WO1999040634A1 - Feuille pour boitier de cellule et dispositif a cellule - Google Patents

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WO1999040634A1
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sheet
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film
resin layer
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Takuya Yamazaki
Kiyoshi Oguchi
Koji Shimizu
Kenichiro Suto
Tsutomu Yoshinaka
Hideki Kurokawa
Hitoshi Sekino
Masahiro Yoshikawa
Hiroshi Miyama
Katsuhiko Hayashi
Jun Fukuda
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Dai Nippon Printing Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a battery case and a battery case sheet for housing components of a battery.
  • the present invention has been made in view of the above points, and is light and thin, and has strength, durability, water vapor and other gas barrier properties, sealing properties, adhesion to electrode terminals, and the like. It is an object of the present invention to provide a lightweight and thin sheet for a battery case and a battery device which are excellent in performance and workability.
  • the present invention relates to a battery case sheet comprising a laminate sheet for housing a battery therein.
  • the laminate sheet comprises: a first base film layer; and a heat-adhesive resin layer disposed inside the first base film layer.
  • a battery case for accommodating the battery, and a tab connected to the battery and protruding outward from the battery case, and
  • a battery, a tab connected to the battery, and a battery case for accommodating the battery and the tab are provided.
  • a peripheral portion of the battery case is sealed, and a notch is formed in a portion of the sealed peripheral portion corresponding to the tab.
  • a battery unit BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • 1 to 5 are views showing a first embodiment of the present invention.
  • 6 to 9 are views showing a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 to FIG. 12 are views showing a third embodiment of the present invention.
  • FIGS. 13 to 16 are views showing a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 to FIG. 20 are diagrams showing a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 to FIG. 23 are views showing a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 to FIG. 28 are views showing a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 to FIG. 33 are diagrams showing an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 34 to FIG. 36 are views showing a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 37 to FIG. 44 are views showing a tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 45 to FIG. 48 are views showing the eleventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 49 to FIG. 54 are views showing a 12th embodiment of the present invention.
  • FIG. 55 to FIG. 57 are views showing a thirteenth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 58 to 60 are views showing a fourteenth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 61 to 64 are views showing a fifteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 65 to FIG. 69 are views showing a sixteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 70 to FIG. 71 are views showing a seventeenth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 72 to 73 are views showing an eighteenth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 74 to 75 show a nineteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 76 to FIG. 77 are diagrams showing a 20th embodiment of the present invention.
  • FIG. 78 is a diagram showing a twenty-first embodiment of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the polymer battery device 50 will be described with reference to FIG.
  • the polymer battery device 50 is connected to the battery case 51, the polymer battery 50a housed in the battery case 51, and the polymer battery 50a, and projects outward from the battery case 51. And a pair of tabs 59, 60.
  • the battery case 51 is formed by heat-sealing a laminate sheet described later.
  • the polymer battery 50 a includes a gel electrolyte 53 containing an organic electrolyte, a positive electrode 55 and a negative electrode 56 provided on the upper and lower surfaces of the gel electrolyte 53 containing the organic electrolyte, and a positive electrode 55, respectively. And current collectors 57 and 58 connected to the negative electrode 56, respectively.
  • the current collector 57 on the positive electrode 55 side is made of A1
  • the current collector 58 on the negative electrode 56 side is made of Cu.
  • the tabs 55 on the positive electrode 55 side are made of A1, SUS (stainless steel) metal tabs, and the tabs 60 on the negative electrode 56 side are made of Cu, Ni, SUS metal tabs. I have.
  • the force of providing a separator 54 made of a porous film in the organic electrolyte-containing gel electrolyte 53 ⁇ The separator 54 is not necessarily required.
  • the structure of the polymer battery 50a can be considered to be any of winding, lamination, and bending.
  • the polymer battery 50a a lithium polymer battery is conceivable. Among them, details of each material of the lithium-ion polymer battery (LIP) and the lithium metal polymer battery (LP) are shown in the table below.
  • LIP lithium-ion polymer battery
  • LP lithium metal polymer battery
  • the battery case 51 is formed by heat sealing a laminate sheet (battery case sheet).
  • This sheet is formed of a laminate having any one of the following constitutions (1) to (4), and a first base film layer, a second base film layer, and a third base film layer of the laminate.
  • Base material The film layers are biaxially oriented polyethylene terephthalate film (hereinafter abbreviated as PET film) or biaxially oriented nylon film (hereinafter abbreviated as ON film).
  • the battery case sheet having the above configuration is overlapped so that the heat-adhesive resin layers are in contact with each other, and the peripheral edge is heat-sealed to form a bag-shaped battery case 51 having one end opened. Contain constituent materials such as positive electrode 55, negative electrode 56, and electrolyte 53 inside, and extend tabs 59, 60 from the inside to the outside of case 51, and thermally bond the opening to the sheet.
  • the heat-sealing resin layers and the heat-adhesive resin layer and the tabs 59, 60 are heat-sealed with a heat seal to seal them.
  • the heat-adhesive resin layer of the sheet itself has heat-adhesive properties to each other, and at the same time, the heat-adhesive resin layer of the sheet formed of a conductive material such as copper foil or aluminum foil can be used.
  • a resin having thermal adhesiveness is used.
  • the metal foil layer of the intermediate layer imparts excellent water vapor and other gas barrier properties, and the first, second, and third base film layers and the heat-adhesive resin are provided on both sides thereof. Since one of the layers is laminated, the metal foil layer is protected, and the occurrence of cracks and pinholes is prevented, so that good gas barrier property is maintained.
  • the first, second, and third base film layers laminated on the outside or inside of the metal foil layer protect the metal foil layer as described above, and at the same time, protect the sheet strength and other properties.
  • the performance and various resistances are improved, and the innermost heat-adhesive resin layer imparts heat-sealing properties to the sheet.
  • At least a first base film layer or a heat-adhesive resin layer is laminated on both sides of the metal foil layer, and since these are all non-conductive materials, the battery case sheet is Acts as a non-conductive sheet.
  • the heat-adhesive resin layer of the laminate is an acid-modified polyolefin resin, and the content of the acid component is 0.01% by weight to 10% by weight.
  • the acid-modified polyolefin-based resin of the heat-adhesive resin layer has a self-adhesive property to each other, and at the same time, is resistant to copper 59, 60 and the like.
  • Has good thermal adhesiveness so that a bag-shaped battery case with one end opened can be easily formed by heat sealing, and after storing the battery constituent materials inside, a metal foil such as copper or aluminum Similarly, the openings through which the tabs 59 and 60 pass can be satisfactorily thermally bonded and sealed by heat sealing.
  • the sheet for a battery case of the present invention uses a metal foil layer excellent in gas barrier properties such as water vapor or the like for the intermediate layer, and the first and second layers having various strengths and resistances outside or on both sides thereof. 2.
  • a third base film layer is appropriately laminated, and a thermo-adhesive resin layer is further laminated on the innermost layer.
  • an aluminum layer, a copper foil, or the like can be suitably used as the metal foil layer of the intermediate layer that imparts gas barrier properties.
  • aluminum foil is most preferably used because it is relatively inexpensive and has excellent workability such as bonding.
  • the thickness of such a metal foil layer is suitably from 5 to 25 ⁇ am.
  • PET film for example, PET film, ON film, polyethylene naphthalate film, polyimide film, polycarbonate film, etc.
  • PET film, 0N film if various processes including durability and workability and economy are considered Is particularly suitable.
  • PET film has low moisture absorption, excellent in rigidity, scratch resistance, heat resistance, etc.
  • ON film has slightly high moisture absorption, Excellent flexibility, piercing strength, bending strength, cold resistance, etc.
  • the thickness of such a base film is preferably from 5 to 100 m, more preferably from 12 to 30 zm.
  • the innermost thermal adhesive resin layer has good thermal adhesiveness to the metal of the tabs 59 and 60 in addition to the thermal adhesiveness between itself and the polymer battery.
  • the electrolyte itself has low hygroscopicity or low water absorption, and is stable without being swollen or eroded by the electrolyte. Things are preferred.
  • heat-adhesive resin examples include, for example, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, ethylene-methacrylic acid ester copolymer, and polyethylene- or polypropylene-based copolymers.
  • polyolefin resins such as one or two or more blends.
  • acid-modified polyolefin resins for example, copolymerize acid components such as ethylene-acrylic acid copolymer and ethylene-methacrylic acid copolymer.
  • Polymerized and modified polyolefin resin or polyethylene, polypropylene, or their copolymers of ethylene and polypropylene or other olefins, ethylene monoacetate vinyl copolymer, ethylene monoacrylate copolymer Polymer, ethylene monomethacrylate Polyolefin based materials such as steal copolymers or terpolymers of these Polyolefin resin modified by graft copolymerization of resin with unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, itaconic anhydride, etc. Resins are preferably used.
  • those having a carboxylic acid group those cross-linked with metal ions such as Na + and ⁇ 2 ⁇ (for example, ionomers) can also be suitably used.
  • the content of the acid component of the acid-modified polyolefin resin is preferably in the range of 0.01 to 10% by weight.
  • the content of the acid component is less than 0.01% by weight, the heat adhesion to the metal is insufficient, and when the content of the acid component exceeds 10% by weight, the film-forming properties are inferior.
  • the thickness of such a heat-adhesive resin layer is suitably in the range of 10 to L0 ⁇ m.
  • a known dry lamination method using a two-component curable polyurethane-based adhesive may be used, and a polyethylene or other heat-adhesive resin layer may be used. May be bonded by an extruded lamination (also called a sandwich lamination method) in which the layers are bonded together by melt extrusion.
  • the innermost layer of the thermo-adhesive resin layer can be bonded to the laminated surface by forming it in a film in advance, like the other layers, by the dry lamination method or the extrusion lamination method. If necessary, after applying an anchor coating agent (AC agent, a kind of primer coat), it is also possible to laminate by directly extruding and coating the thermo-adhesive resin.
  • AC agent a kind of primer coat
  • FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4 each show a case forming the battery case 51 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of one embodiment of the present invention.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 1 is configured by laminating a first base film layer 1a, a metal foil layer 2, and a thermoadhesive resin layer 3 in this order from the outside.
  • the first base film layer 1a is a PET film or an ON film
  • the metal foil layer 2 is made of, for example, aluminum foil
  • the heat bonding f It is preferable to use 0.01 to 10% by weight of an acid-modified polyolefin resin.
  • the battery case sheet 10 is formed by the outermost first base film layer 1a, that is, the PET film or the ON film, such as tensile strength, piercing strength, and bending strength.
  • the mechanical strength of the surface and the scratch resistance, water resistance, chemical resistance, heat resistance, cold resistance, etc. of the surface are imparted.
  • the intermediate metal foil layer for example, aluminum foil layer
  • Other excellent gas barrier properties are imparted, and furthermore, the innermost heat-adhesive resin layer, for example, an acid-modified polyolefin-based resin layer having an acid component content of 0.01 to 10% by weight, as described above.
  • excellent heat sealability is provided.
  • barrier uniformity using aluminum foil with a thickness of, for example, 9 / zm for the metal foil layer allows water vapor permeability of 0.01 g / (m 2 ⁇ 24hrs), (40 ° C, 90% RH) or less Performance can be easily obtained, and it is easy to further improve the performance.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 2 is composed of a first base film layer la, a second base film layer 1b, a metal foil layer 2, and a thermo-adhesive resin layer 3 laminated in this order from the outside. It is composed.
  • This configuration is different from the configuration of the battery case sheet 10 shown in FIG. 1 in that the performance of the first base film layer 1 a outside the intermediate metal foil layer 2 is improved.
  • a base film layer is added, and the base film layer is composed of two layers, a first base film layer 1a and a second base film layer 1b.
  • a PET film or an ON film is used for the first base film layer 1a and the second base film layer lb, respectively.
  • two films of the same type may be laminated.However, when PET film is used for the first base film layer 1a, ON film is used for the second base film layer 1b. It is more preferable to combine and laminate different kinds of films, for example, because they can complement the weaknesses of both and can combine the advantages.
  • the battery case sheet 20 has the advantage that the base film layer has the advantages of both the PET film and the ON film, and has various mechanical strengths and durability. This has the effect of obtaining a battery case sheet 20 having excellent performance.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 3 includes, in order from the outside, a first base film layer 1a, a metal foil layer 2, a third base film layer 1c, and a heat-adhesive resin layer 3 laminated. hand It is composed.
  • This configuration is different from the configuration of the battery case sheet 10 shown in FIG. 1 in that the protective effect of the metal foil layer of the intermediate layer is further enhanced and a more stable barrier property is obtained.
  • a PET film or a ⁇ N film is used for the first base film layer 1a and the third base film layer 1c, respectively.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 4 includes, in order from the outside, a first base film layer 1a, a second base film layer 1b, a metal foil layer 2, and a third base film layer 1c. , It is configured by laminating a heat-adhesive resin layer 3.
  • This configuration is different from the configuration of the battery case sheet 10 shown in FIG. 2 in that the third base film is provided between the intermediate metal foil layer 2 and the heat-adhesive resin layer 3 inside the metal foil layer 2. This corresponds to a configuration in which layer 1c is added and laminated.
  • the first and second base film layers 1a and lb are laminated on the outside of the metal foil layer 2, and the inside of the metal foil layer 2, that is, the metal foil layer 2 Between the heat-adhesive resin layer 3 and the third base film layer, one layer is laminated.
  • the first, second, and third base film layers 1a, lb, and 1c improve various mechanical strengths and durability, and both sides of the metal foil layer 2, Since the first and second base film layers 1a and lb are sandwiched between the third base film layer 1c and the third base film layer 1c, the metal foil layer 2 is more highly protected and further stable barrier uniformity is obtained. The effect is obtained.
  • the inner surface (the laminated surface) of the outermost first base film layer. ) Is printed in advance by the so-called back-printing method, and the next layer is laminated on this surface to complete the battery case sheet, whereby a printed image that is not damaged by surface friction or the like can be formed.
  • a second embodiment is a battery case sheet, wherein the sheet strength is formed of a laminate having any one of the following structures (1) to (4), and a heat-adhesive resin layer of the laminate is provided.
  • the resin layer is formed of a laminate of a resin-based resin layer and an acid-modified polyolefin-based resin layer having an acid component content of 0.01 to 10% by weight. It is almost the same as the form.
  • the innermost heat-adhesive resin layer is formed of a laminate of a polyolefin-based resin layer and an acid-modified polyolefin-based resin layer having an acid component content of 0.01 to 0% by weight, and By laminating the acid-modified polyolefin-based resin layer so as to be the innermost surface, the acid-modified polyolefin-based resin layer has a self-adhesive property at the same time as a thermal bond to a metal such as copper or aluminum.
  • a metal such as copper or aluminum
  • both the polyolefin-based resin layer and the acid-modified polyolefin-based flutter layer act as a heat-adhesive resin layer, sufficient heat seal strength is obtained.
  • the acid-modified polyolefin resin has a slightly higher hygroscopicity and a higher water-absorbing property than polyolefins such as polyethylene-polypropylene, and thus easily contains water. Since the thickness of the polyolefin resin layer can be reduced, the water content can be minimized, and the influence on the electrolytic solution can be prevented. Further, at least the first base film layer or the thermo-adhesive resin layer is laminated on both sides of the metal foil layer, and these are all non-conductive materials. Acts as a non-conductive sheet.
  • first base film layer, the second base film layer, and the third base film layer of the laminate are each made of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (hereinafter, PET film) or a biaxially stretched nylon. It is formed of film (hereinafter referred to as ON film).
  • PET film polyethylene terephthalate film
  • ON film film
  • PET film and ON film are flexible and have strength such as tensile strength, bending strength, and piercing strength, as well as scratch resistance, heat resistance, cold resistance, chemical resistance, etc.
  • strength such as tensile strength, bending strength, and piercing strength, as well as scratch resistance, heat resistance, cold resistance, chemical resistance, etc.
  • it is also excellent in workability and economical efficiency at the time of lamination, so that a battery case sheet excellent in these performances can be provided with good productivity and at low cost.
  • the sheet for a battery case of the present invention uses a metal foil layer excellent in gas barrier properties such as water vapor or the like as an intermediate layer, and has a first and a second excellent in various strengths and resistances on the outside or both sides thereof.
  • the second and third base film layers are appropriately laminated, and a thermo-adhesive resin layer composed of a laminate of a polyolefin-based resin and an acid-modified polyolefin-based resin is further laminated as the innermost layer.
  • an aluminum foil, a copper foil, or the like can be suitably used for the metal foil layer of the intermediate layer that imparts the gas barrier property.
  • aluminum foil is most preferably used because it is relatively inexpensive and has excellent workability such as bonding.
  • the thickness of such a metal foil layer is suitably from 5 to 25.
  • the first to third substrate film layers include, for example, PET film, ON film, polyethylene naphthalate film, polyimide film, and polyimide film.
  • PET film and ON film can be used when considering the workability and economics, as well as the various strengths and durability, and the various properties including their durability. Particularly suitable.
  • PET film has low hygroscopicity, excellent rigidity, tensile strength, scratch resistance, heat resistance, etc.
  • ON film has low hygroscopicity. Somewhat high, but excellent in flexibility, piercing strength, bending strength, cold resistance, etc.
  • the thickness of such a base film is preferably from 5 to 100 m, more preferably from 12 to 30.
  • the innermost thermo-adhesive resin layer has good thermo-adhesiveness to the metal of the electrode terminals in addition to the thermo-adhesiveness of itself, and also prevents moisture from flowing into the electrolytic solution.
  • the material itself has low hygroscopicity or low water absorption. Further, it is preferable that the material is stable without being swollen or eroded by the liquid.
  • the heat-adhesive resin layer is formed by laminating a polyolefin-based resin layer and an acid-modified polyolefin-based resin having an acid component content of 0.01 to 10% by weight. Formed in the body.
  • the above-mentioned acid-modified polyolefin-based resin layer is laminated so as to be the innermost surface of the battery case sheet, and the thickness thereof is reduced to a necessary minimum, so that an electrode formed of a metal foil or the like is formed. It is designed to be thermally bonded well to terminals and to minimize the water content.
  • the polyolefin-based resin layer of such a heat-adhesive resin layer includes, for example, polyethylene, polypropylene, a copolymer of ethylene and propylene or other ⁇ -olefins, and a copolymer of ethylene and polypropylene.
  • the acid-modified polyolefin resin layer having an acid component content of 0.01 to 10% by weight in the heat-adhesive resin layer includes, for example, an ethylene-acrylic acid copolymer and an ethylene-methacrylic acid copolymer.
  • Graft-polymerized resin with unsaturated carboxylic acid such as, or its anhydride, and its acid content is 0.
  • the resin of 0.1 to 10% by weight has excellent heat adhesion to metal and can be used.
  • an ionomer cross-linked with a metal ion such as Na + or ⁇ 2 ⁇ can also be suitably used.
  • the acid content of the acid-modified polyolefin resin is preferably in the range of 0.01 to 10% by weight.
  • the content of the acid component is less than 0.01% by weight, the heat adhesion to the metal is insufficient, and when the content of the acid component exceeds 10% by weight, the film-forming properties are inferior.
  • the heat-adhesive resin layer is a laminate of the polyolefin-based resin layer and the acid-modified polyolefin-based resin layer.
  • Formed with acid-modified polyolefin A resin layer is used on the innermost side, and this layer is made as thin as possible to minimize the effect of water.
  • the thickness of such a heat-adhesive resin layer is suitably in the range of 10 to 100 m in total, and the thickness of the acid-modified polyolefin-based resin layer is 1 to 50 111. Preferably, 5 to 25 ⁇ is more preferred.
  • the battery case sheet of the present invention comprises the above-mentioned layers, that is, the first to third base film layers, the metal foil layer, and the polyolefin-based resin layer and the above-mentioned acid-modified polyolefin-based resin layer. It can be manufactured by appropriately laminating a heat-adhesive resin layer formed in a laminated configuration.
  • the method of laminating each of these layers is as follows.
  • a two-component curing type polyurethane-based adhesive or the like is used by a known dry lamination method.
  • polyethylene or other heat-adhesive resin may be bonded by an extrusion lamination method in which the resin is melt-extruded and pressed between layers to be bonded.
  • the polyolefin-based resin layer and the acid-modified polyolefin-based resin layer are formed into a film having a predetermined thickness by a multilayer inflation molding method in advance. Similarly to the above-mentioned layers, they can be bonded together by a dry lamination method or an extrusion lamination method. Further, the first to third base film layers and the base sheet surface on which the metal foil layer is appropriately laminated are further provided.
  • the polyolefin resin and the acid-modified polyolefin resin are co-extruded by a known co-extrusion device so that each has a predetermined thickness. It can also be extruded and laminated.
  • an anchor coating agent AC agent, a kind of primer coat
  • FIG. 6 to 9 are schematic cross-sectional views each showing the configuration of an embodiment of the battery case sheet of the present invention.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 6 includes, in order from the outside, a first base film layer 1a, a metal foil layer 2, a polyolefin resin layer 3a, and an acid-modified polyolefin resin 3b. It is formed by laminating a heat-adhesive shelf layer 3 made of.
  • a PET film or an ON film for the first base film layer 1a it is preferable to use, for example, an aluminum foil for the metal foil layer 2.
  • the acid-modified polyolefin-based resin layer 3b (the innermost layer of the sheet) of the heat-adhesive resin layer 3 contains an acid-modified polyolefin-based resin having an acid content of 0.01 to 10% by weight. Is used.
  • the battery case sheet 10 is composed of: a first base film layer 1a of a layer, that is, a PET film or an ON film, and has a tensile strength and a bunched IJ.
  • Mechanical strength such as transport and bending strength, and surface scratch resistance, water resistance, chemical resistance, heat resistance, cold resistance, etc.
  • a metal foil layer 2 as an intermediate layer (for example, aluminum The foil layer) provides steam and other excellent gas barrier properties.
  • the acid-modified polyolefin-based resin layer 3b imparts excellent heat sealability and maintains its low moisture content.
  • the water vapor permeability is 0.01 gZ (m 2 ′ 24 hrs), (40 ° C., 90 ° C. (% RH)
  • the following fertility can be easily obtained, and it is easy to further improve it.
  • Representative specific examples of the above-mentioned laminated configuration include the following configuration, for example. 1 PET film (thickness 12 m) Z aluminum foil (thickness 9 / zm) / polyethylene layer (thickness 30 / m) / acid-modified polyolefin resin layer (thickness 1 O ⁇ m)
  • the sheet 10 includes, in order from the outside, a first base film layer 1a, a second base film layer lb, a metal foil layer 2, and a polyolefin resin layer 3a and an acid-modified polyolefin resin 3b. It is formed by laminating the heat adhesive resin layers 3.
  • This structure is different from the structure of the battery case sheet 10 shown in FIG. 6 in that the performance of the first base film layer 1a outside the intermediate metal foil layer 2 is improved.
  • two base film layers are added to form a first base film layer 1a and a second base film layer 1b.
  • a PET film or an ON film is used for the first base film layer 1a and the second base film layer 1b, respectively.
  • two films of the same type may be laminated, but if a PET film is used for the first base film layer 1a, an ON film is used for the second base film layer 1b. It is more preferable to combine and laminate different kinds of films, such as using an film, because they can complement the weaknesses of both and can combine advantages.
  • PET film (thickness 12 / zm) ON film (thickness 15 / zm)
  • Aluminum foil (thickness 9 111)
  • Z polyethylene layer (thickness 30m)
  • Z acid-modified polyolefin resin layer (thickness 10 m)
  • the base film layer outside the aluminum foil layer is turned ON with the PET film.
  • the film has both advantages of the film, and in particular, various mechanical strengths and resistances on the outer side are strengthened, and the effect is obtained that the battery case sheet 20 having overall excellent performance can be obtained.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 8 includes, in order from the outside, a first base film layer 1a, a metal foil layer 2, a third base film layer 1c, and a polyolefin-based resin layer 3a. And a thermoadhesive resin layer 3 composed of an acid-modified polyolefin resin layer 3b.
  • This configuration is different from the configuration of the battery case sheet 10 shown in FIG. 6 in that the protective effect on the metal foil layer 2 of the intermediate layer is further enhanced, and a more stable barrier property is obtained.
  • Base film layer of Is added and laminated between the metal foil layer 2 of the intermediate layer and the thermoadhesive resin layer 3 (polyolefin resin layer 3 a directly) inside the metal foil layer 2, and both sides of the metal foil layer 2 are It is configured to be sandwiched between a first base film layer 1a and a second base film layer lc.
  • the PET film or the ON film is used for the first base film layer 1a and the third base film layer 1c, respectively.
  • the third base film layer 1c is additionally laminated.
  • the metal foil layer 2 is sandwiched between the first base film layer 1a and the third base film layer 1c, as well as the mechanical strength and resistance of the metal foil are improved.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 9 includes, in order from the outside, a first base film layer la, a second base film layer lb, a metal foil layer 2, a third base film layer 1c, and It is formed by laminating a thermoadhesive resin layer 3 composed of a polyolefin resin layer 3a and an acid-modified polyolefin resin layer 3.
  • This configuration is different from the configuration of the battery case sheet 10 shown in FIG. 7 in that the metal foil layer 2 of the intermediate layer and the heat-adhesive resin layer 3 inside thereof (directly, the polyolefin resin layer 3 a ) Corresponds to a configuration in which a third base film layer 1c is added and laminated.
  • the first and second base film layers 1a and 1b are laminated on the outside of the metal foil layer 2, and the inside of the metal foil layer 2, that is, the metal foil layer 2
  • a third base film layer 1 c is laminated between the resin film and the heat-adhesive resin layer 3.
  • the battery case sheet 20 shown in FIG. In addition to the functions and effects described in the above section, the addition of the third base film layer 1 c improves various mechanical strengths and resistances, and both sides of the metal foil layer 2 correspond to the first and second layers. Since the metal foil layer 2 is sandwiched between the base film layers 1a and lb and the third base film layer 1c, the metal foil layer 2 is more highly protected and has an effect of obtaining more stable barrier properties.
  • the inner surface (laminated surface) of the outermost first base film layer 1 a is formed in advance by a so-called back printing method.
  • a so-called back printing method By printing and laminating the next layer on this surface to complete the battery case sheet, it is possible to form a printed image that is not damaged by surface friction or the like.
  • the present invention in addition to various mechanical strengths and resistances, performance and processing such as water vapor and other gas barrier properties, heat sealing properties, and the like, according to the present invention.
  • the present invention has an effect of being able to provide a battery case sheet with good productivity without being affected by moisture on the constituent materials of the battery housed therein.
  • a third embodiment relates to a battery case sheet, wherein the sheet is formed of a laminate having any one of the following structures (1) to (3); Biaxially oriented polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET) coated with either a thin film layer of silicon oxide or aluminum oxide, or a coating layer of polyvinylidene chloride. Film) or a biaxially stretched nylon film (hereinafter referred to as ON film) or a biaxially stretched polypropylene film (hereinafter referred to as OPP film), and the heat-adhesive resin layer is a single layer of an acid-modified polyolefin resin. Or lamination of polyolefin resin layer and acid-modified polyolefin resin layer The only difference is that it is formed of a body, and the other points are substantially the same as those of the first embodiment.
  • PET Biaxially oriented polyethylene terephthalate film
  • ON film a biaxially stretched nylon film
  • OPP film biaxially stretched polypropylene film
  • the first base film layer is formed on the surface of a PET film, an ON film, or a 0 PP film by oxidizing silicon or oxidizing aluminum.
  • PET film or ON film or ⁇ PP film which has tensile strength, bending strength, piercing strength, etc., and abrasion resistance.
  • a thin film layer of silicon oxide or aluminum oxide, or a coating layer of polyvinylidene chloride, which coats the surface has a high water vapor, etc. Gas barrier uniformity.
  • the PET film has low moisture absorption, and is excellent in rigidity, tensile strength, scratch resistance, heat resistance, etc., and the ON film has a slight moisture absorption. High, but excellent in flexibility, piercing strength, bending strength, cold resistance, etc.
  • OPP films have particularly low hygroscopicity, are excellent in moisture resistance, and are excellent in tensile strength and rigidity.
  • the heat-adhesive resin layer is formed of a single layer of an acid-modified polyolefin-based resin or a laminate of a polyolefin-based resin layer and an acid-modified polyolefin-based resin layer.
  • the polyolefin-based resin layer is An acid-modified polyolefin resin layer is disposed on the first base film layer side so that the acid-modified polyolefin resin layer is laminated on the innermost surface of the battery case sheet.
  • This is the resin layer, which not only has thermal adhesion to itself, but also has thermal adhesion to metals such as copper and aluminum. Therefore, when forming the bag-shaped battery case 51 and sealing the openings interposed between the tabs 59 and 60 formed by metal foil or the like, the heat-sealing is favorably performed by heat sealing. Can be sealed.
  • the acid-modified polyolefin resin used for the innermost layer is superior in heat adhesion to metals compared to polyolefins such as polyethylene and polypropylene, but at the same time, tends to have a higher moisture absorption and moisture adsorption power ⁇ Depending on the handling, it may be possible to absorb a small amount of moisture in the air. This is a negative factor for electrolytes that dislike water.
  • the thickness of the acid-modified polyolefin-based resin layer can be relatively reduced. Therefore, even if water is absorbed, the amount is small, and the effect of water can be reduced while maintaining good thermal adhesion.
  • the configuration of (2) is such that the substrate film layer is composed of two layers of a first substrate film layer and a second substrate film layer.
  • a PET film and a 0N film can be used in combination as a base film, and the strength and resistance are further improved by utilizing the characteristics of both.
  • the surface is coated with two layers of thin film of silicon oxide or aluminum oxide or two layers of polyvinylidene chloride. The layer can provide excellent water vapor and other gas barrier properties.
  • the configuration (3) is different from the configuration (2) in that the first base film layer and the second base film layer are further used to improve and stabilize the steam and other gas barrier properties.
  • a saponified layer of ethylene monovinyl acetate copolymer is additionally provided between the two layers.
  • the battery case sheet of the present invention does not use a conductive metal foil such as an aluminum foil in order to impart barrier property, and all layers of the sheet are made of a non-conductive material. It is formed with. Therefore, even if the tabs 59, 60 extended outside the battery case 51 are bent, there is no short circuit in the sheet, and the safety is excellent.
  • the acid-modified polyolefin-based resin layer is formed of an acid-modified polyolefin-based resin having an acid component content of 0.01 to 10 mm%.
  • the acid-modified polyolefin-based resin layer has a good film-forming property, and at the same time, has a thermal adhesiveness to metals such as copper and aluminum at the same time as having a thermal adhesiveness to itself. become. Therefore, when forming the bag-shaped battery case and sealing the opening formed by the tabs 59, 60 made of metal foil, etc., it is necessary to ensure that the heat seal is applied by heat sealing. it can.
  • the first base film layer and the second base film layer serving as base materials are coated with a thin film layer of silicon oxide or aluminum oxide, or coated with polyvinylidene chloride.
  • One of the film layers uses a PET film, ON film or OPP film laminated as a gas barrier layer.
  • the thin film layer of silicon oxide or aluminum oxide is formed by applying a known primer coat as necessary on a PET or ON film or OPP film as a base material, and then applying a vacuum deposition method, sputtering method, etc. Can be laminated by
  • the thickness of the silicon oxide or aluminum oxide thin film layer is preferably in the range of 150 to 200 OA, more preferably in the range of 300 to 800 A.
  • the coating layer of polychloride vinylidene can be laminated on a PET film or ON film as a base material by a known coating method, and its thickness is 1 to 10 m. The range is appropriate.
  • a saponified ethylene monovinyl acetate copolymer can be used for the gas barrier layer.
  • a saponified ethylene monovinyl acetate copolymer film is formed by known dry lamination. It may be laminated on a base film by a method or may be laminated by an extrusion lamination method.
  • the thickness of the saponified ethylene-vinyl acetate copolymer layer is suitably in the range of 10 to 40 m.
  • the heat-adhesive resin layer laminated on the inner surface side of the battery case sheet has a good heat-resistance to the metal of the electrode terminal in addition to the heat-adhesion between itself.
  • the absorbent itself has a low hygroscopic property or a low water absorbing property. Moreover, it is not swelled or eroded by the electrolytic solution A stable one is preferred.
  • An acid-modified polyolefin resin can be used for such a heat-adhesive resin layer.
  • the heat-adhesive resin layer include ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, polyethylene, polypropylene, and the like.
  • Copolymer of ethylene and propylene or other monoolefins ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylate copolymer, ethylene-methacrylate ester copolymer, or Polyolefin-based resins such as these terpolymers are converted to unsaturated ruponic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic acid, and itaconic anhydride;
  • unsaturated ruponic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic acid, and itaconic anhydride
  • a resin which has been polymerized and modified with the anhydride is exemplified.
  • an ionomer cross-linked with a metal ion such as Na + or Zn2 + can also be suitably used.
  • Such an acid-modified polyolefin resin preferably has an acid component content in the range of 0.01 to 10% by weight.
  • the content of the acid component is less than 0.01% by weight, the heat adhesion to the metal is insufficient, and when the content of the acid component exceeds 10% by weight, the film-forming properties are poor, which is not preferable.
  • the heat-adhesive resin layer is formed of the above-described acid-modified polyolefin-based resin alone layer or a laminate of the polyolefin-based resin layer and the acid-modified polyolefin-based resin layer.
  • the polyolefin-based resin layer when formed as a laminate includes, for example, polyethylene, polypropylene, a copolymer of ethylene and propylene or other copolymers thereof, an ethylene-vinyl acetate copolymer, and an ethylene copolymer.
  • a monoacrylate copolymer, an ethylene monomethacrylate copolymer, an ethylene-propylene copolymer, or a terpolymer of these can be used. These may be used alone or as a blend of two or more.
  • the total thickness of such a heat-adhesive resin layer is suitably in the range of 10 to 100, and the thickness of the acid-modified polyolefin resin layer is preferably 1 to 50 m. More preferably, it is 5 to 25 m.
  • the sheet for a battery case of the present invention includes the above-mentioned layers, namely, a first base film layer, a second base film layer, an ethylene-vinyl acetate copolymer genide layer, and the acid It can be produced by appropriately combining and laminating a heat-adhesive resin layer formed of either a layer of a modified polyolefin-based resin alone or a laminate of a polyolefin-based resin layer and the acid-modified polyolefin-based resin layer.
  • the lamination of each of these layers is performed by a known dry lamination method, extrusion lamination.
  • Lamination can be performed by appropriately utilizing the Yong method or the extrusion coating method.
  • the acid-modified polyolefin of the heat-adhesive resin layer is formed thereon.
  • Resin or a polyolefin resin and an acid-modified polyolefin resin by extrusion coating (multi-layer coextrusion is also possible) and lamination may be performed.
  • the heat-adhesive resin layer may be formed by inflation molding or the like in advance.
  • a dry lamination method using, for example, a two-component curing type polyurethane adhesive, or a polyethylene or other heat-adhesive resin It is also possible to laminate by an extrusion lamination method in which the layers to be aligned are melt-extruded and pressed.
  • the first base film layer and the second base film layer can be laminated by either the dry lamination method or the extrusion lamination method
  • the conductive resin layer can be laminated by the same method as in the configuration (1).
  • the first base film layer and the ethylene monoacetate are formed in advance by forming the ethylene-vinyl acetate copolymer Genide layer into a film having a predetermined thickness.
  • the saponified vinyl copolymer layer and the second base film layer can be laminated by either the dry lamination method or the extrusion lamination method. Lamination can be performed in the same manner as in the configuration of 1).
  • FIGS. 10 to 12 are schematic cross-sectional views each showing a configuration of an embodiment of the battery case sheet of the present invention.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 10 (a) has a first base film layer 1 a on the outside, and an acid-modified polyolefin-based resin as a heat-adhesive resin layer 3 on the inside. It is formed by laminating layers.
  • the first base film layer 1a is formed of a thin film layer of silicon oxide or aluminum oxide, a film layer of polyvinylidene chloride L, a PET film or a film coated with a shift. N film or 0 PP film is used.
  • the coated surface is preferably used toward the layered surface side with the heat-adhesive resin layer 3 so as not to be damaged by friction or the like.
  • the acid-modified polyolefin-based resin layer 3 is preferably made of an acid-modified polyolefin-based resin having an acid content of from 0.01 to L0% by weight.
  • the battery case sheet 10 can be made to have a mechanical strength such as a tensile strength, a piercing strength, or a bending strength by the PET film or the ON film or the OPP film of the outer first base film layer 1a.
  • the surface is provided with abrasion resistance, water resistance, chemical resistance, heat resistance, cold resistance, etc., and the surface thereof is coated with a thin film layer of silicon oxide or aluminum oxide, or polysalt.
  • An excellent gas barrier property of water vapor or the like is imparted by the coating layer of Nijidani vinylidene, and an excellent heat sealing property is imparted by the acid-modified polyolefin resin layer of the thermoadhesive resin layer 3.
  • the acid-modified polyolefin-based resin layer has a slightly higher hygroscopicity and water-absorbing property than a normal polyolefin-based resin, but if it is not stored in a hot and humid place for a long period of time, the moisture absorption Is negligible and there is virtually no problem.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 10 (b) is the same as the battery case sheet 10 shown in FIG. 10 (a) except that the heat-adhesive resin layer 3 is made of an acid-modified polyolefin.
  • the resin-based resin layer is laminated instead of the laminate of the polyolefin-based resin layer 3a and the acid-modified polyolefin-based resin layer 3b.
  • an anchor coat agent or an adhesive for dry lamination is used between the first base film layer 1a and the heat-adhesive resin layer 3, depending on the lamination method.
  • an adhesive layer such as a chemical agent is interposed, it is omitted because it is auxiliary. This applies to FIGS. 11 and 12 below.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 10 (b) has the thickness of the acid-modified polyolefin-based resin layer in the heat-adhesive resin layer 3 as shown in FIG.
  • FIGS. 10 (a) and 10 (b) Representative specific examples of the configurations in FIGS. 10 (a) and 10 (b) include the following configuration capabilities.
  • PET film (thickness 16 ⁇ m) ⁇ Silicon oxide thin film layer (thickness 50 OA) Z polyethylene layer (thickness 30 / m) Z acid-modified polyolefin resin layer (thickness 1 O ⁇ m)
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 11A is configured by additionally laminating a second base film layer 1b to the configuration of the battery case sheet 10 shown in FIG. 10A. Things. That is, the first base film layer 1, the second base film layer 1b, and the acid-modified polyolefin-based resin layer as the heat-adhesive resin layer 3 are laminated in this order from the outside.
  • the same type may be laminated on the first base film layer 1a and the second base film layer 1b.
  • the weak points of both It can be complemented and combine advantages. Therefore, in addition to the actions and effects described in the battery case sheet 10 shown in FIG. 10 (a), various mechanical strengths and durability are further enhanced, and at the same time, silicon oxide or aluminum oxide is used. Since the barrier property imparting layer due to slippage of the thin film layer of polyvinylidene chloride or the coating layer of polyvinylidene chloride also has two layers, the steam and other gas barrier properties are further improved.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 11 (b) is the same as the battery case sheet 10 shown in FIG. 11 (a) except that the heat-adhesive resin layer 3 is made of an acid-modified polyolefin resin alone. This is a configuration in which the layer of the above is replaced with a laminate of the polyolefin-based resin layer 3a and the acid-modified polyolefin-based resin layer 3b.
  • the thickness of the acid-modified polyolefin-based resin layer in the heat-adhesive resin layer 3 can be reduced, so that good heat-adhesiveness can be maintained and moisture absorption Safety can be improved.
  • a typical example of the configuration shown in FIGS. 11A and 11B includes the following configuration.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 12A is different from the battery case sheet 10 shown in FIG. 11A in that the first base film layer 1a and the second base film are provided.
  • the number of the noble property imparting layers becomes three, so that the steam and other gas barrier properties can be further improved as compared with the battery case sheet 10 shown in FIG. it can.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 12 (b) is obtained by converting the heat-adhesive resin layer 3 of the battery case sheet 10 shown in FIG. 12 (a) from a single layer of an acid-modified polyolefin resin. This is a configuration in which a polyolefin resin layer 3a and an acid-modified polyolefin resin layer 3b are laminated instead of a laminate.
  • a first base film layer 1a an ethylene-vinyl acetate copolymer genide layer 9
  • a second base film layer 1b a polyolefin-based resin layer 3a, and an acid-modified polyolefin-based It is formed by laminating resin layers 3b.
  • the thickness of the acid-modified polyolefin-based resin layer in the heat-adhesive resin layer 3 can be reduced, so that safety against moisture absorption is maintained while maintaining good heat adhesion. It is possible to provide a battery case sheet having the best overall performance.
  • FIGS. 12A and 12B Representative examples of the configurations shown in FIGS. 12A and 12B include, for example, the following configurations.
  • PET film (thickness 12 ⁇ m) 'Silicon oxide thin film layer (thickness 50 OA) Z-ethylene vinyl monoacetate copolymer genide layer (thickness 25 ⁇ m) / PET film (thickness
  • the inner surface of the outermost first base film layer laminated on this surface to complete the battery case sheet, thereby forming a printed image that is not damaged by friction on the surface. be able to.
  • the fourth embodiment relates to a battery case sheet, which is formed of a laminate having any one of the following structures (1) to (4), and a first sheet of the laminate.
  • the base film layer, the second base film layer, and the third base film layer are each formed of a biaxially oriented polyethylene terephthalate film, a biaxially oriented nylon film, or a biaxially oriented polypropylene film.
  • the heat-adhesive resin layer is composed of a single layer of an acid-modified polyolefin resin, or a polyolefin resin layer and an acid-modified polyolefin resin.
  • the metal foil layer of the laminate is smaller than the other layers at least at the edge of one end of the battery case sheet, and is formed at the end of the laminate. The difference is that they are formed so as not to be exposed, and the rest is substantially the same as the first embodiment.
  • the battery case sheet has the metal foil layer of the intermediate layer smaller than the other layers at least at the edge of one end thereof, and is provided at the end of the laminated body. Since it is formed so as not to be exposed, this portion is used as an opening portion of the battery case, that is, a portion for extending and sealing the tabs 59, 60 from the inside to the outside of the case 51.
  • the dimensions of the metal foil layer By setting the dimensions of the metal foil layer to be such that, for example, the end of the metal foil layer fits in a part of the heat seal width for sealing the opening, even if the tabs 59 and 60 are bent, the battery The safety can be improved without short-circuiting with the case 51, and at the same time, the excellent water vapor and other gas barrier properties of the metal foil layer can be obtained.
  • first, second, and third base film layers and the heat-adhesive resin layer are laminated on both sides of the metal foil layer, the metal foil layer is protected, and cracks and pin holes are formed. Since the occurrence of cracks is prevented, excellent barrier integrity is maintained.
  • the first, second, and third base film layers laminated on the outside or inside of the metal foil layer include a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (hereinafter, PET film). Lum) or biaxially stretched nylon film (hereinafter, ON film) or biaxially stretched polypropylene film (hereinafter, OPP film), which protects the metal foil layer as described above and at the same time, the strength of the sheet Other performance and various resistances can be improved.
  • PET film biaxially stretched polyethylene terephthalate film
  • ON film biaxially stretched nylon film
  • OPP film biaxially stretched polypropylene film
  • the heat-adhesive resin layer on the inner surface is formed of a single layer of an acid-modified polyolefin resin or a laminate of a polyolefin resin layer and an acid-modified polyolefin resin layer. Since the layer is an acid-modified polyolefin-based resin layer, which has excellent thermal adhesion to itself and also excellent thermal adhesion to metals such as copper and aluminum, the bag-shaped battery case is formed. At the time of sealing the opening portion between the tabs 59 and 60 formed of a metal foil and the like, the heat sealing can be performed more favorably by heat sealing with a heat seal.
  • the acid-modified polyolefin resin used for the innermost layer is superior in heat adhesion to metal compared to polyolefins such as polyethylene and polypropylene, but at the same time, tends to have higher moisture absorption and moisture absorption. Yes, depending on handling, may absorb a small amount of moisture in the air.
  • the heat adhesive resin layer is formed of a polyolefin resin layer and an acid-modified polyolefin.
  • a method of forming a laminate with a resin-based resin layer was also adopted, so that the thickness of the acid-modified polyolefin-based resin could be reduced.
  • the acid content of the acid-modified polyolefin-based resin layer of the heat-adhesive resin layer is in the range of 0.01 to 10% by weight.
  • the acid-modified polyolefin-based resin layer The film has good film properties, and at the same time has self-adhesive properties to metals such as copper and aluminum, as well as to self-adhesive properties. Therefore, when forming the bag-shaped battery case 51 and sealing the opening in which the tabs 59 and 60 formed of metal foil or the like are interposed, heat sealing is surely performed by heat sealing, and sealing is performed. can do.
  • the sheet for a battery case of the present invention uses a metal foil layer excellent in gas barrier properties such as water vapor or the like for the intermediate layer, and the first and second layers having various strengths and resistances outside or on both sides thereof.
  • a third base film layer is appropriately laminated, and further, on the inner surface side thereof, a layer of an acid-modified polyolefin resin alone, or a polyolefin resin layer and an acid-modified polyolefin
  • an aluminum foil, a copper foil, or the like can be suitably used for the metal foil layer of the intermediate layer that imparts gas barrier properties such as water vapor or the like.
  • aluminum foil is most preferably used because it is relatively inexpensive and has excellent workability such as bonding.
  • the thickness of the metal foil layer is suitably 5 ⁇ 2 5 / zm 0
  • PET film, ON film, OPP film, polyethylene naphthalate film, polyimide film, polycarbonate film and the like can be used.
  • PET film, ON film, and OPP film can be suitably used in consideration of various properties including strength, durability, and durability, as well as workability and economy. Comparing the properties of PET film and ON film here, it is not a big difference, but PET film has low moisture absorption, excellent rigidity, tensile strength, scratch resistance, heat resistance, etc., and ON film has a little moisture absorption High, but excellent in flexibility, piercing strength, bending strength, cold resistance, etc.
  • the thickness of such a base film is preferably from 5 to: L00m, more preferably from 12 to 30m.
  • the innermost thermal adhesive resin layer has good thermal adhesiveness to the metal of the tabs 59 and 60 in addition to the thermal adhesiveness between itself and the In order to minimize the intrusion of moisture into the material, it is preferable that the material itself has low hygroscopicity or low water absorption. Further, a material that is stable without being swollen or eroded by the electrolytic solution is preferable.
  • the heat-adhesive resin layer is formed by a layer of an acid-modified polyolefin-based resin alone or a laminate of a polyolefin-based resin layer and an acid-modified polyolefin-based resin layer.
  • the acid-modified polyolefin-based resin preferably has an acid component content of 0.01 to 10% by weight.
  • the polyolefin-based resin layer of the heat-adhesive resin layer includes, for example, polyethylene, polypropylene, a copolymer of ethylene and propylene or other ⁇ -olefins, and a copolymer of ethylene and monoacetate.
  • a copolymer, an ethylene-acrylate copolymer, an ethylene-methacrylate copolymer, or a terpolymer thereof can be used, and these may be used alone or in combination of two or more. May be blended and used.
  • the acid-modified polyolefin-based resin layer of the heat-adhesive resin layer includes, for example, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, polyethylene, polypropylene, and a copolymer thereof.
  • Polymer ethylene and propylene Copolymers with ethylene or other ⁇ -olefins, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, ethylene-methacrylic acid ester copolymer, or terpolymers of these Use a resin obtained by graft-polymerizing polyolefin resin with unsaturated carboxylic acid such as acrylonitric acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, or anhydride thereof. be able to.
  • ionomers cross-linked with metal ions such as Na + and Zn2 + can also be used favorably.
  • a resin having a ⁇ content of 0.01 to 10% by weight has good film-forming properties, and has good thermal adhesiveness to metals and thermal adhesiveness to metals. Is also excellent and can be used preferably.
  • the acid-modified polyolefin-based resin as described above has an advantage that the heat-adhesion to a metal is improved by the acid modification, but also has a drawback that the hygroscopicity and the moisture-adsorbing property are slightly increased.
  • the heat-adhesive resin layer in addition to the heat-adhesive resin layer formed of a single layer of the acid-modified polyolefin resin, is a laminate of the polyolefin resin layer and the acid-modified polyolefin resin layer. It is formed by using an acid-modified polyolefin-based resin layer as the innermost layer, and this layer is made as thin as possible to minimize the effect of moisture.
  • the thickness of such a heat-adhesive resin layer is suitably in the range of 10 to 10 Om in total thickness, and when it is formed of the two layers, the distribution of both may be determined as appropriate.
  • the thickness of the acid-modified polyolefin resin layer is preferably 1 to 50 m, more preferably 5 to 25 m. Preferred.
  • the battery case sheet of the present invention is formed by appropriately laminating each of the above layers, that is, the first to third base film layers, the metal foil layer, and the heat-adhesive resin layer.
  • the metal foil layers of the layers are laminated at least at one edge of the battery case sheet so as to be smaller than the other layers.
  • the first to third base film layers and the metal foil layer are laminated by a known dry lamination method using, for example, a two-component curable polyurethane-based adhesive.
  • a two-component curable polyurethane-based adhesive for example, polyethylene and other heat-adhesive resins can be bonded together by an extrusion lamination method in which the layers are melt-extruded and pressure-bonded between the layers to be bonded.
  • the lamination of the heat-adhesive resin layer is performed by applying an anchor coat agent (AC agent, a kind of primer coat) to the lamination surface of the laminate sheet of the base film layer and the metal foil layer.
  • An acid-modified polyolefin-based resin, or a polyolefin-based resin and an acid-modified polyolefin-based resin can be formed by extrusion coating or co-extrusion coating to a desired thickness and laminated on the surface.
  • the resin layer may be formed into a desired thickness in advance by a multilayer inflation molding method or the like, and then bonded to each other by the dry lamination method.
  • the base film having a predetermined width is narrower than the base film having a width of about 10 to 15 mm on both sides.
  • FIGS. 13 to 16 are schematic cross-sectional views each showing the configuration of one embodiment of the battery case sheet of the present invention.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 13 includes, in order from the outside, a first base film layer la, a metal foil layer 2, and a polyolefin resin layer 3a and an acid-modified polyolefin resin sheet 3a.
  • the metal foil layer 2 is formed to be smaller than other layers at the right edge in FIG. 13, and the battery case sheet 10 is formed. Is not exposed at the end of the.
  • any of a PET film, an ON film, and an OPP film is used for the first base film layer 1a, and the metal foil layer 2 is preferably made of, for example, aluminum foil.
  • the acid-modified polyolefin resin having an acid content of 0.01 to 10% by weight is used for the acid-modified polyolefin resin layer 3b (the innermost layer of the sheet) of the heat-adhesive resin layer 3. Particularly preferred.
  • the battery case sheet 10 is made to have a mechanical strength such as a tensile strength, a piercing strength, a bending strength, and a surface resistance by the outermost first base film layer 1a.
  • a mechanical strength such as a tensile strength, a piercing strength, a bending strength, and a surface resistance by the outermost first base film layer 1a.
  • Abrasion resistance, water resistance, chemical resistance, heat resistance, cold resistance, etc. are imparted, and the intermediate metal foil layer 2 (for example, aluminum foil layer) imparts water vapor and other excellent gas barrier properties.
  • the polyolefin resin layer 3a of the heat adhesive resin layer 3 and the acid-modified polyolefin resin layer 3b provide excellent heat sealing properties as described above, and The water content can also be maintained.
  • the water vapor transmission rate is lower than 0. 0 L gZ dn " 1 * 24hrs) and (40 ° C, 90% RH) or less. Performance can be easily obtained, and there is also the possibility to further improve this.
  • the battery case sheet 20 shown in FIG. 14 includes, in order from the outside, a first base film layer 1a, a second base film layer lb, a metal foil layer 2, and a polyolefin resin layer 3a. And a heat-adhesive resin layer 3 made of an acid-modified polyolefin-based resin 3b.
  • the metal foil layer 2 is provided at one end of the battery case sheet 20, that is, on the right side in the figure. Are formed smaller than the other layers at the edge of the battery case, and are not exposed to the edge of the battery case sheet 20.
  • This configuration is different from the configuration of the battery case sheet 10 shown in FIG. 13 in that the performance of the first base film layer 1 a outside the intermediate metal foil layer 2 is improved.
  • a second base film layer is added, and the first base film layer 1a and the second base film layer 1b constitute an outer base film layer.
  • any of a PET film, an ON film, and a 0 PP film is used, respectively.
  • two films of the same type may be laminated.
  • a PET film is used for the film layer 1a
  • a combination of different kinds of films such as using an ON film for the second base film layer 1b can complement the weaknesses of both, It is more preferable in that it can combine advantages.
  • the following structure is exemplified.
  • the base film layer outside the aluminum foil layer has both advantages such as, for example, a PET film and a ⁇ ⁇ N film. This has the effect of obtaining a battery case sheet 10 having enhanced overall strength and durability and excellent overall performance.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 15 includes, in order from the outside, a first base film layer 1a, a metal foil layer 2, a third base film layer 1c, and a polyolefin resin layer 3a. And a heat-adhesive resin layer 3 composed of an acid-modified polyolefin resin 3b.
  • This configuration is different from the configuration of the battery case sheet 10 shown in FIG. 13 in that the protection effect on the intermediate metal foil layer 2 is further enhanced, and a more stable barrier property is obtained.
  • the base film layer 1c is additionally laminated between the metal foil layer 2 of the intermediate layer and the thermo-adhesive resin layer 3 (polyolefin resin layer 3a directly) inside the metal foil layer 2 to form a metal foil. It is configured such that both sides of the layer 2 are sandwiched between the first base film layer 1a and the third base film layer lc.
  • the metal foil layer 2 is smaller than the other layers at least at one edge of the battery case sheet 10, that is, at the right edge in the drawing. It is laminated so as not to be exposed to the part.
  • any of a PET film, a N film, and a 0PP film is used, respectively.
  • PET film (thickness 12 m) Z aluminum foil (thickness ZON film (thickness 15 ⁇ m) Z polyethylene layer (thickness 30 / zm) Z acid-modified polyolefin resin layer (thickness 10 zm)
  • PET film (thickness 12 / zm) Z aluminum foil (thickness 9 ⁇ m) / ⁇ film (thickness 25 ⁇ ) / polyethylene layer (thickness 30 ⁇ ) ⁇ Acid-modified polyolefin resin layer (thickness (10 zm)
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 16 includes, in order from the outside, a first base film layer la, a second base film layer 1b, a metal foil layer 2, and a third base film layer. 1c, and a thermo-adhesive resin layer 3 composed of a polyolefin-based resin layer 3a and an acid-modified polyolefin-based resin layer 3b.
  • This configuration is different from the configuration of the battery case sheet 10 shown in FIG. 14 in that an intermediate metal foil layer 2 and a heat-adhesive resin This corresponds to a configuration in which a third base material film layer 1c is added and laminated between the resin layer 3a).
  • the metal foil layer 2 is smaller than the other layers at least at one edge of the battery case sheet 10, that is, at the right edge in FIG.
  • the first to third base film layers la, lb, and 1c are each made of PET film, ON film, or ⁇ PP film. .
  • the outermost first base film layer 1 a By printing in advance on the inner surface (laminated surface) by the so-called back-printing method and laminating the next layer on this surface to complete the battery case sheet, L and durability that are not damaged by surface friction etc. It is possible to form a printed image excellent in quality.
  • the present invention in addition to various mechanical strengths and resistances, as well as water vapor and other gas barrier properties, heat sealing properties, It excels in performance such as thermal adhesion and workability, does not affect the constituent materials of the battery housed inside, and furthermore, when processed into a battery case, the electrode terminals become Thus, there is an effect that a battery case sheet excellent in safety without being short-circuited by the metal foil layer can be provided with high productivity.
  • the fifth embodiment relates to a sheet for a battery case, wherein the sheet has the following (1) to (5).
  • a first base film layer, a third base film layer, a biaxially oriented polyethylene terephthalate film, a biaxially oriented nylon Film or biaxially oriented polypropylene film, and at least one or more of an anti-blocking agent, a lubricant and a slip agent are added to at least the innermost acid-modified polyolefin resin layer.
  • an anti-blocking agent, a lubricant and a slip agent are added to at least the innermost acid-modified polyolefin resin layer.
  • the heat-adhesive resin layer (sheet-land layer) for heat sealing is (1) and
  • the configuration of (3) is composed of the acid-modified polyolefin resin layer alone, and in the configurations of (2) and (4), the polyolefin resin layer and the acid-modified polyolefin resin layer are sequentially laminated. It is a layer configuration.
  • the biaxially stretched polyethylene terephthalate film is abbreviated as a PET film
  • the biaxially stretched nip film is an ON film
  • the biaxially stretched polypropylene film is abbreviated as an OPP film.
  • the first and third bases are provided with excellent water vapor and other gas barrier properties by the intermediate metal foil layer, and laminated on the outside or both sides of the metal foil layer.
  • the material film layer that is, PET film, ON film, or OPP film protects the metal foil layer, prevents its cracks and pinholes, and makes the laminated sheet have various excellent strengths. And resistance.
  • the sealant layer on the inner surface side is composed of an acid-modified polyolefin-based resin layer alone or two layers in which a polyolefin-based resin layer and an acid-modified polyolefin-based resin layer are sequentially laminated.
  • the innermost layer is an acid-modified polyolefin-based resin layer
  • this acid-modified polyolefin-based resin layer has a self-adhesive property to one another and also has a thermal adhesive property to metals such as copper and aluminum.
  • this acid-modified polyolefin Since one or more of an antiblocking agent, a lubricant, and a slip agent are added to the in-based resin layer, the disadvantages of slipperiness and blocking resistance, which were disadvantageous, are solved.
  • the workability and heat sealing suitability are improved when a bag-shaped battery case is manufactured, and the opening property is improved when a battery constituent material is housed therein to manufacture a battery.
  • heat sealing of the opening where the tabs 59 and 60 are interposed can be performed well.
  • the sealant layer When the sealant layer has a two-layer structure in which a polyolefin-based resin layer and an acid-modified polyolefin-based resin layer are sequentially laminated, the sealant layer includes a polyolefin-based resin layer and an acid-modified polyolefin-based resin layer. Since both of them act together with the resin layer, excellent thermal adhesiveness can be maintained, and the thickness of the acid-modified polyolefin resin layer can be reduced. Even if it occurs, the amount is ma, and it is possible to prevent adverse effects on the constituent materials of the battery.
  • the amount of the antiblocking agent, lubricant, and slip agent added to this layer can be reduced, and the use of the acid-modified polyolefin resin itself is reduced.
  • the rise in material costs can also be reduced, which is advantageous in terms of economy.
  • the metal foil layer is laminated at least at an edge of one end of the laminated sheet so as to be smaller than other layers and not to be exposed on an end face of the laminated sheet.
  • the end of the laminated sheet where the metal foil layer is laminated smaller than the other layers can be used for the opening of the bag-shaped battery case, whereby the internal Even if the tabs 59, 60 extended outward from the opening through the opening are bent, the tabs 59, 60 do not come into contact with the metal foil layer, and safety can be further enhanced.
  • embodiments of the present invention such as a material used for manufacturing a battery case sheet and a method for manufacturing a battery case sheet, will be described.
  • the battery case sheet of the present invention uses a steam or other metal foil layer having excellent gas barrier properties for the intermediate layer, and a second layer having various strengths and excellent durability on the outside or both sides thereof.
  • a second base material film layer is appropriately laminated, and an inner surface of the second base film layer is further formed as a sealant layer by using an acid-modified polyolefin-based resin layer alone or a polyolefin-based resin layer and an acid-modified polyolefin-based resin layer.
  • the layers are sequentially laminated, and at least one or more of an anti-blocking agent, a lubricant, and a slip agent are added to the acid-modified polyolefin-based resin layer serving as at least the innermost layer.
  • an aluminum foil, a copper foil, or the like can be suitably used for the metal foil layer of the intermediate layer that imparts gas barrier properties.
  • aluminum foil is most preferably used because it is relatively inexpensive and has excellent workability such as bonding.
  • An appropriate thickness of such a metal foil layer is 5 to 25 // m.
  • first and third base film layers for example, PET film, ON film, OPP film, polyethylene naphthalate film, polyimide film, polycarbonate film and the like can be used.
  • PET film, ON film, and OPP film are particularly suitable.
  • PET films have low moisture absorption, are excellent in rigidity, tensile strength, bending strength, impact strength, abrasion resistance, heat resistance, water resistance, etc., have a well-balanced performance, and have disadvantages. Fewer films.
  • the ON film has a slightly high hygroscopicity, but is flexible and has excellent piercing strength, impact strength, bending strength, cold resistance, and the like.
  • OPP film has moisture resistance, water resistance, chemical resistance, bow strength, bending It is a great advantage that it is excellent in strength and the like, and that it is particularly inexpensive.
  • the thickness of such a base film is preferably 5 to 100 / zm force, more preferably 12 to 30.
  • the innermost sealant layer has good thermal adhesiveness to the metal of the electrode terminals in addition to the thermal adhesiveness between itself, and is also housed inside the battery. It is also preferable that it itself has low hygroscopicity and does not contain moisture so as not to affect the moisture.
  • the sealant layer is composed of an acid-modified polyolefin-based resin layer alone, or a two-layer structure in which a polyolefin-based resin layer and an acid-modified polyolefin-based resin layer are sequentially laminated.
  • an antiblocking agent, a lubricant, and a slip agent are added to this layer. It is configured as follows.
  • the polyolefin-based resin layer of such a sealant layer includes, for example, polyethylene, polypropylene, a copolymer of ethylene and propylene, a copolymer of ethylene and propylene, and ethylene monovinyl acetate, in addition to polyethylene and polypropylene.
  • Polymers, ethylene acrylate copolymers, ethylene methacrylate ester copolymers, or terpolymers thereof can be used, and these may be used alone. However, two or more kinds may be blended and used.
  • the acid-modified polyolefin-based resin layer of the sealant layer includes, for example, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, polyethylene, polypropylene, and copolymers thereof. Copolymers of ethylene with propylene or other ⁇ -olefins, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, ethylene-methacrylic acid ester copolymer, or terpolymers of these Polyacrylic resin such as acrylic acid, Graft polymerization modified resin with unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, or its anhydride can be used.
  • the resin of 0.01 to 10% by weight has excellent thermal adhesiveness to metal in addition to thermal adhesiveness between itself, and has good film-forming properties and can be used well.
  • the content of the acid component is less than 0.01% by weight, the heat adhesion to the metal is insufficient, and when the content of the acid component exceeds 10% by weight, the film-forming properties are inferior.
  • the thickness of such a sealant layer is preferably from 10 to 120 ⁇ in total, and more preferably from 20 to: L 00 / zm.
  • the thickness of the acid-modified polyolefin-based resin layer may be as thin as 1 m or more.
  • the thickness of the acid-modified polyolefin-based resin layer is preferably 1 to 50111, more preferably 5 to 25 / ⁇ .
  • the acid-modified polyolefin-based resin is softened by the acid modification, and causes self-adhesion. Therefore, the slip property of the laminated sheet is reduced, and the inner surface of the laminated sheet is problematic when formed into a bag.
  • At least one or more of an antiblocking agent, a lubricant, and a slip agent are added to at least the innermost acid-modified polyolefin resin layer.
  • antiblocking agents examples include silica, zeolite, talc, diatomaceous earth, dicarboxylic acid ester amide, polyethylene, and other lubricants.
  • slip agents such as stearyl alcohol and fluororesin elastomers include stearic acid amide, oleic acid amide, erlic acid amide, and ethylenebisstearic acid amide.
  • the lamination of the metal foil layer of the intermediate layer and the first or third base film layer is performed by a known dry lamination method, for example, using a two-liquid hardened polyurethane adhesive or the like. It is also possible to bond by a extrusion lamination method in which polyethylene or other thermo-adhesive resin is melt-extruded and pressed between layers to be bonded.
  • the laminating of the sealant layer is performed by applying a force to the laminated sheet of the base film and the metal foil layer.
  • the laminating surface is the metal foil layer surface or the second base film layer surface, and this surface is anchor-coated.
  • a type of primer coat and then an acid-modified polyolefin-based resin (to which a blocking inhibitor is added) or a polyolefin-based resin and an acid-modified polyolefin-based resin (to add a blocking inhibitor, etc.)
  • a film may be formed, and this may be bonded by the dry lamination method or the extrusion lamination method.
  • a predetermined width For example, a metal foil with a width of about 10 mm narrower on each side than that is attached to the base film, and after laminating the sealant layer on both sides, the both sides are larger than the width of the metal foil layer.
  • FIGS. 17 to 20 are schematic cross-sectional views each showing the configuration of an embodiment of the battery case sheet of the present invention.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 17 includes, in order from the outside, the first base film layer la, the adhesive layer 5a, the metal foil layer 2, the adhesive layer 5b, and the innermost layer.
  • the runt layer 3 is formed by laminating an acid-modified polyolefin resin layer to which one or two or more of an antiblocking agent, a lubricant, and a slip agent are added.
  • the edge portion is smaller than the other layers, and is configured not to be exposed on the end surface of the battery case sheet 10.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 18 is the same as the battery case sheet 10 shown in FIG. 17 except that only the innermost sealant layer 3 is a polyolefin resin layer 3 a and An acid-modified polyolefin-based resin layer 3b to which one or two or more of an antilocking agent, a lubricant, and a slip agent are added is changed to a two-layer structure in which the layers are sequentially stacked.
  • the metal foil layer 2 is smaller than the other layers at the right edge in the figure, and It is configured not to be exposed on the end face of the pond case sheet 10.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 19 is different from the battery case sheet 10 shown in FIG. 17 in that the inside of the metal foil layer 2, that is, the metal foil layer 2 and the sealant layer 3
  • a third base film layer 1c is additionally laminated between the anti-blocking agent, the lubricant, and the acid-modified polyolefin-based resin layer to which one or more kinds of slip agents are added.
  • the first base film layer 1a, the bonding layer 5a, the metal foil layer 2, the bonding layer 5b, the third base film layer 1c, and the sealant layer 3 are used as an antiblocking agent and a lubricant.
  • an acid-modified polyolefin-based resin layer to which one or more slip agents are added.
  • the metal foil layer 2 is smaller than the other layers at the right edge in the drawing and is configured not to be exposed on the end face of the battery case sheet 10.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 20 is the same as the battery case sheet 10 shown in FIG. 19 except that only the innermost sealant layer 3 is blocked with the polyolefin resin layer 3 a.
  • An acid-modified polyolefin-based resin layer 3b to which one or more of an inhibitor, a lubricant, and a slip agent are added is sequentially laminated to form a two-layer structure.
  • two or more kinds of acid-modified polyolefin-based resin layers 3b are laminated.
  • the metal foil layer 2 is smaller than the other layers at the right edge in the drawing and is configured not to be exposed on the end face of the battery case sheet 10.
  • the PET film or the ON film is used in the first and third base film layers 1a, lb, and 1c.
  • the PET film or the ON film is used in the first and third base film layers 1a, lb, and 1c.
  • the adhesive layer 5a provided between the first base film layer 1a and the metal foil layer 2 improves the adhesion between the two, and is used when lamination of both is performed by a dry lamination method. Is an adhesive layer such as a two-component curable polyurethane adhesive, and when laminated by an extrusion lamination method, it becomes a polyethylene or other heat-adhesive resin layer.
  • This is an anchor coating agent layer when the sealant layer 3 is laminated by a single-layer or multi-layer coextrusion coating method, and the sealant layer 3 is formed into a film in advance.
  • the lamination method is the dry lamination method or the extrusion lamination method, it becomes an adhesive layer for dry lamination, or a polyethylene or other heat-adhesive resin layer.
  • the adhesive layer 5b is provided between the metal foil layer 2 and the third base film layer 1c inside the metal foil layer 2 and both of them. It improves adhesion. Also in this case, as in the case of the adhesive layer 5a outside the metal foil layer 2, the lamination method is the dry lamination method or the extrusion lamination method, so that the adhesive layer 5b is a dry lamination adhesive layer. Or a polyethylene or other heat-adhesive resin layer.
