電池外包裝用層壓件的製作方法
2023-09-20 21:10:30
專利名稱：電池外包裝用層壓件的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於鋰離子電池等二次電池或雙電層電容器(以下，稱為電容器)的外包裝材料的電池外包裝用層壓件。本申請主張2010年7月30日在日本申請的發明專利申請2010-172266號的優先權，並將其內容引用到本申請中。
背景技術：
近年來，隨著全球性環境問題的深化，電動汽車的普及和風力發電、太陽能發電等天然能量的有效利用正成為一個課題。隨之，在這些技術領域中，鋰離子電池等二次電池或電容器作為用於儲存電能的蓄電池而受到關注。並且，作為收納用於電動汽車等中的鋰離子電池的外包裝容器，使用由層壓了鋁箔和樹脂薄膜的電池外包裝用層壓件製作的平口袋或通過拉深成型或脹形法製作的成型容器，謀求薄型化和輕量化。然而，鋰離子電池的電解液具有對水分或光較弱的特性。因此，用於鋰離子電池的外包裝材料使用層壓了由聚醯胺或聚酯構成的基材層和鋁箔的、防水性或遮光性優秀的電池外包裝用層壓件。在使用這種電池外包裝用層壓件製作的收納容器中收納鋰離子電池時，例如圖3A 所示，預先使用電池外包裝用層壓件10通過拉深成型等成型方法製作具有凹部31的託盤狀的承載容器30，在該託盤(承載容器30)的凹部31中裝入鋰離子電池(未圖示)和電極 36(參照圖3B)等配件。接著，如圖3B所示，在上面蓋上由電池外包裝用層壓件10構成的覆蓋材料33來封裝電池，對託盤的凸緣部32和覆蓋材料33四周的側緣部34進行熱封，由此密封電池。對於通過這種在託盤的凹部31承載電池的方法而製作的收納容器35來說， 由於可以從上部收納電池，因此生產率高。在上述的圖3A中示出的鋰離子電池的承載容器30中，以往在小型的鋰離子電池中託盤的深度(在下面，可能將託盤的深度稱為「拉深深度」)為5 6mm左右。然而，近些年，在電動汽車等中的應用中，要求提供比目前使用的收納容器更大的大型電池用收納容器。在製造大型電池用收納容器時，必須要形成具有更深的拉深深度的託盤，這將增加技術難度。並且，當水分進入到鋰離子電池的內部時，電解液與水分反應導致電解液被分解而產生強酸(氫氟酸等)。此時，所產生的強酸從其內側滲透到電池外包裝用層壓件，可能導致鋁箔被強酸腐蝕而被劣化。並且，其結果，不僅使電解液發生洩漏，使電池性能下降，而且還可能導致鋰離子電池起火。作為防止構成上述的電池外包裝用層壓件的鋁箔被強酸腐蝕的對策，日本特開 2000-357494號公報中公開了通過在鋁箔的表面進行鉻酸鹽處理而形成鉻化處理膜，由此提高耐腐蝕性的對策。但是，由於在鉻酸鹽處理中使用重金屬的鉻，因此從環保的觀點考慮並不是優選方案。此外，就鉻酸鹽處理以外的化學轉化處理而言，提高耐腐蝕性的效果較差。並且，若以較深的拉深深度形成現有的鋁層壓薄膜，當摺疊鋁層壓薄膜時，拐角部被拉伸，可能會最終達到拉伸極限而斷裂，從而產生針孔或破裂。並且，鋁箔和基材層之間的粘接面受到拉伸時的應力的影響，可能會發生剝離。由於會發生這種成型時的缺陷，因此鋰離子電池等的收納容器的生產效率變低。
發明內容
