WO2004077591A1 - リチウム電池用外装材及びその製造方法 - Google Patents

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WO2004077591A1
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layer
resin
exterior material
adhesive layer
ion battery
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PCT/JP2004/002174
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Osamu Kobayashi
Kenjirou Kuroda
Tadashi Hongou
Miki Fukugami
Hiroshi Umeyama
Wataru Yamamoto
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Toppan Printing Co., Ltd.
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    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a laminated material for packaging industrial products, particularly to an exterior material for a lithium battery and a method for producing the same.
  • lithium batteries which can be made ultrathin and compact, have been actively developed as batteries used in portable terminal devices such as personal computers and mobile phones, and video cameras.
  • the exterior material for the lithium battery unlike a metal can used in, for example, a cylindrical battery in the past, a multilayer can be used because of its light weight and the freedom to select the shape of the battery.
  • a film for example, a bag-shaped film having a laminated structure such as an outermost layer / aluminum foil layer and a Z sealant layer has been used.
  • Lithium batteries use non-protic solvent liquids such as propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, dimethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate together with the cathode and anode materials as battery contents. It contains an electrolyte solution in which lithium salt is dissolved, or an electrolyte layer made of a polymer gel impregnated with the electrolyte solution.
  • an electrolyte solution in which lithium salt is dissolved
  • an electrolyte layer made of a polymer gel impregnated with the electrolyte solution.
  • Lithium salt as the electrolyte of the battery have been used L i PF 6 or L i BF 4 of any material. These salts generate hydrofluoric acid by a hydrolysis reaction with moisture, which corrodes the metal surface of the aluminum foil layer, reduces the laminate strength between the layers of the multilayer film, This caused leakage of the delamination and the electrolyte.
  • an aluminum foil layer in such a multilayer film blocks the intrusion of water from the surface of the outermost layer, but it prevents the moisture from entering the outermost layer from the end of the sealant layer of the innermost layer. Water cannot be completely blocked. For this reason, the laminate strength between the aluminum foil layer and the ceiling layer is further increased so that the generated hydrofluoric acid does not decrease the laminate strength. Needed.
  • the most common method of laminating an aluminum foil layer and a sealant layer is the dry laminating method.
  • the adhesive used for this laminating material 1 is polyesterpolyol, polyetherpolyurethane, etc., which have low electrolyte resistance and have an aluminum foil layer.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-933386 discloses that a surface of an aluminum foil is subjected to a chemical conversion treatment, and a base material and a sealant layer are provided on the chemical conversion-treated surface.
  • a packaging material for a battery is disclosed.
  • this chemical conversion treatment requires that an aqueous solution of the acid-resistant film-forming substance be applied to the aluminum foil surface and then dried and baked, and that the adhesive layer, the sealant layer and Is directly co-extruded onto the aluminum foil surface to provide general-purpose equipment There was a problem that processing was not possible.
  • the multilayer film of the lithium battery exterior material is produced, deep drawing is performed by cold forming using an os type or a female type.
  • a multilayer film having a configuration of a nylon Z bonding layer / aluminum foil layer Z sealant layer is used as an exterior material for a lithium battery.
  • a dry lamination method is generally used.
  • peeling of the nylon and aluminum foil layers sometimes occurred.
  • the electrolyte adheres to the biaxially stretched nylon film used on the surface of the exterior material in the battery manufacturing process, and the biaxially stretched nylon film dissolves, causing the surface to whiten and reducing product value.
  • problems such as losing.
  • an aluminum foil having been subjected to a surface treatment for improving adhesion is used in Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • An exterior material further provided with a layer made of an acrylic resin film has been proposed.
  • the proposed exterior material has a layer made of an acryl resin film on a base film made of a biaxially stretched nylon film, which increases the lamination process and increases production efficiency. bad.
  • it is not suitable to seal and pack the battery by an envelope sticking method because the heat sealing between the acrylic resin coating layer and the heat seal layer is impossible. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the related art, and has an object to have good thermoformability and cold moldability, and to cause generation of delamination due to infiltration of an electrolytic solution.
  • An object of the present invention is to provide an exterior material for a lithium battery which does not leak electrolyte solution, maintains a sufficient laminate strength, and has good production efficiency.
  • Another object of the present invention is to provide good thermoformability and cold moldability, to prevent delamination due to permeation of the electrolytic solution and to prevent leakage of the electrolytic solution.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a lithium battery exterior material that maintains the laminate strength and has good production efficiency.
  • An exterior material for a lithium battery according to the present invention includes a base material layer, a metal foil provided on the base material layer, a surface layer formed by subjecting the surface of the metal foil to a hot water modification treatment,
  • the method for producing an exterior material for a lithium battery according to the present invention comprising: an adhesive layer provided on the adhesive layer; and a sealant layer provided on the adhesive layer.
  • a laminated material including a metal foil having a surface layer formed on the substrate layer and having at least a surface layer subjected to hot water treatment on a surface opposite to the surface of the substrate layer is prepared.
  • the extruding process is performed using the adhesive layer between the surface layer and the sealant layer by using the sticking method, thereby forming the sealant layer on the surface layer via the adhesive layer. It is characterized by including a step of obtaining a laminated film by laminating.
  • FIG. 1 is a model diagram for explaining a cross-sectional structure of a first example of an exterior material for a lithium ion battery of the present invention.
  • FIG. 2 is a model diagram for explaining a cross-sectional structure of a second example of the lithium ion battery exterior material of the present invention.
  • FIG. 3 is a model diagram for explaining a cross-sectional structure of a third example of the exterior material for a lithium ion battery of the present invention.
  • FIG. 4 is a model diagram for explaining a cross-sectional structure of a fourth example of the exterior material for a lithium ion battery of the present invention.
  • FIG. 5 is a model diagram for explaining a cross-sectional structure of a fifth example of the exterior material for a lithium ion battery of the present invention.
  • FIG. 6 is a model diagram for explaining a cross-sectional structure of a sixth example of the exterior material for a lithium ion battery of the present invention.
  • An exterior material for a lithium ion battery according to the present invention includes: a base material layer; a metal foil provided on the base material layer; a surface layer on the surface of the metal foil that has been subjected to a hydrothermal modification treatment; And an adhesive layer provided on the adhesive layer, and a sealant layer provided on the adhesive layer.
  • This surface layer is provided on at least the surface of the metal foil on the sealant layer side.
  • the method for producing an exterior material for a lithium battery according to the present invention includes a base material layer and a hot water treatment formed on the base material layer, at least on a surface opposite to the base material layer side surface.
  • a laminated material including a metal foil having a coated surface layer is prepared, an adhesive layer is applied between the surface layer and the sealant layer using a sandwich lamination method, and extrusion is performed while applying heat and pressure.
  • the method includes a step of laminating a sealant layer on the surface layer via an adhesive layer to obtain a laminated film.
  • the lamination of the sealant layer and the metal foil is achieved.
  • An exterior material for a lithium ion battery having good strength can be obtained. Even if the lithium ion battery electrolyte is stored using such an exterior material, delamination and liquid leakage do not occur.
  • an outer layer material for a lithium battery having strong adhesion can be produced.
  • a metal foil having a surface layer that has been subjected to a hydrothermally modified treatment on at least one main surface is prepared, and a metal foil having a The step of stacking the metal foil with the surface layer facing outward and the step of stacking the metal foil on the base material layer and the step of subjecting the metal foil surface as one surface layer to hot water modification It can be formed more.
  • the hot water denaturation treatment refers to a treatment for forming a hydrated oxide layer on the surface of a metal foil by immersing a metal foil, such as an aluminum foil, in heated treatment water.
  • a metal foil such as an aluminum foil
  • boehmite treatment is formed and is called boehmite treatment.
  • the surface of the metal foil has a needle-like structure, and a large number of 1OH groups can be present on the surface.
  • the 1 OH group can increase the adhesive strength by forming a hydrogen bond with the 1 OH group on the resin surface of the sealant layer.
  • the treatment water for treating the metal foil tap water, deionized water, distilled water, or distilled water distilled after deionization can be used.
  • deionized distilled water is preferred.
  • water with an electric conductivity of 1 ⁇ S / cm or less it is preferable to use water with an electric conductivity of 1 ⁇ S / cm or less.
  • a small amount of alkaline to such treated water, for example, ammonia and amines such as triethanolamine.
  • the preferred amount of addition is from 0.01 to: 1.0% by weight, more preferably from 0.1 to! 1% by weight, and even more preferably from 0.1 to 0.5% by weight.
  • the processing time is 1 minute or more, preferably 2 minutes or more, and more preferably 3 minutes or more.
  • This treatment may be performed by a web method in which the metal foil is continuously passed through a processing tank, or may be performed by a patch method.
  • various hydrated oxide layers are formed depending on the treatment temperature.
  • a treatment temperature is preferably 75 to 100 ° C under normal pressure, more preferably 85 to LOO ° C, and more preferably 90 to 10 ° C. The range is 0 ° C.
  • hot water denaturation treatment is performed under the condition that boehmite is formed on the aluminum foil surface, that is, the one subjected to the hot water denaturation treatment is applied to the exterior material, and the exterior material is immersed in the electrolyte of the lithium battery.
  • boehmite is formed on the aluminum foil surface
  • the exterior material is immersed in the electrolyte of the lithium battery.
  • it does not cause a decrease in the laminate strength between the aluminum foil layer and the sealant layer.
  • the outermost layer and the aluminum foil layer are not separated.
  • the electrolyte of the lithium battery is stored using the exterior material including the aluminum foil subjected to the hot water denaturation treatment, the electrolyte does not leak.
  • FIG. 1 is a model diagram for explaining a cross-sectional structure of a first example of an exterior material for a lithium battery according to the present invention.
  • this lithium battery exterior material 10 has a configuration in which a metal foil 2, an adhesive layer 3, and a sealant layer 4 are sequentially laminated on a base material 1.
  • the metal foil 2 has at least a surface layer 21 subjected to a hot water denaturation treatment on the surface on the side of the adhesive layer 3.
  • FIG. 2 is a model diagram for explaining a cross-sectional structure of a second example of the lithium battery exterior material according to the present invention.
  • this lithium battery exterior material 20 is A configuration similar to that of FIG. 1 except that a multilayer sealant film 7 including a first sealant layer 5 and a second sealant layer 6 is provided instead of the land layer 4. Having.
  • FIG. 3 shows a model diagram for explaining a cross-sectional structure of a third example of the lithium battery exterior material according to the present invention according to the present invention.
  • this lithium battery exterior material 30 is provided on a base material 1 with a base material adhesive layer 9 for bonding the base material and the metal foil, a metal foil 2, and an anchor coat layer 8. , An adhesive layer 3, and a sealant layer 4 are sequentially laminated.
  • the metal foil 2 has a surface layer 21 subjected to a hydrothermal denaturation treatment on at least one main surface of the two main surfaces on the anchor coat layer 8 side.
  • the anchor coat layer 8 is made of a material that can firmly adhere to the surface layer 21 and the adhesive layer 3.
  • a multilayer sealant consisting of a first sealant layer 5 and a second sealant layer 6 shown in FIG. It is possible to apply the same multilayer serial finolem as that of film 7.
  • FIG. 4 is a model diagram for explaining a cross-sectional structure of a fourth example of the lithium battery exterior material according to the present invention according to the present invention.
  • FIG. 5 is a model diagram for explaining a cross-sectional structure of a fifth example of the lithium battery package according to the present invention.
  • a metal foil 2 having a surface layer 21 formed on each of its main surfaces by hot water denaturation treatment is used, and an anchor coat layer 8, an adhesive layer 3, and a surface protection layer are formed on one of the surface layers 21. 1 1 are stacked in order.
  • an adhesive layer 3 and a sealant layer 4 are sequentially laminated on the other surface layer 21.
  • a urethane-based two-part liquid generally used as an anchor coat layer between a metal foil layer and an adhesive layer and an adhesive layer for a substrate used for bonding the substrate and the metal foil.
  • Curable adhesives can be used.
  • an adhesive obtained by reacting an iso-compound component with a zeo / re component such as a polyester polyol, a polyether polyol, an acrylic polyol, or the like. Can be used.
  • isocyanate compounds examples include 2,4—tolylene diisocitane, 2,6—tolylene diisocitane, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and hexamethylene dithiocyanate, Reaction of various diisocyanate-based monomers, such as 4,4'-diphenylmethanthocyanate, or these diisocyanate monomers with trifunctional active hydrogen-containing compounds such as trimethylolpropane / glycerol
  • Trifunctional derivatives or higher polyfunctional derivatives such as a burette type that has been subjected to the treatment and a trimer (isocyanurate) type using self-polymerization of an isocyanate group, are mentioned. ⁇
  • the thickness of the coating layer of the two-component urethane adhesive is, for example, 1 to 5 ⁇ , preferably 4 to 5 ⁇ .
  • an isocyanate compound can be used as a material for the anchor coat layer between the metal foil layer and the adhesive layer.
  • the same material as the above-described isocyanate compound component of the urethane-based two-part curing adhesive can be used, and preferably, a tolylene-diacid is used.
  • the application amount of these isocyanate compounds can be reduced by applying an application amount equivalent to that of the above-mentioned two-component curable adhesive such as a urethane-based two-component curable adhesive.
  • the two may react with each other and form weak bonds to solvents. Therefore, the thickness applied to the hot-water-modified surface of the metal foil is preferably 3 ⁇ m or less, and more preferably 1 ⁇ or less.
  • Strong adhesion can be obtained, for example, by forming a net-like structure by bonding one NCO group in the dissociate compound with the one OH group generated during high-temperature melting of the resin to form a network structure. It has excellent resistance to organic electrolytes and the like.
  • the acid-modified poly-olefin Lee down, ⁇ Pi density 0. 9 2 g / cm 3 or more meta spout based mixed resin of the linear port triethylene resin and a low-density port triethylene resin Can be used as the main component.
  • Acid-modified polyolefin is a, / 3—ethylenically unsaturated power Polyolefin resin modified with rubonic acid.
  • Polyethylene, polypropylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, and the like are preferred as the polyolefin resin used as the modifying base resin.
  • New In order to impart heat resistance to the adhesive layer, highly stereoregular polypropylene is more preferable.
  • the ⁇ -ethylenically unsaturated rubonic acid to be added to these polyrefin resins is preferably acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, or maleic acid. One or two or more of acids and anhydrides of these acids are used.
  • acrylic acid and maleic anhydride are preferable, and further, maleic anhydride is preferable.
  • an acid-modified polyolefin as the adhesive layer, strong adhesion can be obtained, and excellent resistance to various organic electrolytes and the like can be obtained.
  • the adhesive layer containing an acid-modified polyolefin as a main component is formed by applying a coating solution in which an acid-modified polyolefin resin powder is dispersed in an organic solvent by a known method such as a roll coating method or a Daravia coating method. Then, the organic solvent is dried at a high temperature of 200 to 230 ° C. to melt the resin and form a coating film.
  • the coating amount is preferably from 1 to 10 g Zm 2 in a dry state. In this case, it is applied directly to the treated surface of the metal foil without providing the above-mentioned anchor coat layer, and good adhesion is obtained.
  • the adhesive layer is made of a low-molecular-weight styrene-based linear polyethylene resin having a density of 0.92 g Z cm 3 or more.
  • Density polyethylene tree For example, a mixed resin of 70 to 90% by weight of a metallocene-based linear polyethylene resin and 10 to 30% by weight of a low-density polyethylene resin has a temperature of 30%. It can be extruded and laminated at 0 ° C or more. By mixing the low-density polyethylene resin in this proportion and laminating at the above temperature, good processing suitability for sandwich lamination, good adhesion, and good electrolytic solution Provides resistance.
  • the thickness of the mixed resin coating layer is preferably 15 to 30 ⁇ .
  • both surfaces of the extruded mixed resin layer can be ozone-treated.
  • oxidation is promoted at a high temperature of 300 ° C. or higher, and at the same time, when ozone treatment is performed, a polar group is generated on the resin surface, whereby the adhesive force is further improved, and the resistance to the electrolytic solution is improved. Sex is also improved.