  • the sealant layer 3 is laminated on the inner surface side (the lower side in the figure) of the third base film layer 1c. Therefore, although not shown in the figure, it is strongly preferable to provide an adhesive layer between the third base film layer 1c and the sealant layer 3, and the sealant layer 3 is formed by a single-layer or multilayer co-extrusion coating method.
  • an anchor coating layer is provided as an adhesive layer, and when laminating the sealant layer 3 in a film form in advance, lamination is performed by dry lamination or extrusion lamination.
  • Adhesive layer for dry lamination, or Liethylen or other heat-adhesive resin layer is provided.
  • the outermost first substrate film layer 1 a that is, the PET film or the ON film or The OPP film protects the metal foil layer 2 as an intermediate layer, and also provides mechanical strength such as tensile strength, piercing strength, and bending strength, as well as surface scratch resistance, water resistance, chemical resistance, heat resistance, and cold resistance.
  • Metal foil layer 2 (for example, aluminum foil) as an intermediate layer, excellent water vapor and other gas barrier properties, and an anti-blocking agent laminated as a sealant layer 3 on the innermost layer.
  • An acid-modified polyolefin-based resin layer to which one or more of a lubricant and a slip agent are added (hereinafter abbreviated as an acid-modified polyolefin-based resin layer with an anti-blocking agent) is excellent. Adhesion, and good slip properties, blocking resistance imparting.
  • the battery case sheet 10 is designed such that the intermediate metal foil layer 2 is smaller than the other layers at least at the edge of one end so that it does not expose to the end face of the battery case sheet 10.
  • the battery case sheet 20 shown in FIG. 18 is the same as the battery case sheet 10 shown in FIG. 17 except that the sealant layer 3 has an anti-blocking agent-added acid-modified polyolefin resin.
  • the layer is changed to a two-layer structure consisting of a polyolefin resin layer 3a and an acid-modified polyolefin resin layer 3b with a blocking inhibitor added. It is.
  • the thickness of the acid-modified polyolefin-based resin layer 3 b with the antiblocking agent added is reduced.
  • the thickness can be reduced to the minimum necessary, so if the acid-modified polyolefin-based resin layer 3b with the anti-blocking agent absorbs moisture while maintaining excellent heat adhesion, slipperiness and blocking resistance.
  • the amount can be reduced, and the adverse effect of moisture on the constituent materials of the internal battery can be prevented.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 19 is the same as the battery case sheet 10 shown in FIG. 17 except that the antiblocking additive acid of the metal foil layer 2 and the sealant layer 3 is added. Between the modified polyolefin-based resin layer and the third base film layer 1c, an additional layer is laminated, and the battery case sheet 10 shown in FIG. In the configuration of the battery case sheet 10 shown, a third base film layer 1c was additionally laminated between the metal foil layer 2 and the surface of the polyolefin resin layer 3a of the sealant layer 3. Configuration.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 19 is different from the battery case sheet 10 shown in FIG.
  • the battery case sheet 10 is different from the battery case sheet 10 shown in FIG. 18 in that the third base film layer 1c is additionally laminated to improve strength and various properties such as strength.
  • the metal foil layer 2 With the addition of the metal foil layer 2, both sides of the metal foil layer 2 are firmly protected by the first base film layer la or the third base film layer 1c. Gas barrier uniformity can be obtained more reliably and stably, and the effect is added.
  • the third base film layer 1c is made of a PET film with low moisture absorption, various transport and heat resistance, and especially excellent heat resistance, so that the electrode terminals are interposed. Even when severe temperature or pressure is applied to the heat sheet at the opening, the PET film does not break, and the metal foil layer 2 can be reliably protected, so that heat sealing can be performed safely. .
  • the metal foil layer such as aluminum foil having a thickness of 9, water vapor permeability 0. 01 g / (m 2 - 24hrs), (. 40 ° C 90% RH) or less performance Is easily obtained, and it is easy to improve this.
  • the following configuration is a typical specific example of the stacked configuration of the battery case sheet shown in FIGS.
  • the adhesive layer used for lamination is omitted.
  • the acid-modified polyolefin-based resin layer contains one or more of an antiblocking agent, a lubricant, and a slip agent.
  • PET film thickness Aluminum foil (thickness 9um) ZPET film (thickness 12 ⁇ m) Z polyethylene layer (thickness 30 / m) / acid-modified polyolefin resin layer (thickness 10m) (innermost layer)
  • the inner surface of the outermost first base film layer 1 a. (Laminated surface) is printed in advance by the so-called back printing method, and the next layer is laminated on this surface to complete the battery case sheet, so that the printed image is not damaged by friction on the surface, etc.
  • a printed image having excellent performance such as various durability can be formed.
  • the sealant layer on the inner surface side of the sheet has the effect of reducing the moisture absorption, having good slipperiness and blocking resistance, and providing a battery case sheet excellent in processability and useability with high productivity.
  • FIGS. 6 is a sheet for a battery case, wherein the sheet is formed of a laminate having any one of the following structures (1) to (3), and one surface of a metal foil layer of the laminate is provided. Or the thickness of the polyolefin-based resin layer laminated adjacent to both surfaces is different only in that it is 10 to 100 m, and the others are substantially the same as those of the first embodiment. .
  • the metal foil layer of the intermediate layer has excellent water vapor and other gas barrier properties.
  • the first and second base film layer strengths on both sides of the base film provide various strengths and resistances, protect the metal foil layer, prevent cracks and pinholes, and provide a good barrier. Sex is maintained.
  • a polyolefin-based resin layer is provided between the metal foil layer and the metal foil layer at a thickness of 10 to 100 m. They are stacked so as to be adjacent to each other.
  • This polyolefin-based resin has good thermal adhesiveness, and has relatively low melting point or softening point force and excellent thermal fluidity.
  • the polyolefin-based resin has good thermal fluidity and a sufficient thickness, so it is softened by heating and extruded to the end face, and the metal exposed there is exposed.
  • the foil layer is obscured.
  • thermo-adhesive resin layer is laminated on the innermost layer of the sheet, when forming the bag-shaped battery case and closing the opening after storing the battery constituent materials inside, It can be easily thermally bonded and sealed by heat sealing.
  • the first base film layer and the third base film layer of the laminate each have a biaxially oriented polyethylene terephthalate film, a biaxially oriented nylon film, or a biaxially oriented polypropylene film.
  • the biaxially stretched polyethylene terephthalate film is a PET film
  • the biaxially stretched nylon film is an ON film
  • the biaxially stretched polypropylene film is Abbreviated as OPP film.
  • the above PET film, ON film, and OPP film are not only water-resistant, chemical-resistant, and solvent-resistant, but also scratch-resistant, heat-resistant, and cold-resistant, as well as tensile strength, bending strength, impact strength, and piercing strength. In addition to its excellent resistance and durability, it also has good workability in printing and lamination, etc. It is easy to supply and demand as a general-purpose film, is inexpensive, and is economical.
  • the polyolefin-based resin layer laminated adjacent to the metal layer is formed of an acid-modified polyolefin-based resin or an ethylene / ⁇ one-year-old olefin copolymer polymerized using single sites.
  • the acid-modified polyolefin resin and the ethylene-olefin copolymer polymerized using single-site have a lower melting point or softening point than polyolefins such as polyethylene-polypropylene. Since the sheet has good heat fluidity, it can be more easily extruded to the end face of the sheet to cover and hide the end of the metal foil layer by heat sealing the edge of the sheet.
  • the acid-modified polyolefin resin has excellent heat adhesion to the metal foil layer, a laminated sheet having excellent lamination strength can be obtained even by the extrusion lamination method.
  • Olefin copolymer has narrow molecular weight distribution, stable copolymerization ratio, and excellent characteristics of low-temperature heat-sealing and hot-sealing properties. It is easy and any of them can be suitably used for concealing the edge of the metal foil.
  • the innermost heat-adhesive resin layer of the laminate is formed of a single layer of an acid-modified polyolefin-based resin or a laminate of a polyolefin-based resin layer and an acid-modified polyolefin-based resin layer.
  • the heat-adhesive resin can use various polyolefin-based resins in addition to polyethylene. Has good thermal adhesion.
  • the heat-adhesive resin layer is formed of a single layer of the acid-modified polyolefin-based resin alone, the bare metal as an electrode terminal is formed in the opening of the bag-shaped battery case. Even when a foil or the like is interposed, heat sealing can be performed more favorably by heat sealing and sealing can be performed.
  • the thickness of the acid-modified polyolefin-based resin layer can be made relatively thin.
  • the amount is very small, and the structure of the internal battery is maintained while maintaining good thermal adhesion to the metal of the electrode terminal. The effect of moisture on the material can also be reduced.
  • the battery case sheet of the present invention uses a metal foil layer having excellent compatibility with water vapor and other gases as the intermediate layer, and has a thickness so as to be adjacent to one or both of the surfaces.
  • an aluminum foil, a copper foil, or the like can be suitably used for the metal foil layer of the intermediate layer that imparts water vapor or other gas barrier properties.
  • aluminum foil is particularly preferable because it is relatively inexpensive and has excellent workability such as bonding.
  • the thickness of such a metal foil layer is suitably from 5 to 25 ⁇ m. Less than 5 m thick In such a case, the number of pinholes is increased and barrier uniformity is reduced, which is not preferable. A thickness of more than 25 m is not preferred because it already has sufficient barrier properties and is not necessary. Rather, it tends to cause plastic deformation and is disadvantageous in terms of economy.
  • the polyolefin-based resin layer laminated adjacent to the metal foil layer is formed by extruding this resin onto the end face of the sheet by heat sealing the edge of the sheet such as the opening of the battery case. It is provided to cover the metal foil layer of the intermediate layer exposed there, and for that purpose, the thickness is preferably 10 to 100 m.
  • the thickness is less than 10 m, it is not preferable because it becomes difficult to extrude the metal foil layer by extruding to the end face of the sheet such as an opening by heat sealing and to cover the metal foil layer.
  • a thickness exceeding 100 m is not preferable because it is excessive and requires a longer heat sealing time for heat conduction, which lowers productivity and is disadvantageous in terms of economy.
  • the above-mentioned polyolefin-based resin layer must have an appropriate thickness, a good thermal fluidity, and a good thermal adhesiveness.
  • the resin used is polyethylene or a copolymer thereof.
  • a resin obtained by blending an olefin-based elastomer with them may be used.
  • the density be 0.910 to 0.940 gZcm, and the MFI (Menoletov index) force be in the range of 4.0-14. O gZl Omin.
  • Ka is preferred.
  • the acid-modified polyolefin-based resin include ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, polyethylene, polypropylene, or a copolymer thereof such as ethylene and propylene or other ⁇ -olefins.
  • Polyolefins such as copolymers with olefins, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-acrylic acid ester copolymers, ethylene-methacrylic acid ester copolymers, or their terpolymers Resin modified by graft polymerization of unsaturated resin such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, or anhydride thereof Etc. can be used.
  • unsaturated resin such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, or anhydride thereof Etc.
  • those having a carboxylic acid group can be preferably used by ion-crosslinking with a metal ion such as Na +, ⁇ 2 ⁇ .
  • the acid content of the acid-modified polyolefin-based resin is preferably in the range of 0.01 to 10% by weight.
  • the content of the acid component is less than 0.01% by weight, the effect of improving the thermal adhesion to the metal is insufficient, and when the content of the acid component exceeds 10% by weight, the film-forming properties are inferior.
  • the first and third base film layers for example, PET film, ON film, OPP film, polyethylene naphthalate film, polyimide film, polycarbonate film, etc. can be used.
  • the PET film, ON film, and OPP film are particularly suitable when considering the workability and economy, along with various performances including various strengths and resistances and their durability.
  • PET film When comparing the properties of PET film, ON film, and OPP film, PET film is not particularly large difference, but PET film has low moisture absorption, and is excellent in rigidity, tensile strength, scratch resistance, heat resistance, etc., and ON film absorbs moisture Although the properties are somewhat high, it is excellent in flexibility, tensile strength, piercing strength, bending strength, cold resistance, etc. Also, OPP films have particularly low moisture absorption and excellent moisture proof properties, as well as excellent tensile strength and chemical resistance.
  • the thickness of such a base film is preferably 5 to 100 force, more preferably 12 to 30; m force.
  • the innermost layer of the heat-adhesive resin layer is used to impart heat-sealing properties to the laminated sheet when the laminated sheet is processed into a bag shape to produce a battery case. It is preferable that it has a stable structure without swelling or erosion by the electrolytic solution contained inside, has low hygroscopicity, and does not affect the constituent materials of the battery such as the electrolytic solution with moisture. .
  • tabs 59, 60 may be interposed in the heat-sealed part. Thermal adhesion to 59, 60 is required.
  • heat-adhesive resin examples include the acid-modified polyolefin resins described above among the polyolefin resins laminated next to the metal foil layer. Can be.
  • the acid-modified polyolefin-based resin can improve the thermal adhesiveness to metal by the acid modification, but at the same time, has an affinity for water and tends to slightly increase the hygroscopicity.
  • an acid-modified polyolefin resin is used for the innermost heat-adhesive resin layer,
  • the innermost layer may absorb moisture, albeit slightly, and this is a negative factor for battery components such as electrolytes.
  • the innermost heat-adhesive resin layer may be formed of an acid-modified polyolefin-based resin alone, or a polyolefin-based resin layer and an acid-modified polyolefin-based resin may be used to reduce the amount of moisture absorption. It is preferable that the acid-modified polyolefin-based resin layer, which is formed of a laminate with a resin layer and is the innermost layer, is thin.
  • polyolefin resin layers can be used.
  • polyethylene and polypropylene copolymers thereof such as ethylene and propylene or other copolymers, and ethylene.
  • a vinyl monoacetate copolymer, an ethylene monoacrylate copolymer, an ethylene monomethacrylate copolymer, or a terpolymer thereof can be used. The above can be blended and used.
  • the total thickness of such a heat-adhesive resin layer is suitably in the range of 10 to L 00 / m, and the heat-adhesive resin layer is formed of a polyolefin resin layer and an acid-modified polyolefin resin layer.
  • the thickness of the acid-modified polyolefin-based resin layer is preferably 1 to 50 / zm, and more preferably 5 to 25 m.
  • the thickness of the acid-modified polyolefin-based resin layer is less than 1 / zm, the effect of improving the thermal adhesion to metal cannot be sufficiently obtained, and the film formation itself is not preferable.
  • the thickness of the acid-modified polyolefin-based resin layer exceeds 5 Cm, the effect of suppressing the amount of water when absorbing moisture is undesirably reduced.
  • the sheet for a battery case of the present invention includes each of the above layers, that is, a first and third base film layer, a metal foil layer, a polyolefin resin layer laminated adjacent to the metal foil layer, Laminating the adhesive resin layer appropriately using a known extrusion lamination method, dry lamination method, single-layer or multilayer co-extrusion coating method, etc. Can be manufactured.
  • the method of lamination and the order of lamination are not necessarily limited, and can be freely selected in consideration of the performance, productivity, opening ratio and the like of the laminated sheet.
  • the innermost heat-adhesive resin layer is formed of a laminate of a polyolefin-based resin layer and an acid-modified polyolefin-based resin layer
  • the two-layered film is previously formed by a multilayer inflation molding method or the like. It is also possible to laminate the polyolefin resin layer surface to the third base film layer surface of the laminated sheet by a dry lamination method after preparing it in a thickness. This point is the same in the following configurations (2) and (3).
  • an anchor coat (a type of biramer coat) can be applied to each lamination surface as needed to improve the adhesive strength.
  • the first base film layer and the metal foil layer are pasted together by a dry lamination method, and then the metal foil layer surface and the third base film layer surface are bonded to each other by an extrusion lamination method.
  • the first base film layer Z polyolefin resin layer Z metal foil layer Z polyolefin resin layer / third base film layer Thermal adhesive resin layer (innermost layer) Is also similar to the above (1) and (2), and is similarly laminated by appropriately utilizing an extrusion lamination method, a dry lamination method, a single-layer or multilayer co-extrusion coating method, A sheet for a battery case can be manufactured.
  • the polyolefin resin layer laminated adjacent to the metal foil layer is formed into a predetermined thickness by inflation molding or the like in advance. In such a case, the layers can be laminated by laminating between them by a dry lamination method.
  • FIGS. 21 to 23 are schematic cross-sectional views each showing the configuration of one embodiment of the battery case sheet of the present invention.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 21 corresponds to the configuration of (1) and includes, in order from the outside, a first base film layer 1 a, a polyolefin-based resin layer 6 a, a metal foil layer 2, The third base film layer 1 c and the heat-adhesive resin layer 3 are laminated.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 22 corresponds to the configuration of (2), and includes, in order from the outside, a first base film layer 1a, a metal foil layer 2, a polyolefin-based resin layer 6b, The third base film layer 1 c and the heat-adhesive resin layer 3 are laminated.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 23 corresponds to the configuration of (3), and includes, in order from the outside, a first base film layer 1 a, a polyolefin-based resin layer 6 a, and a metal foil layer. 2, a polyolefin resin layer 6b, a third base film layer 1c, and a heat-adhesive resin layer 3 are laminated.
  • the first base film layer 1a and the third base film layer 1c include a PET film, an ON film, 0 It is preferable to use any of PP films.
  • the battery case sheet of the present invention tabs 59, 60 made of metal foil or the like are interposed in the opening of the bag-shaped battery case, and the edge of the opening is subjected to strong conditions.
  • the third substrate film layer 1 from heat sealing. It is necessary to ensure that the metal foil layer of the middle layer of the sheet is not ruptured by the tabs 59 and 60 during heat sealing, and that it is mechanically strong and heat resistant. It is necessary to have the ability to excel.
  • the PET film is particularly preferable among the above.
  • the first base film layer 1a and the third base film layer 1c may be the same type of film, or may be a combination of different types of films. It is preferable to use an aluminum foil for the metal foil layer 2, and the thickness of the polyolefin-based resin layers 6a and 6b laminated adjacent thereto is in the range of 10 to: L0.
  • the heat-adhesive resin layer 3 can be formed of a layer of a polyolefin-based resin alone. As described above, when a bare metal foil or the like is used for the tabs 59 and 60, In order to improve the thermal adhesiveness to the resin, it is preferable to form the resin with an acid-modified polyolefin resin. It is even more preferable to form a laminate with a modified polyolefin resin layer.
  • FIGS. 21 to 23 As a typical specific example of the laminated structure shown in FIGS. 21 to 23, the following structure is shown. Is included.
  • the battery case sheet 10 is protected on both sides of the intermediate metal foil layer 2 with the first base film layer 1a and the third base film layer 1c. Therefore, the first and third base film layers 1 a and 1 c on both sides provide excellent mechanical strength such as tensile strength, impact strength, piercing strength, and bending strength, as well as scratch resistance, water resistance, Excellent resistance such as chemical resistance, heat resistance, and cold resistance is imparted, and at the same time, the metal foil layer 2 (for example, aluminum foil layer) reliably imparts water vapor and other excellent gas barrier properties.
  • the metal foil layer 2 for example, aluminum foil layer
  • the innermost thermal adhesive resin layer 4 is an acid-modified polyolefin resin alone layer, or a polyolefin resin layer and an acid-modified
  • a laminate with a refining resin layer in the former case, the self-adhesive properties of the self and the metal are also provided, and in the latter case, the safety against moisture absorption is further enhanced.
  • the polyolefin-based resin layers 6a and 6b are laminated with a thickness of 10 to 100 ⁇ m, when heat-sealing the opening of the bag-shaped battery case, By simply heat-sealing the area containing the resin layer, a part of the polyolefin-based resin layer 6a, 6b is extruded to the end face, and the end face of the metal foil layer 2 exposed there is covered. it can. Therefore, even when the tabs 59 and 60 extending from the inside of the battery case to the outside through the opening are bent, the tabs 59 and 60 do not come into contact with the metal foil layer 2 and the safety of the battery can be improved.
  • the present invention in addition to various mechanical strengths and resistances, as well as performance and processability such as steam and other gas barrier properties, heat sealing properties, etc., according to the present invention. It is excellent and has no effect on the constituent materials of the battery housed inside, and furthermore, when the electrode terminal is bent by metal foil extending from the inside of the battery case to the outside. In addition, it is possible to provide a highly safe battery case sheet with good productivity without contact with the metal foil layer laminated on the intermediate layer of the battery case sheet. Seventh embodiment
  • a seventh embodiment is a battery case sheet, comprising a laminated sheet in which at least one base film layer and a thermoadhesive resin layer are laminated, and wherein the thermoadhesive resin
  • the battery case is characterized by the fact that the layers are stacked in a square shape, and the other points are substantially the same as those of the first embodiment.
  • the above-mentioned battery case sheet is overlapped so that the heat-adhesive resin layers on the inner surfaces thereof are in contact with each other.
  • a bag-shaped battery case having one end opened by heat sealing is provided. After storing the constituent materials, the tabs 59, 60 are extended from the inside to the outside through the opening, and the opening is sealed by heat sealing to form a battery.
  • the pattern of the heat-adhesive resin layer is not particularly limited, but it is sufficient that the heat-adhesive resin layer is laminated at least on the peripheral edge of the battery case sheet at a width corresponding to the heat seal width.
  • a heat-adhesive resin layer is prepared by preparing a coating liquid of the heat-adhesive resin, applying the liquid to a predetermined pattern by a printing method such as gravure printing, flexo printing, or silk screen printing, and then drying. Can be laminated.
  • the base film layer imparts various strengths and resistances, and the heat-adhesive resin layer is laminated in a pattern, so that there is no waste.
  • the heat sealing property heat sealing property
  • thermo-adhesive resin layer can be formed with a desired pattern and a desired coating amount.
  • the laminated sheet further has a barrier property against gas and water vapor.
  • the barrier layer may be a metal foil, a thin film layer of a metal or an inorganic oxide, or a polychloride vinylidene, a polyacrylonitrile, or an ethylene-vinyl acetate copolymer.
  • One of the saponified resin layers is a metal foil, a thin film layer of a metal or an inorganic oxide, or a polychloride vinylidene, a polyacrylonitrile, or an ethylene-vinyl acetate copolymer.
  • the laminated sheet can be further provided with steam and other gas barrier properties.
  • barrier layer When such a barrier layer is laminated on the laminated sheet, it is preferable that the barrier layer is sandwiched between the base film layers, whereby the barrier layer is protected and is not damaged. Therefore, the performance of the barrier can be further enhanced.
  • the metal foil has the most excellent barrier property.
  • the metal foil is used for a battery case having more excellent barrier properties. Sheets can be reliably provided.
  • the entire laminated sheet is a non-conductive material, and even if bare metal foil is used for the electrode terminals, the laminated sheet will not be short-circuited, and will have excellent barrier integrity and excellent safety.
  • the battery case sheet can be provided.
  • the base film layer is one of a biaxially stretched polyethylene terephthalate film, a biaxially stretched nylon film, and a biaxially stretched polypropylene film.
  • the biaxially stretched polyethylene terephthalate film is abbreviated as a PET film
  • the biaxially stretched nylon film is abbreviated as an ON film
  • the biaxially stretched polypropylene film is abbreviated as an OPP film.
  • the film has various strengths and resistances, In addition, since it has overall excellent performance such as suitability for printing and laminating, and is relatively inexpensive, it is possible to easily provide a battery case sheet which is both economical and excellent in performance.
  • the battery case sheet according to the present invention is a battery case sheet used for storing a battery constituent material therein and forming a battery, and the sheet is formed of at least one type of base film. Formed by a laminated sheet in which a layer and a heat-adhesive resin layer are laminated, and the heat-adhesive resin layer is laminated in a pattern. Further, if necessary, gas, It has a structure in which one barrier layer having a barrier property against water vapor is laminated between base film layers or the like.
  • PET film for example, PET film, ON film, OPP film, polyethylene naphthalate film, polyimide film, polycarbonate film, etc.
  • PET film, ON film, and 0 PP film are particularly suitable when processing aptitude such as printing and laminating, and economics are taken into account.
  • PET films have low moisture absorption, are excellent in rigidity, tensile strength, bending strength, impact strength, abrasion resistance, heat resistance, water resistance, etc., have a well-balanced performance, and have disadvantages. Less film.
  • the ON film has a slightly high hygroscopicity, but is flexible and has excellent piercing strength, impact strength, bending strength, cold resistance, and the like.
  • 0 PP film is excellent in moisture resistance, water resistance, chemical resistance, bow I tension strength, bending strength, etc. It is also a great advantage that it is particularly inexpensive.
  • the thickness of such a base film is preferably 5 to 100 // m force, more preferably 12 to 30 ⁇ m.
  • a laminated film in which the same or different kinds of films may be laminated may be used as the base film layer.
  • the barrier layer having a barrier property against gas and water vapor is, as described above, a metal foil, a thin film layer of a metal or an inorganic oxide, or polyvinylidene chloride, polyacrylonitrile, or ethylene.
  • a resin layer of a saponified vinyl monoacetate copolymer or the like can be used.
  • Aluminum foil, copper foil and the like are suitable as metal foils.
  • aluminum foil is most preferably used because it is lightweight, relatively inexpensive, and excellent in workability such as bonding.
  • the thickness of such a metal foil is 5 to 25;
  • the water vapor permeability is as follows: 0.1 g Zm (m 2 ⁇ 24 hrs), (40 ° C, 90% RH) The following performance can be easily obtained, and it is easy to upgrade it.
  • a thin film layer of a metal or an inorganic oxide is used for one layer of the barrier, aluminum, tin, nickel and the like can be used as the metal, and among them, aluminum is preferable.
  • the inorganic oxide silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, iron oxide, magnesium oxide, and the like can be used, and among them, silicon oxide and aluminum oxide are particularly suitable.
  • These thin film layers can be formed by a vacuum evaporation method, a sputtering method, or the like, and are vacuum-evaporated or sputtered on a plastic substrate film in a thickness of 100 to 200 OA. Thereby, a thin film layer having barrier uniformity can be stacked.
  • the surface on which these thin film layers are to be provided may be formed by a known process such as corona discharge treatment, plasma treatment, glow discharge treatment, or primer coating using a urethane resin. By performing the treatment, the adhesiveness of the thin film layer can be improved.
  • these films may be dried by a lamination method or an extrusion lamination method, for example, a base film.
  • a lamination method for example, a base film.
  • the coating solution can be coated on a base film and laminated, and the ethylene-vinyl acetate copolymer can also be laminated.
  • a compound it can also be extruded and coated on the base film surface to form a layer.
  • the thickness of these barrier resin layers is suitably in the range of 2 to 25 ni.
  • the heat-adhesive resin layer (sealant layer) to be laminated on the innermost layer is laminated in a pattern, it can be laminated by using printing means such as gravure printing, flexographic printing, and cycle screen printing. .
  • the heat-adhesive resin used is a solution suitable for this, an emulsion, a dispurgeon, or the like, which is in a coating liquid state.
  • the heat-adhesive resin itself must have heat-adhesive properties between itself and the surface of the electrode terminals.
  • ethylene-one-year-old olefin copolymer resin and ethylene-monovinyl acetate Polymer resin Ethylene monoacrylate copolymer resin, Ethylene methacrylate copolymer resin, Ethylene acrylate copolymer resin, Ethylene methacrylate copolymer resin, Chlorinated polypropylene Resin, urethane / vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin, and the like. These may be used alone or as a blend of two or more.
  • suitable materials can be appropriately selected and used according to the material of the lamination surface, the material of the electrode terminal surface, and the like.
  • thermo-adhesive resin is about 4 to 10 gZm (solid content). It is.
  • the laminating surface is treated with corona discharge treatment, plasma treatment, glow discharge treatment, or primer coat. Can be applied.
  • FIGS. 24 and 25 are schematic cross-sectional views each showing the configuration of an embodiment of the battery case sheet of the present invention.
  • FIG. 26 is a plan view showing an example of the pattern of the thermo-adhesive resin layer laminated on the innermost layer of the battery case sheet according to the present invention, with the inner side of the battery case sheet facing up. It is a top view.
  • FIG. 27 is a perspective view showing a configuration of an embodiment of a battery case manufactured using the battery case sheet (the battery case sheet shown in FIG. 26) of the present invention. .
  • FIG. 28 is a front view showing a configuration of an embodiment of a battery manufactured using the battery case shown in FIG.
  • the heat-adhesive resin layer 3 is laminated in a pattern on one surface (the inner surface side) of the base film layer (first base film layer) la. Configuration.
  • the base film layer la may be composed of a single film, or may be composed of a laminated film obtained by laminating a plurality of films by a known dry lamination method or an extrusion lamination method. Good.
  • Typical specific examples of the above-mentioned lamination structure include the following constitutional power. However, pretreatment and adhesive layers used for lamination are omitted.
  • PET film thickness 25 zm
  • Z-patterned heat-adhesive resin layer thickness 5 ⁇ [Sealant layer]
  • PET film thickness: 12 m
  • ZON film thickness: 15 ⁇ m
  • Z-shaped heat-adhesive resin layer thickness: 6 / zm
  • a first base film layer 1a, a barrier layer 12, and a third base film layer 1c are laminated in this order from the outside, and the inner surface
  • the third base film layer 1c has a configuration in which a thermoadhesive resin layer 3 is formed in a pattern on the c-plane.
  • the base film layers 1a and 1c may each be composed of a single film, or a laminated film obtained by laminating a plurality of films by a dry lamination method or an extrusion lamination method. May be configured.
  • the following configuration is exemplified. Also in this case, the pretreatment and the adhesive layer used for lamination are omitted.
  • PET film thickness 12 ⁇ / aluminum foil (thickness 9 ⁇ ) / PET film (thickness 12 / m) / patterned thermo-adhesive resin layer (thickness 5 / zm)
  • PET film (thickness: 12 m) / Aluminum foil (thickness: 9 m) / ON film (thickness: 15 ⁇ ⁇ ) / Butter-like thermo-adhesive resin layer (thickness: 5 m) [Searant layer]
  • PET film (thickness 12 111) Z silicon oxide thin film layer (thickness 60 OA) / PET film (thickness 12 // m) Z-patterned thermo-adhesive resin layer (thickness 5 m)
  • OPP film (thickness: 20 m) Z silicon oxide thin film layer (thickness: 60 OA) / PET film (thickness: 12 m) Z-patterned thermo-adhesive resin layer (thickness: 5 m)
  • PET film (thickness: 12 zm) / Silicon oxide thin film layer (thickness: 600 A) / OPP film (thickness: 20 ⁇ ) ⁇ Patterned thermo-adhesive resin layer (thickness: 5 m)
  • PET film (thickness 12 ⁇ m) Z silicon oxide thin film layer (thickness 600A) ZON film (thickness 15 ⁇ ) Z-patterned heat-adhesive resin layer (thickness 5m) (Lant layer)
  • PET film (thickness 12 111) / Polyvinylidene chloride coating layer (thickness 3 // m) / PET film (thickness 12 / zm) / patterned heat-adhesive resin layer (thickness 5 m) [Sealant layer]
  • PET film (thickness 12 / zm) / Polyvinylidene chloride coating layer (thickness 3 ⁇ m) ZOPP film (thickness 20 / m) Z-patterned heat-adhesive resin layer (thickness 5 ⁇ ) [Sealant layer]
  • PET film (thickness: 12 ⁇ ) ⁇ Polyvinylidene chloride coating layer (thickness: 3 / m) ZON film (thickness: 15 ⁇ m) Z-patterned heat-adhesive resin layer (thickness: 5 m) [ (Sealant layer)
  • PET film (thickness 12 ⁇ ZON film (thickness 15 fim) Z aluminum foil (thickness 9 m) ZPET film (thickness 12 m) / patterned heat-adhesive resin layer (thickness 5 ⁇ m) [Sealant layer]
  • PET film (thickness 12 m) ZO PP film (thickness 20 m) / Lumidium foil (thickness 9 zm) / PET film (thickness 12 / m) Z-patterned heat-adhesive resin Layer (thickness 5 ⁇ ) [Sealant layer]
  • PET film (thickness 12 m) ZON film (thickness 15 ⁇ m) Z-ethylene vinyl acetate copolymer genide layer (thickness 20 / zm) ZPET film (thickness 12 ⁇ m) Z Patterned heat-adhesive resin layer (thickness 5 ⁇ [sealant layer] (20) ON film (thickness 15 / zm) ZPET film (thickness 12 ⁇ ⁇ / ethylenic vinyl acetate copolymer genide layer (thickness 20 ⁇ m) ZPET film (thickness 12 zm) / patterned heat-adhesive resin layer (thickness [sealant layer]
  • FIG. 26 is a plan view showing an example of the pattern of the heat-adhesive resin layer laminated on the innermost surface of the battery case sheet according to the present invention, with the inner side of the battery case sheet facing up. It is a top view.
  • the battery case sheet 10 has a configuration in which a heat-adhesive resin layer 3 is laminated in a pattern at the peripheral edge of the first base film layer 1a.
  • such a battery case sheet 10 is folded in half so that the heat-adhesive resin layers 3 are in contact with each other at a fold line 16 shown at the center thereof, and the heat-adhesive resin layers 3 on both sides are joined together.
  • a bag-shaped battery case 51 having one end opened as shown in FIG. 27 can be manufactured.
  • a bag-shaped battery case 51 having one end opened can be manufactured.
  • the battery case 51 shown in FIG. 27 is formed by folding back the battery case sheet at the bottom, heat-sealed on both sides with heat-seal portions 17, and formed into a bag shape with the top opened at the opening 18. It is a formed configuration.
  • a sheet 10 for a battery case as shown in FIG. 26 is formed by folding the heat-adhesive resin layers 3 together with a folding line 16 at the center.
  • the heat-sealing resin layers 3 on both sides are heat-sealed with the heat-sealing portion 17 so that they can be formed.
  • the heat-adhesive resin layer 3 is laminated in a predetermined width in a pattern on the inner surface of the upper edge of the opening 18 of the base 51, so that the constituent material of the battery 50a is stored inside. Then, after extending the tabs 59, 60 from the inside to the outside through the opening 18, the opening 18 can be heat-sealed and sealed with the tabs 59, 60 at this portion.
  • the constituent material of the battery 50a is housed inside the battery case 51 shown in FIG. 27, and a tab is formed from the inside to the outside through the upper opening 18. 59 and 60 are extended, and the opening 18 is heat-sealed and sealed with the tabs 59 and 60 at the upper heat-sealing portion 17.
  • a thin, light, flexible, and various strength and resistance, water vapor and other gas barrier are formed from a laminated sheet mainly composed of plastic.
  • the heat-adhesive resin layer is laminated on the inner surface side of the laminated sheet in a butterfly shape, so that the heat-adhesive resin layer can be laminated only on necessary parts.
  • a bag-shaped battery case can be formed effectively without waste.Furthermore, the constituent materials of the battery are stored inside the battery case, and the electrode terminals are extended from the inside to the outside through the openings, and then the The present invention has the effect of improving the productivity of a battery case sheet capable of producing a battery by satisfactorily heat-sealing and sealing an opening in which a terminal is interposed.
  • the eighth embodiment relates to a battery case, wherein a laminated film in which an aluminum foil layer is used as an intermediate layer and a synthetic resin layer is laminated on both sides is used for at least a part of the case. At least one surface of the film is different from the first embodiment only in the point that a half-cut portion is provided by laser single light irradiation, and the other points are substantially the same as those of the first embodiment.
  • the half-cut portion corresponds to the thickness of the laminated film.
  • the laser beam is applied to the intermediate aluminum foil layer as a boundary, and all or part of the synthetic resin layer on the irradiated side is melted and mist-formed and removed. It indicates the part that was done.
  • the explosion-proof structure refers to a portion in which the half-cut portion is provided in the laminated film in a predetermined shape to reduce the rupture strength of the portion, so that the laminated film is broken at a certain range of pressure. is there.
  • the laminated film used for the battery case has an aluminum foil layer as an intermediate layer, is excellent in water vapor and other gas barrier properties, and has a half cut by laser single light irradiation on at least one surface thereof.
  • the aluminum foil layer is not damaged during processing because of the explosion-proof structure with the burst strength adjusted to lower the burst strength, and excellent barrier integrity is maintained. Even if it rises, the explosion-proof structure breaks at a certain internal pressure and the internal pressure is released, so that an explosion does not occur and a battery case with excellent safety can be provided. burst strength of the structure has become a 5 ⁇ 1 0 kg / cm 2.
  • the burst strength of the battery case is adjusted appropriately, so that even if the internal pressure of the battery rises in the event of an abnormality, the explosion-proof structure will not function and cause an explosion. Safety is obtained.
  • the rupture strength is less than 5 kgZcm, the rupture strength and the like of the laminated film are also reduced, so that the laminated film may be damaged during handling of the battery, which is not preferable.
  • the burst strength exceeds 10 kg Zc, the danger at the time of burst increases, and the effect as an explosion-proof structure is lowered, which is not preferable.
  • the half cut portions are formed by a combination of lines intersecting or intersecting with each other.
  • the half cut portions are provided on both surfaces of the laminated film so as to overlap at the same position.
  • the burst strength of the explosion-proof structure by the half-cut portion can be further reduced and its variation can be reduced, so that a safer explosion-proof structure can be reliably formed.
  • the battery case is formed of a bag formed by thermally bonding the laminated film in a bag shape, and the half cut portion is provided near a periphery of the bag body.
  • the battery case can be formed only of the laminated film, so that the battery case can be made thinner and lighter, and at the same time, the price can be reduced, and the half-cut portion is located near the periphery of the bag body.
  • the internal pressure is generated, the stress is apt to be applied, and the function of the explosion-proof structure can be obtained more reliably.
  • the battery case provided with the explosion-proof structure of the present invention is a battery case used to form a battery by housing the battery constituent materials therein, and at least a part of the case is made of aluminum.
  • Such a battery case is preferably formed by forming the laminated film provided with the explosion-proof structure into a bag shape and forming only the laminated film.
  • a frame formed of a plastic molded body, a wall member, etc.
  • the laminated film provided with the explosion-proof structure in the form of It can also be used as a battery case.
  • the laminated film is formed by laminating a synthetic resin layer on both sides of the barrier film, an aluminum foil layer as a laser light blocking layer as an intermediate layer, that is, on the outer side and the inner side of the battery case. .
  • the outer synthetic resin layer has various strengths and resistances, and because it is provided with a half-cut portion by irradiating a single laser beam, it is necessary to absorb the laser beam and generate heat, so that it can be melted and misted. It is preferable to have processing suitability such as printing and laminating. Can be used.
  • These may use a single film or a laminated film laminated with another film.
  • the biaxially stretched polyethylene terephthalate film is abbreviated as PET film
  • the biaxially stretched nylon film is abbreviated as 0 N film
  • the biaxially stretched polypropylene film is abbreviated as OPP film.
  • PET films in particular have low hygroscopicity and are excellent in rigidity, tensile strength, bending strength, impact strength, scratch resistance, heat resistance, water resistance, etc. Since it has high performance, is relatively inexpensive, and has excellent economic efficiency, it can be suitably used.
  • the ON film has slightly higher moisture absorption than PET film, but has high flexibility, excellent piercing strength, impact strength, bending strength, and cold resistance. , Can be suitably used.
  • the OPP film is excellent in moisture resistance, water resistance, chemical resistance, bow 1 tension, bending strength, and the like, and is particularly advantageous in that it is inexpensive.
  • Such a plastic film is interposed by a known dry lamination method or the like.
  • the outer synthetic resin layer can be laminated.
  • the thickness of such a plastic film, that is, the outer synthetic resin layer is preferably from 8 to 80 m, more preferably from 12 to 30 m.
  • the synthetic resin layer inside the laminated film reinforces the strength of the laminated film, protects the aluminum foil layer of the intermediate layer, and at the same time, is provided with a half-cut part by laser light irradiation.
  • the synthetic resin layer inside the laminated film reinforces the strength of the laminated film, protects the aluminum foil layer of the intermediate layer, and at the same time, is provided with a half-cut part by laser light irradiation.
  • the plastic film layer is formed of aluminum as an intermediate layer. It can be configured by laminating on the foil layer side and laminating so that the heat-adhesive resin layer is the innermost layer.
  • the heat-adhesive resin layer is made of a copolymer of ethylene, a one-year-old olefin copolymer resin, an ethylene-vinyl acetate copolymer resin, and an ethylene-acrylate copolymer resin.
  • ethylene-methacrylic acid copolymer resin, ethylene-methacrylic acid copolymer resin, ethylene-methacrylic acid copolymer resin, acid-modified polyolefin resin, ionomer, and the like may be used alone or as a blend of two or more.
  • a suitable material can be appropriately selected and used in consideration of the material of the surface of the electrode terminal (presence or absence of surface coating).
  • the thickness of the plastic film layer used for the inner synthetic resin layer is It is not necessary to make it clear, and about 8 to 30 m is appropriate.
  • the thickness of the innermost heat-adhesive resin layer is preferably from 15 to 100 ⁇ m, and more preferably from 30 to 80 / zm.
  • the thickness of the aluminum foil layer as the intermediate layer is preferably from 5 to 2, more preferably from 7 to 1 ⁇ .
  • the thickness of the aluminum foil layer is less than 5 / m, pinholes increase and water vapor and other gas barrier properties deteriorate, which is not desirable.Thickness exceeding 25 m is already sufficient. It is not preferable because it has a gas barrier property and there is no necessity, but rather the burst strength of the half cut part increases.
  • the intermediate layer When an aluminum foil having a thickness of 9, for example, is used for the intermediate layer, its water vapor transmission rate is 0.01 gZ (m 2 * 24 h rs), and the performance is (40 ° C 90% RH) or less. It is easily obtained and it is easy to level it up further.
  • a part of the laminated film composed of the above-described materials is irradiated with laser light, and the whole or a part of the synthetic resin layer laminated on both sides of the aluminum foil layer is formed into a predetermined linear shape.
  • the half-cut part is formed by melting and mist removal to form a half-cut part, thereby reducing the burst strength of this part to 5 to 10 kg / cm 2 to provide an explosion-proof structure.
  • a known laser single light irradiation means can be used, and a carbon dioxide gas laser is particularly suitable.
  • the wavelength of a carbon dioxide laser beam is 10.6 / zm, and the PET film, ON film, OPP film, etc. listed in the synthetic resin layer of the laminated film absorb this and generate heat, so the half-cut section Can be easily formed.
  • low-density polyethylene which is widely used as a heat-adhesive resin, hardly absorbs and transmits a laser beam of this wavelength, so it does not generate heat and is not suitable for processing with a laser beam.
  • the PET film, ON film, OPP film When they are used by laminating them, they generate heat and are melted by the heat, so that a half-cut portion can be formed in the same manner.
  • the synthetic resin layer on the inner surface side of the laminated film in the present invention has a two-layer structure of a PET film, an ON film, an OPP film, etc. and a heat-adhesive resin layer.
  • the entire thickness of the synthetic resin layer on the inner surface side is changed to a linear shape by adjusting the relative thickness configuration of the two and the irradiation conditions of the laser beam.
  • FIG. 29 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a laminated film used for a battery case having the explosion-proof structure of the present invention.
  • FIG. 30 is a view showing a typical example of a pattern of a half-cut portion provided by irradiating a laminated film with a laser beam in the present invention, wherein (a), (b), (c) and (d) are It is a figure each showing an example.
  • FIG. 31 are schematic diagrams each showing a cross-sectional shape of a half cut portion of one example provided on a laminated film.
  • FIG. 32 is an exploded view of a battery case when a battery case having the explosion-proof structure of the present invention is manufactured in a three-side sealed bag shape.
  • FIG. 33 is a front view showing a configuration of a battery manufactured using the battery case shown in the developed view of FIG.
  • the laminated film sheet 10 shown in FIG. 29 has an aluminum foil layer (metal Foil layer) 2 and an outer synthetic resin layer (first base film layer) la is laminated on the outer surface (upper surface in the figure), and on the inner surface (lower surface in the figure) The inner synthetic resin layer (third substrate film layer) 1c is laminated.
  • the outer synthetic resin layer la is specifically composed of a PET film, an ON film, a 0 PP film, etc., and the inner synthetic resin layer 1c is laminated on the two aluminum foil layers of the intermediate layer. PET film, ON film, OPP film, etc., on which the innermost thermo-adhesive resin layer 3 is laminated.
  • the PET film, the ON film, the OPP film of the outer synthetic resin layer 1a and the PET film, the ON film, and the OPP film of the inner synthetic resin layer 1c are made of these single films.
  • a laminated film in which another film is laminated on these films may be used.
  • the inner heat-adhesive resin layer 3 may be formed of a single heat-adhesive resin layer, but may be formed of a plurality of heat-adhesive resin layers.
  • the method of laminating the first and third base film layers 1a and 1c made of a PET film, an ON film, and an OPP film on the intermediate aluminum foil layer 2 is a known method using an adhesive. It is preferable to use a dry lamination method. An extrusion lamination method with a heat-adhesive resin interposed can also be used.
  • the heat-adhesive resin film previously formed into a film is prepared by the dry lamination method, or They can be laminated by the extrusion lamination method.
  • PET film (thickness 16 / m) Aluminum foil (thickness 9m) / PET film (thickness 12 / m) Z Thermal adhesive resin layer (thickness 40 ⁇ m) Layer)
  • PET film (thickness: 12 m)
  • Thermal adhesive resin layer (thickness: 40 m) [Centrant layer]
  • PET film (thickness 16 ⁇ ⁇ aluminum foil (thickness 9 ⁇ m) / ON film (thickness 15 / im) Z thermal adhesive resin layer (thickness 40 zm) [sealant layer]
  • PET film (thickness 12 m) 0 N film (thickness 15 ⁇ m) Aluminum (thickness 9 m) / PET film (thickness 12 zm) / Heat-adhesive resin layer (thickness 40 zm ) [Sealant layer]
  • PET film (thickness 12 ⁇ ) ⁇ film (thickness 20 ⁇ ) / aluminum foil (thickness 9 / zm) ZPET film (thickness 12 m) Z thermal adhesive resin layer ( (Thickness 40 / zm) (Sealant layer)
  • the laminated film as described above is irradiated with one laser beam to form a pattern-shaped half-cut portion, and its burst strength is adjusted to 5 to: L 0 kg / cm 2. Has an explosion-proof structure.
  • the pattern of the half cut portion formed for such a purpose is not particularly limited, and may be an arbitrary pattern depending on the material and thickness of the synthetic resin layer of the laminated film. Can be formed.
  • the patterns of the half-cut portions 20 shown in FIGS. 30A to 30D are all formed by straight lines extending radially outward from the center point, and FIG. Three straight lines from the point are radially formed so that the central angle is 120 °, and (b) is four linear forces from the central point, and radially so that the central angle is 90 °. (C) is a pattern formed radially so that its central angle is 60 ° with six linear forces from the center point, and
  • (d) is a pattern formed radially so that eight linear forces from the center point have a central angle of 45 °.
  • the effect of reducing the burst strength increases as the number of the straight lines increases, so that the pattern can be appropriately selected and used depending on the configuration of the laminated film sheet.
  • the size of these patterns is not particularly limited, but the length of the straight line is about 10 to 15 mm, that is, the pattern passing length is 2C! About 30 mm is appropriate.
  • Such a pattern of the half-cut portion 20 is ruptured further by being provided on one side of the laminated film, for example, a force that may be provided only on the outer synthetic resin layer, on the synthetic resin layers on both sides so as to overlap the same position.
  • a force that may be provided only on the outer synthetic resin layer, on the synthetic resin layers on both sides so as to overlap the same position. The effect of reducing the strength can be increased.
  • Fig. 31 shows the laminated film sheet 10 as a PET film layer 1 aZ aluminum foil layer 2 ZPET film layer 1 cZ polyolefin resin layer in order from the outside
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a cross-sectional shape of a straight line portion in the case of the above.
  • the inner synthetic resin layer 1c when the innermost polyolefin resin layer 3 is a resin layer that does not absorb laser light, such as low-density polyethylene, its thickness and laser light irradiation By adjusting the conditions, it can be provided in two shapes as shown in FIGS. 31 (a) and 31 (b).
  • the half-cut portion 20 is usually formed by leaving the intermediate aluminum foil layer 2 and removing the synthetic resin layers 1a, 1c and the sealant layer 3 on both sides in a linear manner.
  • Fig. 31 (b) by increasing the thickness of the polyolefin-based resin layer to, for example, 40 or more, and adjusting the irradiation energy of laser light to a certain condition, The PET film layer of the inner synthetic resin layer lc generates heat, and the whole is melted linearly, ruptured by misty cutting, and then re-welded to the polyolefin resin layer of the sealant layer 3, resulting in (
  • a half-cut portion 20 having a shape in which the PET film layer of the inner synthetic resin layer lc is removed in a tunnel shape can be provided.
  • FIG. 32 is an exploded view of the battery case 51 when the battery case 51 having the explosion-proof structure of the present invention is manufactured in a three-side sealed bag shape.
  • the battery case shown in the developed view is formed of the laminated film sheet 10 having the laminated structure shown in FIG. 29, and is cut into a rectangular shape with a predetermined size as shown in FIG.
  • four straight lines extending outward from the center point are radially formed so that the central angle is 90 °. It is provided on both sides so as to overlap at the same position, and the peripheral edge of the rectangular laminated film 10 is provided with a heat-sealing space on the left and right sides as a heat-sealing space for heat-sealing in a bag shape.
  • a, 17b, 17c, and 17d, and heat-sealing portions 18a and 18b are provided on the upper side.
  • such a laminated film 10 is bonded at its fold line 16 by its heat bonding. Fold so that the conductive resin layers face each other, and heat-seal the right and left edges with the body heat-seal sections 17a, 17b, 17c, and 17d to obtain a fold line.
  • the bottom part is 16 and a half cut part 20 is provided in the vicinity, and both sides are sealed with the body heat seal parts 17a, 17b, 17c and 17d, and the upper part, that is, the opening
  • a rectangular bag-shaped battery case in which the heat seal portions 18a and 18b are unsealed and open can be manufactured.
  • Such a bag-shaped battery case 51 is filled with the constituent material of the battery from the upper opening, and tabs 59, 60 are extended from the inside to the outside through the opening, and the opening is formed in the battery case.
  • a polymer battery device 50 having the same can be manufactured.
  • FIG. 33 is a front view showing a configuration of a battery produced using the battery case 51 shown in the development of FIG. 32, and the battery device 50 has a battery case 51 on its surface.
  • the laminated film sheet 10 for a battery case shown in FIG. 32 is strongly folded as described above, and both sides are heat-sealed at the body 17 a, 17 b, 17 c, and 17. d, and the inside is filled with the battery constituent material from the upper opening, and the tabs 59, 60 are extended from the inside to the outside through the opening, and the opening heat seal portion is formed.
  • 18a and 18b are formed by heat sealing as described above, and have an explosion-proof structure with a half-cut portion 20 near the bottom.
  • the intermediate layer has an aluminum foil layer, and is formed of a laminated film in which synthetic resin layers are laminated on both sides thereof, and is thin, light, flexible, and In addition to various strengths and resistances, it has excellent performance such as water vapor and other gas barrier properties, heat sealability, etc.In addition, explosion proof that can release internal pressure at a specified pressure even if internal pressure rises due to internal heat generation due to misuse etc. It has the effect of being able to provide a battery case with a structure and excellent safety with high productivity.
  • the ninth embodiment is a battery case sheet used for forming a battery, comprising: a first base material layer / metal foil layer / adhesive resin layer Z third base material layer Z heat bonding
  • the metal foil layer and the third base material layer, and the third base material layer and the heat-adhesive resin were stacked by the San German Titaminion or extrusion coating method.
  • the only difference is that it has a melting point of 0 ° C. or higher, and the others are substantially the same as the first embodiment.
  • FIG. 34 is a schematic sectional view showing the configuration of an embodiment of the battery case sheet of the present invention.
  • FIG. 35 is a schematic sectional view showing the configuration of another embodiment of the battery case sheet of the present invention.
  • FIG. 36 (a) is a perspective view showing the polymer battery of the present invention.
  • (b) is a sectional view taken along the line X--X in FIG. 36 (a).
  • the polymer battery of the present invention has tabs 59 and 60 extending from the battery 50 a and hermetically sealed by a case 51. Since the tabs 59 and 60 protrude outside the case 51, a part of the tabs 59 and 60 are adhered to the inner resin of the case 51 at the seal portion 17 of the case 51.
  • the battery case sheet having the above configuration is overlapped so that the heat-adhesive resin layers are in contact with each other, and the peripheral edge is heat-sealed to form a bag-shaped battery case 51 having one end opened.
  • the battery 50a such as the positive and negative electrodes and electrolyte, is housed inside, and the tabs 59, 60 extend from the inside to the outside of the case 51, and the opening is made of the thermo-adhesive resin of the sheet.
  • the battery and the heat-adhesive resin layer and the tabs 59 and 60 are heat-sealed and sealed by heat sealing to form a battery.
  • the thermal adhesive resin layer of the sheet itself has thermal adhesive properties to each other.
  • a resin having a thermal adhesive property is used for the tabs 59 and 60 formed of a conductive material such as a copper foil or an aluminum foil, which is a material for forming the tabs 59 and 60.
  • the laminate is formed of a metal foil layer and a heat-adhesive resin layer for an external base material layer and a barrier property.
  • a third and additional third base material layer is further formed between the metal foil layer and the heat-adhesive resin layer in order to prevent generation of pinholes and breakage due to piercing.
  • the metal foil layer of the intermediate layer imparts excellent steam and other gas barrier properties, and either the base material layer or the heat-adhesive resin layer is laminated on both sides thereof. Since the metal foil layer is protected and cracks and pinholes are prevented, good gas barrier properties are maintained.
  • the base material layer laminated on the outside or inside of the metal foil layer protects the metal foil layer as described above, and at the same time improves the strength and other performances of the sheet and various resistances.
  • the heat-adhesive resin layer imparts heat-sealing properties to the sheet.
  • At least a first base material layer or a third base material layer is laminated on both sides of the metal foil layer. Since these are all non-conductive materials, the battery case sheet is used. Acts as a non-conductive sheet.
  • the barrier layer is laminated, and further, the inside of the barrier layer is formed.
  • the barrier layer is sandwiched between the base material layers, so that the battery is given resistance to external impact or piercing.
  • the case has the force of forming (bag making) by heat fusion. Therefore, the innermost layer of the laminate is made of a heat-adhesive resin layer.
  • the heat-adhesive resin layer is formed of an acid-modified polyolefin-based resin that can be thermally fused to the metal of the electrode terminal.
  • the acid-modified polyolefin of the heat-adhesive resin layer is formed.
  • Resin-based resin has self-thermal adhesion to itself and also has good thermal adhesion to metals such as copper and aluminum, so that a bag-shaped battery case with one open end can be heat-sealed. Can be heat bonded and sealed.
  • the laminate When a commonly used dry lamination method is used as a method for forming the above-described laminate, the laminate may be peeled off between the layers of the laminate used as the case due to a change with time such as storage. Analysis of the cause of the peeling revealed that the polymer electrolyte electrolyte was a carbonate-based organic solvent, and the solvent-based adhesive dry lamination adhesive was dissolved by the electrolyte during long-term storage. Power turned out. That is, the electrolytic solution, which is a component of the battery, permeates the resin layer of the case over time and reaches the bonding interface where the adhesive is present, dissolving the adhesive, and finally the laminated body is formed. This is a phenomenon caused by delamination on the bonding surface.
  • batteries may be used or left in high temperatures. If the battery case does not have heat resistance, the heat-sealed portion may peel off at a high temperature and the electrolyte may leak. For example, it is necessary to be able to withstand even the case where an electronic device with batteries is left in a car (called a dashboard test). Specifically, it is required to maintain the environment at 100 ° C for 5 hours to prevent liquid leakage.
  • the first base material layer is desirably used as a base material of the laminate, such as one having strength and good workability during production of a laminate such as printing and lamination, and as a surface layer of the battery. Various properties such as friction resistance are required.
  • battery cases include various types of gas, such as water vapor. Sub-barrier properties are required.
  • a metal foil is used as the layer imparting the barrier property.
  • a third base material layer is provided inside the metal foil, and a heat-adhesive resin is provided on the innermost layer. That is, the material composition of the present invention includes at least a base layer including a barrier layer made of a metal foil and a thermo-adhesive resin layer.
  • the bonding of the metal foil layer and the third base material layer is performed by sandwich lamination using an adhesive resin. Further, in the above-mentioned material composition, an acid-modified polyolefin-based resin is used as the heat-adhesive resin, and an acid-modified polyolefin-based resin having a heat resistance of 100 ° C. or more is used.
  • the lamination may be performed according to the dry lamination method.
  • the electrolytic solution permeates the bonding interface, thereby dissolving the adhesive layer and decomposing the data between the layers of the laminated body. Lamination is no longer possible.
  • the sheet for a battery case of the present invention uses a metal foil layer having excellent steam barrier and other gas barrier properties in the middle, and first, third, and third sheets having various strengths and resistances on the outside or inside thereof. And an additional third base material layer is appropriately laminated, and further, a thermo-adhesive resin layer is laminated on the innermost layer.
  • an aluminum foil, a copper foil, or the like can be suitably used for the intermediate metal foil layer that imparts gas barrier properties.
  • aluminum foil is most preferably used because it is relatively inexpensive and has excellent workability such as bonding.
  • the thickness of such a metal foil layer is suitably from 5 to 25 m.
  • PET film has low moisture absorption, excellent in rigidity, scratch resistance, heat resistance, etc.
  • ON film has slightly high moisture absorption, Excellent flexibility, piercing strength, bending strength, cold resistance, etc.
  • the thickness of the film used as such a base material layer is preferably 5 to 10 and more preferably 12 to 30 / m.
  • the innermost heat-adhesive shelf layer has good heat-adhesion to the metal of the electrode terminals in addition to the heat-adhesion between itself and the water-
  • the material itself has low hygroscopicity or water absorption, and more preferably, it is stable without being swollen or eroded by the electrolytic solution.
  • heat-adhesive resin examples include, for example, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, ethylene-methacrylic acid ester copolymer, and polyethylene- or polypropylene-based copolymers.
  • Polyolefin resins such as one or two or more blends can also be used.
  • Acid-modified polyolefin resin for example, polyolefin resin modified by copolymerizing an acid component such as ethylene-acrylic acid copolymer and ethylene-methacrylic acid copolymer, or polyethylene, polypropylene, and the like.
  • Copolymer of ethylene which is a copolymer, with propylene and other monoolefins, ethylene / vinyl acetate copolymer, ethylene / acrylic acid ester copolymer, ethylene / methacrylic acid ester copolymer, or these
  • An unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic acid, or itaconic anhydride, or an anhydride thereof is added to a polyolefin resin such as a terpolymer.
  • Polyolefin resin modified by graft copolymerization is preferably used. By using a resin having a melting point of 100 ° C.
  • the battery case has excellent heat resistance. If the melting point of the acid-modified polyolefin resin used for the heat-adhesive resin layer is less than 10 o ° c, when the battery is placed in a high temperature state, a peeling phenomenon will occur in the case seal and the electrolyte will leak. May come out.
  • the content of the acid component of the acid-modified polyolefin resin is preferably in the range of 0.01 to 10% by weight.
  • the content of the acid component is less than 0.01%, the thermal adhesion to the metal is insufficient, and when the content of the acid component exceeds 10%, the properties are poor, which is not preferable.
  • the thickness of such a heat-adhesive resin layer is suitably in the range of 100 to 100 m.
  • an adhesive resin is melt-extruded between two layers to be bonded, and is pressed by pressing. Laminate by the Chillon method.
  • the adhesive resin As the adhesive resin, the above-mentioned acid-modified polyolefin resin is used.
  • the innermost heat-adhesive resin layer is formed by directly melt-extrusion coating an acid-modified polyolefin-based resin on the third base material layer and laminating the same.
  • Polymer battery case according to the present invention In the formation of a laminated sheet of metal sheets, the lamination inside the metal foil layer does not employ the dry lamination method using an organic adhesive, but the sandwich lamination method using an acid-modified polyolefin resin as the adhesive resin. However, for lamination outside the metal foil layer, a dry lamination method may be adopted.
  • FIGS. 34 and 35 are schematic cross-sectional views showing the configuration of an embodiment of the battery case sheet of the present invention.
  • the battery case sheet 10 shown in FIG. 34 includes, in order from the outside, a first base material layer (first base film layer) 1 a, an adhesive resin layer 5, a metal foil layer 2, and an adhesive resin layer. 4, a third base material layer (third base film layer) 1c, and a thermoadhesive resin layer 3 laminated.
  • the first base material layer la is a PET film or an ON film
  • the aluminum foil is used for the metal foil layer 2, for example
  • the adhesive resin layer and the heat-adhesive resin layer 3 are acidic.
  • An acid-modified polyolefin-based resin having a component content of 0.01 to 10% by weight is used.
  • the battery case sheet 10 is formed of the first base layer 1a of the layer, that is, the PET film or the ON film, such as the strength of one bow, the piercing strength, the bending strength, and the like.
  • the intermediate metal foil layer for example, aluminum foil layer
  • excellent barrier properties against gas are imparted
  • the innermost heat-adhesive resin layer 3 is, for example, an acid-modified polyolefin resin having an acid content of 0.01 to 10% by weight. As described above, excellent heat-sealing power is imparted.
  • the performance of water vapor permeability of 0.01 g / m 2 ⁇ 24 hrs (40 ° C, 90% RH) or less can be achieved by using an aluminum foil with a thickness of, for example, 9 m for the metal foil layer 2. Obtained easily, and it is easy to level up. 0
  • the battery case sheet 20 shown in FIG. 35 includes, in order from the outside, a first base material layer la, a metal foil layer 2, an adhesive resin layer 5, a third base material layer 1c, an adhesive resin layer 4, It is configured by laminating an additional third base material layer 1 d and a thermoadhesive resin layer 3.
  • an additional third base material layer 1d is added to form the battery case sheet 10 The strength of the steel is further improved.
  • a PET film or an ON film is used for the first base layer 1a, the third base layer 1c, and the additional third base layer 1d.
  • the force of laminating the same type of film on all the base material layers is better because it can combine different types of films, such as using ON film, because it can complement the weaknesses of both and combine the advantages.
  • the structure shown in FIG. 35 is different from the structure of the battery case sheet 10 shown in FIG. 34 in that two base layers are provided inside the metal foil layer 2 as the intermediate layer, and the strength as a case is obtained. Is further improved.
  • the adhesive layer 5 between the first base layer and the metal foil layer 2 may be formed by any one of a dry lamination method and a sandwich lamination method. Lamination inside the layer 2, that is, lamination of the metal foil layer 2 and the third base material layer 1c, the third base material layer 1c and the additional third base material layer 1d, In each case, the adhesive resin 4 is used to form the San-German thiramineshishon method, and the heat-adhesive resin layer 3 is laminated by an extrusion coating method. Both the adhesive resin and the heat-adhesive resin layer in the above-mentioned Sun German Thiraminion use an acid-modified polyolefin resin.
  • the third base material layer 1c or the additional third base material layer 1d may have a corona treatment, a framing treatment, or the like on the surface thereof in order to improve adhesion with the acid-modified polyolefin resin.
  • a known surface treatment such as a plasma treatment can be performed.
  • the base material layer 1c is further provided with an additional third base material layer 1d via an adhesive resin layer 4 and a heat-adhesive resin layer 3 as an innermost layer by an extrusion coating method.
  • an additional third base material layer 1d via an adhesive resin layer 4 and a heat-adhesive resin layer 3 as an innermost layer by an extrusion coating method.
  • any A sandwich lamination method using a modified polyolefin resin as an adhesive resin is used.
  • the innermost thermo-adhesive resin layer 3 is formed by an extrusion coating method.
  • the third base material layers lc and Id are preferably ON films.
  • the battery case sheet of the present invention can improve the various mechanical strengths and durability of the first and third base material layers la, 1c, and 1d, and improve the metal foil layer 2 Both sides are sandwiched between the first base material layer 1a and the third base material layer 1c, and an additional third base material layer 1d is laminated on the inner side, especially from the inside. This has the effect of improving the strength against piercing and the like, protecting the metal foil layer, and obtaining more stable barrier properties as a battery sheet.
  • the inner surface of the outermost first base material layer (laminated surface) ) Is printed in advance by the so-called back printing method, and the next layer is laminated on this surface to complete the battery case sheet, thereby forming a printed image that is not damaged by surface friction. Can be.
  • FIG. The tenth embodiment is a battery case, in which the terminal of the electrode is covered with an insulating sheet provided with at least one cutout for each pole terminal in a portion located outside the battery case.
  • the battery device according to any one of the following, wherein the inner surface of the battery case and the outer surface of the insulating sheet are heat-sealed, and an electrode and a heat transfer member are provided on at least one surface of the insulating sheet.
  • a fusible layer is provided, and the base material of the insulating sheet is made of polyethylene terephthalate, polyamide, polyimide, polycarbonate, and printing is provided on the battery case and Z or the insulating sheet.
  • the present invention is a thin type of battery among various types of batteries.
  • a battery case is formed using a flexible sheet, the battery is sealed, and a flat tab extended from the battery is covered with an insulating film. By providing a notch at a predetermined position of the coating film, connection to the target device is enabled.
  • FIGS. 37A and 37B are diagrams illustrating the electrode structure of the battery case of the present invention, wherein FIG. 37A is a perspective view of the entire battery, and FIG. (C) is a cross-sectional view of X-X 1 (X 2 -X 2 ) in (a), with the film covered.
  • FIG. 38 is a perspective view for explaining a method of coating the electrode with a protective film, wherein (a) shows the state before coating and (b) shows the state after coating.
  • FIG. 39 shows an example of the electrode structure of the battery case of the present invention. An example will be described.
  • (A) is a perspective view showing a state of a battery case before enclosing a battery body of a battery case, and (b) is a cross-sectional view taken along the line X 2 -X 2 of (a).
  • FIG. 40 is a top view of a battery having the electrode structure of the battery case according to the embodiment.
  • Figure 41 (a) is ⁇ ⁇ - ⁇ 3 ( ⁇ ⁇ one chi 4) of FIG.
  • FIG. 40 is a W unit expansion large figure (a)
  • FIG. 42 (a) is shown in FIG. 40 ⁇ E -Upushiron chi-sectional view
  • (b) is a Y 2 one Upsilon 9 parts cross-sectional view of (a).
  • FIG. 43 is a cross-sectional view illustrating the material configuration of the electrode protection film of the present invention.
  • FIGS. 44A and 44B are diagrams illustrating the electrode structure of a battery case according to the related art.
  • FIG. 44A is a cross-sectional view of a layer configuration showing the material of the battery case
  • FIG. 44B is a perspective view of the battery according to the related art
  • the flexible packaging material sheet 10 forming the battery case 51 contains the conductive layer 2 such as a metal foil, when forming the case. If the above in the packaging material 10 is exposed at the end cross section 10 a as the battery case 51 and the tabs 59 and 60 are in the form of a sheet such as a flexible metal foil, before or during use of the battery. There is a risk that the tabs 59 and 60 will come into force contact with the conductive layer 2 exposed on the cross section of the battery case 51.
  • the sheet 10 is formed by laminating a first base film layer 1a, a metal foil layer 2, a third base film layer 1 (and a heat bonding resin layer 3 with adhesive layers 5a and 5b. I have.
  • the electromotive force will drop due to the discharge of the battery, or it will become a case for the electromotive force. If the contact trap occurs in the device to be used, it may cause a malfunction of the device or a failure of the device.
  • the present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, they have been able to solve the problem by making the structure of the electrode as described below.
  • the lead-out portions of the tabs 59 and 60 including the sheet-shaped tabs 59 and 60, particularly the portion sandwiched between the ends of the battery case 51, are covered with an electrode protection film 61 having an insulating property. It is possible to prevent the contact trap by It became edible.
  • the degree of covering of the tabs 59, 60 with the electrode protection film 61 is not particularly limited, but the entire surface must not be covered to be an electrode. That is, it is necessary to provide an exposed part (hereinafter, referred to as a contact area) showing conductivity for contacting the input end of the other device used as a battery.
  • a notch 62 is formed in the electrode protection film 61, and the electrode protection film 61 is covered from both sides of the tabs 59, 60.