本發明是考慮到上述情況而提出的，其目的在於提供一種能夠減少因鋰離子電池的電解液的劣化而引起的鋁箔與最內層之間的層壓強度的降低現象或層間剝離的發生、且能夠以高成品率製造外包裝容器的電池外包裝用層壓件。為了解決上述問題，本發明提供一種依次層壓鋁箔和樹脂層而成的電池外包裝用層壓件，所述電池外包裝用層壓件依次層壓有基材層、鋁箔、由聚丙烯層或聚乙烯層形成的最內層，所述基材層為從所述鋁箔的外表面側依次層壓厚度為3 11 μ m的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜層、厚度為15 50 μ m的聚醯胺薄膜層而成的層壓膜。並且，本發明提供一種依次層壓鋁箔和樹脂層而成的電池外包裝用層壓件，所述電池外包裝用層壓件依次層壓有由聚對苯二甲酸乙二酯薄膜層和聚醯胺薄膜這兩層構成的基材層、鋁箔、由聚丙烯層或聚乙烯層構成的最內層，在所述鋁箔中至少在位於最內層側的面上層壓由水溶性樹脂或其共聚樹脂構成的薄膜塗覆層。並且，優選地，所述薄膜塗覆層中含有由金屬氟化物或其衍生物形成的、使所述薄膜塗覆層中所包含的具有含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂或其共聚樹脂發生交聯並使所述鋁箔的表面鈍化的物質。並且，優選地，根據JIS(日本工業標準)K7127中規定的測定方法進行測定，所述電池外包裝用層壓件的拉伸斷裂伸長率在MD方向和TD方向上均為50%以上。並且，尤其在大型電池中，為了確保耐熱性、耐水性，並抑制製造時的電解液的洩露引起的外包裝材料的變白現象，優選地在該電池外包裝用層壓件的外包裝材料的最外層使用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜。此時，為了防止因拉深成型而發生針孔，優選地在鋁箔外側使用聚醯胺薄膜層，進而在其外側的最外層使用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜。但是，若在這種構成部件中聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的厚度在12 μ m以上，則在通過拉深成型被拉伸的部分中，聚對苯二甲酸乙二酯薄膜和聚醯胺薄膜因熱封時的熱量而發生熱收縮，導致鋁箔和聚醯胺薄膜層之間的粘接層無法承受熱應力而發生分層(層間剝離現象)。因此，若將聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的厚度設定為3 llym，則雖然發生薄膜的熱收縮，但是由於此時產生的熱應力較小，因此可以防止發生分層。進而，優選地，所述薄膜塗覆層通過熱處理等發生交聯或非晶化而具有耐水性。 即，優選為具有抑制水分從電池外包裝用層壓件的端面滲入的構造。並且，優選地，所述基材層和所述鋁箔之間通過氨基甲酸乙酯類粘合劑被粘接，所述鋁箔和所述最內層之間通過氨基甲酸乙酯類粘合劑、酸變性聚烯烴樹脂、含環氧基聚烯烴樹脂中的任意一個被粘接。並且，優選地，所述最內層的厚度為在20 μ m以上且在50 μ m以下，並且根據由 JIS(日本工業標準)C6471所規定的剝離測定方法A規定的測定方法進行測定時，所述鋁箔和所述最內層之間的粘接強度在20牛頓/英寸以上。這是因為，保持熱封部的耐壓強度的同時，端面的密封材料越薄，越能夠抑制水分的滲入。
根據本發明，由於至少在鋁箔的單面(位於最內層側的表面)上層壓薄膜塗覆層， 所以鋁箔和最內層之間的粘接強度非常高。因此，當使用電池外包裝用層壓件通過拉深成型或脹形法形成託盤時，可以在防止產生針孔的同時防止基材層與鋁箔之間發生剝離。因此，減少收納容器成型時發生缺陷的情形。並且，基於同樣的理由，由於電池外包裝用層壓件的耐壓強度高，因此即使減小作為最內層的聚丙烯層或者聚乙烯層的厚度，也能保持耐壓強度。因此，從邊緣部分至鋰離子電池內部的水分滲入變少，鋰離子電池電解液的時效劣化減少，所以電池的產品壽命變長。並且，當基材層為將厚度為3 11 μ m的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜和厚度為15 50 μ m的聚醯胺薄膜，通過乾式層壓方法利用使用於一般的軟包裝材料的氨基甲酸乙酯粘合劑進行層壓的層時，被拉深成型時不會發生針孔或分層。