  • the anchor coat layer By forming the anchor coat layer with an isocarbonate compound in this way, a urethane bond is formed between one NCO group in the isocarbonate compound and the _OH group generated during high-temperature melting of the resin.
  • a network structure for example, strong adhesion can be obtained, and excellent resistance to various kinds of organic electrolytes and the like can be provided.
  • a polyolefin-based multilayer film can be preferably used.
  • a first preferred embodiment of the polyolefin multilayer film is as follows.
  • a first layer substantially consisting of a mixed resin containing a metallocene linear polyethylene resin having a density of 0.92 g / cm 3 or more and a low-density polyethylene resin; Layered on the layer, metallocene linear linear polyethylene resin, or random copolymer And a second layer consisting essentially of a polypropylene resin.
  • a polyolefin-based multilayer film has a good resistance to an electrolyte, a good workability to a sand vine, a heat resistance, and a high heat seal strength. .
  • a heat treatment is performed at a temperature of 150 to 190 ° C. It is preferable that the surface to be laminated of the polyolefin multilayer film is subjected to corona treatment in advance.
  • the thickness of the multilayer film is preferably 35 or more: ⁇ .
  • the adhesive layer and the sealant layer are more firmly adhered to each other, and the resistance to the electrolyte or the like is reduced. Improved, no delamination occurs.
  • the treatment when the heating temperature is 150 to 170 ° C, the treatment is performed for about 3 to 10 seconds, and when the heating temperature is 170 to 180 ° C, the temperature is 3 to It is preferable to perform the treatment for about 5 seconds, and for about 3 seconds when the heating temperature is 180 to 190 ° C.
  • a second preferred embodiment of the polyolefin-based multilayer film is a force that is a single layer of a polyethylene resin having a density of 0.92 g / cm 3 or more, or a polyethylene resin.
  • a first layer substantially composed of a polypropylene-mixed resin, and a random copolymerized polypropylene resin or a density of 0.92 g / c ⁇ provided on the first layer.
  • a second layer substantially consisting of three or more polyethylene resins.
  • the polyethylene-polypropylene mixed resin used is a metallocene linear low-density resin.
  • Such a polyolefin-based multilayer film has good resistance to an electrolyte, good workability to sandwich minions, heat resistance, and high heat seal strength. .
  • the third preferred embodiment of the polyolefin multilayer film is a mixed resin of a metallocene-based linear low-density polyethylene resin and a random copolymerized polypropylene resin, or a metallocene resin.
  • a first layer substantially composed of a styrene-based linear low-density polyethylene resin, and a second layer provided on the first layer and substantially composed of a random copolymerized polypropylene resin. including.
  • Such a polyolefin-based multilayer film has good resistance to an electrolyte, good workability to sandwich lamination, heat resistance, and high heat seal strength.
  • the first layer is disposed on the adhesive layer side, and the second layer can be the innermost layer, and the contents, May come in contact with electrolyte.
  • the polyolefin multilayer film according to the first to third preferred embodiments used in the present invention has excellent resistance to various organic electrolytes and the like, and has heat resistance and heat resistance. It has good sealability and good workability for sandwich lamination. For this reason, by applying this polyolefin multilayer film as a sealant layer to the exterior material, the delamine ⁇ " This can prevent generation of shock and leakage of the electrolyte.
  • the following materials can be used as other adhesive layers and sealant layers that can be used in the present invention.
  • Other adhesive layers include low-density polyethylene resin, acid-modified polyolefin resin, ionomer resin, ethylene'methacrylic acid copolymer (EMAA) resin, and ethylene resin.
  • Polyolefin resins such as ren-acrylic acid copolymer (EAA) resin can be used. These polyolefin resins are extruded at 240-340 ° C to form a film. After the both surfaces of the adhesive layer have been subjected to ozone treatment, they can be laminated.
  • the thickness of the adhesive layer is preferably about 15 to 30 ⁇ m.
  • sealant layers include high-functional resins with excellent adhesion to metals, such as acid-modified polyolefin resins, ionomer resins, and ethylene-methacrylic acid.
  • a resin mixed with a low-density polyethylene resin of 0 to 8.0 Og can be used.
  • the mixing ratio of the mixed resin is as follows: acid-modified polyolefin resin, ionomer resin, ethylene-methacrylic acid copolymer (EMA) resin, ethylene / acrylic acid copolymer.
  • EAA Low-density polyethylene resin with a melt flow rate of 3.0 to 8.0 Og per 90 to 80% by weight of one resin, 90 to 80% by weight of one resin 20% by weight is preferred.
  • the laminating method is performed by a melt extrusion lamination method, extruding a high-performance resin at a temperature of 240 to 34 ° C. to form a film, and then forming a resin sealant layer or a resin layer. It can be laminated after the surface on the anchor coat layer side is treated with ozone. The thickness is 30 to 80 ⁇ .
  • a polar group is formed on the surface of the resin layer on the sealant layer or the anchor coat layer side, and the adhesiveness is further improved.
  • This sealant layer is laminated on the surface layer of the metal foil subjected to the hot water modification treatment or on the anchor coat layer provided thereon through an adhesive layer by a sandwich method. Is done.
  • the surface protective layer can be formed using the same material as the material used for the sealant layer.
  • the preferred thickness of this surface protective layer is about 15 to 30.
  • Examples of the base material layer used in the present invention include single-layer films such as biaxially stretched polyester film (PET film) and biaxially stretched nylon film (ONy film). Films or multilayer films obtained by laminating these films are mentioned.
  • PET film biaxially stretched polyester film
  • ON film biaxially stretched nylon film
  • Examples of the gas-parallel biaxially stretched film having a multilayer structure include, for example, polyvinylidene chloride, monoaxially stretched nylon film, inorganic oxide vapor deposition of silicon oxide or aluminum oxide.
  • Axial stretching nylon film, aluminum evaporated biaxial stretching nylon film, and multilayer coextrusion biaxial stretching nylon film can be given.
  • the multi-layer co-extrusion biaxially stretched nylon film includes, for example, a nylon resin, an aromatic nylon resin, a Z nylon resin, and a nylon mouth. Resins / ethylene, vinyl alcohol copolymer resin / nitro resin, etc. can be used.
  • the thickness of each film is
  • PET off I Lum is favored properly is properly preferred are 6 ⁇ 2 5 / m N ON y off I Lum is in the range of 1 5 ⁇ 2 5 ⁇ ⁇ .
  • a preferred base material layer is a biaxially stretched nylon film formed by an inflation film forming method having a tensile rupture elongation of 100% or more in both the longitudinal and transverse directions. Can be used. This film has good moldability.
  • a preferred base material layer is one having a tensile rupture elongation of 200% or more, a tensile rupture strength of 20 OMPa or more, and a Young's modulus of 3.2 GPa or less in both longitudinal and transverse directions. You can use a polyester film. This film is excellent in resistance to an electrolytic solution and moldability when cold-press-molding the laminated exterior body.
  • the tensile elongation at break and the tensile strength at bow 1 are measured by the method specified in JIS-C2318, and the Young's modulus is determined by the method specified in ASTM_D882. It is a measured value.
  • the back seal portion is formed into a pillow wrapping bag shape with an envelope attached, thereby providing a back seal.
  • an exterior material for a lithium-ion battery having a good appearance without protruding outside can be obtained.
  • metal foil use is made of a metal foil having at least one surface subjected to a hot water denaturation treatment.
  • a soft aluminum alloy foil of alloy number 8021 or 8007 specified in JIS-H-4160 is preferred, and an alloy foil is used. In this case, for example, the moldability is good even in the case of cold molding.
  • Metal foil thickness is 7 ⁇ 10 0; um is preferred.
  • the metal foil used has a tensile rupture elongation of 10% or more in both longitudinal and transverse directions, an iron content of 0.7 to: 1.7%, and an aluminum purity of 97.7%.
  • it is a soft aluminum alloy foil of 9% or more.
  • Such a soft aluminum foil has good moldability.
  • maleic anhydride-modified polypropylene is used as the adhesive layer, and the adhesive layer is directly applied to the surface layer of the metal foil that has been subjected to hot water modification by extrusion. Then, after laminating with the sealant layer and extruding, the laminated film can be heated at a temperature of 150 to 200 ° C.
  • the heat resistance is improved and the adhesive strength to the metal foil is increased to increase the laminate strength. It can be.
  • the above heat treatment can further improve the adhesive strength and improve the resistance to the electrolytic solution.
  • the maleic anhydride-modified polypropylene is preferably a homopolypropylene having a graphitization ratio of 3 to 5%, and the maleic anhydride-modified polypropylene is preferably used.
  • Pyrene can be melt-extruded at a temperature below the die of 23.5 ° C to 300 ° C to be laminated with the polypropylene film of the sealant layer. As a result, the heat resistance and the laminate strength are further increased.
  • a biaxially stretched nylon film having a thickness of 25 (made by Unitika Ltd., trade name: ONBC) is used. I thought.
  • a urethane-based two-part curable adhesive (Toyo Motor Co., Ltd.)
  • AD502 ZCAT—10 L in a dry state, apply 4 g Zm2, dry and form an adhesive layer for base material, aluminum having a thickness of 40 / in The aluminum foil surface is heat-bonded by laminating with aluminum foil and immersing for 3 minutes in 95 ° C hot water containing 0.5% by weight of ethanolamine. Water denaturation treatment was performed.
  • a solution of a tri-range sodium compound (trade name: CAT-10 L, manufactured by Toyo Motor Co., Ltd.) having a solid content of 5% by weight was placed on the surface subjected to the hydrothermal denaturation treatment.
  • the coating was dried by the Daravia method to a thickness of 0.3 ⁇ m in a dry state and dried to obtain an anchor coat layer.
  • a metallocene linear polyethylene resin having a density of 0.933 g / cm 3 and a density of 0.99 g / cm 3
  • a resin mixed with 30% by weight of low-density polyethylene resin of 30 cm 3 was extruded at a resin temperature of 330 ° C. to a thickness of 30 to obtain an adhesive layer.
  • a metallocene linear chain having a thickness of 30 / ini and a density of 0.92 g Z cm3 or more.
  • Polyolefin-based multilayer film composed of a mixed resin layer consisting of a dendritic polyethylene resin layer and a low-density polyethylene resin layer, and a polypropylene resin layer. I got the film.
  • the laminated film was placed in an oven and heat-treated at 150 ° C. for 10 seconds to prepare an exterior material for a lithium ion battery according to the present invention.
  • Figure 6 shows a model diagram for explaining the cross-sectional structure of the exterior material.
  • this exterior material 60 is formed on a substrate 13 in that order, a substrate adhesive layer 14, an aluminum foil 15, and a hot water denaturing treatment. Including a surface layer 21, an anchor coat layer 16, an adhesive layer 17, and a multilayer seal film 18 formed on the surface of the metal foil 15.
  • a sample was prepared in which the sealant layers were heat-sealed at a sealing temperature of 190 ° C, a sealing time of 3 seconds, and a sealing pressure of 0.3 MPa.
  • the sample was slit to a width of 15 mm, and peeled 180 ° between the sealant layers at a speed of 300 mm / min using a tensile tester with a tensile strength tester. -The seal strength was measured.
  • the laminate strength between the aluminum foil and the transparent layer was measured in the same manner as in the above heat seal strength test, and the exterior material was threaded to a width of 15 mm. And a 180-degree peeling between aluminum foil and sealant layer at a speed of 30 OmniZ with a Tensilon-type tensile tester. G strength was measured.
  • the laminated film prepared in the same manner as in Example 1 was placed in an oven and heat-treated at 160 ° C. for 5 seconds to obtain an exterior material for a lithium ion battery according to the present invention.
  • the laminated film prepared in the same manner as in Example 1 was placed in an oven and heat-treated at 170 ° C. for 5 seconds to obtain an exterior material for a lithium ion battery according to the present invention.
  • the laminated film prepared in the same manner as in Example 1 was placed in an oven and heated at 180 ° C. for 5 seconds. An exterior material for a mu-ion battery was obtained.
  • the laminated film prepared in the same manner as in Example 1 was placed in an oven and heat-treated at 190 ° C. for 3 seconds to obtain an exterior material for a lithium ion battery according to the present invention.
  • a urethane-based two-component curable adhesive was applied and dried in the same manner as in Example 1 to obtain an adhesive layer, and a boehmite-untreated thickness of 40 ⁇ was formed on the adhesive layer.
  • a laminated film was obtained by laminating aluminum foil.
  • the laminated film is mounted on an extruded laminating machine, and a urethane-based two-component curing adhesive (TOYO MOTON Co., Ltd.) is applied onto the untreated aluminum foil.
  • a urethane-based two-component curing adhesive TOYO MOTON Co., Ltd.
  • Co., Ltd., trade name AD502 / CAT-10L was applied and dried so as to be 2 g / m2 in a dry state to obtain an adhesive layer.
  • a sealant layer On the adhesive layer, as a sealant layer, a high-density polyethylene resin (trade name: LY20) manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd. having a thickness of 30 ⁇ um is melt-extruded. Then, a comparative lithium ion battery exterior material was prepared. After electrolyte treatment
  • the base film has a tensile elongation at break of 120% in the machine direction, Using a biaxially stretched nylon film (manufactured by Unitika Ltd., trade name ONBC) with a thickness of 25 zm and a tensile elongation at break of 135%, the same as in Example 1, An adhesive layer for a base material is formed and bonded to a soft aluminum alloy foil of alloy number 8002 having a thickness of 40 Aim, and an aluminum foil is formed in the same manner as in Example 1. The surface was denatured with hot water.
  • ONBC biaxially stretched nylon film
  • a 90% by weight meth-based linear polyethylene resin having a density of 0.933 g Z cm 3 and a density of 0.9% were used as an adhesive layer.
  • a mixed resin with 10% by weight of a low-density polyethylene resin of 19 g / cm 3 was extruded to a thickness of 15 ⁇ m at a resin temperature of 330 ° C. and laminated.
  • the exterior material had the same configuration as the exterior material shown in FIG.
  • the exterior material is 5 O mm long ⁇ 35 mm wide ⁇ 4 mm deep
  • Cold press molding was performed by applying to male and female dies at corners 1 and 5 at corner R.
  • the obtained molded body was visually inspected for the occurrence of cracks and wrinkles of the soft aluminum alloy foil.
  • the base film is a biaxially stretched nylon film with a thickness of 25 with a tensile elongation at break of 140% in the longitudinal direction and a tensile elongation at break of 160% in the transverse direction.
  • an exterior material for a lithium ion battery of the present invention was produced.
  • Example 6 The same procedure as in Example 6 was carried out except that a soft aluminum alloy foil of alloy No. 1 N30 having a thickness of 41011 and an iron content of less than 0.7% was used as the metal foil. Created the exterior material for the on-battery.
  • a 35-zm-thick polypropylene single-layer film made of block copolymerized polypropylene resin (Aloma U, trade name, manufactured by Showa Denko KK)
  • a lithium-ion battery outer packaging material was prepared in the same manner as in Example 1 except that was used.
  • Example 10
  • sealant layer a 35 tm-thick polyolefin-based two-layer film composed of homopolypropylene resin and block copolymerized polypropylene resin (Showa Denko Co., Ltd., and trade name: Aroma XA) were used in the same manner as in Example 6, except that a lithium ion battery exterior material was prepared.
  • Example 6 The same procedure as in Example 6 was carried out except that a soft aluminum alloy foil of alloy number 8002 having a thickness of 40 m was used as the metal foil, and the heat denaturation treatment was not performed. An external material for lithium ion batteries for comparison was created.
  • the exterior materials of Examples 6 and 7 did not have any cracks or wrinkles of the soft aluminum alloy foil at the time of molding, and there was no whitening of the resin surface of the sealant layer.
  • the exterior material of Example 8 cracks and wrinkles occurred on the soft aluminum alloy foil during molding.
  • the resin surface of the sealant layer was whitened during molding. After immersing the exterior material of Comparative Example 2 in an electrolyte solution at 85 ° C for 2 weeks, delamination occurred between the soft aluminum alloy foil and the sealant layer.
  • a soft aluminum alloy foil having a thickness of 40 ⁇ and having an alloy number of 8021 was immersed in hot water of 95 ° C containing 0.5% by weight of ethanolamine for 3 minutes, and both surfaces thereof were subjected to a hydrothermal denaturation treatment. .
