本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年11月8日、申請(qǐng)?zhí)枮?01280055432.1的中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)“電化學(xué)電池用包裝材料”的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及包裝電化學(xué)電池的電化學(xué)電池用包裝材料。
背景技術(shù):
專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了現(xiàn)有的電化學(xué)電池用包裝材料。該包裝材料是依次層疊最外層的基體材料層、阻擋層、最內(nèi)層的熱粘接層而成的層疊體,通過(guò)使熱粘接層彼此相對(duì)地?zé)岱庵芫壊?,而形成電化學(xué)電池的包裝體。包裝體設(shè)有用于收納電解液、隔板等電池要素的空間,該收納空間通過(guò)將切割成矩形狀的包裝材料沖壓成型而形成。
近年來(lái),搭載電化學(xué)電池的電子設(shè)備逐漸小型化、薄型化,為了在狹窄的空間收納電化學(xué)電池,需要將電化學(xué)電池的包裝體成型為薄型且尖細(xì)的形狀。因此,專利文獻(xiàn)1中,基體材料層上可使用成型性優(yōu)異的拉伸尼龍膜。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:(日本)特開(kāi)2008-288117號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
但是,根據(jù)上述包裝材料,具有如下問(wèn)題,在向包裝體內(nèi)部封入由碳酸烷基酯(碳酸二甲酯、碳酸乙酯等)、及含氯或氟的鋰鹽等構(gòu)成的電解液時(shí),若電解液附著在包裝體上面,則基體材料層的拉伸尼龍膜被電解液腐蝕(白化),產(chǎn)生外觀不良。
鑒于所述問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于,提供一種耐電解液性優(yōu)異的電化學(xué)電池用包裝材料。
用于解決問(wèn)題的方案
為了實(shí)現(xiàn)所述目的,本發(fā)明提供一種電化學(xué)電池用包裝材料,其至少層疊下述層而構(gòu)成:由樹(shù)脂膜制成的基體材料層、配置于外層而保護(hù)所述基體材料層的保護(hù)層、配置于最內(nèi)層且由熱粘接性樹(shù)脂制成的熱粘接層、配置于所述基體材料層和所述熱粘接層之間且由金屬箔制成的阻擋層,其特征在于,所述保護(hù)層由具有雙酚a或雙酚f作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂形成。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),由具有雙酚a或雙酚f作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂形成的保護(hù)層的耐電解液性優(yōu)異,并且能夠防止成型(拉伸)時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)引起的外觀不良。
另外,本發(fā)明提供一種電化學(xué)電池用包裝材料,其至少層疊下述層而構(gòu)成:由樹(shù)脂膜制成的基體材料層、配置于外層而保護(hù)所述基體材料層的保護(hù)層、配置于最內(nèi)層且由熱粘接性樹(shù)脂制成的熱粘接層、配置于所述基體材料層和所述熱粘接層之間且由金屬箔制成的阻擋層,其特征在于,所述基體材料層和所述阻擋層利用含有顏料的粘接劑進(jìn)行干式層壓粘接,所述保護(hù)層由具有雙酚a或雙酚f作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂形成。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),干式層壓基體材料層和阻擋層的粘接劑中含有顏料,因此,基體材料層的內(nèi)層側(cè)被著色。另外,由具有雙酚a或雙酚f作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂形成的保護(hù)層的耐電解液性優(yōu)異,并且能夠防止成型(拉伸)時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)引起的外觀不良。