  • the blocks 59 and 60 are exposed and become contact areas with the target device as a battery.
  • an insulating film such as an adhesive is not formed in the contact area.
  • the battery case 51 of the present invention be assembled by a heat sealing technique
  • the battery case 51 and the electrode structural strength that meet the purpose of the present invention can be obtained by other techniques such as using an adhesive. If so, that technique may be used.
  • the material of the battery case 51 used in the present invention is a material that can form a sealed system and has a property of preventing external water vapor or corrosive gas from entering the case for an extremely long period of time.
  • barrier properties are good, heat resistance and cold resistance are the basic thermal conditions, and the outer and innermost materials of the case have insulating properties.
  • the battery case sheet 10 that satisfies the required physical properties as described above, but it is preferable to use a laminated material obtained by bonding a flexible film or a metal foil. That is, it is possible to make use of the excellent physical properties of the film or the metal foil or the like and, on the contrary, to complement the disadvantages of each film or metal foil.
  • the method of forming the case 51 is not particularly limited, and may be a method using an adhesive, a sealing method using ultrasonic waves or high frequency waves, or a heat bonding method using heat and pressure.
  • a sealing method or the like can be used.
  • the laminated material sheet 10 forming the battery case of the present invention will be specifically described.
  • a specific layer configuration as the laminated material sheet the following configuration can be adopted as shown in FIG. 37 (d).
  • the total thickness of the above layer structure is preferably 50 to 200 m. If the total thickness is less than 50 m, the water vapor barrier property is inferior, and there is a risk that moisture may enter the electrolyte. When the total thickness of the above-mentioned layer structure exceeds 200 rn, it is necessary to reduce the weight as much as possible and to make it as thin as possible. The effect of exceeding the thickness cannot be expected.
  • Each layer of the laminated material in the above example is selected according to its physical properties.
  • the following configuration can be used as a specific laminated material.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a L aluminum (foil)
  • Ny nylon
  • the outermost layer (first base film layer) 1a is a surface layer of the battery case, and therefore has insulation properties, has a smooth surface, has chemical resistance, and has friction resistance. It is required to have a function to protect the battery from various physical and chemical damages or decomposition that the battery case receives from the outside because it has strength against bowing and piercing.
  • Specific materials include various resins, preferably biaxially stretched films formed from PET. desirable.
  • the thickness of the outermost layer 1a is preferably 5 to 30 // m. If the thickness of the outermost layer 1a is less than 5 / m, the penetration from the outside is inferior and the risk of pinholes is high. If the thickness exceeds 30 / zm, the heat sealability at the time of forming the case is affected.
  • the barrier 2 is a material for a blocking function (barrier function) for preventing water vapor and various gases from entering or permeating the battery case.
  • a film or the like coated with the above barrier coating agent may be used, it is preferable to use a metal such as an aluminum foil to obtain a high barrier.
  • an aluminum foil is used as the nori layer 2
  • its thickness is preferably about 5 to 30.
  • the thickness of the aluminum foil is less than 5, the number of pin holes is large and the barrier property is poor. If the thickness of the aluminum foil exceeds 3 O ⁇ m, the heat sealing property at the time of forming the case is impaired.
  • a reinforcing layer (third substrate film layer) lc is provided inside the barrier layer 2.
  • the strength of the battery case can be reinforced.
  • reinforcement against damage to the battery case due to protrusions is desired.
  • a biaxially stretched film preferably, PET or Ny can be used as the reinforcing layer 1c.
  • the thickness of the capturing layer 1c is desirably 5 to 30 m. If the thickness of the reinforcing layer is less than 5 / zm, the piercing resistance from the inside (battery body) is poor, pinholes are likely to occur, and electrolyte leakage and delamination may occur. If the thickness of the reinforcing layer 1c exceeds 30 m, the sealing property at the time of molding is affected.
  • the material of the sealant layer (thermo-adhesive resin layer 3) of the laminated material adheres the necessary parts in the formation of the battery case 21, but as described above, the method of forming the battery case is Is preferred in terms of adhesion, heat sealing, and the like.
  • a resin having a heat-fusing property is selected, but a material which can be heat-fused with the tabs 59 and 60 or the coating material 61 described later.
  • As the sealant layer 3 a material that can be heat-sealed to the metal foil of the electrode terminal or the coating film of the terminal as described above is used.
  • the sealant layer 3 may be formed by previously laminating a film formed using the above-mentioned ⁇ # fat on the surface of the reinforcing layer 1c, or applying a resin to the surface of the reinforcing layer 1c by an extruder.
  • the layer may be formed by melt extrusion.
  • the thickness is desirably from 10 to 100. If the thickness of the sealant layer 3 is less than 10 ⁇ ⁇ , the piercing resistance from the internal battery body is poor, pinholes are easily generated, and there is a risk of electrolyte leakage, delamination, and the like. Further, when the thickness of the sealant layer 3 exceeds 100, the absolute moisture absorption of the film itself of the sealant layer increases, and a means for preventing the bag from closing when sucking the contents is provided at the inner spout. There is a danger of water entering.
  • the adhesion between the outermost layer la, the barrier layer 2, the reinforcing layer 1c, and the sealant layer 3 is performed by extruding a dry lamination with a polyurethane-based adhesive or an adhesive resin between the respective layers. It can be laminated by a technique such as sandwich lamination for bonding.
  • the tabs 59 and 60 in the present invention are flat terminals made of metal foil or the like.
  • the contact area that is, the electrode protection having insulating properties on both sides of the terminals except for the connection to the target device. It is characterized by being covered with a film 61.
  • the coating film 6 1 A notch 62 is provided at a predetermined position of the above, and the sheet is folded in two.
  • the notch 6 is provided at the position where the tabs 59 and 60 of the positive electrode and the negative electrode should be in the contact area so that the force coincides with each other.
  • Tabs 59 and 60 are placed between them, and the covering film 61 is placed on the tabs by a method such as heat sealing.
  • terminal inter-edges are thermally fused to the inner surfaces of the electrode protection film 61 at 59.60.
  • an adhesive is applied to the inner surface of the electrode protection film 61, and the tabs 59 and 60 are immediately covered and a predetermined time is applied. It may be held in a pressurized state and bonded.
  • the coating there may be an uncoated portion 67 in a portion of the battery near the battery 50 a and located in the battery case 51, but in particular, an end portion of the battery case 51 as a terminal
  • the area located at the cross section 10a shall be sufficiently covered, and the battery case 5 by bending the tabs 59 and 60 shall be in contact with the conductive layer (metal foil layer) 2 at the end cross section 10a. Avoid bulls.
  • the electrode protection film 61 covering the tabs 59 and 60 in the present invention will be described.
  • the electrode protection film 61 has an insulating property, and the tab 59,
  • any material can be used as long as it can be adhered to the 60 surface, as shown in Fig. 43 (a), consisting of a single film (adhesive layer 71), and as shown in Fig. 43 (b), support layer 7 2 and an adhesive layer 7 1 may be used.
  • Fig. 43 (c) an adhesive layer 71 is laminated on one side of the support layer 72, and an outer layer 73 is laminated on the side opposite to the adhesive layer. It may be composed of three layers.
  • the battery case be formed by the heat sealing method, but the situation is the same as for the coating on the electrode terminals.
  • EAA Acid
  • EMA ethylene methacrylic acid
  • EAA ethylene ethyl acrylate
  • a film or the like that is less likely to expand and contract due to heat and has excellent tensile strength is selected.
  • a two-way stretched film made of polyethylene terephthalate, polyamide, polyimide, or polycarbonate is preferably used.
  • the electrode of the present invention is a flat plate and is made of a conductive material. Specific examples thereof include foils of metals such as aluminum, copper, and tin, or alloys of two or more of these metals.
  • the coating with the electrode protection film 61 according to the present invention will be described in more detail.
  • the tabs 59 and 60 of the present invention are exposed to the contact area to connect to the terminal of the target device as the battery device 50 and conduct electricity.
  • By covering the vicinity of 10 a with the electrode protection film 61 it was possible to prevent the conductive layer 2 and the tabs 59, 60 in the case packaging material from being trapped due to short-circuiting, which is an object of the present invention. .
  • the other parts may or may not be covered.
  • the electrodes protruding from the battery case are flexible, and the tabs 59, 60 are deformed before or after use as a battery.
  • tabs 59 and 60 other than the contact area necessary for the connection are desirably covered with the electrode protection film 61 as much as possible.
  • a specific method of exposing predetermined portions of the tabs 59 and 60 and covering other portions with the electrode protection film 61 is as shown in FIG. Then, an electrode protection film 61 is provided to cover the front and back surfaces and to cover the left and right sides, and a cutout portion 62 is provided at a predetermined position when the electrode is covered.
  • the tabs 59, 60 exposed by the cutout portions 62 serve as contact portions of the tabs 59, 60 as the battery 50.
  • the notch 62 may be provided on one side of the tabs 59, 60. Alternatively, it may be provided on both front and back surfaces of the tabs 59, 60, and may be provided as a cutout portion 62 having an area including the cross section at the tip of the tabs 59, 60 or both right and left cross sections.
  • the condition is to maintain the conductivity of the contact area of the tabs 59, 60.
  • At least a layer of the electrode protection film 61 that is bonded to the tabs 59, 60 is a layer made of a material that can be thermally fused to the tabs 59, 60, and the cutout portion 62 is formed. After formation, heat fusion.
  • a notch 62 is formed in the electrode protection film 61, and then the notch 6 is formed. After applying adhesive to the adhesive layer except for 2, do not adhere to tabs 59 and 60.
  • the most preferred embodiment is, as described above, using at least one surface of the electrode protection film 61 and a laminate of the tabs 59 and 60 and a material having a heat-fusible property.
  • an electrode is sandwiched between the heat-fused layer surfaces, and an insulating sheet is coated and bonded to the surfaces of the tabs 59 and 60 by heating under pressure.c.
  • the battery case of the present invention With this electrode structure, the trouble caused by the short-circuit between the end cross section 10 a of the battery case 51 and the tabs 59, 60 is eliminated, and the tabs 59, 6 outside the battery case 51 are further eliminated. A force of 0 was observed.
  • the battery case 51 of the present invention is made of a material having a laminated structure, and uses: a transparent film for the ft ⁇ layer 1a, and a product name, a method of use, and precautions for use. Can be printed. Further, if necessary, printing can be performed on the electrode protection film 61.
  • the electrode protection film 61 a laminated film including the support layer 72 as shown in FIG. 43 (b) or FIG. 43 (c) can be used. After printing, the adhesive layer 71 or Z and the outer layer 72 are laminated on the printing surface. Since each of the printing layers provided in this manner is capable of back-printing the film, the printing portion is located not between the surface but between the layers. Has excellent wear resistance. That is, a normal printing ink that does not particularly require friction resistance can be used as the ink.
  • the outermost layer 1a of the packaging material forming the battery case 51 is made of 12; m-thick polyethylene terephthalate, Lumirror (trade name, manufactured by Toray Industries, Inc.), and a polyurethane-based 2 ⁇ ⁇ adhesive.
  • An aluminum foil 15 m (manufactured by Mitsubishi Aluminum Co., Ltd.) serving as a non-aqueous layer 2 was laminated as an intermediate layer.
  • the above-mentioned polyuretene-based adhesive uses isocyanate, Takerac A 511 (trade name, manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) and Polyol A 50 (trade name, manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) as main agents, and the coating amount as the adhesive is as follows. And 3 to 5 g / m 2 .
  • EAA ethylene methacrylic acid
  • Nuclell trade name, manufactured by Mitsui Polychemicals Co., Ltd.
  • a case 51 having a seal portion 65 and an open portion 66 was formed using the laminated packaging material sheet 10 for the battery case.
  • the tabs 59, 60 extending from the battery 50a are copper foil 40; Is 15 mm for both plus and minus terminals and 3 O mm long.
  • the formation of the notch 2 in the electrode protection film and the coating on the electrode terminal P were performed by the method shown in FIG.
  • the battery case 50a and the tabs 59, 60 extended from the battery 50a through the open portion 66 in FIG. Then, the tabs 59 and 60 coated with the electrode protection film 61 were sandwiched, and the open section 66 was heat-sealed to obtain a polymer battery device 50 as shown in FIG.
  • the cutout portion 62 (which is a contact portion as an electrode) has an elliptical shape, and both the positive electrode and the negative electrode are provided on both surfaces.
  • the electrode structure of the battery case 51 of the obtained polymer battery device 50 has, as shown in FIGS. 41 and 42, the notched portions 62 (contact portions) of the tabs 59 and 60.
  • Tabs 59, 60 are provided near the ends of the battery case 51.Terminals near the end section 10a of the battery case 51 are covered with an insulating electrode protection film 61, so that the There was no trouble due to short shots.
  • the tabs 59, 60 are not short-circuited as described above, and are not easily bent as an electrode.
  • the tabs 59, 60 were recognized as reinforcing effects. There was no short circuit between the metal foil of the laminated material and the electrode constituting the battery case, and a stable case and electrode could be provided.
  • the rigidity of the electrode terminal portion extending from the end face of the battery case is improved, and the terminal may be bent when used as a battery. And the stability of its use improved.
  • FIG. 45 to 48 a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 45 to 48.
  • FIGS. 45 (a) and 45 (b) are diagrams illustrating an embodiment and a structure of a polymer battery device according to the present invention.
  • FIG. 45 (a) is a top view of the polymer battery device, and FIG.
  • FIG. 46 is a view showing an embodiment of the pressurizing device of the present invention, wherein (a) shows an example of a panel panel, (b) shows an example of a wound panel, and (c) shows an X 2 -X of (a). sectional view of the two parts, X 3 of (d) are (b) - it is a sectional view of X 3 parts.
  • FIG. 47 is a conceptual diagram showing an example in which the pressurizing device of the present invention is mounted on a device using a battery.
  • FIG. 48 is a cross-sectional view of a laminate illustrating the material of the case of the polymer battery of the present invention.
  • the present invention provides a mechanism that cuts off the current supply to the battery when gas is generated in the battery case without changing the basic structure of the polymer battery.
  • a laminated film used for the case of the polymer battery is formed with a structure having water vapor and other gas barrier properties and heat sealing properties in addition to various strengths and resistances.
  • a part with a structure that makes contact by overlapping polymerization hereinafter referred to as a tab overlap part
  • the tap polymerization section may be provided on either the positive electrode or the negative electrode, or may be provided on both.
  • FIG. 45 (a) is an external view of a package showing an embodiment of the polymer battery of the present invention.
  • the case 51 in the present embodiment is a four-side sealed bag type.
  • the battery 50a is packaged in a four-sided seal type bouch (case) 51.
  • the tabs 59 and 60 extend from the battery 50a and penetrate the seal portion 78, but one of the tabs 59a and 60a extends from the battery 50a.
  • the other member 59b, 6Ob overlaps with the one member 59a, 60a and penetrates through the seal portion 78.
  • a tab overlap portion 77 is constituted by the one member 59a, 60a and the other member 59b, 60b.
  • the electrolyte solution and the impregnated body support, or the positive electrode current collector, the negative electrode current collector, the tab, etc., which are the constituent materials of the battery, are housed in the battery case 51, and are sealed in a vacuum state. Made by. Since the tab overlap portion 77 is constantly pressed against the case 51 by atmospheric pressure, as shown in FIG. 45 (b) or FIG. Have been. However, when gas is generated in the polymer battery device 50, the vacuum system in the case 51 is released, and the case 51 near the tub overlap portion 77 is in a normal state, as shown in FIG. 45 (d).
  • one of the members 59a and 60a is fused to the lower film of the case 51, and the other member 59b and 60b is fused to the upper film of the case 51.
  • gas is generated in the battery, so that the polymerized tub portion 77 separates the gas more reliably.
  • the polymer battery unit 50 may be housed in an outer container (case) 5 la made of a hard material for ease of handling, protection of the battery itself from external pressure, etc., to form a polymer battery pack. .
  • the tab overlap portion is further attached to the outer container 51 a of the battery.
  • a pressurizing device can be provided for pressing the press more reliably.
  • the pressurizing device is not limited to a pressurizing method, as long as the internal pressure is increased due to a gas generated from the inside of the battery 50 and the pressurizing device is peeled off at the tab overlap portion 77 inside the bag body to cut off the current.
  • a plate panel 76 P may be mounted inside the outer container 51 a, or as shown in FIG. 46 (b) Pressurization with 76 S may be used.
  • FIG. 46 illustrates two examples of a method using a panel.
  • the pressurizing device is configured to retract with respect to the pressure of the gas generated in the outer container 51a. Any material and structure can be used as long as the mechanism is suitable for use.
  • the height of the elastic body is set so that a compressive force is applied by the lid of the outer container 51a at a position where the tab overlap portion 77 is pressed, and the tab weight is set. It is also possible to adopt a method of inserting an elastic body having elasticity to pressurize 7.
  • a pressurizing device is mounted on the inner surface of the outer container 51a.
  • the pressurizing device is installed in the battery housing of the device 79 using the battery. It may be attached.
  • the battery case 51 of the present invention is made of a flexible material as described above, and is formed by laminating materials having their respective characteristics in order to exhibit the functions required for the battery case 51. To be laminated. Then, the laminate is formed into a bag, and the battery body is housed and sealed to obtain a polymer battery device 50.
  • the basic material composition of the laminate is, as shown in FIG. 48, a first base film layer 1a, a metal foil layer 2, a third base film layer 1c, and a heat-adhesive resin layer 3. Become.
  • the tabs 59, 60 of the electrode structure according to the present invention often use metal foil such as copper or aluminum.
  • the battery case 51 is made of a flexible laminate.
  • the case 51 for accommodating the polymer battery 50a of the present invention blocks external water vapor, corrosive gas, etc., and protects the cell from being damaged by piercing, friction, etc. during transportation or during use.
  • a laminated body made by laminating various materials is used.
  • Each of the layers can be laminated by dry lamination or Saint-German lamination.
  • the total thickness of the laminate 10 is preferably 50 / zm to 400 / zm. If the total thickness is less than 5, the water vapor barrier property and the film strength are poor, and there is a danger that the water will enter the electrolyte with a strong force. If the total thickness of the above layer configuration exceeds 400 zm, the heat seal aptitude decreases, the weight of the case increases, and the weight of the device goes against. In addition, from the viewpoint of water vapor and gas barrier properties, the effect of a thickness exceeding 400 m cannot be expected.
  • Each layer constituting the laminated material in the above example is selected according to its physical properties. As a specific laminate material, the following configuration example can be used.
  • the outermost layer (first base film layer) 1 a is a surface layer of the case 51, and therefore has insulation properties, has a smooth surface, has chemical resistance, and has friction resistance. A bow is required to have a strength against tension or piercing, etc., and a function to protect the equipment from various physical and chemical damages or decomposition received from the outside of the case of the equipment.
  • the specific material as the outermost layer is desirably a biaxially stretched film formed of various resins, preferably PET.
  • the thickness of the outermost layer is preferably 5 to 30 zm.
  • the thickness of the outermost layer is less than 5 tm, the strength to resist piercing from the outside is poor and the risk of pinholes is large. If the outermost layer has a thickness of more than 30 m, it will affect the production of heat seals at the time of case molding, and will cause a reduction in production efficiency.
  • the barrier layer 2 is a material having a blocking function (barrier function) for preventing water vapor and various gases from penetrating or permeating into the case of the appliance.
  • a specific material constituting the barrier layer 2 it is desirable to use a metal such as an aluminum foil.
  • aluminum foil is used as the barrier layer 2, its thickness is preferably about 5 to 30 m. When the thickness of the aluminum foil is less than 5 m, the number of pinholes increases and the barrier properties are poor. When the thickness of the aluminum foil exceeds 30 m, productivity of case formation is hindered.
  • the tab T and the end cross section of the conductive material such as the metal foil come into contact with each other to cause a trouble such as a short circuit.
  • a trouble such as a short circuit.
  • a non-conductive material is used as the rear layer 2
  • troubles such as the short circuit described above can be avoided, but a decrease in barrier properties cannot be avoided.
  • reinforcing layer 1c a biaxially stretched film such as polyethylene terephthalate or nylon can be suitably used.
  • Reinforcing layer 1 c should have a thickness of 5 to 30 / zm New If the thickness of the reinforcing layer 1c is less than 5, the piercing resistance from the battery 50a is inferior and pinholes are easily generated, and if the thickness of the reinforcing layer 1c exceeds 30 / zm, molding is performed. Influences the sealing performance of time.
  • the innermost layer of the laminate 10 of the battery case 51 is the heat-adhesive shelf layer 3.
  • a material of the heat-adhesive resin layer 3 a necessary portion is adhered in molding a case.
  • a method of forming a battery case is an adhesion method by heat fusion (heat sealing method). It is desirable in terms of workability and sealing.
  • heat sealing a material that can be heat-sealed to the force tabs 59 and 60, which is selected from heat-fusible resin, is used.
  • the heat-adhesive resin layer 3 a material that can be heat-sealed between the inner surfaces of the laminate and that can be thermally fused to the metal foil of the tab T as described above is used.
  • EAA ethylene acryloleic acid
  • EMA ethylene methacrylic acid
  • EAA ethylene acrylate
  • ionomer ionomer
  • the heat-adhesive resin layer 3 may be formed by laminating a film formed using the above resin on the surface of the reinforcing layer 1c or extruder on the surface of the reinforcing layer 1c.
  • the layer may be formed by melt-extruding the resin using
  • the thickness of the sealant is preferably from 100 to 100 m. If the thickness of the heat-adhesive resin layer 3 is less than 10 ⁇ m, the piercing resistance from the appliance body stored in the case is poor, and pinholes are easily generated. If the thickness of the heat-adhesive resin layer 3 exceeds 100 // m, it takes time for heat fusion (heat sealing) in forming the case 51, and the production efficiency is deteriorated.
  • the adhesion between the outermost layer 1a, the outer layer 2, the reinforcing layer 1c, and the heat-adhesive resin layer 3, as described above, is performed by dry lamination with a polyurethane-based adhesive and an adhesive resin.
  • the layers can be laminated by a technique such as sandwich lamination which is extruded and adhered between the respective layers.
  • the rigid outer container 51 a of the polymer battery device 50 of the present invention is made of a hard material, usually It is molded into a thin shape by injection molding using plastic resin.
  • plastic resin include polyethylene, polypropylene, polyester, polyamide, polycarbonate, polystyrene, acrylonitrile, butadiene-styrene, acrylonitrile-styrene, and polyurethane.
  • the polymer battery of the present invention shuts off the current without breaking the battery case 51, so that the contents do not go out.
  • the operating pressure can be arbitrarily selected without being affected by temperature.
  • the operating pressure can be arbitrarily selected by using a spring that is pushed back by an increase in internal pressure to shut off the electrode.
  • the productivity is good because the internal structure has been simplified.
  • the polymer battery case of the present invention can maintain a high barrier, and does not leak gas even if gas is generated inside.
  • Battery case Three-sided seal type bouch with a size of 6 Ommx 95mm (outside dimensions)
  • Tab Overlapping section Overlapping section is provided on the tab (positive electrode). The tab width was 5 mm and the polymerization length was 5 mm.
  • the laminate of the case has the following structure.
  • Adma NF0060 (trade name of Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.) The tab and the inner surface of the case were heat-sealed in a spot by a heat-sealing point seal.
  • the case was sealed using a vacuum packaging machine.
  • a rubber stopper for air injection was bonded to the case of the obtained polymer battery device, attached to the equipment to be used, and when air was injected during energization, the energization was cut off.
  • the polymer battery device was housed in an outer container made of ABS, and the tab overlapping portion was pressed by a disk having a pressing portion area of 3 mm 2 .
  • the current when gas is generated inside the case, the current can be cut off without breaking the case, so that the contents do not go out.
  • the operating pressure can be arbitrarily selected without being affected by the temperature contents in order to cut off the current.
  • FIG. 49 shows an embodiment of the battery device of the present invention
  • (a) is a perspective view showing the appearance of the battery device including a tab
  • (b) is an enlarged view from the arrow (a) of (a)
  • (c) is an enlarged cross-sectional view taken along the line ⁇ - ⁇ of (b)
  • FIG. 4D is a diagram illustrating a state in which the tab is bent.
  • FIG. 5 0 shows another embodiment of the electrode structure of the present invention
  • (a) a perspective view showing the appearance of the appliance, including the electrodes
  • (c) is a diagram showing X 2 one X 2 parts enlarged cross-sectional view, the state (d) are bent Re tab force ⁇ of (b).
  • FIG. 51 is a diagram illustrating a state in which a battery having the structure of the present invention is housed in a case.
  • FIG. 52 is an explanatory diagram of a bag shape that can be used as a case in the electrode structure of the present invention.
  • FIG. 53 is a cross-sectional view showing an example of the laminate forming the case.
  • FIG. 54 and 54 are explanatory views of a method of providing a retraction at the end of the case.
  • (A) and (b) are plan views showing an intermediate laminate portion of the laminate mouth, and
  • ((d) is a diagram before the battery is inserted. It is a perspective view of a case.
  • the electrode structure according to the present invention is formed of a laminate including a conductive layer (metal foil layer) 2 made of a conductive material, and is generally a flexible case extended from a battery housed in a flexible case 51.
  • the tabs 59, 60 have a shape protruding from the case 51 made of the laminate.
  • a metal foil such as aluminum is used to block water vapor and other gases.
  • each layer of the laminated body 10 is a dry laminating or San German chiramine.
  • a case 51 using such a laminated body is generally used.
  • the shape of the case 51 for accommodating the battery 50a of the present invention is formed into a bag shape by forming the heat seal portion 83 or the backing portion 84 mainly by the heat sealing method using the laminated body 10.
  • any shape can be used as long as the bag is made.
  • the shapes are (a) (d) three-side seal bags, (b) (e) four-side seal bags, (c) (f) ) One bag of pillow.
  • any type of bag can be used.
  • FIG. 5 2 (d) is X 3 in (a) - X 3 line cross-sectional view
  • FIG. 5 2 (e) is X 4 in (b) - X 4-wire cross-sectional view
  • FIG. 5 2 (f) is ( c) is a sectional view taken along line X- 5 of FIG.
  • the method for manufacturing such a recessed case in the electrode structure of the present invention is not particularly limited.
  • it can be manufactured by the following processing method.
  • printing is performed on the material of the outermost layer (generally, a biaxially stretched plastic film), and the barrier layer (metal foil) is laminated by a predetermined method. Both printing and lamination of the barrier layer are processed and wound up with a roll-shaped material.
  • the obtained laminated winding roll is punched into a notch having a predetermined shape and size using a rotary die cutter or the like.
  • (Retreat) 82 is formed and wound on a roll.
  • the cutout portion 82 is set to the flow direction of the mouth, so that the cutout portion forming step is performed. There is no danger of cutting the roll.
  • the notch 82 is provided so as to intersect with the roll flow method. Just do it.
  • the roll provided with the cutout portion 82 is drawn out, and the reinforcing layer 1c and the heat-adhesive resin layer 3 are laminated on the barrier surface on the front surface.
  • the battery case is a three-way sealed type having M as a folded line, and has a single row.
  • the battery case is of a pillow type, and two rows, a row with cutting lines BC3 and BC4 and a row with BC5 and BC6, are taken. is there.
  • the outermost layer and the region without the barrier layer are formed as shown in FIG. 49 (b) or 50 (b).
  • the case it retreats at the ends of the protruding portions of the tabs 59 and 60, and completes the electrode structure of the present invention.
  • a recess can be formed over the entire end of the case when molded as the case 51, or a partial area including the tabs 59, 60 protruding from the end. It may be a retreat.
  • the tabs 59 and 60 and the conductive layer 2 included in the laminated body 10 are in contact with each other so that there is no short circuit.
  • the tabs 59 and 60 of the electrode structure according to the present invention often use a metal foil such as copper or aluminum, and are flexible and easily bent as described above.
  • the case 51 of the polymer battery device 50 is made of a flexible laminate including a conductive material.
  • the case 51 for storing the battery 50a of the present invention is made of a material that blocks external water vapor, corrosive gas, and the like, and that does not damage the battery 50a due to puncture, friction, and the like during transportation or use.
  • a laminated body 10 in which various materials are laminated is used.
  • Each of the layers can be laminated by dry lamination or Saint-German lamination.
  • the total thickness of the above layer constitution is preferably 50 to 400 / zm force. If the total thickness is less than 50 ⁇ m, the water vapor barrier property and the film strength are poor, and there is a risk that moisture may enter the electrolyte. If the total thickness of the above layer configuration exceeds 400 / zm, the heat seal aptitude decreases, the weight as a case increases, and the weight of the appliance goes against. In addition, the effect of a thickness exceeding 400 zm cannot be expected in terms of water vapor and gas barrier properties, etc.o
  • Each layer constituting the laminated material in the above-described example is selected depending on its physical properties.
  • the following configuration example can be used.
  • PETZALZPETZ or Ny
  • EMAA ethylene methacrylic acid copolymer
  • the outermost layer (first base film layer) la is a surface layer of the case, it has insulating properties, has a smooth surface force, has chemical resistance, and has friction resistance. A bow that has strength against one-stretch, piercing, etc., and is required to have a function of protecting the device from various physical and chemical damages or decomposition received from outside the case of the device.
  • Specific material for the outermost layer 1a is formed from various resins, preferably PET. Biaxially stretched films are preferred.
  • the outermost layer 1a preferably has a thickness of 5 to 30 m. If the thickness of the outermost layer is less than 5 m, the strength to withstand bunching IJ from the outside is poor and the risk of pinholes is large.
  • the barrier layer 2 is a material for a blocking function (barrier function) for preventing water vapor and various gases from entering or permeating into the case of the appliance.
  • a specific material for forming the barrier layer 2 it is preferable to use a metal such as an aluminum foil.
  • an aluminum foil is used as the barrier layer 2, its thickness is preferably about 5 to 30 / zm. When the thickness of the aluminum foil is less than 5 ⁇ m, the number of pinholes increases and the barrier property is poor.
  • the productivity of case formation will be impaired. Then, in the case where the metal foil such as the aluminum foil is included as a material of the laminated body 10, the tabs 59, 60 are brought into contact with the end cross-section of the conductive material such as the metal foil and the short-circuit is performed. It may cause troubles such as. If a non-conductive material is used as the barrier layer 2, troubles such as the short circuit described above can be avoided, but a decrease in the magnetic property cannot be avoided.
  • a reinforcing layer (third substrate film layer) lc inside the barrier layer.
  • the strength of the case 51 can be reinforced.
  • a biaxially stretched film such as polyethylene terephthalate or nylon can be suitably used as the reinforcing layer.
  • the thickness of the reinforcing layer 1c is desirably 5 to 30 ⁇ 111. If the thickness of the force-carrying layer 1c is less than 5 / m, the piercing resistance from the battery 50a is inferior, and a pinhole is easily generated, and the thickness of the reinforcing layer 1c exceeds 30m. This affects the sealability during molding.
  • the innermost layer of the laminate 10 of the case is the heat-adhesive resin layer 3.
  • the heat-adhesive resin layer 3 is to bond necessary parts in case molding, but as mentioned above, the method of forming the appliance case is heat bonding (heat sealing method) in terms of workability and sealing. Is desirable.
  • heat sealing a material that can be selected from a resin having a heat-fusing property and a material that can be heat-fused to a tab are used.
  • the heat-bondable resin layer 3 is formed by heat-sealing between the inner surfaces of the laminate, that is, the heat-bondable resin layers 3, and a material that can be heat-fused to the metal foil of the tabs 59 and 60 as described above.
  • ethylene acrylic acid (EAA), ethylene methacrylic acid (EMA), ethylene ethyl acrylate (EEA), ionomer, and the like can be used.
  • the heat-adhesive resin layer 3 may be formed by previously laminating a film formed using the resin on the surface of the reinforcing layer 1c or extruding the film on the surface of the reinforcing layer 1c.
  • the layer may be formed by melt-extruding the resin using a machine.
  • the thickness of the heat-adhesive resin layer 3 is desirably 10 to 100; m. If the thickness of the heat-adhesive resin layer 3 is less than 10 / m, the piercing resistance from the appliance body stored inside the case is poor, and pinholes are easily generated. On the other hand, when the thickness of the heat-adhesive resin layer 3 exceeds 100 m, it takes time for heat fusion (heat sealing) in forming the case, resulting in poor production efficiency.
  • the outermost layer 1a, the barrier layer 2, the reinforcing layer 1c, and the thermoadhesive resin layer 4 are bonded to each other by dry lamination using a polyurethane-based adhesive and an adhesive resin. It can be laminated by a technique such as sandwich lamination in which an adhesive is extruded between layers.
  • An electrode structure according to the present invention was manufactured for a thin battery as an electric appliance.
  • Captive layer biaxially stretched nylon film 20 ⁇ m
  • Thermal adhesive resin layer ethylene methyl acrylate (EMA) 60 ⁇
  • EMA ethylene methyl acrylate
  • the outermost layer / barrier layer and the barrier layer / reinforcement layer were laminated by dry lining using a two-component curable adhesive.
  • Tab width The width of the retraction was 10 mm for each of the positive and negative electrodes.
  • the electrode structure of the present invention there is no danger that the conductive material of the case will come into contact with the tab. It is possible to use an electrode structure that can be applied to the tabs of many instruments.
  • FIG. 55 shows an embodiment of the battery device of the present invention
  • (a) is a perspective view showing the appearance of the battery device
  • (b) is an enlarged view of (a)
  • (c) is an enlarged view of (b).
  • ⁇ -X is a partially enlarged sectional view.
  • FIG. 56 is a diagram illustrating a state where the battery of the present invention is housed in a case.
  • FIG. 57 is a perspective view showing a portion where an insulating film layer is applied to a tab in the present invention. It is.
  • the battery device 50 is composed of a laminated film 10 (see FIG. 53) including a conductive layer 2 made of a conductive material.
  • the flexible tabs 59, 60 extend from 0a and have a shape protruding from the heat seal portion 94 of the case 51 made of a force laminated body, and the tabs 59, 60 and the product It has a structure in which the conductive layer 2 included in the layer body 10 is brought into force contact with the conductive layer 2 to prevent a short circuit.
  • the tabs 59, 60 of the electrode structure according to the present invention often use metal foil such as copper, and are flexible and easily bent.
  • the case 51 of the battery device 50 is made of a flexible laminate including a conductive material, and when the tabs 59 and 60 are extended outside the case 51, the conventional battery device 50 At 50, the force is very close to the cross section of the case 51 and the tabs 59, 60. If the tabs 59 and 60 are bent, there is a possibility that the tabs 59 and 60 may come into contact with each other in the exposed cross section of the conductive material of the laminate 10. Such contact not only causes the battery device 50 to not function properly, but also may cause a failure. Further, when the battery device 50 is a battery or the like, the battery is discharged, and the charged amount may be reduced or may be completely discharged and the function of the battery may be lost.
  • the present inventors have conducted intensive studies on the above problem, and as a result, as shown in FIG. 55, in the electrode structure of the battery device 50, the insulating film portion was left with the contact regions 93 remaining on the tabs 59, 60.
  • the present invention has been achieved. More specifically, it has been found that the problem can be solved by providing an insulating film portion 92 in a pattern on the surfaces of the tabs 59 and 60 as shown in FIG.
  • a hot-melt resin or an epoxy resin, a polyimide resin, or a reactive acrylic resin mainly composed of an acid-modified polyolefin shelf is used as a material for forming the insulating film portion 92.
  • Rubber-based resins are preferably used as a material for forming the insulating film portion 92.
  • the tabs are generated because the tab of the conductive material in the laminate constituting the case is located very close to the tab, and the tab is flexible and easily bent.
  • the occurrence of the short circuit can be prevented by providing an insulating film in a pattern coat on a predetermined area including a boundary where the tab is exposed from the case end face.
  • a formed film having an insulation resistance value of 10 13 ⁇ or more is desirable.
  • coating agents were examined as materials for forming a film meeting these conditions. Specifically, hot-melt coating agents containing acid-modified polyolefin as a main component, or epoxy-based resins and polyimide-based coating agents were used. A coating agent comprising a resin, a reactive acrylic resin, a rubber resin, or the like can be suitably used.
  • ethylene acrylic acid ⁇ ⁇
  • ethylene methacrylic acid ⁇ ⁇ ⁇
  • ethylene ethyl acrylate ⁇ ⁇ ⁇
  • ionomer or the like
  • a method of applying an insulating film material composed of an acid-modified polyolefin-based hot-melt coating agent to a tub includes using a nozzle, a roller, a slot, a spray, a melt-prone, a wheel, a screen method, or the like.
  • the insulating film on the tab used in the electrode structure of the present invention may be formed after being joined to the battery 50a, or may be applied before cutting or punching into a tab shape.
  • the formation of the insulating film is performed, for example, by using a hot melt applicator on the tabs 59 and 60 in the state of the battery 50a before being housed in the case, and in a predetermined position of the tabs 59 and 60.
  • the hot melt type acid-modified polyolefin resin can be applied.
  • the tub 59, 60 before cutting or punching is applied to a predetermined position by a gravure coating method or a roll coating method. It may be applied and cut or punched out to a predetermined size in a later step and then joined to the main part C of the device.
  • the insulating film portion 92 is provided in a region extending from inside to outside of the end of the case 51 with a portion where the tabs 59 and 60 are exposed to the outside from the end of the case 51 as a boundary. If M shown in FIG. 57 is the above-mentioned boundary, it is applied to a width extending around M.
  • the coating width should be at least the thickness of the laminated film 10 of the case 51, and it is sufficient that the tabs 59, 60 are not short-circuited even if bent.
  • the insulating film portions 92 are provided on both surfaces of the tabs 59 and 60. Further, if necessary, it can be provided on the side surface between the front and back as shown in FIG. 57 (b).
  • the battery 50a is inserted into the case 51, and the tabs 59, 60 protrude out of the case 1 from the insulating film portion 92 formed on the tab surface, FIG. 57 (a) or
  • the case 51 is sealed at the point M in (b).
  • a sealing method a heat sealing method is preferable.
  • the sealant layer 3 on the innermost surface of the laminated body 10 constituting the case 51 is formed of the tabs 59, 60 without forming the insulating film portion 92 and the insulating film. It is preferable to be able to adhere to a displaced portion of the surface.
  • an epoxy-based resin, a polyimide-based resin, A coating agent composed of a reactive acrylic resin or a rubber resin may be used.
  • the gravure, gravure offset, letterpress, offset, and silk may be used in a long state before cutting the tab material. This can be achieved by a pattern coating using a printing technique such as a screen.
  • the acid-modified polio This is the same as in the case of the refining hot melt type coating agent.
  • An acid-modified polyolefin primacol (trade name of Dow Chemical Japan Co., Ltd.) was applied on the front and back surfaces of the tab to a thickness of 30 zm using a hot melt applicator.
  • Coating pattern Coated on the front and back of the tab to a total width of 16 mm, 8 mm in the exposed part and 8 mm in the case, with the above-mentioned exposure start part of the tab exposed from the end face of the case as a boundary.
  • Coating method of insulating coating layer After joining a tab to the main part of the device, coating was performed using a hot melt applicator.
  • the tap at the portion exposed from the case end of the device was forcibly bent to make contact with the exposed conductive material layer at the case end.
  • the phenomenon was not reproduced, and it was found that the insulating film portion according to the present example was functioning reliably.
  • FIG. 58 shows an embodiment of the battery device of the present invention
  • (a) is a perspective view showing the external appearance of the battery device
  • (b) is an enlarged view from (a)
  • (c) is (b) E) of - a chi chi part enlarged sectional view
  • FIG. 5. 9 is a diagram that describes the state of accommodating the battery device in a case of the present invention.
  • FIG. 60 is a diagram showing a bonding position of the insulating film sheet to the tab in the present invention.
  • a battery device 50 according to the present invention has a laminated film 10 including a conductive layer 12 made of a conductive material (see FIG. 53).
  • the flexible tabs 59, 60 extended from the battery 50a generally accommodated in the flexible case 51 are electrodes having a shape protruding from the case 51 formed of a laminate.
  • a heat-adhesive insulating film sheet (insulating coating) 92 is adhered to the tab 59, 60 from the holding portion inside the case to a portion exposed to the outside of the tab 59, 60, leaving a contact area 93.
  • the case 51 is obtained by heat-sealing the laminated film 10 to form the heat-sealed portion 94 and the backing portion 95.
  • the tabs 59, 60 of the electrode structure according to the present invention often use metal foil such as copper, and are flexible and easily bent.
  • the case 51 is composed of a flexible laminate 10 including a conductive layer 2 made of a material such as a metal foil, and the above-mentioned pumps 59 and 60 are formed of a case.
  • the conductive layer 2 of the laminate 10 and the tabs 59, 60 constituting the case 51 have a very close positional relationship. If the tabs 59, 60 are bent, the tabs 59, 60 may be in contact with the exposed portions of the laminate 10 where the conductive layer 2 is exposed. Such contact may not only cause the battery device 50 to not function properly but also cause a failure. Also, if the equipment is a battery or the like, the battery will be discharged and the charged amount may decrease or the battery may lose its function if it is completely discharged.
  • the present inventors have conducted intensive studies on the above problem, and as a result, as shown in FIG. 58, in the electrode structure of the electric appliance, the tabs 59, 60 are exposed to the outside of the case 51 in the case end. It has been found that the contact as described above can be prevented by coating and bonding the insulating film sheet 92 around the portion, and the present invention has been achieved.
  • the tab used in the electrode structure according to the present invention 59, 60 is a foil made of copper, aluminum, tin, gold, silver, or the like, or a foil of an alloy of the above metals, and is flexible.
  • the present inventors adhered the insulating film sheet 92 to a certain area of the tab 59, 60 including a boundary portion exposed from the end face of the case 51 to the outside of the case by the tab 59, 60 force.
  • the constant area of the tabs 59, 60 refers to a portion of the tab that may bend by force and contact the exposed cross section of the conductive layer 2 on the end face of the case, and From ⁇ , the range is about 5 mm to 20 mm inside and outside the case.
  • the area may be appropriately set in consideration of the thickness of the laminate 10 constituting the case 1 and the flexibility of the tabs 59, 60. As shown in Fig.
  • the area where the insulating film sheet is not provided is defined as the contact area 93 with the electrode of another device. I do.
  • the shape of the contact area 93 is not the strip shape as described above, and the insulating film sheet 92 is sized to cover the entire area of the tabs 59, 60.
  • a round hole may be provided in advance by punching or the like at a portion to be the tip of 59, 60, and the round hole may be used as a contact area.
  • the adhesive insulating film sheet 92 according to the electrode structure of the present invention can be heat-sealed with the material of the tabs 59 and 60 and the resin of the innermost layer 3 of the case 51.
  • the adhesive insulating film sheet 92 is attached to the tabs 59, 60.
  • the resin of the innermost layer 4 of the case 51 can be heat-sealable, and the battery 50a can have a more excellent sealing property.
  • a material made of an acid-modified polyolefin resin can be suitably used as the insulating film sheet 92 that satisfies the above conditions.
  • Acid-modified polyolefin resin is ethylene acrylic acid
  • the sheet 92 As a method of bonding the insulating film sheet 92 to the tabs 59, 60, in the case of the tabs 59, 60 connected to the battery 50a, the sheet 92, which has been formed in advance, has a predetermined area. The sheet is cut and bonded to the tabs 59, 60 on both front and back surfaces by hot pressure as shown in FIG. 60 (a). At this time, the bonding position is set so that the tabs 59 and 60 include the boundary portion M exposed from the case end as the electrode structure.
  • the battery 50a is housed in the case 51, and the open side including the tabs 59 and 60 is heat-sealed so that the tabs 59 and 60 are sealed tightly. You.
  • FIG. 60 (b) or FIG. 60 (c) bonding of the insulating film sheet 92 to the tabs 59, 60 covers the side surfaces of the tabs 59, 60, Also tab 5
  • the tab side may be covered as a sheet with a width of 9, 60 or more.
  • the insulating film sheet 92 is continuously adhered in a tape shape and cut into a predetermined size. It is also possible to connect the battery as a tab as in (a). By temporarily attaching the battery 50a to the case 51 after inserting the battery 50a into the case 51, the battery 50a can be sealed in the case 51 by heating and pressing the opening.
  • the material of the insulating film sheet 92 is changed to a heat transfer to a polyolefin having excellent adhesion to the tabs 59 and 60 made of metal foil or the like, and to water and moisture proof such as polyethylene.
  • Acid-modified polyolefin was used because of its good properties.
  • the innermost layer 3 of the case 51 is conventionally made of an acid-modified polyolefin resin layer only for the purpose of thermal adhesion to a metal foil or the like, but in the present invention, only the insulating film sheet 92 is made of an acid-modified polyolefin resin.
  • the bonding with the tabs 59 and 60 and the adhesion between the insulating film sheet 92 and the innermost layer 3 of the case are ensured, and the end face made of the acid-modified polyolefin has the tab 59, 60. Only the part 60 is bonded to the part exposed from the case end face. Therefore, most of the end face became a sealant layer made of polyolefin resin, and the waterproofing and moistureproofing properties were remarkably improved, which contributed to the long-lasting performance of electric appliances.
  • Adhesive insulating film sheet material EMAA30 ⁇
  • the tab on the part exposed from the case end of the appliance obtained under the above conditions was forcibly bent to make contact with the exposed conductive material layer at the case end, but the short phenomenon was reproduced. Without this, it was found that the insulating film sheet according to the present example was functioning reliably.
  • the one prepared under the same conditions as in the example had a short phenomenon caused by bending.
  • the polyolefin resin By using an acid-modified polyolefin resin as the material of the insulating film sheet, the polyolefin resin can be used for the innermost layer of the case. As a result, the moisture-proof and waterproof properties of the case of the electric appliance are improved. There is no infiltration of water into the inside, and it has become possible to prevent a decrease in the performance of electric appliances.
  • the structure has no possibility of short-circuit.
  • FIG. 61 shows an embodiment of the battery device of the present invention
  • (a) is a perspective view showing an overview of the battery device
  • (b) is a battery device having a tab and a case for housing the same
  • (c) is It is a development view of the case.
  • FIG. 62 (a) is a cross-sectional view taken along the line ⁇ -X 1 of FIG. 61 (a).
  • 61 is a sectional view taken along the line X 2 —X 2 in FIG. 61 (a).
  • FIG. 63 is an enlarged view of a Y part in FIG.
  • FIG. 64 is a diagram showing various types of cases according to the present invention.
  • FIG. 64 (d) is X 2 -X 2 line cross-sectional view of (a)
  • FIG. 64 (e) is chi eta -X 3 line cross-sectional view of (b)
  • FIG. 64 (f) is the (c)
  • FIG. 4 is a sectional view taken
  • the battery device according to the present invention has an electrode structure in which the battery 50a is housed in a case 51 having a notch 96 at a predetermined position and is tightly sealed.
  • the tabs 59 and 60 form the exposed contact areas, and the force is described in detail with reference to the drawings and the like.
  • the present invention can be appropriately modified within the scope of the invention.
  • the case 51 used in the electrode structure according to the present invention often uses a laminate 10 in which various materials are bonded together by a method such as laminating, and in particular, protects the appliance body D from pressing, piercing, friction, and the like.
  • the laminate 10 may include a conductive material for the purpose of protecting the equipment from chemical changes due to water vapor or other corrosive gas.
  • a specific shape as shown in Fig. 52, a three-side sealed bag (a) (d), a four-side sealed bag (b) (e), or a pillow bag
  • the battery 50a is inserted and stored through the opening of the case 51 having the size including the tabs 59 and 60, and the opening is heat-sealed and sealed. It is a feature that a cutout 96 having a predetermined size is provided in a portion of the case 51 a, which overlaps the tabs 59 and 60 of the stored instrument. The position where the notch 96 is provided is determined by the tabs 59, 6 when the case 51 is finally sealed. It is a part to be a contact area of 0. There are two notches 62, one for the tabs 59, 60 and two for the positive electrode and the negative electrode, or four notches 62 as shown in Fig. 61 (b) and (c).
  • the battery 50a is housed, and the opening including the tabs 59, 60 is tightly sealed to complete the battery device 50.
  • the battery 50a and the case 51 are in close contact with each other, and the usability as the battery device 50 is improved.
  • the material of the sealant layer 3 of the laminate 10 constituting the case 51 an acid-modified polyolefin, the adhesive is also adhered to the surfaces of the tabs 59 and 60. As a result, there is no entry of water vapor or other gas into the case 51 from the end face of the case in the contact area, and the battery 50 a is maintained in a good condition for a long period of time.
  • the cutout portion 96 at a predetermined position of the case 51 it is preferable to perform the cutting in a flat state before the laminated body 10 of the case 51 is formed into a case. Accordingly, a notch can be formed by punching a predetermined position and a predetermined number.
  • the case 51 of the battery device 50 according to the present invention is formed by using a bag making machine, and in a separate process, the battery 50a is housed and sealed or sealed in a predetermined manner.
  • the stack 10 constituting the case 51 is supplied as a roll in both of the forces performed by any one of the automatic packaging methods of containing and sealing up.
  • the position where the cutout portion 96 is provided is determined by printing a registration mark (eye mark) when printing the case 51, identifying the eye mark with a photoelectric tube, and punching out at a correct position.
  • the position is adjusted by a tension control or the like for winding the laminate 10.
  • the heat sealing (heat sealing) force between the inner surfaces of the case 51 is ensured. And also on the surfaces of the tabs 59, 60 Because of the adhesion, the tabs 59 and 60 at the electrode portion can be fixed strongly, and the tabs 59 and 60 do not bend as in the conventional case. There was no danger of contact.
  • the exposed portions of the tabs 59 and 60 are formed to be the contact area 5 with the counter electrode, but the other portions are the laminated body 10 of the case 51. And heat-sealed, it is more rigid than metal foil alone. As a result, the tabs 59 and 60 did not bend by force, and there was no danger that the tabs 59 and 60 would contact the cross section of the conductive layer 2 of the laminate 10 which was the subject of the present invention.
  • a thin-film battery device having a tab of a 300-zm-thick copper foil was housed in a case and closely sealed to form an electrode structure of the present invention.
  • the conditions at that time were as follows.
  • Thin-film battery main battery size 50 mm x 100 mm x thickness 2 mm
  • Tabs are 10 mm wide, 20 mm long, 20 // m thick and extend two poles from the side of the main part.
  • the format was a pillow bag with a width of 75 mm, an inner length of 130 mm, and a seal width of 7 mm for each of the top, bottom, and back.
  • the thin-film battery is stored in the case, and the opening including the tab is pressed with a hot plate heated to 210 ° C for 2 seconds to seal and seal, and overlap with the tab surface excluding the contact area.
  • the inside of the case was heat-sealed.
  • the electrode portion of the obtained thin film battery was forcibly bent, but the aluminum cross section exposed at the end of the case could not be brought into contact with the tab. In other words, the electrode structure had a short-circuited L due to contact.
  • the electrode structure of the present invention there is no danger of force contact between the conductive material of the case and the tab.
  • the tabs were covered and adhered by the laminate constituting the case except for the contact area, so the rigidity was improved and the electrodes became stable during use.
  • FIG. 65 to 69 a sixteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 65 to 69.
  • FIG. in the sixteenth embodiment the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
  • 6 5 shows an embodiment of a battery device according to the present invention
  • (a) is a perspective view showing an appearance of a battery device
  • 6 6 is to explain the state of accommodating the appliance to the case
  • (a) is a perspective view of the open state case and instrument body
  • FIG. 67 shows an embodiment of the case end covering according to the present invention.
  • FIG. 68 shows various types of cases in the present invention.
  • a generally flexible case 5 made of a laminated film 10 (FIG. 53) including a conductive layer 2 made of a conductive material is used.
  • the battery 50a is housed in the battery 50a, and the flexible tabs 59, 60 extended from the battery 50a protrude from the case 51 made of a laminate.
  • the tabs 59, 60 come into contact with the conductive layer 2 included in the laminated body 10. There is no short circuit.
  • Tabs 59 and 60 of the electrode structure according to the present invention often use metal foil such as copper, It is flexible and easy to bend.
  • a heat-sealed portion 94 and a backing portion 95 are formed by heat-sealing a flexible laminated film 10 including a conductive layer 2 made of a material such as metal foil.
  • the conductive layer 2 of the laminate 10 and the tabs 59 and 60 constituting the case 51 are formed by the conventional device. Are extremely close to each other. If the tabs 59, 60 are bent, the conductive layer 2 of the laminate 10 may be in contact with the tabs 59, 60 at the exposed cross section. Such contact may not only cause the battery device 50 to not function properly but also cause a failure. Further, the battery device 50 may be discharged, the amount of stored power may be reduced, or the battery device 50 may be completely discharged and the function of the battery may be lost.
  • any shape can be used as long as it is formed or formed into a bag shape mainly by the heat sealing method using the laminate 10.
  • the position of the covering is the end of the case 51 where the battery 50a is finally housed in the case 51 and the tabs 59 and 60 project from the case 51.
  • the width of the covering 102 may be a width approximating the width of the tabs 59, 60 as shown in FIG. 67, or two tabs 59, 60 as shown in FIG. It may be covered in a wide shape that straddles.
  • At least the surface material of the covering material 102 is a material having an insulating property
  • the back material is a material that can be adhered to the front and back surfaces of the case and does not peel or break for a long time.
  • the case 51 may be bonded to the front and back sides by applying an adhesive or by heat sealing such as heat sealing, but the outermost layer la of the case is as described above.
  • a material that does not require heat sealing properties is often used, such as a biaxially stretched film made of polyethylene terephthalate or the like. It is necessary to take countermeasures such as providing a wearable layer.
  • the coating material 102 of the present invention it is preferable to use a tape (hereinafter, referred to as an adhesive tape) obtained by applying an adhesive to a substrate having an insulating property.
  • a pressure-sensitive adhesive tape composed of a coating material 102-strength laminate
  • its base layer 102 a has insulating properties and a material strength with good bending resistance ⁇ desired
  • films include stretched polyethylene terephthalate films, nylon, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, and Teflon. These films are also preferably uniaxially or biaxially stretched (FIG. 69).
  • a type having good adhesion to the front and back materials of the case may be premised, from among rubber type, synthetic rubber type and silicone rubber.
  • the opposite side of the adhesive surface may be treated with water such as silicon.
  • the case 51 is formed into a bag shape (bag making), and the covering material is covered with the opening part 98 opened.
  • it may be formed by coating a predetermined end portion of the laminated film 10 of the case 51 in a flat state before the case 51 is formed.
  • the covering material 102 is at least composed of tabs 5 9, 6 protruding from the end of the case 5 1. It is necessary to be wider than the width of 0, and as described above, it is more preferable to use a wide width covering including two tabs 59 and 60 because the chance of the contact is reduced.
  • the length inside the seal portion and the length n 2 of the surface of the coating material 102 shown in FIG. 66 (b) may be such that the coating material 102 does not peel off. It does not have to be completely bonded. Alternatively, it is essential that the length be shorter than the heat seal portion 94.
  • FIG. 70 and FIG. 71 one adhesive sheet 112 is folded in two at the folding curve 117, and the tabs 59 and 60 are sandwiched and covered.
  • the adhesive sheet 112 is of a two-fold type having a folding line 117 as a center line, as shown in FIG. 71 (a), and a cutout 113 is formed at a position which finally becomes a contact area of the electrode. Keep it.
  • FIG. 70 (b) the tabs 59 and 60 are sandwiched by the adhesive sheet 112, and the portions where the tabs 59 and 60 do not exist are securely bonded to each other.
  • the battery 50a is stored in the case 51, and the open side is tightly sealed to form a seal portion 94.
  • a battery 50 as shown in FIG. 70 (a) is obtained.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet 112 includes a base material layer 112a and a pressure-sensitive adhesive layer 112b as shown in FIG. 71 (b).
  • the base material layer 112a has an insulating property and a good adhesive processing property. Specifically, polyethylene terephthalate, nylon, shiridani vinyl, shiridani vinylidene, polyethylene And a stretched or unstretched film formed from a resin such as polypropylene, PTFE or the like.
  • the adhesive sheet is sandwiched and the open side of the case 51 is heat-sealed, but the base layer 1 12 a of the adhesive sheet 112 is laminated with the case. It is desirable that the sealant layer 3 of the body 10 be thermally fused.
  • biaxially stretched polyethylene terephthalate or the like is used as the base material layer 112 of the pressure-sensitive adhesive sheet 112, it is difficult to thermally bond with the sealant layer 3 of the laminate 10 of the case 51. As shown in Fig.
  • an easy-adhesion layer 112c for facilitating heat sealing with the sealant layer 3 may be further laminated on the surface of the base material layer 112a of the adhesive sheet 112.
  • the resin constituting the easy-adhesion layer 112 c can be made of the same resin as the sealant layer 3 of the case 51.
  • the adhesive 112 in the pressure-sensitive adhesive sheet 112 used in the present invention is one that adheres firmly to the surfaces of the tabs 59 and 60, does not peel off for a long time, and has excellent heat resistance. Power used. Specifically, SBR, glycerol ester of hydrogenated rosin, petroleum hydrocarbons and the like can be used.
  • the case 51 is manufactured by thermally bonding the peripheral portions 115 of the pair of laminated sheets 10 and the barrier properties of the end surfaces of the peripheral portions 115 are improved. It was made. If the contents do not like oxygen and water vapor, in order to protect such contents, a laminate of materials having high barrier properties is used as the packaging material.
  • an adhesive layer for sealing does not generally have a barrier property. There was a problem that it had an adverse effect on things.
  • the peripheral portions 115 of the pair of laminated sheets 10 and 10 may be pressed from the outside to form the peripheral portions 115 into a corrugated cross section. Conceivable.
  • this method also has a problem that, similarly to the above, the sealing strength is reduced, a desired sealing strength required for the bag cannot be obtained, and further, the bag itself is neglected. Therefore, as a means to maintain the desired sealing strength required for the bag and to improve the barrier integrity from the end face, as a result of various studies, the barrier layers constituting the front and back surfaces of the bag are close to each other. It has been found that the above problem can be solved by contacting ⁇ .
  • the peripheral portions 1 15 of the pair of laminated sheets 10, 10 are pressed from the upper and lower two directions to form a concave portion 16, and while removing the seal layer 3, Of the bag It is possible to adopt a configuration in which the front and rear surfaces and the rear layer 2 are close to or in contact with each other.
  • the peripheral portion 115 of the pair of laminated sheets 10 is pressed from either the upper side or the lower side to form the concave portion 116, and the sealing layer is formed.
  • a configuration may be adopted in which the barrier layer 2 constituting the front and back surfaces of the bag is approached or brought into contact with each other while eliminating 3.
  • FIG. 72 (c) shows that the end portions of the peripheral portion 115 of the pair of laminated sheets 10 and 10 are pressurized from upper and lower two directions to remove the sealing layer and remove the bag.
  • the configuration in which the barrier layers 2 constituting the front surface and the rear surface are close to or in contact with each other is shown.
  • the edge of the peripheral portion 115 of the pair of laminated sheets 10 and 10 is pressed from either one of the upper and lower directions, A configuration may be adopted in which the barrier layers 2 constituting the front and back surfaces of the bag are approached or brought into contact with each other while excluding the sealing layer.
  • the above processing method is considered to be a method of bringing the barrier layers 2 constituting the front and back surfaces of the bag into contact with each other while excluding the seal layer using a hot plate or ultrasonic waves.
  • the bag may be formed after performing the above-described processing on the top sheet or the back sheet forming the bag, or the above-described processing may be performed after forming the bag.
  • the above processing may be performed simultaneously with the formation of the bag.
  • the layer configuration of the bag only needs to include at least two layers of the seal layer 3 and the barrier layer 2.
  • another layer such as a strength layer is formed as a multilayer, They may be stacked.
  • the material constituting the barrier layer 2 may be a metal foil such as an aluminum foil, a resin film or sheet on which a metal such as aluminum is vapor-deposited, an ethylene-vinyl acetate copolymer gemide, MX Polyamide-based tree such as D nylon 6 Fat, polyacrylonitrile resins, Porishioi ⁇ Bi two isopropylidene resins barrier resin film or sheet to have a of, further, a silicon oxide (S i 0 2), aluminum oxide Niumu (A 1 2 0 3 ) And a resin film or sheet provided with a deposited film of an inorganic oxide such as magnesium oxide (MgO).
  • a metal foil such as an aluminum foil, a resin film or sheet on which a metal such as aluminum is vapor-deposited, an ethylene-vinyl acetate copolymer gemide, MX Polyamide-based tree such as D nylon 6 Fat, polyacrylonitrile resins, Porishioi ⁇ Bi two isopropylidene resins
  • CVD method chemical vapor deposition method
  • PVD method physical vapor phase method
  • PVD method growth method
  • the deposited film of the inorganic oxide may be a single layer of a deposited film of an inorganic oxide such as silicon oxide or aluminum oxide, or a multilayer of two or more layers.
  • a chemical vapor deposition method and a physical vapor deposition method may be used in combination, and a multilayer film composed of both may be used, and the order of forming the deposited films may be any order. .
  • a vapor deposition film of silicon oxide may be formed, and then a vapor deposition film of aluminum oxide may be formed, or vice versa.
  • a resin composition containing the above-mentioned barrier property resin is coated on the above-mentioned vapor deposition film of the inorganic oxide, and the vapor deposition film of the inorganic oxide film and the barrier coating film of the barrier resin are coated. It may be a composite membrane.
  • the components of the battery A certain electrolytic solution permeates the resin layer of the case over time to reach the bonding interface where the adhesive is present, dissolves the adhesive, and finally the laminate is delaminated on the bonding surface. It is a phenomenon due to.
  • the inventor of the present invention has proposed that in the production of a laminate for a battery case sheet, plasma treatment of the metal foil surface and the laminating surface of the inner layer to be laminated prevents delamination due to the electrolytic solution, and provides a dry method as an adhesion method to the metal surface. It has been found that a sheet for a battery case having stable electrolytic solution resistance can be obtained even by using the lamination method or the thermal lamination method.
  • the surface to be subjected to the plasma treatment is at least a film surface to be laminated with a metal foil surface.
  • the configuration of the laminated sheet 10 is as shown in FIG.
  • Third base film layer (ON) IcZ heat seal layer 3 Extruded coating of acid-modified polyolefin In the case of), the plasma processing surface 126 is provided on the third substrate I c, that is, the laminate surface of ⁇ N.
  • a plasma treatment surface 126 is provided on the laminate surface on the aluminum foil 2 side of the aluminum foil.
  • the laminate sheet 10 has an outer layer 122, an inner layer 123, and a heat bonding resin layer 3.
  • a film to be treated is set in a chamber, preferably the vacuum chamber is evacuated, and a rare gas is passed through a solution containing a functional group as a raw material gas.
  • Gas containing group or gas containing functional group Is introduced into the chamber and a surface to be processed of the film is processed by a plasma generator.
  • Ar He, Kr, Xe, Rn and the like can be used as the rare gas, but among them, Ar is preferable.
  • a gas or a solution mixed with the rare gas acid, ketone, alcohol, hydrogen fluoride, fluorocarbon, fluorinated gayene, nitrogen fluoride, hydrocarbon, carbon oxide, oxygen sulfide, thiol, ammonia, halogenated Carriers such as carbon, halogenated hydrocarbons, aromatic compounds, amines, diisocyanates, acrylate monomers, steam, nitrogen, hydrogen, halogens and the like, or a combination thereof can be used.
  • a method of continuously performing an atmospheric pressure single discharge plasma processing on a film may be used.
  • a film to be treated is interposed between the first electrode and the second electrode, and a high-frequency voltage is applied between the electrodes to form a glow discharge region between the electrodes.
  • the film is moved in the glow discharge region to continuously perform a plasma treatment.
  • a battery case sheet 10 obtained by providing a plasma-treated surface 126 on the laminated surface of the inner layer 122 and dry-laminating the metal foil 2 and the laminated surface of the plasma-treated inner layer 122.
  • the battery formed by the method no delamination occurred on the bonding surface due to the permeation of the electrolyte even in a long-term storage test under severe conditions.
  • the laminating surface of the inner layer 123 and the metal foil 2 surface is subjected to plasma treatment, but the other laminating surfaces are not necessarily performed. No need for plasma treatment L
  • the first base it is not necessary to perform plasma treatment on the laminating surface of the material film layer 1a.
  • the electrolytic solution of the battery penetrates the heat seal layer 3, the third base film layer 1c, etc., reaches the metal foil 2 surface, and dissolves or erodes the adhesive surface, thereby causing delamination. This is because it does not pass through the outside of the metal foil 2.
  • delamination occurs on the laminating surfaces. I confirmed that there was nothing to do. This is presumably because the electrolytic solution passes through the bonding surface but does not stay and dissolve or erode, and exhibits a behavior of inducing delamination on the metal foil surface as described above.
  • the battery 50a uses a lithium ion type polymer and a carbon material as a polymer electrolyte as a battery constituent material, and connects tabs 59 and 60 at the ends of the current collectors 57 and 58, and connects the tabs 59 and 60 to each other.
  • the tip protruded outside case 51.
  • the tabs 59 and 60 were made of copper (positive electrode) and aluminum (negative electrode).
  • the following laminate was prepared and its performance as a battery was tested.
  • the structure is indicated by an abbreviation, and the number in the abbreviation is the thickness of each layer (simple ⁇ ⁇ ).
  • ADF Thermal adhesive sheet VE 300 (Toseguchi Co., Ltd. product name)
  • Example 2 The same conditions as in Example 1 were used except that the AL foil and ON were heat-laminated with a heat-bonding sheet, and the plasma treatment was applied to the laminating surface of the bonding film with the metal foil.
  • Example 1 100%, no performance degradation
  • the inner surface (laminated surface) of the outermost first base material layer is printed in advance by a so-called back printing method, and the next layer is laminated on this surface to form a battery case sheet.
  • a printed image can be formed that is not damaged by surface friction.
  • the sealing portion of the battery case can be used. In this case, the peeling force did not occur, so that the electrolyte did not leak.
  • FIG. Third base film layer 1 Conventionally, nylon films have been used strongly.
  • a nylon film is used to prevent piercing of parts of the battery constituent material, and has excellent adhesiveness with an acid-modified polyolefin resin forming a heat seal layer, and generally a battery case.
  • the substrate film 1c was used as a base material in the inner layer because the presence of nylon in 1c prevented the danger of contact (the nylon film did not become thin).
  • the laminated sheet 10 is composed of the outer layer 122 and the inner layer 122. And a heat bonding resin layer 3.
  • the third base film layer 1c a film made of J3 aliphatic nylon such as 6, or 66 nylon has been used.
  • the film made of the aliphatic nylon has a hygroscopic property.
  • a film having a lower hygroscopic property for example, a stretched film made of polyester resin J3 is considered.
  • a plywood having a stable adhesive strength in bonding with the heat seal layer has been used.
  • the present invention has been found to satisfy the requirements for the third base film layer 1c and to be able to suitably use aromatic nylon as a material having low hygroscopicity.
  • aromatic nylon a layer consisting only of aromatic nylon is hard and may cause stress cracks, etc., and as a countermeasure, it becomes stable by blending aromatic nylon resin with linear aliphatic nylon resin.
  • a polymer electrolyte solution is used, and a lithium ion type polymer and a carbon material are used.
  • tabs 59 and 60 are connected, and the tabs 5 and 5 are connected.
  • the tips of 9, 60 were projected out of the case 51.
  • Tabs 5-9, The material of 60 was copper (positive electrode) and aluminum (negative electrode).
  • ADF Bonding by heat lamination using film made of acid-modified polyolefin resin
  • the resin used was Novamid X21 (Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. product name)
  • a laminate was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the third base film layer was changed to 0 NB.