  • An anchor coat layer was formed on one of the hot water denatured surfaces of a soft aluminum alloy foil having both surfaces subjected to hot water denaturation treatment in the same manner as in Example 1, and the anchor coat layer was formed on the anchor coat layer in the same manner as in Example 6. Thus, an adhesive layer was formed.
  • a 30-Am-thick polyethylene film was laminated on the adhesive layer to obtain a surface protective layer.
  • a similar anchor coat layer is formed on the other hot water denaturation treated surface of the soft aluminum alloy alloy foil, a similar adhesive layer is laminated thereon, and a sealant layer is formed thereon. Then, a polyethylene film having a thickness of 5 m was laminated thereon to prepare an exterior material for a lithium ion battery of the present invention.
  • the exterior body is a multilayer film in which a surface protective layer, an adhesive layer, an anchor coat layer, a soft aluminum alloy foil, an anchor coat layer, an adhesive layer, and a sealant layer are sequentially laminated. It had the same configuration as the exterior body shown in FIG.
  • Electrolytic drop test Weight ratio of 1:. 1 with the addition of L i PF 6 ON the created the electrolytic solution 1 of the mixture of ethylene carbonate Natick preparative and ethyl Renme Ji / Leka Bone and. 1 ml of this electrolytic solution was dropped on the surface of the surface protective layer of the exterior material. After leaving for 1 to 2 minutes, the electrolytic solution was wiped off, and the surface of the surface protective layer was visually inspected for whitening.
  • Soft aluminum alloy foil with a thickness of 40 ⁇ m, alloy number 809, was immersed in hot water of 95 ° C containing 0.5% by weight of ethanol for 3 minutes, and both sides were hydrothermally denatured. A soft aluminum alloy layer having a treated surface layer was obtained.
  • An emulsion dispersion containing an acid-modified polypropylene resin powder and an organic solvent for dispersing the same is applied to one of the hot water-modified surfaces of the soft aluminum alloy foil, dried, melted and applied.
  • An adhesive layer having a cloth weight of 10 g / m2 was laminated.
  • a 50-im-thick unstretched polypropylene film (trade name S) manufactured by Tosello Co., Ltd.) was heated with a heating roll at a temperature of 200 ° C. Lamination was performed while pressing.
  • an anchor coat layer was formed on the other hydrothermally modified surface of the soft aluminum alloy foil in the same manner as in Example 1.
  • An adhesive layer was laminated on the surface of the anchor coat layer in the same manner as in Example 6.
  • a 30 ⁇ An expanded material for a lithium ion battery of the present invention was prepared by laminating a stretched polypropylene film (trade name: S, manufactured by Toseguchi Co., Ltd.).
  • the exterior material is a multilayer film in which a sealant layer, an adhesive layer, a soft aluminum alloy foil, an anchor coat layer, an adhesive layer, and a surface protective layer are laminated in this order. It had a similar configuration.
  • the exterior material was subjected to the same electrolytic solution resistance test as in Example 1, the electrolytic drop test and the envelope sticking test as in Example 11.
  • a polyurethane two-liquid curing adhesive (Toyo Morton Co., Ltd.) (Trade name: AD502, / CAT-10L) was applied in an amount of 4 g Zm2 (in a dry state) and dried to form an adhesive layer for a substrate.
  • An aluminum foil having a thickness of 40 ⁇ m is immersed in hot water of 95 ° C containing 0.5% by weight of ethanolamine for 3 minutes, and both surfaces thereof are subjected to a hot water denaturation treatment. An aluminum foil having a roughened surface layer was obtained.
  • One surface of the aluminum foil was bonded to the surface of the adhesive layer for a base material.
  • an anchor coat layer was formed on the other surface of the aluminum foil in the same manner as in Example 1.
  • a low-density polyethylene resin with a thickness of 15 ⁇ is applied on the anchor coat layer, and a polyethylene resin (manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd., trade name: LY20) is applied as a sealant layer.
  • the laminate was extruded at 50 zm and laminated to form an exterior material for a lithium ion battery.
  • the exterior material was subjected to the same electrolytic solution resistance test as in Example 1, the same electrolytic drop test as in Example 11, and an envelope attachment test.
  • the exterior materials of Examples 11 and 12 were used as the electrolyte. C. Even after immersion for 2 weeks, the electrolyte is dropped onto the surface of the surface protective layer without delamination between the soft aluminum alloy foil and the sealant layer and between the soft aluminum alloy foil and the surface protective layer. However, the surface did not dissolve and did not whiten. Envelope-based packaging was also possible. On the other hand, when the electrolytic solution was dropped on the surface of the biaxially stretched nip film, the surface of the exterior material of Example 13 was dissolved and whitened. In addition, it was not possible to package in envelopes.o
  • a biaxially stretched nylon film having a thickness of 25 ⁇ by an extrusion film forming method (trade name: X-Lon manufactured by Idemitsu Unitic Co., Ltd.) G—100).
  • a urethane-based two-component hardening adhesive (trade name: TM-K55, manufactured by Toyo Morton Co., Ltd.) / CAT—10 L) in a dry state is applied at 4 g / m2 and dried to form an adhesive layer for the base material and has a thickness of 4 ⁇ . And glued them together.
  • This bonded film was subjected to a hot water denaturation treatment in the same manner as in Example 1.
  • a dispersion of acid-modified polypropylene resin powder dispersed in an organic solvent was applied to the surface of the aluminum foil that had been subjected to the hot water modification treatment, dried and melted, and an adhesive layer of 10 g / m2 was laminated. .
  • an adhesive layer of 10 g / m2 was laminated.
  • a random polymerized polypropylene having a thickness of 30 / m, a block polymerized polypropylene, and a random polymerized polypropylene are used.
  • the three-layer co-extruded multilayer film (Aloma 20 (trade name, manufactured by Showa Denko KK)) was laminated to obtain an outer package for a lithium ion battery of the present invention.
  • the heat seal strength of the exterior material was measured in the same manner as in Example 1, except that the heat treatment was performed under both the room temperature environment and the 10 ° C environment.
  • the base film is a biaxially stretched nylon film with a thickness of 25 Aim by the inflation film forming method (trade name Boniel RX, manufactured by Kojin Co., Ltd.). Was prepared.
  • the same urethane-based two-component curable adhesive product name: AD502 / CAT—10L, manufactured by Toyo Morton Co., Ltd.
  • gZm2 was applied and dried to form a substrate adhesive layer.
  • An aluminum foil having a thickness of 40 ⁇ m is immersed in hot water of 95 ° C containing 0.5% by weight of ethanolamine for 3 minutes, and an aluminum foil having a surface layer subjected to hot water denaturation treatment on both surfaces Got. The aluminum foil was bonded to the adhesive layer for a base material.
  • Example 2 a solution of a tolylene succinate compound (CAT-10 L) having a solid content of 5% by weight was applied to the hot water-modified surface of the aluminum foil in the same manner as in Example 1, and an anchor coat was applied. A layer was formed.
  • CAT-10 L tolylene succinate compound having a solid content of 5% by weight
  • a linear low-density polyethylene resin having a density of 0.933 g / cm 3 and melt flow rate 5.
  • An adhesive layer was laminated by extruding a mixed resin containing 1 g of low-density polyethylene resin (10% by weight) to a thickness of 20 ⁇ m at a resin temperature of 310 ° C and bonding the adhesive layer.
  • a linear low-density polyethylene resin 1 ⁇ On the layer, a linear low-density polyethylene resin 1 ⁇ , a linear low-density polyethylene resin 60% by weight, and a random copolymer Sandy which laminates a three-layer coextruded film with a thickness of 35 composed of 15 ⁇ m of a mixed resin layer of 40% by weight of pyrene resin and 1 ⁇ of a random copolymerized polypropylene resin layer
  • the exterior material for the lithium ion battery of the present invention was prepared by the Tsuchira minion method.
  • An exterior material for a lithium-ion battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a three-layer co-extruded film having a thickness of 35; m composed of a polymerized polypropylene resin layer 1 was used. Created.
  • a mixed resin layer composed of 60% by weight of a linear low-density polyethylene resin and 40% by weight of a random copolymerized polypropylene resin, and 1 ⁇ of a random copolymer.
  • a resin was prepared in the same manner as in Example 15 except that a two-layer co-extruded film having a thickness of 35 ⁇ composed of 25 ⁇ and a polymerized polypropylene resin was used. An exterior material for Zion battery was created.
  • a sealant layer a mixed resin layer composed of 80% by weight of a linear low-density polyethylene resin and 20% by weight of a random copolymerized polypropylene resin, and a random copolymerized polyolefin resin.
  • Lithium ion was obtained in the same manner as in Example 15 except that a two-layer coextrusion film having a thickness of 35 / ⁇ ⁇ consisting of propylene resin 25; A battery exterior material was created.
  • the exterior material was subjected to a heat seal strength and electrolyte resistance test in the same manner as in Example 14.
  • Example 15 a polyethylene resin (manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd., trade name: LY20) having a thickness of 40 ⁇ m was melt-extruded.
  • An exterior material for a lithium ion battery was produced in the same manner as in Example 14 except that the mixture was minified to form a polyethylene resin layer.
  • the exterior material was subjected to a heat seal strength and electrolyte resistance test in the same manner as in Example 14.
  • an inflate-formed stretched film with a thickness of 25 ⁇ (Duron G—100, manufactured by Idemitsu Unitech Co., Ltd.) was prepared.
  • One side is coated with a urethane two-part curable adhesive (trade name: TM-K55 / CAT-10L, manufactured by Toyo Morton Co., Ltd.), and has a thickness of 40 ⁇ .
  • Aluminum alloy foil (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., trade name CE8)
  • a random-polymerized block copolymer and a block-polymerized polypropylene having a thickness of 30 ⁇ as a surface layer of a soft aluminum foil subjected to a hot water modification treatment and a sealant layer A polypropylene-based three-layer co-extruded multilayer film (made by Showa Denko KK, trade name: ALOMA® # 20) consisting of pyrene and random polymerized polypropylene is used as an adhesive layer.
  • a maleic anhydride-modified polypropylene resin (Modic TL-105, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) having a thickness of 15 ⁇ was extruded at a temperature below the die of 240 ⁇ 5 ° C.
  • the laminated film was obtained by occupying the shells by heating and pressurizing using the sand vine mining method. Thereafter, the laminated film was subjected to a heat treatment at 150 ° C. to obtain an exterior body.
  • the exterior body is composed of a dry adhesive layer, a soft aluminum foil, a surface layer formed by subjecting the surface to hot water modification, and a maleic anhydride-modified polypropylene It has a configuration in which a pyrene resin layer and a sealant layer made of polypropylene resin are sequentially laminated.
  • the outer case was subjected to the same electrolyte resistance test as in Example 1 except that it was immersed in the electrolytic solution for one week, and the sealing strength at room temperature and at 100 ° C as in Example 14 , And the seal strength between the soft aluminum alloy layer and the adhesive layer by the heat treatment, and the seal strength between the sealant layer and the adhesive layer by the heat treatment were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 5 below.
  • Example 2 Same as Example 1 except that the heat treatment temperature was set at 180 ° C. Thus, an exterior body was obtained.
  • Example 20 The same test as in Example 20 was performed on the outer package. The results are also shown in Table 5 below.
  • An exterior body was obtained in the same manner as in Example 20 except that the heat treatment temperature was set to 200 ° C.
  • Example 20 The same test as in Example 20 was performed on the outer package. The results are also shown in Table 5 below.
  • An exterior body was obtained in the same manner as in Example 20, except that the soft aluminum foil was used without being subjected to the hot water denaturation treatment.
  • Example 20 The same test as in Example 20 was performed on the outer package. The results are also shown in Table 5 below.
  • Example 20 The same test as in Example 20 was performed on the outer package. The results are also shown in Table 5 below.
  • An exterior body was obtained in the same manner as in Example 20, except that the heat treatment was not performed.
  • Example 20 The same test as in Example 20 was performed on the outer package. The results are also shown in Table 5 below.
  • Example 20 The same test as in Example 20 was performed on the outer package. The results are also shown in Table 5 below.
  • Example 20 The same test as in Example 20 was performed on the outer package. The results are also shown in Table 5 below.
  • Example 20 Same as Example 20 except that the same anchor coat layer as in Example 1 was formed on the surface layer of the soft aluminum foil before forming the adhesive layer, and no heat treatment was performed. As a result, an exterior material was obtained.
  • the units of the seal strength and the laminate strength are all N / 15 ⁇ m.
  • Al / Ad indicates the laminate strength between the soft aluminum alloy layer and the adhesive layer
  • Ad / SL indicates the seal strength between the sealant layer and the adhesive layer by heat treatment.
  • the exterior material of the present invention can be used for a lithium battery that can be made ultra-thin and compact, and this lithium battery can be used in portable terminal devices such as personal computers and mobile phones, video cameras, and the like. Applicable.