圖1為示出使用本發明所涉及的電池用外包裝層壓件製成的電池用收納容器的一個示例的立體圖；圖2為示出本發明所涉及的電池用外包裝層壓件的一個示例的概略剖面圖；圖3A和圖3B為依序示出將鋰離子電池容納至收納容器的工序的立體圖；圖4為利用差熱分析裝置測定薄膜塗覆層的測定結果。
具體實施例方式對於本發明所涉及的電池外包裝用層壓件，以利用該電池外包裝用層壓件製成的鋰離子電池用收納容器為例，參照圖1和圖2進行說明。如圖1所示，利用本發明的電池外包裝用層壓件製成的電池外包裝用容器20通過摺疊電池外包裝用層壓件10而將鋰離子電池17和電極18封裝在裡面，並且進而對電池外包裝用容器20的三面的側緣部分19進行熱封而製成平口袋狀。並且，使用本發明的電池外包裝用層壓件而製成的電池用收納容器中的鋰離子電池的收納方法，與利用圖3A和圖 3B所描述的方法相同。電池外包裝用層壓件10，如圖2所示，基材層11和鋁箔12之間通過粘合劑層15 粘接，鋁箔12和最內層13之間通過粘合劑層16粘接。並且，鋁箔12上至少在單面(最內層13側的表面)上層壓有由具有含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂或其共聚樹脂形成的薄膜塗覆層14。並且，薄膜塗覆層14中含有由金屬氟化物或其衍生物形成的、使薄膜塗覆層14中所包含的具有含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂或其共聚樹脂發生交聯、並使鋁箔12的表面鈍化的物質。並且，根據JIS (日本工業標準)K7127所規定的測定方法進行測定時，該電池外包裝用層壓件10的拉伸斷裂伸長率在MD方向(縱向)和TD方向(橫向)上均在50%以上。在此，拉伸斷裂伸長率為根據JIS Κ7127以50mm/分的拉伸速度進行測定時所得到的拉伸斷裂伸長率。若電池外包裝用層壓件10的拉伸斷裂伸長率在MD方向和TD方向上均在50%以上，則即使對電池外包裝用層壓件10進行摺疊，由於拐角部(彎曲部)能充分被拉伸，而不會斷裂，因此不會產生針孔。
並且，基材層11和鋁箔12之間通過氨基甲酸乙酯(urethane)類粘合劑被粘接， 鋁箔12和由聚丙烯或聚乙烯形成的最內層13之間通過氨基甲酸乙酯類粘合劑或酸變性聚烯烴被粘接。並且，根據JIS C6471所規定的測定方法進行測定時，鋁箔12和所述由聚丙烯或聚乙烯層形成的最內層13之間的粘接強度在20牛頓/英寸以上。基材層11隻要具有較高機械強度即可，沒有特別限制，例如可以使用雙向拉伸聚醯胺薄膜(ONy)和聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的雙層薄膜。基材層11的整個厚度優選為18 60 μ m，更優選地聚醯胺薄膜厚度為15 50 μ m、聚對苯二甲酸乙二酯薄膜厚度為3 11 μ m。並且，通過在電池外包裝用層壓件10的最外層使用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜，具有耐熱性以及熱封時的生產率高、即使在生產時電解液附著到最外層的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜也不會發生變白現象、且如果擦除附著到最外層的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的電解液則不會影響產品質量等優良效果。