Description

明 細 書 電池ケース用シートおよび電池装置 技 術 分 野
本発明は、 電池装置および電池の構成要素を収納する電池ケース用シートに関 する。
従来 の 技術
従来、 電池の構成要素を収納する電池ケースには、 大抵の場合、 金属製のケ一 スが用いられていた。 し力、し、 ノート型パソコン、 携帯電話など各種の電子機器 の発達、普及に伴い、 その軽量化、 薄型化が進められると共に、 これらに使用さ れる電池についても、 その重量をできるだけ軽く し、 また、 使用機器における電 池用スペースを少なくできるよう軽量化、 薄型化が求められている。
このような要求に応えるために、 例えば、 電池の電極や 質などに、 高分子 材料を導入し、 シート状に軽量、 薄型ィ匕した種々のシート状電池が研究開発され ている。 ところが、 これらのシート状電池に用いる電池ケースに関しては、 その 軽さおよび薄さと共に、 強度、 水蒸気その他のガスバリヤ一性、 耐久性、 密封性、 電極端子との接着性など、 総合的に満足できるものは完成されていないのが実情 である。
発明 の 開示
本発明は、 このような点を考慮してなされたものであり、 軽くて薄く、 且つ、 強度、 耐久性のほか、 水蒸気その他のガスバリヤ一性、 密封性、 電極端子との接 着性など、 性能および加工性に優れ、 軽量、 薄型化された電池ケ一ス用シートお よび電池装置を提供することを目的とする。
本発明は、 内部に電池を収納する積層体シー卜からなる電池ケース用シートに おいて、 積層体シートは第 1の基材フィルム層と、 第 1の基材フィルム層の内側 に配置された熱接着性樹脂層と、 を備えたことを特徵とする電池ケース用シート、 電池と、 電池を収納する電池ケースと、 電池に接続され、 電池ケース外方へ突 出するタブと、 を備えたことを特徴とする電池装置、 および
電池と、 電池に接続されたタブと、 電池とタブとを収納する電池ケースとを備 え、 電池ケースの周縁部はシールされ、 このシールされた周縁部のうちタブに対 応する部分に切欠部が設けられていることを特徴とする電池装置である。 図面の簡単な説明
図 1〜図 5は本発明の第 1の実施形態を示す図である。
図 6〜図 9は本発明の第 2の実施形態を示す図である。
図 1 0〜図 1 2は本発明の第 3の実施形態を示す図である。
図 1 3〜図 1 6は本発明の第 4の実施形態を示す図である。
図 1 7〜図 2 0は本発明の第 5の実施形態を示す図である。
図 2 1〜図 2 3は本発明の第 6の実施形態を示す図である。
図 2 4〜図 2 8は本発明の第 7の実施形態を示す図である。
図 2 9〜図 3 3は本発明の第 8の実施形態を示す図である。
図 3 4〜図 3 6は本発明の第 9の実施形態を示す図である。
図 3 7〜図 4 4は本発明の第 1 0の実施形態を示す図である。
図 4 5〜図 4 8は本発明の第 1 1の実施形態を示す図である。
図 4 9〜図 5 4は本発明の第 1 2の実施形態を示す図である。
図 5 5〜図 5 7は本発明の第 1 3の実施形態を示す図である。
図 5 8〜図 6 0は本発明の第 1 4の実施形態を示す図である。
図 6 1〜図 6 4は本発明の第 1 5の実施形態を示す図である。
図 6 5〜図 6 9は本発明の第 1 6の実施形態を示す図である。 図 7 0〜図 7 1は本発明の第 1 7の実施形態を示す図である。
図 7 2〜図 7 3は本発明の第 1 8の実施の形態を示す図である。
図 7 4〜図 7 5は本発明の第 1 9の実施の形態を示す図である。
図 7 6〜図 7 7は本発明の第 2 0の実施の形態を示す図である。
図 7 8は本発明の第 2 1の実施の形態を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
第 1の実施の形態
本発明の第 1の実施の形態について、 図 1乃至図 5により説明する。 まず図 5 によりポリマ一電池装置 5 0について説明する。
ポリマー電池装置 5 0は、 電池ケース 5 1と、 電池ケース 5 1内に収納された ポリマ一電池 5 0 aと、 ポリマ一電池 5 0 aに接続されるとともに電池ケース 5 1から外方へ突出する一対のタブ 5 9, 6 0とを備えている。
このうち電池ケース 5 1は後述する積層体シ一トをヒートシールすることによ り形成される。
またポリマ一電池 5 0 aは、 有機系電解液含有ゲル電解質 5 3と、 有機系電解 液含有ゲル電解質 5 3の上面および下面に各々設けられた正極 5 5および負極 5 6と、 正極 5 5および負極 5 6に各々接続された集電体 5 7 , 5 8とを有して いる。 このうち正極 5 5側の集電体 5 7は A 1製となっており、 また負極 5 6側 の集電体 5 8は C u製となっている。
さらに正極 5 5側のタブ 5 9は A 1、 S U S製 (ステンレススチール) の金属 タブとなっており、 負極 5 6側のタブ 6 0は C u、 N i、 S U S製の金属タブと なっている。
また、 有機系電解液含有ゲル電解質 5 3内に多孔質フィルムからなるセパレー 夕 5 4が設けられている力^ このセパレー夕 5 4は必ずしも設けなくてもよい。 またポリマー電池 5 0 aの構造は、 捲回、 積層、 折り曲げのいずれも考えるこ と力 できる。
さらにポリマー電池 5 0 aとしては、 リチウムポリマー電池が考えられ、 この うちリチウム—イオン型ポリマー電池 (L I P) とリチウム金属型ポリマ一電池 (L P) の各部材料の詳細を下表に示す。
Figure imgf000006_0001
図 5に示すポリマー電池装置 5 0において、 ポリマー電池 5 0 aから延びるタ ブ 5 9, 6 0間に電位差が生じ、 このタブ 5 9, 6 0より電気を得ることができ る。
次に電池ケース 5 1について説明する。 電池ケース 5 1は積層体シート (電池 ケース用シー卜) をヒートシールすることにより形成される。
このシートは、 下記 (1 ) 〜 (4) のいずれかの構成の積層体で形成され、 且 つ、 該積層体の第 1の基材フィルム層、 第 2の基材フィルム層、 第 3の基材フィ ルム層が、 それぞれ 2軸延伸ポリエチレンテレフタレ一トフイルム (以下 P E T フィルムと略記) または 2軸延伸ナイロンフィルム (以下 O Nフィルムと略記) となっている。
( 1 ) 第 1の基材フィルム層 Z金属箔層 Z熱接着性樹脂層
(2 ) 第 1の基材フィルム層 Z第 2の基材フィルム層/金属箔層 Z熱接着性樹脂 層
( 3 ) 第 1の基材フィルム層 Z金属箔層 Z第 3の基材フィルム層 Z熱接着性樹脂 層
( 4 ) 第 1の基材フィルム層 Z第 2の基材フィルム層 Z金属箔層 Z第 3の基材フ イルム層,熱接着性樹脂層
上記構成の電池ケース用シートは、 その熱接着性樹脂層同士が内側に接するよ うに重ね合わせ、 周囲の端縁部をヒートシールして一端が開口する袋状の電池ケ ース 5 1とし、 内部に正極 5 5、 負極 5 6、 電解質 5 3などの構成材料を収納す ると共に、 タブ 5 9, 6 0を内部からケース 5 1の外側に延長し、 開口部をシ一 トの熱接着性樹脂層同士、 および熱接着性樹脂層とタブ 5 9, 6 0とをヒートシ ールにより熱接着させて封止するものである。
従って、 シートの熱接着性樹脂層には、 それ自体同士が互いに熱接着性を有す ると同時に、 銅箔やアルミニウム箔などの導電性材料で形成されるたプ 5 9 , 6 0にも熱接着性を有する樹脂が用いられる。
このような構成を採ることにより、 中間層の金属箔層が優れた水蒸気その他の ガスバリヤ一性を付与し、 その両側に第 1、 第 2、 第 3の基材フィルム層、 熱接 着性樹脂層のいずれかが積層されているため、 金属箔層は保護され、 ひび割れや ピンホールの発生が防止されるので良好なガスバリヤ一性が維持される。
そして、 金属箔層の外側、 または内側に積層される第 1、 第 2、 第 3の基材フ イルム層は、 上記のように金属箔層を保護すると同時に、 シートの強度その他の 性能、 各種耐性を向上させ、 また、 最内層の熱接着性樹脂層がシートに熱封緘性 を付与するものである。
また、 金属箔層の両側には、 少なくとも第 1の基材フィルム層、 または、 熱接 着性樹脂層が積層されており、 これらはいずれも非導電性材料であるため、 電池 ケース用シートは非導電性シートとして作用する。
また積層体の熱接着性樹脂層は、 酸変性ポリオレフィン系榭脂であって、 その 酸成分含有量が 0. 0 1重量%〜1 0重量%となっている。
このような構成をとることにより、 熱接着性樹脂層の前記酸変性ポリオレフィ ン系樹脂が、 自己同士の熱接着性を有すると同時に、 銅やアルミニウムなどの夕 ブ 5 9, 6 0に対しても良好な熱接着性を有するため、 一端が開口する袋状の電 池ケースをヒートシールにより容易に形成できると共に、 その内部に電池の構成 材料を収納した後、 銅やアルミニウムなどの金属箔などで形成されるタブ 5 9, 6 0が通る開口部も同様にヒートシールにより良好に熱接着させ、 密封すること ができる。
以下に本発明の電池ケース用シー卜の製造に用いる材料、 およびその加工方法 など実施の形態について説明する。
本発明の電池ケース用シートは、 前述のように中間層に水蒸気その他のガスバ リヤー性に優れた金属箔層を用い、 その外側、 または両側に各種の強度および耐 性に優れた第 1、 第 2、 第 3の基材フィルム層を適宜積層し、 更に、 最内層に熱 接着性樹脂層を積層して構成する。
上記の構成において、 ガスバリヤー性を付与する中間層の金属箔層にはアルミ ニゥム層、 銅箔などを好適に使用することができる。 中でもアルミニウム箔は比 較的安価であり、 貼り合わせなどの加工性にも優れていることから最も好ましく 使用できる。 このような金属箔層の厚さは 5〜2 5 ^a mが適当である。
そして、 上記第 1〜第 3の基材フィルム層としては、 例えば P E Tフィルム、 O Nフィルム、 ポリエチレンナフタレートフィルム、 ポリイミ ドフィルム、 ポリ カーボネートフィルムなどを使用することができるが、 耐久性なども含めた各種 性能と共に加工性、 経済性を加味した場合は、 P E Tフィルム、 0 Nフィルムが 特に適している。
ここで P E Tフィルムと O Nフィルムの特性を比較すると、 特別大きな差では ないが、 P E Tフィルムは吸湿性が低く、 剛性、 耐擦傷性、 耐熱性などに優れ、 O Nフィルムは吸湿性はやや高いが、 柔軟性、 突き刺し強度、 折り曲げ強度、 耐 寒性などに優れている。
このような基材フィルムの厚さは、 5〜1 0 0 m力好ましく、 1 2〜3 0 z mが更に好ましい。
最内層の熱接着性樹脂層は、 先にも説明したように、 自己同士の熱接着性に加 えてタブ 5 9 , 6 0の金属に対しても良好な熱接着性を有すると共に、 ポリマー 電池 5 0 aの電解液への水分の侵入を極力少なくするため、 それ自体、 吸湿性、 或いは水分吸着性の低いものが好ましく、 更に、 電解液により膨潤したり、 浸食 されることがなく安定なものカ好ましい。
このような熱接着性樹脂としては、 例えば、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 エチレンーァクリル酸エステル共重合体、 エチレン一メタクリル酸エステル共重 合体のほか、 ポリエチレンもしくはポリプロピレンに前記共重合体の一種または 二種以上をブレンドしたようなポリオレフィン系樹脂なども使用できる力 特に、 酸変性ポリオレフィン系樹脂、 例えば、 エチレン一ァクリゾレ酸共重合体、 ェチレ ンーメタクリル酸共重合体のような酸成分を共重合して変性したポリオレフイン 系樹脂、 或いは、 ポリエチレン、 ポリプロピレンや、 それらの共重合体であるェ チレンとポリプロピレンその他の ォレフィンとの共重合体、 エチレン一酢酸 ビニル共重合体、 エチレン一ァクリル酸エステル共重合体、 エチレン一メタクリ ル酸エステル共重合体、 或いは、 これらの三元共重合体などのポリオレフイン系 樹脂に、 アクリル酸、 メタアクリル酸、 マレイン酸、 無水マレイン酸、 無水シト ラコン酸、 ィタコン酸、 無水ィタコン酸などの不飽和カルボン酸、 或いは、 その 無水物をグラフト共重合して変性したポリオレフィン系樹脂が好ましく用いられ 。
上記においてカルボン酸基を有するものは、 N a + 、 Ζ η などの金属イオン で架橋したもの (例えば、 アイオノマー) も好適に使用できる。
尚、 上記の中、 酸変性ポリオレフィン系樹脂の酸成分含有量は、 0. 0 1〜 1 0重量%の範囲が好ましい。 酸成分含有量が 0. 0 1重量%未満の場合は、 金 属との熱接着性が不足し、酸成分含有量が 1 0重量%を超える場合は、 製膜性が 劣るため好ましくない。
このような熱接着性樹脂層の厚さは 1 0〜; L 0 0〃mの範囲が適当である。 以上のような各層を積層する方法は、 例えば、 2液硬化型のポリウレタン系接 着剤などを使用する公知のドライラミネーション法で貼り合わせてもよく、 また、 ポリェチレンその他の熱接着性榭脂層を、 貼り合わせを行う層間に溶融押し出し して圧着する押し出しラミネ一シヨン (サンドィッチラミネーション法とも呼ば れる) で貼り合わせてもよい。
特に、 最内層の熱接着性樹脂層は、 予めフィルム状に製膜しておくことにより、 他の層と同様、 ドライラミネ一シヨン法または押し出しラミネーシヨン法で貼り 合わせることもできるが、 積層面に必要に応じてアンカ一コート剤 (A C剤、 プ ライマーコートの一種) を塗布した後、 直接、 熱接着性樹脂を溶融押し出しコー 卜して積層することもできる。
以下、 実施例の図面に基づいて本発明を更に具体的に説明する。
但し、 本発明はこれらの図面に限定されるものではない。 また、 図面に付した 符号は、 異なる図面においても同じ名称の部分には同じ符号を用いた。
図 1、 図 2、 図 3、 図 4は、 それぞれ本発明の電池ケース 5 1を形成するシ一 トの一実施例の構成を示す模式断面図である。
図 1に示した電池ケース用シート 10は、 外側から順に、 第 1の基材フィルム 層 1 a、 金属箔層 2、 熱接着性樹脂層 3を積層して構成したものである。
上記構成において、 第 1の基材フィルム層 1 aは、 PETフィルムまたは ON フィルムであり、 金属箔層 2には、 例えばアルミニウム箔を用い、 熱接着 f生樹脂 層 3には、 酸成分含有量が 0. 01〜 10重量%の酸変性ポリオレフィン系樹脂 を用いること力好ましい。
このような構成を採ることにより、 電池ケース用シート 10は、 最外層の第 1 の基材フィルム層 1 a、 即ち、 P ETフィルムまたは ONフィルムにより、 引つ 張り強度、 突き刺し強度、折り曲げ強度などの機械的強度、 および、 表面の耐擦 傷性、 耐水性、 耐薬品性や、 耐熱性、 耐寒性などの耐性が付与され、 中間層の金 属箔層 (例えばアルミニウム箔層) により、 水蒸気その他の優れたガスバリヤ一 性が付与され、 更に、 最内層の熱接着性樹脂層、 例えば酸成分含有量が、 0. 01〜10重量%の酸変性ポリオレフィン系樹脂層により、 先に説明したよ うに、 優れた熱封緘性が付与される。
また、 バリヤ一性に関して、 金属箔層に例えば厚さ 9 /zmのアルミニウム箔を 用いることにより、 水蒸気透過度 0. 01 g/ (m2 · 24hrs )、 (40°C、 90%RH)以下の性能を容易に得られ、 更にこれをレベルアップすることも容 易である。
上記積層構成の代表的な具体例としては、 例えば下記のような構成が挙げられ 。
① PETフィルム (厚さ 12/zm) Zアルミニウム箔 (厚さ 9^m) Z酸変性ポ リオレフィン系樹脂層 (厚さ 4 O m)
② ONフィルム (厚さ 15 zm) /アルミニウム箔 (厚さ Z酸変性ポリ ォレフィン系樹脂層 (厚さ 40/zm) 図 2に示した電池ケース用シート 10は、 外側から順に、 第 1の基材フィルム 層 l a、 第 2の基材フィルム層 1 b、 金属箔層 2、 熱接着性樹脂層 3を積層して 構成したものである。
この構成は、 前記図 1に示した電池ケース用シート 10の構成に対して、 中間 層の金属箔層 2の外側の第 1の基材フィルム層 1 aの性能を向上させるため、 第 2の基材フィルム層を追加し、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 2の基材フィルム 層 1 bとの 2層で構成したものである。
この場合も、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 2の基材フィルム層 lbには、 そ れぞれ PETフィルムまたは ONフィルムが用いられる。
只、 この場合、 同種のフィルムを 2枚積層してもよいが、 第 1の基材フィルム 層 1 aに PETフィルムを用いた場合は、 第 2の基材フィルム層 1 bには ONフ イルムを用いるというように異種のフィルムを組み合わせて積層すること力 両 者の弱点を補完でき、 長所を兼ね備えさせ得る点でより好ましい。
上記積層構成の代表的な具体例としては、 例えば下記のような構成が挙げられ 。
① PETフィルム (厚さ 12 /zm) ZONフィルム (厚さ 15 ^m) /アルミ二 ゥム箔 (厚さ 9/zm) /酸変性ポリオレフイ ン系樹脂層 (厚さ 40 zm)
② ONフィルム (厚さ 15 /m) ZP ETフィルム (厚さ 12 m) /アルミ二 ゥム箔 (厚さ 9/zm) /酸変性ポリオレフイ ン系樹脂層 (厚さ 40/zm) 従って、 このような構成を採ることにより、 電池ケース用シート 20は、 基材 フィルム層が P ETフィルムと ONフィルムの両方の長所を兼ね備えたものとな り、 各種の機械的強度や耐性などにおいて、 総合的に優れた性能の電池ケース用 シート 20を得られる効果を奏する。
図 3に示した電池ケース用シート 10は、 外側から順に、 第 1の基材フィルム 層 1 a、 金属箔層 2、 第 3の基材フィルム層 1 c、 熱接着性樹脂層 3を積層して 構成したものである。
この構成は、 前記図 1に示した電池ケース用シート 10の構成に対して、 中間 層の金属箔層の保護効果を一層高めて、 より安定したバリヤ一性を得るため、 第
3の基材フィルム層 1 cを、 中間層の金属箔層 2とその内側の熱接着性樹脂層 3 との間に追加して積層し、 金属箔層 2の両側が、 第 1の基材フィルム層 1 aと、 第 3の基材フィルム層 1 cとで挟み込まれるように構成したものである。
この場合も、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 3の基材フィルム層 1 cには、 そ れぞれ P ETフィルムまたは〇Nフィルムが用いられる。
上記積層構成の代表的な具体例としては、 下記のような構成が挙げられる。
① PETフィルム (厚さ 12 ;zm) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 /zm) /PETフ ィルム (厚さ 12 m) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 40 m)
② PETフィルム (厚さ 12〃m) Zアルミニウム箔 (厚さ 9〃m) /ONフィ ルム (厚さ 15 /m) /酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 40 ^m)
③〇Nフィルム (厚さ 15 m) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 m) ZPETフィ ルム (厚さ 12 m) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 40 m)
④ ONフィルム (厚さ 15 βτη. Ζアルミニウム箔 (厚さ 9 ^m) ZONフィル ム (厚さ 15 μ m) /酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 40 m)
このような構成を採ることにより、 前記図 1に示した構成の電池ケ一ス用シ一 ト 10と比較して、 第 3の基材フィルム層 1 c力く追加積層されたことにより各種 の機械的強度および耐性の向上と共に、 金属箔層 2の両側が、 第 1の基材フィル ム層 1 aと第 3の基材フィルム層 1 cとで挟み込まれるため、 外部からの衝撃や 摩擦、 その他物理的、 化学的作用だけでなく、 内部からの同様な作用に対しても 金属箔層 2の保護性が向上し、 一層安定したバリャ一性を得られる効果を奏する。 図 4に示した電池ケース用シート 10は、 外側から順に、 第 1の基材フィルム 層 1 a、 第 2の基材フィルム層 1 b、 金属箔層 2、 第 3の基材フィルム層 1 c、 熱接着性樹脂層 3を積層して構成したものである。
この構成は、 前記図 2に示した電池ケース用シート 1 0の構成に対して、 中間 層の金属箔層 2とその内側の熱接着性樹脂層 3との間に、 第 3の基材フィルム層 1 cを追加して積層した構成に相当する。
従って、 図示されるように、 金属箔層 2の外側には、 第 1、 第 2の基材フィル ム層 1 a、 l bが積層され、 金属箔層 2の内側、 即ち、 金属箔層 2と熱接着性樹 脂層 3との間には、 第 3の基材フィルム層 1 じカ<積層されている。
このような構成を採ることにより、 上記第 1、 第 2、 第 3の基材フィルム層 1 a、 l b、 1 cによる各種の機械的強度および耐性の向上と共に、 金属箔層 2の 両側が、 第 1、 第 2の基材フィルム層 1 a、 l bと、 第 3の基材フィルム層 1 c とで挟み込まれるため、 金属箔層 2は一層高度に保護され、 更に安定したバリヤ 一性を得られる効果を奏する。
以上、 図 1〜図 4に示した構成の電池ケース用シート 1 0において、 表面に文 字、 絵柄などの印刷を施す場合には、 最外層の第 1の基材フィルム層の内面 (積 層面) に所謂裏刷り方式で予め印刷し、 この面に次の層を積層して、 電池ケース 用シートを完成させることにより、 表面の摩擦などで損なわれることのない印刷 画像を形成することができる。
以上詳しく説明したように、 本発明によれば、 軽量で薄く、 柔軟性があり、 且 つ、 各種の機械的強度や耐性のほか、 水蒸気その他のガスバリヤ一性、 熱封緘性 などの性能および加工性に優れた電池ケース用シートを生産性よく提供できる効 果を奏する。
第 2の実施の形態
次に図 6乃至図 9により第 2の実施の形態について述べる。 第 2の実施の形態 は、 電池ケース用シートであって、 該シート力 下記 ( 1 )〜 (4 ) のいずれか の構成の積層体で形成され、 且つ、 該積層体の熱接着性樹脂層が、 ポリオレフィ ン系樹脂層と、 酸成分含有量 0. 0 1〜1 0重量%の酸変性ポリオレフィン系樹 脂層との積層体で形成されている点力異なるのみであり、 他は第 1の実施の形態 と略同一である。
( 1 ) 第 1の基材フィルム層 Z金属箔層/熱接着性樹脂層
( 2 ) 第 1の基材フィルム層 第 2の基材フィルム層 Z金属箔層 Z熱接着性樹脂 層
( 3 ) 第 1の基材フィルム層/金属箔層 Z第 3の基材フィルム層 Z熱接着性樹脂 層
(4) 第 1の基材フィルム層 Z第 2の基材フィルム層 Z金属箔層 第 3の基材フ イルム層,熱接着性樹脂層
また、 最内層の熱接着性樹脂層は、 ポリオレフィン系樹脂層と、 酸成分含有量 が 0. 0 1〜: L 0重量%の酸変性ポリオレフィン系樹脂層との積層体で形成し、 且つ、 その酸変性ポリオレフィン系樹脂層が最内面となるように積層することに より、 前記酸変性ポリオレフィン系樹脂層が、 自己同士の熱接着性を有すると同 時に、 銅やアルミニウムなどの金属に対する熱接着性をも有するため、 前記袋状 の電池ケースの形成、 および金属箔などで形成されるタブ 5 9 , 6 0力介在する その開口部の封止に際して、 ヒートシールにより良好に熱接着させ、 密封するこ とができる。
この時、 ヒートシール強度には、 前記ポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオ レフィン系翩旨層との両方が熱接着性樹脂層として作用するため、 十分なヒート シール強度力得られる。 また、 前記酸変性ポリオレフィン系樹脂は、 ポリエチレ ンゃポリプロピレンなどのポリオレフィンと比較すると、 その吸湿性、 水分吸着 性がやや高いため、 水分を含有し易くなるが、 熱接着性樹脂層中の酸変性ポリオ レフィン系樹脂層の厚さを薄くすることができるので、 含有水分量は最小限に止 めることができ、 電解液への影響を防止することができる。 また、 金属箔層の両側には、 少なくとも第 1の基材フィルム層、 または熱接着 性樹脂層が積層されており、 これらはいずれも非導電性材料であるため、 電池ケ ース用シートは非導電性シートとして作用する。
また積層体の第 1の基材フィルム層、 第 2の基材フィルム層、 第 3の基材フィ ルム層が、 それぞれ 2軸延伸ポリエチレンテレフタレ一トフイルム (以下、 P E Tフィルム) または 2軸延伸ナイロンフィルム (以下、 O Nフィルム) で形 成されている。
このような構成を採ることにより、 P E Tフィルム、 O Nフィルムは、 柔軟性 があり、 且つ引っ張り強度、 折り曲げ強度、 突き刺し強度などの強度や、 耐擦傷 性、 耐熱性、 耐寒性、 耐薬品性などの耐性に優れるほか、 積層時の加工性、 経済 性にも優れているため、 これらの性能に優れた電池ケース用シ一トを生産性よく 安価に提供することができる。
以下に本発明の電池ケース用シー卜の製造に用いる材料、 およびその加工方法 など実施の形態について説明する。
本発明の電池ケース用シートは、 前述のように中間層に水蒸気その他のガスバ リャ一性に優れた金属箔層を用い、 その外側、 または両側に各種の強度および耐 性に優れた第 1、 第 2、 第 3の基材フィルム層を適宜積層し、 更に、 最内層にポ リオレフィン系樹脂と、 酸変性ポリオレフィン系樹脂との積層体からなる熱接着 性樹脂層を積層して構成する。
上記の構成において、 ガスバリヤ一性を付与する中間層の金属箔層にはアルミ ニゥム箔、 銅箔などを好適に使用することができる。 中でもアルミニウム箔は比 較的安価であり、 貼り合わせなどの加工性にも優れていることから最も好ましく 使用できる。 このような金属箔層の厚さは 5〜2 5 が適当である。
そして、 上記第 1〜第 3の基材フィルム層としては、 例えば P E Tフィルム、 O Nフィルム、 ポリエチレンナフタレートフィルム、 ポリイミ ドフィルム、 ポリ カーボネートフィルムなどを使用することができる力く、 各種の強度や耐性、 およ び、 その耐久性などを含めた各種性能と共に、 加工性、 経済性を加味した場合は、 P E Tフィルム、 O Nフィルムが特に適している。
ここで P E Tフィルムと O Nフィルムの特性を比較すると、 特別大きな差では ないが、 P E Tフィルムは吸湿性力く低く、 剛性、 引っ張り強度、 耐擦傷性、 耐熱 性などに優れ、 O Nフィルムは吸湿性はやや高いが、 柔軟性、 突き刺し強度、 折 り曲げ強度、耐寒性などに優れている。
このような基材フィルムの厚さは、 5〜1 0 0 mが好ましく、 1 2〜3 0 が更に好ましい。
最内層の熱接着性樹脂層は、 先にも説明したように、 自己同士の熱接着性に加 えて電極端子の金属に対しても良好な熱接着性を有すると共に、 電解液への水分 の侵入を極力少なくするため、 それ自体、 吸湿性、 或いは水分吸着性の低いもの 力好ましく、 更に、 ¾ ^液により膨潤したり、 浸食されることがなく安定なもの か'好ましい。
このような条件を満たすために、 本発明では、 熱接着性樹脂層を、 ポリオレフ ィン系樹脂層と酸成分含有量が 0. 0 1〜1 0重量%の酸変性ポリオレフィン系 樹脂との積層体で形成した。
そして、 上記酸変性ポリオレフィン系樹脂層は、 電池ケース用シ一トの最内面 になるように積層し、 且つ、 その厚さを必要最小限に薄くすることにより、 金属 箔などで形成される電極端子にも良好に熱接着し、 且つ、 含有水分量も極力少な くできるようにしたものである。
このような熱接着性樹脂層のポリオレフィン系樹脂層には、 例えば、 ポリェチ レン、 ポリプロピレンのほか、 それらの共重合体であるエチレンとプロピレンそ の他の α—ォレフィンとの共重合体、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 エチレン —アクリル酸エステル共重合体、 エチレン一メタクリル酸エステル共重合体、 或 いは、 これらの三元共重合体などを使用することができ、 これらは単独で用いて もよく、 また、 二種以上をブレンドして使用してもよい。
そして、 熱接着性樹脂層の酸成分含有量が 0. 0 1 - 1 0重量%の酸変性ポリ ォレフィン系樹脂層には、 例えば、 エチレン一アクリル酸共重合体、 エチレン一 メタクリル酸共重合体のほか、 前記ポリエチレン、 ポリプロピレン、 そして、 そ れらの共重合体であるエチレンとプロピレンその他の α—ォレフィンとの共重合 体、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 エチレン一アクリル酸エステル共重合体、 エチレン一メタクリル酸エステル共重合体、 或いは、 これらの三元共重合体など のポリオレフイン系樹脂を、 アクリル酸、 メタアクリル酸、 マレイン酸、 無水マ レイン酸、 無水シトラコン酸、 イタコン酸、 無水マレイン酸などの不飽和カルボ ン酸、 或いは、 その無水物で、 グラフト重合変性した樹脂で、 その酸成分含有量 が 0. 0 1〜1 0重量%の樹脂が、 金属に対する熱接着性にも優れており、 使用 することができる。
上記においてカルボン酸基を有するものは、 N a + 、 Ζ ηなどの金属イオン で架橋したアイオノマーも好適に使用できる。
尚、 上記酸変性ポリオレフィン系樹脂の酸成分含有量は、 0. 0 1〜 1 0重量 %の範囲が好ましい。 酸成分含有量が 0. 0 1重量%未満の場合は、 金属との熱 接着性が不足し、 酸成分含有量が 1 0重量%を超える場合は、 製膜性が劣るため 好ましくない。
只、 上記のような酸変性ポリオレフィン系樹脂は、 その酸変性により金属に対 する熱接着性が向上する長所を有する反面、 吸湿性、 水分吸着性がやや高くなる 欠点も有している。
従って、 本発明では、 上記酸変性ポリオレフィン系樹脂の長所を生かし、 且つ その欠点を最小限に抑えるため、 熱接着性樹脂層をポリオレフィン系樹脂層と前 記酸変性ポリオレフィン系樹脂層との積層体で形成し、 酸変性ポリオレフイン系 樹脂層を最内面側に用いると共に、 この層をできるだけ薄くした構成を採り、 水 分の影響を最小限にしたものである。
このような熱接着性樹脂層の厚さは、 総厚で 1 0〜1 0 0 mの範囲が適当で あり、 その中、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層の厚さは、 1〜5 0 111が好まし く、 5〜2 5 μ ιηが更に好ましい。
本発明の電池ケース用シートは、 以上のような各層、 即ち、 第 1〜第 3の基材 フィルム層、 金属箔層、 そして、 ポリオレフィン系樹脂層と前言己酸変性ポリォレ フィン系樹脂層との積層構成で形成される熱接着性樹脂層を適宜積層することに より製造できる。 そして、 これらの各層を積層する方法は、 第 1〜第 3の基材フ ィルム層および金属箔層に関しては、 それぞれ公知のドライラミネーション法に より、 例えば 2液硬化型のポリウレタン系接着剤などを用いて貼り合わせること ができ、 また、 ポリエチレン、 その他の熱接着性樹脂を、 貼り合わせを行う層間 に溶融押し出しして圧着する押し出しラミネーション法で貼り合わせることもで さる ο
また、 熱接着性樹脂層に関しては、 ポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレ フィン系樹脂層とを、 予め多層インフレーション成形法などで所定の厚さのフィ ルム状に製膜しておくことにより、 他の層と同様、 ドライラミネーシヨン法、 ま たは押し出しラミネーシヨン法で貼り合わせることもでき、 更に、 前記第 1〜第 3の基材フィルム層および金属箔層が適宜積層された基材シート面に、 アンカー コート剤 (A C剤、 プライマーコートの一種) を塗布した後、 ポリオレフイン系 樹脂と酸変性ポリオレフィン系樹脂とを、 それぞれ所定の厚さになるように、 公 知の共押し出し装置により、 共押し出しコートして積層することもできる。 以下、 実施例の図面に基づいて本発明を更に具体的に説明する。
但し、 本発明はこれらの図面に限定されるものではない。 また、 に付した 符号は、 異なる図面においても同じ名称の部分には同じ符号を用いた。 図 6乃至図 9は、 それぞれ本発明の電池ケース用シー卜の実施例の構成を示す 模式断面図である。
図 6に示した電池ケース用シート 1 0は、 外側から順に、 第 1の基材フィルム 層 1 a、 金属箔層 2、 そして、 ポリオレフィン系樹脂層 3 aと酸変性ポリオレフ ィン系樹脂 3 bからなる熱接着性棚旨層 3を積層して構成したものである。 上記構成において、 第 1の基材フィルム層 1 aには、 P E Tフィルムまたは O Nフィルムを用いることが好ましく、 金属箔層 2には、 例えばアルミニウム箔 を用いることが好ましい。 また、 熱接着性樹脂層 3の酸変性ポリオレフイン系樹 脂層 3 b (シ一トの最内層) には、 酸成分含有量が 0. 0 1〜1 0重量%の酸変 性ポリオレフィン系樹脂を用いる。
このような構成を採ることにより、 電池ケース用シ一ト 1 0は、 : 層の第 1 の基材フィルム層 1 a、 即ち、 P E Tフィルムまたは O Nフィルムにより、 引つ 張り強度、 突き束 IJし搬、 折り曲げ強度などの機械的強度、 および、 表面の耐擦 傷性、 耐水性、 耐薬品性や、 耐熱性、 耐寒性などの耐性が付与され、 中間層の金 属箔層 2 (例えばアルミニウム箔層) により、 水蒸気その他の優れたガスバリヤ 一性が付与され、 更に、 熱接着性樹脂層 3のポリオレフィン系樹脂層 3 aと、 酸 成分含有量が 0. 0 1〜: L 0重量%の酸変性ポリオレフィン系樹脂層 3 bとによ り、 先に説明したように、 優れた熱封緘性が付与され、 且つ、 その低水分含有性 が維持される。
また、 バリヤ一性に関して、 金属箔層に例えば厚さ 9 // mのアルミニウム箔を 用いることにより、 水蒸気透過度 0. 0 1 gZ (m2 ' 2 4hrs ) 、 (4 0 °C、 9 0 %R H) 以下の†生能を容易に得られ、 更にこれをレベルアップすることも容 易である。
上記積層構成の代表的な具体例としては、 例えば下記のような構成が挙げられ ① P ETフィルム (厚さ 12 m) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 /zm) /ポリェチ レン層 (厚さ 30 / m) /酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 1 O ^m)
② ONフィルム (厚さ 15 m) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 m) /ポリェチレ ン層 (厚さ 30 ^m) /酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 10 m) 図 7に示した電池ケース用シート 10は、 外側から順に、 第 1の基材フィルム 層 1 a、 第 2の基材フィルム層 l b、 金属箔層 2、 そして、 ポリオレフィン系樹 脂層 3 aと酸変性ポリオレフィン系樹脂 3 bからなる熱接着性樹脂層 3を積層し て構成したものである。
この構成は、 前記図 6に示した電池ケース用シ一ト 10の構成に対して、 中間 層の金属箔層 2の外側の第 1の基材フィルム層 1 aの性能を向上させるため、 第 2の基材フィルム層を追加し、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 2の基材フィルム 層 1 bとの 2層で構成したものである。
この場合も、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 2の基材フィルム層 1 bには、 そ れぞれ P ETフィルムまたは ONフィルムが用いられる。
只、 この場合、 同種のフィルムを 2枚積層してもよいが、 第 1の基材フィルム 層 1 aに P ETフィルムを用いた場合は、 第 2の基材フィルム層 1 bには ONフ イルムを用いるというように異種のフィルムを組み合わせて積層することが、 両 者の弱点を補完でき、長所を兼ね備えさせ得る点でより好ましい。
上記積層構成の代表的な具体例としては、 例えば下記のような構成が挙げられ 。
① PETフィルム (厚さ 12 /zm) ONフィルム (厚さ 15 /zm) ノアルミ二 ゥム箔 (厚さ 9 111) Zポリエチレン層 (厚さ 30 m) Z酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 10 m)
② ONフィルム (厚さ 15 //m) ZPETフィルム (厚さ 12 /zm) /アルミ二 ゥム箔 (厚さ 9 zm) /ポリエチレン層 (厚さ 30 /zm) Z酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 10 m)
このような構成を採ることにより、 前記図 6に示した構成の電池ケ一ス用シー ト 10に記載した作用、 効果に加えて、 アルミニウム箔層の外側の基材フィルム 層が PETフィルムと ONフィルムの両方の長所を兼ね備えたものとなり、 特に 外側の各種の機械的強度や耐性が強化され、 総合的に優れた性能の電池ケース用 シート 20を得られる効果を奏する。
図 8に示した電池ケース用シート 10は、 外側から順に、 第 1の基材フィルム 層 1 a、 金属箔層 2、 第 3の基材フィルム層 1 c、 そして、 ポリオレフィン系樹 脂層 3 aと酸変性ポリオレフィン系樹脂層 3 bからなる熱接着性樹脂層 3を積層 して構成したものである。
この構成は、 前記図 6に示した電池ケース用シ一ト 10の構成に対して、 中間 層の金属箔層 2に対する保護効果を一層高めて、 より安定したバリャ一性を得る ため、 第 3の基材フィルム層 1。を、 中間層の金属箔層 2とその内側の熱接着性 樹脂層 3 (直接的にはポリオレフイ ン系樹脂層 3 a) との間に追加して積層し、 金属箔層 2の両側が、 第 1の基材フィルム層 1 aと、 第 2の基材フィルム層 l c とで挟み込まれるように構成したものである。
この場合も、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 3の基材フィルム層 1 cには、 そ れぞれ PETフィルムまたは ONフィルム力用いられる。
上記積層構成の代表的な具体例としては、 下記のような構成が挙げられる。
① PETフィルム (厚さ 12 / m) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 m) ZPETフ ィルム (厚さ 12 βτη) Ζポリエチレン層 (厚さ 30 ^m) /酸変性ポリオレフ ィン系樹脂層 (厚さ 10 ^m)
② PETフィルム (厚さ 12 m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 m) ZONフィ ルム (厚さ 15〃m) Zポリエチレン層 (厚さ 30 //m) Z酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 1 ③ ONフィルム (厚さ 15 m) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 /m) ZP ETフィ ルム (厚さ 12 τη) Ζポリエチレン層 (厚さ 30 ^m) Z酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 10 m)
④ ONフィルム (厚さ 15 ^m) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 τη ΖΟΝフィル ム (厚さ 15 zm) /ポリエチレン層 (厚さ 30 /zm) Z酸変性ポリオレフィン 系樹脂層 (厚さ 10 m)
このような構成を採ることにより、 前記図 6に示した構成の電池ケ一ス用シ一 ト 10に記載した作用、 効果に加えて、 第 3の基材フィルム層 1 c力く追加積層さ れたことにより各種の機械的強度および耐性の向上と共に、 金属箔層 2の両側が、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 3の基材フィルム層 1 cとで挟み込まれるため、 外部からの衝撃や摩擦、 その他物理的、 ィ匕学的作用だけでなく、 内部からの同様 な作用に対しても金属箔層 2に対する保護性が向上し、 一層安定したノくリヤー性 を得られる効果を奏する。
図 9に示した電池ケース用シート 10は、 外側から順に、 第 1の基材フィルム 層 l a、 第 2の基材フィルム層 l b、 金属箔層 2、 第 3の基材フィルム層 1 c、 そして、 ポリオレフィン系樹脂層 3 aと酸変性ポリオレフィン系樹脂層 3 から なる熱接着性樹脂層 3を積層して構成したものである。
この構成は、 前記図 7に示した電池ケース用シート 10の構成に対して、 中間 層の金属箔層 2とその内側の熱接着性樹脂層 3 (直接的にはポリオレフィン系樹 脂層 3 a) との間に、 第 3の基材フィルム層 1 cを追加して積層した構成に相当 する。
従って、 図示されるように、 金属箔層 2の外側には、 第 1、 第 2の基材フィル ム層 1 a、 1 bが積層され、 金属箔層 2の内側、 即ち、 金属箔層 2と熱接着性樹 脂層 3との間には、 第 3の基材フィルム層 1 c力積層されている。
このような構成を採ることにより、 前記図 7に示した電池ケース用シート 20 に記載した作用、 効果に加えて、 上記第 3の基材フィルム層 1 cを追加したこと による各種の機械的強度および耐性の向上と共に、 金属箔層 2の両側が、 第 1、 第 2の基材フィルム層 1 a、 l bと、 第 3の基材フィルム層 1 cとで挟み込まれ るため、 金属箔層 2は一層高度に保護され、 更に安定したバリヤ一性を得られる 効果を奏する。
以上、 電池ケース用シート 1 0において、 表面に文字、 絵柄などの印刷を施す 場合には、 最外層の第 1の基材フィルム層 1 aの内面 (積層面) に所謂裏刷り方 式で予め印刷し、 この面に次の層を積層して、 電池ケース用シートを完成させる ことにより、 表面の摩擦などで損なわれることのない印刷画像を形成することが できる。
以上詳しく説明したように、 本発明によれば、 軽量で薄く、 柔軟性があり、 且 つ、 各種の機械的強度や耐性のほか、 水蒸気その他のガスバリヤ一性、 熱封緘性 などの性能および加工性に優れると共に、 内部に収納される電池の構成材料に対 して水分の影響を与えることのな 、電池ケース用シートを生産性よく提供できる 効果を奏する。
第 3の実施の形態
次に図 1 0乃至図 1 2により第 3の実施の形態について述べる。 第 3の実施の 形態は、 電池ケース用シートであって、 該シートが、 下記 (1 ) 〜 (3 ) のいず れかの構成の積層体で形成され、 且つ、 該積層体の第 1の基材フィルム層、 第 2 の基材フィルム層力 酸化珪素もしくは酸化アルミニウムの薄膜層、 またはポリ 塩化ビニリデンの塗膜層のいずれかで被覆された 2軸延伸ポリエチレンテレフタ レートフィルム (以下、 P E Tフィルム) または 2軸延伸ナイロンフィルム (以 下、 O Nフィルム) または 2軸延伸ポリプロピレンフィルム (以下、 O P Pフィ ルム) であり、 また、 前記熱接着性樹脂層が、 酸変性ポリオレフィン系樹脂単独 の層、 またはポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂層との積層 体で形成されている点が異なるのみであり、他は第 1の実施の形態と略同一であ る。
( 1 ) 第 1の基材フィルム層 Z熱接着性樹脂層
( 2 ) 第 1の基材フィルム層 第 2の基材フィルム層 Z熱接着性樹脂層
( 3 ) 第 1の基材フィルム層 Zェチレン一酢酸ビニル共重合体ケン化物層 Z第 2 の基材フィルム層 Z熱接着性樹脂層
このような構成を採ることにより、 例えば、 前記 (1 ) の構成の場合、 第 1の 基材フィルム層が、 P E Tフィルムまたは O Nフィルムまたは 0 P Pフィルムの 表面に酸ィ匕珪素もしくは酸ィ匕アルミニウムの薄膜層、 またはポリ塩ィ匕ビ二リデン の塗膜層を被覆したものであり、 P E Tフィルムまたは O Nフィルムまたは ◦ P Pフィルムが、 引っ張り強度、 折り曲げ強度、 突き刺し強度などの強度や、 耐擦傷性、 耐熱性、 耐寒性、 耐薬品性などの耐性を付与すると共に、 その表面を 被覆する酸ィ匕珪素もしくは酸ィ匕アルミニウムの薄膜層、 またはポリ塩化ビニリデ ンの塗膜層力く、 水蒸気その他のガスバリャ一性を付与する。
ここで P E Tフィルムと O Nフィルムの特性を比較すると、 特別大きな差では ないが、 P E Tフィルムは吸湿性が低く、 剛性、 引っ張り強度、 耐擦傷性、 耐熱 性などに優れ、 O Nフィルムは吸湿性はやや高いが、 柔軟性、 突き刺し強度、 折 り曲げ強度、 耐寒性などに優れている。 また、 O P Pフイルムは特に吸湿性が低 く、 防湿性に優れると共に、 引っ張り強度、 剛性に優れている。
そして、 熱接着性樹脂層は、 酸変性ポリオレフィン系樹脂単独の層、 またはポ リオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂層との積層体で形成され、 後者の場合は、 ポリオレフィン系樹脂層を第 1の基材フィルム層側に配置し、 酸 変性ポリオレフィン系榭脂層が電池ケース用シ一トの最内面となるように積層さ れるカ、 いずれの場合も最内面層は酸変性ポリオレフイン系樹脂層であり、 これ が自己同士の熱接着性と共に、 銅やアルミニウムなどの金属に対する熱接着性も 有しているため、 前記袋状の電池ケース 5 1の形成、 および金属箔などで形成さ れるタブ 5 9, 6 0力介在する開口部の封止に際して、 ヒートシールにより良好 に熱接着させ、 密封することができる。
また、 最内層に用いる酸変性ポリオレフィン系樹脂は、 ポリエチレンやポリプ ロピレンのようなポリオレフィンと比較して、 金属に対する熱接着性に優れてい るが、 同時に、 吸湿性、 水分吸着性力 <高くなる傾向があり、 取り扱いによっては、 僅かではあるが空気中の水分を吸収することが考えられる。 この点は、 水分を嫌 う電解液に対してはマイナス要因となる。
従って、 前記のように熱接着性樹脂層をポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリ ォレフィン系樹脂層との積層体で形成することにより、 相対的に酸変性ポリオレ フィン系樹脂層の厚さを薄くできるため、 例え水分を吸収することがあっても、 その量は僅かであり、 良好な熱接着性を維持しつつ、 水分の影響をより少なくす ることができる。
また、 (2 ) の構成は、 基材フィルム層を第 1の基材フィルム層と第 2の基材 フィルム層との 2層で構成したものであり、 このような構成を採ることにより、 前記 ( 1 ) の構成に記載した作用、 効果に加えて、 基材フィルムに、 例えば P E Tフィルムと 0 Nフィルムとを組み合わせて用いることができ、 両者の特徴 力生かされ、前記強度や耐性を一層向上できると共に、 表面に被覆されている酸 ィ匕挂素もしくは酸ィ匕アルミニウムの薄膜層、 またはポリ塩化ビニリデンの塗膜層 も 2層となり、 万一いずれか一方が損傷を受けても他方でカバ一することができ、 —層優れた水蒸気その他のガスバリヤー性を付与することができる。
そして、 (3 ) の構成は、 前記 (2 ) の構成に対して、 更に、 水蒸気その他の ガスバリヤ一性を向上、 安定化させるため、 第 1の基材フィルム層と第 2の基材 フィルム層との間にェチレン一酢酸ビニル共重合体ケン化物層を追加して積層し たものである。 このような構成を採ることにより、 前記 (2 ) の構成に記載した作用、 効果に 加えて、 バリヤ一性付与層が 3層となるため、 更に、 高度で安定した水蒸気その 他のガスバリヤ一性を付与することができる。
以上のように、 本発明の電池ケース用シートは、 いずれもバリヤ一性を付与す るために、 アルミニウム箔などの導電性金属箔を使用しておらず、 シートの全層 が非導電性材料で形成されている。 従って、 電池ケース 5 1の外側に延出された タブ 5 9 , 6 0が折れ曲がるようなことがあっても、 シートでショートするよう なことはなく、 安全性にも優れている。
また、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層が、 酸成分含有量 0. 0 1 - 1 0 mm% の酸変性ポリオレフィン系樹脂で形成されている。
このような構成をとることにより、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層は、 その製 膜性がよく、且つ、 自己同士の熱接着性と同時に、 銅やアルミニウムなどの金属 に対する熱接着性も確実に持つようになる。 従って、 袋状の電池ケースの形成、 および金属箔などで形成されるタブ 5 9, 6 0力介在する開口部の封止に際して、 ヒ一トシ一ルにより確実に熱接着させ、 密封することができる。
以下に本発明の電池ケース用シートの製造に用いる材料、 およびその加工方法 など実施の形態について説明する。
本発明の電池ケース用シートにおいて、 基材となる第 1の基材フィルム層およ び第 2の基材フィルム層には、 酸化珪素もしくは酸化アルミニウムの薄膜層、 ま たはポリ塩化ビニリデンの塗膜層のいずれかが、 ガスバリャ一層として積層され た P E Tフィルムまたは O Nフィルムまたは O P Pフィルムを用いる。
酸化珪素もしくは酸化アルミ二ゥムの薄膜層は、 基材の P E Tフィルムまたは O Nフィルムまたは O P Pフィルム上に必要に応じて公知のプライマ一コートを 施した後、 その上に真空蒸着法、 スパッタリング法などにより積層することがで 酸化珪素もしくは酸化アルミニウムの薄膜層の厚さは 1 5 0〜2 0 0 O Aの範 囲が好ましく、 3 0 0〜 8 0 0 Aの範囲が更に好ましい。
また、 ポリ塩ィ匕ビ二リデンの塗膜層は、 基材の P E Tフィルムまたは O Nフィ ルム上に公知のコ一ティ ング方式で積層することができ、 その厚さは 1〜1 0 mの範囲が適当である。
ガスバリヤー層には、 上記のほかにェチレン一酢酸ビニル共重合体ケン化物を 用いることができ、 この場合は、 予め製膜されたエチレン一酢酸ビニル共重合体 ケン化物フィルムを公知のドライラミネ一ション法で基材フィルムに積層しても よく、 また、 押し出しラミネーシヨン法で積層してもよい。
エチレン一酢酸ビニル共重合体ケン化物層の厚さは 1 0〜 4 0 mの範囲が適 当である。
次に、 電池ケース用シートの内面側に積層される熱接着性樹脂層は、 先にも説 明したように、 自己同士の熱接着性に加えて電極端子の金属に対しても良好な熱 接着性を有すると共に、 電解液への水分の侵入を極力少なくするため、 それ自体、 吸湿性、 或いは水分吸着性の低いものが好ましく、 更に、 電解液により膨潤した り、 浸食されることがなく安定なもの力好ましい。
このような熱接着性樹脂層には、 酸変性ポリオレフィ ン系樹脂を使用すること ができ、 例えば、 エチレン一ァクリル酸共重合体、 エチレン一メタクリル酸共重 合体のほか、 ポリエチレン、 ポリプロピレンや、 それらの共重合体であるェチレ ンとプロピレンその他の 一ォレフィ ンとの共重合体、 エチレン一酢酸ビニル共 重合体、 エチレン一ァクリル酸エステル共重合体、 エチレン一メタクリル酸エス テル共重合体、 或いは、 これらの三元共重合体などのポリオレフィン系樹脂を、 ァクリル酸、 メタァクリル酸、 マレイン酸、 無水マレイン酸、 無水シトラコン酸、 イタコン酸、 無水ィタコン酸などの不飽和力ルポン酸、 或 L、は、 その無水物でグ ラフ卜重合変性した樹脂が挙げられる。 上記においてカルボン酸基を有するものは、 N a + 、 Z n 2+などの金属イオン で架橋したアイオノマーも好適に使用できる。
このような酸変性ポリオレフィン系樹脂は、 その酸成分含有量が、 0. 0 1〜 1 0重量%の範囲のものが好ましい。 酸成分含有量が 0. 0 1重量%未満の場合 は、 金属との熱接着性が不足し、 酸成分含有量が 1 0重量%を超える場合は、 製 膜性が劣るため好ましくない。
熱接着性樹脂層は、 以上のような酸変性ポリオレフィン系樹脂単独の層、 また は、 ポリオレフィン系樹脂層と上記酸変性ポリオレフィン系樹脂層との積層体で 形成する。
積層体で形成する場合のポリオレフィン系樹脂層には、 例えば、 ポリエチレン、 ポリプロピレンのほか、 それらの共重合体であるエチレンとプロピレンその他の ォレフインとの共重合体、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 エチレン一ァク リル酸エステル共重合体、 エチレン一メタクリル酸エステル共重合体、 エチレン —プロピレン共重合体、 或いは、 これらの三元共重合体などを使用することがで きる。 これらは単独で使用してもよく、 また、 二種以上をブレンドして使用して もよい。
このような熱接着性樹脂層の厚さは、 総厚で 1 0〜 1 0 0 の範囲が適当で あり、 その中、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層の厚さは、 1〜 5 0 mが好まし く、 5〜2 5 mが更に好ましい。
本発明の電池ケース用シートは、 以上のような各層、 即ち、 第 1の基材フィル ム層、 第 2の基材フィルム層、 エチレン一酢酸ビニル共重合体ゲン化物層、 そし て、 前記酸変性ポリオレフィン系樹脂単独の層、 またはポリオレフィン系樹脂層 と前記酸変性ポリオレフィン系樹脂層との積層体のいずれかで形成される熱接着 性樹脂層を適宜組み合わせて積層することにより製造できる。
これらの各層の積層は、 公知のドライラミネーシヨン法、 押し出しラミネーシ ヨン法、 押し出しコ一ティング法を適宜利用して積層することができる。
即ち、 (1 ) に記載した構成の場合は、 第 1の基材フィルム層に対してアンカ —コート (プライマーコートの一種) を施した後、 その上に、 熱接着性樹脂層の 酸変性ポリオレフィン系樹脂、 またはポリオレフィン系樹脂と酸変性ポリオレフ イ ン系樹脂とを押し出しコート (多層共押し出しも可) して積層してもよく、 ま た、 熱接着性樹脂層を予めィンフレ一ション成形などにより所定の厚さのフィル ム状に製膜しておくことにより、 例えば 2液硬化型のポリウレタン系接着剤など を用いるドライラミネーシヨン法、 または、 ポリエチレン、 その他の熱接着性樹 S旨層を貼り合わせを行う層間に溶融押し出しして圧着する押し出しラミネーショ ン法により積層することもできる。
(2) に記載した構成の場合は、 第 1の基材フィルム層と第 2の基材フィルム 層とは、 前記ドライラミネーション法と押し出しラミネ一ション法のいずれでも 積層することができ、 熱接着性樹脂層については、 前記 (1 ) の構成の場合と同 じ方法で積層することができる。
( 3) に記載した構成の場合は、 エチレン—酢酸ビニル共重合体ゲン化物層を 予め所定の厚さのフィルム状に製膜しておくことにより、 第 1の基材フィルム層 とエチレン一酢酸ビニル共重合体ケン化物層と第 2の基材フィルム層とは、 前記 ドライラミネーシヨン法と押し出しラミネ一シヨン法のいずれでも積層すること ができ、 また、 熱接着性樹脂層については、 前記 (1 ) の構成の場合と同じ方法 で積層することができる。
以下、 実施例の図面に基づいて本発明を更に具体的に説明する。
但し、 本発明はこれらの図面に限定されるものではない。 また、 図面に付した 符号は、 異なる図面においても同じ名称の部分には同じ符号を用いた。
図 1 0乃至図 1 2は、 それぞれ本発明の電池ケース用シートの一実施例の構成 を示す模式断面図である。 図 1 0 ( a ) に示した電池ケース用シート 1 0は、 外側に第 1の基材フィルム 層 1 aを配し、 その内側の面に、 熱接着性樹脂層 3として酸変性ポリオレフィン 系樹脂層を積層して構成したものである。
上記構成において、 第 1の基材フィルム層 1 aには、 酸化珪素もしくは酸化ァ ルミニゥムの薄膜層、 またはポリ塩化ビニリデンの塗膜層の L、ずれかで表面が被 覆された P E Tフィルムまたは〇Nフィルムまたは 0 P Pフィルムが用いられる。 そして、 この被覆面は摩擦などで損傷されないように、 熱接着性樹脂層 3との積 層面側に向けて用いることが好ましい。
また、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層 3には、 酸成分含有量が 0. 0 1〜: L 0 重量%の酸変性ポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。
このような構成を採ることにより、 電池ケース用シート 1 0は、 外側の第 1の 基材フィルム層 1 aの P E Tフィルムまたは O Nフィルムまたは O P Pフィルム により、 引っ張り強度、 突き刺し強度、 折り曲げ強度などの機械的 、 および、 表面の耐擦傷性、 耐水性、 耐薬品性や、 耐熱性、 耐寒性などの耐性が付与され、 その表面に被覆された酸化珪素もしくは酸ィ匕アルミニウムの薄膜層、 またはポリ 塩ィ匕ビニリデンの塗膜層により、水蒸気その他の優れたガスバリヤー性が付与さ れ、 更に、 熱接着性樹脂層 3の酸変性ポリオレフィン系樹脂層により、 優れた熱 封緘性が付与される。
尚、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層は、 通常のポリオレフィン系樹脂と比較す ると吸湿性、 水分吸着性が若干高くなるが、 高温多湿の場所に長期間保管するよ うなことがなけば、 吸湿量は僅かであり、 実質的に問題はない。
図 1 0 (b) に示した電池ケース用シート 1 0は、 前記図 1 0 ( a ) に示した 電池ケース用シ一ト 1 0の構成において、 熱接着性樹脂層 3を酸変性ポリオレフ ィン系樹脂層から、 ポリオレフィン系樹脂層 3 aと酸変性ポリオレフィン系樹脂 層 3 bとの積層体に替えて積層した構成である。 尚、 図 10 (a) (b) において、 例えば、 第 1の基材フィルム層 1 aと熱接 着性樹脂層 3との間には、 その積層方法により、 アンカーコート剤またはドライ ラミネート用接着剤などの接着層が介在するが、 補助的になものであるため省略 した。 この点は、 以下の図 11、 図 12についても同様である。
このような構成を採ることにより、 図 10 (b) に示す電池ケース用シート 10は、 熱接着性樹脂層 3の中の酸変性ポリオレフィン系樹脂層の厚さを図 10
(a) の場合相対的に薄くできるため、 この層に吸湿が生じた場合でも、 その量 は少なく、 吸湿に対する安全性が高められる。
上記図 10 (a) (b) の構成の代表的な具体例としては、 例えば下記のよう な構成力挙げられる。
① P E Tフィルム (厚さ 16 m) ·酸化珪素薄膜層 (厚さ 500 A) Z酸変性 ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 40 m)
② PETフィルム (厚さ 16〃m) ·酸化珪素薄膜層 (厚さ 50 OA) Zポリエ チレン層 (厚さ 30 /m) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 1 O ^m)
③ ONフィルム (厚さ 16/zm) ·ポリ塩ィ匕ビ二リデン塗膜層 (厚さ 3 ^ m) Z ポリエチレン層 (厚さ 3 βπι Ζ酸変性ポリオレフィン系榭脂層 (厚さ 10 )
図 11 (a) に示した電池ケース用シート 10は、 前記図 10 (a) に示した 電池ケース用シート 10の構成に、 第 2の基材フィルム層 1 bを追加積層して構 成したものである。 即ち、 外側から順に、 第 1の基材フィルム層 1、 第 2の基材 フィルム層 1 b、 そして、 熱接着性樹脂層 3として酸変性ポリオレフィン系樹脂 層を積層した構成である。
このような構成を採ることにより、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 2の基材フ イルム層 1 bには同種のものを積層してもよいが、 例えば、 一方を PETフィル ムタイプとし、 もう一方を ONフィルムタイプとすることにより、 両者の弱点が 補完され、 長所を兼ね備えさせることができる。 従って、 前記図 10 (a) に示 した電池ケース用シ一ト 10に記載した作用、 効果に加えて、 各種の機械的強度 や耐性力く一層強化されると共に、 酸化珪素もしくは酸ィ匕アルミニウムの薄膜層、 またはポリ塩化ビニリデンの塗膜層の 、ずれかによるバリヤ一性付与層も 2層と なるため、 水蒸気その他のガスバリヤ一性も一層向上する。
図 11 (b) に示した電池ケース用シ一卜 10は、 前記図 11 (a) に示した 電池ケース用シート 10の構成において、 熱接着性樹脂層 3を酸変性ポリオレフ ィン系樹脂単独の層から、 ポリオレフィン系樹脂層 3 aと酸変性ポリオレフイン 系樹脂層 3 bとの積層体に替えて積層した構成である。
このような構成を採ることにより、 熱接着性樹脂層 3の中の酸変性ポリオレフ ィン系榭脂層の厚さを薄くすることができるため、 良好な熱接着性を維持しつつ、 吸湿に対する安全性を向上させることができる。
上記図 11 (a) (b)の構成の代表的な具体例としては、 例えば下記のよう な構成が挙げられる。
① ONフィルム (厚さ 15 /m) ·酸化珪素薄膜層 (厚さ 50 OA) /PETフ イルム (厚さ 12 m) ·酸化珪素薄膜層 (厚さ 500 A) Z酸変性ポリオレフ ィン系樹脂層 (厚さ 40/ m)
② PETフィルム (厚さ 12;zm) '酸化珪素薄膜層 (厚さ 500A) ZONフ ィルム (厚さ 15 m) ·酸化珪素薄膜層 (厚さ 500 A) Zポリェチレン層
(厚さ 30 m) Z酸変性ポリォレフィン系樹脂層 (厚さ 10 / m)
図 12 (a) に示した電池ケース用シート 10は、 前記図 11 (a) に示した 電池ケース用シート 10の構成に、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 2の基材フィ ルム層 1 bとの間に、 バリヤー性付与層としてェチレン一酢酸ビニル共重合体ケ ン化物層 9を追加積層して構成したものである。 即ち、 外側から順に、 第 1の基 材フィルム層 l a、 エチレン一酢酸ビニル共重合体ゲン化物層 9、 第 2の基材フ イルム層 lb、 そして、 熱接着性樹脂層 3として酸変性ポリオレフイン系樹脂層 を積層した構成である。
このような構成を取ることにより、 ノ リヤー性付与層が 3層となるため、 前記 図 11 (a) に示した電池ケース用シート 10よりも更に水蒸気その他のガスバ リャ一性を向上させることができる。
図 12 (b) に示した電池ケース用シート 10は、 前記図 12 (a) に示した 電池ケース用シ一ト 10の熱接着性樹脂層 3を、 酸変性ポリオレフィン系樹脂単 独の層から、 ポリオレフィン系榭脂層 3 aと酸変性ポリオレフィン系樹脂層 3 b との積層体に替えて積層した構成である。
即ち、 外側から順に、 第 1の基材フィルム層 1 a、 エチレン一酢酸ビニル共重 合体ゲン化物層 9、 第 2の基材フィルム層 1 b、 ポリオレフイ ン系樹脂層 3 a、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層 3 bを積層して構成したものである。
このような構成を採ることにより、 熱接着性樹脂層 3の中の酸変性ポリオレフ ィン系樹脂層の厚さを薄くできるため、 良好な熱接着性を維持しながら吸湿に対 する安全性を向上させることができ、 総合的な面で最も優れた性能の電池ケース 用シ一トを提供できる効果を奏する。
上記図 12 (a) (b)の構成の代表的な具体例としては、 例えば下記のよう な構成が挙げられる。
① PETフィルム (厚さ 12/zm) ·酸化珪素薄膜層 (厚さ 50 OA) /ェチレ ンー酢酸ビニル共重合体ゲン化物層 (厚さ 25〃m) /PETフィルム (厚さ 12/zm) ·酸化珪素薄膜層 (厚さ 500 A) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 40 )
② PETフィルム (厚さ 12^m) '酸化珪素薄膜層 (厚さ 50 OA) Zェチレ ン一酢酸ビニル共重合体ゲン化物層 (厚さ 25^m) /PETフィルム (厚さ
12 ^m) ·酸化珪素薄膜層 (厚さ 50 OA) /ポリエチレン層 (厚さ 30/ m) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 1 0 m)
③ P E Tフィルム (厚さ 1 2 z m) ·酸化珪素薄膜層 (厚さ 5 0 0 A) /ェチレ ンー酢酸ビニル共重合体ゲン化物層 (厚さ 2 5 ^ m) ZO Nフィルム (厚さ 1 5 ^ m) ·酸化珪素薄膜層 (厚さ 5 0 O A) Zポリエチレン層 (厚さ 3 / 酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 1 0 m)
以上、 図 1 0〜図 1 2に示した構成の電池ケース用シート 1 0において、 表面 に文字、 絵柄などの印刷を施す場合には、 最外層の第 1の基材フィルム層の内面 (積層面) に所謂裏刷り方式で予め印刷し、 この面に次の層を積層して、 電池ケ ース用シートを完成させることにより、 表面の摩擦などで損なわれることのない 印刷画像を形成することができる。
以上詳しく説明したように、 本発明によれば、 軽量で薄く、 柔軟性があり、 且 つ、 各種の機械的強度や耐性のほか、 水蒸気その他のガスバリヤ一性、 熱封緘性 などの性能および加工性に優れると共に、 内部に収納される電池の構成材料を良 好に密封でき、 また、 これらの水分の影響を与えることがなく、 更に、 電池ケ一 スの外側に延出された導電性金属による電極端子が折れ曲がった場合にも、 ケ一 スのシ一卜でショー卜するようなこともないという安全性にも優れた電池ケース 用シ一トを生産性よく提供できる効果を奏する。
第 4の実施の形態
次に図 1 3乃至図 1 6により第 4の実施の形態について説明する。 第 4の実施 の形態は、 電池ケース用シートであって、 該シート力く、 下記 ( 1 )〜(4) のい ずれかの構成の積層体で形成され、 且つ、 該積層体の第 1の基材フィルム層、 第 2の基材フイルム層、 第 3の基材フィルム層が、 それぞれ 2軸延伸ポリエチレン テレフタレ一トフイルムまたは 2軸延伸ナイロンフィルムまたは 2軸延伸ポリプ ロピレンフィルムのいずれかで形成され、 また、 熱接着性樹脂層が酸変性ポリオ レフィン系樹脂単独の層、 またはポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層との積層体で形成され、更に、 該積層体の金属箔層が、 少なくとも電 池ケース用シートの一端の端縁部において、 他の層よりも小さく、 積層体の端部 に露出しないように形成されている点が異なるのであり、 他は第 1の実施の形態 と略同一である。
( 1 ) 第 1の基材フィルム層 Z金属箔層 Z熱接着性樹脂層
(2 ) 第 1の基材フィルム層 Z第 2の基材フィルム層 Z金属箔層 Z熱接着性樹脂 層
( 3 ) 第 1の基材フィルム層 Z金属箔層/第 2の基材フィルム層 Z熱接着性樹 fl旨 層
( 4 ) 第 1の基材フィルム層 Z第 2の基材フィルム層 Z金属箔層 第 3の基材フ ィルム層/熱接着性樹脂層
従って、 前記のような構成を採ることにより、 電池ケース用シートは、 少なく ともその一端の端縁部において、 中間層の金属箔層が、 他の層よりも小さく、 積 層体の端部に露出しないように形成されているので、 この部分を電池ケ一スの開 口部、 即ち、 タブ 5 9, 6 0を内部からケース 5 1の外側に延長し封止する部分 に用い、 また、 金属箔層の寸法を、 例えば開口部を封止するヒートシール幅の一 部に金属箔層の端部が入る程度とすることにより、 タブ 5 9 , 6 0が折れ曲がつ た場合でも電池ケース 5 1とショートすることがなく、 安全性を向上できると同 時に、 金属箔層による優れた水蒸気その他のガスバリヤ一性なども得られるよう になる。