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Abstract

基材層上に順に積層された、金属箔、金属箔上を熱水変性処理して形成される表面層、接着層、及びシーラント層を含むリチウム電池用外装材。

Description

明 細 書
リ チウム電池用外装材及びその製造方法
技術分野
本発明は、 工業製品の包装のための積層材料、 特にリ チウ ム電池のための外装材及びその製造方法に関する。
背景技術
近年、 パソコン、 携帯電話などの携帯端末装置、 ビデオ力 メ ラなどに用いられる電池と して、 超薄型化、 小型化の可能 なリ チウム電池が盛んに開発されている。 この リ チウム電池 用の外装材と しては、 従来、 例えば円筒型電池等に用いられ ていた金属製缶と は異なり 、 軽量で電池の形状を自 由に選択 でき る とい う利点から、 多層フィルム例えば最外層/アルミ 二ゥム箔層 Zシーラン ト層のよ う な積層構成を有するフィル ムを袋状に成型したものが用いられる よ う になってきた。
リ チウム電池は、 電池内容物と して正極材、 負極材と共に、 炭酸プ ロ ピ レ ン、 炭酸エチ レン、 炭酸ジメ チル、 炭酸ジェチ ル、 及び炭酸ェチルメ チルなどの非プロ ト ン性溶媒液に リ チ ゥム塩を溶解した電解液、 若しく はその電解液を含浸させた ポリ マーゲルからなる電解質層を含んでいる。 こ の よ う な強 浸透性の溶媒がシーラン ト層を浸透してアルミ ニウム箔層面 まで通過する と、 アルミ ニウム箔層 と シーラ ン ト層間のラ ミ ネー ト強度を低下させ、 最終的には電解液が漏れ出すといつ た問題があった。 このため、 対応策と しアルミ ニウム箔層 と シーラン ト層間のラ ミネ一ト強度を強め、 電解溶液等の内容 物耐性を持たせる こ とが望まれていた。 また、 電池の電解質である リ チウム塩と しては L i P F 6 あるいは L i B F 4 な どの物質が用い られている。 これらの 塩は水分と の加水分解反応によ り フ ッ化水素酸を発生し、 こ れはアルミ ニウム箔層の金属面の腐食、 多層フ ィ ルムの各層 間のラ ミ ネー ト強度低下、 これによ るデラ ミ ネーシ ヨ ン及ぴ 電解液の漏れを引 き起こ していた。 このよ う な多層フィ ルム はアルミ ニ ウム箔層を用いる こ と によ り 最外層の表面からの 水分の侵入は遮断されるが、 最内層である シーラ ン ト層のシ 一ル部端面からの水分の侵入を完全に遮断する こ と はでき な い。 このため、 アルミ ニウム箔層 と シーラ ン ト層間のラ ミ ネ ー ト強度を さ らに強く し、 発生したフ ッ化水素酸によってそ れらのラ ミ ネ一 ト強度が低下 しないものにする必要があった。
アルミ ニ ウム箔層 と シーラ ン ト層を積層する方法と して最 も一般的なも のは ド ラ イ ラ ミ ネ一 ト法である。 しか し、 こ の ラ ミ ネ一 1、用接着剤にはポ リ エステルポ リ オール、 ポ リ エー テルポ リ ウ レタ ンな どを用いてお り 、 これらは電解液耐性が 低く 、 アルミ ニウム箔層 と シーラ ン ト層間のラ ミ ネー ト強度 の低下を引 き起こすと レヽ ぅ 欠点があった。
また、 例えば特開 2 0 0 2 - 9 3 3 8 6 号公報には、 アル ミ ユ ウム箔表面を化成処理し、 この化成処理面上に各々基材、 シーラ ン ト層を設けた リ チウム電池用包装材料が開示されて いる。 しかしなが ら、 こ の化成処理は、 耐酸性被膜形成物質 の水溶液をアル ミ ニ ウ ム箔表面に塗布した後乾燥焼き付けす る必要がある こ と 、 及ぴ接着層 と シーラ ン ト層 と をアルミ 二 ゥム箔表面に直接共押出する こ と によ り 、 汎用の ¾備によ る 加工が不可能である とい う 問題があった。
さ ら、 リ チウム電池用外装材の多層フ ィ ルムを作製した後 には、 ォス型、 メ ス型によ り 冷間成形を行う深絞り成形が行 われる。 例えばリ チウム電池用外装材と して、 ナイ ロ ン Z接 着層/アルミ ニウム箔層 Zシーラン ト層からなる構成を持つ 多層フ ィ ルムが用いられる。 こ の接着層を作製する と きには、 ドライ ラ ミネー ト法を用いるのが一般的である。 しかしなが ら、 こ の構成では深絞り成形を行ったと き、 ナイ ロ ンとアル ミ ニゥム箔層の剥離が発生する こ とがあった。
また、 電池製造工程で外装材表面に使用 している二軸延伸 ナイ 口 ンフ ィ ルム に電解液が付着し、 二軸延伸ナイ ロ ンフ ィ ルムが溶解して、 表面が白化し、 製品価値を失う などの問題 があった。 こ の よ う な問題を改善する為に、 例えば特開 2 0 0 2 - 2 1 6 7 1 5号公報に、 接着性向上の為の表面処理を 施したアルミ 二ゥム箔を使用 し、 二軸延伸ナイ 口 ンフ ィ ルム からなる基材フ ィ ルムの方の面に、 表面処理したアル ミ ユウ ム箔、 ヒ ー トシール層を順次積層 した積層体の二軸延伸ナイ ロ ンフ ィ ルムの上にさ らにァク リ ル樹脂被膜からなる層を設 けた外装材が提案されている。
しかし、 提案されている外装材は、 二軸延伸ナイ ロ ンフィ ルムからなる基材フ ィ ルムの上にアク リ ル樹脂被膜からなる 層を設けている ので、 積層工程が増加し、 生産効率が悪い。 また、 電池を封筒貼方式でシール し、 包装する こ と は、 ァク リ ル樹脂被膜層と ヒ ー トシール層とのヒ ー トシールが不可能 である こ と力 ら、 不向きであった。 発明の開示
本発明は、 上記従来技術の課題を解決するためになされた もので、 その 目 的は、 良好な熱成形性及び冷間成形性を有し、 電解液の浸透によるデラ ミネーショ ンの発生及ぴ電解液の漏 れ出しがなく 、 十分なラ ミネー ト強度を維持し、 かつ生産効 率の良好な リ チウム電池用外装材を提供する こ と にある。
また、 本発明の他の 目的は、 良好な熱成形性及び冷間成形 性を有し、 電解液の浸透によるデラ ミネ——ン ョ ンの発生及ぴ 電解液の漏れ出しがなく 、 十分なラ ミネー ト強度を維持し、 かつ生産効率の良好な リ チウム電池用外装材の製造方法を提 供する こ と にある。
本発明の リ チウム電池用外装材は、 基材層 と、 該基材層上 に設けられた金属箔と、 該金属箔の表面を熱水変性処理して 形成された表面層と、 該表面層上に設けられた接着層と、 該 接着層上に設けられたシーラ ン ト層と を含むこ と を特徴とす 本発明の リ チウム電池用外装材の製造方法は、 基材層、 及 ぴ該基材層上に形成され、 少なく と も該基材層側表面とは反 対側の表面に、 熱水処理ざれた表面層を有する金属箔を含む 積層材料を用意し、 サン ドィ ツチラ ミネーシ ョ ン法を用いて、 該表面層及ぴシーラ ン ト層間に接着層を適用 しながら押出し 加工を行う こ と によ り 、 該表面層上に接着層を介してシーラ ン ト層を積層 して積層フ ィ ルムを得る工程を含むこ と を特徴 とする。 図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明の リ チウムイオン電池用外装材の第 1 の例 の断面構造を説明するためのモデル図を示す。
図 2 は、 本発明の リ チウムイ オン電池用外装材の第 2 の例 の断面構造を説明するためのモデル図を示す。
図 3 は、 本発明の リ チウムイオン電池用外装材の第 3 の例 の断面構造を説明するためのモデル図を示す。
図 4 は、 本発明の リ チウムイ オン電池用外装材の第 4 の例 の断面構造を説明するためのモデル図を示す。
図 5 は、 本発明の リ チウムイ オン電池用外装材の第 5 の例 の断面構造を説明するためのモデル図を示す。
図 6 は、 本発明の リ チウムイ オン電池用外装材の第 6 の例 の断面構造を説明するためのモデル図を示す。
発明を実施するための最良の形態
本発明の リ チウムイ オン電池用外装材は、 基材層と、 基材 層上に設けられた金属箔と、 金属箔の表面に存在する熱水変 性処理された表面層と、 表面層上に設けられた接着層と、 該 接着層上に設けられたシーラン ト層と を含む。
この表面層は、 金属箔の少なく と もシーラン ト層側表面に 設けられている。
また、 本発明の リ チウム電池用外装材の製造方法は、 基材 層、 及び該基材層上に形成され、 少なく と も該基材層側表面 と は反対側の表面に、 熱水処理された表面層を有する金属箔 を含む積層材料を用意し、 サン ドィ ッチラ ミネーショ ン法を 用いて、 表面層及ぴシーラ ン ト層間に接着層を適用 し、 加熱 加圧しながら押出し加工を行う こ と によ り 、 表面層上に接着 層を介してシーラン ト層を積層 して積層フ ィ ルムを得る工程 を含むこ と を特徵とする。
本発明によれば、 熱水変性処理された金属箔表面層と シー ラ ン ト と を、 接着層を介して接着させる こ と によ り 、 シーラ ン ト層と金属箔と のラ ミネ一 ト強度が良好な リ チウムイ オン 電池用外装材が得られる。 このよ う な外装材を用いて、 リ チ ゥムイオン電池用電解液を保存しても、 デラ ミネーシ ョ ン及 び液漏れを生じない。
また、 本発明の方法によれば、 強密着なリ チウム電池用外 層材が作成可能である。
上記積層材料は、 例えば少なく と も一主面に熱水変性処理 された表面層をもつ金属箔を用意し、 基材層上に、 その一表 面層を外側に向けて該金属箔を配置して、 積層を行う工程、 あるいは基材層上に金属箔を積層 し、 その一表面層である金 属箔面を熱水変性処理する工程によ り 形成され得る。
本発明において、 熱水変性処理と は、 金属箔例えばアルミ ユウム箔等を加熱した処理水中に浸漬する こ と によ り 、 金属 箔表面に水和酸化物層を形成する処理をい う。 特に、 アルミ 二ゥム箔を使用 した場合には、 ベーマイ トが形成される こ と から、 ベーマイ ト処理と呼ばれる。
このよ う な水和酸化物層を形成する こ と によ り 、 金属箔の 表面は針状構造にな り 、 またその表面に一 O H基を多く 存在 させる こ と ができ る。 この一 O H基は、 シー ラ ン ト層の樹脂 表面の一 O—基と水素結合を形成する こ と などによ り 、 密着 強度をあげる こ とができ る。
金属箔を処理する処理水と しては、 水道水、 脱イ オン水、 蒸留水、 あるいは脱イ オン後に蒸留した蒸留水などいずれも 使用可能である。 特に、 脱イ オン化された蒸留水が好ま しい。 その指標と して、 電気伝導度 1 μ S / c m以下の水を使用す る こ とが好ま しい。 また、 これらの処理水には、 少量のァル カ リ 例えばアンモニア及び ト リ エタ ノールァ ミ ン等のア ミ ン 類などを添加するこ とが好ま しい。 好ま しい添加量は 0 . 0 1 〜 : I . 0重量%、 よ り好ま しく は 0 . :! 〜 1 重量%、 さ ら に好ま しく は 0 . 1 〜 0 . 5重量%である。 処理時間は、 1 分以上、 好ま しく は 2分以上、 更に好ま しく は 3分以上であ る。 この処理は、 金属箔を処理槽中に連続して通すウェブ方 式で処理しても良く 、 又はパッチ方式で処理しても良い。 熱水変性処理では、 その処理温度によって様々 な水和酸化 物層が形成される。 例えばアルミ ニウム箔の場合、 アルミ 二 ゥム箔表面にベーマイ トが形成される条件で行う こ とが好ま しい。 このよ う な処理温度と して、 常圧下では好ま しく は 7 5 〜 : 1 0 0 °C、 よ り 好ま しく は 8 5 〜 : L O O °C、 さ らに好ま しく は 9 0 〜 1 0 0 °Cの範囲があげられる。
例えばアルミ ニウム箔表面にベーマイ トが形成される条件 で熱水変性処理を行う 、 すなわち熱水変性処理を行ったもの を外装材に適用 し、 リ チウム電池の電解液にこの外装材を浸 漬しても、 アルミ ニウム箔層とシーラン ト層間のラ ミネー ト 強度の低下を引き起こ さない。 また、 ラ ミネー トの際に、 深 絞り成形を行っても、 最外層とアルミ ニウム箔層 との剥離を 引き起こ さない。 このよ う に、 リ チウム電池の電解液を、 こ の熱水変性処理されたアルミ ニウム箔を含む外装材を用いて 保存しても、 電解液の液漏れが生じない。
以下、 図面を参照 し、 本発明を具体的に説明する。
図 1 は、 本発明に係る リ チウム電池用外装材の第 1 の例の 断面構造を説明するためのモデル図を示す。
図示する よ う に、 このリ チウム電池用外装材 1 0は、 基材 1 上に、 金属箔 2 、 接着層 3 、 及びシーラン ト層 4が順に積 層された構成を有する。 この金属箔 2 は、 少なく と もその接 着層 3側の表面に、 熱水変性処理された表面層 2 1 を有する。
また、 図 2 には、 本発明に係る リ チウム電池用外装材の第 2 の例の断面構造を説明するためのモデル図を示す。
図示する よ う に、 この リ チウム電池用外装材 2 0 は、 シー ラン ト層 4 の代わ り に、 第 1 のシーラン ト層 5 と第 2 のシー ラ ン ト層 6 と からなる多層シーラ ン ト フィルム 7 が設け られ ている こ と以外は図 1 と 同様の構成を有する。
図 3 には、 本発明に係る本発明に係る リ チウム電池用外装 材の第 3 の例の断面構造を説明するためのモデル図を示す。
図示する よ う に、 この リ チウム電池用外装材 3 0 は、 基材 1 上に、 基材と金属箔を接着するための基材用接着層 9 、 金 属箔 2 、 アンカーコー ト層 8 , 接着層 3 、 及ぴシーラン ト層 4 が順に積層された構成を有する。 この金属箔 2 は、 両主面 の う ち少なく と もそのアンカーコー ト層 8側の一主面に、 熱 水変性処理された表面層 2 1 を有する。 また、 こ のア ンカー コー ト層 8 と しては、 この表面層 2 1 と接着層 3 に対し強固 に接着し得る材料が使用 される。 また、 図 3 において、 シー ラ ン ト層 4 の代わ り に、 図 2 に示される第 1 のシーラ ン ト層 5 と第 2 のシーラ ン ト層 6 と 力 らなる多層シ一ラ ン ト フ ィ ル ム 7 と 同様の多層シ一ラ ン ト フ イ ノレムを適用する こ とができ る。
図 4 は、 本発明に係る本発明に係る リ チウム電池用外装材 の第 4 の例の断面構造を説明するためのモデル図を示す。
図示する よ う に、 この リ チウム電池用外装材 4 0 には、 そ の両主面に熱水変性処理を施すこ と によ り 各々表面層 2 1 が 形成された金属箔 2 が用いられ、 こ の両表面層 2 1 上に、 各々 、 アンカーコー ト層 8 、 接着層 3 が順に積層 され、 一方 の接着層 3 上には表面保護層 1 1 、 他方の接着層 3 上にはシ 一ラ ン ト層 4 が形成されている。 図 5 には、 本発明に係る本発明に係る リ チウム電池用外装 材の第 5 の例の断面構造を説明するためのモデル図を示す。
その両主面に熱水変性処理によ り 各々表面層 2 1 が形成さ れた金属箔 2 を用い、 その一方の表面層 2 1 上にアンカーコ ー ト層 8 、 接着層 3 、 表面保護層 1 1 が順に積層されている。 —方、 他方の表面層 2 1 上には、 接着層 3 、 及びシーラ ン ト 層 4が順に積層された構成を有する。 また、 図 5 において、 シーラ ン ト層 4 の代わり に、 図 2 に示される第 1 のシーラ ン ト層 5 と第 2 のシーラン ト層 6 とからなる多層シーラン トフ イ ルム 7 と 同様の多層シーラ ン ト フイ ルムを適用する こ と が できる。