當使用厚度為3 11 μ m的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜時，拉深成型性能好，且在製作袋子時的熱封工序中，可以防止在基材與鋁箔之間發生分層。鋁箔12是用於使電池用外包裝容器具有防水性和遮光性的與外部的絕緣層。對於使用的鋁箔12沒有特別限制，優選地，通過至少在鋰離子電池17側的內表面層壓由水溶性樹脂(具有含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂或其共聚樹脂)形成的薄膜塗覆層14而成。水溶性樹脂是指具有含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂，是對乙烯酯類單體的聚合物或其共聚物進行皂化而得到的樹脂。作為乙烯酯類單體，可以舉出甲酸乙烯、醋酸乙烯、酪酸乙烯等脂肪酸乙烯酯或苯甲酸乙烯等芳香族乙烯酯。作為進行共聚的其它單體，可以舉出乙烯、丙烯、α -烯烴類、丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐等不飽和酸類，氯乙烯或偏二氯乙烯等滷乙烯類等。市售產品可以舉出日本合成化學株式會社製造的G聚合樹脂(商品名)。並且，優選地，薄膜塗覆層14中含有由金屬氟化物或其衍生物形成的、使薄膜塗覆層14中所包含的具有含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂或其共聚樹脂發生交聯、並使鋁箔 12的表面鈍化的物質。金屬氟化物或其衍生物為含有用於形成鈍態的氟化鋁的F-離子的物質，例如可以舉出氟化鉻、氟化鐵、氟化鋯、氟化鈦、氟化鉿、氟鋯酸及它們的鹽、氟鈦酸及它們的鹽等的氟化物。在該鋁箔12的位於最內層13側的表面上形成薄膜塗覆層14時，例如可以通過如下工藝形成薄膜塗覆層14 塗布溶解有0. 2 6wt%的具有含羥基的聚乙烯醇骨架的非結晶聚合物(日本合成化學株式會社製造，商品名G聚合樹脂)和0.1 3襯％的氟化鉻 (III)的水溶液，然後進一步在烤爐中進行加熱乾燥，使得乾燥後的厚度達到0. 1 5μπι左
右ο此時，若在具有含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂或其共聚樹脂的熔點(180°C )以上的溫度進行熱處理，則聚合物發生交聯，使耐水性提高。利用差熱分析裝置對在熔點以上的溫度下進行熱處理前後的薄膜塗覆層的熔點進行測定，據此判定是否發生了交聯，結果在熔點以上的溫度進行熱處理的薄膜塗覆層其熔點沒有出現峰值，由此確認發生了交聯。此外，即使浸泡到熱水中，該進行熱處理的薄膜塗覆層也未發生變化。當至少在鋁箔12的單面(最內層13側的表面)上層壓薄膜塗覆層14時，會使電池外包裝用層壓件的耐壓強度提高，因此即使減小作為最內層13的聚丙烯層或聚乙烯層的厚度，也能保持耐壓強度。因此，從電池外包裝用容器20的邊緣部分滲入至鋰離子電池內部的水分變少，鋰離子電池電解液的時效劣化減少，據此電池的產品壽命變長。並且，根據本發明，由於至少在鋁箔12的單面(最內層13側的表面)上層壓薄膜塗覆層14，所以鋁箔12和最內層13之間的粘接強度變得非常高。