そして、 金属箔層の両側には第 1、 第 2、 第 3の基材フィルム層、 熱接着性樹 脂層のいずれ力、が積層されているため、 金属箔層は保護され、 ひび割れやピンホ 一ルの発生が防止されるので優れたバリヤ一性が維持される。
また、 金属箔層の外側、 または内側に積層される第 1、 第 2、 第 3の基材フィ ルム層には、 2軸延伸ポリエチレンテレフタレ一トフイルム (以下、 P E Tフィ ルム) または 2軸延伸ナイロンフィルム (以下、 O Nフィルム) または 2軸延伸 ポリプロピレンフィルム (以下、 O P Pフィルム) のいずれかを用いているので、 上記のように金属箔層を保護すると同時に、 シートの強度その他の性能、 各種の 耐性を向上させることができる。
そして、 内面側の熱接着性樹脂層は、 酸変性ポリオレフィン系樹脂単独の層、 または、 ポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂層との積層体で 形成されており、 いずれの場合も最内面層が酸変性ポリオレフィン系樹脂層であ り、 自己同士の熱接着性に優れると同時に、 銅やアルミニウムなどの金属に対す る熱接着性にも優れているため、 前記袋状の電池ケースの形成、 および金属箔な どで形成されるタブ 5 9, 6 0力介在するその開口部の封止に際して、 ヒートシ ールにより良好に熱接着させ、 密封することができる。
また、 最内層に用いる酸変性ポリオレフィン系樹脂は、 ポリエチレンやポリプ ロピレンのようなポリオレフィンと比較して、 金属に対する熱接着性に優れてい るが、 同時に、 吸湿性、 水分吸着性が高くなる傾向があり、 取り扱いによっては、 僅かではあるが空気中の水分を吸収することが考えられる。
この程度の水分の吸収は、 実質上問題になることは少ないが、 更に品質の向上 を図るため、 本発明では、 前記のように、 熱接着性樹脂層をポリオレフィン系樹 脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂層との積層体で形成する方法も採り、 酸変性 ポリオレフィン系樹脂の厚さを薄くできるようにした。
このような構成を採ることにより、 仮に水分をきりするようなことがあっても、 その量は僅かであり、 良好な熱接着性を維持しつつ、 水分の影響をより少なくす ることができる。
前記熱接着性樹脂層の酸変性ポリオレフィン系樹脂層の酸成分含有量が、 0. 0 1〜1 0重量%でぁる。
このような構成をとることにより、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層は、 その製 膜性がよく、 且つ、 自己同士の熱接着性と同時に、 銅やアルミニウムなどの金属 に対する熱接着性も確実に持つようになる。 従って、 袋状の電池ケース 5 1の形 成、 および金属箔などで形成されるタブ 5 9 , 6 0が介在する開口部の封止に際 して、 ヒートシールにより確実に熱接着させ、 密封することができる。
以下に本発明の電池ケース用シー卜の製造に用いる材料、 およびその加工方法 など実施の形態について説明する。
本発明の電池ケース用シートは、 前述のように中間層に水蒸気その他のガスバ リヤー性に優れた金属箔層を用い、 その外側、 または両側に各種の強度および耐 性に優れた第 1、 第 2、 第 3の基材フィルム層を適宜積層し、 更に、 その内面側 に、 熱接着性樹脂層として、 酸変性ポリオレフィン系樹脂単独の層、 または、 ポ リオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂層との積層体を積層した構 成とし、 更に、 前記中間層の金属箔層が、 少なくとも電池ケース用シートの一端 の端縁部において、 他の層よりも小さく、積層体の端部に露出しないように積層 して構成したものである。
上記の構成において、 水蒸気その他のガスバリヤー性を付与する中間層の金属 箔層にはアルミニウム箔、 銅箔などを好適に使用することができる。 中でもアル ミニゥム箔は比較的安価であり、 貼り合わせなどの加工性にも優れていることか ら最も好ましく使用できる。 このような金属箔層の厚さは 5〜 2 5 /z mが適当で ある 0
そして、 前記第 1〜第 3の基材フィルム層としては、 例えば P E Tフィルム、 O Nフィルム、 O P Pフィルム、 ポリエチレンナフタレ一トフイルム、 ポリイミ ドフィルム、 ポリカーボネ一トフイルムなどを使用することができる力く、 各種の 強度や耐性、 および、 その耐久性などを含めた各種性能と共に、 加工性、 経済性 などを加味した場合は、 P E Tフィルム、 O Nフィルム、 O P Pフィルムカ好適 に使用できる。 ここで P E Tフィルムと O Nフィルムの特性を比較すると、 特別大きな差では ないが、 P E Tフィルムは吸湿性が低く、 剛性、 引っ張り強度、 耐擦傷性、 耐熱 姓などに優れ、 O Nフィルムは吸湿性はやや高いが、 柔軟性、 突き刺し強度、 折 り曲げ強度、 耐寒性などに優れている。
このような基材フィルムの厚さは、 5〜: L 0 0 mが好ましく、 1 2〜3 0 mが更に好ましい。
最内層の熱接着性樹脂層は、 先にも説明したように、 自己同士の熱接着性に加 えてタブ 5 9, 6 0の金属に対しても良好な熱接着性を有すると共に、 電解液へ の水分の侵入を極力少なくするため、 それ自体、 吸湿性、 或いは水分吸着性の低 いものが好ましく、 更に、 電解液により膨潤したり、 浸食されることがなく安定 なものが好ましい。
このような条件を満たすために、 熱接着性樹脂層を、 酸変性ポリオレフィン系 樹脂単独の層、 または、 ポリオレフイン系樹脂層と酸変性ポリオレフイン系樹脂 層との積層体で形成したものである。
また、 上記酸変性ポリオレフィン系樹脂は、 その酸成分含有量が 0. 0 1〜 1 0重量%のものが好ましい。
上記熱接着性樹脂層のポリオレフィン系榭脂層には、 例えば、 ポリエチレン、 ポリプロピレンのほか、 それらの共重合体であるエチレンとプロピレンその他の α—ォレフィンとの共重合体、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 エチレンーァク リル酸エステル共重合体、 エチレン一メタクリル酸エステル共重合体、 或いは、 これらの三元共重合体などを使用することができ、 これらは単独で用いてもよく、 また、 二種以上をブレンドして使用してもよい。
そして、 熱接着性樹脂層の酸変性ポリオレフィン系樹脂層には、 例えば、 ェチ レン一ァクリル酸共重合体、 エチレン一メタクリル酸共重合体のほか、 前記ポリ エチレン、 ポリプロピレン、 そして、 それらの共重合体であるエチレンとプロピ レンその他の α—ォレフインとの共重合体、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 ェ チレン一アクリル酸エステル共重合体、 エチレンーメタクリル酸エステル共重合 体、 或いは、 これらの三元共重合体などのポリオレフイン系樹脂を、 ァクリノレ酸、 メタァクリル酸、 マレイン酸、 無水マレイン酸、 無水シトラコン酸、 イタコン酸、 無水ィタコン酸などの不飽和カルボン酸、 或いは、 その無水物で、 グラフト重合 変性した樹脂を使用することができる。
上記において、 カルボン酸基を有するものは、 N a +、 Z n 2+などの金属ィォ ンで架橋したアイオノマ一も良好に使用できる。
上記酸変性ポリオレフィン系榭脂は、 その^^分含有量が 0. 0 1〜 1 0重量 %の樹脂が、 製膜性もよく、 自己同士の熱接着性のほか、 金属に対する熱接着性 にも優れており、 好適に使用することができる。
酸変性ポリオレフイン系樹脂の酸成分含有量が、 0. 0 1重量%未満の場合は、 金属との熱接着性が不足し、 酸成分含有量が 1 0重量%を超える場合は、 製膜性 が劣るため好ましくない。
只、 上記のような酸変性ポリオレフィン系樹脂は、 その酸変性により金属に対 する熱接着性が向上する長所を有する反面、 吸湿性、 水分吸着性がやや高くなる 欠点も有している。
従って、 本発明では、 熱接着性樹脂層は、 酸変性ポリオレフィン系樹脂単独の 層で形成したもののほかに、 熱接着性樹脂層をポリオレフィン系樹脂層と酸変性 ポリオレフィン系樹脂層との積層体で形成し、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層を 最内層に用いると共に、 この層をできるだけ薄くし、 水分の影響を最小限にした ものを含んでいる。
このような熱接着性樹脂層の厚さは、 総厚で 1 0〜1 0 O mの範囲が適当で あり、 これを前記 2層で形成する場合、 両者の配分は適宜決めてよいが、 酸変性 ポリオレフイン系樹脂層の厚さは、 1〜5 0 m力好ましく、 5〜2 5 m力く更 に好ましい。
本発明の電池ケース用シートは、 以上のような各層、 即ち、 第 1〜第 3の基材 フィルム層、 金属箔層、 そして、 熱接着性樹脂層を適宜積層して形成するが、 中 間層の金属箔層が、 電池ケース用シー卜の少なくとも一端の端縁部において、 他 の層よりも小さくなるように積層するものである。
このような積層シートの製造方法は、 第 1〜第 3の基材フィルム層および金属 箔層の積層は、 公知のドライラミネ一シヨン法により、 例えば 2液硬化型のポリ ウレタン系接着剤などを用いて貼り合わせることができ、 また、 ポリエチレン、 その他の熱接着性樹脂を、 貼り合わせを行う層間に溶融押し出しして圧着する押 し出しラミネート法で貼り合わせることもできる。
また、 熱接着性樹脂層の積層は、前記基材フィルム層と金属箔層との積層シ一 卜の積層面に、 アンカ一コート剤 (A C剤、 プライマ一コートの一種) を塗布し た後、 その面に酸変性ポリオレフイン系樹脂、 または、 ポリオレフイン系樹脂と 酸変性ポリオレフィン系樹脂とを、 所望の厚さで押し出しコートまたは共押し出 しコートして積層することもでき、 また、 熱接着性樹脂層を予め多層インフレ一 シヨン成形法などで所望の厚さに製膜しておいて、 これを前記ドライラミネーシ ョン法で貼り合わせることもできる。
尚、 前記第 1〜第 3の基材フィルムと金属箔との貼り合わせにおいて、 所定幅 の基材フィルムに対して、 それよりも、 例えば両側が、 各 1 0〜1 5 mm程度幅 の狭い金属箔を貼り合わせておいて、 これに熱接着性樹脂層を積層した後、 両側 を例えば、 金属箔層の幅よりも 1〜 2 mm程度外側でスリット (トリミング) す ることにより、 端部に金属箔層カ露出しない電池ケース用シ一トを容易に製造す ることができる。
以下、 実施例の図面に基づいて本発明を更に具体的に説明する。
但し、 本発明はこれらの図面に限定されるものではない。 また、 図面に付した 符号は、 異なる図面においても同じ名称の部分には同じ符号を用いた。
図 1 3乃至図 1 6は、 それぞれ本発明の電池ケース用シートの一実施例の構成 を示す模式断面図である。
図 1 3に示した電池ケース用シート 1 0は、 外側から順に、 第 1の基材フィル ム層 l a、 金属箔層 2、 そして、 ポリオレフイン系樹脂層 3 aと酸変性ポリオレ フィン系翩旨 3 bからなる熱接着性樹脂層 3が積層された構成であり、 金属箔層 2は、 図 1 3において右側の端縁部で他の層よりも小さく形成されていて、 電池 ケース用シート 1 0の端部に露出しない構成となっている。
従って、 この部分が電池ケース 5 1の開口部となるように電池ケース用シート 1 0を用いることにより、 ケース 5 1の内部から外側に延長されるタブ 5 9, 6 0力く折れ曲がった場合にも、 金属箔層 2でタブ 5 9, 6 0がショートするよう なことがなく、安全性が高められる。
尚、 上記構成において、 第 1の基材フィルム層 1 aには、 P E Tフィルム、 O Nフィルム、 O P Pフィルムのいずれかが用いられ、 金属箔層 2には、 例えば アルミニウム箔を用いることが好ましく、 また、 熱接着性樹脂層 3の酸変性ポリ ォレフィン系樹脂層 3 b (シートの最内層) には、 酸成分含有量が 0. 0 1〜 1 0重量%の酸変性ポリオレフィン系樹脂を用いること力特に好ましい。
このような構成を採ることにより、 電池ケース用シート 1 0は、 最外層の第 1 の基材フィルム層 1 aにより、 引っ張り強度、 突き刺し強度、 折り曲げ強度など の機械的強度、 および、 表面の耐擦傷性、 耐水性、 耐薬品性や、 耐熱性、 耐寒性 などの耐性が付与され、 中間層の金属箔層 2 (例えばアルミニウム箔層) により、 水蒸気その他の優れたガスバリヤ一性が付与され、 更に、 熱接着性樹脂層 3のポ リオレフィン系樹脂層 3 aと、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層 3 bとにより、 先 に説明したように、 優れた熱封緘性が付与され、 且つ、 その低水分含有性も維持 することができる。 また、 バリヤ一性に関して、 金属箔層に例えば厚さ 9 mのアルミニウム箔を 用いることにより、 水蒸気透過度 0. O l gZ dn"1 * 24hrs ) 、 (40°C、 90%RH) 以下の性能を容易に得られ、 更にこれをレベルアップすることも容 gr C、ある。
上記積層構成の代表的な具体例としては、 例えば下記のような構成が挙げられ る。
① P ETフィルム (厚さ 12 zm) /アルミニウム箔 (厚さ 9 m) /ポリェチ レン層 (厚さ 3 0 Z m) /酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 1 0 ^ m)
② ONフィルム (厚さ 1 5 m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 / m) Zポリエチレ ン層 (厚さ 30 m) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 1 0 m)
③ OP Pフィルム (厚さ 25 m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 m) Zポリェチ レン層 (厚さ 30 βΐα Ζ酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 1
図 14に示した電池ケース用シート 2 0は、 外側から順に、 第 1の基材フィル ム層 1 a、 第 2の基材フィルム層 l b、 金属箔層 2、 そして、 ポリオレフィン系 樹脂層 3 aと酸変性ポリオレフィン系樹脂 3 bからなる熱接着性樹脂層 3を積層 して構成され、 この場合も金属箔層 2は、 電池ケース用シート 2 0の一端の端縁 部、 即ち、 図において右側の端縁部で他の層よりも小さく形成されていて、 電池 ケース用シート 2 0の端部に露出しない構成となっている。
この構成は、 前記図 1 3に示した電池ケース用シート 1 0の構成に対して、 中 間層の金属箔層 2の外側の第 1の基材フィルム層 1 aの性能を向上させるため、 第 2の基材フィルム層を追加し、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 2の基材フィル ム層 1 bとで外側の基材フィルム層を構成したものである。
この場合も、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 2の基材フィルム層 l bには、 そ れぞれ PETフィルム、 ONフィルム、 0 P Pフイルムのいずれかが用いられる。 只、 この場合、 同種のフィルムを 2枚積層してもよいが、 例えば、 第 1の基材フ ィルム層 1 aに P ETフィルムを用いた場合は、 第 2の基材フィルム層 1 bには ONフィルムを用いるというように異種のフィルムを組み合わせて積層した方が、 両者の弱点を補完でき、 長所を兼ね備えさせることができる点でより好ましい。 上記積層構成の代表的な具体例としては、 例えば下記のような構成が挙げられ る。
① PETフィルム (厚さ 12 m) ZONフィルム (厚さ 15 m) /アルミ二 ゥム箔 (厚さ 9 m) Zポリエチレン層 (厚さ 30^m) /酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 10 zm)
② ONフィルム (厚さ 15 im) ZP ETフィルム (厚さ 12 ^m) Zアルミ二 ゥム箔 (厚さ 9/zm) Zポリエチレン層 (厚さ 30 ^m) Z酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 10 /m)
③ PETフィルム (厚さ 12〃m) ZOPPフィルム (厚さ 25 ^m) Zアルミ 二ゥム箔 (厚さ 9/ m) Zポリエチレン層 (厚さ 30/zm) /酸変性ポリオレフ ィン系樹脂層 (厚さ 10 ^m)
④ 0 Nフィルム (厚さ 15 m) /0 P Pフィルム (厚さ 25 m) Zアルミ二 ゥム箔 (厚さ 9/zm) Zポリエチレン層 (厚さ 3 O^m) Z酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 10/zm)
このような構成を採ることにより、 アルミニウム箔層の外側の基材フィルム層 が、例えば、 P E Tフィルムと〇 Nフィルムなどのように両方の長所を兼ね備え たものとなり、 特に外側の各種の; ( «的強度や耐性が強化され、 総合的に優れた 性能の電池ケース用シート 10を得られる効果を奏する。
図 15に示した電池ケース用シート 10は、 外側から順に、 第 1の基材フィル ム層 1 a、 金属箔層 2、 第 3の基材フィルム層 1 c、 そして、 ポリオレフィン系 樹脂層 3 aと酸変性ポリオレフィン系樹脂 3 bからなる熱接着性樹脂層 3を積層 して構成したものである。 この構成は、 前記図 13に示した電池ケース用シート 10の構成に対して、 中 間層の金属箔層 2に対する保護効果を一層高めて、 より安定したバリヤー性を得 るため、 第 3の基材フィルム層 1 cを、 中間層の金属箔層 2とその内側の熱接着 性樹脂層 3 (直接的にはポリオレフイ ン系樹脂層 3 a) との間に追加して積層し、 金属箔層 2の両側が、 第 1の基材フィルム層 1 aと、 第 3の基材フィルム層 l c とで挟み込まれるように構成したものである。
この場合も、 金属箔層 2は、 少なくとも電池ケース用シート 10の一端の端縁 部、 即ち、 図では右側の端縁部において、 他の層よりも小さく、 電池ケース用シ ート 10の端部に露出しないように積層されている。
また、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 3の基材フィルム層 1 cには、 それぞれ PETフィルム、 〇Nフィルム、 0 P Pフィルムのいずれかが用いられる。
上記積層構成の代表的な具体例としては、 下記のような構成が挙げられる。
① PETフィルム (厚さ 12 m) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 ^m) ZPETフ イルム (厚さ 12 m) /ポリエチレン層 (厚さ 30〃m) Z酸変性ポリオレフ ィン系樹脂層 (厚さ 10 m)
② PETフィルム (厚さ 12 m) Zアルミニウム箔 (厚さ ZONフィ ルム (厚さ 15 ^m) Zポリエチレン層 (厚さ 30 /zm) Z酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 10 zm)
③ PETフィルム (厚さ 12 /zm) Zアルミニウム箔 (厚さ 9〃m) / ΡΡフ イルム (厚さ 25 βπι) /ポリエチレン層 (厚さ 30 τα) Ζ酸変性ポリオレフ ィン系樹脂層 (厚さ 10 zm)
④ ONフィルム (厚さ 15 /zm) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 zm) ZPETフィ ルム (厚さ Zポリエチレン層 (厚さ 30 /ζιη) Z酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 1 O^m)
⑤ ONフィルム (厚さ 15 m) アルミニウム箔 (厚さ 9 ^m) ZOPPフィ ルム (厚さ 2 5 ^ m) /ポリエチレン層 (厚さ 3 0 ^ m) /酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 1 0 m)
このような構成を採ることにより、 第 3の基材フィルム層 1 cが追加積層され たことによる各種の機械的強度および耐性の向上と共に、 金属箔層 2の両側が、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 3の基材フィルム層 1 cとで挟み込まれるため、 外部からの衝撃や摩擦、 その他物理的、 ィ匕学的作用だけでなく、 内部からの同様 な作用に対しても金属箔層 2に対する保護性が向上し、 一層安定したノくリヤー性 を得られる効果を奏する。
図 1 6に示した電池ケース用シート 1 0は、 外側から順に、 第 1の基材フィル ム層 l a、 第 2の基材フィルム層 1 b、 金属箔層 2、 第 3の基材フィルム層 1 c、 そして、 ポリオレフィン系樹脂層 3 aと酸変性ポレオレフィン系樹脂層 3 bから なる熱接着性樹脂層 3を積層して構成したものである。
この構成は、 前記図 1 4に示した電池ケース用シ一ト 1 0の構成に対して、 中 間層の金属箔層 2とその内側の熱接着性樹脂層 3 (直接的にはポリオレフィン系 樹脂層 3 a ) との間に、 第 3の基材フィルム層 1 cを追加して積層した構成に相 当する。
また、 この場合も、 金属箔層 2は、 少なくとも電池ケース用シート 1 0の一端 の端縁部、 即ち、 図では右側の端縁部において、 他の層よりも小さく、 電池ケー ス用シート 1 0の端部に露出しないように積層されており、 第 1〜第 3の基材フ イルム層 l a, l b, 1 cには、 それぞれ P E Tフィルム、 O Nフィルム、 〇P Pフィルムのいずれかが用いられる。
このような構成を採ることにより、 上記第 3の基材フィルム層 1 cを追加した ことによる各種の機械的強度及び耐性の向上と共に、 金属箔層 2の両側が、 第 1、 第 2の基材フィルム層 1 a , l bと、 第 3の基材フィルム層 1 cとで挟み込まれ るため、 金属箔層 2は一層高度に保持され、 更に安定したバリヤ一性を得られる 効果を奏する。
以上、 図 1 3乃至図 1 6に示した構成の電池ケース用シート 1 0において、 表 面に文字、 絵柄などの印刷を施す場合には、 最外層の第 1の基材フィルム層 1 a の内面 (積層面) に所謂裏刷り方式で予め印刷し、 この面に次の層を積層して、 電池ケース用シートを完全させることにより、 表面の摩擦などで損なわれること のな L、耐久性に優れた印刷画像を形成することができる。
以上詳しく説明したように、 本発明によれば、 軽量で薄く、 柔軟性があり、 且 つ、 各種の機械的強度や耐性のほか、 水蒸気その他のガスバリヤ一性、 熱封緘性、 電極端子との熱接着性などの性能および加工性に優れると共に、 内部に収納され る電池の構成材料に対して水分の影響を与えることがなく、 更に、 電池ケースに 加工した際、 電極端子が電池ケ一スの金属箔層でショートするようなこともなく 安全性にも優れた電池ケース用シートを生産性よく提供できる効果を奏する。
第 5の実施の形態
次に、 図 1 7乃至図 2 0により本発明の第 5の実施の形態について説明する。 第 5の実施の形態は電池ケース用シートであって、 該シートが、 下記 (1 ) 〜
(4) のいずれかの構成の積層体で形成され、 且つ、 該積層体の第 1の基材フィ ルム層、 第 3の基材フィルム層力 2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィル ム、 2軸延伸ナイロンフィルム、 2軸延伸ポリプロピレンフィルムのいずれかで 形成され、 また、 少なくとも最内層の酸変性ポレオレフィン系樹脂層には、 プロ ッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤のいずれか一種または二種以上力添加されて ^ヽる点が異なるのみであり、 他は第 2の実施の形態と略同一である。
( 1 ) 第 1の基材フィルム層 Z金属箔層 Z酸変性ポレオレフィン系樹脂層 (最内
(2) 第 1の基材フィルム層 Z金属箔層 ィン系樹脂層 Z酸変性ポリ ォレフィン系樹脂層 (最内層) ( 3 ) 第 1の基材フィルム層/金属箔層/第 3の基材フィルム層 Z酸変性ポリォ レフィン系樹脂層 (最内層)
(4 ) 第 1の基材フィルム層 Z金属箔層 Z第 3の基材フィルム層 Zポリオレフィ ン系樹脂層 Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (最内層)
上記 ( 1 ) 〜 (4 ) の構成において、 各層の間には必要に応じて接着層を設け る力 ここでは省略して記載した。
また、 ヒートシール用の熱接着性樹脂層 (シートラント層) は、 (1 ) および
( 3 ) の構成では、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層単独で構成され、 ( 2 ) およ び (4 ) の構成では、 ポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポレオレフィン系樹脂層 とが順に積層された 2層構成である。
以下、 2軸延伸ポレエチレンテレフタレ一トフイルムは P E Tフィルム、 2軸 延伸ナイ口ンフィルムは O Nフィルム、 2軸延伸ポリプロピレンフィルムは 0 P Pフィルムと略記する。
前記のような構成を採ることにより、 中間層の金属箔層によって、 優れた水蒸 気その他のガスバリャ一性が付与され、 金属箔層の外側または両側に積層された 第 1、 第 3の基材フィルム層、 即ち、 P E Tフィルム、 または O Nフィルム、 ま たは O P Pフィルムによって、 金属箔層が保護され、 そのひび割れやピンホール の発生が防止されると共に、 積層シートにこれらの優れた各種の強度や耐性が付 与される。
そして、 内面側のシ一ラント層は、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層単独、 また は、 ポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポレオレフィン系樹脂層とを順に積層した 2層で構成される。
いずれの場合も最内層は、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層であり、 この酸変性 ポリオレフイ ン系樹脂層は、 自己同士の熱接着性を有すると同時に、 銅やアルミ ニゥムなどの金属に対する熱接着性も有しており、 また、 この酸変性ポリオレフ イン系樹脂層には、 ブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤の一種または二種以 上が添加されているので、 その欠点があった滑り性、 耐ブロッキング性の不足が 解消される。
従って、 袋状の電池ケースの作製に際して、 その作業性およびヒートシール適 性がよくなり、 更に、 その内部に電池の構成材料を収納し、 電池を作製する際も、 その口開き性がよくなり、 且つ、 タブ 5 9, 6 0が介在する開口部のヒートシ一 ルも良好に行うことができる。
また、 前記シ一ラント層を、 ポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン 系樹脂層とを順に積層した 2層構成とした場合は、 シ一ラント層としては、 ポリ ォレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂層との両方が作用するため、 優れた熱接着性を維持でき、 且つ、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層の厚さは薄く することができるので、 その欠点である吸湿性により、 万一吸湿を生じた場合で も、 その量は maであり、 電池の構成材料に対する悪影響を防止することができ 。
更に、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層を薄くすることにより、 この層に添加す るブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤の使用量を少なくすることができ、 ま た、 酸変性ポリオレフィン系樹脂自体の使用による材料コストの上昇も低減でき るため経済性の面でも有利になる。
前記金属箔層は、 少なくとも前記積層シ一卜の一端の端縁部において、 他の層 よりも小さく該積層シ一卜の端面に露出しないように積層されている。
このような構成を採ることにより、 積層シー卜の金属箔層が他の層よりも小さ く積層された端部を、 袋状の電池ケースの開口部に用いることができ、 それによ り、 内部から開口部を通して外側に延長されたタブ 5 9, 6 0が折れ曲がった場 合でも、 タブ 5 9 , 6 0が金属箔層と接触することがなくなり、 安全性を一層高 めことができる。 以下に本発明の電池ケース用シ一トの製造に用いる材料、 および電池ケース用 シー卜の製造方法など実施の形態について説明する。
本発明の電池ケース用シートは、 前述したように、 中間層に水蒸気その他のガ スバリヤ一性に優れた金属箔層を用い、 その外側、 または両側に各種の強度およ び耐性に優れた第 1、 第 2の基材フィルム層を適宜積層し、 更に、 その内面側に シーラント層として、 酸変性ポリオレフイン系樹脂層単独、 または、 ポリオレフ ィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂層との 2層を順に積層し、 且つ、 少 なくとも最内層となる酸変性ポリオレフィン系樹脂層には、 ブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤のいずれか一種または二種以上を添加して構成したものである。 上記の構成において、 ガスバリヤー性を付与する中間層の金属箔層にはアルミ ニゥム箔、 銅箔などを好適に使用することができる。 中でもアルミニウム箔は比 較的安価であり、 貼り合わせなどの加工性にも優れていることから最も好ましく 使用できる。 このような金属箔層の厚さは 5〜 2 5 // mが適当である。
そして、 前記第 1、 第 3の基材フィルム層としては、 例えば P E Tフィルム、 O Nフィルム、 O P Pフィルム、 ポリエチレンナフタレートフィルム、 ポリイミ ドフィルム、 ポリカーボネ一トフイルムなどを使用することができる力^ 各種の 強度や耐性、 および、 その耐久性などを含めた各種性能と共に、 加工性、 経済性 を加味した場合は、 P E Tフィルム、 O Nフィルム、 O P Pフィルム力特に適し ている。
特に、 P E Tフィルムは、 吸湿性が低く、 剛性、 引っ張り強度、 折り曲げ強度、 衝撃強度、 耐擦傷性、 耐熱性、 耐水性などに優れ、 総合的にバランスの採れた性 能を有し、 欠点の少ないフイルムである。
O Nフィルムは、 吸湿性はやや高いが、 柔軟性に富み、 突き刺し強度、 衝撃強 度、 折り曲げ強度、 耐寒性などに優れている。
O P Pフィルムは、 防湿性、 耐水性、 耐薬品性のほか、 弓 1張り強度、折り曲げ 強度などに優れ、 また、 特に安価であることも大きな利点である。
このような基材フィルムの厚さは、 5〜1 0 0 /z m力、 '好ましく、 1 2〜3 0 が更に好ましい。
最内層のシーラント層は、 先にも説明したように、 自己同士の熱接着性に加え て電極端子の金属に対しても良好な熱接着性を有すると共に、 内部に収納される 電池の構成材料に対して水分の影響を与えないよう、 その自体も、 吸湿性が低く 水分を含まないもの力好ましい。
このような条件を満たすために、 本発明では、 シーラント層を、 酸変性ポリオ レフィ ン系樹脂層単独、 または、 ポリオレフィ ン系樹脂層と酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層とを順に積層した 2層構成で形成し、 且つ、 最内層となる酸変性ポリ ォレフィン系樹脂層の滑り性、 耐ブロッキング性の不足を解消するため、 この層 にブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤の一種または二種以上を添加して構成 したものである。
このようなシーラント層のポリオレフィン系樹脂層には、 例えば、 ポリェチレ ン、 ポリプロピレンのほか、 それらの共重合体であるエチレンとプロピレンその 他の 一才レフィ ンとの共重合体、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 エチレン一 ァクリル酸エステル共重合体、 エチレン一メタクリル酸エステル共重合体、 或い は、 これらの三元共重合体などを使用することができ、 これらは単独で用いても よく、 また、 二種以上をブレンドして使用してもよい。
また、 シ一ラント層の酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層には、 例えば、 エチレン 一ァクリル酸共重合体、 エチレン一メタクリル酸共重合体のほか、 前記ポリエチ レン、 ポリプロピレン、 そして、 それらの共重合体であるエチレンとプロピレン その他の α—ォレフィンとの共重合体、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 ェチレ ンーァクリソレ酸ェステル共重合体、 エチレン一メタクリル酸ェステル共重合体、 或いは、 これらの三元共重合体などのポリオレフイ ン系樹脂を、 アクリル酸、 メ タァクリル酸、 マレイン酸、 無水マレイン酸、 無水シトラコン酸、 イタコン酸、 無水ィタコン酸などの不飽和カルボン酸、 或いは、 その無水物で、 グラフト重合 変性した樹脂を用いることができ、 その酸成分含有量は 0. 0 1〜1 0重量%の 樹脂が、 自己同士の熱接着性のほか、 金属に対する熱接着性にも優れ、 また、 製 膜性もよく良好に使用することができる。
酸成分含有量が 0. 0 1重量%未満の場合は、 金属との熱接着性が不足し、 酸 成分含有量が 1 0重量%を超える場合は、 製膜性が劣るため好ましくない。
尚、 上記においてカルボン酸基を有するものは、 N a T、 Z n 2+などの金属ィ ォンで架橋したアイオノマ一も同様に好適に使用することができる。
このようなシーラント層の厚さは、 総厚で 1 0〜1 2 0 μ πιが好ましく、 2 0 〜: L 0 0 /z mが更に好ましい。
特に、 シーラント層をポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂 層との 2層で形成する場合は、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層の厚さは薄くてよ く 1 m以上あればよい。 例えば、 総厚を 1 0 0 z mとした場合でも、 酸変性ポ リオレフイ ン系樹脂層の厚さは、 1〜5 0 111が好ましく、 5〜2 5 /ί πιが更に 好ましい。
また、 前記酸変性ポリオレフィン系樹脂は、 その酸変性により、 樹脂が軟らか くなり、 自己密着性を生じるため、 積層シートの滑り性の低下や、 袋状にした時 の内面密着の問題を生じる。
このような問題を解決するために、 本発明では、 少なくとも最内層の酸変性ポ リオレフィン系樹脂層に、 ブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤のいずれか一 種または二種以上を添加している。
ブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤は、 それぞれ公知のものを使用するこ とができ、 例えば、 ブロッキング防止剤としては、 シリカ、 ゼォライト、 タルク、 硅そう土、 ジカルボン酸エステルアミ ド、 ポリエチレンなど、 滑剤としては、 ス テアリルアルコール、 フッ素樹脂エラストマ一など、 スリップ剤としては、 ステ アリン酸アミ ド、 ォレイン酸アミ ド、 エル力酸アミ ド、 エチレンビスステアリン 酸アミ ドなどが挙げられる。
これらの添加量は、 それぞれの材質により異なるため、 一律には言えないが、 例えば、 シリカを単独で使用する場合、 樹脂 1 0 0重量部に対してシリカ 0. 2 〜0. 5重量部が適当であり、 ステアリン酸アミ ド、 ォレイン酸アミ ドなどの脂 肪酸アミ ドを使用する場合は、 樹脂 1 0 0重量部に対して脂肪酸アミ ド 0. 5〜 1. 0重量部が適当である。
次に、 以上のような各層を積層して形成される本発明の電池ケース用シー卜の 製造方法について説明する。
先ず、 中間層の金属箔層と第 1または第 3の基材フィルム層との積層は、 それ ぞれ公知のドライラミネ一ション法により、 例えば、 2液硬ィ匕型のポリウレタン 系接着剤などを用いて貼り合わせることができ、 また、 ポリエチレンその他の熱 接着性樹脂を、 貼り合わせを行う層間に溶融押し出しして圧着する押し出しラミ ネーシヨン法で貼り合わせることもできる。
そして、 シ一ラント層の積層は、 前記基材フィルムと金属箔層との積層シート に対して行う力 その積層面は金属箔層面または第 2の基材フィルム層面であり、 この面にアンカーコート (プライマーコートの一種) を施した後、 その上に酸変 性ポリオレフィン系樹脂 (ブロッキング防止剤などを添加したもの) 、 または、 ポリオレフィン系樹脂と酸変性ポリオレフィン系樹脂 (ブロッキング防止剤など を添加したもの) とを、 それぞれ所望の厚さで押し出しコートまたは共押し出し コートして積層することができ、 また、 シ一ラント層を予め単層または多層イン フレーション成形法などで所望の厚さに製膜しておいて、 これを前記ドライラミ ネーシヨン法、 または、 押し出しラミネ一シヨン法で貼り合わせることもできる。 尚、 前記第 1、 第 3の基材フィルムと金属箔層との貼り合わせの際、 所定幅の 基材フィルムに対して、 それよりも例えば両側が各 1 0 mm程度幅の狭い金属箔 を貼り合わせておいて、 これにシ一ラント層を積層した後、 両側を金属箔層の幅 よりも l〜2 mm程度外側で、 仕上げのスリット (トリミング) を行うことによ り、 端面に金属箔層カ露出しない電池ケース用シートを容易に製造することがで きる。
以下、 実施例の図面に基づいて本発明を更に具体的に説明する。
但し、 本発明はこれらの図面に限定されるものではない。 また、 図面に付した 符号は、 異なる図面においても同じ名称の部分には同じ符号を用いた。
図 1 7乃至図 2 0は、 それぞれ本発明の電池ケース用シ一卜の一実施例の構成 を示す模式断面図である。
図 1 7に示した電池ケース用シート 1 0は、 外側から順に、 第 1の基材フィル ム層 l a、 接着層 5 a、 金属箔層 2、 接着層 5 b、 そして、 最内層のシ一ラント 層 3として、 ブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤の一種又は二種以上が添加 された酸変性ポリオレフィン系樹脂層を積層して構成され、 中間層の金属箔層 2 は、 図において右側の端縁部で他の層よりも小さく、 電池ケース用シート 1 0の 端面に露出しないように構成されている。
図 1 8に示した電池ケース用シート 1 0は、 前記図 1 7に示した電池ケース用 シート 1 0の構成において、 最内層のシーラン卜層 3のみをポリオレフィン系樹 脂層 3 aと、 プロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤の一種又は二種以上が添加 された酸変性ポリオレフィン系樹脂層 3 bとが順に積層された 2層構成に変えて 積層したものであり、 外側から順に、 第 1の基材フィルム層 1 a、 接着層 5 a、 金属箔層 2、 接着層 5 b、 そして、 シ一ラント層 3として、 ポリオレフィン系樹 脂層 3 a、 ブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤の一種又は二種以上が添加さ れた酸変性ポリオレフィン系樹脂層 3 13カ<積層された構成である。
この場合も金属箔層 2は、 図において右側の端縁部で他の層よりも小さく、 電 池ケース用シート 1 0の端面に露出しないように構成されている。
図 1 9に示した電池ケース用シート 1 0は、 前記図 1 7に示した電池ケース用 シ一ト 1 0の構成において、 金属箔層 2の内側、 即ち、 金属箔層 2とシーラント 層 3のブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤の一種又は二種以上が添加された 酸変性ポリオレフィン系樹脂層との間に、 第 3の基材フィルム層 1 cを追加して 積層した構成であり、 外側から順に、 第 1の基材フィルム層 1 a、 接着層 5 a、 金属箔層 2、 接着層 5 b、 第 3の基材フィルム層 1 c、 そして、 シーラント層 3 として、 ブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤の一種又は二種以上が添加され た酸変性ポリオレフィン系樹脂層力積層された構成である。
この場合も金属箔層 2は、 図において右側の端縁部で他の層よりも小さく、 電 池ケース用シート 1 0の端面に露出しないように構成されている。
図 2 0に示した電池ケース用シート 1 0は、 前記図 1 9に示した電池ケ一ス用 シート 1 0の構成において、 最内層のシーラント層 3のみを、 ポリオレフィン系 樹脂層 3 aとブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤の一種又は二種以上が添加 された酸変性ポリオレフィン系樹脂層 3 bとが順に積層された 2層構成に変えて 積層したものであり、外側から順に、 第 1の基材フィルム層 1 a、 接着層 5 a、 金属箔層 2、 接着層 5 b、 第 3の基材フィルム層 1 c、 ポリオレフィン系榭脂層 3 a、 ブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤の一種又は二種以上力添加された 酸変性ポリオレフィン系樹脂層 3 bが積層された構成である。
この場合も金属箔層 2は、 図において右側の端縁部で他の層よりも小さく、 電 池ケース用シ一ト 1 0の端面に露出しないように構成されている。
以上、 図 1 7〜図 2 0に示した電池ケース用シ一ト 1 0の構成において、 第 1、 第 3の基材フィルム層 1 a, l b, 1 cには、 P E Tフィルムまたは O Nフィル ムまたは O P Pフィルムを用いることが好ましく、 金属箔層 2には、 アルミニゥ ム箔を用いることが好ましい。 そして、 第 1の基材フィルム層 1 aと金属箔層 2との間に設けられる接着層 5 aは、 両者の接着を良好にするものであり、 両者の積層をドライラミネーシヨン 法で行う場合は、 2液硬化型ポリウレタン系接着剤などの接着剤層であり、 押し 出しラミネ一ション法で積層する場合は、 ポリエチレンその他の熱接着性樹脂層 となる。
金属箔層 2の内面側、 即ち、 シ一ラント層側に設けられる接着層 5 bは、 図 1 7、 図 1 8の電池ケース用シ一ト 1 0では、 金属箔層 2とシーラント層 3との 接着を良好にするものであり、 シーラント層 3を単層または多層共押し出しコ一 ト法で積層する場合はアンカーコート剤層であり、 また、 シーラント層 3を予め フィルム状に製膜して積層する場合は、 積層方法がドライラミネーシヨン法、 ま たは押し出しラミネーシヨン法となるため、 ドライラミネート用接着剤層、 また はポリェチレンその他の熱接着性樹脂層となる。
そして、 図 1 9、 図 2 0の電池ケース用シート 1 0では、 接着層 5 bは、 金属 箔層 2とその内側の第 3の基材フィルム層 1 cとの間に設けられ、 両者の接着を 良好にするものである。 この場合も、 金属箔層 2の外側の接着層 5 aと同様、 そ の積層方法がドライラミネーシヨン法、 または押し出しラミネーシヨン法となる ため、 接着層 5 bは、 ドライラミネーシヨン用接着剤層、 またはポリエチレンそ の他の熱接着性樹脂層となる。
また、 上記電池ケース用シート 1 0では、 シ一ラント層 3は、 第 3の基材フィ ルム層 1 cの内面側 (図において下側) に積層される。 従って、 図には示してい ないが、 第 3の基材フィルム層 1 cとシーラント層 3との間にも接着層を設ける こと力く好ましく、 シーラント層 3を単層または多層共押し出しコート法で積層す る場合は、 接着層としてアンカ一コート剤層を設け、 また、 シ一ラント層 3を予 めフィルム状に製膜して積層する場合は、 ドライラミネ一シヨン法、 または押し 出しラミネーシヨン法を採るため、 ドライラミネーシヨン用接着剤層、 またはポ リェチレンその他の熱接着性樹脂層が設けられる。
以上のような構成を採ることにより、 例えば、 図 1 7に示した電池ケース用シ —ト 1 0では、 最外層の第 1の基材フィルム層 1 a、 即ち、 P E Tフィルムまた は O Nフィルムまたは O P Pフィルムが、 中間層の金属箔層 2を保護すると共に、 引っ張り強度、 突き刺し強度、 折り曲げ強度などの機械的強度、 および、 表面の 耐擦傷性、 耐水性、 耐薬品性や、 耐熱性、 耐寒性などの耐性を付与し、 中間層の 金属箔層 2 (例えばアルミニウム箔) 、 優れた水蒸気その他のガスバリヤ一性 を付与し、 更に、 最内層にシ一ラント層 3として積層されたブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤の一種又は二種以上が添加された酸変性ポリオレフィン系樹脂 層 (以下、 ブロッキング防止剤添加酸変性ポリオレフイン系樹脂層と略記する) が、 優れた熱接着性、 および良好な滑り性、耐ブロッキング性を付与する。
従って、 袋状の電池ケースを作製する際、 生産性よくヒートシールすること力 でき、 また、 その内部に電池の構成材料を収納し、 開口部をヒートシールする際 も、 ケースの開口部の口開き性がよく、 金属箔などによるタブ 5 9 , 6 0が介在 する開口部も接着性よくヒートシールすることができる。
また、 電池ケース用シート 1 0は、 少なくともその一端の端縁部において、 中 間層の金属箔層 2が、 他の層よりも小さく、 電池ケース用シート 1 0の端面に露 出しないように積層されているので、 この部分力《電池ケースの開口部となるよう に電池ケ一ス用シート 1 0を用いることにより、 開口部を通して外側に延長され た電極端子が折れ曲がった場合でも、 金属箔層 2と接触しショートするようなこ とがなく安全性においても一層優れたものとなる。
また、 図 1 8に示した電池ケース用シート 2 0は、 前記図 1 7に示した電池ケ 一ス用シ一ト 1 0の構成において、 シーラント層 3のブロッキング防止剤添加酸 変性ポリオレフィン系樹脂層を、 ポリオレフィン系樹脂層 3 aとブロッキング防 止剤添加酸変性ポリオレフィン系樹脂層 3 bとの 2層構成に変えて積層したもの である。
このような構成を採ることにより、 前記図 1 7に示した電池ケース用シート 1 0で記載した作用、 効果に加えて、 ブロッキング防止剤添加酸変性ポリオレフ ィン系樹脂層 3 bの厚さを、 必要最小限までは薄くすることができるので、 優れ た熱接着性および滑り性、 耐ブロッキング性を維持しながら、 万一、 ブロッキン グ防止剤添加酸変性ポリオレフィン系樹脂層 3 bが吸湿した場合でも、 その量を 少なくすることができ、 内部の電池の構成材料に対する水分の悪影響を防止する ことができる。
そして、 図 1 9に示した電池ケース用シート 1 0は、 前記図 1 7に示した電池 ケース用シート 1 0の構成において、 金属箔層 2とシ一ラント層 3のブロッキン グ防止剤添加酸変性ポリオレフィン系樹脂層との間に、 第 3の基材フィルム層 1 cを追加して積層した構成であり、 また、 図 2 0に示した電池ケース用シート 1 0は、 前記図 1 8に示した電池ケース用シート 1 0の構成において、 金属箔層 2とシーラント層 3のポリオレフィン系樹脂層 3 aの面との間に、 第 3の基材フ イルム層 1 cを追加して積層した構成である。
従って、 このような構成を採ることにより、 図 1 9に示した電池ケース用シー ト 1 0は、 図 1 7に示した電池ケース用シート 1 0に対して、 また、 図 2 0に示 した電池ケース用シ一ト 1 0は、 図 1 8に示した電池ケース用シート 1 0に対し て、 それぞれ第 3の基材フィルム層 1 cの追加積層による各種の強度および耐性 など性能の向上効果の付加と共に、 金属箔層 2の両面が、 第 1の基材フィルム層 l a、 または第 3の基材フィルム層 1 cにより、 強固に保護されるため、 金属箔 層 2による優れた水蒸気その他のガスバリヤ一性を一層確実に安定して得られ効 果が付加される。
特に、 第 3の基材フィルム層 1 cとして、 吸湿性が低く、 各種の搬ぉよび耐 性、 中でも耐熱性に優れた P E Tフィルムを用いることにより、 電極端子が介在 する開口部のヒートシートに際して、 過酷な温度や圧力が加えられても、 PET フィルムが断裂するようなことはなく、 確実に金属箔層 2を保護できるため、 安 心してヒートシールを行うことができる。
尚、 バリヤ一性に関して、 金属箔層に例えば厚さ 9 のアルミニウム箔を用 いた場合、 水蒸気透過度 0. 01 g/ (m2 - 24hrs )、 (40°C. 90% RH) 以下の性能を容易に得られ、 これをレベルアップすることも容易である。 以上、 図 17〜図 20に示した電池ケース用シー卜の積層構成の代表的な具体 例としては、 下記のような構成が挙げられる。
但し、 積層に用いる接着層は省略して記載する。 また、 酸変性ポリオレフィン 系樹脂層はブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤のいずれか一種又は二種以上 力や添加されたものである。
(図 17の構成の例)
① PETフィルム (厚さ 12 m) /"アルミニウム箔 (厚さ 9 ^m) Z酸変性ポ リオレフィン系樹脂層 (厚さ 50〃 m) (最内層)
② ONフィルム (厚さ 15 m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 m) /酸変性ポリ ォレフィン系樹脂層 (厚さ 50 ^ m) (最内層)
③ OPPフィルム (厚さ 20 zm) /アルミニウム箔 (厚さ 9 m) Z酸変性ポ リオレフィン系樹脂層 (厚さ 50 m) (最内層)
(図 18の構成の例)
① P ETフィルム (厚さ 12 ^m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 βΐη /ポリオレ フィン層 (厚さ 35 μπι) Ζ酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 1 5 μπι)
(最内層)
② ONフィルム (厚さ 15 βΐη Ζアルミニウム箔 (厚さ 9 βτα) Ζポリオレフ ィン層 (厚さ 35 /m) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 15 im) (最 内層) ③ OP Pフィルム (厚さ 20^πι) /アルミニウム箔 (厚さ 9 um) Zポリオレ フィ ン層 (厚さ 35//m) Z酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 15 ^m) (最内層)
(図 19の構成の例)
① PETフィルム (厚さ 12 zm) Zアルミニウム箔 (厚さ /PETフ イルム (厚さ 12〃 m) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 40 m) (最 内層)
② ONフィルム (厚さ 15 i m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 zm) ZP ETフィ ルム (厚さ 12〃 m) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 40 ,u m) (最内
③ OPPフィルム (厚さ Zアルミニウム箔 (厚さ 9 m) ZPETフ イルム (厚さ 12 / m) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 40 ^ m) (最 内層)
(図 20の構成の例)
① PETフィルム (厚さ
Figure imgf000060_0001
ノアルミニウム箔 (厚さ 9 um) ZPETフ イルム (厚さ 12^m) Zポリエチレン層 (厚さ 30/ m) /酸変性ポリオレフ ィン系樹脂層 (厚さ 10 m) (最内層)
② ONフィルム (厚さ 15 m) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 ^m) ZP ETフィ ルム (厚さ
Figure imgf000060_0002
/酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 10 /zm) (最内層)
③ OPPフィルム (厚さ 20^m) アルミニウム箔 (厚さ 9/zm) /PETフ ィルム (厚さ 12 / m) Zポリエチレン層 (厚さ 30 zm) /酸変性ポリオレフ ィン系樹脂層 (厚さ 10 m) (最内層)
④ P ETフィルム (厚さ 12 m) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 / m) /ONフィ ルム (厚さ 15 ^m) /ポリエチレン層 (厚さ 30 ^m) Z酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 1 0 μ πι) (最内層)
前記図 1 7〜図 2 0に示した構成の電池ケース用シート 1 0において、 表面に 文字、 絵柄などの印刷を施す場合には、 最外層の第 1の基材フィルム層 1 aの内 面 (積層面) に所謂裏刷り方式で予め印刷し、 この面に次の層を積層して、 電池 ケース用シートを完成させることにより、 表面の摩擦などで印刷画像が損なわれ ることもなく、 各種耐性など性能に優れた印刷画像を形成することができる。 以上詳しく説明したように、 本発明によれば、 プラスチックを主とする積層シ —卜で形成され、 薄くて軽い、 柔軟性があり、 且つ、 各種の強度や耐性のほか、 水蒸気その他のガスバリヤ一性、 熱封緘性、 そして、 金属箔などによる電極端子 との熱接着性などの性能に優れると共に、 電極端子カ電池ケース用シー卜とショ —卜するようなこともなく安全で、 しかも、 積層シートの内面側のシーラント層 は、 その吸湿を少なくでき、 且つ、 滑り性、 耐ブロッキング性がよく、 加工性お よび使用適性に優れた電池ケース用シートを生産性よく提供できる効果を奏す 。
第 6の実施の形態
次に図 2 1乃至図 2 3により、 本発明の第 6の実施の形態について説明する。 図 6の の形態は電池ケース用シートであって、 該シートが下記 (1 ) 〜 (3 ) のいずれかの構成の積層体で形成され、 且つ、 該積層体の金属箔層の一方の面、 または両方の面に隣接して積層されるポリオレフィン系樹脂層の厚さが、 1 0〜 1 0 0 mである点が異なるのみであり、 他は第 1の実施の形態と略同一である。
( 1 ) 第 1の基材フィルム層 Zポリオレフィン系樹脂層 Z金属箔層/第 3の基材 フィルム層 Z熱接着性樹脂層 (最内層)
( 2 ) 第 1の基材フィルム層 Z金属箔層 Zポリオレフィン系樹脂層 Z第 3の基材 フィルム層/熱接着性樹脂層 (最内層)
( 3 ) 第 1の基材フィルム層 Zポリオレフィン系樹脂層 Z金属箔層/ポリオレフ ィン系棚旨層/第 3の基材フィルム層 Z熱接着性棚旨層 (最内層) 前記のような構成を採ることにより、 中間層の金属箔層が優れた水蒸気その他 のガスバリヤ一性を付与し、 その両側の第 1および第 2の基材フィルム層力 各 種の強度や耐性を付与すると共に、 金属箔層を保護し、 そのひび割れやピンホー ルの発生を防止するので良好なバリヤー性が維持される。
また、 金属箔層とその両側の基材フィルム層との間には、 そのいずれか一方、 または両方の間にポリオレフィン系樹脂層が、 1 0〜1 0 0 mの厚さで金属箔 層と隣接するように積層されている。 このポリオレフイン系樹脂は、 熱接着性が よく、 また、 融点もしくは軟化点力比較的低く熱流動性に優れている。
従って、 積層シートの端縁部をヒ一トシ一ルして電池ケースを作製する際、 特 に、 その開口部をシールする際、 その端部を含む領域を、 やや強目の条件 (高い 温度や圧力) でヒートシールすることにより、 このポリオレフイン系樹 β旨層は、 熱流動性がよく、 且つ十分な厚さを有するため、 加熱軟化されて端面に押し出さ れ、 そこに露出している金属箔層が覆い隠される。
その結果、 内部から外側に延長されるタブ 5 9、 6 0力折れ曲がった場合でも、 タブ 5 8、 5 9は、 シートの金属箔層と接触することがなく、 安全性が向上され 。
そして、 シートの最内層には熱接着性樹脂層が積層されているので、 袋状の電 池ケースの形成、 および、 その内部に電池の構成材料を収納した後の開口部の封 止に際して、 ヒートシールにより容易に熱接着させ、 密封することができる。 前記積層体の第 1の基材フィルム層、 第 3の基材フィルム層力 それぞれ 2軸 延伸ポリエチレンテレフタレ一トフイルムまたは 2軸延伸ナイロンフィルムまた は 2軸延伸ポリプロピレンフィルムのいずれかとなつている。
以下、 2軸延伸ポリエチレンテレフタレ一卜フィルムは P E Tフィルム、 2軸 延伸ナイロンフィルムは O Nフィルム、 2軸延伸ポリプロピレンフィルムは O P Pフィルムと略記する。
上記 P E Tフィルム、 O Nフィルム、 O P Pフィルムは、 引っ張り強度、 折り 曲げ強度、 衝撃強度、 突き刺し強度などの強度と共に、 耐水性、 耐薬品性、 耐溶 剤性のほか、耐擦傷性、 耐熱性、 耐寒性などの耐性、 およびその耐久性などに優 れるほか、 印刷、 ラミネートなどの加工性もよく、 また、 汎用フィルムとして需 給が容易で安価であり経済性にも優れている。
従って、 上記のような構成を採ることにより、 総合的に優れた性能の電池ケー ス用シートを生産性よく安価に提供することができる。
また前記金属泊層に隣接して積層されるポリオレフィン系樹脂層が、 酸変性ポ リオレフィン系樹脂、 またはシングルサイト を用いて重合したエチレン · α 一才レフィン共重合体で形成されている。
このような構成をとることにより、 酸変性ポリオレフィン系樹脂や、 シングル サイト ½を用いて重合したエチレン · ォレフィン共重合体は、 ポリエチレ ンゃポリプロピレンなどのポリオレフィンと比較して、 融点もしくは軟化点が低 く、 熱流動性がよいため、 前記シート端縁部のヒートシールにより、 一層容易に シ一トの端面に押し出して金属箔層の端部を覆 、隠すことができる。
特に、 酸変性ポリオレフィン系樹脂は、 金属箔層との熱接着性にも優れるため、 押し出しラミネーシヨン法によっても、 積層強度に優れた積層シー卜が得られ、 また、 シングルサイト触媒によるエチレン · α—ォレフィン共重合体は、 分子量 分布の幅が狭く、 共重合比も安定しており、 低温ヒートシール性、 熱間シール性 に優れる特徴を有するため、 ヒートシールによるシ一ト端面への押し出しが容易 であり、 いずれも金属箔の端部隠蔽用に好適に使用することができる。
前記積層体の最内層の熱接着性樹脂層は、 酸変性ポリオレフィン系樹脂単独の 層、 またはポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂層との積層体 で形成されている。 上記積層体の最内層の熱接着性樹脂には、 ポリエチレンのほか、 種々のポリオ レフィン系樹脂を使用できる力 特に酸変性ポリオレフィン系樹脂は、 自己同士 の熱接着性と同時に、 金属に対しても良好な熱接着性を有している。
従って、 上記のような構成を採ることにより、 先ず、 熱接着性樹脂層を酸変性 ポリオレフィン系樹脂単独の層で形成した場合は、 袋状の電池ケースの開口部に、 電極端子として裸の金属箔などが介在した場合でも、 ヒ一トシ一ルにより良好に 熱接着させ密封することができる。
そして、 熱接着性樹脂層をポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系 樹脂層との積層体で形成した場合は、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層の厚さを相 対的に薄くできるので、 保存条件などで万一、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層が 吸湿するようなことがあっても、 その量は微量であり、 前記電極端子の金属との 良好な熱接着性を維持しつつ、 内部の電池の構成材料に対する水分の影響も少な くすることができる。
以下に本発明の電池ケース用シ一卜の製造に用いる材料、 およびその加工方法 などの実施の形態について説明する。
本発明の電池ケース用シートは、 前述したように中間層に水蒸気その他のガス バリヤ一性に優れた金属箔層を用い、 そのいずれか一方の面、 または両方の面に 隣接するように厚さ 1 0〜1 0 0 のポリオレフィン系樹脂層を積層し、 その 両側に各種の強度および耐性に優れた第 1、 または第 2の基材フィルム層を積層 し、 更に、 最内層に熱接着性樹脂層を積層して構成したものである。
上記の構成において、 水蒸気その他ガスバリヤー性を付与する中間層の金属箔 層にはアルミニウム箔、 銅箔などを好適に使用することができる。 中でもアルミ 二ゥム箔は比較的安価であり、 貼り合わせなどの加工性にも優れていることから 特に好ましく使用できる。
このような金属箔層の厚さは 5〜 2 5 ^ mが適当である。 厚さが 5 m未満の 場合は、 ピンホールが多くなりバリヤ一性が低下するため好ましくない。 また、 25 mを超える厚さは、 既に充分なバリヤ一性を有するため必要性がなく、 む しろ塑性変形を生じ易く、 経済性の面で不利となるため好ましくない。
例えば、 金属箔層に厚さ 9 ^mのアルミニウム箔を用いた場合、 水蒸気透過度 0. 01 g/ CmL · 24 h r s)、 (40で、 90%RH) 以下の性能が充分 に得られ、 更にこれをレベルァップすることも容易である。
金属箔層に隣接して積層するポリオレフィ ン系樹脂層は、 先にも説明したよう に、 電池ケースの開口部などシートの端縁部のヒートシールにより、 この樹脂を シー卜の端面に押し出して、 そこに露出する中間層の金属箔層を覆い隠すために 設けるものであり、 そのためには、 厚さは 10〜100 mであることが好まし い。
厚さが 10 m未満の場合は、 ヒートシールにより開口部などシートの端面に 押し出して金属箔層を覆 、隠すこと力難しくなるため好ましくない。 また、 100 mを超える厚さは、 過剰であり、 熱伝導のためにヒートシール時間を長 くする必要を生じ、 生産性を低下させると同時に経済性の面でも不利となるため 好ましくない。
上記ポリオレフィン系樹脂層は、 適度の厚さを有すると同時に、 熱流動性がよ く、 また、 熱接着性のよいことも必要であり、 使用する樹脂としては、 ポリェチ レン、 またはその共重合体、 或いは、 それらにォレフィ ン系エラストマ一をプレ ンドした樹脂などが挙げられる。 例えば、 ポリエチレンを用いる場合は、 密度が 0. 910〜0. 940 gZcm で、 MF I (メノレトフ口一^ f ンデックス) 力 4. 0-14. O gZl Om i n. の範囲のもの力好ましい。
そして、 特に熱流動性や、 金属との熱接着性を重視する場合は、 酸変性ポリオ レフィ ン系樹脂、 または、 シングルサイ ト触媒を用いて重合したエチレン . a— ォレフィン共重合体を用いることカ好ましい。 上記酸変性ポリオレフィン系樹脂としては、 例えば、 エチレン一ァクリル酸共 重合体、 エチレン一メタクリル酸共重合体のほか、 ポリエチレン、 ポリプロピレ ン、 または、 それらの共重合体であるエチレンとプロピレンもしくはその他の α —ォレフィ ンとの共重合体、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 エチレン一ァクリ ル酸エステル共重合体、 エチレン一メタクリル酸エステル共重合体、 或いは、 こ れらの三元共重合体などのポリオレフィン系樹脂を、 ァクリル酸、 メタアクリル 酸、 マレイン酸、 無水マレイン酸、 無水シトラコン酸、 イタコン酸、 無水ィタコ ン酸などの不飽和カルボン酸、 或いは、 その無水物で、 グラフ ト重合変性した樹 脂などを使用することができる。
上記においてカルボン酸基を有するものは、 N a +、 Ζ ηなどの金属イオン で架橋してアイオノマーも好適に使用できる。
前記酸変性ポリオレフィン系樹脂の酸成分含有量は、 0. 0 1〜 1 0重量%の 範囲が好ましい。 酸成分含有量が 0. 0 1重量%未満の場合は、 金属に対する熱 接着性向上効果が不足し、 酸成分含有量が 1 0重量%を超える場合は、 製膜性が 劣るため好ましくない。
次に、前記第 1および第 3の基材フィルム層としては、 例えば P E Tフィルム、 O Nフィルム、 O P Pフィルム、 ポリエチレンナフタレートフィルム、 ポリイミ ドフィルム、 ポリ力一ボネ一トフイルムなどを使用することができるが、 各種の 強度や耐性、 および、 その耐久性などを含めた各種性能と共に、 加工性、 経済性 を加味した場合は、 P E Tフィルム、 O Nフィルム、 O P Pフィルムカ特に適し ている。
ここで P E Tフィルム、 O Nフィルム、 O P Pフィルムの特性を比較すると、 特別大きな差ではないが、 P E Tフィルムは吸湿性が低く、 剛性、 引っ張り強度、 耐擦傷性、 耐熱性などに優れ、 O Nフィルムは吸湿性はやや高いが、 柔軟性、 引 張り強度、 突き刺し強度、 折り曲げ強度、 耐寒性などに優れている。 また、 O P Pフィルムは特に吸湿性が低く防湿性に優れるほか、 引張り強度、 耐薬品性 などに優れている。
このような基材フィルムの厚さは、 5〜1 0 0 力好ましく、 1 2〜3 0 ; m力更に好ましい。
最内層の熱接着性樹脂層は、 積層シートを袋状に加工して電池ケースを作製す る際、 積層シートにヒートシール性を付与するものであり、 基本的には自己同士 の熱接着性を有し、 内部に収納される電解液で膨潤したり、 浸食されることがな く安定で、 且つ、 吸湿性が低く、 電解液など電池の構成材料に水分の影響を与え ないものが好ましい。
この点では、 以下のようなポリオレフィ ン系樹脂、 即ち、 ポリエチレン、 ポリ プロピレンのほか、 それらの共重合体であるエチレンとプロピレンもしくはその 他の a—ォレフィンとの共重合体、 エチレン一酢酸ビニル共重合体、 エチレン一 アクリル酸エステル共重合体、 エチレン一メタクリル酸エステル共重合体、 或い は、 これらの三元共重合体などを使用することができ、 これらは単独で用いても よく、 また、 二種以上をブレンドして使用してもよい。
只、 先にも説明したように、 電池の構成材料をケース内に密封する際、 ヒート シール部にタブ 5 9、 6 0力く介在することがあり、 このような場合には、 更に夕 プ 5 9、 6 0に対する熱接着性が必要となる。
以上のような要求を略満足させ得る熱接着性樹脂としては、 先に金属箔層に隣 接して積層されるポリオレフィン系樹脂の中で説明した酸変性ポリオレフィン系 樹脂があり、 これらを使用することができる。
だ、 酸変性ポリオレフィン系樹脂は、 その酸変性により、 金属に対する熱接着 性を向上させることができるが、 それと同時に水分に対する親和性力生じ、 吸湿 性がやや増加する傾向がある。
このため、 最内層の熱接着性樹脂層に酸変性ポリオレフィン系樹脂を用いた場 合、 例えば多湿の環境下で長期間保存すると、 僅かとは言え最内層が吸湿する恐 れがあり、 この点では、 電解液など電池の構成材料に対してはマイナス要因とな る。