本発明において、 金属箔層 と接着層間のアンカーコー ト層、 及び基材と金属箔の接着に使用 される基材用接着層と して、 通常汎用的に用いられている ウ レタン系二液硬化型接着剤が 使用でき、 例えば、 ポリ エステルポリ オール、 ポリ エーテル ポリ オール、 ァク リ ノレポリ オ一ノレなどのジォ一/レ成分に、 ィ ソシァネー ト化合物成分を作用させて得られる接着剤が使用 できる。 ィ ソ シァネー ト化合物と しては、 例えば 2 , 4 — ト リ レンジイ ソシァネー ト、 2 , 6 — ト リ レンジイ ソシァネー ト、 キシ リ レンジイ ソシァネー ト、 イ ソホロ ンジイ ソシァネ ー ト、 へキサメ チレンジィ ソシァネー ト 、 4, 4 ' ージフエ ニルメ タ ンジィ ソシァネー ト な ど各種ジィ ソシァネー ト系モ ノマー、 あるいは、 これらのジイ ソシァネー トモノ マーを、 ト リ メ チロールプロパンゃグリ セ ロールなどの 3 官能の活性 水素含有化合物と反応させたァダク ト タイプや、 水と反応さ せたビューレツ ト タイプや、 イ ソシァネー ト基の自 己重合を 利用 した ト リ マー (イ ソシァヌ レー ト) タイプなど 3官能性 の誘導体やそれ以上の多官能性の誘導体等があげられる。 ゥ レタ ン系二液硬化型接着剤の塗布層の厚さは、 例えば 1 ない し 5 μ πι、 好ま しく は 4 ないし 5 μ πιである。
また、 金属箔層 と接着層間のアンカーコー ト層の材料と し て、 ィ ソシァネー ト化合物を使用する こ と ができ る。
イ ソシァネー ト化合物と しては、 上述のウ レタ ン系二液硬 化型接着剤のイ ソシァネー ト化合物成分と 同様の材料を使用 でき、 好ま しく は ト リ レンジィ ソシァネー トが用いられる。
なお、 これらのィ ソ シァネー ト化合物の塗布量は、 上述の よ う なゥ レタ ン系二液硬化型接着剤等と 同等の塗布量を塗工 する と、 ィ ソシァネー ト基 (一 N C O基) 同士の反応が起き、 溶剤類に弱い結合を形成する恐れがある。 そのため、 金属箔 の熱水変性処理面に塗布する厚みは、 好ま しく は 3 μ m以下、 さ らに好ま しく は 1 μ ηι以下である。
ィ ソシァネー ト化合物中の一 N C O基と樹脂の高温溶融時 に生成した一 O H基がゥ レタ ン結合し、 網状構造を形成する こ と等によ り 、 強固な密着性が得られ、 各種の有機電解液な どに対する優れた耐性を有する こ と になる。
接着層と しては、 酸変性ポリ オレフ イ ン、 及ぴ密度 0 . 9 2 g / c m 3以上のメ タ 口セン系直鎖状ポ リ エチレン樹脂と 低密度ポ リ エチレン樹脂との混合樹脂等を主成分と して使用 する こ とができる。
酸変性ポ リ オレフイ ンと は、 a , /3 —エチレン性不飽和力 ルボン酸で変性されたポリ オレフイ ン樹脂である。 なお、 変 性するベース樹脂と して用いられるポリ オレフ イ ン樹脂と し ては、 ポ リ エチ レン、 ポ リ プロ ピ レン、 ポ リ プテ ン、 ェチ レ ンープロ ピ レン共重合体などが好ま しい。 接着層に耐熱性を 付与させるためには、 高立体規則性のポリ プロ ピレンがさ ら に好ま しい。 これらのポリ ォレフィ ン樹脂に付加させる β 一エチレン性不飽和力ルボン酸と しては、 好ま しく はァク リ ル酸、 メ タ ク リ ル酸、 ィ タ コ ン酸、 フマル酸、 マ レイ ン酸 等及びこれら酸の無水物の 1 種も しく は 2種以上が用いられ る。 これらの中でもアク リ ル酸、 無水マ レイ ン酸が好ま しく 、 さ らには無水マレイ ン酸がもつ と も好ま しい。 酸変性ポリ ォ レフ イ ンを接着層 と して使用する こ と によ り 、 強固な密着性 が得られ、 各種の有機電解液などに対する俊れた耐性を有す る。
酸変性ポリ ォレフ ィ ンを主成分とする接着層は、 酸変性ポ リ ォ レブ イ ンの樹脂粉末が有機溶剤中に分散された塗布液を ロールコー ト法、 ダラ ビアコー ト法などの公知の方法で塗布 した後、 2 0 0 〜 2 3 0 °Cの高温で有機溶剤を乾燥し、 樹脂 を溶融させ、 塗布被膜を形成する。 その塗布量は、 乾燥状態 で 1 〜 1 0 g Z m 2が好ま しい。 この場合は前述のアンカー コ ー ト層を設けずに、 直接金属箔の処理された表面に塗布し、 良好な接着性が得られる。
また、 上述のィ ソ シァネー ト化合物をアンカーコー ト層と する場合は、 接着層と して密度 0 . 9 2 g Z c m 3 以上のメ タ 口セ ン系直鎖状ポリ エチ レン樹脂と低密度ポリ エチ レン樹 脂との混合樹脂、 例えばこのメ タ ロセン系直鎖状ポリ エチレ ン榭脂 7 0 〜 9 0重量%と低密度ポ リ エチ レン樹脂 1 0 〜 3 0重量%の混合樹脂は、 温度 3 0 0 °C以上で押し出 して積層 するこ と ができ る。 低密度ポリ エチレン樹脂の混合量をこの 割合にし、 上記温度で積層される こ と によ り 、 サン ドイ ッチ ラ ミネーシ ヨ ンに対する良好な加工適性、 良好な接着性、 電 解液に対する良好な耐性が得られる。 混合榭脂塗布層の厚み は、 好ま しく は 1 5 〜 3 0 μ ιηである。
また、 積層の際、 押し出された混合樹脂層の両面をオゾン 処理する こ とができ る。 これによ り 、 3 0 0 °C以上高温で酸 化が促進される と 同時に、 オゾン処理をする と、 樹脂表面に 極性基が生成して、 接着力がよ り 向上し、 電解液に対する耐 性もまたよ り 向上する。
このよ う にアンカーコー ト層をィ ソ シァネー ト化合物で形 成する こ と によ り 、 ィ ソシァネー ト化合物中の一 N C O基と 樹脂の高温溶融時に生成した _ O H基がウ レタ ン結合し、 網 状構造を形成する こ と等によ り 、 強固な密着性が得られ、 各 種の有機電解液などに対する優れた耐性が付与される。
本発明に使用 されるシーラン ト層と して、 好ま しく はポリ ォレフィ ン系多層フ ィルムを用いる こ と ができ る。
ポリ ォレフ ィ ン系多層フィルムの第 1 の好ま しい態様は、
0 . 9 2 g / c m 3 以上の密度を有するメ タ 口セン系直鎖状 ポリ エチレン樹脂及び低密度ポリ エチレン樹脂を含有する混 合樹脂から実質的になる第 1 の層 と、 第 1 の層上に設けられ、 メ タ 口セン系直鎖状ポリ エチレン樹脂、 またはランダム共重 合ポ リ プロ ピ レン樹脂から実質的になる第 2 の層 と を含む。 こ の よ う なポ リ オレフ イ ン系多層フ ィ ルムは、 電解液に対 する良好な耐性、 サン ドイ ツチラ ミネーシ ヨ ンに対する良好 な加工適性、 耐熱性、 及び高ヒ ー ト シール強度を有する。
ポリ オレフ イ ン系多層フ ィ ルムが積層された後に 1 5 0 〜 1 9 0 °Cの温度で加熱処理が施される。 なお、 ポ リ オレフィ ン系多層フ ィ ルムは、 積層される面が事前にコ ロナ処理され ている こ とが好ま しい。 多層フ ィ ルムの厚さは好ま しく は 3 5 〜 : ί θ θ μ πιである。
シーラ ン ト層の多層フ ィ ルムが積層された後に、 高温で加 熱処理する こ と によ り 、 接着層と シ一ラン ト層と が よ り 強固 に接着し、 電解液等への耐性が向上し、 デラ ミネーシヨ ンが 発生しない。
加熱処理する条件と しては、 加熱温度が 1 5 0 〜 1 7 0 °C の場合は 3 〜 1 0秒程度処理し、 加熱温度が 1 7 0 〜 1 8 0 °Cの場合は 3 〜 5秒程度処理し、 加熱温度が 1 8 0 〜 1 9 0 °Cの場合は 3秒程度処理する こ とが好ま しい。
ポリ ォレ フ ィ ン系多層フ ィ ルム の第 2 の好ま しい態様は、 0 . 9 2 g / c m 3以上の密度を有するポ リ エチ レン樹脂単 層である力 、 またはポ リ エチ レン一ポ リ プロ ピ レ ン混合樹脂 から実質的になる第 1 の層 と、 第 1 の層上に設けられ、 ラン ダム共重合ポ リ プロ ピ レン樹脂も しく は密度 0 . 9 2 g / c πχ 3 以上のポ リ エチ レン樹脂から実質的になる第 2 の層 と を 含む多層フ ィ ルム のいずれかである。 使用 されるポリ エチ レ ンーポリ プロ ピレ ン混合樹脂は、 メ タ ロセ ン系直鎖状低密度 ポ リ エチ レン樹脂も しく は 0 . 9 2 g Z c ni 3 以上の密度を 有するポ リ エチ レン樹脂 1 0 〜 9 0重量%と、 ラ ンダム共重 合ポ リ プロ ピ レ ン樹脂 1 0 〜 9 0重量%とが混合されている。
こ の よ う なポリ オレフ イ ン系多層フ ィ ルム は、 電解液に対 する良好な耐性、 サン ドイ ツチラ ミネーシ ヨ ンに対する良好 な加工適性、 耐熱性、 及ぴ高ヒ ー ト シール強度を有する。
ポリ ォレフ ィ ン多層フ ィ ルム の第 3 の好ま しい態様は、 メ タ 口セ ン系直鎖状低密度ポリ エチレン樹脂と ランダム共重合 ポ リ プロ ピ レン樹脂の混合樹脂、 またはメ タ 口セ ン系直鎖状 低密度ポ リ エチ レン樹脂から実質的になる第 1 の層と、 第 1 の層上に設けられ、 ラ ンダム共重合ポリ プロ ピレン樹脂から 実質的になる第 2 の層と を含む。
このよ う なポリ オレ フィ ン系多層フ ィ ルムは、 電解液に対 する良好な耐性、 サン ドィ ッチラ ミネーショ ンに対する良好 な加工適性、 耐熱性、 及び高ヒ ー ト シール強度を有する。
なお、 本発明の外装体において、 上述のボリ ォレフィ ン多 層フ ィ ルムは、 その第 1 の層が接着層側に配置され、 その第 2 の層は最内層と な り得、 内容物すなわち電解液と接触し得 る。
本発明に使用 される第 1 ないし第 3 の好ま しい態様にかか るポリ ォレフィ ン多層フ ィ ルムは、 各種の有機電解液などに 対する優れた耐性を有し、 また、 耐熱性、 ヒー ト シール強度 及ぴサン ドィ ッチラ ミネーショ ンに対する良好な加工適性を 有する。 こ のため、 こ のポ リ オ レフ イ ン多層フ ィ ルム をシー ラン ト層 と して外装材に適用する こ と によ り 、 デラ ミネ ^"シ ョ ンの発生及び電解液の漏れ出 しを防ぐこ と ができ る。
また、 本発明に使用でき る他の接着層及ぴシーラ ン ト層 と して、 以下のよ う な材料があげられる。
その他の接着層 と して、 低密度ポ リ エチ レン樹脂、 酸変性 ポ リ オレフ イ ン樹脂、 アイオノ マー樹脂、 エチ レ ン ' メ タ ク リ ル酸共重合体 ( E MA A) 樹脂、 エチ レ ン · アク リ ル酸共 重合体 ( E A A ) 樹脂等のポ リ オレフ イ ン系樹脂が使用可能 である。 これらのポ リ オレフ イ ン系榭脂を 2 4 0 〜 3 4 0 °C で押し出 して成膜される。 その接着層の両表面をオゾン処理 した後に積層する こ と ができ る。 接着層の厚さ は、 好ま し く は 1 5 〜 3 0 μ m程度である。 オゾン処理する こ と によ り 、 樹脂膜の表面に極性基が生成し、 シー ラ ン ト層も しく はアン カーコ ー ト層 と の接着が良く なる。
その他のシーラ ン ト層 と しては、 金属 と の接着性に優れた 高機能性樹脂例えば酸変性ポ リ オレフ イ ン樹脂、 アイ オノ マ 一樹脂、 エチ レ ン ' メ タ ク リ ル酸共重合体 ( E MA A ) 樹脂、 エチレン · アク リ ル酸共重合体 ( E A A ) 樹脂のいずれか 1 つの樹脂、 も し く はそのいずれカゝ 1 つの樹脂 と メ ル ト フ ロ ー レー ト 3 . 0 〜 8 . O g の低密度ポ リ エチ レ ン樹脂と の混合 樹脂があげられる。 混合樹脂の混合割合は、 酸変性ポ リ オレ フ ィ ン榭脂、 アイ オノ マー樹脂、 エチレン ' メ タ ク リ ル酸共 重合体 ( E MA A) 樹脂、 エチ レン · アク リ ル酸共重合体
( E A A) 樹脂のいずれ力、 1 つの樹脂 9 0 〜 8 0 重量%に対 し、 メ ル ト フ ロ ー レー ト 3 . 0 〜 8 . O g の低密度ポ リ ェチ レン樹脂 1 0 〜 2 0 重量%が好ま し く 、 こ の混合割合の混合 樹脂を使用するこ と によ り 、 押出加工性がさ らに向上する。 積層方法は溶融押出ラ ミネーシ ヨ ン法によ り 実施し、 高機能 性樹脂を温度 2 4 0〜 3 4 0 °Cで押し出して成膜し、 その榭 脂層のシーラン ト層も しく はア ンカ ーコー ト層側の表面をォ ゾン処理した後に積層する こ とができ る。 厚みは 3 0〜 8 0 μ πιである。 オゾン処理する こ とによ り 、 樹脂層のシーラン ト層も しく はア ンカー コ ー ト層側の表面に極性基が生成し、 接着性がよ り 良好となる。 こ のシーラン ト層は、 サン ドイ ツ チラ ミネーシヨ ン法によ り 、 接着層を介して、 金属箔の熱水 変性処理された表面層あるいはその上に設けられたアンカー コ ー ト層上に積層される。
また、 上記シーラ ン ト層に使用 される材料と 同様の材科を 用いて表面保護層を形成する こ と ができ る。 こ の表面保護層 の好ま しい厚さは、 1 5〜 3 0 程度である。
本発明に使用 される基材層と しては、 例えば二軸延伸ポリ エス テルフ ィ ルム ( P E T フ ィ ルム) 、 二軸延伸ナイ ロ ンフ イ ノレム ( O N y フ ィ ルム) 等の単層フ ィ ルム又はこれらが積 層 された多層フ ィ ルムがあげられる。
多層構成のガスパリ ア性二軸延伸フ ィ ルム と しては、 例え ばポリ塩化ビニ リ デンコ一 トニ軸延伸ナイ ロ ンフ ィ ルム、 酸 化珪素または酸化アル ミ ニ ウ ム の無機酸化物蒸着二軸延伸ナ ィ ロ ンフ ィ ルム、 アル ミ ニ ウ ム蒸着二軸延伸ナイ ロ ンフ ィ ル ム 、 多層共押出二軸延伸ナイ ロ ンフ ィ ルムがあげられる。 多 層共押出二軸延伸ナイ ロ ンフ ィ ルム の構成と しては、 例えば ナイ ロ ン樹脂ノ芳香族ナイ ロ ン樹脂 Zナイ ロ ン樹脂、 ナイ 口 ン樹脂/エチ レン、 ビュルアルコ ール共重合体樹脂/ナイ 口 ン樹脂等の構成のものが使用でき る。 各フ ィ ルムの厚みは、
P E T フ ィ ルムが好ま しく は 6〜 2 5 / m N O N y フ ィ ルム が好ま しく は 1 5〜 2 5 μ πιの範囲である。
また、 好ま しい基材層と しては、 縦方向及ぴ横方向の引張 破壌伸びが共に 1 0 0 %以上のイ ンフ レーシ ョ ン製膜法によ る二軸延伸ナイ ロ ンフ ィ ルム を用い る こ と ができ る。 こ の フ イ ルムは成型性が良好である。 あるいは、 好ま しい基材層と して、 縦方向及ぴ横方向の引張破壌伸びが共に 2 0 0 %以上、 引張破壌強度 2 0 O M P a 以上、 ヤング率 3 . 2 G P a 以下 のポ リ エステルフ ィ ルム を用レヽ る こ と ができ る。 こ の フ ィ ル ムは、 電解液に対する耐性及び積層された外装体を冷間プレ ス成形する時の成形性が優れる。 なお、 引張破壊伸び及び弓 1 張破壌強度は J I S - C 2 3 1 8 に規定された方法で測定し た値であ り 、 ヤング率は A S T M _ D 8 8 2 に規定された方 法で測定した値である。
