專利名稱：：電池外殼用包裝材料及電池用外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及例如鋰離子二次電池等電池的外殼用包裝材料。另外，本說明書中，"鋁"的用語是以包含鋁及其合金的意思使用的。
背景技術(shù)：
：鋰離子二次電池，被廣泛用作為例如筆記本電腦、攝《W^、便攜電話、電動(dòng)汽車等的電源。作為該鋰離子二次電池，使用利用外殼包圍電池本體周圍的結(jié)構(gòu)。作為這種外殼用包裝材料，公知的有例如將由拉伸聚酰胺膜構(gòu)成的外層、鋁箔層、由未拉伸聚丙烯膜構(gòu)成的內(nèi)層按該順序粘合一體化而成的包裝材料(參照專利文獻(xiàn)1)。這樣的電池外殼用包裝材料，為了成型為任意的電池形狀，要求具有高的深沖成型性。為了賦予高的深沖成型性，過去一直采用例如下述的包裝材料在外層膜的表面涂布脂肪酸酰胺系的潤滑性賦予成分，使成型時(shí)材料向模具內(nèi)的滑入良好的包裝材料(參照專利文獻(xiàn)2);和相對(duì)于鋁箔層的厚度外層膜厚度增厚的構(gòu)成的包裝材料。專利文獻(xiàn)1:特開2001-6631號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:特開2002-216714號(hào)爿>才艮
發(fā)明內(nèi)容然而，采用在外層膜的表面涂布脂肪酸酰胺系的潤滑性賦予成分的構(gòu)成時(shí)，必須設(shè)置涂布該潤滑性賦予成分的工序，存在生產(chǎn)率低的問題。此外，電池真空脫氣時(shí)和密封加工時(shí)潤滑性賦予成分會(huì)蒸發(fā)，該蒸發(fā)成分附著在加工設(shè)備上，因此需要除去這些成分的清掃作業(yè)，因此存在生產(chǎn)率進(jìn)一步降低的問題。另外，采用相對(duì)于鋁箔層的厚度增厚外層膜的厚度的構(gòu)成時(shí)，由于包裝材料的整體厚度增大，因此存在電池的體積容積率降低的問題。本發(fā)明是鑒于所述的技術(shù)背景而完成的，其目的在于，提供即使不涂布潤滑性賦予成分也可確保優(yōu)異的成型性，同時(shí)可得到充分的體積容積率的電池外殼用包裝材料及電池用外殼。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明者進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)構(gòu)成包裝材料的外側(cè)層的拉伸膜層的材料和其密度會(huì)影響包裝材料的成型性這一新見解，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明提供以下的方案。m—種電池外殼用包裝材料，包含作為外側(cè)層的雙軸拉伸聚酰胺膜層、作為內(nèi)側(cè)層的熱塑性樹脂未拉伸膜層、和配置在上述兩膜層之間的鋁箔層，其特征在于，作為上述雙軸拉伸聚酰胺膜使用密度為1130~1160kg/m3的雙軸拉伸聚酰胺膜。121如上述lj所述的電池外殼用包裝材料，其中，上述雙軸拉伸聚酰胺膜的密度為11421146kg/m3。pi如上述ni所述的電池外殼用包裝材料，其中，上述雙軸拉伸聚酰胺膜層的厚度為1250liin，上述熱塑性樹脂未拉伸膜層的厚度為208()^m，上述鋁箔層的厚度為55()ym。l引如上述[l卜13j的任一項(xiàng)所述的電池外殼用包裝材料，其中，上述雙軸拉伸聚酰胺膜層和上述鋁箔層介由聚氨酯系粘合劑層被疊層一體化。15j—種電池用外殼，是將上述[1卜141的任一項(xiàng)所述的電池外殼用包裝材料進(jìn)行深沖成型或拉伸成型而制成的。m的發(fā)明，由于作為構(gòu)成外側(cè)層的樹脂拉伸膜，使用了密度為1130116()kg/m3的雙軸拉伸聚酰胺膜，因此深沖成型和拉伸成型等的成型性優(yōu)異，可進(jìn)行銳利且成型高度深的形狀的成型。