従って、 最内層の熱接着性樹脂層は、 酸変性ポリオレフィン系樹脂単独の層で 形成するか、 或いは、 万一吸湿してもその量を少なくできるよう、 ポリオレフィ ン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系榭脂層との積層体で形成し、 最内層となる 酸変性ポリオレフィン系樹脂層を薄くすることが好ましい。
この場合のポリオレフィン系樹脂層には、 比較的広範囲のものを使用でき、 例 えば、 ポリエチレン、 ポリプロピレンのほか、 それらの共重合体であるエチレン とプロピレンもしくはその他の ーォレフィ ンとの共重合体、 エチレン一酢酸ビ ニル共重合体、 エチレン一ァクリル酸エステル共重合体、 エチレン一メタクリル 酸エステル共重合体、 或いは、 これらの三元共重合体などを使用することができ、 これらは単独、 または二種以上をブレンドして使用することができる。
このような熱接着性樹脂層の厚さは、 総厚で 1 0〜: L 0 0 / mの範囲が適当で あり、 熱接着性樹脂層をポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂 層との積層体で形成する場合は、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層の厚さは、 1〜 5 0 /z m力好ましく、 5〜2 5 mが更に好ましい。
酸変性ポリオレフィン系樹脂層の厚さが 1 /z m未満の場合は、 金属に対する熱 接着性の向上効果を充分に得られず、 また製膜自体も難しくなるため好ましくな い。 また、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層の厚さが 5 C mを超える場合は、 吸 湿した時の水分量の抑制効果が少なくなるため好ましくない。
本発明の電池ケース用シートは、 以上のような各層、 即ち、 第 1、 第 3の基材 フィルム層、 金属箔層、 金属箔層に隣接して積層されるポリオレフィン系樹脂層、 そして、 熱接着性樹脂層を、 公知の押し出しラミネ一シヨン法、 ドライラミネ一 シヨン法、 単層または多層共押し出しコ一ト法などを適宜利用して積層すること により製造することができる。
積層方法および積層の順序は、 必ずしも限定されず、 積層シートの性能、 生産 性、 口ス率などを考慮して自由に選定することができる。
( 1 ) の構成、 即ち、 第 1の基材フィルム層 Zポリオレフィン系樹脂層 Z金属 箔層/第 3の基材フィルム層ノ熱接着性樹脂層 (最内層) の場合は、 例えば、 押 し出しラミネーシヨン法により、 第 1の基材フィルム層と金属箔層との間に所定 の厚さでポリオレフィン系樹脂を溶融押し出しし、 圧着して積層し、 次いで、 そ の金属箔層面にドライラミネーシヨン法で第 3の基材フィルム層を積層し、 更に、 その第 3の基材フィルム面に、 単層または多層共押し出しコート法により、 熱接 着性樹脂層を押し出しコートして積層し、 電池ケ一ス用シートを製造することが できる。
また、 最内層の熱接着性樹脂層をポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフ ィン系樹脂層との積層体で形成する場合は、 多層ィンフレーション成形法などで 予め両者の積層フィルムを所定の厚さで作製しておいて、 そのポリオレフィン系 樹脂層面を前記積層シートの第 3の基材フィルム層面にドライラミネーション法 で貼り合わせて積層することもできる。 この点は、 以下の (2) 、 (3 ) の構成 においても同様である。
尚、 上記押し出しラミネート、 および、 押し出しコートの際、 それぞれの積層 面に、 必要に応じてアンカ一コート (ブイラマーコートの一種) を施し、 接着強 度を向上させることができる。
そして、 (2 ) の構成、 即ち、 第 1の基材フィルム層 Z金属箔層 Zポリオレフ ィン系樹脂層 Z第 3の基材フィルム層/熱接着性樹脂層 (最内層) の場合は、 例 えば、 ドライラミネ一シヨン法により、 第 1の基材フィルム層と金属箔層とを貼 り合わせ、 次いで、 その金属箔層面と第 3の基材フィルム層面とを、 押し出しラ ミネーシヨン法により、 両者の間にポリオレフィン系樹脂を溶融押し出しして圧 着、 積層し、 更に、 その第 3の基材フィルム層面に、 前記 (1 ) の構成の場合と 同じ方法で、 熱接着性樹脂層を積層して電池ケース用シ一トを製造することがで き O o
また、 (3) の構成、 即ち、 第 1の基材フィルム層 Zポリオレフィン系樹脂層 Z金属箔層 Zポリオレフィン系樹脂層/第 3の基材フィルム層 熱接着性樹脂層 (最内層) の場合も、 前記 (1 )、 (2 ) と類似した構成であり、 同様に押し出 しラミネーシヨン法、 またはドライラミネ一シヨン法、 単層または多層共押し出 しコート法を適宜利用して積層し、 電池ケース用シートを製造することができる。 尚、 前記 (1 ) 、 (2 ) 、 (3 ) の構成において、 金属箔層に隣接して積層さ れるポリオレフィン系樹脂層を予めィンフレーション成形法などで所定の厚さに 製膜してもよく、 その場合は、 それぞれの間をドライラミネーシヨン法で貼り合 わせることにより積層することができる。
以下、実施例の図面に基づいて本発明を更に具体的に説明する。
但し、 本発明はこれらの図面に限定されるものではない。 また、 USに付した 符号は、 異なる図面においても同じ名称の部分には同じ符号を用いた。
図 2 1乃至図 2 3は、 それぞれ本発明の電池ケース用シートの一実施例の構成 を示す模式断面図である。
図 2 1に示した電池ケース用シート 1 0は、 (1 ) の構成に相当し、 外側から 順に、 第 1の基材フィルム層 1 a、 ポリオレフイ ン系樹脂層 6 a、 金属箔層 2、 第 3の基材フィルム層 1 c、 そして、 熱接着性樹脂層 3を積層して構成したもの である。
図 2 2に示した電池ケース用シート 1 0は、 (2 ) の構成に相当し、 外側から 順に、 第 1の基材フィルム層 1 a、 金属箔層 2、 ポリオレフイ ン系樹脂層 6 b、 第 3の基材フィルム層 1 c、 そして、 熱接着性樹脂層 3を積層して構成したもの である。 また、 図 2 3に示した電池ケース用シート 1 0は、 (3 ) の構成に相当し、 外 側から順に、 第 1の基材フィルム層 1 a、 ポリオレフィン系樹脂層 6 a、 金属箔 層 2、 ポリオレフィン系樹脂層 6 b、 第 3の基材フィルム層 1 c、 そして、 熱接 着性樹脂層 3を積層して構成したものである。
以上、 図 2 1〜図 2 3に示した構成の電池ケース用シート 1 0において、 第 1 の基材フィルム層 1 aと第 3の基材フィルム層 1 cには、 P E Tフィルム、 O N フィルム、 0 P Pフィルムのいずれかを用いることカ<好ましい。
本発明の電池ケース用シートでは、 袋状に形成された電池ケースの開口部に金 属箔などからなるタブ 5 9、 6 0力介在し、 且つ開口部の端縁部を強目の条件で ヒートシールすることから、 特に、 第 3の基材フィルム層 1。は、 ヒートシール の際、 タブ 5 9、 6 0で断裂されるようなことがなく、 シートの中間層の金属箔 層を確実に防御できることが必要であり、 そのためには機械的強度と耐熱性に優 れること力必要である。 この点では上記の中でも P E Tフィルムが特に好ましい。 そして、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 3の基材フィルム層 1 cには、 同種の フィルムを用いてもよく、 また、 異種のフィルムを組み合わせて用いてもよい。 金属箔層 2には、 アルミニウム箔を用いること力好ましく、 これに隣接して積 層されるポリオレフイ ン系樹脂層 6 a、 6 bの厚さは、 1 0〜: L 0 の範囲 ある
そして、 熱接着性樹脂層 3は、 ポリオレフイ ン系樹脂単独の層で形成すること もできるカ^ 先に説明したようにタブ 5 9、 6 0に裸の金属箔などが用いられる 場合は、 これとの熱接着性もよくするために、 酸変性ポリオレフイ ン系樹脂で形 成すること力好ましく、 また、 酸変性ポリオレフィン系樹脂の水分吸収に対する 安全性を高めるためには、 ポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオレフイン系樹 脂層との積層体で形成すること力更に好まし 、。
図 2 1〜図 2 3に示した積層構成の代表的な具体例としては、 下記のような構 成が挙げられる。
(図 21の構成の例)
① PETフィルム (厚さ 12 /m) Z酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 50 ^ m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 m) ZPETフィルム (厚さ 12 m) Zポ リエチレン層 (厚さ 30 m) Z酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層 (厚さ 10 /zm)
〔最内層〕
② ONフィルム (厚さ 15 μπι) /シングルサイ ト触媒によるエチレン · α—ォ レフィ ン共重合体 (厚さ 50 /zm) /アルミニウム箔 (厚さ 9 m) /PETフ イルム (厚さ 12 ^m) ポリエチレン層 (厚さ 30 ^m) Z酸変性ポリオレフ ィン系樹脂層 (厚さ 10 /zm) 〔最内層〕
③ 0 P Pフィルム (厚さ 20 ^m) Zシングルサイ 卜)^によるエチレン · a— ォレフィン共重合体 (厚さ 40〃m) アルミニウム箔 (厚さ 9 /zm) /PET フィルム (厚さ 12 111) Zポリエチレン層 (厚さ 30 /zm) Z酸変性ポリオレ フィ ン系樹脂層 (厚さ 10 m) 〔最内層〕
(図 22の構成の例)
① P ETフィルム (厚さ 12 ^111) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 μπι) Ζ酸変性ポ リオレフィン系樹脂層 (厚さ 50 /zm) ZPETフィルム (厚さ 12 m) Zポ リエチレン層 (厚さ 30 zm) Z酸変性ポリオレフイ ン系樹脂層 (厚さ 10 //m)
〔最内層〕
② ONフィルム (厚さ 15 / m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 zm) Zシングルサ ィト触媒によるエチレン · 一ォレフィ ン共重合体 (厚さ 50 /zm) /PETフ ィルム (厚さ 12 /m) ポリェチレン層 (厚さ 30 m) Z酸変性ポリオレフ ィン系樹脂層 (厚さ 10 /zm) 〔最内層〕
③ OPPフィルム (厚さ 20 ^m) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 /zm) /シングル サイ ト触媒によるエチレン · α—才レフィ ン共重合体 (厚さ 40 μπι) /PET フィルム (厚さ 12 /zm) Zポリエチレン層 (厚さ 30 ^111) Z酸変性ポリオレ フィン系樹脂層 (厚さ 10 / m) 〔最内層〕
(図 23の構成の例)
① PETフィルム (厚さ 12 /zm) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 30 ^m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 m) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 30 βΐη) ΖΡ ΕΤフィルム (厚さ 12 τη /ポリエチレン層 (厚さ 30 ^m) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂層 (厚さ 10 m) 〔最内層〕
② ONフィルム (厚さ 15 ^m) Zシングルサイト触媒によるエチレン · α—ォ レフイン共重合体 (厚さ 30 /m) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 zm) /シングル サイト^¾によるエチレン · ォレフィン共重合体 (厚さ 30 ^m) /PET フイルム (厚さ 12 ^rn) /ポリエチレン層 (厚さ 30 zm) Z酸変性ポリオレ フィン系樹脂層 (厚さ 10 //m) 〔最内層〕
③ OPPフィルム (厚さ 20 zm) Zシングルサイト によるエチレン · a— ォレフィン共重合体 (厚さ 30 m) Zアルミニウム箔 (厚さ 9 /xm) Zシング ルサイト触媒によるエチレン · α—才レフィン共重合体 (厚さ 30 τα) / PETフィルム (厚さ 12〃m) Zポリエチレン層 (厚さ 30 /zm) /酸変性ポ リオレフィン系樹脂層 (厚さ 10 m) 〔最内層〕
このような構成を採ることにより、 電池ケース用シート 10は、 中間層の金属 箔層 2の両側が第 1の基材フイルム層 1 aと第 3の基材フィルム層 1 cとで保護 されるため、 両側の第 1および第 3の基材フィルム層 1 a、 1 cにより、 引っ張 り強度、 衝撃強度、 突き刺し強度、 折り曲げ強度などの優れた機械的強度のほか、 耐擦傷性、 耐水性、 耐薬品性や、 耐熱性、 耐寒性などの優れた耐性が付与される と同時に、 金属箔層 2 (例えばアルミニウム箔層) により、 水蒸気その他の優れ たガスバリヤ—性カ確実に付与され、 更に、 最内層の熱接着性樹脂層 4を酸変性 ポリオレフィン系樹脂単独の層、 またはポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリオ レフィン系樹脂層との積層体で形成することにより、 前者の場合は自己同士の熱 接着性と同時に金属に対する熱接着性も付与され、 後者の場合は更に吸湿に対す る安全性も高められる。
また、 金属箔層 2と、 第 1の基材フィルム層 1 aまたは第 3の基材フィルム層 1 cのいずれか一方の間、 または両方の間には、 金属箔層 2に隣接するようにポ リオレフィン系樹脂層 6 a、 6 bが 1 0〜1 0 0 μ mの厚さで積層されているの で、 袋状に加工された電池ケースの開口部をヒートシールする際、 開口端を含む 領域をやや強目の条件でヒートシールするだけで、 このポリオレフィン系樹脂層 6 a、 6 bの一部が端面に押し出され、 そこに露出する金属箔層 2の端面を覆い 隠すことができる。 従って、 電池ケースの内部から、 開口部を通して外側に延長 されるタブ 5 9、 6 0が折れ曲がった場合でも、 金属箔層 2と接触することはな く、 電池の安全性を向上できる。
以上、 図 2 1〜図 2 3に示した構成の電池ケース用シート 1 0において、 表面 に文字、 絵柄などの印刷を施す場合には、 最外層の第 1の基材フィルム層の内面
(積層面) に所謂裏刷り方式で予め印刷しておいて、 この面に他の層を積層して、 電池ケース用シ一トを完成させることにより、 表面の摩擦などで画像が損なわれ ることがなく、 耐擦傷性に優れた印刷画像を形成することができる。
以上詳しく説明したように、 本発明によれば、 軽量で薄く、 柔軟性があり、 各 種の機械的強度や耐性のほか、 水蒸気その他のガスバリヤ一性、 熱封緘性などの 性能および加工性に優れると共に、 内部に収納される電池の構成材料に対して水 分の影響を与えることがなく、 更に、 電池ケースの内部から外側に延長される金 属箔などによる電極端子力く折れ曲がった場合にも、 電池ケース用シー卜の中間層 に積層された金属箔層と接触するようなことがなく、 安全性にも優れた電池ケ一 ス用シートを生産性よく提供できる効果を奏する。 第 7の実施の形態
次に図 2 4乃至図 2 8により本発明の第 7の実施の形態について説明する。 第 7の実施の形態は電池ケース用シートであって、 該シ一トカ^ 少なくとも一種の 基材フィルム層と熱接着性樹脂層とが積層された積層シートからなり、 且つ、 該 熱接着性樹脂層がノ、°夕一ン状に積層されていることを特徴とする電池ケ一ス用シ 一卜からなる点が異なるのみであり、 他は第 1の実施の形態と略同一である。 上記電池ケース用シ一トは、 その内面の熱接着性樹脂層同士が接するように重 ね合わせ、 例えばヒートシールにより一端が開口する袋状の電池ケースとし、 内 部にポリマー電池 5 0 aの構成材料を収納した後、 タブ 5 9、 6 0を内部から開 口部を通して外側に延長し、 更に、 開口部をヒートシールにより密封して電池と するものである。
従って、 熱接着性樹脂層のパターンは、 特に限定するものではないが、 少なく とも電池ケース用シ一卜の周囲の端縁部にヒートシール幅に相当する幅で積層さ れていればよい。 このような熱接着性樹脂層は、 熱接着性樹脂の塗布液を作製し、 これを例えばグラビア印刷、 フレキソ印刷、 シルクスクリーン印刷などの印刷手 段で所定のパターンに塗布し、 乾燥することにより積層することができる。
電池ケース用シートを以上のように構成することにより、 基材フィルム層が各 種の強度および耐性を付与し、 また、 熱接着性樹脂層がパターン状に積層されて いるので、 無駄がなく、 必要最小量の熱接着性樹脂で有効に熱封緘性 (ヒートシ ール性) を付与することができる。
また、 パターン状の熱接着性樹脂層の形成には、 印刷手段などを利用でき、 熱 接着性樹脂を塗布液として使用できるので、 より広い範囲の樹脂の中から適する ものを選択して使用することができ、 所望のバタ一ンと塗布量で容易に熱接着性 樹脂層を形成することができる。
前記積層シートに、 更に、 ガス、 水蒸気に対してバリヤ一性を有するバリヤ一 層が積層されていてもよく、 前記バリヤ一層は、 金属箔、 または、 金属もしくは 無機酸化物の薄膜層、 または、 ポリ塩ィ匕ビ二リデンもしくはポリアクリロニトリ ルもしくはエチレン—酢酸ビニル共重合体ケン化物の樹脂層のいずれかとなって いる。
このような構成を採ることにより、 積層シートに、 更に水蒸気その他のガスバ リャ一性を付与することができる。
このようなバリャ一層を積層シートに積層する場合、 基材フィルム層の間にバ リャ一層が挟み込まれるように積層することが好ましく、 それにより、 バリヤ一 層が保護され、 損傷を受けることがないため、 バリヤ一層の性能を一層確実に発 揮させることができる。
また、 前記バリヤ一層の中でも、 金属箔は、 最もバリヤ一性に優れており、 金 属箔が基材フィルム層の間に挟み込まれるように積層することにより、 一層優れ たバリヤー性の電池ケース用シートを確実に提供することができる。
一方、 バリヤ一層として、 無機酸化物の薄膜層、 または、 ポリ塩化ビニリデン もしくはポリアクリロニトリルもしくはェチレン一酢酸ビニル共重合体ケン化物 の樹脂層を中間層などに用いた場合は、 これらが非導電性材料であるため、 積層 シート全体が非導電性材料であり、 仮に電極端子に裸の金属箔などを用いても、 積層シートでショートするようなことがなく、 バリヤ一性と共に、 安全性にも優 れた電池ケース用シートを提供することができる。
基材フィルム層は、 2軸延伸ポリエチレンテレフ夕レートフィルム、 2軸延伸 ナイ口ンフィルム、 2軸延伸ポリプロピレンフィルムのいずれかとなつている。 以下、 2軸延伸ポリエチレンテレフタレ一トフイルムは P E Tフィルム、 2軸 延伸ナイロンフィルムは O Nフィルム、 2軸延伸ポリプロピレンフィルムは O P Pフィルムと略記する。
このような構成を採ることにより、 上記フィルムは、 各種の強度および耐性、 その他印刷、 ラミネート等の加工適性など総合的に優れた性能を有し、 しかも比 較的安価であるため、 性能と共に経済性にも優れた電池ケース用シートを容易に 提供することができる。
以下に本発明の電池ケース用シー卜の製造に用いる材料、 およびその加工方法 など実施の形態について説明する。
本発明の電池ケース用シートは、 前述したように、 内部に電池の構成材料を収 納し、 電池を形成するために用いる電池ケース用シートであって、 該シートを、 少なくとも一種の基材フィルム層と熱接着性樹脂層とを積層した積層シー卜で形 成し、 且つ、該熱接着性樹脂層をパターン状に積層して構成したものであり、 更 に、 必要に応じて、 ガス、 水蒸気に対してバリヤ一性を有するバリヤ一層を基材 フィルム層の間などに積層して構成したものである。
上記の構成において、 基材フィルム層としては、 例えば P E Tフィルム、 O N フィルム、 O P Pフィルム、 ポリエチレンナフタレートフィルム、 ポリイミ ドフ イルム、 ポリカーボネートフィルムなどを使用することができる力く、 各種の強度 および耐性と共に、 印刷、 ラミネートなどの加工適性、 経済性などを加味した場 合は、 P E Tフィルム、 O Nフィルム、 0 P Pフィルムが特に適している。
特に、 P E Tフィルムは、 吸湿性が低く、 剛性、 引っ張り強度、 折り曲げ強度、 衝撃強度、 耐擦傷性、 耐熱性、 耐水性などに優れ、 総合的にバランスの採れた性 能を有し、 欠点の少ないフィルムである。
O Nフィルムは、 吸湿性はやや高いが、 柔軟性に富み、 突き刺し強度、 衝撃強 度、 折り曲げ強度、 耐寒性などに優れている。
0 P Pフィルムは、 防湿性、 耐水性、 耐薬品性のほか、 弓 I張り強度、 折り曲げ 強度などに優れ、 また、 特に安価であることも大きな利点である。
このような基材フィルムの厚さは、 5〜1 0 0 // m力好ましく、 1 2〜3 0 〃mが更に好ましい。 また、 基材フィルム層としては、 上記フィルムを単独で用いてもよい力 同種 または異種のフィルムを貼り合わせた積層フィルムを用いることもできる。
次に、 ガス、 水蒸気に対してバリヤ一性を有するバリヤ一層としては、 前述し たように、 金属箔、 または、 金属もしくは無機酸化物の薄膜層、 または、 ポリ塩 化ビニリデンもしくはポリアクリロニトリルもしくはエチレン一酢酸ビニル共重 合体ケン化物の樹脂層などを用いることができる。
金属箔としては、 アルミニウム箔、 銅箔などが適しており、 特にアルミニウム 箔は、 軽量で価格も比較的安く、 貼り合わせなどの加工適性にも優れていること から最も好ましく使用できる。
このような金属箔の厚さは 5〜2 5 ;z m力適当である。
尚、 バリヤ一層に、 例えば、 厚さ 9 ;t mのアルミニウム箔を用いた場合、 その 水蒸気透過度として、 0. O l gZ (m2 · 2 4 h r s ) 、 (4 0°C、 9 0 % RH) 以下の性能が容易に得られ、 更に、 これをレベルアップすることも容易で ある。
バリヤ一層に、 金属もしくは無機酸ィ匕物の薄膜層を用いる場合、 金属では、 ァ ルミ二ゥム、 スズ、 ニッケルなどを用いることができ、 中でもアルミニウムが好 適である。 また、 無機酸化物では、酸化珪素、 酸化アルミニウム、酸化チタン、 酸化鉄、 酸化マグネシウムなどを用いることができ、 このうち酸化珪素、 酸化ァ ルミ二ゥムカ特に適している。
これらの薄膜層は、 真空蒸着法、 スパッタリング法などで形成することができ、 プラスチックの基材フィルム上に、 これらを厚さ 1 0 0〜2 0 0 O Aの範囲で真 空蒸着またはスパッ夕することにより、 バリヤ一性を有する薄膜層を積層するこ とができる。
尚、 これらの薄膜層を設ける面には、 コロナ放電処理、 プラズマ処理、 グロ一 放電処理、 或いは、 ウレタン系樹脂などによるプライマーコートなど、 公知の前 処理を施すことにより、 薄膜層の接着性を向上させることができる。
バリャ一層に、 ポリ塩化ビニリデンもしくはポリアクリロニトリルもしくはェ チレン一酢酸ビニル共重合体ゲン化物の樹脂層を用いる場合は、 これらのフィル ムをドライラミネーシヨン法または押し出しラミネーシヨン法で、 例えば基材フ イルムの間に貼り合わせてもよく、 特に、 ポリ塩ィ匕ビ二リデンの場合は、 その塗 布液を基材フィルムにコーティングして積層することもでき、 また、 エチレン一 酢酸ビニル共重合体ゲン化物の場合は、 基材フィルム面に押し出しコ一トして積 層することもできる。
これらのバリヤ一性樹脂層の厚さは、 2〜2 5 niの範囲が適当である。 次に、 最内層に積層する熱接着性樹脂層 (シーラント層) は、 パターン状に積 層するため、 例えば、 グラビア印刷、 フレキソ印刷、 シクルスクリーン印刷など の印刷手段を用いて積層することができる。
従って、 熱接着性樹脂は、 使用する加工手段に応じて、 これに適した溶液、 ェ マルジヨン、 ディスパージヨンなどの塗布液状にしたものを用いる。
熱接着性樹脂自体は、 自己同士の熱接着性、 および電極端子の表面との熱接着 性を有することが必要であり、 例えば、 エチレン一 一才レフイン共重合体系樹 脂、 エチレン一酢酸ビニル共重合体系樹脂、 エチレン一アクリル酸エステル共重 合体系樹脂、 エチレン一メタクリル酸エステル共重合体系樹脂、 エチレン一ァク リル酸共重合体系樹脂、 エチレン一メタクリル酸共重合体系樹脂、 塩素化ポリプ 口ピレン系樹脂、 ウレタン ·塩化ビニル一酢酸ビニル共重合体系樹脂などが挙げ られる。 これらは単独で用いてもよく、 また、 二種以上をブレンドして用いても よい。
これらの中から、 積層面の材質や電極端子表面の材質などに応じて、 適するも のを適宜選択して使用することができる。
このような熱接着性樹脂の塗布量は、 4〜1 0 gZm (固形分) 程度が適当 である。
尚、 熱接着性樹脂層を積層する場合も、 基材フィルムとの接着性が不足する塲 合は、 その積層面に、 コロナ放電処理、 プラズマ処理、 グロ一放電処理や、 ブラ イマ一コートなどの公知の前処理を施すことができる。
以下、 図面に基づいて本発明を更に具体的に説明する。
但し、 本発明はこれらの図面に限定されるものではない。 また、 図面に付した 符号は、 異なる図面においても同じ名称の部分には同じ符号を用いた。
図 2 4、 図 2 5は、 それぞれ本発明の電池ケース用シートの一実施例の構成を 示す模式断面図である。
図 2 6は、 本発明の電池ケース用シー卜の最内層に積層される熱接着性樹脂層 のパターンの一例を示す平面図であり、 電池ケース用シー卜の内面側を上にした 時の平面図である。
図 2 7は、 本発明の電池ケース用シート (図 2 6に示した電池ケース用シ一ト) を用 ^ヽて作製される電池ケ一スの一実施例の構成を示す斜視図である。
図 2 8は、 図 2 7に示した電池ケースを用いて作製した電池の一実施例の構成 を示す正面図である。
図 2 4に示した電池ケース用シート 1 0は、 基材フィルム層 (第 1の基材フィ ルム層) l aの一方の面 (内面側) に熱接着性樹脂層 3がパターン状に積層され た構成である。
この場合、 基材フィルム層 l aは、 単独のフィルムで構成してもよく、 また、 複数のフィルムを公知のドライラミネ一シヨン法、 または押し出しラミネーショ ン法などで貼り合わせた積層フィルムで構成してもよい。
上記積層構成の代表的な具体例として、 下記のような構成力く挙げられる。 但し、 積層に用いる前処理や接着層は省略して記載する。
( 1 ) P E Tフィルム (厚さ 2 5 z m) Zパターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 τα 〔シ一ラント層〕
(2) ΟΡΡフィルム (厚さ 30 / m) /パターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 ιη) 〔シーラント層〕
(3) ONフィルム (厚さ 25 /zm) Zパターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 zm) 〔シーラント層〕
(4) PETフィルム (厚さ 12 am) /OPPフィルム (厚さ 20 ^m) /パ ターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 6 ^m) 〔シ一ラント層〕
(5) P E Tフィルム (厚さ 12 m) ZO Nフィルム (厚さ 15 ^ m) Zバタ —ン状熱接着性樹脂層 (厚さ 6 /zm) 〔シーラント層〕
図 25に示した電池ケース用シート 10は、 外側から順に、 第 1の基材フィル ム層 1 a、 バリヤ一層 12、 第 3の基材フィルム層 1 cが積層され、 更にその内 面側の第 3の基材フィルム層 1 c面に、 熱接着性樹脂層 3がパターン状に ¾ϋさ れた構成である。
この場合も、 基材フィルム層 1 a、 1 cは、 それぞれ単独のフィルムで構成し てもよく、 また、 複数のフィルムをドライラミネーシヨン法、 または押し出しラ ミネーション法などで貼り合わせた積層フィルムで構成してもよい。
上記積層構成の代表的な具体例として、 下記のような構成が挙げられる。 この 場合も、 積層に用いる前処理や接着層は省略して記載する。
(1) PETフィルム (厚さ 12 βπ /アルミニウム箔 (厚さ 9 βπι) / PETフィルム (厚さ 12 / m) /パターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 /zm)
〔シ一ラント層〕
(2) ONフィルム (厚さ 15 ιη) /アルミニウム箔 (厚さ 9 m) /PET フィルム (厚さ 12 βπι Ζパターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 ΐα 〔シーラ ント層〕
(3) ΟΡΡフィルム (厚さ 20 ^m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 m) / PETフィルム (厚さ 12 m) /パターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 ^m) 〔シ一ラン卜層〕
(4) PETフィルム (厚さ 12 ^m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 ^ra) / OPPフィルム (厚さ 20 111) Zパターン伏熱接着性樹脂層 (厚さ 5 m)
〔シ一ラント層〕
(5) PETフィルム (厚さ 12 m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 m) /ON フィルム (厚さ 15 βϊ ) /バタ一ン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 m) 〔シーラ ント層〕
(6) PETフィルム (厚さ 12 111) Z酸化珪素の薄膜層 (厚さ 60 OA) / PETフィルム (厚さ 12 //m) Zパターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 m)
〔シーラント層〕
(7) ONフィルム (厚さ 15 /m) Z酸化珪素の薄膜層 (厚さ 60 OA) / PETフィルム (厚さ 12 m) Zパターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 m)
〔シーラント層〕
(8) OPPフィルム (厚さ 20 m) Z酸化珪素の薄膜層 (厚さ 60 OA) / PETフィルム (厚さ 12 m) Zパターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 m)
〔シ一ラント層〕
(9) PETフィルム (厚さ 12 zm) /酸化珪素の薄膜層 (厚さ 600A) / OP Pフィルム (厚さ 20 μιη) Ζパターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 m)
〔シーラント層〕
(10) P E Tフィルム (厚さ 12〃 m) Z酸化珪素の薄膜層 (厚さ 600 A) Z ONフィルム (厚さ 15 ζπι) Zパターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 m) 〔シ 一ラント層〕
(11) PETフィルム (厚さ 12 111) /ポリ塩化ビニリデンの塗膜層 (厚さ 3 //m) /PETフィルム (厚さ 12 /zm) /パターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 m) 〔シ一ラント層〕
(12) ONフィルム (厚さ 15 zm) /ポリ塩化ビニリデンの塗膜層 (厚さ 3 zm) ZPETフィルム (厚さ 12 zm) Zパターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 βτη) 〔シ一ラント層〕
(13) ΟΡΡフィルム (厚さ S O m) /ポリ塩ィ匕ビ二リデンの塗膜層 (厚さ 3 m) /PETフィルム (厚さ 12 ^m) Zパターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 ^m) 〔シーラント層〕
(14) PETフィルム (厚さ 12 /zm) /ポリ塩化ビニリデンの塗膜層 (厚さ 3 ^m) ZOPPフィルム (厚さ 20 /m) Zパターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 βπι) 〔シーラント層〕
(15) PETフィルム (厚さ 12 μπι) Ζポリ塩化ビニリデンの塗膜層 (厚さ 3 / m) ZONフィルム (厚さ 15 ^m) Zパターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 m) 〔シーラント層〕
(16) PETフィルム (厚さ 12 μτη ZONフィルム (厚さ 15 fim) Zアル ミニゥム箔 (厚さ 9 m) ZP ETフィルム (厚さ 12 m) /パターン状熱接 着性樹脂層 (厚さ 5 ^m) 〔シ一ラント層〕
(17) ONフィルム (厚さ 15〃m) ZPETフィルム (厚さ 12 zm) /アル ミニゥム箔 (厚さ 9 //m) ZPETフィルム (厚さ 12 m) Zパターン伏熱接 着性樹脂層 (厚さ 5 //in) 〔シ一ラント層〕
(18) P E Tフィルム (厚さ 12 m) ZO P Pフィルム (厚さ 20 m) /Ύ ルミ二ゥム箔 (厚さ 9 zm) /PETフィルム (厚さ 12 / m) Zパターン状熱 接着性樹脂層 (厚さ 5 μπι) 〔シーラント層〕
(19) PETフィルム (厚さ 12 m) ZONフィルム (厚さ 15 ^m) Zェチ レン一酢酸ビニル共重合体ゲン化物層 (厚さ 20 /zm) ZPETフイルム (厚さ 12〃m) Zパターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 βπ 〔シーラント層〕 (20) O Nフィルム (厚さ 1 5 /z m) Z P E Tフィルム (厚さ 1 2 β τη /ェチ レン一酢酸ビニル共重合体ゲン化物層 (厚さ 2 0〃m) Z P E Tフィルム (厚さ 1 2 z m) /パターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 〔シーラント層〕
(21) P E Tフィルム (厚さ 1 2 m) ZO P Pフィルム (厚さ 2 0 / m) /ポ リアクリロニトリルフィルム (厚さ 2 0 m) Z P E Tフィルム (厚さ 1 2 m) /パターン状熱接着性樹脂層 (厚さ 5 β τα) 〔シ一ラント層〕 などである。
図 2 6は、 本発明の電池ケース用シートの最内面に積層される熱接着性樹脂層 のパターンの一例を示す平面図であり、 電池ケース用シ一卜の内面側を上にした 時の平面図である。
図 2 6において、 電池ケース用シ一ト 1 0は、 第 1の基材フィルム層 1 aの周 囲の端縁部に、 熱接着性樹脂層 3がパターン状に積層された構成である。
このような電池ケース用シート 1 0は、 例えば、 その中心部に示した折り畳み 線 1 6で、 熱接着性樹脂層 3同士が接するように半折し、 両側の熱接着性樹脂層 3同士をヒートシールすることにより、 図 2 7に示すような一端が開口する袋状 の電池ケース 5 1を作製することができる。
尚、 このような電池ケース用シート 1 0を同じ寸法のものを 2枚用意し、 その 熱接着性樹脂層 3同士が接するように重ね合わせて、 三方の端縁部をヒートシ一 ルする方法でも、 一端が開口する袋状の電池ケース 5 1を作製することができる。 図 2 7に示した電池ケース 5 1は、 底部が電池ケース用シートを折り返して形 成され、 その両側がヒートシール部 1 7でヒートシールされ、 上部が開口部 1 8 で開口する袋状に形成された構成である。
このような電池ケース 5 1は、 前述したように、 例えば前記図 2 6に示したよ うな電池ケース用シ一ト 1 0を、 その中心部の折り畳み線 1 6で、 熱接着性樹脂 層 3同士が接するように折り返し、 両側の熱接着性樹脂層 3同士をヒートシール 部 1 7でヒートシールすることにより形成することができる。 この場合、 電池ケ ース 5 1の開口部 1 8の上部端縁部の内面には、 熱接着性樹脂層 3がパターン状 に所定の幅で積層されているので、 内部に電池 5 0 aの構成材料を収納し、 内部 から開口部 1 8を通して外側にタブ 5 9、 6 0を延長した後、 この部分で開口部 1 8をタブ 5 9、 6 0と共にヒートシールして封止することができる。
図 2 8に示したポリマー電池 5 0は、 前記図 2 7に示した電池ケース 5 1の内 部に電池 5 0 aの構成材料を収納し、 内部から上部の開口部 1 8を通して外側に タブ 5 9、 6 0を延長し、 開口部 1 8を上部のヒートシール部 1 7でタブ 5 9、 6 0と共にヒートシールして封止した構成である。
以上詳しく説明したように、 本発明によれば、 プラスチックを主とする積層シ ートで形成され、 薄くて軽く、 柔軟性があり、 且つ、 各種の強度や耐性のほか、 水蒸気その他のガスバリヤー性などの性能に優れると共に、 積層シ一卜の内面側 に熱接着性樹脂層をバタ一ン状に積層しているので、 必要部分のみに熱接着性榭 脂層を積層することができ、 無駄がなく効果的に、 袋状の電池ケースを形成でき、 更に、 その電池ケースの内部に電池の構成材料を収納し、 内部から開口部を通し て外側に電極端子を延長した後、 その電極端子が介在する開口部を良好にヒート シールして密封し電池を作製することのできる電池ケース用シートを生産性よく ,できる効果を奏する。
第 8の実施の形態
次に図 2 9乃至図 3 3により本発明の第 8の実施の形態について説明する。 第 8の実施の形態は電池ケースであって、 該ケースの少なくとも一部に、 アルミ二 ゥム箔層を中間層として両面に合成樹脂層が積層された積層フィルムが用いられ、 且つ、 該積層フィルムの少なくとも一方の面に、 レーザ一光照射によるハーフ力 ット部カ設けられている点力異なるのみであり、 他は第 1の実施の形態と略同一 である。
尚、 本発明において、 ハーフカツト部 (防爆構造) は、 積層フィルムの厚さ方 向の全層のうち、 中間層のアルミニウム箔層を境にして、 レーザー光照射により、 その照射側の合成樹脂層の全層または一部の層力線状に溶融、 ミスト化されて除 去された部分を指すものである。
また、 防爆構造は、 積層フィルムに前記ハーフカツト部を所定の形状で設ける ことにより、 その部分の破裂強度を弱くし、 一定の範囲の圧力で積層フィルムが 破断されるようにした部分を指すものである。
このような構成を採ることにより、 電池ケースに用いる積層フィルムは、 中間 層にアルミニウム箔層を有し、 水蒸気その他のガスバリヤ一性に優れると共に、 その少なくとも一方の面に、 レーザ一光照射によるハーフカツ ト部を設けて破裂 強度を低く調節した防爆構造を備えているので、 アルミニゥム箔層がその加工時 に傷つけられることもなく、 優れたバリヤ一性が維持され、 且つ、 異常時に電池 の内圧が上昇しても、 一定の内圧で防爆構造力破断して内圧が開放されるため、 爆発するようなことがなく、安全性にも優れた電池ケースを提供することができ また前記ハーフカツト部による防爆構造の破裂強度が、 5〜1 0 k g / c m2 となっている。
このような構成を採ることにより、 電池ケースの破裂強度が適度に調節されて いるので、 異常時に電池の内圧が上昇しても防爆構造が機能して爆発するような ことがなく、 一層確実な安全性が得られる。
前記破裂強度が、 5 k gZ c m 未満の場合は、 積層フィルムの破断強度など も低下するため、 電池の取り扱い中などに積層フィルムが損傷される恐れがあり 好ましくない。 また、 破裂強度が、 1 0 k g Z c を超える場合は、 破裂時の 危険性が増し、 防爆構造としての効果が低くなるため好ましくない。
さらに前記ハーフカツト部が、 互いに交差、 または交わる線の組み合わせで形 成されている。 このような構成を採ることにより、 ハーフカツト部による防爆構造の破裂強度 の調節の際、 低圧側での調節が容易になり、 そのバラツキも小さくでき、 安定し た防爆構造を形成することができる。
また、 前記ハーフカツト部は、 前記積層フィルムの両面に、 同位置に重なるよ うに設けられている。
このような構成を採ることにより、 ハーフカツ ト部による防爆構造の破裂強度 を、 更に低い値で、 且つ、 そのバラツキを小さくできるので、 一層安全な防爆構 造を確実に形成することができる。
そして、 前記電池ケースは、 前記積層フィルムを袋状に熱接着してなる袋体か らなり、 且つ、 前記ハーフカツト部が、 該袋体の周縁部近傍に設けられている。 このような構成を採ることにより、 電池ケースを積層フィルムのみで形成でき るので、 一層薄く、 軽量にできると同時に、 価格も安価にでき、 且つ、 ハーフ力 ット部を袋体の周縁部近傍に設けることにより、 内圧が生じた際、 その応力が掛 かりやすく、 防爆構造の機能を一層確実に得ることができる。
以下に、 本発明の防爆構造を備えた電池ケースの材料、 加工方法など、 その実 施の形態について説明する。
本発明の防爆構造を備えた電池ケースは、 前述したように、 内部に電池の構成 材料を収納し、 電池を形成するために用いられる電池ケースであって、該ケース の少なくとも一部に、 アルミ二ゥム箔層を中間層として両面に合成樹脂層が積層 された積層フィルムが用いられ、 且つ、 該積層フィルムの少なくとも一方の面に、 レーザ一光照射によるハーフカツト部が設けられてなる防爆構造を備えたことを 特徵とするものである。
このような電池ケースは、 上記防爆構造を設けた積層フィルムを袋状に製袋し て、 積層フィルムのみで形成すること力く好ましい力^ 例えば、 プラスチック成形 体などによる枠体に、 壁面材などの形で前記防爆構造を設けた積層フィルムを一 部に用いて電池ケースとすることもできる。
上記積層フィルムは、 バリヤ一層、 レーザー光遮断層としてのアルミニウム箔 層を中間層として、 その両面、 即ち、 電池ケースの外側になる面と、 内側になる 面に合成樹脂層を積層して構成する。
そして、 外側の合成樹脂層は、 各種の強度と耐性を有すると共に、 レーザ一光 照射によりハーフカツト部を設けるため、 レーザー光を吸収して発熱し、 溶融、 ミスト化できること力く必要であり、 また、 印刷やラミネートなどの加工適性を有 することが好ましく、 例えば、 2軸延伸ポリエチレンテレフタレ一トフィルム、 2軸延伸ナイロンフィルムのほか、 2軸延伸ポリエチレンナフタレ一トフイルム、 2軸延伸ポリプロピレンフィルムなどを使用することができる。
これらは単独のフィルムを用いてもよく、 他のフィルムと積層した積層フィル ムを用いてもよい。
以下、 2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムは P E Tフィルム、 2軸 延伸ナイロンフィルムは 0 Nフィルム、 2軸延伸ポリプロピレンフィルムは O P Pフィルムと略記する。
上記ブラスチックフィルムのうち、 特に P E Tフィルムは、 吸湿性が低く、剛 性、 引張り強度、 折り曲げ強度、 衝撃強度、 耐擦傷性、 耐熱性、 耐水性などに優 れ、 総合的にバランスの採れた性能を有し、 且つ、 価格も比較的安価で経済性に も優れていることから好適に使用することができる。
O Nフィルムは、 吸湿性は P E Tフィルムよりやや高いが、 柔軟性に富み、 突 き刺し強度、 衝撃強度、 折り曲げ強度、 耐寒性などに優れており、 このような性 能が重視される場合には、 好適に使用することができる。
O P Pフィルムは、 防湿性、 耐水性、 耐薬品性のほか、 弓 1張り強度、 折り曲げ 強度などに優れ、 また、 特に安価であることも大きな利点である。
このようなプラスチックフィルムを公知のドライラミネ一シヨン法などで中間 層のアルミ二ゥム箔に積層することにより、 前記外側の合成樹脂層を積層するこ とができる。
このようなプラスチックフィルム、 即ち、 外側の合成樹脂層の厚さは 8 〜 8 0 z mが好ましく、 1 2〜 3 0 mが更に好ましい。
次に、 積層フィルムの内側の合成樹脂層は、 積層フィルムの強度を補強し、 ま た、 中間層のアルミニウム箔層を保護すると同時に、 レーザー光照射によりハー フカツト部力く設けられるため、 その加工適性を有し、 更に、 袋状に製袋し、 且つ 電極端子が介在する開口端縁部も良好に熱封緘するためには、 自己同士の熱接着 性と共に、 電極端子の表面に対する熱接着性も有することが必要である。
只、 このような性能を単独の樹脂層 (フィルムなど) で兼ね備えることは難し いため、 少なくとも 2層で構成すること力好ましい。
例えば、 前記外側の合成樹脂層に用いたものと同様なプラスチックフィルム層 と、 熱接着性樹脂層 (シ一ラント層) との 2層で構成し、 プラスチックフィルム 層を中間層のアルミ二ゥム箔層側に積層し、 熱接着性樹脂層が最内層となるよう に積層して構成することができる。
そして、 熱接着性樹脂層には、 ポリエチレンのほか、 その共重合体であるェチ レン一 一才レフィン共重合体系樹脂、 エチレン一酢酸ビニル共重合体系樹脂、 エチレン一ァクリル酸エステル共重合体系樹脂、 エチレン一メタクリル酸エステ ル共重合体系樹脂、 エチレン一ァクリル酸共重合体系樹脂、 エチレン一メタクリ ル酸共重合体系樹脂、 その他、 酸変性ポリオレフィン系樹脂、 アイオノマ一など を使用することができる。 これらは単独で用いてもよく、 二種以上をブレンドし て用いてもよい。
これらの中から、 電極端子の表面の材質 (表面被覆の有無) を考慮して、 適す るものを適宜選択して使用することができる。
前記内側の合成樹脂層に用いるプラスチックフィルム層の厚さは、 それほど厚 くする必要はなく、 8〜30 m程度が適当である。
そして、 最内層の熱接着性樹脂層の厚さは 15〜100〃m力好ましく、 30 〜80 /zmが更に好ましい。
また、 中間層のアルミニウム箔層の厚さは、 5〜2 が好ましく、 7〜 1 δμπιが更に好ましい。
アルミニウム箔層の厚さが、 5 / m未満の場合は、 ピンホールが多くなり、 水 蒸気その他のガスバリヤ一性力低下するため好ましくなく、 また、 25 mを超 える厚さは、 既に充分なガスバリヤ一性があり、 その必要性がなく、 むしろハー フカツト部の破裂強度が大きくなるため好ましくない。
尚、 中間層に、 例えば、 厚さ 9 のアルミニウム箔を用いた場合、 その水蒸 気透過度として、 0. 01gZ (m2 * 24h r s) 、 (40°C 90%RH) 以下の性能が容易に得られ、 これを更にレベルァップすることも容易である。 本発明では、 以上のような材料で構成される積層フィルムの一部に、 レーザー 光を照射して、 アルミニウム箔層の両面に積層された合成樹脂層の全部または一 部を、 所定の線状のパターンに溶融、 ミスト化させて取り除き、 ハーフカツ卜部 を形成することにより、 この部分の破裂強度を 5〜10 kg/cm2迄低下させ て防爆構造とする。
このようなハーフカツト部を設けるためには、 公知のレーザ一光照射手段を用 いることができ、 特に炭酸ガスレーザーが適している。
炭酸ガスレーザ一光の波長は 10. 6 /zmであり、 前記積層フィルムの合成樹 脂層に挙げた P ETフィルム、 ONフィルム、 OPPフィルムなどは、 これを吸 収し、 発熱するため、 ハーフカツト部を容易に形成することができる。
只、 熱接着性樹脂として汎用される低密度ポリエチレンは、 この波長のレーザ 一光を殆ど吸収せず透過してしまうため、 発熱することがなくレーザ一光による 加工適性がない。 しかし、 前記 PETフィルムや、 ONフィルム、 OPPフィル ムなどと積層して用いた場合は、 これらが発熱するため、 その熱により溶融し、 同様にハーフカツト部を形成することができる。
従って、 本発明における積層フィルムの内面側の合成樹脂層のように、 P E T フィルムや、 O Nフィルム、 O P Pフィルムなどと熱接着性樹脂層との 2層構成 で、 熱接着性樹脂層に仮に低密度ポリエチレンを用いたような場合、 両者の相対 的な厚さ構成と、 レーザー光の照射条件の調整により、 例えば、 内面側の合成樹 脂層の全層を線状のノ、。ターンで除去したハーフカット部を形成することもでき、 また、 レーザ一光を吸収する P E Tフィルム、 O Nフィルム、 O P Pフィルムな どの層のみが線状のパターンで除去され、 低密度ポリエチレン層は、 一旦溶融し て線状のパターンで開裂した後、 再融着してつながり、線状のパターンで空洞状 となったハーフカツト部を形成することもできる。
以下、 図面を参照して本発明を更に具体的に説明する。 但し、 本発明はこれら の図面に限定されるものではない。
図 2 9は、 本発明の防爆構造を備えた電池ケースに用いる積層フィルムの構成 を説明する模式断面図である。
図 3 0は、 本発明において、 積層フィルムにレーザー光照射により設けるハー フカツト部のパターンの代表的な例を示す図であり、 その (a ) 、 (b ) 、 ( c ) 、 (d) は、 それぞれ一例を示す図である。
図 3 1の (a ) 、 (b ) は、 それぞれ積層フィルムに設けられた一実施例のハ ーフカット部の断面形状を示す模式図である。
図 3 2は、 本発明の防爆構造を備えた電池ケースを三方シール形式の袋状に作 製する際の電池ケ一スの展開図である。
図 3 3は、 図 3 2の展開図に示した電池ケースを用いて作製した電池の構成を 示す正面図である。
図 2 9に示した積層フィルムシート 1 0は、 中間層にアルミニウム箔層 (金属 箔層) 2を用い、 その外側の面 (図において上側の面) に外側の合成樹脂層 (第 1の基材フィルム層) l aを積層し、 内側の面 (図において下側の面) に内側の 合成樹脂層 (第 3の基材フィルム層) 1 cを積層した構成である。
そして、 外側の合成樹脂層 l aは、 具体的には PETフィルム、 ONフィルム、 0 P Pフィルムなどで構成され、 また、 内側の合成樹脂層 1 cは、 中間層のアル ミニゥム箔層 2面に積層される PETフィルム、 ONフィルム、 OPPフイルム などからなり、 その上に最内層の熱接着性樹脂層 3が積層されている。
上記積層フィルムの構成において、 外側の合成樹脂層 1 aの PETフィルム、 ONフィルム、 OP Pフィルムおよび内側の合成樹脂層 1 cの P ETフィルム、 ONフィルム、 OPPフィルムは、 これらの単独のフィルムを用いてもよく、 こ れらのフィルムに他のフィルムを積層した積層フィルムを用いてもよい。
また、 内側の熱接着性樹脂層 3についても、 単独の熱接着性樹脂層で形成して もよい力 複数の熱接着性樹脂層で形成することもできる。
尚、 中間層のアルミニウム箔層 2に P ETフィルム、 ONフィルム、 OPPフ イルムからなる第 1および第 3の基材フィルム層 1 a、 1 cを積層する方法は、 接着剤を使用する公知のドライラミネーシヨン法を用いること力好ましいカ、 熱 接着性樹脂を介在させる押し出しラミネーシヨン法を用いることもできる。
更に、 最内層の熱接着性樹脂層 3を積層する方法についても、 押し出しコート 法を採ること力簡便であるが、 予めフィルム状に製膜した熱接着性樹脂フィルム を前記ドライラミネ一シヨン法、 または押し出しラミネーシヨン法で積層するこ ともできる。
上記積層フィルムの構成の代表的な具体例として、 下記のような構成が挙げら れる。 尚、 積層に使用する前処理や接着層などは省略して記載した。
(1) PETフィルム (厚さ 16/ m) アルミニウム箔 (厚さ 9 m) / PETフィルム (厚さ 12/ m) Z熱接着性樹脂層 (厚さ 40^m) 〔シーラン ト層〕
(2) ONフィルム (厚さ 15 m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 zm) /PET フィルム (厚さ 12 βτα) /熱接着性樹脂層 (厚さ 40 ^m) 〔シーラント層〕
(3) OPPフィルム (厚さ 20 ^m) /アルミニウム箔 (厚さ 9〃m) /
P E Tフィルム (厚さ 12 m) Z熱接着性樹脂層 (厚さ 40 m) 〔シ一ラン ト層〕
(4) PETフィルム (厚さ 16 m) /アルミニウム箔 (厚さ 9 ^m) / OPPフィルム (厚さ 20 zm) Z熱接着性樹脂層 (厚さ 40 m) 〔シーラン ト層〕
(5) PETフィルム (厚さ 16 βτ Ζアルミニウム箔 (厚さ 9 ^m) /ON フィルム (厚さ 15 /im) Z熱接着性樹脂層 (厚さ 40 zm) 〔シーラント層〕
(6) ONフィルム (厚さ 15 m) ZPETフィルム (厚さ 12 μπι Ζアル ミニゥム箔 (厚さ 9 /zm) ZPETフィルム (厚さ 12 / m) /熱接着性樹脂層 (厚さ 40 m) 〔シ一ラント層〕
(7) P E Tフィルム (厚さ 12 m) 0 Nフィルム (厚さ 15 ^ m) アル ミニゥム^ (厚さ 9 m) /PETフィルム (厚さ 12 zm) /熱接着性樹脂層 (厚さ 40 zm) 〔シーラント層〕
(8) P ETフィルム (厚さ 12 μπι) ΖΟΡ Ρフィルム (厚さ 20 μπι) /ァ ルミ二ゥム箔 (厚さ 9 /zm) ZPETフィルム (厚さ 12 m) Z熱接着性樹脂 層 (厚さ 40 /zm) 〔シ一ラント層〕
本発明では、 以上のような積層フィルムにレーザ一光を照射してパタ一ン状の ハーフカット部を設け、 その破裂強度を 5〜: L 0 k g/cm2 に調整することに より、 これを防爆構造とするものである。
このような目的で形成されるハーフカツト部のパターンは、 特に限定されるも のではなく、 積層フィルムの合成樹脂層の材質、 厚さにより、 任意のパターンで 形成することができる。
このようなハーフカツト部 20に効果的に使用できるパターンとして、 例えば、 図 30 (a) - (d) に示したようなパターンが挙げられる。
即ち、 図 30 (a) - (d) に示したハーフカット部 20のパターンは、 いず れも中心点から外側に向かつて放射状に伸びる直線で形成されたものであり、 (a) は中心点から 3本の直線が、 その中心角が 120° をなすように放射状に 形成されたパターンで、 (b) は中心点から 4本の直線力 その中心角が 90° をなすように放射状に形成されたパターン、 また、 (c) は中心点から 6本の直 線力^ その中心角が 60° をなすように放射状に形成されたパターン、 そして、
(d) は中心点から 8本の直線力 その中心角が 45° をなすように放射状に形 成されたパターンである。
上記のパターンでは、 その直線の数の増加に伴って、 その破裂強度の低減効果 が大きくなるので、 これらの中から積層フィルムシートの構成により、 適宜選択 して使用することができる。 また、 これらのパターンの大きさは、 特に限定はさ れないが、 直線の長さが 10〜15mm程度、 即ち、 パターンの差し渡し長さが 2 C!〜 30mm程度が適当である。
このようなパターン状のハーフカツト部 20は、 積層フィルムの片側、 例えば、 外側の合成樹脂層のみに設けてもよい力 両側の合成樹脂層に、 同位置に重なる ように設けることにより、一層その破裂強度の低減効果を大きくすることができ 。
図 31は、 積層フィルムシート 10として、 外側から順に P E Tフィルム層 1 aZアルミニウム箔層 2ZPETフィルム層 1 cZポリオレフィ ン系樹脂層
(シーラント層) 3力く積層された積層フィルムを用い、 これにレーザ一光を前記 のようなパターン状に、 両側の合成樹脂層の同位置に重なるように照射してハー フカツト部 20を設けた場合の、 その直線部分の断面形状を示す模式図である。 そして、 特に内側の合成樹脂層 1 cでは、 最内層のポリオレフィン系樹脂層 3 が低密度ポリエチレンのようにレ一ザ一光を吸収しない樹脂層の場合、 その厚さ と、 レーザ一光の照射条件の調節により、 図 31 (a)、 (b) に示すように二 通りの形状に設けることができる。
即ち、 通常は図 31 (a) に示すように、 中間層のアルミニウム箔層 2を残し、 両側の合成樹脂層 1 a、 1 cおよびシーラント層 3が線状に取り除かれた形状の ハーフカツト部 20が形成される力 ポリオレフィン系樹脂層の厚さを、 例えば 40 以上のように厚くし、 且つ、 レーザー光の照射エネルギーを一定の条件 に調節することにより、 図 31 (b) に示すように、 内側の合成樹脂層 l cの P ETフィルム層が発熱し、 全体が線状に溶融、 ミストイ匕して開裂した後、 シ一ラ ント層 3のポリオレフィン系樹脂層カ再溶着し、 結果として、 (b) に示すよう に内側の合成樹脂層 l cの PETフィルム層がトンネル状に取り除かれた形状の ハーフカツト部 20を設けることができる。
図 32は、 本発明の防爆構造を備えた電池ケース 51を三方シール形式の袋状 に作製する際の電池ケースの展開図である。
この展開図に示した電池ケースは、 前記図 29に示した積層構成の積層フィル ムシート 10で形成され、 図に示すように長方形に所定の寸法でカツ卜されると 共に、 その長辺方向の中央部の折り畳み線 16の近傍に、 中心点から外側に向か つて 4本の直線が、 その中心角が 90° をなすように放射状に形成されたバタ一 ンのハーフカツ卜部 20力積層フィルムの両面に同位置に重なるように設けられ、 また、 上記長方形の積層フィルム 10の周囲の端縁部には、 袋状にヒートシール する際のヒートシールスペースとして、 左右両側に胴部ヒートシール部 17 a、 17 b、 17 c、 17 d力く設けられ、 上 側に開口部ヒートシール部 18 a、 18 bが設けられた構成である。
従って、 このような積層フイルム 10を、 その折り畳み線 16で、 その熱接着 性樹脂層同士が対向するように半折し、 左右両側の端縁部を胴部ヒートシール部 1 7 a、 1 7 b、 1 7 c、 1 7 dでヒートシ一ルすることにより、 折り畳み線 1 6部を底部とし、 その近傍にハーフカツト部 2 0を備え、 両側部が胴部ヒート シール部 1 7 a、 1 7 b、 1 7 c、 1 7 dで封止され、 上部、 即ち、 開口部ヒー トシール部 1 8 a、 1 8 bが未シールで開口する長方形の袋状の電池ケースを作 製することができる。
このような袋状の電池ケース 5 1に、 上部の開口部から電池の構成材料を充填 し、 また、 内部からタブ 5 9、 6 0を開口部を通して外側に延長し、 開口部を電 池ケースの熱接着性樹脂層同士および熱接着性棚旨層とタブ 5 9、 6 0との間で ヒートシールして封止することにより、 図 3 3に示すようなハーフカツト部 2 0 による防爆構造を備えたポリマ一電池装置 5 0を作製することができる。
即ち、 図 3 3は、 前記図 3 2の展開図に示した電池ケース 5 1を用いて作製し た電池の構成を示す正面図であり、 電池装置 5 0は、 その表面の電池ケース 5 1 力く前記図 3 2に示した電池ケ一ス用積層フィルムシート 1 0を前述したように半 折し、 両側部を胴部ヒートシール部 1 7 a、 1 7 b , 1 7 c、 1 7 dで封止して 形成され、 更に、 その内部に上部の開口部から電池の構成材料を充填すると共に、 タブ 5 9、 6 0を内部から開口部を通して外側に延長し、 開口部ヒートシール部 1 8 a、 1 8 bを前述したようにヒートシールにより密封して形成され、 その底 部の近傍にハーフカツト部 2 0による防爆構造を備えた構成である。
以上詳しく説明したように、 本発明によれば、 中間層にアルミニウム箔層を有 し、 その両側に合成樹脂層力積層された積層フィルムで形成され、 薄くて軽く、 柔軟性があり、 且つ、 各種の強度や耐性のほか、 水蒸気その他のガスバリヤ一性、 熱封緘性などの性能に優れると共に、 誤使用などで内部が発熱し内圧カ'上昇した 場合でも、 所定の圧力で内圧を開放できる防爆構造を備え、 安全性にも優れた電 池ケースを生産性よく提供できる効果を奏する。 第 9の実施の形態
次に図 3 4乃至図 3 6により本発明の第 9の実施の形態について説明する。 第 9の実施の形態は電池を形成するために用いられる電池ケース用シ一卜であって、 第 1の基材層/金属箔層/接着性樹脂層 Z第 3の基材層 Z熱接着性樹脂層構成の 積層体で形成され、 前記金属箔層と第 3の基材層、 第 3の基材層と熱接着性樹脂 とがサンドイツチラミネ一シヨンまたは押出しコート法により積層された積層体 であって、 かつ、 前記接着性樹脂層および Zまたは熱接着性樹脂層が酸変性ポリ ォレフィン系樹脂からなるポリマー電池ケース用シートであって、 前記酸変性ポ リオレフィン系樹脂が 1 0 0 °C以上の融点を有するものである点が異なるのみで あり、 他は第 1の実施の形態と略同一である。
図 3 4は、 本発明の電池ケース用シー卜の実施例の構成を示す模式断面図であ る。 図 3 5は、 本発明の電池ケース用シートの別の実施例の構成を示す模式断面 図である。 図 3 6 ( a ) は、 本発明のポリマー電池を示す斜視図であり、 図 3 6
(b) は、 図 3 6 ( a ) の X— X部断面図である。
本発明におけるポリマー電池は、 図 3 6に示すように、 電池 5 0 aから延長さ れたタブ 5 9、 6 0がケース 5 1により密封包装されたものである。 タブ 5 9、 6 0はケース 5 1の外部に突出させるため、 その一部はケース 5 1のシール部 1 7において、 ケース 5 1内面樹脂と接着される。
上記構成の電池ケース用シートは、 その熱接着性樹脂層同士が内側に接するよ うに重ね合わせ、 周囲の端縁部をヒートシールして一端が開口する袋状の電池ケ ース 5 1とし、 内部に正負の電極や電解質などの電池 5 0 aの構成材料を収納す ると共に、 タブ 5 9、 6 0を内部からケース 5 1からの外側に延長し、 開口部を シートの熱接着性樹脂同士、 および熱接着性樹脂層とタブ 5 9、 6 0とをヒート シールにより熱接着させて封止し、 電池を形成するものである。
従って、 シートの熱接着性樹脂層には、 それ自体同士が互いに熱接着性を有す ると同時に、 タブ 5 9、 6 0の形成材料である銅箔やアルミニウム箔などの導電 性材料で形成されているタブ 5 9、 6 0にも熱接着性を有する樹脂が用いられる。 また、 前記ポリマー電池ケース用シートは、 積層体は、 外部基材層とバリア性 のために金属箔層、 熱接着性樹脂層から構成するものであり、 通常は、 前記金属 箔層の屈曲や突き刺しによるピンホールの発生さらに破れの防止のために、 金属 箔層と熱接着性樹脂層との間にさらに第 3、 および追加の第 3の基材層を形成す る。 このような構成を採ることにより、 中間層の金属箔層力く優れた水蒸気その他 のガスバリア性を付与し、 その両側に基材層、 熱接着性樹脂層のいずれかが積層 されているため、 金属箔層は保護され、 ひび割れやピンホールの発生が防止され るので良好なガスバリァ性が維持される。
そして、 金属箔層の外側、 または内側に積層される基材層は、 上記のように金 属箔層を保護すると同時に、 シートの強度その他の性能、 各種耐性を向上させ、 また、 最内層の熱接着性樹脂層がシートに熱封緘性を付与するものである。
また、 金属箔層の両側には、 少なくとも第 1の基材層、 または、 第 3の基材層 が積層されており、 これらはいずれも非導電性材料であるため、 電池ケース用シ 一トは非導電性シートとして作用する。
更に、 種々の検討の結果、 電池のケースに用いる積層体の層構成としては、 ケ ースとしての表面側を第 1の基材層とし、 バリア層を積層体し、 さらに、 バリア 層の内側に第 3の基材層を積層することによって、 前記バリァ層を基材層で挟持 させた状態として、 電池が外部内部から受ける衝撃あるいは突き刺しに対する耐 性を付与するものとした。
さらに、 ケースは熱融着によって成形 (製袋) する力 そのために積層体の最 内層は、 熱接着性樹脂層とする。 そして、 前記熱接着性樹脂層は、 電極端子丁の 金属に対しても熱融着可能である酸変性ポリオレフィン系樹脂により形成する。 このような構成を採ることにより、 熱接着性樹脂層の前記酸変性ポリオレフィ ン系樹脂が、 自己同士の熱接着性を有すると同時に、 銅やアルミニウムなどの金 属に対しても良好な熱接着性を有するため、 一端が開口する袋状の電池ケースを ヒートシールにより良好に熱接着させ、 密封することができる。
上記のような積層体の形成法として、 一般的に用いられるドライラミネーショ ン法を用いると、 保存等経時変化において前記ケースとして用いられた積層体の 層間において剥離することがあった。 前記剥離の原因を分析したところ、 ポリマ 一電池の電解液はカーボネート系の有機溶剤であるため、 溶剤系の接着剤である ドライラミネーションの接着剤は長期の保存中に、 電解液によって溶解すること 力判明した。 つまり、 電池の構成成分である電解液が経時的に前記ケースの樹脂 層を浸透して前記接着剤の存在する接着界面に達して、 前記接着剤を溶解し、 積 層体が、最終的に接着面において層間剥離することによる現象である。
また、 電池は、 高温状態において使用され、 また放置されることがある。 電池 のケースに耐熱性がないと、 高温状態において、 そのヒートシール部が、 剥離し、 電解液等が漏れでてくるおそれがある。 例えば、 電池がセッ卜された電子機器が 車中に放置された場合 (ダッシュボードテストと呼ばれる) にも耐えられること 力要求される。 具体的には 1 0 0°Cの環境下で 5時間保持し液漏れしないことが 求められる。
前記課題に対して、 種々の積層 ί«成およびそれぞれの材質を研究した結果、 ポリマ一電池用のケースとしての具備すベき条件を満足する積層体構成として、 次のような材質構成とすることにより、 前記課題を解決することができることを 見出し本発明を完成するに到つた。
第 1の基材層は、 積層体の構成の基材として、 印刷、 ラミネーション等の積層 体の製造時において、 強度があって加工性がよいなどのものが望ましく、 また、 電池の表面層として、 耐摩擦性をはじめ各種の特性が求められる。
また、 ポリマー電池に限らず電池のケースとしては、 水蒸気をはじめ各種のガ スバリア性が必要である。 本発明においては、 該バリア性を付与する層として、 金属箔を用いる。 該金属箔からなるバリァ層を保護する目的および電池ケースの 強度を補強するために第 3の基材層を金属箔の内側に設け、 最内層に熱接着性樹 脂を設けた構成とする。 すなわち、 本発明の材質構成は少なくとも、 金属箔から なるバリァ層を含み基材層及び熱接着性樹脂層とからなるものとする。
前記金属箔層と第 3の基材層との貼り合わせは、 接着性樹脂を用いてサンドィ ッチラミネ一シヨンにより行う。 さらに、前記の材質構成において、前記熱接着 性樹脂としては酸変性ポリオレフィン系樹脂を用 L かつ、 該酸変性ポリオレフ ィン系樹脂は 1 0 0 °C以上の耐熱性を有するものを用いる。
以下、 本発明のポリマー電池用のケース 5 1について、 詳細に説明する。 本発明においては、 前記積層体の構成において、 バリア層よりも内面にある層 の積層体を製造する際に、 有機系溶剤タイプの接着剤層を含まず、 各層間の接着 は接着性樹脂を用いてサンドィッチラミネ一シヨン法により積層し、 最内層は熱 接着性樹脂を押出しコートして形成するものとする。
ただし、 金属箔層の外側における積層においては、 前記ドライラミネーシヨン 法につて貼り合わせてもよい。
このように、 金属箔層より内側の積層において溶剤系の接着剤層を設けないこ とにより、 接着界面に電解液が浸透することによって、接着剤層を溶解して積層 体の層間でのデラミネーションを起こすおそれがなくなった。
次に、本発明にかかるポリマー電池ケース用シー卜の積層体を形成する個々の 層についてさらに説明する。
本発明の電池ケース用シートは、 前述のように中間に水蒸気その他のガスバリ ァ性に優れた金属箔層を用い、 その外側、 または内側に各種の強度および耐性に 優れた第 1、 第 3、 および追加の第 3の基材層を適宜積層し、 更に、 最内層に熱 接着性樹脂層を積層して構成する。 上記の構成において、 ガスバリア性を付与する中間の金厲箔層にはアルミニゥ ム箔、 銅箔などを好適に使用することができる。 中でもアルミニウム箔は比較的 安価であり、 貼り合わせなどの加工性にも優れていることから最も好ましく使用 できる。 このような金属箔層の厚さは 5〜2 5 mが適当である。