因此，當使用電池外包裝用層壓件通過拉深成型或脹形法形成託盤時，可以在防止產生針孔的同時防止基材層11 與鋁箔12之間發生剝離。因此，減少了收納容器成型時發生缺陷的情形。進一步地，對於具有含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂或其共聚樹脂來說，由於自由體積(層內的空孔、空隙)較少，因此阻氣性高。所以即使微量的水分滲入電池內部，電解液發生分解而產生氫氟酸，並沿著作為密封材料層的最內層13擴散到外部以及微量的氫氟酸接觸鋁表面，通過鈍化，鋁箔不會受損，可以保持鋁箔與密封材料層之間的層間粘接強度，耐壓強度保持性變高，電池性能也不會劣化。鋁箔12的厚度為20 100 μ m。鋁箔12的厚度優選為30 60 μ m,此時鋁箔12 不僅能表現出充分的防水性和遮光性，而且還具有良好的加工特性。由具有含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂或其共聚樹脂形成的薄膜塗覆層14的厚度優選為0. 2 10 μ m，更優選為 0. 5 3 μ m。當薄膜塗覆層14的厚度為0. 2 10 μ m時，能夠增加防溼性能和粘接強度性能。由聚丙烯或聚乙烯形成的最內層13為主要含有聚丙烯或聚乙烯的層，當使用電池外包裝用層壓件10製作電池外包裝用容器20時成為位於最內側的層，是與鋰離子電池 17接觸的層。之所以將由聚丙烯或聚乙烯形成的最內層13作為與鋰離子電池17接觸的層，是因為聚丙烯或聚乙烯對於鋰離子電池的電解液具有優良的耐腐蝕性，且具有良好的熱封性。在此，熱封性表示高溫下的密封穩定性(或者，可以通過施加熱量而貼合或粘接的性質)。當最內層13使用聚丙烯時，使用於最內層13的聚丙烯可以是丙烯均聚物，也可以是與乙烯共聚的共聚物。並且，與乙烯共聚的共聚物，可以是無規共聚物，也可以是嵌段共聚物。當最內層13使用聚乙烯時，使用於最內層13的聚乙烯優選為線型低密度聚乙烯 (linear low density polyethylene， LLDPE)，也可以使用高密度聚乙煉(high—density polyethylene, HDPE)或低密度聚乙烯(low density polyethylene, LDPE)以及馬來酸酐或丙烯酸的共聚物等。由聚丙烯形成的最內層13的厚度優選為20 100 μ m。當最內層13由聚丙烯形成時，即使不將最內層13的厚度設置得過厚，使其具有一定冗餘，如將厚度設為100 μ m以上等，也可以確保對電解液的耐腐蝕性和熱封性以及充分的耐壓強度，因此比較理想。尤其， 通過防止水分從熱封的剖面滲入而可以防止非水電池或電容器的劣化，因此將聚丙烯用作最內層13的材料是非常理想的。粘合劑層15是用於粘接基材層11和鋁箔12的層。對於粘合劑層15中所包含的粘合劑，只要能夠粘接基材層11和鋁箔12，就沒有特別限制，例如可以舉出環氧類粘合齊U、 氨基甲酸乙酯類粘合劑等。當粘合劑層15由環氧類粘合劑、氨基甲酸乙酯類粘合劑等形成時，通常通過乾式層壓在基材層11或鋁箔12上層壓粘合劑層15。粘合劑層15的厚度為3 10 μ m。當粘合劑層15的厚度為3 10 μ m時，能夠以足夠高的粘接力粘接基材層11和鋁箔12。因此，即使通過拉深成型或者脹形法加工電池外包裝用層壓件10，也能保持稜線部或變形部中的粘接，且不會發生基材層11與鋁箔12 之間的層間剝離。鋁箔12的薄膜塗覆層14與由聚丙烯或聚乙烯形成的最內層13之間的粘接可以使用粘合劑，也可以不使用粘合劑。但是，若使用粘合劑，則有時鋰離子電池的電解液會降低粘合劑的粘接強度，因此優選地鋁箔12與最內層13之間的粘接不使用粘合劑。