脂層/厚度6μm之第1樹脂層)取代厚度25μm之密封薄膜(厚度4μm之第1樹脂層/厚度17μm之第2樹脂層/厚度4μm之第1樹脂層)以外，其他皆與實施例1相同，得到厚度111μm之蓄電裝置用外裝材。
<比較例2>
除了使用厚度15μm之同時二軸延伸6尼龍薄膜(外側層)取代厚度25μm之同時二軸延伸6尼龍薄膜(外側層)，使用厚度35μm之鋁箔取代厚度25μm之鋁箔，使用厚度30μm之密封薄膜(厚度6μm之第1樹脂層/厚度18μm之第2樹脂層/厚度6μm之第1樹脂層)取代厚度25μm之密封薄膜(厚度4μm之第1樹脂層/厚度17μm之第2樹脂層/厚度4μm之第1樹脂層)以外，其他皆與實施例1相同，得到厚度86μm之蓄電裝置用外裝材。
<比較例3>
除了使用厚度15μm之同時二軸延伸6尼龍薄膜(外側層)取代厚度25μm之同時二軸延伸6尼龍薄膜(外側層)，使用厚度30μm之鋁箔取代厚度25μm之鋁箔以外，其他皆與實施例1相同，得到厚度76μm之蓄電裝置用外裝材。
<比較例4>
除了使用厚度15μm之同時二軸延伸6尼龍薄膜(外側層)取代厚度25μm之同時二軸延伸6尼龍薄膜(外側層)以外，其他皆與實施例1相同，得到厚度71μm之蓄電裝置用外裝材。
<比較例5>
除了使用厚度12μm之同時二軸延伸6尼龍薄膜(外側層)取代厚度25μm之同時二軸延伸6尼龍薄膜(外側層)以外，其他皆與實施例1相同，得到厚度66μm之蓄電裝置用外裝材。
根據以下求得上述各實施例、各比較例所得蓄電裝置用外裝材之諸特性。各蓄電裝置用外裝材，係以JIS K7127-1999(-拉伸特性之試驗方法- 第3部：薄膜及薄片之試驗條件)為基準，作成型2之試驗片(試料幅15mm)，於夾具間距離100mm、標線間距離50mm、拉伸速度100mm/分之條件下進行拉伸試驗而作成拉伸應力-應變曲線(SS曲線)，由此SS曲線，求得拉伸破壞強度、拉伸破壞延伸及破斷應變能量。
又，上述「破斷應變能量」，係計算上述所得拉伸應力-應變曲線圖(SS曲線圖)中曲線(從拉伸開始至破斷為止之曲線)下側之面積而求得之破斷應變能量(單位體積之能量)。
實施例1~4之蓄電裝置用外裝材之拉伸試驗所得拉伸應力-應變曲線(SS曲線)以圖3表示。此外，藉由比較例1~5之外裝材之拉伸試驗所得拉伸應力-應變曲線(SS曲線)以圖4表示。此等之圖3、圖4中，縱軸係拉伸應力(單位：N/15mm)，橫軸係應變(延伸)(單位：%)。
Figure 106105383-A0101-12-0017-1
對於如上述所得到之各蓄電裝置用外裝材，以下述評估法作為基準進行性能評估。其結果以表1表示。又，表1中，「鋁箔層」係意指「鋁箔層」(簡稱)。
<薄度之評估>
蓄電裝置用外裝材之厚度(總厚度)係90μm以下者為「○」(合格)，超過90μm者為「×」(不合格)。
<成形性評估法>
使用股份有限公司雨田製之鼓脹成形機(品號：TP-25C-X2)對於外裝材進行縱54mm×橫34mm之略直方體形狀之鼓脹成形，亦即進行改變成形深度之鼓脹成形，調查所得成形體之角落部中針孔及破裂的有無，並調查不會產生如此之針孔及破裂的「最大成形深度(mm)」，根據下述判定基準進行評估。
(判定基準)
「○」...最大成形深度為7mm以上
「△」...最大成形深度為5mm以上未達7mm
「×」...最大成形深度為未達5mm。
<耐衝撃性評估法>
將各實施例、比較例一個個分別作成2枚矩形狀之外裝體，使內側層成為內側(內部側)而將2枚之外裝體重合後，留下1處而將周緣之3邊熱密封接合。之後，從未密封處將電解液5mL注入其中，在內含空氣之狀態下將前述未密封處熱密封接合，完成密封，從而得到模擬電池。又，電解液，係使用於含有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、 碳酸甲乙酯(EMC)以等量體積比配合之混合溶劑中，將六氟磷酸鋰(LiPF6)溶解為濃度1莫爾/L之電解質。將各實施例、比較例一個個作成10個模擬電池。
