本發(fā)明涉及蓄電裝置用封裝材料、及使用其的蓄電裝置。
背景技術(shù):
作為蓄電裝置,例如已知有鋰離子電池、鎳氫電池及鉛蓄電池等的二次電池、以及雙電層電容器等的電化學(xué)電容器。因便攜設(shè)備的小型化或設(shè)置空間的限制等,要求蓄電裝置的進(jìn)一步的小型化,能量密度高的鋰離子電池備受關(guān)注。作為鋰離子電池所使用的封裝材料,目前使用金屬制罐體,但逐漸改用輕量、散熱性高且能夠以低成本制作的多層膜。
在將上述多層膜用于封裝材料的鋰離子電池中,為了防止水分向內(nèi)部滲入,采用由包含鋁箔層的封裝材料覆蓋電池內(nèi)容物(正極、隔板、負(fù)極、電解液等)的構(gòu)成。采用這種構(gòu)成的鋰離子電池被稱為“鋁層壓型鋰離子電池”。
就鋁層壓型鋰離子電池而言,例如已知有在封裝材料的一部分上通過(guò)冷成型形成凹部,將電池內(nèi)容物收容于該凹部?jī)?nèi),再將封裝材料的其余部分折回并用熱封密封周緣部分而成的壓花型鋰離子電池(以下有時(shí)稱為“單側(cè)成型加工電池”)。另外,近年來(lái),出于提高能量密度的目的,也制造了一種在貼合的封裝材料的兩側(cè)形成凹部,使其可容納更多的電池內(nèi)容物的鋰離子電池(以下有時(shí)稱為“兩側(cè)成型加工電池”)。兩側(cè)成型加工電池存在貼合封裝材料彼此時(shí)不易對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題。但是,為了在單側(cè)成型加工電池中獲得與兩側(cè)成型加工電池同等的能量密度,需要形成更深的凹部。
通過(guò)冷成型形成的凹部越深,越能夠提高鋰離子電池的能量密度。但是,形成的凹部越深,成型時(shí)的封裝材料越容易發(fā)生針孔或破裂,致使成型性降低。因此,使用成型性優(yōu)異的聚酰胺膜作為封裝材料的基材層,將該基材層與金屬箔經(jīng)由粘接層而貼合,從而保護(hù)金屬箔。此時(shí),要求基材層和粘接層的密合性。作為提高基材層和粘接層的密合性的方法,已知有對(duì)基材層的表面進(jìn)行電暈處理的方法(例如,參照專利文獻(xiàn)1及2)。
另外,聚酰胺膜對(duì)于作為鋰離子電池的內(nèi)容物的電解液的耐性較低,在鋰離子電池的制造步驟中,當(dāng)注入電解液時(shí),電解液附著于聚酰胺膜,此時(shí)會(huì)使聚酰胺膜溶解而發(fā)生外觀不良。因此,作為使基材層表面具有電解液耐性的封裝材料,有人提出一種在聚酰胺膜的外側(cè)進(jìn)一步層疊聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜而成的封裝材料(例如,參照專利文獻(xiàn)3)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2013-107997號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本專利特開(kāi)2006-192676號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本專利特開(kāi)2004-327039號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
然而,在蓄電裝置用封裝材料中,即使如上所述對(duì)基材層的表面進(jìn)行電暈處理,仍有基材層與粘接層的密合性未必充分的情況。而且,若基材層與粘接層的密合性不夠充分,則基材層無(wú)法充分地保護(hù)粘接層及金屬箔,當(dāng)進(jìn)行如上所述地在常規(guī)的封裝材料形成深凹部的深沖壓成型時(shí),有時(shí)會(huì)發(fā)生粘接層及金屬箔的斷裂。
本發(fā)明鑒于上述情況而完成,其目的在于提供一種可提高基材層與粘接層的密合性、且可在不發(fā)生粘接層及金屬箔的斷裂的情況下增大可進(jìn)行深沖壓成型的成型深度的蓄電裝置用封裝材料、及使用其的蓄電裝置。
用于解決課題的方案
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種蓄電裝置用封裝材料,其具有:基材層;形成在該基材層的其中一面上的易粘接處理層;形成在該易粘接處理層的與上述基材層相反的面上的粘接層;形成在該粘接層的與上述易粘接處理層相反的面上的金屬箔層;及配置在該金屬箔層的與上述粘接層相反的面上的密封劑層,上述基材層為由雙軸拉伸膜構(gòu)成,并且在拉伸試驗(yàn)(試驗(yàn)片形狀:JIS K7127所規(guī)定的試驗(yàn)片型號(hào)5,夾頭間距離:60mm,拉伸速度:50mm/min)中,四個(gè)方向(0°(MD)、45°、90°(TD)、135°)當(dāng)中的至少一個(gè)方向的斷裂強(qiáng)度為240MPa以上,且至少一個(gè)方向的伸長(zhǎng)率為80%以上的層。
根據(jù)上述蓄電裝置用封裝材料,通過(guò)使用滿足上述斷裂強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率的條件的基材層,并使易粘接處理層存在于基材層與粘接層之間,可提高基材層與粘接層的密合性,而且,基材層可充分地保護(hù)粘接層及金屬箔層,其結(jié)果是,可在不發(fā)生粘接層及金屬箔的斷裂的情況下增大可進(jìn)行深沖壓成型的成型深度(深沖壓成型性)。
在上述蓄電裝置用封裝材料中,上述易粘接處理層優(yōu)選為包含選自由聚酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸接枝聚酯樹(shù)脂所組成的組中的至少一種樹(shù)脂的層。由此,可大幅提高基材層與粘接層的密合性,從而能夠進(jìn)一步提高深沖壓成型性。
在上述蓄電裝置用封裝材料中,上述基材層在上述拉伸試驗(yàn)中的上述四個(gè)方向當(dāng)中的至少一個(gè)方向上的斷裂強(qiáng)度也可小于240MPa。如此,基材層雖未必在上述四個(gè)方向的所有方向上均具有高斷裂強(qiáng)度,但即使如此,只要根據(jù)本發(fā)明的蓄電裝置用封裝材料,則通過(guò)具有易粘接處理層,與此同時(shí),基材層的上述四個(gè)方向當(dāng)中的至少一個(gè)方向上的斷裂強(qiáng)度為240MPa以上,并且,至少一個(gè)方向的伸長(zhǎng)率為80%以上,從而可提高深沖壓成型性。即,對(duì)于本發(fā)明的蓄電裝置用封裝材料,即使使用斷裂強(qiáng)度具有各向異性的基材層時(shí),也可在不發(fā)生粘接層及金屬箔的斷裂的情況下進(jìn)行深沖壓成型。
在上述蓄電裝置用封裝材料中,上述基材層優(yōu)選為雙軸拉伸聚酯膜或雙軸拉伸聚酰胺膜。由此,可進(jìn)一步提高通過(guò)基材層而得的粘接層及金屬箔層的保護(hù)性能,從而能夠進(jìn)一步提高深沖壓成型性。
上述蓄電裝置用封裝材料也可進(jìn)一步具有形成在上述基材層的與上述易粘接處理層相反的面上的基材保護(hù)層。
在上述蓄電裝置用封裝材料中,上述基材層的厚度優(yōu)選為6至40μm。由此,可進(jìn)一步提高通過(guò)基材層而得的粘接層及金屬箔層的保護(hù)性能,從而能夠進(jìn)一步提高深沖壓成型性。
在上述蓄電裝置用封裝材料中,上述易粘接處理層的厚度優(yōu)選為0.02至0.5μm。由此,可進(jìn)一步提高基材層與粘接層的密合性,而能夠進(jìn)一步提高深沖壓成型性。
在上述蓄電裝置用封裝材料中,上述粘接層也可含有顏料。
另外,本發(fā)明提供一種蓄電裝置,其具有:包含電極的電池要素、從上述電極延伸的引線、以及容納上述電池要素的容器,上述容器由上述本發(fā)明的蓄電裝置用封裝材料以所述密封劑層成為內(nèi)側(cè)的方式形成。所述蓄電裝置由于使用上述本發(fā)明的蓄電裝置用封裝材料作為容納電池要素的容器,因此,可在不發(fā)生斷裂等情況下在容器中形成較深的凹部。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,可提供一種能夠提高基材層與粘接層的密合性、且不會(huì)發(fā)生粘接層及金屬箔的斷裂從而能夠增大可進(jìn)行深沖壓成型的成型深度的蓄電裝置用封裝材料、及使用其的蓄電裝置。
附圖說(shuō)明
[圖1]為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的蓄電裝置用封裝材料的示意性剖面圖。
[圖2]為表示使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的蓄電裝置用封裝材料所得的壓花型封裝材料的圖,(a)為其立體圖;(b)為沿(a)所示的壓花型封裝材料的b-b線的縱剖面圖。
[圖3]為表示使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的蓄電裝置用封裝材料來(lái)制造二次電池的步驟的立體圖,(a)表示制備蓄電裝置用封裝材料的狀態(tài);(b)表示制備經(jīng)加工為壓花型的蓄電裝置用封裝材料與電池要素的狀態(tài);(c)表示翻折蓄電裝置用封裝材料的一部分并將端部熔融的狀態(tài);(d)表示將翻折的部分的兩側(cè)朝上方翻折的狀態(tài)。
[圖4]為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的蓄電裝置用封裝材料的示意性剖面圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是,圖中,對(duì)于相同或相當(dāng)部分標(biāo)注同一符號(hào)并省略重復(fù)的說(shuō)明。
[蓄電裝置用封裝材料]
圖1為示意性表示本發(fā)明的蓄電裝置用封裝材料的一個(gè)實(shí)施方案的剖面圖。如圖1所示,本實(shí)施方案的封裝材料(蓄電裝置用封裝材料)10為依次層疊有:基材層11、形成(配置)在該基材層11的其中一面上的易粘接處理層12、形成(配置)在該易粘接處理層12的與基材層11相反的面上的粘接層13、形成(配置)在該粘接層13的與易粘接處理層12相反的面上的金屬箔層14、形成(配置)在該金屬箔層14的與粘接層13相反的面上的防腐蝕處理層15;及經(jīng)由密封劑粘接層16形成(配置)在該防腐蝕處理層15的與金屬箔層14相反的面上的密封劑層17的層疊體。在封裝材料10中,以基材層11為最外層,以密封劑層17為最內(nèi)層。即,封裝材料10以基材層11面向蓄電裝置的外部側(cè)、以密封劑層17面向蓄電裝置的內(nèi)部側(cè)的方式而使用。以下,對(duì)各層進(jìn)行說(shuō)明。
(基材層11)
基材層11為用以在制造蓄電裝置時(shí)的后述的加壓熱熔接步驟中對(duì)封裝材料10賦予耐熱性、抑制加工或流通時(shí)可能引起的針孔的產(chǎn)生的層。另外,基材層11為由雙軸拉伸膜構(gòu)成,并且在拉伸試驗(yàn)(試驗(yàn)片形狀:JIS K7127所規(guī)定的試驗(yàn)片型號(hào)5,夾頭間距離:60mm,拉伸速度:50mm/min)中,四個(gè)方向(0°(MD)、45°、90°(TD)、135°)當(dāng)中的至少一個(gè)方向的斷裂強(qiáng)度為240MPa以上,且至少一個(gè)方向的伸長(zhǎng)率為80%以上的層。另外,基于可得到更優(yōu)異的深沖壓成型性的觀點(diǎn),基材層11在上述拉伸試驗(yàn)中的上述四個(gè)方向當(dāng)中的至少一個(gè)方向上的斷裂強(qiáng)度優(yōu)選為250MPa以上。更加地,基于可得到更優(yōu)異的深沖壓成型性的觀點(diǎn),基材層11在上述拉伸試驗(yàn)中的上述四個(gè)方向當(dāng)中的至少一個(gè)方向上的伸長(zhǎng)率優(yōu)選為90%以上。需要說(shuō)明的是,上述四個(gè)方向指的是成型的擠出(流動(dòng))方向(MD方向)、由MD方向傾斜45°的方向、MD方向的垂直方向(TD方向)、以及由MD方向傾斜135°的方向。