當不使用粘合劑時，優選地，在鋁箔12的薄膜塗覆層14與最內層13之間的粘接中使用具有含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂或其共聚樹脂。此時，由於馬來酸酐變性聚烯烴樹脂或含有環氧基的聚烯烴樹脂等樹脂與最內層13之間的熱粘接性較高，因此可以通過擠壓層壓或熱層壓，利用馬來酸酐變性聚烯烴樹脂或含環氧基的聚烯烴樹脂等熱封劑粘接鋁箔12的薄膜塗覆層14與最內層13。另外，當使用粘合劑來粘接薄膜塗覆層14與最內層13時，作為粘合劑例如可以使用氨基甲酸乙酯類粘合劑、環氧類粘合劑、酸變性聚烯烴等。而且，作為酸變性聚烯烴優選使用馬來酸酐變性聚丙烯。若使用馬來酸酐變性聚丙烯，粘接性及長期的粘接性能變高，因此比較理想。上述的電池用外包裝容器20中，所使用的電池外包裝用層壓件10的拉伸斷裂伸長率在50%以上，進而電池外包裝用層壓件10的鋁箔12的厚度以及粘合劑層15、16的厚度均得到最優化。因此，將電池外包裝用層壓件10通過拉深成型或脹形法形成為託盤時， 拐角部能充分被拉伸，因此不會斷裂，且不會產生針孔。而且，基材層11與鋁箔12之間的粘接力足夠高，不會屈服於拉伸時的應力，因此可以防止剝離。實施例(測定方法) 層壓件的拉伸斷裂伸長率的測定方法根據日本工業標準JIS K7127 「塑料拉伸特性的試驗方法_第三部薄膜以及片材的試驗條件」中所規定的測定方法進行了測定。 鋁箔與最內層之間的粘接強度的測定方法根據日本工業標準JISC6471「柔性印刷電路板用覆銅層壓板試驗方法」所規定的剝離測定方法A(90°方向剝離)進行了測定。·針孔斷裂發生率的測定方法由電池外包裝用層壓件製造50個尺寸為 50 X 50mm、深度在6至IOmm範圍內的具有預定深度的由冷成型形成的拉深成型品，通過肉眼確認是否有針孔。·熱封時的分層發生數量由電池外包裝用層壓件製造50個尺寸為50 X 50mm、深度在6至IOmm範圍內的具有預定深度的由冷成型形成的拉深成型品，進行熱封后，通過肉眼確認基材層與鋁箔之間是否發生分層。電解液強度保持率的測定方法使用製作的電池外包裝用層壓件製作 50 X 50mm(熱封寬度為5mm)的四方袋(四邊形的平口袋)，在添加lmol/升的LiPF6的碳酸丙烯酯(PC)/碳酸二乙酯(DEC)電解液中，添加0.5wt%的去離子水，並測量取出2毫升該溶液，填充到四方袋中並進行包裝。將該四方袋在60°C的烤爐中存放100小時之後，測定鋁箔與聚丙烯(PP)薄膜之間的層間粘接強度k2。在此，將暴露於電解液之後的層間粘接強度k2與事先測定好的暴露於電解液之前的鋁箔與聚丙烯(PP)薄膜之間的層間粘接強度kl的比值作為電解液強度保持率K =(k2/kl) X100(% )。(測定裝置)·拉伸斷裂伸長率的測定裝置製造廠家名稱島津製作所，型號AUT0GRAPH AGS-100A拉伸試驗裝置·粘接強度的測定裝置製造廠家名稱島津製作所，型號AUT0GRAPH AGS-100A 拉伸試驗裝置(實施例1)將通過氨基甲酸乙酯類粘合劑對厚度為6μπι的拉伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜和厚度為25 μ m的拉伸聚醯胺薄膜進行乾式層壓的基材層與厚度為40 μ m的鋁箔，通過由 (含有環氧類粘合劑的)氨基甲酸乙酯類粘合劑形成的粘合劑層(厚度7μπι)進行層壓。