そして、 上記基材層としては、 例えば 2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフ イルム (以下、 P E Tフィルム又は、 P E T)、 2軸延伸ナイロンフィルム (以 下、 O Nフィルム又は O N) 、 ポリエチレンナフタレートフィルム、 ポリイミ ド フィルム、 ポリカーボネ一トフイルムなどを使用することができるが、 耐久性な どを含めた各種性能と共に加工性、 経済性を加味した場合は、 P E Tフィルム、 O Nフィルムが特に適している。
ここで P E Tフィルムと O Nフィルムの特性を比較すると、 特別大きな差では ないが、 P E Tフィルムは吸湿性が低く、 剛性、 耐擦傷性、 耐熱性などに優れ、 O Nフィルムは吸湿性はやや高いが、 柔軟性、 突き刺し強度、 折り曲げ強度、 耐 寒性などに優れている。
このような基材層として用いられるフィルムの厚さは、 5〜1 0 が好ま しく、 1 2〜3 0 / mが更に好ましい。
最内層の熱接着性棚旨層は、 先にも説明したように、 自己同士の熱接着性に加 えて電極端子の金属に対しても良好な熱接着性を有すると共に、 電解液への水分 の浸入を極力すくなくするため、 それ自体、 吸湿性、 或いは水分吸着性の低いも のが好ましく、 更に、 電解液により膨潤したり、 浸食されることがなく安定なも の力好ましい。
このような熱接着性樹脂としては、 例えば、 エチレン '酢酸ビニル共重合体、 エチレンーァクリル酸エステル共重合体、 エチレン一メタクリル酸エステル共重 合体のほか、 ポリエチレンもしくはポリプロピレンに前記共重合体の一種または 二種以上をブレンドしたようなポリオレフィン系樹脂なども使用できるが、 特に、 酸変性ポリオレフィ ン系樹脂、 例えば、 エチレン一アクリル酸共重合体、 ェチレ ン一メタクリル酸共重合体のような酸成分を共重合して変性したポリオレフイン 系樹脂、 或いは、 ポリエチレン、 ポリプロピレンや、 それらの共重合体であるェ チレンとプロピレンその他の 一ォレフィ ンとの共重合体、 エチレン ·酢酸ビニ ル共重合体、 エチレン一ァクリル酸エステル共重合体、 エチレン一メタクリル酸 エステル共重合体、 或いは、 これらの三元共重合体などのポリオレフイン系樹脂 に、 ァクリル酸、 メタァクリル酸、 マレイン酸、 無水マレイン酸、 無水シトラコ ン酸、 ィタコン酸、 無水ィタコン酸などの不飽和カルボン酸、 或いは、 その無水 物をグラフト共重合して変性したポリオレフイ ン系樹脂が好ましく用いられる。 そしてこれらの樹脂の中から融点が 1 0 0 °c以上の樹脂を用いることによって、 電池ケースとしての耐熱性に優れるものとなる。 熱接着性樹脂層に用いられる酸 変性ポリオレフィン系樹脂の融点が 1 0 o °c未満の場合、 電池が高温状態に置か れた時に、 ケースのシール部において剥離現象が起きて、 電解液が漏れ出ること がある。
尚、 上記の中、 酸変性ポリオレフィン系樹脂の酸成分含有量は、 0. 0 1〜 1 0重量%の範囲が好ましい。 酸成分量が 0. 0 1 %未満の場合は、 金属との熱 接着性が不足し、 酸成分含有量が 1 0 %を超える場合は、 性が劣るため好ま しくない。
このような熱接着性樹脂層の厚さは 1 0〜1 0 0〃mの範囲が適当である。 以上のような各層を積層する方法として、 本発明においては、 前記金属箔層の 内側における積層方法として、 接着性樹脂を、 貼り合わせを行う 2層の間に溶融 押出して圧着するサンドイツチラミネーシヨン法によつて貼り合わせる。
前記接着性樹脂としても、 前述の酸変性ポリオレフィン系樹脂を用いる。
また、 最内層の熱接着性樹脂層は、 第 3の基材層に、 直接、 酸変性ポリオレフ ィン系樹脂を溶融押出しコートして積層する。 本発明にかかるポリマー電池ケー ス用シートの積層体の形成において、 金属箔層の内側の積層には、 有機系接着剤 を用いるドライラミネーシヨン法を採用することなく、 酸変性ポリオレフィン系 樹脂を接着性樹脂とするサンドィッチラミネーション法とするが、 前記金属箔層 の外側での積層においては、 ドライラミネ一シヨン法を採用しても良い。
以下、 実施例の図面に基づいて本発明を更に説明する。
但し、 本発明はこれらの図面に限定されるものではない。 また、 SI®に付した 符号は、 異なる図面においても同じ名称の部分には同じ符号を用いた。
図 3 4、 図 3 5は、 それぞれ本発明の電池ケース用シートの実施例の構成を示 す模式断面図である。
図 3 4に示した電池ケース用シート 1 0は、 外側から順に第 1の基材層 (第 1 の基材フィルム層) 1 a、 接着性樹脂層 5、 金属箔層 2、 接着性樹脂層 4、 第 3 の基材層 (第 3の基材フィルム層) 1 c、 熱接着性樹脂層 3を積層して構成した ものである。
上記構成において、 第 1の基材層 l aは、 P E Tフィルムまたは O Nフィルム であり、 金属箔層 2には、 例えばアルミニウム箔を用い、 接着性樹脂層及び熱接 着性樹脂層 3には、 酸成分含有量が 0. 0 1〜 1 0重量%の酸変性ポリオレフィ ン系樹脂を用いる。
このような構成を採ることにより、 電池ケース用シート 1 0は、 層の第 1 の基材層 1 a、 即ち、 P E Tフィルムまたは O Nフィルムにより、 弓 1つ張り強度、 突き刺し強度、 折り曲げ強度などの機械的強度、 および、 表面の耐擦傷性、 耐水 性、 耐薬品性や、 耐熱性、 耐寒性などの耐性が付与され、 中間層の金属箔層 (例 えばアルミニウム箔層) により、 水蒸気その他のガスに対する優れたバリア性が 付与され、 更に、 最内層の熱接着性樹脂層 3としては、 例えば酸成分含有量が、 0. 0 1〜1 0重量%の酸変性ポリオレフイ ン系樹脂とすることにより、 先に説 明したように、 優れた熱封緘性力《付与される。 また、 バリア性に関して、 金属箔層 2に例えば厚さ 9 mのアルミニウム箔を 用いることにより、 水蒸気透過度 0. 01 g/m2 · 24 h r s (40°C、 90 %RH) 以下の性能が容易に得られ、 更にこれをレベルアップすることも容易で める 0
上記積層構成の代表的な具体例としては、 下記のような構成が挙げられる。
(1) PET (厚さ 12 ^m) /AL (厚さ 9 ^m) /酸変性ポリオレフィン系 樹脂 (厚さ 15 m) /PET (厚さ 12 m) Z酸変性ポリオレフィン系樹脂
(厚さ 30 m)
(2) PET (厚さ 12 zm) /AL (厚さ 9 zm) Z酸変性ポリオレフィン系 樹脂 (厚さ 15 /zm) /ON (厚さ 15 m) Z酸変性ポリオレフィ ン系樹脂
(厚さ 30 βτα)
(3) ON (厚さ 15 m) ZAL (厚さ 9 /酸変性ポリオレフィン系樹 脂 (厚さ 15 t m) ZPET (厚さ 12 m) 酸変性ポリオレフィ ン系樹脂
(厚さ 30 βπ
(4) ON (厚さ 15 /zm) /AL (厚さ 9 ^m) ノ酸変性ポリオレフイ ン系樹 脂 (厚さ 15/zm) /ON (厚さ 12 zm) /酸変性ポリオレフイ ン系樹脂 (厚 さ 30 ^m)
このような構成を採ることにより、 第 3の基材層 1 cが追加積層されたことに よる各種の機械的強度および耐性の向上と共に、 金属箔層 2の両側が、 第 1の基 材層 1 aと第 3の基材層 1 cとで挟み込まれるため、 外部からの衝撃や摩擦、 そ の他物理的、 化学的作用だけでなく、 内部からの同様な作用に対しても金属箔層 2の保護性が向上し、 一層安定したバリァ性が得られるという効果を奏する。 図 35に示した電池ケース用シート 20は、 外側から順に、 第 1の基材層 l a、 金属箔層 2、 接着性樹脂層 5、 第 3の基材層 1 c、 接着性樹脂層 4、 追加の第 3 の基材層 1 d、 熱接着性樹脂層 3を積層して構成したものである。 この構成は、 中間層の金属箔層 2の内側の第 3の基材層 1 cの性能を向上させ るため、 追加の第 3の基材層 1 dを追加し電池ケース用シート 1 0としての強度 をさらに向上したものである。
この場合も、 第 1の基材層 1 aと第 3の基材層 1 cおよび追加の第 3の基材層 1 dには、 P E Tフィルムまたは O Nフィルムが用いられる。
只、 この場合、 全ての基材層に同種のフィルムを積層してもよい力、 第 1の基 材層 1 aに P E Tフィルムを用いた場合は、 第 3の基材層 1 c又は追加の第 3の 基材層 1 dには O Nフィルムを用いるというように異種のフィルムを組合せて積 層すること力 両者の弱点を補完でき、 長所を兼ね備えさせ得る点でより好まし い
図 3 5に示した構成は、 前記図 3 4に示した電池ケース用シート 1 0の構成に 対して、 中間層の金属箔層 2の内側に基材層を 2層設け、 ケースとしての強度を 更に向上させた積層体としたものである。 前記積層体の製造において、 第 1の基 材層と金属箔層 2との接着層 5はドライラミネーション法、 サンドィッチラミネ ーション法のいずれかの方法により形成されたものであってもよい力 金属箔層 2より内側における積層、 つまり、 金属箔層 2と第 3の基材層 1 c、 第 3の基材 層 1 cと追加の第 3の基材層 1 dとのラミネ一シヨン等は、 いずれも接着性樹脂 4を用いてサンドイツチラミネ一シヨン法とし、 また、 熱接着性樹脂層 3は押出 コート法により積層する。 前記サンドイツチラミネーシヨンにおける接着性樹脂 及び熱接着性樹脂層はいずれも酸変性ポリオレフィン系樹脂を用いる。
なお、 前記第 3の基材層 1 cまたは追加の第 3の基材層 1 dには、 前記酸変性 ポリオレフイン系樹脂との接着性向上のために、 その表面にコロナ処理、 フレー ム処理、 プラズマ処理などの公知の表面処理を施すことができる。 また、 熱接着 性樹脂と金属箔層または基材層との接着性向上のために、 積層後に積層体を加圧 加熱する (アフターヒート) ことも可能である。 従って、 図 3 5に示すように、 金属箔層 2の外側には、 第 1の基材層 1 a、が 積層され、 金属箔層 2の内側には接着性樹脂層 4を介して第 3の基材層 1 cさら に接着性樹脂層 4を介して追加の第 3の基材層 1 dそして最内層として熱接着性 樹脂層 3が押出コ一ト法により設けられている。 前記金属箔層 2と第 3の基材層 1 cとの積層、 また、 第 3の基材層 1 cと追加の第 3の基材層 1 dとの積層につ いては、 いずれも酸変性ポリオレフィン系樹脂を接着性樹脂とするサンドイッチ ラミネーシヨン法を用いる。 そして、 最内層の熱接着性樹脂層 3は押出しコート 法により形成する。 また、 この場合、 第 3の基材層 l c、 I dとしては、 O Nフ ィルムが望ましい。
このような構成を採ることにより、 本発明の電池ケース用シートは上記第 1、 第 3基材層 l a、 1 c、 1 dによる各種の機械的強度および耐性の向上とともに、 金属箔層 2の両側が、 第 1の基材層 1 a、 第 3の基材層 1 cとで挟み込まれ、 さ らに追加の第 3の基材層 1 dがその内側に積層されて、 特に、 内部からの突き刺 し等に対する強度が向上するとともに、 金属箔層を保護し、 電池用シートとして 更に安定したバリァ性が得られるという効果を奏する。
図 3 4〜図 3 5に示した構成の電池ケース用シ一ト 1 0において、 表面に文字、 絵柄などの印刷を施す場合には、 最外層の第 1の基材層の内面 (積層面) に所謂 裏刷り方式で予め印刷し、 この面に次の層を積層して、電池ケース用シートを完 成させることにより、 表面の摩擦などで損なわれることのない印刷画像を形成す ることができる。
以上詳しく説明したように、 本発明によれば、 軽量で薄く、 柔軟性があり、 且 つ、 各種の機械的強度や耐熱性のほか、 水蒸気その他のガスバリア性、 熱封緘性 などの性能および加工性に優れた電池ケース用シートを生産性よく提供できる効 果を奏する。
金属層より内側の積層に溶剤系の接着剤層を用いな Lゝ積層体とすることによつ て、 電池の電解液による剥離が無くなつた。
また、 接着性樹脂層および熱接着性樹脂層として、 融点が 1 0 o °cの酸変性ポ リオレフィン系樹脂を用いることによって、 電池が高温状態におかれても、 電池 ケースのシール部において剥離現象が起きて、 電解液が漏れ出ることがなくなつ 第 1 0の実施の形態
次に図 3 7乃至図 4 4により本発明による第 1 0の実施の形態について説明す る。 第 1 0の実施の形態は電池ケースであって、 前記電池ケースの外部に位置す る部位の各極端子毎に少なくとも 1箇所の切欠き部を備えた絶縁性シートにより 前記電極の端子を被覆したことを特徵とする電池装置であつて、 次の各発明、 前 記電池ケースの内面と前記絶縁シートの外面とが熱融着されること、 前記絶縁性 シー卜の少なくとも片面に電極と熱融着可能な層を設けたこと、 前記絶縁性シ一 卜の基材がポリエチレンテレフタレート、 ポリアミ ド、 ポリイミ ド、 ポリカーボ ネー卜からなること及び前記、 電池ケースおよび Zまたは絶縁性シートに印刷が 設けられていることカ異なるのみであり、 他は第 1の実施の形態と略同一である。 本発明は、 各種電池のなかでも薄型の電池であり、 柔軟性のあるシートを用い て電池ケースを形成し、 電池を密封すると共に前記電池から延長されたフラット なタブを絶縁性フィルムにより被覆し、 被覆フィルムの所定の位置に切欠き部を 設けることにより、 対象機器への接続を可能としたものである。
図 3 7は、 発明の電池ケースの電極構造について説明する図で、 (a ) は電池 の全体斜視図、 (b ) は電池の起電部および電極端子の斜視図であって電極に保 護フイルムを被覆した状態、 (c ) は (a ) の 丄 - X1 (X2 - X2 ) の断面 図である。
図 3 8は、 電極に保護フィルムを被覆する方法を説明する斜視図で、 (a ) は 被覆前、 (b ) は被覆後を示す。 図 3 9は、 本発明の電池ケースの電極構造の実 施例について説明する。 (a) は電池ケースの電池本体を封入する前の電池ケー スの状態を示す斜視図、 (b) は (a) の X2 — X2部断面図である。 図 40は、 前記実施例による電池ケースの電極構造からなる電池の上面図である。 図 41 (a) は図 40の Χη3Α 一 Χ4 ) 部断面図、 (b) は (a) の W部拡 大図であり、 図 42 (a) は図 40の丫ェ -Υχ 部断面図、 (b) は (a) の Y2 一 Υ9部断面図である。 図 43は、 本発明の電極保護フィルムの材質構成を 説明する断面図である。 図 44は、 従来技術による電池ケースの電極構造を説明 する図であり、 (a) は電池ケースの材質を示す層構成の断面図、 (b) は従来 技術による電池の斜視図、 (c) は Z矢視の拡大図である。
図 44 (a) および図 44 (c) に示すように電池ケース 51を形成するフレ キシブルな包装材料シート 10中に、 金属箔等の導電層 2が含まれている場合、 ケースを形成する際に包装材料 10中の前記が電池ケース 51としての端部断面 10 aに露出し、 また、 タブ 59、 60が柔軟性のある金属箔などのシート状で あると、 電池の使用前または使用時に前記タブ 59、 60と電池ケース 51断面 に露出された導電性の層 2と力接触する危険がある。 なお。 シート 10は、 第 1 の基材フィルム層 1 a、 金属箔層 2、 第 3の基材フィルム層 1 (、 熱接着樹脂層 3を接着剤層 5 a、 5 bにより貼合せて構成されている。
接触トラブルが発生すると、 電池の放電によつて起電力が低下し、 または起電 カゼ口となる。 使用対象機器の中で前記接触トラプルが発生すると、 機器の機能 障害または該機器の故障の原因ともなることがある。
本発明者らは、 前記課題を解決すべく、鋭意研究の結果、前記電極の構造を以 下に述べるような構造にすることによつて解決することができた。
図 37に示すように、 シート状のタブ 59、 60の特に電池ケース 51の端部 に挟持される部分までを含むタブ 59、 60の引出し部を絶縁性を有する電極保 護フィルム 61により被覆することにより前記の接触トラプルを防止することが 可食 となった。
前記電極保護フィルム 6 1によるタブ 5 9、 6 0の被覆の程度は特に限定しな いが、 電極であるためには、 全面を被覆してはならない。 すなわち、 電池として 用いられる相手の機器への入力端部と接触するための導電性を示す露出部 (以下、 接触域と記載する) を設ける必要がある。
具体的には、 前記電極保護フィルム 6 1に切欠き部 6 2を形成して、 該電極保 護フィルム 6 1をタブ 5 9、 6 0の両面から被覆すると、 前記切欠き部 6 2の夕 ブ 5 9、 6 0は、 露出して電池としての対象機器との接触域となる。
前記接触域の形成にあたっては、 電極保護フィルム 6 1とタブ 5 9、 6 0とを 接着する際に接触域に接着剤などによる絶縁皮膜を形成しないようにする。
本発明の電池ケース 5 1は、 ヒートシール技法により組み立てられること力望 ましいけれども、 接着剤を用いる等他の技法でも本発明の目的に合致した電池ケ ース 5 1とその電極構造力得られる方法であれば、 その技法を使用してもよい。 本発明に用いる電池ケース 5 1の材質としては、 密封系を形成することができ ること、極めて長期間にわたって、 外部からの水蒸気あるいは腐食性ガス等が、 ケース内に進入することを防止する性質、 いわゆるバリァー性が良好であること、 基本的な熱的条件として耐熱性及び耐寒性を有することと、 またケースの外面材 質および最内面材質は絶縁性を有するものとする。
前記のような要求物性を満たす電池ケース用シート 1 0としては、 種々の材質 が考えられるが、 フレキシブルなフィルムまたは金属箔等を接着することにより 得られる積層材料とすることが望ましい。 すなわち、 前記フィルムあいるは金属 箔等の有する優れた物性を生かし、 逆に、 それぞれのフィルムまたは金属箔が有 する欠点を補完しあうことができる。
ケース 5 1の形成方法としては、 特に限定するものではなく、 接着剤を用いる 方法、 超音波、 高周波等のシール方法あるいは、 加熱圧着による接着するヒート シール法等が利用できる。
本発明においては、 ケース 5 1を形成する積層材料の内面材料としては熱融着 可能な材料として、 必要部位をヒートシールによって積層してケースの形成をす ることが望ましい。
本発明の電池ケースを形成する積層材料シ一ト 1 0について具体的に説明する。 前記積層材料シートとして具体的な層構成の実施例としては、 図 3 7 ( d) に 示すように次のような構成とすることができる。
(外側) 最外層 1 a /バリア層 2 Z補強層 1 c /シーラント (内側) 層 3 前記の各層間はドライラミネーションあるいはサンドィッチラミネーションに より積層が可能である。
上記層構成の総厚みとしては 5 0〜2 0 0 m力く好ましい。 その総厚みが 5 0 m未満の場合には水蒸気バリァ性に劣り、 電解液へ水分が入り込む危険性があ る。 上記層構成の総厚みが 2 0 O rnを超えると、 できるだけ軽く、 薄くしたい というポリマ一電池の基; «想から外れてしまうとともに、 水蒸気や各種ガスの 遮断性等に対し、 2 0 0 を超えた厚さの効果は期待できない。
前記例における積層材料の各層はそれぞれの物性により選択される。
具体的な積層材料として、 次のような構成とすることができる。
(外側) P E T/A L/P E T (または N y Zシーラント (内側)
[略号 P E T :ポリエチレンテレフタレート、 A L :アルミニウム (箔) 、 N y :ナイロン]
最外層 (第 1の基材フィルム層) 1 aは、 電池ケースの表面層となるため、 絶 縁性を有すること、 そして表面が平滑であり、 耐薬品性をはじめ、 耐摩擦性があ り、 弓 I張りや突刺し等に対する強度を有するもので電池ケ一スが外部から受ける 種々の物理的、 化学的破損または分解から電池を保護する機能が求められる。 具 体的な材質は、 各種樹脂、 好ましくは P E Tから製膜される二軸延伸フィルムが 望ましい。
最外層 1 aの厚みは 5〜3 0 // mが望ましい。 最外層 1 aの厚みが 5 / m未満 では外部からの突き刺しに劣り、 ピンホールの発生の危険性が大きい。 3 0 /z m を超える厚さではケース形成時のヒートシ一ル性に影響する。
前記最外層 1 aの次にバリア層 (金属箔層) 2を設けること力好ましい。 該バ リァ曆 2は、 特に水蒸気や各種ガスが電池ケース内に浸入または透過させないた めの遮断機能 (バリア機能) のための材料である。 エチレン ' ビニルアルコール 共重合体、 エチレン ' ビニルアルコール共重合体等からなるフィルム、 または、 ポリエチレンテレフタレ一トフィルム等に金属、 酸化珪素などの無機酸化物等を 蒸着したフィルム、 ポリ塩ィ匕ピニリデン等のバリアコート剤を塗布したフィルム 等を用いてもよいが、 さらに、 ハイバリアとするために、 アルミ箔等の金属を用 いることが望ましい。 ノ リア層 2としてアルミ箔を用いる場合には、 その厚さは 5〜3 0 程度が望ましい。 前記アルミ箔の厚さが 5 未満の場合ではピン ホール数が多くバリア性に劣る。 前記アルミ箔の厚さが 3 O ^ mを超えるとケー ス形成時のヒ一トシール性に支障を及ぼす。
前記バリア層 2の内側に補強層 (第 3の基材フィルム層) l cを設けることが 好ましい。 該補強層 1 cを付加することによって電池ケースとしての強度力補強 できる。 特に突起物による電池ケースの損傷に対しての補強が望まれる。 補強層 1 cとしては二軸延伸フィルム好ましくは、 P E Tあるいは N y等を用いること ができる。 捕強層 1 cの厚みとしては 5〜3 0〃m力望ましい。 補強層の厚みが 5 /z m未満では内部 (電池本体) からの耐突き刺し性に劣り、 ピンホールを発生 し易く、 電解液の漏れ、 デラミ等をおこす可能性がある。 また、 補強層 1 cの厚 さが 3 0 mを超えると成形時のシール性に影響する。
積層材料のシーラント層 (熱接着性樹脂層 3 ) の材料は、 電池ケース 2 1の成 形において、 必要部位を接着するが、 前述のように、 電池ケースの形成法として は熱融着による接着法 (ヒートシール法) 力 乍業性、 密封性などの点で望ましい。 前記ヒートシ一ルする場合には、 熱融着性を有する樹脂から選択することになる が、後述するタブ 5 9、 6 0または被覆材料 6 1とも熱融着可能な材料とする。 シーラント層 3としては、 内面同士のヒートシール性、 前記のように、 電極端 子の金属箔または、 端子の被覆フィルムに熱融着可能な材料を用いる。 具体的に は、 エチレンアクリル酸 (E A A) 、 エチレンメタクリル酸 (E M A A) 、 ェチ レンェチルァクリレート (E E A) 、 アイオノマー等を用いることができる。 シーラント層 3の形成は、 予め、 前記の^ #脂を用いて製膜したフィルムを前記 補強層 1 cの面にラミネートしても良いし、 前記補強層 1 cの面に押出機により 樹脂を溶融押出しすることにより層を形成してもよい。
厚みとしては 1 0〜1 0 0 が望ましい。 シーラント層 3の厚みが 1 0 β πι 未満では内部電池本体からの耐突き刺し性に劣り、 ピンホールを発生し易く、 電 解液の漏れ、 デラミ等をおこす危険性がある。 また、 シーラント層 3の厚みが 1 0 0 を超えるとシーラント層のフィルム自体の絶対吸湿量が多くなり、 内 側前記注出口には、 内容物を吸引する際の袋の閉塞防止手段が設けられているこ と水分が入り込む危険性がある。
前記最外層 l a、 バリア層 2、 補強層 1 cおよびシーラント層 3の各層間の接 着は、 前述のように、 ポリウレタン系接着剤によるドライラミネ一シヨンや、 接 着性樹脂を前記各層間に押出して接着させるサンドィッチラミネーシヨン等の技 法により積層することができる。
次に本発明にかかる電極端子について説明する。 本発明におけるタブ 5 9、 6 0は金属箔等のフラットな端子であって、 前述のように、 接触域、 すなわち対 象機器への接続部を除く該端子の両面を絶縁性を有する電極保護フイルム 6 1に よって被覆することを特徴とする。
被覆の方法の実施例としては、 図 3 8 ( a ) に示すように、 被覆フィルム 6 1 の所定の位置に切欠き部 6 2を設けて、 2つ折りする。 図 3 8の例ではプラス電 極、 マイナス電極それぞれのタブ 5 9、 6 0の接触域とすべき位置に前記切欠き 部 6 2力一致するようにして設け、 2つ折りした電極保護フィルム 6 1の間にタ ブ 5 9、 6 0を載置し、 ヒートシール等の方法により、 被覆フィルム 6 1をタブ
5 9. 6 0と接着して被覆し、 また、 前記端子間縁部は電極保護フイルム 6 1の 内面同士を熱融着させる。
タブ 5 9、 6 0への被覆の接着方法としては、 前記ヒートシール法以外の例え ば、 電極保護フィルム 6 1の内面に接着剤を塗布して直ぐにタブ 5 9、 6 0を被 覆し所定時間加圧状態に保持して接着してもよい。
前記被覆において、 電池の電池 5 0 a近傍部であって電池ケース 5 1の中に位 置する部分には非被覆部 6 7があってもよいが、 特に端子の電池ケース 5 1の端 部断面 1 0 aに位置する部分には十分な被覆領域とし、 タブ 5 9、 6 0の折れ曲 がりによる電池ケース 5 1端部断面 1 0 aの導電層 (金属箔層) 2への接触トラ ブルの発生のないようにする。
つぎに、 本発明においてタブ 5 9、 6 0を被覆する電極保護フィルム 6 1につ いて説明する。 電極保護フィルム 6 1としては、 絶縁性を有し、 前記タブ 5 9、
6 0の面に接着可能なものであればよく、 図 4 3 ( a ) に示すように単体フィル ム (接着層 7 1 ) からなるもの、 図 4 3 (b ) に示すように支持層 7 2と接着層 7 1からなる 2層でもよく、 また、 図 4 3 ( c ) に示すように支持層 7 2の片面 に接着層 7 1、 接着層と反対の面に外層 7 3を積層した 3層からなるものでもよ い。
前述のように電池ケースがヒートシ一ル法により形成することが好まし 、が、 電極端子への被覆についても事情は同じである。
電極保護フィルム 6 1の接着層 7 1及び外層 7 3に用いる材質としては、 電極 端子の金属箔等に熱融着可能な材質が用いられ、 具体的には、 エチレンアクリル 酸 (E A A) 、 エチレンメタクリル酸 (E MA A) 、 エチレンェチルァクリレ一 卜 (E E A) 、 アイオノマ一等を挙げることができる。
支持層 7 2としては、 熱による伸縮の少ない、 また、 抗張力に優れたフィルム 等を選択する。 具体的には、 ポリエチレンテレフタレ一ト、 ポリアミ ド、 ポリイ ミ ド、 ポリカーボネートからなる二事由延伸フィルムが好ましく用いられる。
本発明の電極は、 平板であり、 導電性素材からなるものである。 具体的には、 アルミニウム、 銅、 錫等の金属又はこれらの金属の 2種以上からなる合金を箔加 ェしたもの等を挙げることができる。
本発明にかかる電極保護フィルム 6 1による被覆について、 更に詳細に説明す る。 本発明のタブ 5 9、 6 0部分は、 電池装置 5 0としての対象機器端子に接続 し導電するために、 接触域として露出させた領域となるカ^ その他の部分、 特に 電池ケース端部断面 1 0 aの近傍は電極保護フィルム 6 1により被覆することに より、 本発明の課題であるケース用包装材料中の導電層 2とタブ 5 9、 6 0との ショー卜によるトラプルを防止できた。 そして、 その他の部分は被覆してもよい しまた被覆しなくともよい力 電池ケースから突出した電極部が柔軟であり、 電 池として使用前または使用する際に、 タブ 5 9、 6 0力変形により、 対象機器と の接触不良原因となるので、 前記接続のために必要な接触域以外のタブ 5 9、 6 0は、可能な限り電極保護フイルム 6 1による被覆をすることが望ましい。 タブ 5 9、 6 0の所定の部位を露出し、 その他の部位を電極保護フィルム 6 1 による被覆する具体的な方法は、 図 3 8に示すように、 タブ 5 9、 6 0の先端に おいて折り込んで、 その表裏を被覆するとともに、 その左右の幅を越す電極保護 フィルム 6 1を用意し、 電極を被覆したときの所定の位置に切欠き部 6 2を設け る。
前記切欠き部 6 2により露出するタブ 5 9、 6 0が電池 5 0としてのタブ 5 9、 6 0の接触部となる。 前記切欠き部 6 2は、 タブ 5 9、 6 0の片面に設けてもよ いし、 また、 タブ 5 9、 6 0の表裏両面に設けてもよく、 さらにタブ 5 9、 6 0 の先端断面または左右の両側断面を含む面積の切欠き部 6 2として設けてもよい。 本発明におけるタブ 5 9、 6 0への電極保護フィルム 6 1の被覆においては、 タブ 5 9、 6 0の接触域の導電性を維持させることが条件である。 そのために、 前記電極保護フィルム 6 1の少なくともタブ 5 9、 6 0に接着する層には、 前記 タブ 5 9、 6 0と熱融着可能な材質からなる層とし、 前記切欠き部 6 2を形成後 に熱融着する。 また、 電極保護フィルム 6 1に接着剤を塗布して前記タブ 5 9、 6 0と接着する場合には、 電極保護フィルム 6 1に切欠き部 6 2を形成してから、 その切欠き部 6 2を除く接着層に接着剤を塗布してからタブ 5 9、 6 0と接着す な。
最も好ましい実施態様は、 前述のように前記電極保護フイルム 6 1の少なくと も片面に、 前記タブ 5 9、 6 0と熱融着性を有する材質からなるものを積層した ものを用いて、 前記切欠き部 6 2を形成後、 前記熱融着層面の間に電極を挟み、 加圧加熱により、 タブ 5 9、 6 0の面に絶縁シートを被覆接着させることである c 本発明の電池ケースの電極構造とすることにより、 電池ケース 5 1の端部断面 1 0 aとタブ 5 9、 6 0とのショートによるトラブル力解消され、 さらに電池ケ ース 5 1の外側のタブ 5 9、 6 0の捕強の効果が認められた。
また、 本発明の電池ケース 5 1は、 積層構造の材料からなるが、 : ft^層 1 aに 透明性を有するフィルムを用いて、 商品名、 使用方法または、 使用の際の注意事 項等を印刷できる。 更に、必要ならば、 電極保護フィルム 6 1にも印刷が可能で ある。 この場合には、 電極保護フィルム 6 1としては、 図 4 3 (b ) または図 4 3 ( c ) に示したように支持層 7 2を含む積層フィルムとすることにより、 前 記支持層 7 2に印刷した後に、 該印刷面に接着層 7 1または Z及び外層 7 2をラ ミネ一卜する。 このようにして設けたそれぞれの印刷層は、 いずれもフィルムの 裏刷り力可能のため、 その印刷部が表面でなく層間に位置することになり印刷部 の耐磨耗性に優れる。 すなわち、 インキとして、 特に耐摩擦性を必要としない通 常の印刷ィンキを用いることができる。
実施例
電池ケース 51を形成する包装材料の最外層 1 aとなる表面の材質として 12 ; mの厚さのポリエチレンテレフタレート、 ルミラー (東レ株式会社製 商品名) を用い、 ポリウタレン系の 2¾¾接着剤を用いて、 ノ<リア層 2となるアルミ箔 15 m (三菱アルミニウム株式会社製) を中間層として積層した。
前記ポリウタレン系接着剤は、 主剤としてイソシァネート、 タケラック A 511 (武田薬品工業株式会社製 商品名) 、 及びポリオ一ル A 50 (武田薬品 工業株式会社製 商品名) を用い接着剤としてのコート量は、 3〜5g/m2 と した。
次に、 前記積層したアルミ箔面に、 捕強層 l cとして、 厚さ 12 mの 2軸延 伸ナイロンフィルム、 エンブレム (ュニチカ株式会社製 商品名) を、 前記と同 じポリウレタン系接着剤を用いてドライラミネート法により積層し、 前記ナイ口 ン面に、 シ一ラント層 3としてエチレンメタクリル酸 (EEA)、 ニュークレル
(三井ポリケミカル株式会社製 商品名) を 50 zmの厚さに押出し法により積 層した。
別に、 電極保護フィルム 61として、 12 mの厚さのポリエチレンテレフタ レートフィルム、 ルミラ一 (東レ株式会社製 商品名) の両面に、 前記電池ケー ス用積層材として用いたエチレンメタクリル酸 (EEA) 、 ニュークレル (三井 ポリケミカル株式会社製 商品名) を、 前記ポリエチレンテレフタレートフィル ムの両面に 20 xmの厚さに押出し法により形成した。
次に、 前記電池ケース用の積層された包装材料シート 10を用いて、 図 39 (a) に示すようにシール部 65と開放部 66を有するケース 51を形成した。 電池 50 aから延長されたタブ 59、 60は、 銅箔の 40; であり、 その幅 はプラス、 マイナス端子ともに 1 5 mm、 長さは 3 O mmである。 電極保護フィ ルムへの切欠き部 2の形成および電極端子 Pへの被覆は、 前記図 3 8に示した方 法で行った。
次に、 前記電池ケースとなる図 3 9 ( a ) の開放部 6 6から電池 5 0 aと 5 0 aから延長したタブ 5 9、 6 0に電極保護フィルム 6 1を被覆したものを挿 入し、 前記電極保護フィルム 6 1を被覆したタブ 5 9、 6 0を挟持して、 前記開 放部 6 6をヒートシールして、 図 4 0に示すようにポリマー電池装置 5 0を得た。 本実施例では、 前記切欠き部 6 2 (電極としては接触部となる) は楕円形状と し、 プラス電極、 マイナス電極ともに両面に設けた。
得られたポリマ一電池装置 5 0の電池ケ一ス 5 1の電極構造は、 図 4 1及び図 4 2に示すように、 タブ 5 9、 6 0の切欠き部 6 2 (接触部) はタブ 5 9、 6 0 の先端に近い部位に設けてあり、 電池ケース 5 1の端部断面 1 0 aの近傍の端子 は絶縁性の電極保護フィルム 6 1により被覆されているため、 従来のようなショ —トによるトラブルは皆無となった。
本実施例の電極保護フィルム 6 1を被覆した電池ケース 5 1の電極構造によつ て、 前述のようにタブ 5 9、 6 0を折り曲げてもショートしないことはもちろん、 電極としても曲がり難いので、 タブ 5 9、 6 0としての補強効果カ認められた。 電池ケースを構成する積層材の金属箔と電極とがショートすることが皆無とな り、 安定したケース及び電極を提供できた。
電極を絶縁性シートによつて被覆することにより、 電池ケ一スの端面から先に 延長した電極端子部の剛性が向上し、 電池として使用する際に前記端子が折れ曲 がったりすることがなくその使用の安定性がよくなつた。
第 1 1の実施の形態
次に図 4 5乃至図 4 8により本発明の第 1 1の実施の形態について説明する。 第 1 1の実施の形態において、 第 1の実施の形態と同一部分は同一符号を付して 詳細な説明は省略する。
本発明にかかる電池の具体的な構造とガス発生時の機能について ia®等を用い て説明する。
図 45は、 本発明のポリマー電池装置の実施例とその構造を説明する図で、 (a) はその上面図、 (b) は通電状態の (a) の (c)
Figure imgf000118_0001
は通電遮断時の (a) の Χ — 丄部断面図であり、 (d) は (b) の の拡大 図、 (e) は (c) の Y2 の拡大図である。 図 46は、 本発明の加圧装置の実施 例を示す図で、 (a) は板パネの例、 (b) は巻きパネの例を示し、 (c) は (a) の X2 -X2部の断面図、 (d) は (b) の X3 — X3 部の断面図である。 図 47は、 本発明の加圧装置が、 電池を用いる器具に装着されている例を示す概 念図である。 図 48は、 本発明のポリマー電池のケースの材質を説明する積層体 の断面図である。
本発明はポリマー電池の基本的な構造を変更することなく、 電池ケース内にガ スが発生した場合に、 電池の通電が遮断する機構を付与するものである。
本発明にかかる電池の具体的な構造例としては、 前記ポリマー電池のケースに 用いられる積層フィルムを、 各種の強度、 耐性のほか、 水蒸気その他のガスバリ ァ性、 熱封緘性を有する構成で形成すると共に、 ケース内のタブの本体からシー ル部に至る中間部において、 重複重合により接触する構造の部分 (以下、 タブ重 合部と記載する) を設ける。 該タプ重合部は、 正極、 負極のいずれか一方に設け ても良いし、 また、 両方に設けてもよい。
図 45 (a) は本発明のポリマ一電池の実施例を示す包装外観である。 本実施 例におけるケース 51は、 四方シール袋形式である。 図 45 (b) に示すように、 電池 50 aは、 前記四方シール形式のバウチ (ケース) 51内に包装される。 そ して、 タブ 59, 60は、 前記電池 50 aから延長され、 シール部 78を貫通し ているが、 タブの一方の部材 59 a, 60 aは、 電池 50 aから延長されてケー ス 51内部の中間位置までの長さとし、 他方の部材 59 b, 6 O bは、 前記一方 の部材 59 a, 60 aと重複接触しシール部 78を貫通するものとする。 この一 方の部材 59 a, 60 aと他方の部材 59 b, 60 bとによってタブ重合部 77 が構成される。
つまり、 タブ 59, 60の断面が、 図 45 (b) のとき、 外部への通電が可能 となる。
ポリマー電池装置 50は、 電池の構成材料である電解液及びその含浸体支持体 或いは、 正極集電体、 負極集電体、 タブ等を電池ケース 51に収納し真空状態に おいて密封シールすることによって作られる。 前記タブ重合部 77は、 大気圧に より前記ケース 51カ常に圧着されているために、 図 45 (b) または図 45 (d) に示すように、 タブ重合部 77において接触し通電状態に保持されている。 ところ力 ポリマー電池装置 50においてガスが発生すると、 ケース 51内の 真空系が解除され、 前記タブ重合部 77付近のケース 51は、 正常な状態におい ては、 図 45 (d) に示すようにタブ重合部 77において、一方の部材 59 a, 60 cと他方の部材 59b, 6 O bとは接触しているが、 内圧の上昇によって、 ケース 51内の真空状態が緩み、 ケース 51は矢印方向に広がる。 その広がりは、 内圧の上昇により、 図 45 (e) に示すように最大にまで広がる。 その結果、 前 記タブ重合部 77において、 一方の部材 59 a, 60 aと他方の部材 59 b, 6 O bとが分離し、 接触通電が遮断することになる。 図 45 (e) からも明らかに、 重合タブ部 77において、 タブ 59, 60が接しているケース 51内面とタブ 5 9, 60と力 <接着されていると、 前記分離がより確実となる。
前記のような構造において、一方の部材 59 a, 60 aはケース 51の下側フ ィルムに融着されていること、 他方の部材 59b, 60 bはケース 51の上側フ ィルムに融着される構造とすることにより、 電池内に発生するガスの発生によつ て、 前記重合タブ部 77において、 より確実に分離される。 ポリマ一電池装置 5 0は、 その取扱い易さ、 電池そのものの外圧からの保護等 のために硬質な材料からなる外容器 (ケース) 5 l aに収納し、 ポリマー電池パ ックとすることがある。 本発明にかかるポリマ一電池装置において、 前記ポリマ 一電池パックとした場合には、 前記タブ重合部 7 7をより確実に接触させるため に、 さらに、 電池の外容器 5 1 aに前記タブ重合部をより確実に押圧するための 加圧装置を設けることができる。
前記加圧装置は電池 5 0の内部から発生するガスによる内圧の上昇により袋体 内部のタブ重合部 7 7において剥離し、 電流が遮断するものであれは加圧の方法 を問わない。
例えば、 図 4 6 ( a ) に示すように、 外容器 5 1 aの内側に板パネ 7 6 Pを装 着しても良いし、 また、 図 4 6 ( b ) に示すように、 スプリングバネ 7 6 Sによ る加圧であってもよい。
前記加圧装置の代表的なものとして、 図 4 6にパネによる方法を 2例を例示し たが、 前記加圧装置は、 外容器 5 1 a内に発生するガスの圧力に対し後退する作 用を示す機構であれば、 材質 ·構造ついてはどのようなものでも良い。
例えば、 図示はしないが、 前記タブ重合部 7 7を押圧する位置において、 外容 器 5 1 aの身蓋により圧縮力がかかるように、 弾性体の高さを設定して、 タブ重 ^ Ί 7を加圧する弾性を有する弾性体を挿入する方法によることもできる。 本発明の電池装置 5 0においては、 外容器 5 1 aの内面に加圧装置を装着する が、 図 4 7に示すように加圧装置が当該電池を使用する機器 7 9の電池格納部内 に装着されていてもよい。
本発明の電池ケース 5 1は、 前述のように柔軟な材質からなり、 電池のケース 5 1として要求される機能を発揮するために、 それぞれに特徴を有する素材をラ ミネ一卜することにより形成される積層体としている。 そして、 前記積層体を袋 伏に成形し電池本体を収納して密封することによりポリマ一電池装置 5 0とする。 前記積層体の基本的な材質構成は図 4 8に示すように、 第 1の基材フィルム層 1 a、 金属箔層 2、 第 3の基材フィルム層 1 cおよび熱接着性樹脂層 3からなる。 次に本発明のポリマー電池装置 5 0において用いられる素材及びケース 5 1の 積層体構成などについて説明する。 本発明に係る電極構造のタブ 5 9, 6 0は、 銅、 アルミニウム等の金属箔を用いることが多い。 一方、 電池のケース 5 1は、 柔軟な積層体からなっている。
本発明のポリマー電池 5 0 aを収納するケース 5 1は、 外部からの水蒸気、 腐 食性ガス等を遮断し、 また、 セルが輸送中や使用時に受ける突き刺し、 摩擦等に より損傷しないように保護する材質とするために、 各種素材をラミネ一トした積 層体とする。
前記積層体として具体的な層構成の実施例としては、 図 4 8に示すように次の ような構成とすることができる。
(外側) 最外層 Zバリァ層 Z補強層 シ一ラント層 (内側)
そして、 前記の各層間はドライラミネーシヨンあるいはサンドイツチラミネ一 シヨンにより積層が可能である。
上記積層体 1 0の総厚みとしては 5 0 /z m〜4 0 0 /z m力く好ましい。 その総厚 みが 5 未満の場合には水蒸気バリア性およびフィルム強度に劣り、 電解液 へ水分力く入り込む危険性がある。 上記層構成の総厚みが 4 0 0 z mを超えると、 ヒ一トシール適性が低下しケースとしての重量が増加し、 器具の軽量化に逆行す る。 また、 水蒸気やガス遮断性等の点からも、 4 0 0〃mを超えた厚さの効果は 期待できない。 前記例における積層材料を構成する各層はそれぞれの物性により 選択される。 具体的な積層材料として、 次のような構成例とすることができる。
(外側) P E TZA LZP E T/ (または N y ) /E MA A (内側)
〔略号 P E T :ポリエチレンテレフタレート、 A L :アルミニウム (箔) 、 N y :ナイロン、 E MA A :エチレンメタクリル酸〕 前記最外層 (第 1の基材フィルム層) 1 aは、 ケース 5 1の表面層となるため、 絶縁性を有すること、 そして表面が平滑であり、 耐薬品性をはじめ、 耐摩擦性が あり、 弓 Iつ張りや突き刺し等に対する強度を有するもので器具のケース外部から 受ける種々の物理的、 化学的破損または分解から器具を保護する機能が求められ る。 最外層としての具体的な材質は、 各種樹脂好ましくは P E Tから製膜される 二軸延伸フィルムが望ましい。 最外層の厚みは 5〜3 0 z m力く好ましい。 最外層 の厚みが 5 t m未満では外部からの突き刺しに対する抵抗する強度力劣り、 また、 ピンホールの発生の危険性が大きい。 最外層が 3 0; mを超える厚さではケース 成形時のヒートシール製に影響し、 生産効率の低下の要因となる。
前記最外層 1 aの次にバリア層 (金属箔層) 2を設けることが好ましい。 該バ リァ層 2は、 特に水蒸気や各種ガスが器具のケース内に浸入または透過させない ための遮断機能 (バリア機能) のための材料である。 前記バリア層 2を構成する 具体的な材質としては、 アルミ箔等の金属を用いることが望ましい。 バリア層 2 としてアルミ箔を用いる場合には、 その厚さは 5〜 3 0 m程度が望ましい。 前 記アルミ箔の厚さが 5 m未満の場合ではピンホール数が多くなりバリァ性に劣 る。 前記アルミ箔の厚さが 3 0 mを超えるとケース形成の生産性に支障を及ぼ す。 そして、前記アルミ箔等の金属箔が、積層体の素材として含むケースの場合 に、 タブ Tと前記金属箔等の導電性の素材の端部断面とが接触しショートなどの トラブルを起こす要因となる。 ノ、リア層 2として、 非導電性素材をもちいれば、 前記ショートなどのトラブルは避けられるが、 バリア性の低下は避けられない。 前記バリア層 2の内側に補強層 (第 3の基材フィルム層) l cを設けることが 好ましい。 該補強層 1 cを付加することによつて電池ケース 5 1としての強度が 補強できる。 特に突起物による電池ケース 5 1の損傷に対しての補強が望まれる。 補強層 1 cとしてはポリエチレンテレフタレートあるいはナイロン等の二軸延伸 フィルムを好適に用いることができる。 補強層 1 cの厚さは 5〜3 0 /z m力望ま しい。 補強層 1 cの厚さが 5 未満であると電池 5 0 aからの耐突き刺し性に 劣り、 ピンホールを発生し易く、 また、 補強層 1 cの厚さが 3 0 /z mを超えると 成形時のシ一ル性に影響する。
電池ケース 5 1の積層体 1 0の最内層は熱接着性棚旨層 3とする。 前記熱接着 性樹脂層 3の材質としては、 ケースの成形において、 必要な部位を接着するが、 前述のように、 電池のケースの形成法としては熱融着による接着法 (ヒートシ一 ル法) 力作業性、 密封性などの点で望ましい。 前記ヒートシールする場合には、 熱融着性を有する樹脂から選択することになる力 タブ 5 9 , 6 0に対しても熱 融着可能な材質とする。 熱接着性樹脂層 3としては、 積層体の内面同士のヒート シール性、 前記のようにタブ Tの金属箔に熱融着可能な材料を用いる。 具体的に は、 エチレンァクリノレ酸 (E A A) 、 エチレンメタクリル酸 (E MA A) 、 ェチ レンェチルァクリ レート (E E A:) 、 アイオノマ一等のようなポリオレフイ ンの 共重合体を用いることが望ましい。
熱接着性樹脂層 3の形成は、 あらかじめ、 前記の樹脂を用いて製膜したフィル ムを前記補強層 1 cの面にラミネーシヨンしても良いし、 前記補強層 1 cの面に 押出機を用いて樹脂を溶融押出しすることにより層を形成してもよい。 シ一ラン 卜の厚さとしては 1 0〜1 0 0 mが望ましい。 熱接着性樹脂層 3の厚さが 1 0 β m未満ではケ一ス内部に収納した器具本体からの耐突き刺し性に劣り、 ピンホ ールを発生し易い。 また熱接着性榭脂層 3の厚みが 1 0 0 // mを超えるとケース 5 1形成における熱融着 (ヒートシール) に時間を要し、 生産効率が悪くなる。 前記最外層 1 a、 ノ <リア層 2、 捕強層 1 cおよび熱接着性樹脂層 3の各層間の 接着は、 前述のように、 ポリウレタン系接着剤によるドライラミネ一シヨン、 接 着性樹脂を前記各層間に押出して接着させるサンドィッチラミネ一シヨン等の技 法により積層することができる。
本発明のポリマー電池装置 5 0の硬質の外容器 5 1 aは、 硬質の材質、 通常は プラスチック樹脂を用いて、 射出成形法により薄型の形状に成形する。 前記ブラ スチック樹脂としては、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリエステル、 ポリア ミ ド、 ポリカーボネート、 ポリスチレン、 アクリロニトリル,ブタジエン ·スチ レン、 アクリロニトリル ·スチレン、 ポリウレタン等が挙げられる。
以上説明したように、 本発明のポリマー電池は、 電池ケース 51を破袋するこ となく通電を遮断するため、 内容物が外に出ることがない。
電極の遮断に、 内圧の上昇によって押し戻されるバネを使うことにより、 温度 による影響を受けず、動作圧力も任意に選ぶことが可能になる。
また、 電極の遮断に、 内圧の上昇によって押し戻されるバネを使うことにより動 作圧力も任意に選ぶことが可能になる。 内部構造が簡略化された為、 その生産性 がよい。
ポリマ一電池における従来の安全対策は、 ガス抜きが中心であった力 本発明 のポリマー電池のケースはハイバリアーを保持でき、 内部にガスが発生してもガ スを漏洩させることがない。
実施例
薄型ポリマー電池装置においてそのケース及びタブ構造を下記のように設定し、 試作、 評価した。
ポリマー電池装置:
電池ケース:サイズ 6 Ommx 95mm (外寸) の三方シールタイプのバウチ タブ重合部:タブ (正極) に重合部を設けた。 タブ巾 5 mmで重合の長さ 5 m mとした。
ケースの積層体は、 次のような構造とした。
PET12ZAL15ZDLZON15Z酸変性ポリオレフィ ン※ 1) 40 [略号 ON: 2軸延伸ナイロンフィルム]
※丄) アドマ— NF0060 (三井石油化学工業株式会社製 商品名) タブとケース内面とはヒートシールによるボイン卜シールによりスポット的に 熱融着した。
ケースの密封は真空包装機械を用いてシールした。 得られたポリマ一電池装置 のケースに空気注入のゴム栓を接着して、 使用する機器に装着し、 通電中に空気 を注入したところ通電が遮断した。
さらに、 前記ポリマー電池装置を、 A B S製の外容器に収納し、 加圧部面積 3 mm2 の円盤により前記タブ重合部を押圧した。
そして、 前記と同様にして使用機器に装着して通電状態において空気を注入し たところ通電が遮断した。
本発明のポリマー電池装置は、 そのケース内部にガスが発生した場合に、 ケー スを破壊することなく通電を遮断することができるため内容物が外に出ない。 内圧の上昇によつて押し戻されるバネを使うことにより、 通電を遮断するため に、 温度内容物の影響を受けず、 動作圧力も任意に選ぶことが可能になる。
特に袋の強度を落とすことなく、 極低圧での安定動作が可能となる。
第 1 2の実施の形態
次に図 4 9乃至図 5 4により本発明の第 1 2の実施の形態について説明する。 第 1 2の実施の形態において、 第 1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し て詳細な説明は省略する。
図 4 9は、 本発明の電池装置の実施例を示し、 ( a ) はタブを含む電池装置の 外観を示す斜視図、 (b ) は (a ) の からの矢視拡大図、 (c ) は (b ) の Χχ ~ Χχ 部拡大断面図、 ( d ) はタブが折れ曲がった状態を示す図である。 図 5 0は、 本発明の電極構造の別の実施例を示し、 (a ) は電極を含む電器器具の 外観を示す斜視図、 (b ) は (a ) の G2からの矢視拡大図、 (c ) は (b ) の X2 一 X2部拡大断面図、 (d) はタブ力浙れ曲がった状態を示す図である。 図 5 1は、 本発明の構造からなる電池をケースに収納する状態を説明する図である。 図 5 2は、 本発明の電極構造におけるケースとして用いることのできる袋形状の 説明図である。 図 5 3は、 ケースを構成する積層体の実施例を示す断面図である。 図 5 4は、 ケース端部に後退を設ける方法の説明図で、 (a ) (b ) は積層体口 —ルの中間積層体の部分を示す平面図、 ( ( d) は電池挿入前のケースの斜 視図である。
本発明にかかる電極構造は、 導電性の素材からなる導電層 (金属箔層) 2を含 む積層体からなる、 一般的には柔軟なケース 5 1に収納された電池から延長され た柔軟なタブ 5 9 , 6 0が前記積層体からなるケース 5 1から突出した形状とな つている。
前記積層体として具体的な層構成の実施例としては、 図 5 3に示すように次の ような構成力挙げられ、 本発明に関する以下の説明においても、 この構成例を用 いて説明する。
(外側) -m/^ <リァ層 z補強層 z熱接着性樹脂層 (内側)
前記構成の例におけるバリァ層 2として、 水蒸気その他のガスの遮断のために アルミニゥム等の金属箔が用いられる。
前記積層体 1 0の各層間はドライラミネ一シヨンあるいはサンドイツチラミネ
—シヨンにより積層が可能である。
前記積層体 1 0の詳細な構成については後述する力 このような積層体を用い て、 ケース 5 1とするカ^ 通常ヒートシールによる製袋の方法が用いられる。 本発明の電池 5 0 aを収納するケース 5 1の形状としては、 積層体 1 0を用い て主としてヒートシ一ル方法によりヒートシール部 8 3または背張部 8 4を形成 して袋状に成形または製袋されるものであればよく、 具体的な形状としては、 図 5 2に示すように (a ) ( d) 三方シール袋、 (b ) ( e ) 四方シール袋、 (c ) ( f ) ピロ一袋等が挙げられる。
袋としての形状は、 図 5 2に示すように種々のタイプがあり、 本発明にかかる 電極構造においては、 いずれのタイプの袋も利用可能である。
ここで図 5 2 ( d) は (a ) の X3 — X3線断面図、 図 5 2 ( e ) は (b ) の X4 — X4線断面図、 図 5 2 ( f ) は (c ) の — X5線断面図である。
本発明の課題である、 ケース断面において、 タブ T力折れ曲がってケースの断 面に露出した導電性素材 2の断面との接触を避けるために、 種々の研究の結果、 図 4 9に示すように、 タブ 5 9 , 6 0が突出しているケース 5 1の端面において、 ケース 5 1を形成している積層体の少なくとも導電層 2がその端面より後退させ ること (以下、 後退と記載する) によって前記のようなショートのトラブルは殆 ど皆無となる。 前記後退は、 端部全域であっても良いし、 また、 タブ 5 9, 6 0 の突出している部分を含む周辺領域であっても良い。
本発明の電極構造におけるこのような後退のあるケースの製造法は特に限定す るものではないが、 例えば、 つぎのような加工法により製造することができる。 前記積層体の構成例において、 最外層の材料 (一般に 2軸延伸されたプラスチッ クフィルム) に印刷を施し、 所定の方法により、 バリア層 (金属箔) をラミネ一 卜する。 印刷およびバリア層のラミネートはいずれもロール状の材料により加工 され巻さ取られる。
次に、 得られたラミネートされた巻き取りロールを、 ロータリーダイカッター 等を用いて、 図 5 4 ( a ) 及び (b) に示すように、 所定の形状および寸法から なる打ち抜きをして切欠部 (後退) 8 2を形成してロールに巻き取る。
この際、 端部全域に後退部を形成する場合には、 図 5 4 ( a ) に示すように、 前記切欠部 8 2を口一ルの流れ方向とすることによって、 抜き部形成工程におい てロール切断の危険はない。
また、 前記後退 8 2をタブの突出部の周辺領域とするには、 例えば、 図 5 4 (b ) に示すように、 前記切欠部 8 2を、 ロールの流れ方法と交差するように、 設ければよい。 いずれの場合にも、 次の工程として前記切欠部 8 2を設けた前記ロールを繰り 出して前記バリァ面に補強層 1 c及び熱接着性樹脂層 3を前面に積層する。
これにより打ち抜きにおいて形成される切欠部 8 2の形状および寸法によって、 前記後退が可能となるのである。
ちなみに、 図 5 4 ( a ) に例示したケースは、 電池ケースは、 Mを折り返し線 とする三方シール形式であり、 また、 1列取りである。 また、 図 5 4 (b ) に例 示したケースは、 電池ケースは、 ピロ一タイプであり、 断裁線 B C 3と B C 4と による列および B C 5と B C 6とによる列との 2列取りである。
得られた積層体の層の状態等は、 例えば、 図 4 9 (b) 又は図 5 0 (b ) に示 すように、 最外層とバリア層の無い領域が形成されており、 電器器具のケースと なったときに、 タブ 5 9 , 6 0の突出部の端部において後退しており、 本発明の 電極構造を完成するものである。
前記切欠部 8 2の形状によって、 ケース 5 1として成形した時にケースの端部 全域に後退を形成することもできるし、 また、 端部から突出したタブ 5 9, 6 0 を含む部分的な領域の後退としてもよい。
このようにして前記タブ 5 9 , 6 0と前記積層体 1 0に含まれる導電層 2とが 接触することによるショートのおそれのない構造としたものである。
すなわち、 図 4 9 ( d) 又は図 5 0 ( d) に示すように、 電器器具の使用にお いて、 タブ 5 9, 6 0が折れ曲がっても、 後退したバリア層 2の導電性素材の断 面に接触することは皆無に等し L
次に本発明の電極構造において用いられる素材及びケースの積層体構成などに ついて説明する。
本発明に係る電極構造のタブ 5 9 , 6 0は、 銅、 アルミニウム等の金属箔を用 いることが多く、 前述のように柔軟で折れ曲がり易いものである。 一方、 ポリマ 一電池装置 5 0のケース 5 1は、 導電性素材を含む柔軟な積層体からなっている。 本発明の電池 50 aを収納するケース 51は、 外部からの水蒸気、 腐食性ガス 等を遮断し、 また、 電池 50 aが輸送中や使用時に受ける突き刺し、 摩擦等によ り損傷しないような材質とするために、 各種素材をラミネートした積層体 10と する。
前記積層体として具体的な層構成の実施例としては、 図 53に示すように次の ような構成とすることができる。
(外側) 最外層 Zバリア層/補強層 Z熱接着性樹脂層 (内側)
そして、前記の各層間はドライラミネーシヨンあるいはサンドイツチラミネ一 ションにより積層が可能である。
上記層構成の総厚みとしては 50〜400 /zm力好ましい。 その総厚みが 50 β m未満の場合には水蒸気バリァ性およびフィルム強度に劣り、 電解液へ水分が 入り込む危険性がある。 上記層構成の総厚みが 400 /zmを超えると、 ヒートシ ール適性力低下しケースとしての重量が増加し、 器具の軽量化に逆行する。 また、 水蒸気やガス遮断性等の点からも、 400 zmを超えた厚さの効果は期待できな い o
前記例における積層材料を構成する各層はそれぞれの物性により選択される。 具体的な積層材料として、 次のような構成例とすることができる。
(外側) PETZALZPETZ (または Ny) /EMAA (内側) 〔略号 PET:ポリエチレンテレフタレ一ト、 AL:アルミニウム (:箔) 、 Ny :ナイロン、 EMA A:エチレンメタクリル酸共重合体〕
前記最外層 (第 1の基材フィルム層) l aは、 ケースの表面層となるため、 絶 縁性を有すること、 そして表面力平滑であり、 耐薬品性をはじめ、 耐摩擦性があ り、 弓 1つ張りや突き刺し等に対する強度を有するもので器具のケース外部から受 ける種々の物理的、 化学的破損または分解から器具を保護する機能が求められる。 最外層 1 aとしての具体的な材質は、 各種樹脂好ましくは P E Tから製膜される 二軸延伸フィルムが望ましい。 最外層 1 aの厚みは 5〜3 0 m力好ましい。 最 外層の厚みが 5 m未満では外部からの突き束 IJしに対する抵抗する強度が劣り、 また、 ピンホールの発生の危険性が大きい。 最外層 1 aが 3 0 mを超える厚さ ではケース成形時のヒートシール性に影響し、 生産効率の低下の要因となる。 前記最外層の次にバリア層 (金属箔層) 2を設けることが好ましい。 該バリア 層 2は、 特に水蒸気や各種ガスが器具のケース内に浸入または透過させないため の遮断機能 (バリア機能) のための材料である。 前記バリア層 2を構成する具体 的な材質としては、 アルミ箔等の金属を用いることが望ましい。 バリア層 2とし てアルミ箔を用いる場合には、 その厚さは 5〜3 0 /z m程度が望ましい。 前記ァ ルミ箔の厚さが 5 β m未満の場合ではピンホール数が多くなりバリァ性に劣る。 前記アルミ箔の厚さが 3 0 を超えるとケース形成の生産性に支障を及ぼす。 そして、 前記アルミ箔等の金属箔が、 積層体 1 0の素材として含むケースの場合 に、 タブ 5 9 , 6 0と前記金属箔等の導電性の素材の端部断面とが接触しショー トなどのトラブルを起こす要因となる。 バリア層 2として、 非導電性素材をもち いれば、 前記ショ一トなどのトラブルは避けられるが、 ノくリァ性の低下は避けら れない。
前記バリア層の内側に補強層 (第 3の基材フィルム層) l cを設けることが好 ましい。 該補強層 1 cを付加することによってケース 5 1としての強度が補強で きる。 特に突起物による器具のケースの損傷に対しての捕強が望まれる。 捕強層 としてはポリエチレンテレフタレートあるいはナイロン等の二軸延伸フィルムを 好適に用いることができる。 補強層 1 cの厚さは 5〜3 0 ^ 111が望ましい。 捕強 層 1 cの厚さが 5 / m未満であると電池 5 0 aからの耐突き刺し性に劣り、 ピン ホールを発生し易く、 また、 補強層 1 cの厚さが 3 0 mを超えると成形時のシ ール性に影響する。
ケースの積層体 1 0の最内層は熱接着性樹脂層 3とする。 前記熱接着性樹脂層 3としては、 ケースの成形において、 必要な部位を接着するが、 前述のように、 器具のケースの形成法としては熱融着による接着法 (ヒートシール法) が作業性、 密封性などの点で望ましい。 前記ヒートシールする場合には、 熱融着性を有する 樹脂から選択することになる力、 タブに対しても熱融着可能な材質とする。 熱接 着性樹脂層 3としては、 積層体の内面同士、 すなわち、 熱接着性樹脂層 3同士の ヒートシール性、 前記のようにタブ 5 9, 6 0の金属箔に熱融着可能な材料を用 いる。 具体的には、 エチレンアクリル酸 (E A A) 、 エチレンメタクリル酸 (E MA A) 、 エチレンェチルァクリレート (E E A) 、 アイオノマ一等を用いるこ とができる。
熱接着性樹脂層 3の形成は、 あらかじめ、 前記の樹脂を用いて製膜したフィル ムを前記補強層 1 cの面にラミネ一シヨンしても良いし、前記補強層 1 cの面に 押出機を用いて樹脂を溶融押出しすることにより層を形成してもよい。
熱接着性樹脂層 3の厚さとしては 1 0〜1 0 0; mが望ましい。 熱接着性樹脂 層 3の厚さが 1 0 / m未満ではケース内部に収納した器具本体からの耐突き刺し 性に劣り、 ピンホールを発生し易い。 また、 熱接着性樹脂層 3の厚みが 1 0 0 mを超えるとケース形成における熱融着 (ヒ一トシ一ル) に時間を要し、 生産効 率が悪くなる。
前記最外層 1 a、 バリア層 2、 捕強層 1 cおよび熱接着性樹脂層 4の各層間の 接着は、 前述のように、 ポリウレタン系接着剤によるドライラミネーシヨン、 接 着性樹脂を前記各層間に押出して接着剤させるサンドィッチラミネーション等の 技法により積層することができる。
実施例
電器器具として薄型電池にお 、て本発明による電極構造を作製した。
タブ:アルミニウム箔 5 0 n m
ケース:袋形状はピロ一タイプ 材質:以下の積層体とした。
最外層: 2軸延伸ポリエステルフィルム 1 2〃m
ノ 、リァ層:アルミニウム箔 1 2
捕強層: 2軸延伸ナイロンフィルム 2 0 ^ m
熱接着性樹脂層:エチレンアクリル酸メチル (E MA) 6 0 πι 但し、 最外層/バリア層、 バリア層/補強層は、 2液硬化型接着剤を用いてド ライラミネ一シヨン法により積層した。
後退の形状: (1 ) 全域 端部からの後退 2 mm
( 2 ) 部分 端部からの後退 3 mm
タブの巾 正極、 負極ともに 7 mm、 後退の巾は各 1 0 mmとした。
<結果>
得られた電極構造ののケース外部にあるタブを、 折り曲げてみたが、 電池ケー スの断面に露出した導電性素材に接触するおそれは、 全く無かつた。
本発明の電極構造とすることにより、 ケ一スの導電性素材とタブとが接触する 恐れがなくなつた。 多くの器具のタブに応用できる電極構造とすること力可能と なつた。
第 1 3の実施の形態
次に図 5 5乃至図 5 7により本発明の第 1 3の実施の形態について説明する。 第 1 3の実施の形態において、 第 1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し て詳細な説明は省略する。
図 5 5は、 本発明の電池装置の実施例を示し、 ( a ) は電池装置の外観を示す 斜視図、 (b) は (a ) の からの拡大図、 (c ) は (b) の 丄 - X, 部拡 大断面図である。 図 5 6は、 本発明の電池をケースに収納する状態を説明する図 である。 図 5 7は、 本発明におけるタブへの絶縁皮膜層の塗布部位を示す斜視図 である。
本発明にかかる電池装置 5 0は、 導電性の素材からなる導電層 2を含む積層体 フィルム 1 0 (図 5 3参照) からなる、 ~¾的には柔軟なケースに収納された電 池 5 0 aから延長された柔軟なタブ 5 9, 6 0力積層体からなるケース 5 1のヒ 一トシ一ル部 9 4から突出した形状となっており、 前記タブ 5 9, 6 0と前記積 層体 1 0に含まれる導電層 2と力接触し、 ショートするおそれのない構造とした ものである。
本発明に係る電極構造のタブ 5 9, 6 0は、 銅等の金属箔を用いることが多く、 柔軟で折れ曲がりやすいものである。 一方、 電池装置 5 0のケース 5 1は、 導電 性素材を含む柔軟な積層体からなっており、 前記タブ 5 9, 6 0がケース 5 1の 外部に延長されている場合、 従来の電池装置 5 0では、 ケース 5 1断面とタブ 5 9, 6 0と力極めて近接した位置関係となる。 タブ 5 9, 6 0が折れ曲がったり すると、 積層体 1 0の導電性素材の露出した断面において接触する恐れがある。 このような接触があると、 電池装置 5 0力正常に機能しないばかりか、 故障の原 因となることがある。 また、 電池装置 5 0が電池等の場合、 放電となり、 蓄電量 の減少または、 完全に放電してしまって電池の機能がなくなることがある。
本発明者らは前記課題に対して鋭意研究の結果、 図 5 5に示すように、 電池装 置 5 0における電極構造において、 タブ 5 9, 6 0に接触領域 9 3を残して絶縁 皮膜部 9 2を設けることにより本発明に至ったものである。 より具体的には、 図 5 7に示す様に前記タブ 5 9, 6 0の表面に絶縁皮膜部 9 2をパターン状に設け ることにより解決することを見い出した。 詳細は後述するが、 前記絶縁皮膜部 9 2を形成する材質としては、 酸変性ポリオレフィン系棚旨を主成分とするホット メルト型樹脂あるいはエポキシ系樹脂、 ポリイミ ド系樹脂、 反応型アクリル系樹 脂、 ゴム系樹脂が好適に用いられる。
従来の積層体構造からなるケースの材質と電極構造におけるショートのトラプ ルの発生は、 前述のようにケースを構成する積層体のなかの導電性素材の端面と タブとが極めて接近した位置にあり、 タブが柔軟で折れ曲がり易いためにおこる。 本発明においては、 前記タブがケース端面から露出する境界を含む所定の面積に 絶縁皮膜をパターンコート状に設けることにより、 前記ショートのトラブルの発 生を阻止し得ることを見いだした。
前記絶縁皮膜 9 2としては、 形成された皮膜として絶縁抵抗値が 1 013 Ω以上 であること力 <望ましい。
このような条件に適合する皮膜を形成する材質として、 種々のコート剤を検討 したところ、 具体的には、 酸変性ポリオレフィンを主成分とするホットメルト型 コート剤あるいは、 エポキシ系樹脂、 ポリイミ ド系樹脂、 反応型アクリル系樹脂、 ゴム系樹脂等からなるコート剤が好適に使用可能である。
前記酸変性ポリオレフィ ン系ホットメルト型コート剤としては、 具体的にはェ チレンアクリル酸 (Ε Α Α) 、 エチレンメタクリル酸 (Ε ΜΑ Α) 、 エチレンェ チルァクリレート (Ε Ε Α) 、 アイオノマー等を用いることができる。
本発明に係る電極構造において、 酸変性ポリオレフィン系ホッ トメルト型コ一 ト剤からなる絶縁皮膜材をタブに塗布する方法は、 ノズル、 ローラー、 スロット、 スプレー、 メルトプロゥン、 ホイール、 スクリーン法等を用いることができる。 本発明の電極構造に用いるタブへの絶縁皮膜は、 電池 5 0 aに接合した状態にし てから形成してもよいし、 タブ形状に裁断または打ち抜きする前の状態において 塗布してもよい。 絶縁皮膜の形成は、 例えば、 ケースに収納する前の電池 5 0 a の状態において、 タブ 5 9, 6 0にホッ トメルトアプリケ一ターを用いて、 タブ 5 9 , 6 0の所定の位置に、 前記ホットメルト型酸変性ポリオレフィ ン樹脂を塗 布することができる。