另外,對(duì)于基材層11,只要其在上述拉伸試驗(yàn)中的上述四個(gè)方向當(dāng)中的至少一個(gè)方向上的斷裂強(qiáng)度為240MPa以上,而且至少一個(gè)方向上的伸長(zhǎng)率為80%以上即可,可以是上述四個(gè)方向的所有方向上的斷裂強(qiáng)度均為240MPa以上,并且所有方向的伸長(zhǎng)率均為80%以上,可以是上述四個(gè)方向當(dāng)中的至少一個(gè)方向上的斷裂強(qiáng)度小于240MPa,也可以是上述四個(gè)方向當(dāng)中的至少一個(gè)方向上的伸長(zhǎng)率小于80%。即使在上述四個(gè)方向當(dāng)中的至少一個(gè)方向上的斷裂強(qiáng)度小于240MPa時(shí),或上述四個(gè)方向當(dāng)中的至少一個(gè)方向上的伸長(zhǎng)率小于80%時(shí),只要根據(jù)本實(shí)施方案,則通過(guò)具有易粘接處理層,與此同時(shí),基材層的上述四個(gè)方向當(dāng)中的至少一個(gè)方向上的斷裂強(qiáng)度為240MPa以上,并且,至少一個(gè)方向上的伸長(zhǎng)率為80%以上,從而可提高深沖壓成型性。
基材層11的上述斷裂強(qiáng)度及上述伸長(zhǎng)率為通過(guò)將基材層11單獨(dú)切成上述試驗(yàn)片形狀(JIS K7127所規(guī)定的試驗(yàn)片型號(hào)5)并進(jìn)行拉伸試驗(yàn)所測(cè)得的值,若不易進(jìn)行單獨(dú)基材層11的測(cè)定時(shí),也可將基材層11與易粘接處理層12的層疊體切成上述試驗(yàn)片形狀而進(jìn)行測(cè)定。由于易粘接處理層12不會(huì)影響上述斷裂強(qiáng)度及上述伸長(zhǎng)率的值,因此可獲得與單獨(dú)測(cè)定基材層11時(shí)的測(cè)定結(jié)果實(shí)質(zhì)相同的測(cè)定結(jié)果。
作為構(gòu)成基材層11的雙軸拉伸膜,可列舉出(例如)聚酯膜、聚酰亞胺膜、聚酰胺膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜等的雙軸拉伸膜。這些當(dāng)中,基于可得到更優(yōu)異的深沖壓成型性的觀點(diǎn),基材層11優(yōu)選為雙軸拉伸聚酯膜或雙軸拉伸聚酰胺膜。
作為構(gòu)成雙軸拉伸聚酯膜的聚酯樹(shù)脂,可列舉出(例如)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、共聚聚酯、聚碳酸酯等。
作為構(gòu)成雙軸拉伸聚酰胺膜的聚酰胺樹(shù)脂,可列舉出(例如)尼龍6、尼龍6,6、尼龍6與尼龍6,6的共聚物、尼龍6,10、聚己二酰間苯二甲胺(MXD6)、尼龍11、尼龍12等?;谀蜔嵝?、穿刺強(qiáng)度及沖擊強(qiáng)度優(yōu)異的觀點(diǎn),雙軸拉伸聚酰胺膜優(yōu)選為雙軸拉伸尼龍6(ONy)膜。
作為雙軸拉伸膜的拉伸方法,可列舉出(例如)逐次雙軸拉伸法、管式雙軸拉伸法、同時(shí)雙軸拉伸法等?;诳傻酶鼉?yōu)異的深沖壓成型性的觀點(diǎn),構(gòu)成基材層11的雙軸拉伸膜優(yōu)選為通過(guò)管式雙軸拉伸法進(jìn)行拉伸而成的膜。
基材層11的厚度優(yōu)選為6至40μm,更優(yōu)選為10至30μm?;膶?1的厚度為6μm以上,由此有可提高蓄電裝置用封裝材料10的耐針孔性及絕緣性的傾向。另一方面,基材層11的厚度為40μm以下,由此有可進(jìn)一步提高蓄電裝置用封裝材料10的深沖壓成型性的傾向。
(易粘接處理層12)
易粘接處理層12形成在基材層11的其中一面上,并配置在基材層11與粘接層13之間。易粘接處理層12為用以提高基材層11與粘接層13的密合性,進(jìn)而提高基材層11與金屬箔層14的密合性的層。
易粘接處理層12優(yōu)選為包含選自由聚酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸接枝聚酯樹(shù)脂所組成的組中的至少一種樹(shù)脂的層。(例如)可將以選自由聚酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸接枝聚酯樹(shù)脂所組成的組中的至少一種樹(shù)脂為主成分的涂布劑涂布在基材層11的其中一面上,從而形成所述易粘接處理層12。
<聚酯樹(shù)脂>
作為聚酯樹(shù)脂,基于粘接性的觀點(diǎn),優(yōu)選為導(dǎo)入共聚成分而使玻璃轉(zhuǎn)化溫度降低的共聚聚酯?;谕坎夹缘挠^點(diǎn),共聚聚酯優(yōu)選具有水溶性或者水分散性。作為這種共聚聚酯,優(yōu)選使用與選自由磺酸基或其堿金屬堿所組成的組中的至少一種基團(tuán)鍵合而成的共聚聚酯(以下稱為“含磺酸基的共聚聚酯”)。
在此,含磺酸基的共聚聚酯指的是:使選自由磺酸基或其堿金屬堿所組成的組中的至少一種基團(tuán)鍵合于二羧酸成分或二醇成分的一部分而成的聚酯,其中,優(yōu)選為這樣的共聚聚酯,即,相對(duì)于全部酸成分,以2至10摩爾%的比例使用芳香族二羧酸成分所調(diào)制而成的共聚聚酯,其中,該芳香族二羧酸成分含有選自由磺酸基或其堿金屬堿所組成的組中的至少一種基團(tuán)。
作為這種二羧酸的例子,優(yōu)選為5-鈉磺基間苯二甲酸。在這種情況下,作為其他的二羧酸成分,可列舉出對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、對(duì)-β-氧基乙氧基苯甲酸、2,6-萘二羧酸、4,4’-二羧基聯(lián)苯、4,4’-二羧基二苯甲酮、雙(4-羧基苯基)乙烷、己二酸、癸二酸、環(huán)己烷-1,4-二羧酸等。
作為用來(lái)制造含磺酸基的共聚聚酯的二醇成分,主要使用乙二醇,除此之外,也可使用丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二乙二醇、環(huán)己烷二甲醇、雙酚A的環(huán)氧乙烷加成物、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等。其中,從提高制造聚苯乙烯磺酸鹽等含磺酸基的共聚聚酯時(shí)所需的與磺酸鹽的相溶性的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選使用乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二乙二醇、環(huán)己烷二甲醇等作為共聚成分。
另外,作為聚酯樹(shù)脂,也可使用改性聚酯共聚物,例如,經(jīng)聚酯、氨基甲酸酯、環(huán)氧等改性的嵌段共聚物、接枝共聚物等。在本實(shí)施方案中,為了提高易粘接處理層12與基材層11及粘接層13之間的密合性,也可使易粘接處理層12進(jìn)一步含有聚酯樹(shù)脂之外的樹(shù)脂。作為這種樹(shù)脂,可列舉出(例如)氨基甲酸酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂等。
<丙烯酸樹(shù)脂>
作為構(gòu)成丙烯酸樹(shù)脂的單體成分,可使用(例如)丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯(作為烷基可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、2-乙基己基、月桂基、十八烷基、環(huán)己基、苯基、芐基、苯乙基等);丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯等含有羥基的單體;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺、N,N-二羥甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基甲基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺等含有酰胺基的單體;N,N-二乙基氨基乙基丙烯酸酯、N,N-二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯等含有氨基的單體;丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等含有環(huán)氧基的單體;丙烯酸、甲基丙烯酸及它們的鹽(鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽等)等含有羧基、或其鹽的單體等。這些可單獨(dú)使用1種,也可使用2種以上從而進(jìn)行共聚合。更加地,這些可與上述以外的其他的單體并用。
作為其他的單體,可使用(例如)烯丙基縮水甘油醚等含有環(huán)氧基的單體;苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸及它們的鹽(鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、銨鹽等)等含有磺酸基或其鹽的單體;巴豆酸、衣康酸、馬來(lái)酸、富馬酸、及它們的鹽(鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、銨鹽等)等含有羧基或其鹽的單體;馬來(lái)酸酐、衣康酸酐等含有酸酐的單體;異氰酸乙烯酯、異氰酸烯丙酯、苯乙烯、乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基三烷氧基硅烷、烷基馬來(lái)酸單酯、烷基富馬酸單酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、烷基衣康酸單酯、偏二氯乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯等。另外,作為丙烯酸樹(shù)脂,可使用改性丙烯酸共聚物,例如經(jīng)聚酯、氨基甲酸酯、環(huán)氧等改性的嵌段共聚物、接枝共聚物等。
本實(shí)施方案中所使用的丙烯酸樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)沒(méi)有特別限定,優(yōu)選為0至90℃,更優(yōu)選為10至80℃。若Tg較低,則在高溫高濕下的密合性會(huì)降低,若Tg較高,則在拉伸時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂痕,因此,基于抑制這些不良情形的觀點(diǎn),丙烯酸樹(shù)脂的Tg優(yōu)選處于上述范圍內(nèi)。
另外,在本實(shí)施方案中所使用的丙烯酸樹(shù)脂的重均分子量?jī)?yōu)選為10萬(wàn)以上,更優(yōu)選為30萬(wàn)以上。若重均分子量較低,則耐濕熱性會(huì)降低。在本實(shí)施方案中,為了提高易粘接處理層12與基材層11及粘接層13之間的密合性,也可使易粘接處理層12進(jìn)一步含有丙烯酸樹(shù)脂之外的樹(shù)脂。作為這種樹(shù)脂,可列舉出(例如)聚酯樹(shù)脂、氨基甲酸酯樹(shù)脂等。
<聚氨酯樹(shù)脂>
作為聚氨酯樹(shù)脂,優(yōu)選為水系聚氨酯樹(shù)脂。作為水系聚氨酯樹(shù)脂,基于粒徑小、穩(wěn)定性良好的觀點(diǎn),優(yōu)選為自乳化型。水系聚氨酯的粒徑宜形成為10至100nm左右。對(duì)于本實(shí)施方案所使用的水系聚氨酯樹(shù)脂,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)優(yōu)選為40至150℃。若Tg為40℃以上,則有在涂布后卷取成卷筒狀時(shí),可充分抑制粘連發(fā)生的傾向。另一方面,若Tg遠(yuǎn)高于涂布后的干燥溫度,則不易形成均勻的膜,故Tg優(yōu)選為150℃以下。
此外,在本實(shí)施方案中,也可與水系聚氨酯共同使用交聯(lián)劑。作為水系聚氨酯的交聯(lián)劑,可使用水溶性環(huán)氧化合物等通用的水溶性交聯(lián)劑。水溶性環(huán)氧化合物為具有對(duì)水的溶解性并且具有2個(gè)以上的環(huán)氧基的化合物。作為水溶性環(huán)氧化合物,可列舉出(例如)通過(guò)1摩爾的乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇等二醇類與2摩爾的表氯醇的醚化而得的聚環(huán)氧化合物;以及通過(guò)1摩爾的鄰苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、己二酸、草酸等二羧酸類與2摩爾的表氯醇的酯化而得的二環(huán)氧化合物等。但是,水溶性環(huán)氧化合物并不限定于這些。