在該鋁箔的位於最內層側的表面，塗布溶解有3重量％的具有含羥基的聚乙烯醇骨架的非結晶聚合物(日本合成化學株式會社製造，商品名G聚合樹脂)和1重量％的氟化鉻(III)的水溶液，層壓薄膜塗覆層，進一步地在200°C烤爐中加熱以發生交聯反應，使得乾燥後的厚度達到1 μ m。進一步地，在鋁箔的薄膜塗覆層上以3g/m2塗布酸變性聚丙烯類熱封劑，在其上層壓30 μ m的聚丙烯層，由此製作實施例1的電池外包裝用層壓件10。從該實施例1的電池外包裝用層壓件10採集試驗片，測定了 MD方向以及TD方向的拉伸斷裂伸長率。並且，使用該電池外包裝用層壓件10進行了 6mm以及8mm深度的拉深成型50次，並測定熱封時的分層發生數量。並且，從本實施例1的電池外包裝用層壓件10 採集用於測定鋁箔與最內層之間的粘接強度的試驗片，測定了鋁箔和最內層之間的粘接強度。這些測定結果示出在表1中。(實施例2)將通過氨基甲酸乙酯類粘合劑對厚度為3μπι的拉伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜和厚度為25 μ m的拉伸聚醯胺薄膜進行乾式層壓的基材層與厚度為40 μ m的鋁箔，通過由 (含有環氧類粘合劑的)氨基甲酸乙酯類粘合劑形成的粘合劑層(厚度7μπι)進行層壓。並且，在鋁箔的最內層側的表面，塗布溶解有3重量％的具有含羥基的聚乙烯醇骨架的非結晶聚合物(日本合成化學株式會社製造，商品名G聚合樹脂)和1重量％的氟化鉻(III) 的水溶液，層壓薄膜塗覆層，進一步地在200°C烤爐中進行加熱乾燥處理，使得乾燥後的厚度達至Ij 3 μ m。利用差熱分析裝置確認該薄膜塗覆層的熔點，其結果由熔點沒有出現峰值的事實得知發生了交聯。圖4中示出利用差熱分析裝置測定薄膜塗覆層的結果。進而，在鋁箔的薄膜塗覆層上以3g/m2塗布酸變性聚丙烯類熱封劑，除此之外與實施例1相同，由此得到實施例2的電池外包裝用層壓件10。並且，利用該電池外包裝用層壓件10測定了拉伸斷裂伸長率、熱封時的分層發生數量以及鋁箔與最內層之間的粘接強度。 表1中示出這些測定結果。(比較例1)將通過氨基甲酸乙酯類粘合劑對厚度為12μπι的拉伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜和厚度為25 μ m的拉伸聚醯胺薄膜進行乾式層壓的基材層與厚度為40 μ m的鋁箔，通過由 (含有環氧類粘合劑的)氨基甲酸乙酯類粘合劑形成的粘合劑層(厚度7μπι)進行層壓。除此之外與實施例1相同，得到比較例1的電池外包裝用層壓件10。並且，利用該電池外包裝用層壓件10測定了拉伸斷裂伸長率、熱封時的分層發生數量以及鋁箔與最內層之間的粘接強度。表1中示出這些測定結果。(比較例2)將通過氨基甲酸乙酯類粘合劑對厚度為12μπι的拉伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜和厚度為25 μ m的拉伸聚醯胺薄膜進行乾式層壓的基材層與厚度為40 μ m的鋁箔，通過由 (含有環氧類粘合劑的)氨基甲酸乙酯類粘合劑形成的粘合劑層(厚度IOym)進行層壓。 除此之外與實施例1相同，得到比較例2的電池外包裝用層壓件10。並且，利用該電池外包裝用層壓件10測定了拉伸斷裂伸長率、熱封時的分層發生數量以及鋁箔與最內層之間的粘接強度。表1中示出這些測定結果。表 權利要求
1.一種電池外包裝用層壓件，依次層壓鋁箔和樹脂層而成，其中，所述電池外包裝用層壓件依次層壓有基材層、鋁箔、由聚丙烯層或聚乙烯層形成的最內層，所述基材層為從所述鋁箔的外表面側依次層壓厚度為3 11 μ m的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜層、厚度為15 50 μ m的聚醯胺薄膜層而成的層壓膜。