さ らに、 基材層 と して、 第 2 のシー ラ ン ト層を設ける こ と によって背シ一ル部を封筒貼り と したピロ一包装袋形状にす る こ と によ り 、 背シール部が外に飛び出さず、 外観の良いリ チウムイオン電池用外装材が得られる。
金属箔は、 少なく と も一面が熱水変性処理された金属箔を 使用する。 金属箔の種類と しては J I S - H - 4 1 6 0 に規 定されている合金番号 8 0 2 1若しく は 8 0 7 9 の軟質アル ミ ニゥム合金箔が好ま しく 、 合金箔を使用すれば、 例えば冷 間成型する場合でも成型性が良い。 金属箔の厚さは 7〜 1 0 0 ; u mである こ と が好ま しい。
使用 される金属箔は、 縦方向及び横方向の引張破壌伸びが 共に 1 0 %以上で、 含有鉄分が 0 . 7 〜 : I . 7 %で、 かつァ ルミ ニ ゥム純度が 9 7 . 9 %以上の軟質アルミ ニ ウム合金箔 である こ とが好ま しい。 このよ う な軟質アルミ ニウム箔は、 成型性が良い。
また、 本発明の方法において、 接着層 と して無水マ レイ ン 酸変性ポ リ プロ ピレンを用い、 金属箔の熱水変性処理された 表面層上に接着層を押出 し加工によ り 直接適用 し、 シーラ ン ト層 と貼 り 合わせ、 かつ押出 し加工後、 積層フ ィ ルムを 1 5 0〜 2 0 0 °Cの温度で加熱処理する こ と ができ る。 無水マ レ イ ン酸変性ポ リ プロ ピ レ ンを使用する こ と によ り、 耐熱性が 良好と な り 、 及び金属箔への接着力が増加 してラ ミ ネー ト強 度が上が り 得る。 また、 上記加熱処理によ り 、 さ らに接着力 が向上し、 電解液に対する耐性が向上し得る。
上記無水マ レイ ン酸変性ボ リ プロ ピ レ ンは、 好ま しく はグ ラ フ トイ匕率 3〜 5 %のホモポ リ プロ ピ レ ンであ り 、 こ の無水 マ レイ ン酸変性ポ リ プロ ピ レンをダイ 下温度 2 3 5 °C〜 3 0 0 °Cで溶融押出 して、 シーラ ン ト層のポ リ プロ ピレンフ ィ ル ム と積層する こ と ができ る。 これによ り 、 耐熱性及びラ ミ ネ 一ト強度が さ らに増加する。
実施例
実施例 1
基材フ ィルム と して、 2 5 の厚さ を有する二軸延伸ナ ィ ロ ンフ ィ ルム (ュニチカ (株) 製、 商品名 O N B C ) を用 意した。 その片面に、 ドライ ラ ミネー ト機を使用 してグラ ビ ァ法によ り 、 ウ レタ ン系二液硬化型接着剤 (東洋モー ト ン
(株) 、 商品名 : A D 5 0 2 Z C A T— 1 0 L ) を乾燥状態 で 4 g Zm2塗布し、 乾燥し、 基材用接着層を形成し、 4 0 / inの厚さ を有するアル ミ ニ ウ ム箔と貼り 合わせ、 さ らに、 エタ ノールア ミ ン 0 . 5重量%を含有する 9 5 °C温水に 3分 間浸漬する こ と に よ り 、 アル ミ ニ ウ ム箔面を熱水変性処理し た。
続けて、 熱水変性処理された面上に、 固形分 5重量%の ト リ レ ンジィ ソ シァネー ト化合物 (東洋モ一 ト ン (株) 製、 商 品名 C A T— 1 0 L ) の溶液を、 乾燥状態で 0 . 3 μ mの厚 さになる よ う にダラ ビア法で塗布、 乾燥し、 アンカーコー ト 層を得た。
さ らに、 ア ンカーコー ト層上に、 密度 0 . 9 3 3 g / c m 3 のメ タ ロ セ ン系直鎖状ポ リ エチ レ ン樹脂 7 0重量%と密度 0 · 9 1 9 g / c m 3 の低密度ポ リ エチ レ ン榭脂 3 0重量% と の混合榭脂を樹脂温度 3 3 0 °Cで厚さ 3 0 になる よ う に押出し、 接着層を得た。 その直後に、 その接着層上に、 シ 一ラ ン ト層 と して、 3 0 /i niの厚さを有する 0 . 9 2 g Z c m3 以上の密度を有するメ タ 口セン系直鎖状ポリ エチ レ ン樹 脂層及ぴ低密度ポ リ エチ レ ンの混合樹脂層 と、 ポ リ プロ ピ レ ン榭脂層とから構成されるポリ ォレフィ ン系多層フ ィ ルムを 積層 し、 積層フ ィ ルムを得た。 その積層フ ィ ルムを、 オーブ ン中に入れ、 1 5 0 °Cで 1 0秒間加熱処理し、 本発明にかか る リ チウムイ オン電池用外装材を作成した。 その外装材の断面構造を説明するためのモデル図を図 6 に 示す。
図示する よ う に、 こ の外装材 6 0 は、 基材 1 3上に、 順に 形成された、 基材用接着層 1 4 、 アル ミ ニ ウ ム箔 1 5 、 熱水 変性処理されてアル ミ ニ ウ ム箔 1 5表面に形成された表面層 2 1 、 ア ンカーコー ト層 1 6、 接着層 1 7 , 及ぴ多層シーラ ン ト フ ィ ルム 1 8 を含む。
その リ チウムイオン電池用外装材を用いて、 以下の試験方 法によ り ヒ ー ト シール強度、 電解液耐性及び電解液処理後の シール強度を試験、 及び評価した。 その結果を下記表 1 に示 す。
ヒ ー ト シール強度試験
その外装材を用いて、 シーラン ト層同士をシール温度 1 9 0 °C、 シール時間 3秒、 シール圧力 0 . 3 M P a で ヒ ー ト シ ールしたサンプルを作成した。 そのサンプルを、 1 5 m m巾 にス リ ッ ト し、 テ ンシロ ン型引っ張り試験器で、 3 0 0 m m /分のス ピー ドで、 シーラ ン ト層間の 1 8 0度剥離を行い、 ヒ ー ト シール強度を測定した。
電解液耐性試験
デラ ミ ネーシ ョ ンの発生
重量比 1 : 1 のエチ レ ンカーボネー ト と エチ レンメ チノレ力 ーボネー トの混合液に L i P F 6 を添力!]して、 1 . 5 Nの電 解液を作成した。 その電解液中に、 外装材を 1 . 5 m m X 3 0 m mのサイズにカ ッ ト して、 8 5 °Cで 2週間浸漬処理し、 外装材のアルミ ニウム箔とシ一ラ ン ト層間のデラ ミネーショ ンの有無を調査した。
ラ ミ ネー ト強度測定
また、 浸漬処理後の外装材について、 アルミ ニ ウム箔、 シ 一ラ ン ト層間のラ ミネ一ト強度を上記ヒー ト シール強度試験 と 同様に して、 外装材を 1 5 m m巾にス リ ッ ト し、 テンシロ ン型引っ張 り試験器で、 3 0 O m ni Z分のス ピー ドで、 アル ミ ニ ゥム箔、 シーラ ン ト層間の 1 8 0度剥離を行い、 ラ ミ ネ 一 ト強度を測定した。
実施例 2
実施例 1 と 同様に して作成した積層フ ィ ルムを、 オーブン 中に入れて、 1 6 0 °Cで 5 秒間加熱処理し、 本発明にかかる リ チウムイ オン電池用外装材を得た。
その外装体について、 実施例 1 と 同様に して ヒ ー ト シール 強度試験及び電解液耐性試験を行った。
その結果を同様に下記表 1 に示す。
実施例 3
実施例 1 と 同様に して作成 した積層フ ィ ルムをオーブン中 に入れ、 1 7 0 °Cで 5 秒間加熱処理し、 本発明にかかる リ チ ゥムイ オン電池用外装材を得た。
その外装体について、 実施例 1 と 同様に して ヒ ー ト シール 強度試験及び電解液耐性試験を行った。
その結果を同様に下記表 1 に示す。
実施例 4
実施例 1 と 同様に して作成した積層フ ィ ルムをオーブン中 に入れ、 1 8 0 °Cで 5 秒間加熱処理し、 本発明にかかる リ チ ゥムイオン電池用外装材を得た。
その外装体について、 実施例 1 と 同様にしてヒー トシール 強度試験及び電解液耐性試験を行った。
実施例 5
実施例 1 と同様にして作成した積層フィルムをオーブン中 に入れ、 1 9 0 °Cで 3秒間加熱処理し、 本発明にかかる リ チ ゥムイオン電池用外装材を得た。
その外装体について、 実施例 1 と 同様にしてヒー トシール 強度試験及び電解液耐性試験を行つた。
比較例 1
実施例 1 と 同様に してウ レタ ン系二液硬化型接着剤を塗布、 乾燥して、 接着層を得た後、 上記接着層上にベーマイ ト未処 理の厚さ 4 0 μ πιのアルミ ニウム箔を貼り合わせ、 積層フィ ルムを得た。
続いて、 その積層フ ィ ルム を押出ラ ミネ一ト機に装着し、 上記べ一マイ ト未処理のアルミ 二ゥム箔上に、 ウ レタン系二 液硬化型接着剤 (東洋モー ト ン (株) 製、 商品名 A D 5 0 2 / C A T - 1 0 L ) を、 乾燥状態で 2 g / m 2 になる よ う に、 塗布、 乾燥し、 接着層を得た。
その接着層上にシーラ ン ト層と して、 3 0 ^u mの厚さを有 する高密度ポ リ エチ レン樹脂 (日本ポリ ケム (株) 製、 商品 名 L Y 2 0 ) を溶融押出ラ ミネー ト し、 比較の リ チウムィォ ン電池用外装材を作成した。 電解液処理後
電解液処理後 アルミ ニウム箔 のデラ ミ ネ一 シーラ ン ト層間 シ ヨ ン ラ ミ ネ一 ト強度
( N/ 1 5 mm幅) 実施例
7 4 ノ、 D . 5
1
実施例
5 9 ハヽ、 D . d
2
実施例 o
6 6 ハ ll、lt、 b . o
3
実施例 4ml
6 9 ハ、■» 7 . 1
4
実施例
5 3 ハ、、 6 · 9
5
比較例
4 9 有
1 表 1 の結果から、 実施例 1 ない し 5 の外装材はシール強度 も強く 、 外装材を 8 5 °Cの電解液中に 2 週間浸漬後も、 アル ミ ニ ゥム箔 と シーラ ン ト層間のデラ ミ ネ一シ ョ ンは無かった。 比較例 1 の外装材は、 シー ラ ン ト層同士の シール強度は同 程度であつたが、 外装材を 8 5 °Cの電解液中に 2週間浸漬後 に、 アルミ ニウム箔と シ一ラ ン ト層間にデラ ミ ネ——ン ョ ンが 発生した。 これらの結果から、 実施例 1 ない し 5 の外装材は 電解液等に侵される こ と がな く 、 良好な耐薬品性を有してい る こ と がわ力 つた。
実施例 6
基材フ ィ ルム と して、 縦方向の引張破壊伸びが 1 2 0 %で、 横方向引張破壊伸びが 1 3 5 %の厚さ 2 5 z mの二軸延伸ナ ィ ロ ンフ ィ ルム (ュニチカ (株) 製、 商品名 O N B C ) を使 用 し、 実施例 1 と同様にして、 基材用接着層を形成し、 4 0 Ai mの厚さを有する合金番号 8 0 2 1 の軟質アル ミ ニ ウ ム合 金箔と貼り合わせ、 実施例 1 と 同様にしてアル ミ ニ ウ ム箔面 を熱水変性処理した。
続けて、 熱水変性処理されたアル ミ ニ ウ ム箔面に、 実施例 1 と 同様にして、 アンカーコー ト層を形成した。
さ らに、 ア ンカーコー ト層上に、 接着層と して密度 0 . 9 3 3 g Z c m3 のメ タ 口 セ ン系直鎖状ポ リ エチ レン樹脂 9 0 重量%と密度 0 . 9 1 9 g / c m 3 の低密度ボ リ ェチレ ン榭 脂 1 0重量% と の混合樹脂を樹脂温度 3 3 0 °Cで厚さ 1 5 μ mになる よ う に押出し、 積層 した。 その後直ちに、 シー ラ ン ト層と して、 メ タ 口セ ン系直鎖状低密度ポ リ エチ レン樹脂層 6 0重量0 /0に対しラ ンダム共重合ポ リ プロ ピ レン樹脂 4 0重 量%を混合した混合樹脂層 と、 ラ ンダム共重合ポリ プロ ピ レ ン榭脂カゝらなる厚さ 3 5 // mのポリ オレフイ ン系二層フ ィ ル ムを、 混合樹脂層を接着層側に位置合わせして積層し、 本発 明の リ チウムイ オン電池用外装材を作成した。
その外装材は、 図 6 に示す外装材と同様の構成を有してい た。
その外装体について、 成型性試験、 及び実施例 1 と 同様の 電解液耐性試験を行った。 その結果を下記表 2 に示す。
成型性試験
その外装材を、 長さ 5 O m m X幅 3 5 mm X深さ 4 m m、 コーナー R部 1 , 5 の雄雌金型に適用 し、 冷間プ レス成型を 行った。 得られ成形体について、 軟質アル ミ ニ ウ ム合金箔の ク ラ ッ ク及ぴ皺の発生の有無を 目視にて検査した。
実施例 7
基材フ ィ ルム と して、 縦方向の引張破壊伸びが 1 4 0 %で、 横方向の引張破壊伸びが 1 6 0 %の厚さ 2 5 の二軸延伸 ナイ ロ ンフ ィ ルム (興人 (株) 製、 商品名ボニール R X ) を 使用 し、 かつ金属箔と して、 厚さ 4 0 i mの合金番号 8 0 7 9 の軟質アルミ 二ゥム合金箔を使用 したこ と以外は、 実施例 6 と 同様に して本発明の リ チウムイ オン電池用外装材を作成 した。
その外装体について、 実施例 6 と 同様に して、 成型性試験、 及び電解液耐性試験を行った。 その結果を下記表 2 に示す。
実施例 8
金属箔と して、 厚さ 4 0 111の含有鉄分 0 . 7 %未満の合 金番号 1 N 3 0 の軟質アルミ ニ ウム合金箔を使用 した以外は、 実施例 6 と 同様に して リ チウムイ オン電池用外装材を作成 し た。
その外装体について、 実施例 6 と 同様に して、 成型性試験、 及び電解液耐性試験を行った。 その結果を下記表 2 に示す。
実施例 9
シーラ ン ト層 と して、 ブロ ッ ク共重合ポ リ プロ ピ レン樹脂 からなる厚さ 3 5 z mのポ リ プロ ピレン単層フィ ルム (昭和 電工 (株) 製、 商品名ァロ マー U ) を使用 した以外は、 実施 例 1 と 同様に して リ チウムイオン電池用外装材を作成した。 実施例 1 0
シーラ ン ト層 と して、 ホモポ リ プロ ピ レン樹脂 と ブロ ッ ク 共重合ポ リ プロ ピ レン樹脂からなる厚さ 3 5 t mのポ リ オレ フ ィ ン系二層フ ィ ルム (昭和電工 (株) 、 商品名 : ァロ マー X A ) を使用 した以外は、 実施例 6 と 同様に して リ チウムィ オン電池用外装材を 1 作成した。
比較例 2
金属箔と して、 厚さ 4 0 mの合金番号 8 0 2 1 の軟質ァ ル ミ 二ゥム合金箔を使用 し、 熱変性処理を行わなかった以外 は、 実施例 6 と 同様に して比較用の リ チウムイ オン電池用外 装材を作成した。
表 2
Figure imgf000029_0001
上記表 2 の結果から、 実施例 6及び 7 の外装材は成型時の 軟質アルミ ニウム合金箔のク ラ ッ ク及び皺は全く 無く シー ラ ン ト層の樹脂表面の白化も無かった。 また、 外装材を 8 5 °Cの電解液中に 2週間浸漬後も、 軟質アル ミ ニ ウ ム合金箔 と シーラン ト層間のデラ ミ ネーシ ョ ンの発生がなかった。 実施例 8 の外装材は成型時に軟質アルミ 二ゥム合金箔にク ラ ック及び皺が発生した。 実施例 9及ぴ実施例 1 0 の外装材 は成型時にシーラン ト層の樹脂表面が白化した。 比較例 2 の 外装材は 8 5 °Cの電解液中に 2週間浸漬後に、 軟質アルミ 二 ゥム合金箔と シーラン ト層間にデラ ミネーショ ンが発生した 実施例 1 1 エタノールァ ミ ン 0 . 5重量%含有の 9 5 °C温水に、 厚さ 4 0 ηιの合金番号 8 0 2 1 の軟質アルミ ニウム合金箔を 3 分間浸漬し、 その両面を熱水変性処理した。
両面を熱水変性処理された軟質アルミ ニウム合金箔の一方 の熱水変性処理面に、 実施例 1 と同様にしてアンカーコー ト 層を形成し、 アンカーコー ト層上に、 実施例 6 と 同様にして 接着層を形成した。