另外,本發(fā)明提供一種電化學(xué)電池用包裝材料,其至少層疊下述層而構(gòu)成:由樹(shù)脂膜制成的基體材料層、配置于外層而保護(hù)所述基體材料層的保護(hù)層、配置于最內(nèi)層且由熱粘接性樹(shù)脂制成的熱粘接層、配置于所述基體材料層和所述熱粘接層之間且由金屬箔制成的阻擋層,其特征在于,所述基體材料層和所述阻擋層利用含有顏料的粘接劑進(jìn)行干式層壓粘接,所述保護(hù)層由選自聚偏氯乙烯、偏氯乙烯-氯乙烯共聚物、馬來(lái)酸酐改性聚丙烯、聚酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、纖維素酯、烯烴樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂及丙烯酸樹(shù)脂中的至少1種樹(shù)脂形成。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),干式層壓基體材料層和阻擋層的粘接劑中含有顏料,因此,基體材料層的內(nèi)層側(cè)被著色。另外,由選自聚偏氯乙烯、偏氯乙烯-氯乙烯共聚物、馬來(lái)酸酐改性聚丙烯、聚酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、纖維素酯、烯烴樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂及丙烯酸樹(shù)脂的至少1種樹(shù)脂形成的保護(hù)層的耐電解液性優(yōu)異。
另外,本發(fā)明的特征在于,所述保護(hù)層由丙烯?;墓倌軋F(tuán)數(shù)為5以上的多官能聚氨酯丙烯酸酯中含有光聚合引發(fā)劑的樹(shù)脂形成。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過(guò)光的照射可容易地形成保護(hù)層。
另外,本發(fā)明的特征在于,在所述結(jié)構(gòu)的電化學(xué)電池用包裝材料中,所述顏料為炭黑。根據(jù)該結(jié)構(gòu),電化學(xué)電池用包裝材料被著色成黑色,設(shè)計(jì)性特別優(yōu)異。
另外,本發(fā)明的特征在于,在所述結(jié)構(gòu)的電化學(xué)電池用包裝材料中,所述保護(hù)層含有微粒填料。根據(jù)該結(jié)構(gòu),含有微粒填料的保護(hù)層表面的外觀被消光。由此,可以對(duì)電化學(xué)電池用包裝材料的表面賦予設(shè)計(jì)性。另外,添加有微粒填料的保護(hù)層對(duì)表面賦予滑性,包裝材料在沖壓成型時(shí)的成型性穩(wěn)定。
另外,本發(fā)明的特征在于,在所述結(jié)構(gòu)的電化學(xué)電池用包裝材料中,所述微粒填料為二氧化硅。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠防止成型(拉伸)時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)引起的外觀不良。
另外,本發(fā)明的特征在于,在所述結(jié)構(gòu)的電化學(xué)電池用包裝材料中,在所述保護(hù)層表面上設(shè)有滑爽劑層。
另外,本發(fā)明的特征在于,在所述結(jié)構(gòu)的電化學(xué)電池用包裝材料中,所述滑爽劑層由脂肪酸酰胺類樹(shù)脂構(gòu)成。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,可以提供如下電化學(xué)電池用包裝材料,通過(guò)設(shè)置由具有雙酚a或雙酚f作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂形成的保護(hù)層,防止電解液的附著引起的基體材料層的腐蝕(白化),并且不會(huì)產(chǎn)生成型時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)引起的外觀不良。