這些水溶性交聯(lián)劑會(huì)與水系聚氨酯樹(shù)脂相互交聯(lián),從而提高涂膜的耐水性、耐溶劑性,并有助于提高易粘接處理層12與基材層11及粘接層13之間的密合性。在本實(shí)施方案中,為了提高易粘接處理層12與基材層11及粘接層13之間的密合性,也可使其進(jìn)一步含有氨基甲酸酯樹(shù)脂以外的樹(shù)脂。作為這種樹(shù)脂,可列舉出(例如)聚酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂等。
另外,易粘接處理層12也能以(例如)下述方式而構(gòu)成:包含作為主成分的上述樹(shù)脂;及多官能異氰酸酯、多官能縮水甘油化合物、三聚氰胺系化合物等固化劑。如此,通過(guò)包含作為主成分的上述樹(shù)脂,及多官能異氰酸酯、多官能縮水甘油化合物、三聚氰胺系化合物等固化劑,可引入交聯(lián)結(jié)構(gòu),因而,可構(gòu)成強(qiáng)固的易粘接處理層12。
用于形成易粘接處理層12的涂布劑可為溶劑系或水系。對(duì)于使用水系的主劑的分散型(分散體系),由于分子量較大,可提高分子間凝聚力,降低醇類等的滲透性,因而優(yōu)選。
易粘接處理層12的厚度優(yōu)選為0.02至0.5μm,更優(yōu)選為0.04至0.3μm。若易粘接處理層12的厚度為0.02μm以上,則容易形成均勻的易粘接處理層12,從而有可得到更充分的易粘接效果的傾向。另一方面,若易粘接處理層12的厚度為0.5μm以下,則由此有可進(jìn)一步提高封裝材料10的深沖壓成型性的傾向。
(粘接層13)
粘接層13為用來(lái)粘接基材層11與金屬箔層14的層。粘接層13與基材層11經(jīng)由易粘接處理層12而粘接。粘接層13具有用來(lái)強(qiáng)固地粘接基材層11與金屬箔層14所需的密合力,同時(shí)也具有在進(jìn)行冷成型之際,用來(lái)抑制因基材層11導(dǎo)致金屬箔層14斷裂的追隨性(即使部件變形/伸縮,也不會(huì)發(fā)生剝離,從而在部件上可靠地形成粘接層13的性能)。
作為構(gòu)成粘接層13的粘接劑,可使用(例如)雙液固化型聚氨酯系粘接劑,其具有包含聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯酸多元醇等多元醇的主劑、以及包含芳香族系或脂肪族系的異氰酸酯的固化劑。上述粘接劑中,固化劑的異氰酸酯基與主劑的羥基的摩爾比(=NCO/OH)優(yōu)選為1至10,更優(yōu)選為2至5。
對(duì)于上述聚氨酯系粘接劑,在涂布后,通過(guò)(例如)在40℃下進(jìn)行4天以上的老化,使主劑的羥基與固化劑的異氰酸酯基發(fā)生反應(yīng),可使基材層11與金屬箔層14更強(qiáng)固地粘接。
此外,基于防止封裝材料10的深沖壓成型部分或拉伸部分在高溫條件下(例如溫度80℃下放置3天)的剝落的觀點(diǎn),粘接層13優(yōu)選含有適量的諸如無(wú)機(jī)物等的填料或顏料。
作為上述顏料,可使用(例如)有機(jī)顏料、無(wú)機(jī)顏料、以及這些的混合物等。作為粘接層13,若使用上述雙液固化型聚氨酯系粘接劑,則基于密合性的觀點(diǎn),作為添加到粘接層13的顏料,優(yōu)選使用(例如)具有可與作為固化劑的異氰酸酯基鍵合的官能團(tuán)的顏料。作為該官能團(tuán),可列舉出(例如)羥基等。另外,作為上述填料,可使用(例如)有機(jī)填料、無(wú)機(jī)填料、以及這些的混合物等。此外,粘接層13通過(guò)含有顏料及具有著色性的填料等的著色成分,可被著色。在這種情況下,粘接層13優(yōu)選被著色成與金屬箔層14的顏色不同的顏色。若粘接層13被著色,則從外部觀察可看出封裝材料10自身被著色,因此,即使附加于基材層11的外表面的標(biāo)識(shí)、或印字等被偽造,仍可由封裝材料自身顏色的差異來(lái)識(shí)別正規(guī)品與偽造品。
使粘接層13含有選自由上述說(shuō)明的顏料以及填料組成的組中的一種以上,由此來(lái)調(diào)整粘接層13的彈性模量,從而可提高蓄電裝置用封裝材料10的深沖壓或拉伸后的高溫耐性、濕度耐性、及電解液耐性等的可靠性。粘接層13優(yōu)選具有可抑制封裝材料10的深沖壓或拉伸時(shí)的金屬箔層14的斷裂的功能。
對(duì)于上述顏料的種類,其在不損及粘接層13的粘接性的范圍添加時(shí),沒(méi)有特別的限定。作為上述有機(jī)顏料,可使用(例如)偶氮系、酞菁系、喹吖啶酮系、蒽醌系、二噁嗪系、靛藍(lán)系、硫靛系、紫環(huán)酮-二萘嵌苯系、異假吲哚系等。
其次,對(duì)可添加于粘接層13的具體的有機(jī)顏料進(jìn)行說(shuō)明。作為可著色成黃色的有機(jī)顏料,可使用(例如)異二氫吲哚酮、異吲哚啉、喹酞酮、蒽醌(黃士酮)、偶氮甲堿、呫噸等。作為可著色成橙色的有機(jī)顏料,可使用(例如)二酮吡咯并吡咯、二萘嵌苯、蒽醌、紫環(huán)酮、喹吖啶酮等。作為可著色成紅色的有機(jī)顏料,可使用(例如)蒽醌、喹吖啶酮、二酮吡咯并吡咯、二萘嵌苯、靛藍(lán)等。
作為可著色成紫色的有機(jī)顏料,可使用(例如)噁嗪(二噁嗪)、喹吖啶酮、二萘嵌苯、靛藍(lán)、蒽醌、呫噸、苯并咪唑酮、蒽酮紫等。作為可著色成藍(lán)色的有機(jī)顏料,可使用(例如)酞菁、蒽醌、靛藍(lán)等。作為可著色成綠色的有機(jī)顏料,可使用(例如)酞菁、二萘嵌苯、偶氮甲堿等。
作為上述無(wú)機(jī)顏料,可使用(例如)碳黑系、氧化鈦系、鎘系、鉛系、氧化鉻系、云母的微粉末、魚鱗箔等。
其次,對(duì)于可添加于粘接層13的具體的無(wú)機(jī)顏料進(jìn)行說(shuō)明。作為可著色成白色的無(wú)機(jī)顏料,可使用(例如)鋅白、鉛白、鋅鋇白、二氧化鈦、沉降性硫酸鋇、重晶石粉等。
作為可著色成紅色的無(wú)機(jī)顏料,可使用(例如)鉛丹、紅色氧化鐵等。作為可著色成黃色的無(wú)機(jī)顏料,可使用(例如)鉻黃、鋅黃(鋅黃No.1、鋅黃No.2)等。作為可著色成藍(lán)色的無(wú)機(jī)顏料,可使用(例如)群青藍(lán)、普魯士藍(lán)(亞鐵氰化鉀)等。作為可著色成黑色的無(wú)機(jī)顏料,可使用(例如)碳黑等。
作為添加于粘接層13的上述填料,可使用(例如)聚乙烯、聚丙烯、酚樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂等的樹(shù)脂填料、二氧化硅、石墨等。作為填料的形狀,可列舉出薄片狀、正球狀、中空狀、纖維狀、無(wú)定形等。另外,若粘接層13含有彈性模量較高的填料,則從可謀求提高蓄電裝置用封裝材料10的可靠性出發(fā),優(yōu)選使用無(wú)機(jī)填料。粘接層13所含的顏料及填料可為一種,也可為兩種以上。
在向粘接層13添加顏料和/或填料的情況下,從可得到更高的可靠性的觀點(diǎn)出發(fā),粘接層13(100質(zhì)量%)所含的顏料及填料的合計(jì)含量?jī)?yōu)選為1質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為5質(zhì)量%以上。此外,從可得到優(yōu)異的粘接性的觀點(diǎn)出發(fā),顏料及填料的合計(jì)含量?jī)?yōu)選為50質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為20質(zhì)量%以下。
另外,在將粘接層13著色的情況下,從提高防偽能力的觀點(diǎn)出發(fā),粘接層13(100質(zhì)量%)中的著色成分(顏料及具有著色性的填料)的含量?jī)?yōu)選為0.01質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以上。此外,從可得到優(yōu)異的粘接性的觀點(diǎn)出發(fā),著色成分的含量?jī)?yōu)選為40質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為20質(zhì)量%以下。這些著色成分也可與不具有著色性的填料并用。
基于可得到所希望的粘接強(qiáng)度、追隨性、以及加工性等的觀點(diǎn),粘接層13的厚度優(yōu)選為1至10μm,更優(yōu)選為2至6μm。
(金屬箔層14)
作為金屬箔層14,可列舉出鋁及不銹鋼等的各種金屬箔,從防濕性及延展性等的加工性、以及成本方面出發(fā),金屬箔層14優(yōu)選為鋁箔。鋁箔可為一般的軟質(zhì)鋁箔,從耐針孔性及成形時(shí)的延展性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為含鐵的鋁箔。
在含鐵的鋁箔(100質(zhì)量%)中,鐵的含量?jī)?yōu)選為0.1至9.0質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.5至2.0質(zhì)量%。通過(guò)鐵的含量為0.1質(zhì)量%以上,可以得到具有更優(yōu)良的耐針孔性及延展性的封裝材料10。通過(guò)鐵的含量為9.0質(zhì)量%以下,可以得到柔軟性更優(yōu)良的封裝材料10。
另外,作為鋁箔,從可賦予所希望的成形時(shí)的延展性的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選為進(jìn)行過(guò)退火處理的軟質(zhì)鋁箔(例如由JIS規(guī)格中被稱為8021材、8079材所構(gòu)成的鋁箔)。
對(duì)于金屬箔層14所使用的鋁箔,為獲得所希望的耐電解液性,優(yōu)選對(duì)其進(jìn)行(例如)脫脂處理。此外,為了簡(jiǎn)化制造步驟,作為上述鋁箔,優(yōu)選為表面未經(jīng)蝕刻的鋁箔。作為上述脫脂處理,可采用(例如)濕式脫脂處理或干式脫脂處理,但基于簡(jiǎn)化制造步驟的觀點(diǎn),優(yōu)選為干式脫脂處理。
作為上述干式脫脂處理,可列舉出(例如)在對(duì)鋁箔進(jìn)行退火處理的步驟中,通過(guò)延長(zhǎng)處理時(shí)間來(lái)進(jìn)行脫脂處理的方法。即使在為了使鋁箔變軟而進(jìn)行的退火處理的時(shí)候,同時(shí)進(jìn)行脫脂處理,也可獲得充分的耐電解液性。
另外,作為上述干式脫脂處理,也可采用上述退火處理以外的處理,例如火焰處理或電暈處理等處理。更加地,作為上述干式脫脂處理,也可采用(例如)以下的脫脂處理,即,通過(guò)對(duì)鋁箔照射特定波長(zhǎng)的紫外線時(shí)所產(chǎn)生的活性氧,從而將污染物質(zhì)氧化分解及去除。
作為上述濕式脫脂處理,可采用(例如)酸脫脂處理或堿脫脂處理等的處理。作為上述酸脫脂處理所使用的酸,可使用(例如)硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸等無(wú)機(jī)酸。這些酸可單獨(dú)使用一種,也可并用兩種以上。此外,作為堿脫脂處理所使用的堿,可使用(例如)蝕刻效果高的氫氧化鈉。另外,也可使用摻有弱堿系物質(zhì)或表面活性劑的材料來(lái)進(jìn)行堿脫脂處理。上述說(shuō)明的濕式脫脂處理可通過(guò)(例如)浸漬法或噴霧法來(lái)進(jìn)行。
對(duì)于金屬箔層14的厚度,從阻隔性、耐針孔性及加工性的觀點(diǎn)出發(fā),其優(yōu)選為9至200μm,更優(yōu)選為15至150μm,進(jìn)一步優(yōu)選為15至100μm。通過(guò)金屬箔層14的厚度為9μm以上,即使因成型加工而施加了應(yīng)力,其也不易斷裂。通過(guò)金屬箔層14的厚度為200μm以下,可以降低封裝材料的質(zhì)量增加,能夠抑制蓄電裝置的重量能量密度下降。
(防腐蝕處理層15)
防腐蝕處理層15發(fā)揮抑制因電解液、或電解液與水分反應(yīng)而產(chǎn)生的氫氟酸導(dǎo)致的金屬箔層14的腐蝕的作用。另外,發(fā)揮提高金屬箔層14與密封劑粘接層16的密合力的作用。
防腐蝕處理層15可(例如)通過(guò)對(duì)作為防腐蝕處理層15的母材的層進(jìn)行熱水轉(zhuǎn)化處理、陽(yáng)極氧化處理、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理、或者這些處理組合而成的防腐蝕處理而形成。