由于這樣即使不涂布潤滑性賦予成分也可確保優(yōu)異的成型性，因此不需要如現(xiàn)有技術(shù)那樣設(shè)置涂布潤滑性賦予成分的工序，生產(chǎn)率優(yōu)異。另外，由于不需要象現(xiàn)有技術(shù)那樣相對(duì)于鋁箔層的厚度特別地增厚外層膜的厚度，因此可得到充分的體積容積率。2j的發(fā)明，由于雙軸拉伸聚酰胺膜的密度為1142~1146kg/m3，因此深沖成型和拉伸成型等的成型性進(jìn)一步提高，能進(jìn)行成型高度更高的形狀的成型。[3j的發(fā)明，在可充分防止針孔發(fā)生的同時(shí)，可謀求成本降低。|4j的發(fā)明，由于雙軸拉伸聚酰胺膜層和鋁箔層利用聚氨酯系粘合劑層粘合，因此可進(jìn)行進(jìn)一步銳利的形狀的成型。[5j的發(fā)明，可提供銳利且成型高度高的形狀的電池用外殼。圖1是表示本發(fā)明的電池外殼用包裝材料的一種實(shí)施方式的截面圖。圖2是表示本發(fā)明的電池外殼用包裝材料的一例制造方法的圖。符號(hào)說明1電池外殼用包裝材料2外側(cè)層(雙軸拉伸聚酰胺膜層)3內(nèi)側(cè)層(熱塑性樹脂未拉伸膜層)4鋁箔層具體實(shí)施例方式將本發(fā)明所述的電池外殼用包裝材料(l)的一種實(shí)施方式示于圖1。該包裝材料是可作為鋰離子二次電池外殼用包裝材料使用的。上述電池外殼用包裝材料(1)包括下述構(gòu)成在鋁箔層(4)的上面通過第1粘合劑層(5)層疊雙軸拉伸聚酰胺膜層(外側(cè)層)(2)而進(jìn)行一體化，同時(shí)在上述鋁箔層(4)的下面通過第2粘合劑層(6)層疊熱塑性樹脂未拉伸膜層(內(nèi)側(cè)層)(3)而進(jìn)行一體化。上述雙軸拉伸聚酰胺膜層(外側(cè)層)(2)，是主要起到確保作為包裝材料的良好成型性的作用的構(gòu)件，即，M到防止成型時(shí)由鋁箔縮幅而引起的斷裂的作用的構(gòu)件。本發(fā)明中，作為上述雙軸拉伸聚酰胺膜層(2)，需要使用密度為11301160kg/m3的雙軸拉伸聚酰胺膜層。如果密度小于1130kg/m3，則成型后雙軸拉伸聚酰胺膜層(2)和鋁箔層(4)之間出現(xiàn)剝離。另一方面，如果密度大于1160kg/m3，則在進(jìn)行深沖成型、拉伸成型等的成型時(shí)，包裝材料產(chǎn)生斷裂、裂紋。尤其優(yōu)選密度11421146kg/m3的雙軸拉伸聚酰胺膜層。另外，上述"密度"是依照J(rèn)ISK7112-1999D法(密度梯度管法)，使用密度計(jì)測(cè)定的密度。即上述密度是通過將雙軸拉伸聚酰胺膜的試片(3mmx3mm)投入到密度梯度管中，投入該試片24小時(shí)后讀取標(biāo)準(zhǔn)浮子的重心的高度位置，從而求出的密度。上述雙軸拉伸聚酰胺膜的密度可以通過例如調(diào)節(jié)拉伸加工時(shí)的熱定型溫度來進(jìn)行控制。另外，通過選擇拉伸方法(同時(shí)進(jìn)行縱向和橫向拉伸的同時(shí)雙軸拉伸法、依次進(jìn)行縱向和橫向拉伸的依次雙軸拉伸法等)來改變樹脂的結(jié)晶取向，也可以控制雙軸拉伸聚酰胺膜的密度。上述雙軸拉伸聚酰胺膜層(2)的厚度，優(yōu)選設(shè)定在1250iam。上述熱塑性樹脂未拉伸膜層(內(nèi)側(cè)層)(3)，是對(duì)鋰離子二次電池等所使用的腐蝕性強(qiáng)的電解液等具有優(yōu)異的耐化學(xué)性，同時(shí)起到對(duì)包裝材料賦予熱封性的作用的膜層。上述熱塑性樹脂未拉伸膜層(3)沒有特殊限制，但優(yōu)選采用由選自聚乙烯、聚丙烯、烯烴系共聚物、它們的酸改性物及離聚物中的至少1種熱塑性樹脂形成的未拉伸膜構(gòu)成。上述熱塑性樹脂未拉伸膜層(3)的厚度，優(yōu)選設(shè)定在2080jam。通過使之為20jum以上，可充分防止針孔發(fā)生，同時(shí)通過設(shè)定在80/im以下，可降低樹脂使用量，可謀求成本降低。