另外,根據(jù)本發(fā)明,通過(guò)含有顏料的粘接劑干式層壓基體材料層和阻擋層,基體材料層的內(nèi)層側(cè)被著色。另外,通過(guò)著色,可以提供設(shè)計(jì)性也優(yōu)異的電化學(xué)電池用包裝材料。
另外,根據(jù)本發(fā)明,設(shè)置由選自聚偏氯乙烯、偏氯乙烯-氯乙烯共聚物、馬來(lái)酸酐改性聚丙烯、聚酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、纖維素酯、烯烴樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂及丙烯酸樹(shù)脂的至少1種形成的保護(hù)層,能夠防止電解液的附著引起的基體材料層的腐蝕(白化)。另外,通過(guò)利用含有顏料的粘接劑干式層壓基體材料層和阻擋層,基體材料層的內(nèi)層側(cè)被著色。通過(guò)著色,可以提供設(shè)計(jì)性也優(yōu)異的電化學(xué)電池用包裝材料。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的鋰離子電池的立體圖;
圖2是圖1中的a-a線剖面圖;
圖3是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的包裝材料的層結(jié)構(gòu)的概略剖面圖;
圖4是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的包裝材料的層結(jié)構(gòu)的概略剖面圖;
圖5是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的包裝材料的層結(jié)構(gòu)的概略剖面圖;
圖6是表示本發(fā)明第四實(shí)施方式的包裝材料的層結(jié)構(gòu)的概略剖面圖;
圖7是表示沖壓成型工序的說(shuō)明圖。
符號(hào)說(shuō)明
110包裝材料
111保護(hù)層
112基體材料層
113粘接層
114阻擋層
115酸改性聚烯烴層
116熱粘接層
117滑爽劑層
120包裝體
120a收納部
120b片材部
121鋰離子電池
122鋰離子電池主體
123a正極極耳
123b負(fù)極極耳
具體實(shí)施方式
[第一實(shí)施方式]
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式的電化學(xué)電池用包裝材料110進(jìn)行說(shuō)明。圖1是一實(shí)施方式的鋰離子電池121的立體圖,圖2是圖1中的a-a線剖面圖。
鋰離子電池121通過(guò)在包裝體120內(nèi)部收納含有電解液的鋰離子電池主體122而構(gòu)成。包裝體120由收納鋰離子電池主體122的收納部120a、和覆蓋收納部120a的片材部120b構(gòu)成。
包裝體120將收納部120a和片材部120b重疊的周緣的熱粘接部120c進(jìn)行熱粘接,使內(nèi)部密封。此時(shí),與鋰離子電池主體122連結(jié)的正極極耳123a及負(fù)極極耳123b在熱粘接部120存在極耳膠(未圖示),并由收納部120a和片材部120b夾持且向外部伸出。
鋰離子電池主體122由電池構(gòu)成,該電池含有:正極,其由正極活性物質(zhì)及正極集電體構(gòu)成;負(fù)極,其由負(fù)極活性物質(zhì)及負(fù)極集電體構(gòu)成;填充在正極及負(fù)極間的電解液。將正極集電體伸出的正極板和負(fù)極集電體伸出的負(fù)極板層疊多個(gè)而構(gòu)成電池。正極板和負(fù)極板隔著隔板交替地層疊多個(gè)。層疊的多個(gè)正極集電體、負(fù)極集電體重疊地與每一個(gè)正極極耳123a、負(fù)極極耳123b連結(jié)。
圖3是表示形成收納部120a和片材部120b的包裝材料110的層結(jié)構(gòu)的概略剖面圖,包裝材料110依次層疊保護(hù)層111、基體材料層112、阻擋層114和熱粘接層116而構(gòu)成。基體材料層112和阻擋層114通過(guò)粘接層113粘接,阻擋層114和熱粘接層116通過(guò)酸改性聚烯烴層115粘接。在阻擋層114的兩面上實(shí)施化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,可提高阻擋層114和酸改性聚烯烴層115、及阻擋層114和粘接層113的層壓強(qiáng)度。