作為上述熱水轉(zhuǎn)化處理,可采用(例如)通過(guò)在添加有三乙醇胺的沸水中對(duì)金屬箔層14進(jìn)行浸漬處理而得到的勃姆石處理。作為上述陽(yáng)極氧化處理,可采用(例如)耐酸鋁處理。另外,作為上述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,可采用(例如)鉻酸鹽處理、鋯處理、鈦處理、釩處理、鉬處理、磷酸鈣處理、氫氧化鍶處理、鈰處理、釕處理、或者將這些以兩種以上組合而成的處理。
需要說(shuō)明的是,作為上述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,并不限于濕式法,也可采用(例如)將這些處理所使用的處理劑與樹(shù)脂成分相互混合并進(jìn)行涂布的方法。另外,作為上述防腐蝕處理,基于使其效果最大化以及廢液處理的觀點(diǎn),優(yōu)選為涂布型鉻酸鹽處理。
另外,也可僅通過(guò)上述的防腐蝕處理以外的手法,例如單純的涂布手法來(lái)形成防腐蝕處理層15。就這種方法而言,可使用(例如)具有金屬箔層14的防腐蝕效果(抑制效果)、而且在環(huán)境方面也優(yōu)選的材料(具體而言,例如稀土類元素系氧化物的溶膠(例如平均粒徑為100nm以下的氧化鈰))。通過(guò)采用這種方法,即使為一般的涂布方法,也可對(duì)鋁箔層等金屬箔賦予防腐蝕效果。
防腐蝕處理層15可為單層或多層。另外,防腐蝕處理層15中也可添加有硅烷系偶聯(lián)劑等添加劑。對(duì)于防腐蝕處理層15的厚度,從防腐蝕功能、及作為錨定物的功能這一點(diǎn)出發(fā),例如優(yōu)選為10nm至5μm,更優(yōu)選為20至500nm。
(密封劑粘接層16)
密封劑粘接層16是將形成有防腐蝕處理層15的金屬箔層14與密封劑層17粘接的層。根據(jù)形成密封劑粘接層16的粘接成分,封裝材料10被大體分成熱層壓構(gòu)成和干式層壓構(gòu)成。
熱層壓構(gòu)成中的形成密封劑粘接層16的粘接成分優(yōu)選為將聚烯烴系樹(shù)脂用酸接枝改性而成的酸改性聚烯烴系樹(shù)脂。酸改性聚烯烴系樹(shù)脂中,由于對(duì)非極性的聚烯烴系樹(shù)脂的一部分導(dǎo)入了極性基團(tuán),所以可以使由非極性的聚烯烴系樹(shù)脂膜等構(gòu)成時(shí)的密封劑層17、和大多具有極性的防腐蝕處理層15這兩者強(qiáng)固地密合。另外,通過(guò)使用酸改性聚烯烴系樹(shù)脂,封裝材料10相對(duì)于電解液等內(nèi)容物的耐性提高,即使在電池內(nèi)部產(chǎn)生氫氟酸,也能容易防止密封劑粘接層16的劣化導(dǎo)致的密合力的降低。
作為酸改性聚烯烴系樹(shù)脂的聚烯烴系樹(shù)脂,可列舉出(例如)低密度、中密度及高密度聚乙烯;乙烯-α烯烴共聚物;聚丙烯;以及丙烯-α烯烴共聚物等。作為共聚物時(shí)的聚烯烴樹(shù)脂可以為嵌段共聚物,也可以為無(wú)規(guī)共聚物。另外,作為聚烯烴樹(shù)脂,也可以使用使上述共聚物與丙烯酸或者甲基丙烯酸等極性分子共聚合而成的共聚物、或交聯(lián)聚烯烴等的聚合物等。作為將聚烯烴系樹(shù)脂改性的酸,可列舉出羧酸、環(huán)氧化合物及酸酐等,優(yōu)選為馬來(lái)酸酐。密封劑粘接層16所使用的酸改性聚烯烴系樹(shù)脂可以為1種,也可以為2種以上。
熱層壓構(gòu)成的密封劑粘接層16可以通過(guò)用擠出裝置擠出上述粘接成分而形成。熱層壓構(gòu)成的密封劑粘接層16的厚度優(yōu)選為2至50μm。
作為形成干式層壓構(gòu)成的密封劑粘接層16的粘接成分,可列舉出(例如)與粘接層13所列舉的相同的粘接劑。這種情況下,為了抑制電解液所引起的膨潤(rùn)或氫氟酸所引起的水解,優(yōu)選將粘接劑的組成設(shè)計(jì)成主劑具有不易水解的骨架、且可提高交聯(lián)密度的組成。
在提高交聯(lián)密度的情況下,可將(例如)二聚物脂肪酸、二聚物脂肪酸的酯或氫化物、二聚物脂肪酸的還原二醇、二聚物脂肪酸的酯或氫化物的還原二醇添加到粘接劑中。上述二聚物脂肪酸為將各種不飽和脂肪酸二聚物化而成的酸,作為其結(jié)構(gòu),可例示出非環(huán)型、單環(huán)型、多環(huán)型、芳香環(huán)型。
作為二聚物脂肪酸的起始物質(zhì)的脂肪酸沒(méi)有特別的限定。另外,也能以這種二聚物脂肪酸作為主要成分,導(dǎo)入如一般聚酯多元醇中所使用的二元酸。作為針對(duì)構(gòu)成密封劑粘接層16的主劑的固化劑,可使用(例如)也可用作聚酯多元醇的鏈增長(zhǎng)劑的異氰酸酯化合物。由此,可提高粘接劑涂膜的交聯(lián)密度,在使溶解性或膨潤(rùn)性提高的同時(shí),通過(guò)提高氨基甲酸酯基濃度,也可期待基材密合性的提高。
干式層壓構(gòu)成的密封劑粘接層16由于具有酯基及氨基甲酸酯基等水解性高的鍵合部位,因此,在要求更高可靠性的用途中,優(yōu)選使用熱層壓構(gòu)成的粘接成分作為密封劑粘接層16。
通過(guò)擠出成型形成密封劑粘接層16時(shí),由于擠出成型時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力等,使粘接樹(shù)脂容易朝MD方向(機(jī)械方向)取向。此時(shí),為了緩和密封劑粘接層16的各向異性,也可將彈性體摻合到密封劑粘接層16中。作為摻合到密封劑粘接層16中的彈性體,可使用(例如)烯烴系彈性體、苯乙烯系彈性體等。
上述彈性體的平均粒徑優(yōu)選為可提高彈性體與粘接樹(shù)脂的相溶性、并可提高能緩和密封劑粘接層16的各向異性的效果的粒徑。具體而言,上述彈性體的平均粒徑優(yōu)選為(例如)200nm以下。
需要說(shuō)明的是,彈性體的平均粒徑(例如)可通過(guò)以下方式求出:利用電子顯微鏡拍攝彈性體組合物的剖面經(jīng)放大后的照片,其后通過(guò)影像解析,測(cè)定分散的交聯(lián)橡膠成分的平均粒徑。上述彈性體可單獨(dú)使用一種,也可并用兩種以上。
對(duì)于在將彈性體摻合到密封劑粘接層16中的情況下,添加到密封劑粘接層16(100質(zhì)量%)中的彈性體的摻合量,優(yōu)選為(例如)1至25質(zhì)量%,更優(yōu)選為10至20質(zhì)量%。通過(guò)將彈性體的摻合量設(shè)定為1質(zhì)量%以上,有在提高與粘接樹(shù)脂的相溶性的同時(shí)、也可提高緩和密封劑粘接層16的各向異性的效果的傾向。另外,通過(guò)將彈性體的摻合量設(shè)定為25質(zhì)量%以下,則有可提高抑制密封劑粘接層16因電解液而膨潤(rùn)的效果的傾向。
作為密封劑粘接層16,也可使用(例如)使粘接樹(shù)脂分散在有機(jī)溶劑而成的分散型粘接樹(shù)脂液。
就密封劑粘接層16的厚度而言,在為熱層壓構(gòu)成的情況下,優(yōu)選為8μm以上50μm以下,更優(yōu)選為20μm以上40μm以下。通過(guò)密封劑粘接層16的厚度為8μm以上,容易獲得金屬箔層14與密封劑層17的充分的粘接強(qiáng)度,通過(guò)為50μm以下,可以容易降低從封裝材料端面滲入至內(nèi)部的電池要素的水分量。另外,就密封劑粘接層16的厚度而言,在干式層壓構(gòu)成的情況下,優(yōu)選為1μm以上5μm以下。通過(guò)密封劑粘接層16的厚度為1μm以上,容易獲得金屬箔層14與密封劑層17的充分的粘接強(qiáng)度,通過(guò)為5μm以下,能夠抑制密封劑粘接層16的裂紋的產(chǎn)生。
(密封劑層17)
密封劑層17是對(duì)封裝材料10賦予由熱封產(chǎn)生的密封性的層,即在蓄電裝置的組裝時(shí)配置在內(nèi)側(cè)并經(jīng)過(guò)熱熔接而成的層。作為密封劑層17,可列舉出由聚烯烴系樹(shù)脂、或由對(duì)聚烯烴系樹(shù)脂用馬來(lái)酸酐等酸進(jìn)行接枝改性而成的酸改性聚烯烴系樹(shù)脂所構(gòu)成的樹(shù)脂膜。其中,優(yōu)選為可提高水蒸氣的阻隔性、且在不會(huì)因熱封而過(guò)度壓潰的情況下構(gòu)成蓄電裝置的形態(tài)的聚烯烴系樹(shù)脂,特別優(yōu)選為聚丙烯。
作為聚烯烴系樹(shù)脂,可列舉出(例如)低密度、中密度及高密度的聚乙烯;乙烯-α烯烴共聚物;聚丙烯;以及丙烯-α烯烴共聚物等。作為共聚物時(shí)的聚烯烴樹(shù)脂可以為嵌段共聚物,也可以為無(wú)規(guī)共聚物。這些聚烯烴系樹(shù)脂可以單獨(dú)使用一種,也可以并用兩種以上。
另外,也可將低結(jié)晶性的乙烯-丁烯共聚物、低結(jié)晶性的丙烯-丁烯共聚物、由乙烯、丁烯及丙烯這三種成分的共聚物構(gòu)成的三元聚合物、二氧化硅、沸石、丙烯酸樹(shù)脂珠等的抗粘連劑(AB劑)、脂肪酸酰胺系增滑劑等添加到上述各類型的聚丙烯,即,無(wú)規(guī)聚丙烯、均聚聚丙烯、嵌段聚丙烯中。
作為酸改性聚烯烴系樹(shù)脂,可列舉出(例如)與密封劑粘接層16中舉出的樹(shù)脂相同的樹(shù)脂。
密封劑層17可以為單層膜,也可以為多層膜,只要根據(jù)所需的功能選擇即可。例如,在賦予防濕性這一點(diǎn)上,可以使用介設(shè)有乙烯-環(huán)狀烯烴共聚物及聚甲基戊烯等樹(shù)脂的多層膜。
另外,密封劑層17也可以含有阻燃劑、增滑劑、抗粘連劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑及粘接賦予劑等各種添加材料。
在使用通過(guò)擠出成型而形成的熱熔接性膜作為密封劑層17的情況下,有朝著該熱熔接性膜的擠出方向而取向的傾向。因此,基于緩和取向所引起的密封劑層17的各向異性的觀點(diǎn),也可對(duì)熱熔接性膜摻合彈性體。由此,在對(duì)蓄電裝置用封裝材料10進(jìn)行冷成型而形成凹部的時(shí)候,可抑制密封劑層17發(fā)生白化。
作為構(gòu)成密封劑層17的彈性體,可使用(例如)與例示作為構(gòu)成密封劑粘接層16的彈性體的材料相同的材料。在密封劑層17為多層膜結(jié)構(gòu)的情況下,也可以下述方式構(gòu)成:構(gòu)成多層膜結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)層當(dāng)中的至少一層包含彈性體。例如,作為密封劑層17,在由層疊的無(wú)規(guī)聚丙烯層/嵌段聚丙烯層/無(wú)規(guī)聚丙烯層構(gòu)成的3層層疊結(jié)構(gòu)的情況下,彈性體可僅摻合到嵌段聚丙烯層,可僅摻合到無(wú)規(guī)聚丙烯層,也可摻合到無(wú)規(guī)聚丙烯層和嵌段聚丙烯層這兩者中。
另外,為了對(duì)密封劑層17賦予平滑性,也可使其含有潤(rùn)滑劑。如此,在通過(guò)冷成型而在蓄電裝置用封裝材料10形成凹部的時(shí)候,通過(guò)使密封劑層17含有潤(rùn)滑劑,可抑制蓄電裝置用封裝材料10中作為拉伸率較高的凹部的邊或角的部分被過(guò)度拉伸的情形。由此,可抑制金屬箔層14與密封劑粘接層16之間發(fā)生剝離、或抑制在密封劑層17與密封劑粘接層16中由裂痕導(dǎo)致的斷裂或白化的發(fā)生。
在使密封劑層17含有潤(rùn)滑劑的情況下,密封劑層17(100質(zhì)量%)中的潤(rùn)滑劑的含量?jī)?yōu)選為0.001質(zhì)量%至0.5質(zhì)量%。若潤(rùn)滑劑的含量為0.001質(zhì)量%以上,則有可進(jìn)一步抑制冷成型時(shí)密封劑層17發(fā)生白化的傾向。另外,若潤(rùn)滑劑的含量為0.5質(zhì)量%以下,則有可抑制密封劑層17的面和與其接觸的其他層的面之間的密合強(qiáng)度降低的傾向。
密封劑層17的厚度優(yōu)選為10至100μm,更優(yōu)選為20至60μm。通過(guò)密封劑層17的厚度為20μm以上,可以得到充分的熱封強(qiáng)度,通過(guò)為90μm以下,可以降低水蒸氣從封裝材料端部的滲入量。
以上,對(duì)于本發(fā)明的蓄電裝置用封裝材料的優(yōu)選的實(shí)施方案已經(jīng)進(jìn)行了詳述,但本發(fā)明不受所述特定的實(shí)施方案所限定,在申請(qǐng)專利范圍內(nèi)所記載的本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi),可進(jìn)行各種變形、變更。
例如,在圖1中示出了防腐蝕處理層15形成在金屬箔層14的密封劑層17側(cè)的面上的情形,但防腐蝕處理層15也可形成在金屬箔層14的基材層11側(cè)的面上,也可形成在金屬箔層14的兩面上。另外,也可不形成防腐蝕處理層15。