其中，上述熱塑性樹脂未拉伸膜層(3)的厚度特別優(yōu)選設(shè)定在3050|im。此外，上述雙軸拉伸聚酰胺膜層(2)、上述熱塑性樹脂未拉伸膜層(3)均既可以為單層，又可以為多層。上述鋁箔層(4)是起到對(duì)包裝材料賦予阻止氧氣和水分侵入的氣體阻隔性的作用的層。作為上述鋁箔(4)，優(yōu)選使用由純Al或Al-Fe系合金構(gòu)成作為上述第1粘合劑層(5)，沒有特殊限制，例如可舉出聚氨酯系粘合劑層、丙烯酸系粘合劑層。其中，上述第l粘合劑層(5)優(yōu)選是由聚氨酯系雙液反應(yīng)型粘合劑形成的聚氨酯系粘合劑層，由此可進(jìn)行更銳利形狀的成型》作為上述第2粘合劑層(6)，沒有特殊限定，例如，除了可舉出由馬來酸酐改性聚乙烯、馬來酸酐改性聚丙烯等的酸改性聚烯烴形成的粘合劑層以外，還可舉出由聚氨酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、含有熱塑性彈性體而成的樹脂等形成的粘合劑層。這些第2粘合劑層(6)，例如在上述熱塑性樹脂未拉伸膜層(3)的一面上層疊粘合樹脂膜(例如酸改性聚烯烴膜等)而形成。此外，上述實(shí)施方式中，雖然采用了設(shè)置第1粘合劑層(5)和第2粘合劑層(6)的構(gòu)成，但這兩層(5)、(6)均不是必需的構(gòu)成層，也可采用不設(shè)置這些層的構(gòu)成。本發(fā)明的電池外殼用包裝材料(l),可合適地用作為要求高的體積能量密度的鋰離子二次電池外殼用包裝材料，但并不特別地限于這樣的用途。通過將本發(fā)明的電池外殼用包裝材料(l)進(jìn)行成型(深沖成型、拉伸成型等)，可制得電池用外殼。實(shí)施例以下，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不特別地限于這些實(shí)施例。<實(shí)施例1〉如圖2所示，共擠出厚度3jam的馬來酸酐改性聚丙烯層(21)和厚度12jam的未改性聚丙烯層(22)，另一方面，一邊從附圖左側(cè)供給厚度40jam的鋁箔(AA8()79-()材料)(4)，一邊從附圖右側(cè)供給由聚丙烯形成的厚度3()Mm的未拉伸膜(3)，使用一對(duì)加熱加壓輥將共擠出的馬來酸酐改性聚丙烯層(21)和未改性聚丙烯層(22)夾入上述(3)、(4)之間，進(jìn)行熱層壓。接著，在制得的疊層膜的鋁箔(4)的表面上采用凹版輥涂布聚氨酯系樹脂粘合劑(5)，通過加熱使之干燥一定程度后，在其粘合劑面上層疊由尼龍制成的厚度25ym、密度152kg/m3的雙軸拉伸膜(2)，制得電池外殼用包裝材料。另外，上述密度U52kg/m3的雙軸拉伸尼龍膜(2)是通過使用同時(shí)雙軸拉伸法進(jìn)行拉伸加工，并將該拉伸加工時(shí)的熱定型溫度設(shè)定為210°C，從而得到的。<實(shí)施例2>除了使用由尼龍制成的厚度20|um、密度1158kg/m3的雙軸拉伸膜來代替由尼龍制成的厚度25ym、密度1152kg/m3的雙軸拉伸膜以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制得電池外殼用包裝材料。另外，上述密度1158kg/m3的雙軸拉伸尼龍膜是通過使用同時(shí)雙軸拉伸法進(jìn)行拉伸加工，并將該拉伸加工時(shí)的熱定型溫度設(shè)定為22(TC，從而得到的。<實(shí)施例3>除了使用由尼龍制成的厚度15|am、密度U42kg/n^的雙軸拉伸膜來代替由尼龍制成的厚度25iam、密度1152kg/m3的雙軸拉伸膜以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制得電池外殼用包裝材料。另外，上述密度1142kg/m3的雙軸拉伸尼龍膜是通過使用同時(shí)雙軸拉伸法進(jìn)行拉伸加工，并將該拉伸加工時(shí)的熱定型溫度i殳定為20(TC，從而得到的。