如圖2所示,收納部120a將切割成矩形狀的包裝材料110沖壓成型而制作。該成型工序如下,將包裝材料110的保護(hù)層111側(cè)朝向凹狀的凹模成型金屬模具進(jìn)行載置后,利用凸模的成型金屬模具從熱粘接層116側(cè)冷軋成型為規(guī)定的成型深度。而且,使收納部120a和片材部120b相對(duì)地對(duì)熱粘接層116進(jìn)行熱粘接。
基體材料層112對(duì)包裝體120賦予較高的耐刺穿(耐針孔)性、絕緣性、可操作性等,需要具有可承受壓紋加工時(shí)的沖壓的延展性。
基體材料層112可以任意選擇使用拉伸聚酯樹(shù)脂或拉伸尼龍樹(shù)脂等樹(shù)脂膜~片材。作為聚酯樹(shù)脂,可列舉: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。另外,作為尼龍樹(shù)脂,可列舉:聚酰胺樹(shù)脂,即,尼龍6、尼龍6,6、尼龍6與尼龍6,6的共聚物、尼龍6,10、聚間二甲苯己二酰二胺(mxd6)等。
另外,為了提高耐針孔性及作為電池的包裝體時(shí)的絕緣性,除了聚酯膜或尼龍膜之外,基體材料層112也可以層疊不同材質(zhì)的膜。
保護(hù)層111配置于外層而保護(hù)基體材料層112,防止電解液附著而腐蝕(白化)。保護(hù)層111由具有雙酚a或雙酚f作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂形成。由此,可防止電解液引起的腐蝕(白化),并且防止成型(拉伸)時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)引起的外觀不良。
作為環(huán)氧樹(shù)脂,可列舉,具有雙酚a或雙酚f作為骨架中的單元,且通過(guò)表氯醇與雙酚a或雙酚f的脫氯化氫反應(yīng)及加成反應(yīng)的重復(fù)而得到的環(huán)氧樹(shù)脂。另外,可列舉通過(guò)具有兩個(gè)以上縮水甘油基、優(yōu)選具有兩個(gè)縮水甘油基的環(huán)氧化合物與雙酚a或雙酚f之間的加成反應(yīng)的重復(fù)而得到的環(huán)氧樹(shù)脂。
在此,作為環(huán)氧化合物,例如可列舉:山梨糖醇聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、二甘油聚縮水甘油醚、三羥甲基丙烯聚縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油基醚等。
環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量(每一個(gè)環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)式量,換而言之,環(huán)氧樹(shù)脂的分子量除以環(huán)氧樹(shù)脂中含有的環(huán)氧基數(shù)的值)沒(méi)有特別限制,但優(yōu)選為100~5000的范圍。在環(huán)氧當(dāng)量為5000以上的情況下,有時(shí)涂膜外觀變差。
另外,還已知有通過(guò)氨基和縮水甘油基之間的加成反應(yīng)的重復(fù)而得到環(huán)氧樹(shù)脂,但一般耐藥品性較差,故不優(yōu)選。
阻擋層114包含金屬箔,防止蒸氣從外部浸入鋰離子電池121的內(nèi)部。另外,為了使阻擋層114單體的針孔及加工適應(yīng)性(成袋化,冷沖壓成型性)穩(wěn)定化且具有耐針孔性,使用厚度為15μm以上的鋁。
另外,在將包裝體120設(shè)為壓紋類型的情況下,將作為阻擋層114使用的鋁材質(zhì)設(shè)為含鐵量為0.3~9.0重量%,優(yōu)選設(shè)為0.7~2.0重量%。
由此,與不含有鐵的鋁相比,鋁的延展性較好,且減少了由于作為包裝體120而進(jìn)行彎曲所引起的針孔的產(chǎn)生。另外,能夠在壓紋成型包裝材料110時(shí)容易地形成側(cè)壁。另外,當(dāng)鋁的含鐵量小于0.3重量%時(shí),無(wú)法確認(rèn)到防止針孔的產(chǎn)生、冷沖壓成型性的改善等效果。另外,當(dāng)鋁的含鐵量超過(guò)9.0重量%時(shí),作為鋁的柔軟性受到影響,從而作為包裝材料的制袋性變差。