此外,基于對(duì)封裝材料10賦予制造蓄電裝置時(shí)的后述的加壓熱熔接步驟中的耐熱性,并且抑制加工或流通時(shí)可能引起的針孔的產(chǎn)生等的觀點(diǎn),在蓄電裝置用封裝材料10中,也可在基材層11的與易粘接處理層12相反的面上,經(jīng)由粘接層形成如下所述的基材保護(hù)層。特別是在當(dāng)基材層11是以雙軸拉伸聚酰胺膜構(gòu)成時(shí),基于提高電解液耐性的觀點(diǎn),優(yōu)選形成基材保護(hù)層。需要說(shuō)明的是,作為用以粘接基材層11與基材保護(hù)層的粘接層,可使用與構(gòu)成上述的粘接層13的粘接劑相同的粘接劑。
另外,基于防偽等的觀點(diǎn),對(duì)于用以粘接基材層11與基材保護(hù)層的粘接層,其也可由上述的著色成分(顏料及具有著色性的填料)進(jìn)行著色。在這種情況下,粘接層優(yōu)選著色成這樣的顏色,即,與封裝材料中除基材保護(hù)層及粘接層以外的層疊部分的基材層11側(cè)的顏色不同的顏色。也就是說(shuō),優(yōu)選著色成與由基材層11側(cè)觀看上述層疊部分時(shí)的顏色不同的顏色。
(基材保護(hù)層)
基材保護(hù)層包含(例如)聚酯樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚烯烴樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂及聚碳酸酯樹(shù)脂等而構(gòu)成,優(yōu)選為包含聚酯樹(shù)脂而構(gòu)成。
基材保護(hù)層也可進(jìn)一步包含聚酯彈性體或非晶聚酯而構(gòu)成。通過(guò)使基材保護(hù)層包含聚酯彈性體或非晶聚酯,抵抗成型加工時(shí)的拉伸應(yīng)力的彈性區(qū)域減少,可降低由成型加工而拉伸的部分的收縮率,從而能夠減少成型后的翹曲量。
上述聚酯彈性體包含硬質(zhì)鏈段和軟質(zhì)鏈段。作為硬質(zhì)鏈段,可列舉出聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、以及聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等的結(jié)晶性聚酯,硬質(zhì)鏈段優(yōu)選為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。作為軟質(zhì)鏈段,可列舉出聚四亞甲基二醇等的聚氧化烯二醇類、以及聚己內(nèi)酯及聚己二酸丁二醇酯等的聚酯,軟質(zhì)鏈段優(yōu)選為聚四亞甲基二醇。另外,非晶聚酯可(例如)通過(guò)將制造聚酯時(shí)的乙二醇的一部分變更為環(huán)己烷二甲醇等而得到。
包含聚酯樹(shù)脂而構(gòu)成的基材保護(hù)層更優(yōu)選為拉伸聚酯膜,基于穿刺強(qiáng)度或沖擊強(qiáng)度優(yōu)異的觀點(diǎn),更優(yōu)選為雙軸拉伸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。
基材保護(hù)層的厚度優(yōu)選為4至20μm,更優(yōu)選為10至15μm。通過(guò)基材保護(hù)層的厚度為20μm以下,可抑制由成型加工而拉伸的部位的基材保護(hù)層的收縮率的增加,能夠減少成型加工后的翹曲。另外,通過(guò)基材保護(hù)層的厚度為4μm以上,可提高金屬箔層的保護(hù)效果。
另外,蓄電裝置用封裝材料也可具有:未經(jīng)由粘接層而形成(配置)于基材層11的與易粘接處理層12相反的面上的基材保護(hù)層。圖4為本發(fā)明另一實(shí)施方案的蓄電裝置用封裝材料的示意性剖面圖。對(duì)于如圖4所示的蓄電裝置用封裝材料20,在上述的蓄電裝置用封裝材料10中,在基材層11的與易粘接處理層12相反的面上進(jìn)一步具有基材保護(hù)層18。以下,對(duì)于未經(jīng)由粘接層而形成在基材層11上的基材保護(hù)層18進(jìn)行說(shuō)明。
基材保護(hù)層18為層疊在基材層11的外側(cè)的面上的層,優(yōu)選為這樣的層,其含有:使用選自由在側(cè)鏈上具有含有羥基的基團(tuán)的聚酯多元醇以及丙烯酸多元醇所組成的組中的至少一種(以下,有時(shí)將這些統(tǒng)稱為“多元醇(a)”)、以及脂肪族系異氰酸酯固化劑而形成的氨基甲酸酯樹(shù)脂(以下稱為“氨基甲酸酯樹(shù)脂(A)”)。通過(guò)基材保護(hù)層18,可抑制基材層11因電解液而發(fā)生劣化。
在側(cè)鏈上具有含有羥基的基團(tuán)的聚酯多元醇(以下稱為“聚酯多元醇(a1)”)為除了重復(fù)單元的末端的羥基之外,在側(cè)鏈上也具有羥基的聚酯多元醇。作為聚酯多元醇(a1),可列舉出(例如)使一種以上的二元酸與一種以上的具有三個(gè)以上的羥基的化合物反應(yīng)而得到的聚酯多元醇。在具有三個(gè)以上的羥基的化合物的羥基當(dāng)中,未反應(yīng)的羥基即為聚酯多元醇(a1)的側(cè)鏈上的羥基。
作為二元酸,可列舉出(例如)琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十三烷二酸等脂肪族系二元酸;間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、萘二甲酸等芳香族系二元酸等。
作為具有三個(gè)以上的羥基的化合物,可列舉出(例如)己三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇等。
另外,聚酯多元醇(a1)也可為除上述二元酸及具有三個(gè)以上的羥基的化合物之外,根據(jù)需要而進(jìn)一步使二醇反應(yīng)而得的化合物。
作為二醇,可列舉出(例如)乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、甲基戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十二烷二醇等的脂肪族系二醇;環(huán)己二醇、氫化苯二甲基二醇等脂環(huán)族系二醇;苯二甲基二醇等芳香族二醇等。
另外,也可使上述聚酯多元醇的兩末端的羥基與一種以上的2官能以上的異氰酸酯化合物相反應(yīng)從而鏈增長(zhǎng)而得到聚酯氨基甲酸酯多元醇,并將該聚酯氨基甲酸酯多元醇作為聚酯多元醇(a1)而使用。
作為2官能以上的異氰酸酯化合物,可列舉出(例如)2,4-或者2,6-甲苯二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、亞甲基二異氰酸酯、異丙烯二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、2,2,4-或者2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、甲基環(huán)己烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、亞異丙基二環(huán)己基-4,4’-二異氰酸酯等。另外,也可列舉出使用這些異氰酸酯化合物的加成體、縮二脲體、異氰尿酸酯體進(jìn)行鏈增長(zhǎng)而得到的聚酯氨基甲酸酯多元醇作為2官能以上的異氰酸酯化合物的例子。
在側(cè)鏈上具有含有羥基的基團(tuán)的丙烯酸多元醇(以下稱為“丙烯酸多元醇(a2)”)為除了重復(fù)單元的末端的羥基之外,在側(cè)鏈上也具有羥基的丙烯酸多元醇。作為丙烯酸多元醇(a2),可列舉出(例如)至少將含有羥基的丙烯酸單體與(甲基)丙烯酸共聚合而得到的、以(甲基)丙烯酸所衍生的重復(fù)單元為主成分的共聚物。
作為含有羥基的丙烯酸單體,可列舉出(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等。
丙烯酸多元醇(a2)也可為使含有羥基的丙烯酸單體、(甲基)丙烯酸、以及可與它們共聚合的成分相互共聚合而成的共聚物。作為可與含有羥基的丙烯酸單體及(甲基)丙烯酸共聚合的成分,可列舉出(甲基)丙烯酸烷基酯系單體(作為烷基可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、2-乙基己基、環(huán)己基等);(甲基)丙烯酰胺、N-烷基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺(作為烷基可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、2-乙基己基、環(huán)己基等)、N-烷氧基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷氧基(甲基)丙烯酰胺(作為烷氧基可列舉出甲氧基、乙氧基、丁氧基、異丁氧基等)、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺等含有酰胺基的單體;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油基醚等含有縮水甘油基的單體;(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等含有硅烷的單體;(甲基)丙烯酰氧基丙基異氰酸酯等含有異氰酸酯基的單體。
作為多元醇(a),從電解液耐性更優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為丙烯酸多元醇(a2)。
多元醇(a)可依據(jù)所要求的功能或性能來(lái)使用,可單獨(dú)使用一種,也可并用兩種以上。通過(guò)使用這些多元醇(a)、及脂肪族系異氰酸酯固化劑,可得到由氨基甲酸酯樹(shù)脂(A)形成的基材保護(hù)層18。
脂肪族系異氰酸酯固化劑為不具有芳香環(huán)的2官能以上的異氰酸酯化合物。由于不具有芳香環(huán)因而不會(huì)引起紫外線所致的苯環(huán)的醌化,并且由于可抑制變黃,因而適用于最外層。作為脂肪族系異氰酸酯固化劑,可列舉出亞甲基二異氰酸酯、異丙烯二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、2,2,4-或者2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、甲基環(huán)己烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、亞異丙基二環(huán)己基-4,4’-二異氰酸酯等。另外,也可使用這些異氰酸酯化合物的加成體、縮二脲體、異氰尿酸酯體。
作為脂肪族系異氰酸酯固化劑,從可提高電解液耐性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為1,6-六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯。除了固化劑的自我修復(fù)性能優(yōu)異之外,就上述脂肪族系異氰酸酯固化劑與上述多元醇(a)的羥基的反應(yīng)性而言,由于1,6-六亞甲基二異氰酸酯與上述多元醇(a)的羥基的反應(yīng)性也高于異佛爾酮二異氰酸酯與上述多元醇(a)的羥基的反應(yīng)性,因此,根據(jù)適合于量產(chǎn)的觀點(diǎn),特別優(yōu)選為1,6-六亞甲基二異氰酸酯。
脂肪族系異氰酸酯固化劑所具有的異氰酸酯基與氨基甲酸酯樹(shù)脂(A)中的多元醇(a)所具有的羥基的摩爾比(NCO/OH)優(yōu)選為0.5至50,更優(yōu)選為1至20。當(dāng)上述摩爾比(NCO/OH)為下限值(0.5)以上時(shí),可提高耐擦傷性、電解液耐性。當(dāng)上述摩爾比(NCO/OH)為上限值(50)以下時(shí),則容易確保與基材層11的密合性。