その接着層上に、 厚さ 3 0 Ai mのポ リ エチ レンフィルムを 積層 して表面保護層を得た。
引き続き、 軟質アルミ 二ゥム合金箔の他方の熱水変性処理 面に、 同様のアンカ一コー ト層を形成し、 その上に、 同様の 接着層を積層 し、 その上にシーラ ン ト層 と して、 厚さ 5 mのポ リ エチ レンフ ィ ルムを積層 し、 本発明の リ チウムィォ ン電池用外装材を作成した。
その外装体は、 表面保護層、 接着層、 .アンカーコー ト層、 軟質アルミ ニ ウム合金箔、 アンカーコー ト層、 接着層、 及ぴ シーラン ト層が順に積層された多層フィルムであ り 、 図 4 に 示す外装体と 同様の構成を有していた。
その外装材について、 電解液浸漬処理後の外装材について、 アルミ ニウム箔と シ一ラ ン ト層間のみな らずアルミ ニウム箔 と表面保護層間のラ ミネ一ト強度をも測定する こ と以外は、 実施例 1 と同様の電解液耐性試験、 下記電解液滴下試験、 及 ぴ封筒貼り試験を行った。
その結果を下記表 3 に示す。
電解液滴下試験 重量比 1 : 1 のエチレンカーボネー ト とエチ レンメ チ /レカ ーボネー ト の混合液に 1 . O Nの L i P F 6 を添加して、 電 解液を作成した。 その外装材の表面保護層表面に、 この電解 液 1 m l を滴下し、 1 〜 2 分放置後にその電解液を拭き取り 、 表面保護層表面の白化の有無を目視にて検査した。
封筒貼り試験
得られた外装材を使用 し、 封筒貼り方式で包装が可能か否 かを調べた。
実施例 1 2
エタ ノ ールァミ ン 0 . 5重量%含有の 9 5 °C温水に、 厚さ 4 0 μ mの合金番号 8 0 7 9 の軟質アルミ ニ ウム合金箔を 3 分間浸漬し、 その両面に熱水変性処理された表面層を有する 軟質アルミ ニゥム合金層を得た。
その軟質アルミ ニウム合金箔の一方の熱水変性処理面に、 酸変性ポ リ プロ ピレン樹脂粉末と これを分散するための有機 溶剤と を含むェマルジ ヨ ン分散液を塗布、 乾燥、 溶融して塗 布量 1 0 g /m2の接着層を積層 した。 その接着層の上に、 シーラ ン ト層と して、 厚さ 5 0 i mの無延伸ポリ プロ ピレン フィ ルム 東セロ (株) 製 商品名 S ) を温度 2 0 0 °Cの 加熱ロールで加熱、 圧着しなが ら積層 した。
引き続き、 軟質アルミ ニウム合金箔の他方の熱水変性処理 面に、 実施例 1 と同様にしてアンカーコー ト層を形成した。 そのアンカーコ ー ト層表面上に、 実施例 6 と 同様にして接着 層を積層 した。
その接着層上に、 表面保護層と して、 厚さ 3 0 μ πιの無延 伸ポ リ プロ ピレンフィルム (東セ口 (株) 製、 商品名 S ) を 積層 し、 本発明の リ チウムイオン電池用外装材を作成した。
その外装材は、 シーラ ン ト層、 接着層、 軟質アルミ ニウム 合金箔、 アンカーコー ト層、 接着層、 及び表面保護層が順に 積層された多層フィ ルムであ り 、 図 5 に示す外装材と 同様の 構成を有していた。
その外装材について、 実施例 1 と 同様の電解液耐性試験、 実施例 1 1 と 同様の電解液滴下試験及び封筒貼り試験を行つ た。
その結果を下記表 3 に示す。
実施例 1 3
厚さ 2 5 μ mの二軸延伸ナイ 口 ンフ イ ノレム (ュニチカ
(株) 製、 商品名 O N B C ) を用意し、 その片面に ドライ ラ ミ ネ一ト機を使用 してダラ ビア法でゥ レタ ン系ニ液硬化型接 着剤 (東洋モー ト ン (株) 製、 商品名 A D 5 0 2 ,/ C A T — 1 0 L ) を 4 g Z m 2 (乾燥状態) 塗布し、 乾燥して基材用 接着層を形成した。
エタ ノ ールア ミ ンを 0 . 5 重量%含有する 9 5 °Cの温水に、 4 0 μ mの厚さ を有するアルミ ニ ウム箔を 3分間浸溃して、 その両面に熱水変性処理された表面層を有するアルミ ニウム 箔を得た。
そのアルミ ニウム箔の一方の面と、 上記基材用接着層面と を貼り 合わせた。
続いて、 そのアルミニウム箔の他方の面に、 実施例 1 と 同 様にしてアンカーコー ト層を形成した。 アンカーコ ー ト層上に厚さ 1 5 μ πιの低密度ポ リ エチレン 樹脂を介して、 シーラン ト層と してポリ エチレン樹脂 (日本 ポリ ケム (株) 製、 商品名 L Y 2 0 ) を厚さ 5 0 z mで押出 して積層し、 リ チウムイオン電池用外装材を作成した。
その外装材について、 実施例 1 と 同様の電解液耐性試験、 実施例 1 1 と 同様の電解液滴下試験、 及び封筒貼り試験を行 つた。
その結果を下記表 3 に示す。
表 3
Figure imgf000034_0001
表 3 の結果から、 実施例 1 1 及ぴ 1 2 の外装材は電解液に 8 5 。C 、 2週間浸漬後も軟質アルミ ニウム合金箔と シーラン ト層間及び軟質アル ミ ニ ウ ム合金箔と表面保護層間のいずれ もデラ ミネーシヨ ンせず、 電解液を表面保護層の表面に滴下 しても表面が溶解し、 白化するこ と はなかった。 また、 封筒 貼方式の包装も可能であった。 一方、 実施例 1 3 の外装材は 電解液を二軸延伸ナイ 口 ンフ ィ ルムの表面に滴下する と、 表 面が溶解し、 白化した。 また封筒貼方式の包装も不可能であ つた o
実施例 1 4
基材フ ィ ルム と して、 2 5 μ πιの厚さを有するィ ンフ レー ショ ン製膜法による二軸延伸ナイ ロ ンフ ィ ルム (出光ュニテ ック (株) 製 商品名ュ - ロ ン G— 1 0 0 ) を用意した。 そ の片面に、 ドライ ラ ミネ一 ト機を使用 してウ レタン系二液硬 化型接着剤 (東洋モー ト ン (株) 製、 商品名 T M— K 5 5 / C A T— 1 0 L ) を乾燥状態で 4 g / m2塗布、 乾燥し、 基材用接着層を形成し、 4 Ο μ πιの厚さ を有する合金番号 8 0 7 9 の軟質アル ミ ニ ウ ム箔と貼り 合わせた。 こ の貼り 合わ せたフ ィ ルムを実施例 1 と 同様に熱水変性処理した。
熱水変性処理されたアルミ ニウム箔の表面に、 酸変性ポリ プロ ピ レン樹脂粉末を有機溶剤に分散した分散液を塗布し、 乾燥及び溶融して、 1 0 g /m2 の接着層を積層 した。 その 溶融した接着層の上に、 シーラン ト層と して、 3 0 / mの厚 さ を有するランダム重合ポリ プロ ピ レ ン、 プロ ッ ク重合ポリ プロ ピレン、 及びランダム重合ポ リ プロ ピレンか らなる三層 共押出し多層フ ィ ルム (昭和電工 (株) 製、 商品名ァロ マー Ε Τ 2 0 ) を積層 し、 本発明の リ チウムイ オン電池用外装体 を得た。
その外装材について、 室温環境下と 1 0 o °c環境下の両条 '件で行う こ と以外は、 実施例 1 と 同様にしてヒー トシール強 度を測定した。
さ らに、 実施例 1 と同様に、 電解液耐性試験を行った。 その結果を下記表 4 に示す。
実施例 1 5
基材フ ィ ルム と して、 2 5 Ai mの厚さ を有するイ ンフ レ一 シ ヨ ン製膜法による二軸延伸ナイ ロ ンフ ィ ルム ( (株) 興人 製、 商品名ボニール R X ) を用意した。 その片面に、 実施例 1 と同様のウ レタ ン系二液硬化型接着剤 (東洋モー ト ン (株) 製、 商品名 A D 5 0 2 / C A T— 1 0 L ) を、 乾燥状 態で 4 g Z m 2塗布、 乾燥して基材用接着層を形成した。 エタ ノールアミ ン 0 . 5重量%含有の 9 5 °C温水に 4 0 μ mの厚さを有するアルミ ニウム箔を 3分間浸漬し、 その両面 に熱水変性処理された表面層を有するアルミ ニウム箔を得た。 そのアル ミ ニ ウ ム箔を上記基材用接着層と貼り合わせた。
続いて、 そのアルミ ニウム箔の熱水変性処理面に、 実施例 1 と同様にして固形分 5重量%の ト リ レンジィ ソ シァネー ト 化合物 ( C A T— 1 0 L ) 溶液を適用 し、 アンカーコー ト層 を形成した。
さ らに、 ア ンカ ー コ ー ト層上に、 0 · 9 3 3 g / c m3 の 密度を有する直鎖状低密度ポリ エチレン樹脂 9 0重量%と メ ル ト フ ロ ー レー ト 5 . 1 g の低密度ボ リ ェチレ ン樹脂 1 0重 量%を混合した混合樹脂を樹脂温度 3 1 0 °Cで厚さ 2 0 μ m になる よ う に押出して接着層を積層 し、 その接着層上に、 シ 一ラ ン ト層 と して、 直鎖状低密度ポ リ エチ レ ン樹脂 1 Ο μ πι と、 直鎖状低密度ポ リ エチレン樹脂 6 0重量%及びランダム 共重合ポリ プロ ピレ ン樹脂 4 0重量%の混合樹脂層 1 5 μ m と、 ランダム共重合ポリ プロ ピレン樹脂層 1 Ο μ πιとから構 成される厚さ 3 5 の三層共押出フィルムを積層するサン ドイ ツチラ ミネーシヨ ン法にて、 本発明の リ チウムイ オン電 池用外装材を作成した。
その外装材について、 実施例 1 4 と同様にしてヒー トシ一 ル強度及び電解液耐性試験を行った。
その結果を下記表 4 に示す。
実施例 1 6
シーラ ン ト層と して、 直鎖状低密度ポ リ エチ レン樹脂層 1 0 μ mと、 直鎖状低密度ポ リ エチ レン樹脂層 4 0重量%及ぴ ラ ンダム共重合ポ リ プロ ピ レ ン樹脂 6 0重量%の混合樹脂層 1 5 Ai mと、 ラ ンダム共重合ポ リ プロ ピ レン樹脂層 1 とから構成される厚さ 3 5 ; mの三層共押出フ ィ ルムを用い たこ と以外は、 実施例 1 と 同様にして、 リ チウムイオン電池 用外装材を作成した。
その外装材について、 実施例 1 4 と 同様に してヒー トシ一 ル強度及び電解液耐性試験を行った。
その結果を下記表 4 に示す。
実施例 1 7
シーラ ン ト層と して、 直鎖状低密度ポ リ エチ レ ン樹脂 6 0 重量%及ぴラ ンダム共重合ポリ プロ ピレン樹脂 4 0重量%の 混合樹脂層 1 Ο μ πιと、 ラ ンダム共重合ポ リ プロ ピ レン樹脂 2 5 μ πιとカゝら構成される厚さ 3 5 μ πιの二層共押出フ ィ ル ムを用いたこ と以外は、 実施例 1 5 と 同様に して リ チウムィ オン電池用外装材を作成した。
その外装材について、 実施例 1 4 と 同様にしてヒー トシ一 ル強度及び電解液耐性試験を行った。
その結果を下記表 4 に示す。
実施例 1 8
シーラ ン ト層と して、 直鎖状低密度ポ リ エチ レン樹脂 8 0 重量%及びランダム共重合ポリ プロ ピレン樹脂 2 0重量%の 混合樹脂層 Ι Ο μ πιと、 ラ ンダム共重合ポ リ プロ ピ レ ン樹脂 2 5 ; a mとからなる厚さ 3 5 /^ πιの二層共押出フ ィ ルムを使 用 したこ と以外は、 実施例 1 5 と 同様にして リ チウムイオン 電池用外装材を作成した。
その外装材について、 実施例 1 4 と 同様にしてヒ ー ト シ一 ル強度及ぴ電解液耐性試験を行った。
その結果を下記表 4 に示す。
実施例 1 9
実施例 1 5 に用いられるシーラ ン ト層の代わ り に、 4 0 μ mの厚さ を有するポ リ エチ レ ン樹脂 (日本ポリ ケム (株) 製、 商品名 L Y 2 0 ) を溶融押出ラ ミネー ト し、 ポ リ エチ レン樹 脂層を形成する こ と以外は、 実施例 1 4 と同様に して、 リ チ ゥムイ オン電池用外装材を作成した。
その外装材について、 実施例 1 4 と 同様にしてヒ ー ト シ一 ル強度及び電解液耐性試験を行った。
表 4
Figure imgf000039_0001
上記表 4 の結果から、 実施例 1 4 の リ チウムイ オン電池用 外装材は、 内容物に接する側の樹脂と してランダム共重合ポ リ プロ ピ レ ン樹脂を使用 しているので、 耐熱性があ り 、 常温 環境下及ぴ 1 0 0 °C環境下共にヒ ー ト シール強度が強く 、 外 装材の試験片を 8 5 °Cの電解液中に 2週間浸漬後も 、 アル ミ 二 ゥ ム箔 と シーラ ン 1、層間のデラ ミ ネ——ンョ ンは無かっ た。
実施例 2 0
基材フ ィ ルム と して、 2 5 μ πιの厚さを有するイ ンフ レ成 膜された延伸ナイ 口 ンフ ィ ルム (出光ュニテ ック (株) 製ュ 二ロ ン G— 1 0 0 ) を用意した。 その片面にウ レタン系二液 硬化型接着剤 (東洋モー ト ン (株) 製、 商品名 T M— K 5 5 / C A T— 1 0 L ) を塗布し、 4 0 μ πιの厚さを有する軟質 アル ミ ニ ウ ム合金箔 (東洋アル ミ (株) 製、 商品名 C E 8
0 7 9 ) を ドライ ラ ミネー ト法で貼り合わせた。 次に、 実施 例 1 と同様にして、 こ のアルミ ニウム合金箔上に熱水変性処 理を行い、 表面層を得た。
次に、 軟質アルミ ニウム箔の熱水変性処理された表面層 と 、 シーラ ン ト層と して、 3 0 μ πιの厚さを有する、 ラ ンダム重 合ポリ プロ ピレン、 ブロ ック重合ポリ プロ ピレン、 及ぴラ ン ダム重合ポリ プロ ピレンか らなるポリ プロ ピレ ン系の三層共 押出多層フィルム (昭和電工 (株) 製、 商品名ァロマー Ε Τ 2 0 ) と を、 接着層 と して 1 5 μ ΐηの厚さを有する無水マ レ イ ン酸変性ポリ プロ ピレン樹脂 (三菱化学 (株) 製、 モディ ック T L一 0 5 ) をダイ下温度 2 4 0 ± 5 °Cで押し出し、 サ ン ドィ ツチラ ミネー ト法を用いて加熱加圧する こ と によ り 貝占 · り 合わせて積層フ ィ ルムを得た。 その後、 その積層フ ィ ルム を 1 5 0 °Cの加熱処理に供する こ と によ り 、 外装体を得た。
その外装体は、 基材層上に、 ドライ接着剤層、 軟質アル ミ ニゥム箔、 その表面を熱水変性処理する こ と によ り形成され た表面層、 無水マ レイ ン酸変性ポ リ プロ ピ レン樹脂層、 及ぴ ポリ プロ ピレン系樹脂からなるシーラン ト層を順に積層 した 構成を有する。
その外装体について、 電解液中の浸漬を 1週間行う こ と以 外は実施例 1 と同様の電解液耐性試験と、 実施例 1 4 と 同様 の常温及び 1 0 0 °C環境下におけるシール強度と、 及び熱処 理による軟質アル ミ合金層 と接着層間のシール強度、 及び熱 処理によるシーラン ト層と接着層間のシール強度を各々実施 例 1 と 同様にして測定した。 その結果を下記表 5 に示す。
実施例 2 1
加熱処理温度を 1 8 0 °Cとするこ と以外は、 実施例 1 と同 様にして、 外装体を得た。
その外装体について、 実施例 2 0 と 同様の試験を行った。 その結果を同様に下記表 5 に示す。
実施例 2 2
加熱処理温度を 2 0 0 °Cとする こ と以外は、 実施例 2 0 と 同様にして、 外装体を得た。
その外装体について、 実施例 2 0 と 同様の下記試験を行つ た。 その結果を同様に下記表 5 に示す。
比較例 3
軟質アル ミ 二ゥム箔を熱水変性処理せずに使用 したこ と以 外は実施例 2 0 と 同様に して外装体を得た。
その外装体について、 実施例 2 0 と 同様の下記試験を行つ た。 その結果を同様に下記表 5 に示す。
比較例 4
加熱処理温度を 1 8 0 DCとする こ と以外は、 比較例 3 と 同 様にして、 外装体を得た。