另外,通過(guò)阻擋層114的冷軋而制造的鋁在退火(所謂退火處理)條件下其柔軟性、腰部的強(qiáng)度/硬度會(huì)發(fā)生改變。阻擋層114的鋁中,與沒(méi)有進(jìn)行退火的硬質(zhì)處理品相比,優(yōu)選實(shí)施了退火處理的、具有軟質(zhì)傾向的鋁。
另外,化學(xué)轉(zhuǎn)化處理由鉻系或非鉻系形成于阻擋層114的表面。作為鉻系化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,可列舉:鉻酸-鉻酸鹽處理、磷酸-鉻酸鹽處理、涂布型鉻酸鹽處理等。另外,作為非鉻系(涂布型)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,可列舉:鋯、鈦、磷酸鋅等化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。此時(shí),從可以進(jìn)行連續(xù)處理并且不需要水洗工序、且使處理成本廉價(jià)的方面等來(lái)看,更優(yōu)選設(shè)為涂布型化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。特別是,最優(yōu)選利用含有胺化苯酚聚合物、3價(jià)鉻化合物、磷化合物的處理液進(jìn)行處理。
另外,化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的形成方法只要選擇棒涂法、輥涂法、凹版涂布法、浸漬法等眾所周知的涂布法成型即可。另外,優(yōu)選在實(shí)施化學(xué)轉(zhuǎn)化處理前,預(yù)先通過(guò)堿浸漬法、電解凈洗法、酸凈洗法、酸活性化法等眾所周知的脫脂處理法對(duì)阻擋層114表面實(shí)施處理。由此,能夠最大限度地發(fā)揮化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的作用,并且進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間保持。
熱粘接層116配置于包裝材料110的最內(nèi)層,通過(guò)熱而熔融,且由將相對(duì)的包裝材料110相互熔接的熱粘接性樹(shù)脂構(gòu)成。另外,根據(jù)在熱粘接層116和正極極耳123a或負(fù)極極耳123b之間是否存在極耳膠,樹(shù)脂種類不同。在存在極耳膠的情況下,只要使用由烯烴類樹(shù)脂的單體~混合物等構(gòu)成的膜即可。另外,在未存在極耳膠的情況下,只要使用由利用不飽和羧酸進(jìn)行接枝改性的酸改性聚烯烴構(gòu)成的膜即可。
另外,作為熱粘接層116,適于使用聚丙烯,但也可以作為線狀低密度聚乙烯、中密度聚乙烯的單層或多層,或由線狀低密度聚乙烯、中密度聚乙烯的混合樹(shù)脂構(gòu)成的單層或多層所構(gòu)成的膜使用。
也可以向上述各類型的聚丙烯、即無(wú)規(guī)聚丙烯、均聚聚丙烯、嵌段聚丙烯及線狀低密度聚乙烯、中密度聚乙烯中添加低結(jié)晶性的乙烯-丁烯共聚物、低結(jié)晶性的丙烯-丁烯共聚物、由乙烯和丁烯和丙烯3種成分共聚物構(gòu)成的三元共聚物、二氧化硅、沸石、丙烯酸樹(shù)脂珠等防粘連劑(ab劑)、脂肪酸酰胺系的滑爽劑等。
酸改性聚烯烴層115是穩(wěn)定地粘接阻擋層114和熱粘接層116的樹(shù)脂層,適于使用酸改性聚丙烯。另外,酸改性聚烯烴層115需要根據(jù)用于熱粘接層116的樹(shù)脂種類適當(dāng)選擇使用。因此,在使用酸改性聚丙烯以外的酸改性聚烯烴樹(shù)脂的情況下,具有:利用不飽和羧酸進(jìn)行接枝改性的聚烯烴樹(shù)脂、利用不飽和羧酸進(jìn)行接枝改性的乙烯和丙烯酸的共聚物、利用不飽和羧酸進(jìn)行接枝改性的丙烯和丙烯酸的共聚物、利用不飽和羧酸進(jìn)行接枝改性的乙烯和甲基丙烯酸的共聚物、利用不飽和羧酸進(jìn)行接枝改性的丙烯和甲基丙烯酸的共聚物、利用不飽和羧酸進(jìn)行接枝改性的金屬交聯(lián)聚烯烴樹(shù)脂等。另外,也可以根據(jù)需要向這些樹(shù)脂中添加5%以上的丁烯成分、乙烯-丙烯-丁烯共聚物、非晶質(zhì)的乙烯-丙烯共聚物、丙烯-α-烯烴共聚物等。