另外,從通過(guò)自我修復(fù)性來(lái)提高耐擦傷性的觀點(diǎn)出發(fā),氨基甲酸酯樹(shù)脂(A)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg優(yōu)選為0℃以上,更優(yōu)選為5℃以上。此外,從通過(guò)基材保護(hù)層18變硬而易于抑制脆化的觀點(diǎn)出發(fā),氨基甲酸酯樹(shù)脂(A)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg優(yōu)選為60℃以下,更優(yōu)選為40℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為20℃以下。另外,氨基甲酸酯樹(shù)脂(A)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg指的是動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定(DMS)中的1Hz下的損失正切(tanθ)的峰值溫度(升溫速度為5℃/分)。
基材保護(hù)層18的厚度優(yōu)選為1至10μm,更優(yōu)選為1至5μm。在基材保護(hù)層18的厚度為下限值(1μm)以上的情況下,容易獲得優(yōu)異的電解液耐性及耐擦傷性。在基材保護(hù)層18的厚度為上限值(10μm)以下的情況下,易于使基材變薄從而易于得到拉伸性能。
基材保護(hù)層18優(yōu)選含有填料。若含有填料,即使例如基材保護(hù)層18的表面被刮傷,也可使該傷痕變得較不明顯。另外,通過(guò)使基材保護(hù)層18含有填料,可得優(yōu)異的抗粘連(粘住)性。
作為填料,可列舉出(例如)聚乙烯、聚丙烯、酚樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂等的樹(shù)脂填料、二氧化硅、石墨等。作為填料的形狀,可列舉出薄片狀、正球狀、中空狀、纖維狀、無(wú)定形等。其中,從可提高基材保護(hù)層18的耐擦傷性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為樹(shù)脂填料,更優(yōu)選為無(wú)定形的樹(shù)脂填料。
從易于降低表面光澤的觀點(diǎn)出發(fā),基材保護(hù)層18(100質(zhì)量%)中的填料的含量?jī)?yōu)選為1質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為3質(zhì)量%以上。另外,從容易防止填料的脫落的觀點(diǎn)出發(fā),上述填料的含量?jī)?yōu)選為50質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為30質(zhì)量%以下。
另外,從可進(jìn)一步降低光澤的觀點(diǎn)出發(fā),填料的平均粒徑優(yōu)選為0.8μm以上,更優(yōu)選為1.0μm以上。需要說(shuō)明的是,填料的平均粒徑指的是通過(guò)激光衍射法所測(cè)得的值。
此外,在基材保護(hù)層18中,除了上述填料之外,還可摻合阻燃劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、增粘劑、流平劑、消泡劑等添加劑。作為潤(rùn)滑劑,可列舉出(例如)油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺、二十二酸酰胺、乙烯雙油酸酰胺、乙烯雙芥酸酰胺等脂肪酸酰胺。這些添加劑可單獨(dú)使用一種,也可并用兩種以上。
對(duì)于基材保護(hù)層18的外表面,優(yōu)選進(jìn)行消光處理。由此,可提高基材保護(hù)層18表面的平滑性,更容易抑制在冷成型中封裝材料20與模具過(guò)度密合的情形,從而能夠提高成型性。另外,也可獲得消光效果。
另外,基材保護(hù)層18也可由上述的著色成分(顏料及具有著色性的填料)著色。這種情況下,基材保護(hù)層18優(yōu)選著色成這樣的顏色,即,與封裝材料20中除基材保護(hù)層18以外的層疊部分(以下稱為“層疊部分A”)的基材層11側(cè)的顏色不同的顏色。也就是說(shuō),優(yōu)選著色成與由基材層11側(cè)觀看上述層疊部分A時(shí)的顏色不同的顏色。例如,在基材層11、易粘接處理層12及粘接層13為無(wú)色透明的情況下,層疊部分A的基材層11側(cè)的顏色為金屬箔層14的顏色,基材保護(hù)層18優(yōu)選著色成與金屬箔層14的顏色不同的顏色。此外,在基材層11、易粘接處理層12及粘接層13為透明且被著色的情況下,優(yōu)選著色成與包含基材層11、易粘接處理層12及粘接層13的顏色的、且由基材層11側(cè)觀看層疊部分A的顏色不同的顏色。
需要說(shuō)明的是,與層疊部分A的基材層11側(cè)的顏色不同的顏色指的是:能以光學(xué)手法判別與層疊部分A的基材層11側(cè)的顏色有差異的顏色。作為光學(xué)手法,可列舉出(例如)利用分光光度計(jì)的方法、或通過(guò)對(duì)利用激光或CCD所拍攝的影像進(jìn)行處理而根據(jù)濃淡的差異予以檢查出的方法等。另外,本說(shuō)明書中的透明指的是:可見(jiàn)光穿透率,即,穿透光相對(duì)于可見(jiàn)光區(qū)域(380至700nm)的所有光量的比例為10%以上。
如此地,通過(guò)使基材保護(hù)層18著色,由此在封裝材料20的制造中形成基材保護(hù)層18的時(shí)候,容易檢測(cè)出瑕疵(可提高瑕疵檢出性)。也就是說(shuō),通過(guò)將基材保護(hù)層18著色成與層疊部分A的基材層11側(cè)的顏色不同的顏色,若在形成基材保護(hù)層18的時(shí)候發(fā)生涂布脫落、魚眼等瑕疵,則只會(huì)在基材保護(hù)層18的瑕疵部分露出層疊部分A的基材層11側(cè)的顏色。因此,能以光學(xué)手法等判別基材保護(hù)層18中的瑕疵部分與除此之外的部分的顏色的差異,由此可容易地檢測(cè)出瑕疵。因而,可避免制品中混入有形成基材保護(hù)層18時(shí)發(fā)生涂布脫落、魚眼等瑕疵的制品,從而提高所得封裝材料20的品質(zhì)。
對(duì)于將基材保護(hù)層18著色的著色成分的種類,在不損及基材保護(hù)層18的電解液耐性的范圍內(nèi),只要為可著色成與層疊部分A的基材層11側(cè)的顏色不同的顏色,則沒(méi)有特別的限定。作為著色成分,可使用與粘接層13的說(shuō)明中所列舉的著色成分相同的著色成分。此外,作為著色成分,從與基材保護(hù)層18中的以上述多元醇及固化劑所形成的氨基甲酸酯樹(shù)脂的密合性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選使用具有可與上述固化劑的異氰酸酯基鍵合的官能團(tuán)的著色成分。
基材保護(hù)層18中所含的著色成分可為一種或兩種以上。對(duì)于基材保護(hù)層18的顏色,只要其依據(jù)層疊部分A的基材層11側(cè)的顏色適當(dāng)進(jìn)行選擇即可。
為了使瑕疵的檢出容易(為了獲得優(yōu)異的瑕疵檢出性),基材保護(hù)層18(100質(zhì)量%)中的著色成分的含量?jī)?yōu)選為0.01質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以上。另外,從可得到優(yōu)異的電解液耐性的觀點(diǎn)出發(fā),上述著色成分的含量?jī)?yōu)選為80質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為50質(zhì)量%以下。此外,從與基材層11的密合性的觀點(diǎn)出發(fā),著色成分與填料相加的含量?jī)?yōu)選為40質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為20質(zhì)量%以下。
[封裝材料的制造方法]
其次,對(duì)封裝材料10的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是,封裝材料10的制造方法不限于以下的方法。
作為封裝材料10的制造方法,可舉出例如具有下述步驟S11至S14的方法。
步驟S11:在金屬箔層14的其中一面上形成防腐蝕處理層15的步驟。
步驟S12:在基材層11的其中一面上形成易粘接處理層12,從而得到層疊體的步驟。
步驟S13:將金屬箔層14的另一面(形成有防腐蝕處理層15的一側(cè)的相反側(cè)的面)經(jīng)由粘接層13而與上述層疊體的易粘接處理層12側(cè)的面進(jìn)行貼合的步驟。
步驟S14:在防腐蝕處理層15上經(jīng)由密封劑粘接層16而形成密封劑層17的步驟。
(步驟S11)
在步驟S11中,在金屬箔層14的其中一面上形成防腐蝕處理層15。具體而言,(例如)通過(guò)在金屬箔層14的其中一面上涂布防腐蝕處理劑(防腐蝕處理層15的母材),其后,依次進(jìn)行干燥、固化、烘烤,從而形成防腐蝕處理層15。作為上述防腐蝕處理劑,可使用(例如)涂布型鉻酸鹽處理用的防腐蝕處理劑等。防腐蝕處理劑的涂布方法沒(méi)有特別限定,可以采用(例如)凹版涂布法、凹版逆轉(zhuǎn)涂布法、輥涂布法、逆輥涂布法、模頭涂布法、棒涂布法、吻合涂布法、逗號(hào)涂布法等方法。需要說(shuō)明的是,作為金屬箔層14,可使用未經(jīng)處理的金屬箔層,也可使用通過(guò)濕式脫脂處理或干式脫脂處理而進(jìn)行了脫脂處理的金屬箔層。
(步驟S12)
在步驟S12中,在基材層11的其中一面上形成易粘接處理層12。在此,作為易粘接處理層12的形成方法的一個(gè)例子,對(duì)于串聯(lián)涂布(インラインコート)法進(jìn)行說(shuō)明。首先,制備含有分散體的水性涂布液,該分散體通過(guò)使作為易粘接處理層12的主成分的上述樹(shù)脂用分散劑分散而成。接著,對(duì)結(jié)晶取向完成前的熱塑性樹(shù)脂膜(基材層11的母材)的其中一面涂布上述水性涂布液。其次,干燥涂布的上述水性涂布液,其后,對(duì)熱塑性樹(shù)脂膜朝至少一個(gè)軸方向進(jìn)行拉伸。
其次,通過(guò)熱處理,使熱塑性樹(shù)脂膜的取向完成,由此可得到在基材層11的其中一面上形成有易粘接處理層12的層疊體。通過(guò)利用這種串聯(lián)涂布法形成易粘接處理層12,可提高基材層11與易粘接處理層12的密合性。需要說(shuō)明的是,易粘接處理層12的形成方法不限于上述方法,可采用任何方法。另外,形成易粘接處理層12的時(shí)間點(diǎn)也不限定于本實(shí)施方案。
(步驟S13)
在步驟S13中,使用形成粘接層13的粘接劑并通過(guò)干式層壓等手法,將金屬箔層14的另一面(形成有防腐蝕處理層15的一側(cè)的相反側(cè)的面)與上述層疊體的易粘接處理層12側(cè)的面進(jìn)行貼合。在步驟S13中,為了促進(jìn)粘接性,也可以在室溫至100℃的范圍進(jìn)行老化(熟化)處理。老化時(shí)間(例如)為1至10天。
(步驟S14)
在步驟S13之后,在按順序?qū)盈B有基材層11、易粘接處理層12、粘接層13、金屬箔層14及防腐蝕處理層15的層疊體的防腐蝕處理層15上,經(jīng)由密封劑粘接層16形成密封劑層17。密封劑層17可以通過(guò)干式層壓及夾心式層壓等層疊,也可以與密封劑粘接層16一同通過(guò)共擠出法進(jìn)行層疊。就密封劑層17而言,從提高粘接性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為例如通過(guò)夾心式層壓而層疊、或與密封劑粘接層16一同通過(guò)共擠出法而層疊,更優(yōu)選通過(guò)夾心式層壓而層疊。
通過(guò)以上說(shuō)明的步驟S11至S14,得到封裝材料10。需要說(shuō)明的是,封裝材料10的制造方法的步驟順序不限于依次實(shí)施上述步驟S11至S14的方法。例如也可以在進(jìn)行步驟S12后再進(jìn)行步驟S11等適當(dāng)變更實(shí)施的步驟的順序。
另外,在制造封裝材料20時(shí),除了上述步驟S11至S14之外,也進(jìn)一步進(jìn)行下述步驟S15。
步驟S15:在基材層11的與易粘接處理層12相反的面上形成基材保護(hù)層18的步驟。
(步驟S15)
在步驟S15中,在基材層11的外側(cè)的面上(與易粘接處理層12相反的面上)形成(層疊)基材保護(hù)層18。作為層疊基材保護(hù)層18的方法,可列舉出(例如)以下方法:調(diào)制用來(lái)形成基材保護(hù)層18的氨基甲酸酯樹(shù)脂的分散型涂布液,以浸漬、噴霧法等各種涂布方法進(jìn)行涂布后,進(jìn)行加熱而使溶劑揮發(fā),再進(jìn)行烘烤。另外,基材保護(hù)層18也可通過(guò)使上述氨基甲酸酯樹(shù)脂熔融并擠出的擠出成型等而形成。此外,也可對(duì)基材保護(hù)層18的外表面進(jìn)行消光處理等的加工。