その外装体について、 実施例 2 0 と 同様の下記試験を行つ た。 その結果を同様に下記表 5 に示す。
実施例 2 3
加熱処理しないこ と以外は、 実施例 2 0 と 同様にして外装 体を得た。
その外装体について、 実施例 2 0 と 同様の下記試験を行つ た。 その結果を同様に下記表 5 に示す。
実施例 2 4
加熱処理温度を 1 4 0 °Cとする こ と以外は、 比較例 3 と 同 様にして、 外装体を得た。
その外装体について、 実施例 2 0 と 同様の下記試験を行つ た。 その結果を同様に下記表 5 に示す。
実施例 2 5
実施例 1 と同様のアンカーコー ト層を形成した後、 無水マ レイ ン酸変性ポリ プロ ピレン樹脂層の代わ り に、 酸変性され ていないホモポリ プロ ピレン樹脂 (日本ポリ ケム (株) 製、 商品名 F L O 2 T ) 層を形成し、 シーラ ン ト層 と して、 3 0 μ πιの厚さ を有する無延伸ホモポリ プロ ピ レン樹脂フ ィ ルム (東セ口 (株) 製、 商品名 S ) を、 ア ンカ ーコー ト層上にサ ン ドィ ッチラ ミネ一 ト法を用いて、 加熱加圧する こ と によ り 貼り合わせて積層フ ィ ルムを得た。
その外装体について、 実施例 2 0 と 同様の下記試験を行つ た。 その結果を同様に下記表 5 に示す。
実施例 2 6
軟質アル ミ ニ ウ ム箔の表面層上に、 接着層を形成する前に 実施例 1 と 同様のアンカーコー ト層を形成し、 かつ熱処理を 行わないこ と以外は、 実施例 2 0 と 同様に して外装材を得た。
その外装体について、 実施例 2 0 と 同様の下記試験を行つ た。 その結果を同様に下記表 5 に示す。 表 5
Figure imgf000043_0001
但し、 上記表中、 シール強度、 ラ ミ ネー ト強度の単位は全 て N / 1 5 μ mである。
また、 上記表中、 Al/Ad は軟質アル ミ合金層 と接着層間の ラ ミ ネー ト強度、 及び Ad/SL は熱処理によ る シーラ ン ト層 と接着層間のシール強度を各々示す。
上記表 5 から、 実施例 2 0 ない し 2 2 に示すよ う に、 接着 層 と して無水マ レイ ン酸変性ポ リ プロ ピ レンを使用 して、 基 材上に積層 された軟質アルミ ニウム合金箔と シーラ ン ト層 と をラ ミ ネー ト した後 1 5 0 ない し 2 0 0 °Cで加熱する こ と に よ り 、 電解液耐性、 シーラ ン ト層同士のシール強度、 軟質ァ ル ミ 二ゥム合金箔と接着層間のシール強度、 及び接着層 と シ 一ラ ン ト層間のシール強度共に良好である こ と がわかった。 また、 加熱温度が高いほど、 各シール強度が良好と なる こ と がわかった。 また、 本発明において、 ポ リ プロ ピレン系フィ ルムをシーラ ン ト と して用いた場合、 サン ドイ ツチラ ミ ネ一 ト時、 接着層の溶融押出 し樹脂の両表面にシーラ ン ト表面に オゾン加工を施さ な く ても十分なシール強度が得られる こ と がわかった。
実施例 2 4 及び 2 5 に示すよ う に、 熱処理温度が低い場合、 あるいは他の接着性樹脂を使用 した場合には、 電解液耐性が 多少劣る こ と がわかった。
また、 比較例 3 及び 4 に示すよ う に、 軟質アルミ ニ ウム箔 表面に熱水変性処理を施さ ないと 、 電解液耐性に著し く 劣る こ と がわかった。
産業上の利用可能性
本発明の外装材は、 超薄型化、 小型化の可能な リ チウム電 池に使用でき、 こ の リ チウム電池は、 パソ コ ン、 携帯電話な どの携帯端末装置、 ビデオカ メ ラな どに適用でき る。

Claims

求 の 範
1 . 基材層 と 、 該基材層上に設け られた金属箔と 、 該金属 箔表面を熱水変性処理する こ と によ り 形成された表面層 と 、 該表面層上に設け られた接着層 と 、 該接着層上に設け られた シーラ ン ト層 と を含むこ と を特徴とする リ チウムイ オン電池 用外装材。
2 . 前記表面層 と前記接着層 と の間に、 イ ソシァネー ト化 合物から実質的になるアンカーコ ー ト層が さ らに設けられる こ と を特徴とする請求項 1 に記載の リ チウムイ オン電池用外 装材。
3 · 前記接着層は、 酸変性ポ リ ォレフ ィ ンを主成分と して 含む塗布被膜である こ と を特徴とする請求項 1 に記載の リ チ ゥムイ オン電池用外装材。
4 . 前記接着層は、 密度 0 . 9 2 g Z c m 3 以上のメ タ 口 セ ン系直鎖状ポ リ エチ レ ン樹脂 7 0 〜 9 0重量% と低密度ポ リ エチ レン樹脂 3 0 〜 1 0重量% と の混合樹脂から実質的に なる こ と を特徴とする請求項 1 の リ チウムイ オン電池用外装 材。
5 . 前記シー ラ ン ト層は、 ポ リ オ レフ ィ ン系多層フ イ ノレム からな り 、
該ポ リ オ レフ ィ ン系多層フ ィ ルムは、 前記接着層上に設け られ、 0 . 9 2 g Z c m 3 以上の密度を有するメ タ 口セン系 直鎖状ポ リ エチ レ ン樹脂及び低密度ポ リ エチ レン樹脂を含有 する混合樹脂から実質的になる第 1 の層 と 、 該第 1 の層上に 設け られ、 メ タ 口セ ン系直鎖状ポ リ エチレン樹脂及びラ ンダ ム共重合ポリ プロ ピレン樹脂の う ち 1 つから実質的になる第 2 の層と を含む実質的になる こ と を特徴とする請求項 4 に記 載の リ チウムイオン電池用外装材。
6 . 前.記シーラ ン ト層は、 ポリ オレフ イ ン系多層フ ィ ルム からな り 、
該ポリ ォレフィ ン系多層フ ィ ルムは、 前記接着層上に設け られ、 0 . 9 2 gノ c m 3 以上の密度を有するポ リ エチレン 樹脂及ぴポリ エチレンーポリ プロ ピレン混合樹脂の う ち 1 つ から実質的になる第 1 の層 と、 該第 1 の層上に設けられ、 ラ ンダム共重合ポ リ プロ ピ レン樹脂及び密度 0 . 9 2 g / c m 3 以上のボリ エチ レン樹脂の う ち 1 つから実質的になる第 2 の層と を含み、
該ポ リ エチ レ ン一ポ リ プロ ピ レン混合樹脂は、 メ タ 口 セ ン 系直鎖状低密度ポ リ エチ レン樹脂及ぴ 0 . 9 2 g Z c m 3以 上の密度を有するポ リ エチ レン樹脂の う ち 1 つのポリ ェチ レ ン樹脂と、 1 0 〜 9 0重量0 /0の ラ ンダム共重合ポ リ プロ ピ レ ン樹脂とが混合されている こ と を特徴とする請求項 4 に記載 の リ チウムイ オン電池用外装材。
7 . 前記シー ラ ン ト層は、 ポ リ オ レフ イ ン系多層フ ィ ルム 力 らな り 、
該ポリ ォレフィ ン系多層フ ィ ルムは、 前記接着層上に設け られ、 メ タ 口セ ン系直鎖状低密度ポ リ エチ レン樹脂と ランダ ム共重合ポ リ プロ ピ レン樹脂の混合樹脂、 及ぴメ タ 口セ ン系 直鎖状低密度ポリ エチ レ ン樹脂の う ち 1 つから実質的になる 第 1 の層 と、 該第 1 の層上に設けられ、 ランダム共重合ポリ プロ ピ レン樹脂から実質的になる第 2 の層 と を含むこ と を特 徴とする請求項 4 の リ チウムイ オン電池用外装材。
8 . 前記基材層は、 縦方向及ぴ横方向の引張破壊伸びが共 に 1 0 0 %以上の二軸延伸ナイ ロ ンフ ィ ルムか ら実質的にな る こ と を特徴とする請求項 1 の リ チウムイオン電池用外装材。
9 . 前記基材層は、 縦方向及ぴ横方向の引張破壌伸びが共 に 2 0 0 %以上、 引張破壌強度 2 0 O M P a 以上、 ヤング率 3 . 2 G P a 以下のポ リ エステルフ ィ ルムか ら実質的になる こ と を特徴とする請求項 1 に記載の リ チウムイオン電池用外 装材。
1 0 . 前記金属箔は、 縦方向及び横方向の引張破壊伸びが 共に 1 0 %以上で、 含有鉄分が 0 . 7 〜 1 . 7 %で、 かつァ ルミ ニゥム純度が 9 7 . 9 %以上の軟質アルミ 二ゥム合金箔 である こ と を特徴とする請求項 1 に記載の リ チウムイオン電 池用外装材。
1 1 . 基材層、 及び該基材層上に形成され、 少なく と も該 基材層側表面と は反対側の表面に、 熱水処理された表面層を 有する金属箔を含む積層材料を用意し、 サン ドイ ツチラ ミネ ーシヨ ン法を用いて、 該表面層及びシーラ ン ト層間に接着層 を適用 しながら押出し加工を行う こ と によ り 、 該表面層上に 接着層を介してシーラン ト層を積層 して積層フ ィ ルムを得る 工程を含むこ と を特徴とする リ チウムィオン電池用外装材の 製造方法。
1 2 . 前記接着層は、 密度 0 . 9 2 g Z c m 3 以上のメ タ 口セ ン系直鎖状ポリ エチレン樹脂 7 0 〜 9 0重量%と低密度 ポ リ エチ レン樹脂 3 0〜 1 0重量%と の混合樹脂から実質的 になる こ と を特徴とする請求項 1 1 に記載の リ チウムイ オン 電池用外装材の製造方法。
1 3 . 前記押出 し加工は、 3 0 0 °C〜 3 5 0 °Cの温度で行 われる こ と を特徴とする請求項 1 1 に記載の リ チウムイオン 電池用外装材の製造方法。
1 4 . 前記シーラ ン ト層は、 ポ リ オ レフ イ ン系多層フ ィ ル ムカゝらな り 、
該ポ リ オレフィ ン系多層フ ィ ルムは、 前記接着層上に設け られ、 0 · 9 2 g Z c m 3 以上の密度を有するメ タ 口セン系 直鎖状ポ リ エチ レ ン樹脂及び低密度ポリ エチレン樹脂を含有 する混合樹脂から実質的になる第 1 の層と、 該第 1 の層上に 設けられ、 メ タ ロセ ン系直鎖状ポリ エチ レ ン樹脂及ぴラ ンダ ム共重合ポリ プロ ピレン樹脂の う ち 1 つから実質的になる第 2 の層と を含む実質的になる こ と を特徴とする請求項 1 1 に 記載の リ チウムイ オン電池用外装材の製造方法。
1 5 . 前記シーラ ン ト層は、 ポ リ オ レフ イ ン系多層フ ィ ル ムカゝらな り 、
該ポ リ オ レフィ ン系多層フ ィ ルムは、 前記接着層上に設け られ、 0 . 9 2 g Z c m3 以上の密度を有するポ リ エチ レ ン 樹脂及びポリ エチレン一ポリ プロ ピレン混合樹脂の う ち 1 つ から実質的になる第 1 の層と、 該第 1 の層上に設けられ、 ラ ンダム共重合ポ リ プロ ピ レン樹脂及び密度 0 . 9 2 g Z c m 3 以上のポ リ エチ レン樹脂の う ち 1 つから実質的になる第 2 の層と を含み、 該ポ リ エチレン一ポ リ プロ ピレン混合樹脂は、 メ タ 口セン 系直鎖状低密度ポ リ エチレン樹脂及び 0 . 9 2 g Z c m 3以 上の密度を有するポ リ エチレン樹脂の う ち 1 つのポ リ ェチレ ン樹脂と、 1 0 〜 9 0重量0んのランダム共重合ポリ プロ ピレ ン榭脂とが混合されている こ と を特徴とする請求項 1 1 に記 載の リ チウムイオン電池用外装材の製造方法。
1 6 . 前記接着層は、 無水マ レイ ン酸変性ポ リ プロ ピレン から実質的にな り 、 前記金属箔の熱水変性処理された表面層 上に直接適用され、 かつ押出 し加工後、 前記積層フィルムを 1 5 0 〜 2 0 0 °Cの温度で加熱処理する工程をさ らに含むこ と を特徴とする請求項 1 1 に記載の リ チウムイオン電池用外 装材の製造方法。
1 7 . 前記無水マレイ ン酸変性ポリ プロ ピレンがグラフ ト 化率 3 〜 5 %のホモポ リ プロ ピレンであ り 、 前記無水マ レイ ン酸変性ポ リ プロ ピレンをダイ下温度 2 3 5 °C〜 3 0 0 °Cで 溶融押出 して、 シーラ ン ト層のポ リ プロ ピレンフィルム と積 層 したこ と を特徴とする請求項 1 6 に記載の リ チウムイオン 電池用外装材の製造方法。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001243928A (ja) * 2000-02-29 2001-09-07 Toppan Printing Co Ltd リチウム電池
JP2002110112A (ja) * 2000-09-29 2002-04-12 Toppan Printing Co Ltd リチウムイオン電池用外装材
JP2002110111A (ja) * 2000-09-29 2002-04-12 Toppan Printing Co Ltd リチウムイオン電池用外装材
JP2002343314A (ja) * 2001-05-21 2002-11-29 Toppan Printing Co Ltd リチウムイオン電池用外装材
JP2002362617A (ja) * 2001-06-01 2002-12-18 Toppan Printing Co Ltd 包装体
JP2003011275A (ja) * 2001-06-29 2003-01-15 Toppan Printing Co Ltd 積層体およびその積層体からなる包装体
JP2003062932A (ja) * 2001-08-24 2003-03-05 Toppan Printing Co Ltd 積層体および包装材料
JP2004087219A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 袋状包装容器及びそれを用いた非水電解質電池
JP2004111069A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Toppan Printing Co Ltd リチウムイオン電池用外装材

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001243928A (ja) * 2000-02-29 2001-09-07 Toppan Printing Co Ltd リチウム電池
JP2002110112A (ja) * 2000-09-29 2002-04-12 Toppan Printing Co Ltd リチウムイオン電池用外装材
JP2002110111A (ja) * 2000-09-29 2002-04-12 Toppan Printing Co Ltd リチウムイオン電池用外装材
JP2002343314A (ja) * 2001-05-21 2002-11-29 Toppan Printing Co Ltd リチウムイオン電池用外装材
JP2002362617A (ja) * 2001-06-01 2002-12-18 Toppan Printing Co Ltd 包装体
JP2003011275A (ja) * 2001-06-29 2003-01-15 Toppan Printing Co Ltd 積層体およびその積層体からなる包装体
JP2003062932A (ja) * 2001-08-24 2003-03-05 Toppan Printing Co Ltd 積層体および包装材料
JP2004087219A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 袋状包装容器及びそれを用いた非水電解質電池
JP2004111069A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Toppan Printing Co Ltd リチウムイオン電池用外装材

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