<實(shí)施例4>除了使用由尼龍制成的厚度20jum、密度1144kg/m3的雙軸拉伸膜來代替由尼龍制成的厚度25ym、密度U52kg/m3的雙軸拉伸膜以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制得電池外殼用包裝材料。另外，上述密度1144kg/m3的雙軸拉伸尼龍膜是通過使用同時(shí)雙軸拉伸法進(jìn)行拉伸加工，并將該拉伸加工時(shí)的熱定型溫度設(shè)定為2()3°C，從而得到的。<實(shí)施例5>除了使用由尼龍制成的厚度15jim、密度1146kg/m3的雙軸拉伸膜來4戈替由尼龍制成的厚度25jiim、密度1152kg/m3的雙軸拉伸膜以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制得電池外殼用包裝材料。另外，上述密度1146kg/m3的雙軸拉伸尼龍膜是通過使用同時(shí)雙軸拉伸法進(jìn)行拉伸加工，并將該拉伸加工時(shí)的熱定型溫度設(shè)定為205。C，從而得到的。<實(shí)施例6>除了使用由尼龍制成的厚度15fim、密度1138kg/m3的雙軸拉伸膜來代替由尼龍制成的厚度25jLim、密度1152kg/m3的雙軸拉伸膜以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制得電池外殼用包裝材料。另外，上述密度1138kg/m3的雙軸拉伸尼龍膜是通過使用同時(shí)雙軸拉伸法進(jìn)行拉伸加工，并將該拉伸加工時(shí)的熱定型溫度設(shè)定為198°C，從而得到的。<實(shí)施例7>除了使用由尼龍制成的厚度15Mm、密度1132kg/m3的雙軸拉伸膜來代替由尼龍制成的厚度25iam、密度1152kg/m3的雙軸拉伸膜以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制得電池外殼用包裝材料。另外，上述密度1132kg/mJ的雙軸拉伸尼龍膜是通過使用同時(shí)雙軸拉伸法進(jìn)行拉伸加工，并將該拉伸加工時(shí)的熱定型溫度設(shè)定為195°C，從而得到的。<比較例1>除了使用由尼龍制成的厚度20jam、密度1128kg/m3的雙軸拉伸膜來代替由尼龍制成的厚度25iam、密度1152kg/m3的雙軸拉伸膜以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制得電池外殼用包裝材料。另外，上述密度1128kg/ii^的雙軸拉伸尼龍膜是通過使用依次雙軸拉伸法進(jìn)行拉伸加工，并將該拉伸加工時(shí)的熱定型溫度設(shè)定為1卯。C，從而得到的。<比較例2>除了使用由尼龍制成的厚度25pm、密度1165kg/m3的雙軸拉伸膜來代替由尼龍制成的厚度25"m、密度1152kg/m3的雙軸拉伸膜以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制得電池外殼用包裝材料。另外，上述密度1165kg/m3的雙軸拉伸尼龍膜是通過使用依次雙軸拉伸法進(jìn)行拉伸加工，并將該拉伸加工時(shí)的熱定型溫度設(shè)定為230°C，從而得到的。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>基于下述評(píng)價(jià)法對(duì)上述那樣制得的各電池外殼用包裝材料進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。<成型性評(píng)價(jià)法>將包裝材料加工成ll()x180mm的坯(bhmk)形狀，使用成型高度6mm的直型模具進(jìn)行深沖單段成型，評(píng)價(jià)成型性。