封裝材料20的制造方法的步驟順序不限于依次實(shí)施上述步驟S11至S15的方法。例如也可以在進(jìn)行步驟S15后再進(jìn)行步驟S11等適當(dāng)變更實(shí)施的步驟的順序。
[蓄電裝置]
其次,對(duì)具備封裝材料10作為容器的蓄電裝置進(jìn)行說(shuō)明。蓄電裝置具備:包含電極的電池要素1、從上述電極延伸的引線2、以及容納電池要素1的容器,上述容器由蓄電裝置用封裝材料10以密封劑層17為內(nèi)側(cè)的方式形成。上述容器可以將兩個(gè)封裝材料以密封劑層17彼此對(duì)向的方式重合,并將重合的封裝材料10的周緣部進(jìn)行熱熔接而得到,另外,也可以將一個(gè)封裝材料折回并重合,并同樣地將封裝材料10的周緣部進(jìn)行熱熔接而得到。作為蓄電裝置,可列舉出(例如)鋰離子電池、鎳氫電池、以及鉛蓄電池等二次電池、以及雙電層電容器等電化學(xué)電容器。需要說(shuō)明的是,在蓄電裝置中,也可使用封裝材料20來(lái)替代封裝材料10。
引線2由以密封劑層17為內(nèi)側(cè)而形成容器的封裝材料10夾持并密封。引線2也可以經(jīng)由接頭片密封層而由封裝材料10夾持。
[蓄電裝置的制造方法]
其次,對(duì)使用上述的封裝材料10制造蓄電裝置的方法進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是,也可使用封裝材料20來(lái)替代封裝材料10。另外,在此,舉出使用壓花型封裝材料30來(lái)制造二次電池40的情況進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示上述壓花型封裝材料30的圖。圖3的(a)~(d)是表示使用封裝材料10的單側(cè)成型加工電池的制造步驟的立體圖。作為二次電池40,也可以為設(shè)有兩個(gè)壓花型封裝材料30那樣的封裝材料,并將這樣的封裝材料彼此一邊調(diào)整對(duì)準(zhǔn)度一邊進(jìn)行貼合而制成的兩側(cè)成型加工電池。
作為單側(cè)成型加工電池的二次電池40可以通過(guò)例如以下的步驟S21至S25來(lái)制造。
步驟S21:制備封裝材料10、包含電極的電池要素1、以及從上述電極延伸的引線2的步驟。
步驟S22:在封裝材料10的單面形成用于配置電池要素1的凹部32的步驟(參照?qǐng)D3(a)及圖3(b))。
步驟S23:在壓花型封裝材料30的成型加工區(qū)域(凹部32)配置電池要素1,以蓋部34覆蓋凹部32的方式折回壓花型封裝材料30并重疊,并以?shī)A持從電池要素1延伸的引線2的方式將壓花型封裝材料30的一邊進(jìn)行加壓熱熔接的步驟(參照?qǐng)D3(b)及圖3(c))。
步驟S24:留下夾持引線2的邊以外的一邊,將另一邊進(jìn)行加壓熱熔接,其后,從留存的一邊注入電解液,并在真空狀態(tài)下將留存的一邊進(jìn)行加壓熱熔接的步驟(參照?qǐng)D3(c))。
步驟S25:切除夾持引線2的邊以外的加壓熱熔接邊端部,并向成型加工區(qū)域(凹部32)側(cè)彎折的步驟(參照?qǐng)D3(d))。
(步驟S21)
在步驟S21中,制備封裝材料10、包含電極的電池要素1、以及從上述電極延伸的引線2。封裝材料10基于上述的實(shí)施方式來(lái)制備。作為電池要素1及引線2,沒(méi)有特別限制,可以使用周知的電池要素1及引線2。
(步驟S22)
在步驟S22中,在封裝材料10的密封劑層17側(cè)形成用于配置電池要素1的凹部32。凹部32的平面形狀作成與電池要素1的形狀一致的形狀,例如俯視呈矩形。凹部32例如通過(guò)將具有矩形的壓力面的按壓部件相對(duì)于封裝材料10的一部分沿其厚度方向按壓而形成。另外,按壓的位置,即凹部32形成于距切成長(zhǎng)方形的封裝材料10的中央處偏向封裝材料10的長(zhǎng)度方向的一端部的位置。由此,在成型加工后可以將未形成凹部32的另一端部側(cè)折回而形成蓋(蓋部34)。
作為形成凹部32的方法,更具體而言可舉出使用模具的成型加工(深沖壓成型)。作為成型方法,可舉出使用配置成具有封裝材料10的厚度以上的間隙的母模和公模,將公模與封裝材料10一同向母模壓入的方法。通過(guò)調(diào)整公模的壓入量,可以將凹部32的深度(深沖壓量)調(diào)整成所需的量。通過(guò)在封裝材料10形成凹部32,得到壓花型封裝材料30。該壓花型封裝材料30具有例如如圖2所示的形狀。在此,圖2(a)是壓花型封裝材料30的立體圖;圖2(b)是沿著圖2(a)所示的壓花型封裝材料30的b-b線的縱剖面圖。
(步驟S23)
在步驟S23中,在壓花型封裝材料30的成型加工區(qū)域(凹部32)內(nèi)配置由正極、隔板及負(fù)極等構(gòu)成的電池要素1。另外,從電池要素1延伸并與正極及負(fù)極分別接合的引線2從成型加工區(qū)域(凹部32)向外部引出。其后,壓花型封裝材料30在其長(zhǎng)度方向的大致中央處折回,并以密封劑層17彼此為內(nèi)側(cè)的方式重合,并將壓花型封裝材料30的夾持引線2的一邊進(jìn)行加壓熱熔接。加壓熱熔接通過(guò)溫度、壓力及時(shí)間這三個(gè)條件控制,可以適宜設(shè)定。加壓熱熔接的溫度優(yōu)選為使密封劑層17熔解的溫度以上。
需要說(shuō)明的是,密封劑層17熱熔接前的厚度相對(duì)于引線2的厚度優(yōu)選為40%以上80%以下。通過(guò)密封劑層17的厚度為上述下限值以上,有熱熔接樹(shù)脂可以充分填充引線2端部的傾向,通過(guò)為上述上限值以下,可以適度抑制二次電池40的封裝材料10端部的厚度,能夠降低水分從封裝材料10端部的滲入量。
(步驟S24)
在步驟S24中,留下夾持引線2的邊以外的一邊,進(jìn)行另一邊的加壓熱熔接。其后,從留存的一邊注入電解液,并在真空狀態(tài)下將留存的一邊進(jìn)行加壓熱熔接。加壓熱熔接的條件與步驟S23相同。
(步驟S25)
切除夾持引線2的邊以外的周緣加壓熱熔接邊端部,去除從端部露出的密封劑層17。之后,將周緣加壓熱熔接部向成型加工區(qū)域32側(cè)折回,形成折回部42,由此得到二次電池40。
以上,對(duì)于本發(fā)明的蓄電裝置用封裝材料及蓄電裝置的制造方法的優(yōu)選的實(shí)施方案已經(jīng)進(jìn)行了詳述,但本發(fā)明不受所述特定的實(shí)施方案所限定,在申請(qǐng)專利范圍內(nèi)所記載的本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi),可進(jìn)行各種變形、變更。
[實(shí)施例]
以下,基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體地說(shuō)明,但本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。
(易粘接處理層形成用的涂布劑的調(diào)制)
作為易粘接處理層形成用的涂布劑,調(diào)制下述組成的涂布劑A至D。
涂布劑A:向東亞合成株式會(huì)社制的水溶性聚酯“アロンメルトPES-1000”中以95/5/0.5的摻合比(質(zhì)量比)添加“ニホンポリウレタン工業(yè)株式會(huì)社”制的自乳化型聚異氰酸酯“アクアネート100”及日本觸媒化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制的正球狀的二氧化硅微粒“シーホスターKE-P30”(平均粒徑為0.3μm),并用水進(jìn)行稀釋。
涂布劑B:向中央理化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制的水溶性甲基丙烯酸甲酯共聚物“リカボンドSA-R615A”(Tg為67℃)中以75/25/0.5的摻合比(質(zhì)量比)添加“ナガセ化成工業(yè)株式會(huì)社”制的水溶性聚環(huán)氧化合物“デコナールEX-521”(聚甘油聚縮水甘油醚)及日本觸媒化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制的正球二氧化硅微?!哎珐`ホスターKE-P30”(平均粒徑為0.3μm),并用水進(jìn)行稀釋。
涂布劑C:向武田藥品工業(yè)株式會(huì)社制的自乳化型聚氨酯樹(shù)脂“タケラツクW-0610”中以70/30/0.05/5的摻合比(質(zhì)量比)添加“ナガセ化成工業(yè)株式會(huì)社”的水溶性聚環(huán)氧化合物“テコナールEX-521”(聚甘油聚縮水甘油醚)、日信化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制的“サーフィノール440”、以及日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制的膠體二氧化硅“スノーテックスST-C”(平均粒徑為10至20nm),并用水進(jìn)行稀釋。
涂布劑D:將住友化學(xué)工業(yè)社制的酸改性聚烯烴樹(shù)脂分散體LX4110、“日本酢ビポバール社”制的聚乙烯醇水溶液VC10、以及“ァデカ社制”的アデカレジンEM-051R以相對(duì)于100質(zhì)量份的酸改性聚烯烴樹(shù)脂固含量,使得VC10的固含量為80質(zhì)量份、EM-051R的固含量為8質(zhì)量份的方式進(jìn)行混合。
(實(shí)施例1)
在實(shí)施例1中,通過(guò)以下的手法來(lái)制作蓄電裝置用封裝材料10。首先,作為金屬箔層14,制備厚度為40μm的軟質(zhì)鋁箔8079材(“東洋アルミニウム株式會(huì)社”制)。接著,通過(guò)凹版涂布,在金屬箔層14的其中一面上涂布使用蒸餾水作為溶劑且調(diào)整為固含量濃度為10質(zhì)量%的多磷酸鈉穩(wěn)定化氧化鈰溶膠(防腐蝕處理劑)。此時(shí),相對(duì)于100質(zhì)量份的氧化鈰,磷酸為10質(zhì)量份。
其次,將涂布的多磷酸鈉穩(wěn)定化氧化鈰溶膠干燥后,通過(guò)依次進(jìn)行烘烤處理,從而形成防腐蝕處理層15。此時(shí),作為烘烤條件,溫度設(shè)定為150℃,處理時(shí)間設(shè)定為30秒。
接著,制備在基材層11的單面上形成有易粘接處理層12的層疊體(以下稱為“層疊體P1”)。作為基材層11,使用由逐次雙軸拉伸法制成的厚度為25μm的尼龍6膜。對(duì)于易粘接處理層12,利用串聯(lián)涂布法,對(duì)基材層11的單面涂布作為易粘接處理層12的母材的涂布劑A,使其固含量達(dá)到0.1g/cm2,再進(jìn)行干燥,由此形成厚度為0.1μm的易粘接處理層12。
其次,對(duì)金屬箔層14的另一面(位于形成有防腐蝕處理層15的面的相反側(cè)的面)涂布作為粘接層13的聚氨酯系粘接劑(“三井化學(xué)ポリウレタン株式會(huì)社”制,商品名:A525/A50)。隨后,通過(guò)干式層壓法,經(jīng)由粘接層13將金屬箔層14與層疊體P1的易粘接處理層12側(cè)的面進(jìn)行粘接。其后,通過(guò)將包含基材層11、易粘接處理層12、粘接層13、金屬箔層14及防腐蝕處理層15的結(jié)構(gòu)體在溫度為60℃的環(huán)境中放置6天,從而進(jìn)行老化處理。
接著,在防腐蝕處理層15的與金屬箔層14相反側(cè)的面上形成密封劑粘接層16。此時(shí),密封劑粘接層16通過(guò)擠出作為密封劑粘接層16的母材的馬來(lái)酸酐改性聚丙烯(三井化學(xué)社制,商品名:アドマー)來(lái)形成。此時(shí),密封劑粘接層16的厚度設(shè)定為20μm。隨后,通過(guò)夾心層壓法,經(jīng)由密封劑粘接層16,將作為密封劑層17的厚度為40μm的聚烯烴膜(未拉伸聚丙烯膜的密封劑粘接層16側(cè)的面經(jīng)過(guò)電暈處理的膜,“三井化學(xué)東セロ社”制,商品名:GHC)粘接(加熱壓接)到防腐蝕處理層15上。由此,制成了蓄電裝置用封裝材料10。
(實(shí)施例2)