また、前記、 裁断前または打ち抜き前のタブ 5 9, 6 0への塗布は、 タブ原反 が卷取状であれば、 グラビアコート法やロールコート法等により、 所定の位置に 塗布し、後工程において、 裁断、 または、 打ち抜きを行って所定の寸法にしてか ら器具主部 Cと接合してもよい。
絶縁皮膜部 9 2を設ける部位としては、 ケース 5 1の端部からタブ 5 9 , 6 0 が外部に露出する部分を境界として、 ケース 5 1の端部の内外にまたがった領域 に設ける。 図 5 7に示す Mが前記境界とすれば、 Mの前後にわたる巾に塗布する。 塗布巾は、 少なくともケース 5 1の積層体フィルム 1 0の厚み以上とし、 タブ 5 9, 6 0が折れ曲がってもショートしない程度であればよい。
また、 前記絶縁皮膜部 9 2は、 前記タブ 5 9 , 6 0の両面に設けるものとする。 さらに、 必要があれば、 図 5 7 (b ) に示すように前記表裏間の側面にも、設け ることができる。
電池 5 0 aをケース 5 1内に挿入し、 前記タブ 5 9, 6 0がタブ表面に形成し た絶縁皮膜部 9 2部分からケース 1の外に突出する位置、 図 5 7 ( a ) または (b ) の M点においてケース 5 1を密封する。 密封方法としてはヒートシール方 法が好ましく、 ケース 5 1を構成する積層体 1 0の最内面のシーラント層 3が、 タブ 5 9 , 6 0の前記絶縁皮膜部 9 2および前記絶縁皮膜の非形成面の 、ずれの 部位にも接着し得るものが好ましい。
本発明の電極構造に係るタブ 5 9, 6 0へパターンコ一卜する絶縁皮膜 9 2と して、 前記酸変性ポリオレフィン系ホットメルト型コート剤の他に、 エポキシ系 樹脂、 ポリイミ ド系樹脂、 反応型アクリル系樹脂、 ゴム系樹脂からなるコート剤 であってもよい。
前記エポキシ系樹脂以下の成分からなるコート剤をタブ 5 9, 6 0に塗布する 方法としては、 タブ材料を断裁する前の長尺の状態において、 グラビア、 グラビ ァオフセッ 卜、 凸版、 オフセッ ト、 シルクスクリーン等の印刷技法によるパター ンコートにより可能である。
また、 これらのコート剤の塗布位置または面積に関しては、 前記酸変性ポリオ レフィン系ホットメルト型コ一ト剤の場合と同じである。
実施例
ぐ実施例 1 >
*器具:薄膜電池装置
*器具のケース: ピロ一タイプのバウチ
*バウチを形成する材料 (積層体) の層構成
ex) PET/AL/ON/LLDPE
*タブの材質:アルミ箔 50 m
*タブに設ける絶縁皮膜部の材質
タブの表裏面に酸変性ポリオレフイン プリマコール (ダウケミカル日本株 式会社性 商品名) をホットメルトアプリケーターを用い、 30 zmの厚さに塗 布した。
*塗布パターン:ケース端面から露出するタブの前記露出開始部を境界として、 露出部 8mm、 ケース内に 8mmの計 16mmの巾に、 タブの表裏にコートした。 *絶縁被覆層のコート方法:器具主部にタブを接合後、 ホットメルトアプリケ一 ターを用いてコートした。
<結果 >
以上の条件によつて得られた器具のケ一ス端部から露出した部分のタプを強制 的に折り曲げして、 ケース端部の露出した導電性素材層と接触を試みたがショ一 卜の現象は再現せず、 本実施例による絶縁皮膜部が確実に機能していることが判 明した。
ちなみに、 絶縁皮膜部を形成しない他は、 実施例と同じ条件として作成したも のは、 折り曲げによりショート現象が起こった。
本発明の電極構造とすることにより、 ケースの導電性素材とタブとが接触する 恐れがなくなつた。 多くの器具の夕ブに応用できる電極構造とすることが可能と なつた。
第 1 4の実施の形態
次に図 5 8乃至図 6 0により本発明の第 1 4の実施の形態について説明する。 第 1 4の実施の形態において、 第 1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し て詳細な説明は省略する。
本発明にかかるポリマー電池装置について、 図等を用いて詳細に説明するが、 本発明は、 その発明の範囲内において、 適宜変更することができる。
図 5 8は、 本発明の電池装置の実施例を示し、 ( a ) は電池装置の外観を示す 斜視図、 (b ) は (a ) の からの矢視拡大図、 (c ) は (b ) の ェ - Χχ 部拡大断面図であり、 図 5 9は、 本発明の電池装置をケースに収納する状態を説 明する図である。
図 6 0は、 本発明におけるタブへの絶縁皮膜シー卜の接着位置を示す図である。 本発明に係る電池装置 5 0は、 図 5 8 ( a ) 、 ( b ) 及び (c ) に示すように 導電性の素材からなる導電層 1 2を含む積層体フイルム 1 0 (図 5 3参照) から なる一般的には柔軟なケース 5 1に収納された電池 5 0 aから延長された柔軟な タブ 5 9, 6 0が積層体からなる前記ケース 5 1から突出した形状の電極であつ て、 タブ 5 9, 6 0のケース内挟持部からタブ 5 9 , 6 0の外部に露出する部分 に接触領域 9 3を残して熱接着性の絶縁皮膜シート (絶縁被覆部) 9 2を接着す ることにより、 前記タブ 5 9, 6 0と前記積層体 1 0に含まれる導電層 2と力接 触し、 ショートするおそれのない構造としたものである。 なお、 ケース 5 1は積 層体フィルム 1 0をヒートシールしてヒートシール部 9 4および背張部 9 5を形 成することにより得られる。
本発明に係る電極構造のタブ 5 9, 6 0は、 銅等の金属箔を用いることが多く、 柔軟で折れ曲がりやすいものである。 一方、 ケース 5 1は、 金属箔等の素材から なる導電層 2を含む柔軟な積層体 1 0からなつており、 前記夕プ 5 9 , 6 0がケ ース 5 1の外部に延長されている場合、 従来の器具では、 ケース 5 1を構成する 積層体 1 0の導電層 2とタブ 5 9, 6 0とが極めて近接した位置関係となる。 前 記タブ 5 9, 6 0カ《折れ曲がったりすると、 積層体 1 0の導電層 2が露出した断 面部においてタブ 5 9, 6 0と接触する恐れがある。 このような接触があると、 電池装置 5 0力正常に機能しないばかりか故障の原因となることがある。 また、 器具が電池等の場合、 放電となり、 蓄電量の減少または、 完全に放電してしまつ て電池の機能がなくなることがある。
本発明者らは、 前記課題に対して鋭意研究の結果、 図 5 8に示すように、 電気 器具における電極構造において、 タブ 5 9, 6 0がケース 5 1の外部に露出する ケース端部の部分付近に絶縁皮膜シート 9 2を被覆し、 接着することにより、 前 述のような接触を防止することが出来ることを見いだし本発明に至ったものであ 本発明にかかる電極構造に用いられるタブ 5 9, 6 0は、 銅、 アルミニウム、 錫、 金、 銀等からなる箔または前記金属の合金を箔状にしたもの等であり、 柔軟 である。
次に、前記絶縁皮膜シートについて説明する。 当発明者らは、 前記タブ 5 9, 6 0力前記ケース 5 1の端面からケースの外へ露出する境界部を含むタブ 5 9, 6 0の一定面積に絶縁皮膜シート 9 2を接着することにより本発明の課題を解決 できた。 前記タブ 5 9, 6 0の一定面積とは、 タブ 5 9, 6 0力折れ曲がってケ ース端面の前記導電層 2の露出断面に接触する可能性のあるタブの部分を指し、 前記境界部 Μからケース内およびケース外にそれぞれ 5 mm〜 2 0 mm程度の範 囲である。 その面積は、 ケース 1を構成する積層体 1 0の厚さおよびタブ 5 9, 6 0の柔軟性等から適宜設定すればよい。 図 5 8 ( a ) に示すようにタブ 5 9, 6 0の先端部分または先端部分に近接した位置には、 前記絶縁皮膜シートを設け ない領域を他の器具の電極との接触領域 9 3とする。 前記接触領域 9 3の形状は、 図示はしないが、 前記のような短冊型でなく、 絶 縁皮膜シート 9 2をタブ 5 9, 6 0の全域を被覆する大きさとし、 被覆して、 タ ブ 5 9, 6 0の先端部になる部分に、 予め打抜き等により丸穴を設けて、該丸穴 部を接触域とすることもできる。
本発明の電極構造に係る接着性絶縁皮膜シートについて説明する。
本発明の電極構造にかかる接着絶縁皮膜シ一ト 9 2は、 タブ 5 9, 6 0の材質 およびケース 5 1の最内層 3の樹脂とヒートシールが可能であるものとする。 ケ ース 5 1の端部において、 タブ 5 9, 6 0を覆うように接着性絶縁皮膜シート 9 2を巻き付けヒートシールする際、 前記接着性絶縁皮膜シート 9 2は、 タブ 5 9 , 6 0に接着し、 また、 ケース 5 1の最内層 4の樹脂ともヒートシ一ルカく可能であ つて、 電池 5 0 aとして密封性のより優れた構造とすることができた。 前記条件 を充足する絶縁皮膜シート 9 2としては、 酸変性ポリオレフィ ン樹脂からなるも の力好適に利用できる。 酸変性ポリオレフィ ン樹脂とは、 エチレンアクリル酸
(E A A) 、 エチレンメタクリル酸 (E MA A) 、 エチレンェチルァクリレート
(E E A) 、 アイオノマー等である。
絶縁皮膜シート 9 2をタブ 5 9, 6 0に接着する方法としては、 電池 5 0 aに 接続されたタブ 5 9 , 6 0の場合には、 予め製膜したシート 9 2を所定の面積に 断裁し、 図 6 0 ( a ) に示すようにタブ 5 9 , 6 0表裏両面に熱圧により接着さ せる。 その際、 その接着位置は、 電極構造として、 タブ 5 9, 6 0がケース端部 から露出する境界部 Mを含むようにする。
次いで、 電池 5 0 aをケース 5 1内に収納し、 前記タブ 5 9 , 6 0部を含む開 放辺をヒートシールすることにより、 タブ 5 9, 6 0を挟持した状態に密封シー ルされる。
前記タブ 5 9 , 6 0への絶縁皮膜シート 9 2の接着は、 図 6 0 (b) または図 6 0 ( c ) に示すように、 タブ 5 9, 6 0の側面までも被覆したり、 またタブ 5 9, 60の巾以上のシートとしてタブ側面を被覆してもよい。 ここで図 60 (e) は図 60 (a) の X9 — X2線断面図、 図 60 (f ) は図 60 (b) の X。 —X 3 断面図、 図 60 (g) は図 60 (c) の X4 — X4 断面図である。
タブ 59, 60の金属箔等が断裁される前の状態の巻き取り状態において、 絶 縁皮膜シ一ト 92を連続してテープ状に接着し、 所定サイズに断裁することによ つて、 図 60 (a) のようなタブとして、 電池に接続する方法も可能である。 仮着しておき、 電池 50 aをケース 51内に挿入後、 開口部を加熱加圧すること により、 電池 50 aをケース 51内に密封することができる。
前述のように、 絶縁皮膜シート 92の材質を、 金属箔等からなるタブ 59, 6 0への接着性がよく、 また、 ポリェチレン等の耐水性、 防湿性に優れるポリオレ フィ ンへのヒートシ一ノレ性のよいことから、 酸変性ポリオレフィンとした。 この 結果、 従来、 金属箔等への熱接着性のためだけに、 ケース 51の最内面層 3を酸 変性ポリオレフィ ン樹脂層としていたが、 本発明の場合、 前記絶縁皮膜シート 9 2のみを酸変性ポリオレフイン樹 Ji旨とすることによって、 タブ 59, 60との接 着、 前記絶縁皮膜シ一ト 92とケース最内層 3との接着が確実となり、 酸変性ポ リオレフインからなる端面は、 タブ 59, 60がケース端面から露出する部分に 接着した部分だけとなる。 従って、 端面の殆どの部分はポリオレフィン樹脂から なるシーラント層となり、 防水、 防湿性は格段に向上し、 電気器具が長期にわた る性能保持に寄与することになつた。
実施例
器具:電池装置
器具のケースの形状: ピロ一タイプ
ケースの材質構成 PET 12/AL 4 OZONy 25/CPP 70
接着性絶縁皮膜のシートの材質: EMAA30 ΤΆ
タブの材質:銅箔 50 β η アルミ箔 5 O ^ m
ぐ結果 >
以上の条件によって得られた器具のケース端部から露出した部分のタブを強制 的に折り曲げして、 ケ一ス端部の露出した導電性素材層と接触を試みたがショー トの現象は再現せず、 本実施例による絶縁皮膜シートが確実に機能していること が判明した。
ちなみに、 絶縁皮膜シートを接着しない他は、 実施例と同じ条件として作成し たものは、 折り曲げによるショート現象が起こった。
本発明の電極構造とすることにより、 ケースを構成する積層体のなかの導電層 断面にタブ力接触する恐れがなくなつた。 多くの器具のタブに応用できる電極構 造とすることが可能となった。
絶縁皮膜シートの材質を酸変性ポリオレフィン樹脂とすることによって、 ケー スの最内面層にポリオレフィン樹脂を利用できることになり、 その結果、 電気器 具のケースとして、 防湿性、 防水性が向上し、 ケース内への水分の浸入がなく、 電気器具の性能の低下を防止することができるようになつた。
第 1 5の実施の形態
次に図 6 1乃至図 6 5により本発明の第 1 5の実施の形態について説明する。 第 1 5の実施の形態において、 第 1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し て詳細な説明は省略する。
本発明に係る電池装置は、 導電性の素材を含む積層体からなる、 一般的には柔 軟なケースに収納された電池から延長されたタブと前記積層体に含まれる導電性 素材とが接触し、 ショー卜するおそれのない構造としたものである。
図 6 1は、 本発明の電池装置の実施例を示す、 (a ) は電池装置の概観を示す 斜視図、 ( b ) はタブを具備した電池装置とそれを収納するケース、 (c ) はケ ースの展開図である。 図 6 2 ( a ) は図 6 1 ( a ) の 丄 - X1 断面図、 (b ) は図 61 (a) の X2 — X2部断面図である。 図 63は、 図 62の Y部の拡大図 である。 図 64は、 本発明におけるケースの各種の形式を示す図である。 ここで 図 64 (d) は (a) の X2 -X2線断面図、 図 64 (e) は (b) の Χη -X 3線断面図、 図 64 (f ) は (c) の X4 — X4線断面図である。
本発明に係る電池装置は、 図 61に示すように、 所定の位置に切欠部 96を設 けたケース 51内に電池 50 aを収納して密着シールされた電極構造であり、前 記切欠部 96にタブ 59, 60が露出した接触域を形成するものであり、 以下図 等により詳細に説明する力 本発明は、 その発明の範囲内において、 適宜変更す ることができる。
本発明に係る電極構造において用いられるケース 51は、 各種素材をラミネ一 トなどの方法により貼りあわせた積層体 10を用いることが多く、 特に器具本体 Dを加圧、 突き刺し、 摩擦等から守り、 かつ、 水蒸気その他の腐食性ガスによる 化学変化から器具を保護する目的で、 前記積層体 10に導電性の素材を含むこと がある。
本発明のケース 51の形状としては、 図 53に示す積層体 10を用いて主とし てヒートシール方法によりヒートシール部 94および背張部 95を形成して袋状 に成形または製袋されるものであればよく、 具体的な形状としては、 図 52に示 すように三方シール袋 (a) (d)、 四方シール袋 (b) (e) またはピロ一袋
(c) (O 等が挙げられる。 以下の説明においては、 ピロ一袋により例示した が、 前記三方シ一ル袋、 四方シール袋を用いてもよい。
本発明の電池装置 50は、 タブ 59, 60を含めた大きさのケース 51の開口 部から電池 50 aを挿入して収納し、 前記開口部をヒートシールして密封するも のとし、 電池 50 aのケース 51のうち、 収納した器具のタブ 59, 60に重合 する部分に、 所定の大きさの切欠部 96を設けておくことが特徵である。 前記切 欠部 96を設ける位置は、 最終的にケース 51を密封したときに、 タブ 59, 6 0の接触領域とする部位とする。 切欠部 6 2は 2ケ所としてタブ 5 9, 6 0の片 面に正極、 負極 2ケ所とするか、 また、 図 6 1 ( b ) ( c ) に示す様に 4ケ所の 切欠部 6 2を設けて、 タブ 5 9, 6 0の表裏両面に 4ケ所の接触域を形成しても よい。 電池 5 0 aを収納し、 タブ 5 9, 6 0を含む開口部を密着シールすること によって、 電池装置 5 0として完成する。 密着シールにおいて、 ケース 5 1内の 空気を減圧するか排除した状態においてシールすることにより、 電池 5 0 aとケ —ス 5 1と力密着し、 電池装置 5 0としての使用性がよくなる。 また、 前述のよ うにケース 5 1を構成する積層体 1 0のシ一ラント層 3の材質を酸変性ポリオレ フィ ンとすることによって、 タブ 5 9, 6 0の表面にも接着する。 その結果、 前 記接触域におけるケースの端面からの水蒸気その他のガスのケース 5 1内への進 入もなく、 電池 5 0 a力長期にわたって良好な状態に保たれる。
ケース 5 1の所定の位置に切欠部 9 6を設ける方法としては、 ケース 5 1の積 層体 1 0をケースに成形する前のフラッ卜な状態において行うのが好ましく、 ダ イセット等の打ち抜き装置により、 所定の位置および所定の数を打ち抜くことに より切欠部を形成することができる。 本発明に係る電池装置 5 0のケース 5 1の 成形は、 製袋機械を用いて成形し、 別工程において電池 5 0 aを収納し、 所定の 密封シールをするか、 成形、 電池 5 0 aを収容、 密封シール迄を行う自動包装方 式のいずれかにより行われる力 <、 両方ともに、 ケース 5 1を構成する積層体 1 0 は巻き取りとして供給される。 前記切欠部 9 6を設ける位置は、 ケース 5 1の印 刷の際に見当合わせマーク (アイマーク) を印刷しておき、該アイマークを光電 管により識別して、 正確な位置において打ち抜くために、 前記積層体 1 0の巻き 取りのテンションコントロール等により位置調整をする。
本発明に係る電極構造において用いるケース 5 1を構成する積層体 1 0のシ一 ラント層 3に酸変性ポリオレフィン樹脂を用いることにより、 ケース 5 1の内面 同士の熱融着 (ヒートシール) 力確実であり、 また、 タブ 5 9, 6 0の表面にも 接着するため、 電極部におけるタブ 59, 60の固定力く可能となり、 従来のよう に、 タブ 59, 60の折れ曲がりがなく、 ケース 51の端部に露出した導電層断 面にタブ 59, 60が接触するおそれはなくなつた。
本発明による電池装置 50は、 図 63に示す様にタブ 59, 60の露出部が形 成され、相手側電極との接触領域 5となるが、 その他の部位は、 ケース 51の積 層体 10とヒートシールにより融着しているので、 金属箔単体と比較して、 剛性 のある状態となっている。 その結果、 タブ 59, 60力折れ曲がることはなく、 本発明の課題である積層体 10の導電層 2の断面にタブ 59, 60が接触する恐 れはなくなつた。
実施例
厚さ 300 zmの銅箔をタブとした薄膜電池装置を、 ケースに収納し密着シー ルして本発明の電極構造とした。 その際の条件は次の通りであった。
薄膜電池:電池主部のサイズ 50 mm X 100 mm X厚さ 2 mm
タブは、 巾 10 mm、 長さ 20 mm、 厚さ 20 // m 主部の側面 から 2極延長。
ケース :材質構成は次の通り。
(外側) PET12ZAL4 OZONy 25ZEAA70 (電池 側)
形式はピロ一袋とし、 巾 75mm、 長さ内寸として 130mm、 上下及び背貼りの各シール巾はいずれも 7 mmとした。
切欠部 :袋を形成する前に、 2極のタブの表裏に接触域を形成するように、 ケースの所定の位置 4ケ所に設けた。
収納とシール:前記ケース内に薄膜電池を収納し、 タブを含む開口部を 210°C に加熱した熱板により、 2秒間加圧して、 密封シールするととも に、 接触域を除くタブ表面と重合したケース内面とを熱融着した。 結果、 得られた薄膜電池の電極部分を、 強制的に折り曲げたが、 ケース端部に 露出したアルミ断面とタブとを接触させることができなかった。 すなわち、 接触 によるショートのな L、電極構造であつた。
本発明の電極構造とすることにより、 ケースの導電性素材とタブと力接触する 恐れがなくなった。 加えて、 タブがその接触域を除いてケースを構成する積層体 により被覆かつ接着した状態となるため、 剛性が向上しその使用時に安定した電 極となった。
第 1 6の実施の形態
次に本発明の第 1 6の実施の形態について、 図 6 5乃至図 6 9により説明する。 第 1 6の実施の形態において、 第 1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し て詳細な説明は省略する。
図 6 5は、 本発明に係る電池装置の実施例を示し、 (a ) は電池装置の外観を 示す斜視図、 (b ) は (a ) の Gt からのからの矢視拡大図、 (c ) は (b ) の Χχ - Χχ部拡大断面図である。 図 6 6は、 電気器具をケースに収納する状態を 説明し、 (a ) は開口状態のケースと器具本体の斜視図、 (b ) は (a ) の X2 一 X。部断面図である。 図 6 7は、 本発明におけるケース端部被覆の実施例を示 す。 図 6 8は、 本発明におけるケースの各種の形式を示す。
図 6 5 ( a ) 、 ( b ) 及び (c ) に示すように、 導電性の素材からなる導電層 2を含む積層体フィルム 1 0 (図 5 3 ) からなる一般的には柔軟なケース 5 1に 電池 5 0 a力収納され、 電池 5 0 aから延長された柔軟なタブ 5 9, 6 0が積層 体からなる前記ケース 5 1から突出している。 タブ 5 9 , 6 0のケース 5 1の突 出部端面を被覆材 1 0 2により被覆することにより、 前記タブ 5 9, 6 0と前記 積層体 1 0に含まれる導電層 2とが接触し、 ショートするおそれのない構造とな つている。
本発明に係る電極構造のタブ 5 9 , 6 0は、 銅等の金属箔を用いることが多く、 柔軟で折れ曲がりやすいものである。 一方、 器具のケース 5 1は、 金属箔等の素 材からなる導電層 2を含む柔軟な積層体フィルム 1 0をヒ一トシールしてヒート シール部 9 4および背張部 9 5を形成することにより形成され、 タブ 5 9 , 6 0 がケース 5 1の外部に延長されている場合、 従来の器具では、 ケース 5 1を構成 する積層体 1 0の導電層 2とタブ 5 9, 6 0とが極めて近接した位置関係となる。 前記タブ 5 9, 6 0カ折れ曲がったりすると、 積層体 1 0の導電層 2力〈露出した 断面部においてタブ 5 9, 6 0と接触する恐れがある。 このような接触があると、 電池装置 5 0力正常に機能しないばかりか故障の原因となることがある。 また、 電池装置 5 0が放電したり蓄電量の減少または、 完全に放電してしまって電池の 機能がなくなることがある。
本発明者らは、 前記課題に対して鋭意研究の結果、 図 6 5に示すように、 電池 装置 5 0において、 タブ 5 9, 6 0がケース 5 1の外部に露出するケース 5 1端 部を被覆材 1 0 2により被覆することにより、 前述のような接触によるトラブル を防止することが出来ることを見いだし本発明に至ったものである。
本発明の電池 5 0のケース 5 1の形状とそれを形成する積層体およびその各素 材について説明する。
本発明の電池 5 0のケース 5 1の形状として、 積層体 1 0を用いて主としてヒ —トシール方法により袋状に成形または製袋されるものであればよい。
次にケース 5 1の開放部 9 8の端部断裁面を絶縁性を有する被覆材 1 0 2につ いて説明する。
被覆の位置は、 最終的に電池 5 0 aをケース 5 1内に収納して、 前記タブ 5 9 , 6 0がケース 5 1から突出する部位に位置するケース 5 1端部であって、 突出す るタブ 5 9 , 6 0の両側のケース端部を被覆する。 被覆材 1 0 2の巾は、 図 6 7 に示すように、 タブ 5 9, 6 0の巾に近似した巾でも良いし、 図 6 8に示すよう に、 2枚のタブ 5 9, 6 0に跨がる広巾状に被覆してもよい。 前記被覆材 1 0 2としては、 少なくともその表面材質は絶縁性を有する材質と し、 その裏面材質は、 ケースの表裏面に接着可能であって、 長期にわたり、 剥離 や破損のない材質とする。 前記ケース 5 1の表裏への接着方法は、 接着剤を塗布 して接着してもよいし、 ヒートシール等の熱融着による接着であってもよいが、 ケース最外層 l aは、 前述のように、 例えばポリエチレンテレフタレートなどか らなる 2軸延伸フィルムのような、 ヒートシール性が望めない材質とすることが 多く、 前記被覆材 1 0 2を熱融着するには、 ケース表面に、 熱融着可能な層を設 ける等の対策力必要となる。 本発明の前記被覆材 1 0 2としては、 絶縁性を有す る基材に粘着剤加工をしたテープ (以下、 粘着テープと記載する) を用いること が好ましい。
被覆材 1 0 2力積層体からなる粘着テープの場合、 その基材層 1 0 2 aは、 絶 縁性を有し、 耐屈曲性のよい材質力 <望まれ、 具体的には前記 2軸延伸ポリェチレ ンテレフタレートフィルムをはじめ、 ナイロン、 ポリカーボネート、 ポリエチレ ン、 ポリプロピレン、 ポリ塩化ビニル、 ポリ塩化ビニリデン、 テフロン等からな るフィルム力く挙げられる。 これらのフィルムも 1軸または 2軸延伸されたものが より好ましい (図 6 9 ) 。
また、 前記粘着テープの粘着層 1 0 2 bをなす粘着剤としては、 ゴム系、 合成 ゴム系、 シリコンゴム等の中から、 ケースの表裏材質への接着性のよいタイプを 前提すればよい。 また、 粘着面の反対側にはシリコン等の潑水処理を施してもよ い。
被覆材 1 0 2をケース開放部 9 8の端部断面を含めての被覆は、 ケース 5 1と して、 袋状に成形 (製袋) し、 開放部 9 8が開いた状態において被覆してもよい し、 ケース 5 1を成形する前のフラッ卜な状態のケース 5 1の積層体フィルム 1 0の所定の端部に被覆してから成形してもよい。
被覆材 1 0 2は、 少なくとも、 ケース 5 1端部から突出しているタブ 5 9 , 6 0の巾よりも広いことが必要であり、 前述のように、 タブ 59, 60の 2枚を含 む広い巾の被覆とすることにより、 前記接触の機会は減少するのでより望ましい。 また、 図 66 (b) に示す被覆材 102のシール部内側の長さ 及び表面の 長さ n2 は、 該被覆材 102が剥離しない程度であればよく、 は基本的に夕 プ 59, 60と完全に接着しなくとも良い。 また はヒートシール部 94より 短いことが必須である。
実施例
電気器具:薄膜電池装置
寸法: 5 Ommx 100mm 厚さ 3. 5mm
ケース材質: PET12/AL40/ONy 25/E AA70
タブ:厚さ 30 の銅箔 X 14mm 長さ 45 mm 器具主部の側面から 2 被覆材:ポリエチレンテレフタレート (25/zm厚さ) に、 ウレタン系の粘着材 を 2 Omm厚さに塗布したシート
本発明により、 ケースの導電性素材とタブとが接触する恐れがなくなつた。 そ の結果、 多くの器具のタブに応用できる電極構造とすることができた。
第 17の実施の形態
次に図 70および図 71により本発明の第 17の実施の形態について説明する。 図 70および図 71に示すように、 一枚の粘着シート 112を折曲線 117で 2 つ折りにして、 タブ 59, 60を挟み被覆する。 その粘着シート 112は、 図 7 1 (a) に示すように、 折曲線 117を中心線とした 2枚折りタイプであり、 最 終的に電極の接触域となる位置に切欠部 113を形成しておく。 図 70 (b) に 示すように、該粘着シート 112によりタブ 59, 60を挟みタブ 59, 60の 存在しない部位は粘着剤同士を確実に接着しておく。 ついで、 電池 50 aをケー ス 51に収納し、 開放辺を密着シールしてシール部 94を形成することによって、 図 7 0 ( a ) に示すような電池 5 0が得られる。
前記粘着シ一ト 1 1 2は、 図 7 1 ( b ) に示すように基材層 1 1 2 aと粘着層 1 1 2 bから構成されるものである。 前記基材層 1 1 2 aとしては、 絶縁性を有 し、 粘着加工適性のよいものとするが、 具体的には、 ポリエチレンテレフタレー ト、 ナイロン、 塩ィ匕ビニル、 塩ィ匕ビニリデン、 ポリェチレン、 ポリプロピレン、 テフ口ン等の樹脂を製膜した延伸または未延伸のフィルム等である。
前述のように、 本発明の電極構造においては、 粘着シートを挟持してケース 5 1の開放辺をヒートシールするが、 前記粘着シート 1 1 2の基材層 1 1 2 aとケ 一ス積層体 1 0のシーラント層 3とが熱融着することが望ましい。 前記粘着シ一 ト 1 1 2の基材層 1 1 2 aとして 2軸延伸ポリエチレンテレフタレート等を用い ると、 ケース 5 1の積層体 1 0のシ一ラント層 3との熱接着が困難である力く、 粘 着シート 1 1 2の表面層 1 1 2 aとケース 5 1の積層体 1 0におけるシ一ラント 層 3とのヒートシール性をよくするために、 図 7 1 ( c ) 示すように、 粘着シ一 ト 1 1 2の基材層 1 1 2 aのさらに表面に前記シーラント層 3とのヒートシール を容易にする易接着層 1 1 2 cを積層してもよい。 前記易接着層 1 1 2 cを構成 する樹脂としては、 前記ケース 5 1のシーラント層 3と同系の樹脂とすることで 可能なる。 また、 本発明に用いる粘着シート 1 1 2における粘着剤 1 1 2 とじ ては、 タブ 5 9, 6 0の表面に強固に接着し、 長期にわたり剥離等のない、 かつ、 耐熱性に優れたもの力用いられる。 具体的には、 S B R、 水添ロジンのグリセ口 ールエステル、 石油系炭化水素等からなるもの等が利用できる。
第 1 8の実施の形態
次に図 7 2および図 7 3により本発明の第 1 8の実施の形態について説明する。 第 1 8の実施の形態は一対の積層体シート 1 0の周縁部 1 1 5を熱接着すること によりケース 5 1を作製すると共に、 この周縁部 1 1 5の端面のバリヤ一性を向 上させたものである。 内容物が酸素および水蒸気を嫌うものである場合、 かかる内容物を保護するた めには、 その包装材として、 高いバリアー性をもつ材料を積層させたものが使用 れる。
し力、し、 袋等の包装材を形成した際、 シールするための接着層は、 一般的には、 バリアー性がないため、 シ一ル層端面から、 酸素や水蒸気等カ透過し、 内容物に 悪影響を及ぼすという問題点が生じていた。
かかる問題点を解決するためには、 シール層自体にバリァー性の樹脂を使用す ることも考えられる力、 現時点において、 シール層に要求される接着機能を持ち、 かつ、 バリア一性機能をもつ樹脂は見出されていない。
そこで、 端面からのバリアー性を向上させるための方法としては、 図 7 3 ( a ) に示すように、 シール層 (熱接着樹脂層 3 ) 自体を薄くすることも考えられる。 しかし、 シール層を薄くすると、 シール層つまりは接着層が薄くなりすぎるた め、 熱劣化が生じ、 シール層の強度が低下し、 更には、 袋自体にねぎれが生じる という問題点があった。
更には、 図 7 3 ( b ) に示すように、 一対の積層シート 1 0、 1 0の周縁部 1 1 5を外方から押圧して、 周縁部 1 1 5を断面波形に成形することも考えられる。 しかし、 この方法も、 上記と同様に、 シール強度が低下し、 袋に必要な所望の シール強度が得られず、 更には、 袋自体にねぎれが生じるという問題点があった。 そこで、 袋に必要な所望のシール強度を損なわず、 かつ、 端面からのバリア一 性を向上させるための手段として、 種々鋭意検討した結果、 袋の表面および裏面 を構成するバリア一層同士を接近ある ^は接触させることにより、 上記問題点を 解決できることが見出された。
以下、 具体的な構成を、 図面に基づいて、 詳述する。
先ず図 7 2 ( a ) に示すように、一対の積層シート 1 0、 1 0の周縁部 1 1 5 を上下 2方向から加圧して凹部 1 6を形成し、 シール層 3を排除しながら、 袋の 表面および裏面を構成するノ、リア一層 2同士を接近ある 、は接触させた構成をと ることができる。
また、 図 7 2 (b ) に示すように、 一対の積層シート 1 0、 1 0の周縁部 1 1 5を上方あるいは下方のいずれか一方から加圧して凹部 1 1 6を形成し、 シール 層 3を排除しながら、 袋の表面および裏面を構成するバリア一層 2同士を接近あ るいは接触させた構成をとつてもよい。
また、 図 7 2 ( c ) には、 一対の積層シート 1 0、 1 0の周縁部 1 1 5の端部 の部位を、 上下 2方向から加圧して、 シール層を排除しながら、 袋の表面および 裏面を構成するバリアー層 2同士を接近あるいは接触させた構成が示されている。 更には、 図 7 2 ( c ) の他の実施例として、 一対の積層シート 1 0、 1 0の周 縁部 1 1 5の端部を、 上方あるいは下方のいずれか一方向から加圧して、 シール 層を排除しながら、 袋の表面および裏面を構成するバリアー層 2同士を接近ある いは接触させた構成をとつてもよい。
上記加工方法としては、 熱板あるいは、 超音波にて、 シ一ル層を排除しながら、 袋の表面および裏面を構成するバリアー層 2同士を接近ある L、は接触させる方法 力と考えられる。
また、上記加工は、 袋を形成する表面シートまたは裏面シートに上記加工を施 してから袋を形成してもよいし、 また、 袋を成形した後に上記加工を施してもよ いし、 更には、 袋を形成するのと同時に上記加工を施してもよい。
また、 袋を構成する層構成としては、 シール層 3とバリア層 2の少なくとも 2 層力含まれていればよいのであって、 かかる 2層の他に、 強度層等他の層を複層、 積層してもよい。
また、上記バリア一層 2を構成する素材としては、 アルミニウム箔等の金属箔、 又は、 アルミニウム等の金属を蒸着した樹脂のフィルムないしシート、 又は、 ェ チレン—酢酸ビニル共重合体のゲン化物、 MX Dナイロン 6等のポリアミ ド系樹 脂、 ポリアクリロニトリル系樹脂、 ポリ塩ィ匕ビ二リデン系樹脂等のバリア性を有 する樹脂のフィルムないしシート、 更には、 酸化珪素 ( S i 0 2) 、 酸化アルミ ニゥム (A 1 203) 、 酸化マグネシウム (M g O) 等の無機酸化物の蒸着膜を設 けた樹脂のフィルムないしシート等を使用することができる。
なお、 上記の無機酸化物の蒸着膜を樹脂フィルムないしシ一トに形成する方法 としては、 例えば、 プラズマ化学蒸着法等の化学気相成長法 (C V D法) または 真空蒸着法等の物理気相成長法 (P V D) 法等を挙げることができる。
上記において、 無機酸化物の蒸着膜は、 酸化珪素、 酸化アルミニウム等の無機 酸化物の蒸着膜の 1層またはその 2層以上の複層でもよい。
更に、 本発明においては、 化学気相成長法と物理気相成長法とを併用し、 その 両者からなる多層膜を用いてもよく、 その蒸着膜の形成順序は、 いずれを先にし てもよい。
具体的には、 例えば、 酸化珪素の蒸着膜を施してから、 酸化アルミニウムの蒸 着膜を形成させてもよく、 その逆であってもよい。
更には、 上記の無機酸化物の蒸着膜の上には、 上記のバリア一性樹脂を含む樹 脂組成物をコーティングして、 無機酸化膜の蒸着膜とバリア性樹脂によるバリア 性コーティング膜との複合膜であってもよいものである。
第 1 9の実施の形態
次に図 7 4および図 7 5により本発明の第 1 9の実施の形態について説明する c 電池ケース用シ一卜の積層体シートの製造方法として、 一般的に用いられるドラ イラミネーシヨン法を用いると、 保存等経時変化において前記ケースとして用い られた積層体の金属箔面と内層との接着面においてデラミすることがある。 前記 デラミの原因を分析したところ、 ポリマ一電池の電解液はカーボネ一ト系の有機 溶剤であるため、 溶剤系の接着剤であるドライラミネーションの接着剤は長期の 保存中に、 電解液によって溶解すること力判明した。 つまり、 電池の構成成分で ある電解液が経時的に前記ケ一スの樹脂層を浸透して前記接着剤の存在する接着 界面に達して、 前記接着剤を溶解し、 積層体が、 最終的に接着面においてデラミ することによる現象である。
本発明者は、 電池ケース用シートの積層体の製造において、 金属箔面とラミネ ーシヨンする内層のラミネート面をプラズマ処理することにより、 電解液による デラミが防止され、 金属面との接着法としてドライラミネーシヨン法、 または、 熱ラミネ一ト法を用いても安定した耐電解液性を有する電池ケース用シ一卜が得 られることを見出した。
前記ブラズマ処理する面は、 少なくとも金属箔面とラミネートされるフィルム 面である。 例えば、 積層シート 10の構成が、 図 74に示すように、
第 1の基材フィルム (PET) 1 a/LMD (ドライラミネート) 125Zァ ルミ二ゥム箔層 2 第 3の基材フィルム層 (ON) I cZヒートシール層 3 (酸 変性ポリオレフイ ンの押出コート) の場合には第 3の基材 I c、 すなわち〇Nの ラミネート面にプラズマ処理面 126を設ける。
また、 積層体の別の構成として、 図 75に示すように、 第 1の基材フィルム層 (PET) l aZLMD125/アルミニウム箔層 2/熱接着シート (熱ラミネ ート) 126Z第 3の基材フィルム層 (ON) 1 cZLMDl 25Z追加の第 3 の基材フィルム層 (EVOH) l dZヒートシ一ル層 3 (酸変性ポリオレフイ ン の押出コ一ト) の場合には熱ラミネートに用いる熱接着シート 127のアルミ二 ゥム箔 2側のラミネート面にブラズマ処理面 126を設ける。 図 74および図 75において、 積層体シ一ト 10は外層 122と内層 123と熱接着樹脂層 3と を有している。
また、 プラズマ処理は、 処理すべき材料であるフィルムをチャンバ一内にセッ トし、 望ましくは真空チャンバ一内を真空状態にして、 原料ガスとして官能基を 含む溶液に希ガスを通して得られた官能基含有ガス、 または、 官能基を含むガス を希ガスと予め混合して得られたガスを前記チヤンバー内に導入し前記フィルム の処理すベき面をプラズマ発生装置により処理する。
前記希ガスとして A r、 H e、 K r、 X e、 R n等を用いることができるが中 でも A rが好ましい。 また、 前記希ガスと混合するガスあるいは溶液として、 酸、 ケトン、 アルコール、 フッ化水素、 フッ炭素、 フッ化ゲイ素、 フッ化窒素、 炭化 水素、 酸化炭素、 硫化酸素、 チオール、 アンモニア、 ハロゲン化炭素、 ハロゲン 化炭化水素、 芳香族化合物、 ァミン、 ジイソシァネート、 アクリル酸エステル モノマー、 水蒸気、 窒素、 水素、 ハロゲン等の担体あるいはこれらを組み合わせ たものを用いることができる。
また、前記真空チャンバ一内におけるプラズマ処理の他、 フィルムを連続的に 大気圧グ口一放電ブラズマ処理する方法を用いてもよい。
本発明においては、生産性のよい、 前記大気圧グロ一放電プラズマ処理方法を 用いて、 フィルムのラミネート面を連続的に処理することが望ましい。
プラズマ処理は、 前記原料ガスの存在下において、 第 1電極と第 2電極との間 に処理するフィルムを介在させて、前記電極間に高周波電圧を印加することで電 極間にグロ一放電領域が形成され前記フィルムを該グロ一放電領域中を移動させ ることによつて連続的にブラズマ処理が施される。
前記内層 1 2 2のラミネート面へプラズマ処理面 1 2 6を設け、 金属箔 2と前 記プラズマ処理された内層 1 2 2のラミネート面とをドライラミネートして得ら れる電池ケース用シート 1 0により形成した電池においては、 長期の過酷な条件 における保存試験でも、 電解液の浸透による接着面のデラミの発生がなかった。 本発明においては、 前記積層体シ一卜の構成において内層 1 2 3の前記金属箔 2面とのラミネ一ト面にプラズマ処理を施すことを特徵とするが、 その他のラミ ネート面には必ずしもプラズマ処理を施す必要はな L
例えば、 第 1基材フィルム層 1 aと金属箔 2とのラミネートにおいて、 第 1基 材フィルム層 1 aのラミネ一ト面にはプラズマ処理を施す必要はない。 電池の電 解液は、 ヒートシール層 3、 第 3の基材フィルム層 1 c等を透過して、 金属箔 2 面に到達し、 接着面を溶解または浸食することにより、 デラミを発生させるが、 金属箔 2の外側には透過しないためである。 また、 前記第 3の基材フィルム層 1 cとヒートシール層 3とをラミネートする場合にも、 必ずしもそれぞれのラミネ 一ト面にプラズマ処理を施さなくとも、 このラミネ一ト面でのデラミは発生する ことがないことを確認した。 これは、 電解液が、 該接着面を通過はするが、 滞留 して溶解または浸食することがなく、 前述のように、 金属箔面においてデラミを 誘発する挙動を示すものと考えられる。
具体的実施例
以下、 実施例の図面に基いて本発明を更に説明する。
但し、 本発明はこれらの例示に限定されるものではない。
電池 50 aは、 電池構成材料としてポリマー電解液として、 リチウムイオン型 ポリマ一、 および炭素材を用い、 集電体 57、 58の端部において、 タブ 59、 60を連結し、 タブ 59、 60の先端部をケース 51の外部に突出させた。 また、 タブ 59、 60の材質は、 銅 (正極) およびアルミニウム (負極) とした。
次のような積層体を作成し、 電池としての性能の試験をした。 構成は略号で示 したが、 略号の数字はそれぞれの層の厚さである (単体 βνα) 。
実施例 1
PETl 2ZLMD/AL 15/LMD/P - T-ONl 5/HS 50
PET 2軸延伸ポリエステルフィルム
LMD 2液硬化型ポリウレタン接着剤によるドライラミネート層
P · T ブラズマ処理
ON 2軸延伸ナイロンフィルム
HS ヒートシール層、 酸変性ポリオレフィ ン系樹脂 *) の押出コ一卜。 *) 酸変性ポリオレフィン系樹脂 アドマー (三井石油化学工業株式会社 製 商品名)
実施例 2
PET12/LMD/AL 15/LMD/P · T-ADF 40/ON 15/H S 50
ADF:熱接着シート VE 300 (東セ口株式会社製 商品名)
A L箔と ONとを熱接着シートによる熱ラミネートとし、 プラズマ処理を前記 接着フィルムの金属箔とのラミネ一ト面に施したこと以外は実施例 1と同条件と した。
比較例 1
P ET 12/LMD/AL 15/LMD/ON 15/HS 50
◦ Nへのプラズマ処理を施さないこと以外は、 実施例 1と同条件とした。 比較例 2
PET12/LMD/AL 15/LMD/ADF 40/LMD/ON 15/H S 50
A D Fへのブラズマ処理を施さないこと以外は、 実施例 2と同条件とした。 <保存条件 >
得られた各条件の電池ケース用シートを用いて作成した電池各 10ケずつを 4 0°C、 90%RHの恒温恒湿層に入れ 6ヶ月後に電池の性能を確認した。
<結果 >
実施例 1 :全数、 性能低下なし
実施例 2 :全数、 性能低下なし
比較例 1 :全数にデラミ発生した
比較例 2:デラミ発生は 3Z10であった
図 1〜図 2に示した構成の電池ケース用シート 10において表面に文字、 絵な どの印刷を施す場合には、 最外層の第 1の基材層の内面 (積曆面) に所謂裏刷り 方式で予め印刷し、 この面に次の層を積層して、 電池ケース用シートを完成させ ることにより、 表面の摩擦などで損なわれることのない印刷画像を形成すること ができる。
以上詳しく説明したように、 本発明によれば、 軽量で薄く、 柔軟性があり、 且 つ、 各種の機械的強度や耐熱性のほか、 水蒸気その他のガスバリア性、 耐熱繊性 などの性能および加工性に優れた電池ケース用シートを生産性よく提供できる効 果を奏する。 金属箔面と内層とのラミネートにおいて、 前記内層の金属箔面とラ ミネートする面にブラズマ処理を施すことによつて電池を長期保存する際に見ら れた金属箔面の接着におけるデラミがなくなった。
また、 接着性樹脂層および熱接着性樹脂層として、 融点が 1 0 o °cの酸変性ポ リオレフィン系樹脂を用いることによって、 電池が高温状態に放置されても、 電 池ケースのシール部において剥離現象力起きることなく、 従つて電解液が漏れ出 ることがなくなった。
第 2 0の実施の形態
次に図 7 6および図 7 7により本発明の第 2 0の実施の形態について説明する。 第 3の基材フィルム層 1。として、 従来、 ナイロンフィルム力く用いられていた。 第 3の基材フィルム層 1 cとして、 ナイロンフィルムは、 電池構成材料の 部 に対する突き刺し防止、 また、 ヒートシール層を形成する酸変性ポリオレフイン 系樹脂との接着性に優れること、 一般的に電池ケースを形成するためのヒートシ ールの際の電極端子部においてヒートシール樹脂が熱と圧力により薄くなり、 電 池ケース用シー卜の積層対の中の金属箔と接触する危険があるが、 前記第 3の基 材フィルム 1 cのナイロンの存在により、 前記接触の危険を防ぐ (ナイロンフィ ルムは薄くならない) こと等の理由から内層に基材として用いられていた。
図 7 6および図 7 7において、 積層体シ一ト 1 0は外層 1 2 2と、 内層 1 2 3 と、 熱接着樹脂層 3とからなっている。
しかし、 このような、 材質構成による積層体を用いて実際に電池ケースを作成 し、 電池構成材料を収納した電池を恒温恒湿に長期保存すると、 ケース内部に水 分が侵入することがある。
その原因を詳細に検討したところ、 図 7 7に示すように、 水分が前記第 3の基 材フィルム層 1 cに用いたナイロンフィルムの電池ケース 5 1の端面からヒート シール層 3の層内を通って、 矢印方向に前記ナイロン層 1 cに侵入し、 電池ケ一 ス 5内部において、 ヒートシール層 3を透過して電池ケース 5 1内に侵入するこ とを確認、した。
従来、 第 3の基材フィルム層 1 cとしては、 6、 または 6 6ナイロンのような J3旨肪族系ナイロンからなるフィルムを用いていた。
前記脂肪族系ナイロンからなるフィルムは吸湿性があり、 電池ケース用シート 1 0として用いるには、 より吸湿性の低いフィルム、 例えばポリエステル樹 J3旨か らなる延伸フィルム等が考えられる。 本発明におけるヒートシール層との接着に おいて安定した接着強度が得られるナイ口ンが用いられていた。
そこで、 本発明は、 第 3の基材フィルム層 1 cとしての必要条件を備え、 吸湿 性の少ない材質として、 芳香族ナイロン力好適に利用できることを見いだした。 ただし、 芳香族ナイロンのみからなる層は、 層が硬くストレスクラック等の発 生のおそれがあり、 その対策として、 芳香族ナイロン樹脂に直鎖脂肪族ナイロン 樹脂をプレンドすることにより安定したものとなった。
具体的実施例
本発明を実施例により具体的に説明する。
電池構成材料としては、 ポリマー電解液して、 リチウムイオン型ポリマ一、 お よび炭素材を用い、 集電体 5 7、 5 8の端部において、 タブ 5 9、 6 0を連結し、 タブ 5 9、 6 0の先端部をケース 5 1の外部に突出させた。 また、 タブ 5 9、 60の材質は銅 (正極) およびアルミニウム (負極) とした。
実施例 1
P ET 12ZLMDZAI^15/ADF40ZON— A15/HS50 PET: 2軸延伸ポリエステルフィルム
LMD:ポリウレタン系樹脂によるドライラミネ一シヨン
AL箔:アルミニウム箔
ADF:酸変性ポリオレフィン系樹脂からなるフィルムを用いて熱ラミネ一 トによる貼り合わせ
ON— A: 2軸延伸ナイロンフィルム (ナイロン樹脂は芳香族系)
使用した樹脂は、 ノバミツド X21 (三菱エンジニアリングブラ スチック株式会社製 商品名)
HS :酸変性ポリオレフィン樹脂の押出しコート
魏例 2
PET12/LMD/A 1箔 15ZADF40/ON— A15/HS50 ON-B: 2軸延伸ナイロンフィルム (ナイロン樹脂は芳香族系 100重量 部と脂肪族系 10重量部とのブレンド)
第 3の基材フィルム層を 0 N— Bとした以外は、 実施例 1と同条件で積層体 を作成した。
比較例 1
PET 12ZLMDZAL箔 15ZADF40/ON— C15/HS50 ON-C: 2軸延伸ナイロンフィルム (ナイロン樹脂は脂肪族系) 第 3の基材フィルム層を 0 N— Cとした以外は、 難例 1と同条件で積層体 を作成した。
第 3の基材フィルム層として、 6ナイ口ン樹脂からなるフィルムであること 以外は、 実施例 1と同じ条件とした。 ぐ保存試験条件 >
得られた電池を、 実施例および比較例とも各 1 0ケずつを 4 0 °C、 9 0 %R H の恒温恒湿層の中に入れ 3ヶ月に電池の性能を確認した。
ぐ結果 >
実施例 1および実施例 2ともに電池の性能として全数異常が無かつた力 比較 例 1は 1 0ケ中 3ケに性能の低下が見られた。
すなわち、 第 3の基材フィルム層として、 芳香族系ナイロンを用いるか、 芳香 族ナイ口ン樹脂西棒族ナイ口ン樹脂をブレンドした樹脂から製膜したフィルムを 用いることにより、 ケ一ス端面からの吸湿のおそれのな 、材質の電池ケ一ス用シ ートとすることができた。
図 7 6に示した構成の電池ケース用シート 1 0において、 表面に文字、 絵柄な どの印刷を施す場合には、 外層 1 2 2の第 1の基材フィルム層 1 aの内面 (積層 面) に所謂裏刷り方式で予め印刷し、 この面に次の層を積層して、 電池ケース用 シートを完成することにより、 表面の摩擦などで損なわれることのない印刷画像 を形成することができる。
以上詳しく説明したように、 本発明の電池ケース用シートとして、 第 1の基材 層、 金属箔層、 第 2の基材層、 ヒートシール層の順に積層される少なくとも 4層 以上の積層体とし、 前記第 2基材を芳香族ナイロン樹脂、 または芳香族ナイロン 樹脂と脂肪族ナイ口ン樹脂とのプレンド樹脂から成膜されたナイロンフィルムと することによって、 軽量で薄く、 柔軟性があり、 かつ、 各種の機械的強度や耐熱 性のほか、 長期保存しても電池ケース内に水分が浸入しない、 水蒸気その他のガ スバリァ性が安定した電池ケ一ス用シートとすることができた。
第 2 1の実施の形態
次に図 7 8により本発明の第 2 1の実施の形態について説明する。
図 7 8は積層体シート 1 0を示す図である。 積層体 1 0において金属箔層 2と 内層 123とを熱接着シート 127を用いて熱ラミネート法で接着することを特 徵としている。
鍾例 1
図 78 (a) に示す積層体シート 10は、 PET12ZLMDZAL箔 12Z ADF 50/ON 15/HS 40からなつており、 この場合の数値は厚さ mを 示す。
ここで、 PET: 2軸延伸ポリエステルフィルム (第 1の基材フィルム層 1 a) 、 LMD: ドライラミネート系接着剤 (接着剤 125) 、 AL : アルミニウム (金属箔層 2) 、 ADF:接着フィルム VE 300 (東口株式会社製 商品名) (熱接着シート 127)、 ON: 2軸延伸ナイロンフィルム (エンブレム ュニ チカ株式会社製 商品名) (第 3の基材フィルム層 1 c)、 HS : ヒートシール 層 アドマ一の押し出しコート (三井石油化学工業株式会社製 商品名) (熱接 着樹脂層 4)
熱ラミネ一ト条件:高周波ゥヱルダ一法により接着、 PET12/LMD/A L箔 12の AL箔面と ONとの間に ADFを挟み加圧状態において高周波を照射 した。 高周波条件は 19 KHzであった。
実施例 2
図 78 (b) に示す積層体シート 10は、 PET12/LMDZAL箔 12Z ADF 50/ON 15/LMD/E VOH20/LMD/HS 40からなつてい 。
ここで、 EVOH:エバ一ルフィルム (クラレ株式会社製 商品名) (追加の 第 3の基材フィルム層 1 d)
熱ラミネ一ト条件:熱圧着法により接着、 PET12ZLMDZAL箔 12の AL箔面と ONとの間に ADFを挟み、 加圧着により接着した。 熱圧着条件とし て 160°C、 1秒であった。 比較例 1
図 78 (c) に示す積層体シート 10は、 PET12ZLMDZAL箔 12/ S L 15/ON 15ZH S 40からなつている。
ここで、 SL:サンドイッチラミネート層 128、 ミラソン (三井石油化学ェ 業株式会社製 商品名)
ラミネ一ト条件: PETl 2/LMD/AL箔 12の AL箔面と ONとを前記
S Lを接着性樹脂としてサンドィッチラミネートした。
比較例 2
図 78 (d) に示す積層体シート 10は、 PETl 2ZLMDZAL箔 12/ LMD/ON15/LMD/E VOH2 OZH S 40からなつている。
ラミネ一ト条件: PETl 2ZLMDZAL箔 12の AL箔面と ONとを 2液 硬化型ポリウレタン接着剤を用いてドライラミネ一トした。
ぐ結果 >
得られたシ一トを用いてケースを作成し、 カーボネ一ト系の有機溶媒からなる 電解液を用 、る電池構成材料を収納して保存試験を実施した。
保存試験: 40°C、 90%の恒温恒湿層に 3ヶ月放置し、 金属箔層と内層との デラミを確認した。 いずれも、 デラミ数 Z10検体で表示した。
実施例 1 0/10
実施例 2 0/10
比較例 1 10/10
比較例 2 2/10
以上説明したような構成をとることにより、 電解液による金属箔層 2と内層 1 22との間でデラミのおそれがなくなり、 更に、 上記第 1、 第 3、 場合によって は追加第 3の基材フィルム 1 a、 l c、 1 dによる各種の,的強度および耐性 の向上とともに、 金属箔層 2の両側が、 第 1の基材フィルム層 1 aと第 3の基材 フィルム層 1 cとで挟み込まれ、 更に追加の第 3の基材フィルム層 1 dがその内 側に積層されて、 特に、 内部から突き刺し等に対する強度が向上するとともに、 金属箔層を保護し、 電池用シートとして更に安定し多バリァ性カ得られるという 効果を奏する。
また電池ケース用シートに文字、 絵柄などの印刷を施す場合には、 最外層の第 1の基材フィルム層 1 aの内面 (積層面) に所謂裏刷り方式で予め印刷し、 この 面に次の層を積層して、 電池ケース用シートを完成させることにより、 表面の摩 擦等で損なわれることのない印刷画像を形成することができる。

Claims

請求の 範囲
1. 内部に電池を収納する積層体シートからなる電池ケース用シートにおい て、
積層体シートは第 1の基材フィルム層と、
第 1の基材フィルム層の内側に配置された熱接着性樹脂層と、
を備えたことを特徴とする電池ケース用シート。
2. 積層体シートは第 1の基材フィルム層と熱接着性棚旨層との間に設けら れた金属箔層を更に備えたことを特徴とする請求項 1記載の電池ケ一ス用シ一卜。
3. 積層体シートは第 1の基材フィルム層と金属箔層との間に設けられた第 2の基材フィルム層を更に備えたことを特徴とする請求項 2記載の電池ケース用 シート。
4. 積層体シートは金属箔層と熱接着性樹脂層との間に設けられた第 3の基 材フィルム層を更に備えたことを特徴とする請求項 2記載の電池ケース用シート。
5. 積層体シ一トの熱接着性樹脂層は、 酸変性ポリオレフィン系樹脂層から なることを特徵とする請求項 2記載の電池ケース用シート。
6. 積層体シー卜の熱接着性樹脂層はポリオレフィン系樹脂層と酸変性ポリ ォレフィン系樹脂層とからなることを特徴とする請求項 2記載の電池ケース用シ ート。
7. 第 1の基材フィルム層は 2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム または 2軸延伸ナイロンフィルムからなることを特徴とする請求項 2記載の電池 ケース用シート。
8. 熱接着性樹脂層が酸変性ポリオレフィン系樹脂からなり、 その酸成分含 有量が 0. 0 1〜1 0重量%となっていることを特徴とする請求項 7記載の電池 ケース用シート。
9. 熱接着性樹脂層がポリオレフィン系樹脂層と、 酸成分含有量 0. 0 1〜 1 0重量%の酸変性ポリオレフィン系樹脂層とからなることを特徴とする請求項 2記載の電池ケース用シ—ト。
1 0. 第 1の基材フィルム層は 2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィル ムまたは 2軸延伸ナイロンフィルムで形成されていることを特徵とする請求項 9 記載の電池ケース用シート。
1 1. 第 1の基材フィルム層は酸ィ匕珪素もしくは酸ィ匕アルミニウム層または ポリ塩化ビニリデン層の 、ずれかで被覆された 2軸延伸ポリエチレンテレフタレ 一トフィルム、 2軸延伸ナイロンフィルムまたは 2軸延伸ポリプロピレンフィル ムを有することを特徴とする請求項 1記載の電池ケ一ス用シート。
1 2. 熱接着性樹脂層は酸変性ポリオレフィ ン系樹脂層、 またはポリオレフ ィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィ ン系樹脂とカヽらなり、 酸変性ポリオレフィン 系樹脂層は酸成分含有量 0. 0 1 - 1 0重量%の酸変性ポリオレフィン系樹脂に より形成されていることを特徴とする請求項 1 1記載の電池ケース用シート。
1 3. 積層体シー卜の金属箔層は、 少なくとも一端部において他の層よりも 小さくなってこの端部に露出しないようになっていることを特徴とする請求項 2 記載の電池ケース用シ一ト。
1 4. 熱接着性樹脂層は酸変性ポリオレフィン系樹脂層、 またはポリオレフ ィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂とからなり、 酸変性ポリオレフィン 系樹脂層は酸成分含有量 0. 0 1 - 1 0重量%の酸変性ポリオレフィン系樹脂に より形成されていることを特徽とする請求項 1 3記載の電池ケース用シー卜。
1 5. 第 1の基材フィルムは 2軸延伸ポリエチレンテレフタレ一トフイルム、 2軸延伸ナイロンフィルムまたは 2軸延伸ポリプロピレンフィルムの 、ずれかか らなることを特徴とする請求項 2記載の電池ケース用シ一ト。
1 6. 熱接着性樹脂は酸変性ポリオレフィン系樹脂層、 またはポリオレフィ ン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン樹脂層とからなり、
酸変性ポリオレフィン系樹脂層にブロッキング防止剤、 滑剤、 スリップ剤のい ずれか一種または二種以上力添加されていることを特徴とする請求項 1 5記載の 電池ケース用シート。
1 7. 積層体シ一トの金属箔層は、 少なくとも一端部において他の層よりも 小さくなつてこの端部に露出しないようになっていることを特徴とする請求項 1 6記載の電池ケース用シート。
1 8. 積層体シ一卜の金属箔層の一方の面または両方の面にポリオレフィン 系樹脂層を設け、 このポリオレフィン系樹脂層は 1 0〜1 0 0 // mの厚さを有す ることを特徴とする請求項 2記載の電池ケース用シート。
1 9. 第 1の基材フィルム層は 2軸延伸ポリエチレンテレフタレ一トフィル ム、 2軸延伸ナイロンフィルムまたは 2軸延伸ポリプロピレンフィルムのいずれ かであることを特徴とする請求項 1 8記載の電池ケース用シート。
2 0. ポリオレフィン系樹脂層は、 酸変性ポリオレフィン系樹脂、 またはシ ングルケィト触媒を用いて重合したエチレン · α—才レフィン共重合体で形成さ れていることを特徴とする請求項 1 8記載の電池ケース用シート。
2 1. 熱接着性樹脂層は酸変性ポリオレフィン系樹脂層、 またはポリオレフ ィン系樹脂層と酸変性ポリオレフィン系樹脂層とからなることを特徵とする請求 項 1 8記載の電池ケース用シート。
2 2. 積層体シートの熱接着性樹脂層は、 第 1の基材フィルム層にパターン 状に設けられていることを特徵とする請求項 1記載の電池ケース用シート。
2 3. 第 1の基材フィルム層と熱接着性樹脂層との間に、 ガス、 水蒸気に対 してバリヤ一性をもつバリヤ一層が設けられていることを特徵とする請求項 2 2 記載の電池ケース用シート。
2 4. バリヤー層は金属箔、 または金属もしくは無機酸化物の薄膜層、 また はポリ塩ィ匕ビニリデン、 ポリアクリロニトリルもしくはエチレン一酢酸ビニル共 重合体ケン化物の樹脂層の ゝずれかであることを特徴とする請求項 2 3記載の電 池ケース用シート。
2 5. 第 1の基材フィルム層は、 2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィ ルム、 2軸延伸ナイロンフィルム、 または 2軸延伸ポリプロピレンフィルムのい ずれかであることを特徴とする請求項 2 2記載の電池ケース用シート。
2 6. 第 1の基材フィルム層または第 3の基材フィルム層の少なくとも一方 に、 レーザー光照射によりハーフカツト部が設けられていることを特徵とする請 求項 4記載の電池ケース用シート。
2 7. ハーフカツト部による防爆装置の破裂強度が 5〜1 0 k g/ c m2 で あることを特徴とする請求項 2 6記載の電池ケース用シート。
2 8. ハーフカツト部は互いに交差する複数の線からなることを特徴とする 請求項 2 6記載の電池ケース用シート。
2 9. ハーフカツト部は第 1基材フィルムと第 3の基材フィルムに、 互いに 対応する位置に設けられていることを特徵とする請求項 2 6記載の電池ケース用 シート。
3 0. 積層体シー卜の熱接着性樹脂層はケース用シー卜の周縁部が熱接着さ れ、 ハーフカツト部はケースの周縁部近傍に設けられていることを特徵とする請 求項 2 6記載の電池ケース用シート。
3 1 . 金属箔層と第 3の基材フィルム層との間に接着性樹脂層が設けられ、 金属箔層と接着性樹脂層と第 3の基材フィルム層がサンドイツチラミネ一ショ ンにより、 第 3の基材フイルム層と熱接着性樹脂層と力、 押出コートにより接着 されることを特徴とする請求項 4記載の電池ケース用シート。
3 2. 接着性樹脂層または熱接着性樹脂層は酸変性ポリオレフィン系樹脂か らなることを特徴とする請求項 3 1記載の電池ケース用シート。
3 3. 酸変性ポリオレフィン系樹脂は、 1 0 0 °C以上の融点を有することを 特徽とする請求項 3 2記載の電池ケース用シート。
3 4. 積層体シートは第 1基材フィルム層と熱接着性樹脂層との間に設けら れた第 2の基材フィルム層を更に備えたことを特徴とする請求項 1記載の電池ケ 一ス用シ一ト。
3 5. 積層体シートと、 第 1基材フィルム層と第 2の基材フィルム層との間 に設けられたェチレン一酢酸ビニル共重体ケン化物層を更に備えたことを特徵と する請求項 3 4記載の電池ケース用シート。
3 6. 電池と、
電池を収納する電池ケ一スと、
電池に接続され、 電池ケース外方へ突出するタブと、
を備えたことを特徵とする電池装置。
3 7. タブは切欠部を有する «性被覆部により覆われていることを特徴と する請求項 3 6記載の電池装置。
3 8. 電池ケースの内面と絶縁性被覆部の外面とが熱融着されることを特徴 とする請求項 3 7記載の電池装置。
3 9. 絶縁性被覆部はタブ側に熱融着可能層を有することを特徴とする請求 項 3 7記載の電池装置。
4 0. 絶縁性被覆部は支持層を有し、 この支持層はポリエチレンテレフタレ ート、 ポリアミ ド、 ポリイミ ド、 ポリカーボネートからなることを特徵とする請 求項 3 7記載の電池装置。
4 1. 電池ケースまたは絶縁性被覆部に印刷力施されていることを特徵とす る請求項 3 7記載の電池装置。
4 2. タブは一対の部材からなるタブ重^を有し、 電池ケース内のガス発 生時に夕プ重合部は分離可能となっていることを特徴とする請求項 3 6記載の電
4 3. タブ重合部の一方の部材と他方の部材は、 各々電池ケースの対向する 面に接着していることを特徵とする請求項 4 2記載の電池装置。
4 4. 電池ケース内に、 タブ重合部の一対の部材を押圧する加圧装置を設け たことを特徴とする請求項 4 2記載の電池装置。
4 5. 加圧装置は板バネ又はスプリングパネからなることを特徴とする請求 項 4 4記載の電池装置。
4 6. 加圧装置は弾性部材からなることを特徵とする請求項 4 4記載の電池
4 7. 電池ケースは金属箔層を有する積層体シー卜からなり、 金属箔層は積 層体の端面から後方へ弓 1込んでいることを特徵とする請求項 3 6記載の電池装置。
4 8. 金属箔層は積層体のタブ近傍の端面から後方へ弓 I込んでいることを特 徴とする請求項 4 7記載の電池装置。
4 9. タブはパターン状の絶縁性被覆部により覆われていることを特徵とす る請求項 3 6記載の電池装置。
5 0. 絶縁性被覆部は酸変性ポリオレフィン系樹脂を主成分とするホットメ ルト型樹脂からなることを特徵とする請求項 4 9記載の電池装置。
5 1. 絶縁性被覆部はェポキシ系樹脂、 ポリイミ ド系樹脂、 反応型ァクリル 系樹脂、 ゴム系樹脂からなることを特徵とする請求項 4 9記載の電池装置。
5 2. タブは電池ケースに対して熱接着可能な絶縁性被覆部により覆われて いることを特徴とする請求項 3 6記載の電池装置。
5 3. 電池ケースの内面層はポリオレフィンからなることを特徴とする請求 項 5 2記載の電池装置。
5 4. 絶縁性被覆部の電池ケース側の層は酸変性ポリオレフィンからなるこ とを特徴とする請求項 5 2記載の電池装置。
5 5. タブは電池ケースの端部において、 一対の絶縁性被覆材により挟持さ れ、 各絶縁性被覆材は電池ケースの端面を覆うことを特徴とする請求項 3 6記載 の電池装置。
5 6. 絶縁性被覆材は粘着テープからなることを特徴とする請求項 5 5記載 の電池装置。
5 7. タブは表面層に絶縁性を有する粘着シー卜が部分的に貼着されている ことを特徵とする請求項 5 6記載の電池装置。
5 8. 電池と、
電池に接続されたタブと、
電池とタブとを収納する電池ケ一スとを備え、
電池ケ一スの周縁部はシールされ、 このシールされた周縁部のうち夕ブに対応 する部分に切欠部力設けられていることを特徴とする電池装置。
5 9. 電池ケースの内層は、 酸変性ポリオレフィン系樹脂からなることを特 徴とする請求項 5 8記載の電池装置。
6 0. 積層体シートは一対設けられ、 各積層体シ一トの熱接着層はその周縁 部が熱接着され、
各積層体シートは第 1の基材フィルム層と熱接着性樹脂層との間にバリヤ一層 を有し、
各積層体シ一卜は周縁部において外方から押圧されて凹部を形成し、各積層体 シートのバリヤ一層同志が接近ある L、は接触することを特徴とする請求項 1記載 の電池ケース用シート。
6 1. 積層体シートは一対設けられ、 各積層体シートの熱接着層はその周縁 部が熱接着され、
各積層体シートは第 1の基材フィルム層と熱接着性樹脂層との間にバリヤ一層 を有し、 —方の積層体は周縁部において外方から押圧されて凹部を形成し、 各積層体シ 一卜のバリャ一層同志が接近ある L、は接触することを特徴とする請求項 1記載の 電池ケース用シート。
6 2. 積層体シ一トは一対設けられ、 各積層体シー卜の熱接着層はその周縁 部が熱接着され、
各積層体シ一トは第 1の基材フィルム層と熱接着性樹脂層との間にバリヤー層 を有し、
各積層体シートは周縁部の端部において外方から押圧されて、 各積層体シート のバリヤー層同志が接近ある 、は接触することを特徵とする請求項 1記載の電池 ケース用シ一ト。
6 3. 積層体シートは金属箔層と熱接着樹脂層との間に設けられた内層を有 し、
この内層の金属箔層に接する面に、 プラズマ処理面力 <設けられていることを特 徴とする請求項 2記載の電池ケース用シ一ト。
6 4. プラズマ処理面は、 連続的に大気圧グロ一放電プラズマ処理すること により得られることを特徴とする電池ケース用シート。
6 5. 積層体シートは金属箔層と熱接着樹脂層との間に設けられた内層を有 し、
第 1の基材フィルム層は合成樹脂からなる延伸フィルムを有し、
内層は合成樹脂からなる延伸フィルム製の第 3の基材フィルム層を有し、 第 3の基材フィルム層は芳香族ナイ口ン樹脂または芳香族系ナイ口ン樹脂を脂 肪族系樹脂とをブレンドした樹脂からなるナイロンフィルムであることを特徴と する請求項 2記載の電池ケース用シート。
6 6. 第 3の基材フィルム層は、 芳香族ナイロン樹脂 1 0 0重量部に対し 5
〜1 0 0重量部の直鎖脂肪族ナイロンをブレンドした樹脂を用いて したフィ ルムであることを特徵とする請求項 6 5記載の電池ケース用シ一ト。
6 7. 積層体シートは、 金属箔層と熱接着樹脂層との間に設けられた内層を 有し、
金属箔層と内層とは熱接着シートを用いて熱ラミネート法によつて接着されて いることを特徴とする請求項 2記載の電池ケース用シート。
6 8. 金属箔層と内層とは熱接着シ一トを用いて高周波ゥヱルダ一法または 熱圧着法を用いた熱ラミネ一ト法によって接着されていることを特徴とする請求 項 6 7記載の電池ケース用シート。
6 9. 熱接着シ一トは酸変性ポリオレフインからなることを特徵とする請求 項 6 7記載の電池ケース用シート。
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