將完全不發(fā)生裂紋的包裝材料評(píng)價(jià)為"◎，，，將極小部分產(chǎn)生裂紋、但基本上沒有裂紋的包裝材料評(píng)價(jià)為"O"，將在相當(dāng)大的部分上產(chǎn)生了裂紋的包裝材料評(píng)價(jià)為"△，，，將基本在整個(gè)面上產(chǎn)生了裂紋的包裝材料評(píng)價(jià)為"x"。再者，使用的模具的沖頭形狀，是長(zhǎng)邊60mm、短邊45mm、角部R:l2mm、沖頭肩部R:l2mm、沖模肩部R:0.5mm。<外面有無剝離的評(píng)價(jià)>將通過上述深沖單段成型而制得的成型品在干燥機(jī)內(nèi)、80。C下放置3小時(shí)后，目視觀察外面層是否產(chǎn)生脫層(剝離)。由表明確看出，本發(fā)明的實(shí)施例17的電池外殼用包裝材料，其成型性優(yōu)異，可以進(jìn)行更銳利且成型高度深的形狀的成型，同時(shí)也不產(chǎn)生外面層的剝離。特別是實(shí)施例3~5的電池外殼用包裝材料其成型性更優(yōu)異。與此相對(duì)，外側(cè)層的拉伸聚酰胺膜的密度小于1130kg/m3的比較例1,其外面層脫層。另外，外側(cè)層的拉伸聚酰胺膜的密度大于1160kg/n^的比較例2，成型性不充分。本申請(qǐng)要求在2007年5月21日申請(qǐng)的日本國專利申請(qǐng)?zhí)卦?007-133670號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其所公開的內(nèi)容原樣不變地直接構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分。這里所使用的用語及說明是為了說明本發(fā)明的實(shí)施方式而使用的，但本發(fā)明不受此限定。本發(fā)明在發(fā)明方案請(qǐng)求保護(hù)的范圍內(nèi)，只要不脫離其精神，是允許進(jìn)行任何的設(shè)計(jì)變更的。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的電池外殼用包裝材料，可作為例如鋰離子二次電池等電池的外殼用包裝材料使用。權(quán)利要求1.一種電池外殼用包裝材料，包含作為外側(cè)層的雙軸拉伸聚酰胺膜層、作為內(nèi)側(cè)層的熱塑性樹脂未拉伸膜層、和配置在上述兩膜層之間的鋁箔層，其特征在于，作為上述雙軸拉伸聚酰胺膜使用密度為1130～1160kg/m3的雙軸拉伸聚酰胺膜。2.如權(quán)利要求l所述的電池外殼用包裝材料，其中，上述雙軸拉伸聚酰胺膜的密度為1142~1146kg/m3。3.如權(quán)利要求l所述的電池外殼用包裝材料，其中，上述雙軸拉伸聚酰胺膜層的厚度為1250jam，上述熱塑性樹脂未拉伸膜層的厚度為20~80pm，上述鋁箔層的厚度為5~50|Um。4.如權(quán)利要求1所述的電池外殼用包裝材料，其中，上述雙軸拉伸聚酰胺膜層和上述鋁箔層介由聚氨酯系粘合劑層被疊層一體化。5.—種電池用外殼，是將權(quán)利要求14的任一項(xiàng)所述的電池外殼用包裝材料進(jìn)行深沖成型或拉伸成型而制成的。全文摘要本發(fā)明的電池外殼用包裝材料，包含作為外側(cè)層的雙軸拉伸聚酰胺膜層2、作為內(nèi)側(cè)層的熱塑性樹脂未拉伸膜層3、和配置在上述兩膜層之間的鋁箔層4，其特征在于，作為上述雙軸拉伸聚酰胺膜使用密度為1130～1160kg/m³的雙軸拉伸聚酰胺膜。該包裝材料即使不涂布潤滑性賦予成分也可確保優(yōu)異的成型性，同時(shí)可得到充分的體積容積率。文檔編號(hào)H01M2/02GK101663774SQ200880012870公開日2010年3月3日申請(qǐng)日期2008年5月14日優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日發(fā)明者浩畑申請(qǐng)人:昭和電工包裝株式會(huì)社