在實(shí)施例2中,除了將構(gòu)成易粘接處理層12的材料變更為以下材料之外,以與實(shí)施例1同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。對(duì)于實(shí)施例2的易粘接處理層12,利用串聯(lián)涂布法,對(duì)基材層11(由逐次雙軸拉伸法制成的厚度為25μm的尼龍6膜)的單面涂布作為易粘接處理層12的母材的涂布劑B,使其固含量達(dá)到0.1g/cm2,再進(jìn)行干燥,由此形成厚度為約0.1μm的易粘接處理層12。
(實(shí)施例3)
在實(shí)施例3中,除了將構(gòu)成易粘接處理層12的材料變更為以下材料之外,以與實(shí)施例1同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。對(duì)于實(shí)施例3的易粘接處理層12,利用串聯(lián)涂布法,對(duì)基材層11(由逐次雙軸拉伸法制成的厚度為25μm的尼龍6膜)的單面涂布作為易粘接處理層12的母材的涂布劑C,使其固含量達(dá)到0.1g/cm2,再進(jìn)行干燥,由此形成厚度為約0.1μm的易粘接處理層12。
(實(shí)施例4)
在實(shí)施例4中,除了將構(gòu)成易粘接處理層12的材料變更為以下材料之外,以與實(shí)施例1同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。對(duì)于實(shí)施例3的易粘接處理層12,利用串聯(lián)涂布法,對(duì)基材層11(由逐次雙軸拉伸法制成的厚度為25μm的尼龍6膜)的單面涂布作為易粘接處理層12的母材的涂布劑D,使其固含量達(dá)到0.1g/cm2,再進(jìn)行干燥,由此形成厚度為約0.1μm的易粘接處理層12。
(實(shí)施例5)
在實(shí)施例5中,除了將基材層11變更為以下的膜之外,以與實(shí)施例1同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。在實(shí)施例5中,作為基材層11,使用由管式雙軸拉伸法制成的厚度為25μm的尼龍6膜。
(實(shí)施例6)
在實(shí)施例6中,除了將構(gòu)成易粘接處理層12的材料變更為以下材料之外,以與實(shí)施例5同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。對(duì)于實(shí)施例6的易粘接處理層12,利用串聯(lián)涂布法,對(duì)基材層11(由管式雙軸拉伸法制成的厚度為25μm的尼龍6膜)的單面涂布作為易粘接處理層12的母材的涂布劑B,使其固含量達(dá)到0.1g/cm2,再進(jìn)行干燥,由此形成厚度為約0.1μm的易粘接處理層12。
(實(shí)施例7)
在實(shí)施例7中,除了將構(gòu)成易粘接處理層12的材料變更為以下材料之外,以與實(shí)施例5同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。對(duì)于實(shí)施例7的易粘接處理層12,利用串聯(lián)涂布法,對(duì)基材層11(由管式雙軸拉伸法制成的厚度為25μm的尼龍6膜)的單面涂布作為易粘接處理層12的母材的涂布劑C,使其固含量達(dá)到0.1g/cm2,再進(jìn)行干燥,由此形成厚度為約0.1μm的易粘接處理層12。
(實(shí)施例8)
在實(shí)施例8中,除了將構(gòu)成易粘接處理層12的材料變更為以下材料之外,以與實(shí)施例5同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。對(duì)于實(shí)施例8的易粘接處理層12,利用串聯(lián)涂布法,對(duì)基材層11(由管式雙軸拉伸法制成的厚度為25μm的尼龍6膜)的單面涂布作為易粘接處理層12的母材的涂布劑D,使其固含量達(dá)到0.1g/cm2,再進(jìn)行干燥,由此形成厚度為約0.1μm的易粘接處理層12。
(比較例1)
在比較例1中,除了未使用構(gòu)成實(shí)施例1的蓄電裝置用封裝材料10的易粘接處理層12,取而代之地,對(duì)基材層11的與粘接層13粘接的一側(cè)的面進(jìn)行電暈處理來(lái)作為易粘接處理以外,以與實(shí)施例1同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。
(比較例2)
在比較例2中,除了將基材層11變更為以下的膜以外,以與比較例1同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。在比較例2中,作為基材層11,使用由管式雙軸拉伸法制成的厚度為25μm的尼龍6膜。
<基材層的斷裂強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率的測(cè)定>
對(duì)于實(shí)施例1至8以及比較例1至2所使用的基材層,通過(guò)依據(jù)JIS K7127的拉伸試驗(yàn)(試驗(yàn)片形狀:JIS K7127所規(guī)定的試驗(yàn)片型號(hào)5,夾頭間距離:60mm,拉伸速度:50mm/min),測(cè)定四個(gè)方向(0°(MD)、45°、90°(TD)、135°)的斷裂強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率。拉伸試驗(yàn)使用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)(Type4443、“インストロン社”制)。伸長(zhǎng)率根據(jù)下式求得。結(jié)果示于表1中。
伸長(zhǎng)率(%)={(拉伸試驗(yàn)中至斷裂前的夾頭的移動(dòng)距離(mm)×100)/40(mm)}
<成型深度的評(píng)價(jià)>
對(duì)于實(shí)施例1至8以及比較例1至2所制作的蓄電裝置用封裝材料10,依照以下方法評(píng)價(jià)可進(jìn)行深沖壓成型的成型深度。首先,將蓄電裝置用封裝材料10以密封劑層17面朝上方的方式配置在成型裝置內(nèi)。將成型裝置的成型深度按每0.5mm設(shè)定為3.5至9mm,在室溫為23℃、露點(diǎn)溫度為-35℃的環(huán)境下進(jìn)行冷成型。需要說(shuō)明的是,凸模使用具有70mm×80mm的長(zhǎng)方形橫截面、底面具有1.00mm的凸模半徑(RP)、側(cè)面具有1.00mm的凸模圓角半徑(RCP)的凸模。另外,凹模使用開(kāi)口部上表面具有1.00mm的凹模半徑(RD)的凹模。一邊對(duì)封裝材料10照光一邊以目視確認(rèn)進(jìn)行了冷成型的部分有無(wú)斷裂及針孔,求出斷裂及針孔均未發(fā)生而能夠進(jìn)行深沖壓成型的成型深度的最大值。結(jié)果示于表1中。
[表1]
由表1所示的結(jié)果可明確得知,相較于未形成易粘接處理層12而通過(guò)電暈處理對(duì)基材層11進(jìn)行易粘接處理的情況,通過(guò)在基材層11的表面上形成易粘接處理層12,可提高成型性。
(實(shí)施例9)
在實(shí)施例9中,除了將基材層11變更為以下的膜以外,以與實(shí)施例1同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。在實(shí)施例9中,作為基材層11,使用由逐次雙軸拉伸法制成的厚度為15μm的尼龍6膜。
(實(shí)施例10)
在實(shí)施例10中,除了將基材層11變更為以下的膜以外,以與實(shí)施例1同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。在實(shí)施例10中,作為基材層11,使用由管式雙軸拉伸法制成的厚度為15μm的尼龍6膜。
(比較例3)
在比較例3中,除了未使用構(gòu)成實(shí)施例9的蓄電裝置用封裝材料10的易粘接處理層12,取而代之地,對(duì)基材層11的與粘接層13粘接的一側(cè)的面進(jìn)行電暈處理來(lái)作為易粘接處理以外,以與實(shí)施例9同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。
(比較例4)
在比較例4中,除了將基材層11變更為以下的膜以外,以與比較例3同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。在比較例4中,作為基材層11,使用由管式雙軸拉伸法制成的厚度為15μm的尼龍6膜。
<基材層的斷裂強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率的測(cè)定>
對(duì)于實(shí)施例9至10以及比較例3至4所使用的基材層,根據(jù)與上述的實(shí)施例1等同樣的試驗(yàn)方法,測(cè)定四個(gè)方向的斷裂強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率。結(jié)果示于表2中。
<成型深度的評(píng)價(jià)>
對(duì)于實(shí)施例9至10以及比較例3至4所制作的蓄電裝置用封裝材料10,根據(jù)與上述的實(shí)施例1等同樣的試驗(yàn)方法,評(píng)價(jià)可進(jìn)行深沖壓成型的成型深度。結(jié)果示于表2中。
[表2]
由表2所示的結(jié)果可明確得知,相較于未形成易粘接處理層12而通過(guò)電暈處理對(duì)基材層11進(jìn)行易粘接處理的情況,即使在減薄基材層11的厚度的情況下,通過(guò)在基材層11的表面上形成易粘接處理層12,也可提高成型性。
(實(shí)施例11)
在實(shí)施例11中,除了將基材層11變更為以下的膜以外,以與實(shí)施例1同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。在實(shí)施例11中,作為基材層11,使用由逐次雙軸拉伸法制成的厚度為12μm的尼龍6膜。
(實(shí)施例12)
在實(shí)施例12中,除了將基材層11變更為以下的膜以外,以與實(shí)施例1同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。在實(shí)施例12中,作為基材層11,使用由管式雙軸拉伸法制成的厚度為12μm的尼龍6膜。
(比較例5)
在比較例5中,除了未使用構(gòu)成實(shí)施例11的蓄電裝置用封裝材料10的易粘接處理層12,取而代之地,對(duì)基材層11的與粘接層13粘接的一側(cè)的面進(jìn)行電暈處理來(lái)作為易粘接處理以外,與實(shí)施例11同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。
(比較例6)
在比較例6中,除了將基材層11變更為以下的膜以外,以與比較例5同樣的方式,制成蓄電裝置用封裝材料10。在比較例6中,作為基材層11,使用由管式雙軸拉伸法制成的厚度為12μm的尼龍6膜。
<基材層的斷裂強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率的測(cè)定>
對(duì)于實(shí)施例11至12以及比較例5至6所使用的基材層,根據(jù)與上述的實(shí)施例1等同樣的試驗(yàn)方法,測(cè)定四個(gè)方向的斷裂強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率。結(jié)果示于表3中。
<成型深度的評(píng)價(jià)>
對(duì)于實(shí)施例11至12以及比較例5至6所制作的蓄電裝置用封裝材料10,根據(jù)與上述的實(shí)施例1等同樣的試驗(yàn)方法,評(píng)價(jià)可進(jìn)行深沖壓成型的成型深度。結(jié)果示于表3中。
[表3]
由表3所示的結(jié)果可明確得知,相較于未形成易粘接處理層12而通過(guò)電暈處理對(duì)基材層11進(jìn)行易粘接處理的情況,即使在進(jìn)一步減薄基材層11的厚度的情況下,通過(guò)在基材層11的表面上形成易粘接處理層12,仍然可提高成型性。
符號(hào)說(shuō)明
1...電池要素、2...引線、10、20...封裝材料(蓄電裝置用封裝材料)、11...基材層、12...易粘接處理層、13...粘接層、14...金屬箔層、15...防腐蝕處理層、16...密封劑粘接層、17...密封劑層、18...基材保護(hù)層、30...壓花型封裝材料、32...成型加工區(qū)域(凹部)、34...蓋部、40...二次電池。