2.根據權利要求1所述的電池外包裝用層壓件，其中，在所述鋁箔中至少在位於最內層側的面上層壓由水溶性樹脂或其共聚樹脂構成的薄膜塗覆層，所述薄膜塗覆層中含有由金屬氟化物或其衍生物形成的、使具有含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂或其共聚樹脂發生交聯並使所述鋁箔的表面鈍化的物質。
3.根據權利要求1所述的電池外包裝用層壓件，其中，根據日本工業標準K7127中規定的測定方法進行測定，所述電池外包裝用層壓件的拉伸斷裂伸長率在縱向和橫向的任意一個方向上均為50%以上。
4.根據權利要求1所述的電池外包裝用層壓件，其中，在所述鋁箔中至少在位於最內層側的面上層壓由水溶性樹脂或其共聚樹脂構成的薄膜塗覆層，所述薄膜塗覆層通過交聯或非晶化而具有耐水性。
5.一種電池外包裝用層壓件，依次層壓鋁箔和樹脂層而成，其中，所述電池外包裝用層壓件依次層壓有由聚對苯二甲酸乙二酯薄膜層和聚醯胺薄膜層這兩層構成的基材層、鋁箔、由聚丙烯層或聚乙烯層構成的最內層，在所述鋁箔中至少在位於最內層側的面上層壓由水溶性樹脂或其共聚樹脂構成的薄膜塗覆層。
6.根據權利要求5所述的電池外包裝用層壓件，其中，所述薄膜塗覆層中含有由金屬氟化物或其衍生物形成的、使具有含羥基的聚乙烯醇骨架的樹脂或其共聚樹脂發生交聯並使所述鋁箔的表面鈍化的物質。
7.根據權利要求5所述的電池外包裝用層壓件，其中，根據日本工業標準K7127中規定的測定方法進行測定，所述電池外包裝用層壓件的拉伸斷裂伸長率在縱向和橫向的任意一個方向上均為50%以上。
8.根據權利要求5所述的電池外包裝用層壓件，其中，所述薄膜塗覆層通過交聯或非晶化而具有耐水性。
9.根據權利要求1至8中的任意一項所述的電池外包裝用層壓件，其中，所述基材層和所述鋁箔之間通過氨基甲酸乙酯類粘合劑被粘接，所述鋁箔和所述最內層之間通過氨基甲酸乙酯類粘合劑、酸變性聚烯烴樹脂、含環氧基聚烯烴樹脂中的任意一個被粘接。
10.根據權利要求1至8中的任意一項所述的電池外包裝用層壓件，其中，所述最內層的厚度為20 μ m 50 μ m，並且根據日本工業標準C6471所規定的剝離測定方法A進行測定時，所述鋁箔和所述最內層之間的粘接強度在20牛頓/英寸以上。
11.根據權利要求9所述的電池外包裝用層壓件，其中，所述最內層的厚度為20μ m 50 μ m,並且根據日本工業標準C6471所規定的剝離測定方法A進行測定時，所述鋁箔和所述最內層之間的粘接強度在20牛頓/英寸以上。
全文摘要
本發明公開一種電池外包裝用層壓件，該電池外包裝用層壓件依次層壓鋁箔和樹脂層而成，用於電池外包裝，其中，所述電池外包裝用層壓件依次層壓有基材層、鋁箔、由聚丙烯層或聚乙烯層形成的最內層，基材層為從鋁箔的外表面側依次層壓厚度為3～11μm的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜層、厚度為15～50μm的聚醯胺薄膜層而成的層壓膜。並且，在鋁箔中至少在位於最內層側的面上層壓由水溶性樹脂或其共聚樹脂構成的薄膜塗覆層。
文檔編號H01M2/02GK102343693SQ201110220070
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月28日 優先權日2010年7月30日
發明者山田雅子, 松山嶽生, 武井邦浩, 飯塚宏和 申請人:藤森工業株式會社