接著，在模擬電池之上面(平面)之上將直徑15mm之丸棒以安定狀態載置後，使9kg之球形的金屬製錘從丸棒之上落下，以下述判定基準為基礎評估外裝材之耐衝撃性。
(判定基準)
「○」...10個之模擬電池中依錘的落下而使外裝材破損者為3個以下
「△」...10個之模擬電池中依錘的落下而使外裝材破損者為4個~7個
「×」...10個之模擬電池中依錘的落下而使外裝材破損者為8個~10個。
<總合判定>
上述薄度之評估、成形性評估及耐衝撃性評估中任一者之評估結果皆係「○」者為「○」(優異)，其中有任一者係「×」或「△」之評估結果者為「×」(非良好)。
如從表1所明確得知，本發明之實施例1~4之蓄電裝置用外裝材，雖外裝材之厚度係90μm以下之薄化，但最大成形深度大，即使進行深成形仍可確保優異成形性，且耐衝撃性亦優異。
相對於此，外裝材之厚度設定為111μm的比較例1之外裝材，雖成形性優異且耐衝撃性優異，但外裝材之厚度係111μm，其無法滿足薄化之要求。此外，脫離本發明之規定範圍的比較例2~5，進行 深成形會成形不良，且耐衝撃性亦不充分。
【產業利用性】
本發明之蓄電裝置用外裝材，具體例可例如使用於：
‧鋰蓄電池(鋰離子電池、鋰聚合物電池等)等之蓄電裝置
‧鋰離子電容器
‧雙電層電容器
等之各種蓄電裝置之外裝材。
本申請案，係伴隨著在2016年3月2日提出申請的日本專利申請案的特願2016-40083號的優先權主張，其揭示內容直接構成本申請案的一部分。
在此所使用的用語及說明，係用以說明本發明的實施形態所使用，但本發明並不限定於此。在本發明所揭示且敘述的特徵事項的任何均等物皆不應被排除，且在本發明所請求的範圍內的各種變形亦應被理解為係可被接受的。
1‧‧‧蓄電裝置用外裝材
2‧‧‧聚醯胺樹脂層(外側層)
3‧‧‧聚烯烴樹脂層(內側層)
4‧‧‧鋁箔層
5‧‧‧第1接著劑層
6‧‧‧第2接著劑層

Claims (6)

  1. 一種蓄電裝置用外裝材，其係包含外側層之聚醯胺樹脂層、內側層之聚烯烴樹脂層、及配設於此等兩層間之鋁箔層之蓄電裝置用外裝材，其特徵係前述聚醯胺樹脂層係使用二軸延伸聚醯胺薄膜，前述二軸延伸聚醯胺薄膜之熱水收縮率係2．5%~10%，拉伸破壞強度係50N/15mm幅以上，拉伸破壞延伸係70%以上，相對於T方向上熱水收縮率之M方向上熱水收縮率的比(MD/TD)係0．8~1．2；前述蓄電裝置用外裝材之厚度係95μm以下，前述蓄電裝置用外裝材之拉伸破壞強度係110N/15mm幅以上，且前述蓄電裝置用外裝材之拉伸破壞延伸係90%以上。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之蓄電裝置用外裝材，其中，前述聚醯胺樹脂層之厚度為「X」，前述鋁箔層之厚度為「Y」時，係成立(X/Y)≧0．6之關係式者。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之蓄電裝置用外裝材，其中，由前述蓄電裝置用外裝材之拉伸試驗所得拉伸應力一應變曲線求得之破斷應變能量係60MJ/m3以上者。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所記載之蓄電裝置用外裝材，其中，前述鋁箔層之厚度為「Y」，前述聚烯烴樹脂層之厚度為「V」時，係成立(Y/V)≧0．6 之關係式者。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所記載之蓄電裝置用外裝材，其中，前述聚醯胺樹脂層之厚度係20μm~40μm，前述鋁箔層之厚度係20μm~25μm，前述聚烯烴樹脂層之厚度係15μm~30μm。
  6. 一種蓄電裝置，其特徵係具備蓄電裝置本體部、及申請專利範圍第1~5項中任一項所記載之蓄電裝置用外裝材，且前述蓄電裝置本體部，係由前述外裝材所外裝者。
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