另外,在使用酸改性聚丙烯的情況下,可以使用如下所示的物質(zhì),
(1)維卡軟化溫度為115℃以上,熔點(diǎn)150℃以上的均質(zhì)類型;
(2)維卡軟化溫度為105℃以上,熔點(diǎn)130℃以上的乙烯-丙烯的共聚物(無(wú)規(guī)共聚類型);
(3)使用熔點(diǎn)為110℃以上的不飽和羧酸進(jìn)行酸改性聚合的單體或混合物等。
粘接層113是堅(jiān)固地粘接基體材料層112和阻擋層114的樹(shù)脂層。這些層間粘接可以使用:干式層壓法、擠出層壓法、共擠出層壓法、熱層壓法等方法。
在通過(guò)干式層壓法進(jìn)行貼合時(shí),可以使用:聚酯系、聚乙烯亞胺系、聚醚系、氰基丙烯酸酯系、聚氨酯系、有機(jī)鈦系、聚醚聚氨酯系、環(huán)氧系、聚酯聚氨酯系、酰亞胺系、異氰酸酯系、聚烯烴系、硅酮系各種粘接劑。
根據(jù)本實(shí)施方式,由于保護(hù)層111由以雙酚a或雙酚f為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂形成,因此,保護(hù)層111的耐電解液性優(yōu)異,并且能夠防止成型(拉伸)時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)引起的外觀不良。由此,能夠提供耐電解液性優(yōu)異且不產(chǎn)生成型(拉伸)時(shí)的樹(shù)脂破裂引起的外觀不良的電化學(xué)電池用包裝材料110。
另外,在本實(shí)施方式中,也可以在上述各層間存在不同的層。另外,對(duì)鋰離子電池121進(jìn)行了敘述,但也可以利用由包裝材料110構(gòu)成的包裝體120包裝鋰離子電池主體122以外的電化學(xué)電池主體,而制作鋰離子電池121以外的電池。
例如,電化學(xué)電池中,除了鋰離子電池以外,還包含:鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰金屬一次電池或二次電池、鋰聚合物電池等化學(xué)電池及雙電層電容器、電容器、電解電容器。在此,電化學(xué)電池主體包含電池(蓄電部)和與電池內(nèi)的正極及負(fù)極連結(jié)的電極端子等產(chǎn)生電能的所有電氣器件要素,該電池(蓄電部)包含:包裝材料封入前的由正極活性物質(zhì)及正極集電體構(gòu)成的正極、由負(fù)極活性物質(zhì)及負(fù)極集電體構(gòu)成的負(fù)極、填充于正極及負(fù)極間的電解質(zhì)。
[第二實(shí)施方式]
圖4是表示第二實(shí)施方式的包裝體120的電化學(xué)電池用包裝材料110的剖面圖。為了便于說(shuō)明,對(duì)與上述圖1~圖3所示的第一實(shí)施方式相同的說(shuō)明標(biāo)注相同的符號(hào)。本實(shí)施方式的包裝材料110通過(guò)粘接層113利用干式層壓法粘接基體材料層112和阻擋層114,粘接層113的粘接劑中添加有顏料。
粘接層113是通過(guò)干式層壓法粘接基體材料層112和阻擋層114的層,粘接劑中添加有顏料。作為粘接層113的粘接劑,例如可列舉:聚醋酸乙烯酯系粘接劑、聚丙烯酸酯系粘接劑、氰基丙烯酸酯系粘接劑、乙烯共聚物系粘接劑、纖維素系粘接劑、聚酯系粘接劑、聚酰胺系粘接劑、聚酰亞胺系粘接劑、氨基樹(shù)脂系粘接劑、酚醛樹(shù)脂系粘接劑、環(huán)氧系粘接劑、聚氨酯系粘接劑、反應(yīng)型(甲基)丙烯酸系粘接劑、橡膠系粘接劑、硅酮系粘接劑、無(wú)機(jī)系粘接劑等。
聚丙烯酸酯系粘接劑由丙烯酸的乙酯、丁酯、2-乙基己酯等的均聚聚合物或它們與甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯等的共聚物等構(gòu)成。
乙烯共聚物系粘接劑由乙烯和醋酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸等單體的共聚物等構(gòu)成。氨基樹(shù)脂系粘接劑由尿素樹(shù)脂或三聚氰胺樹(shù)脂等構(gòu)成。另外,橡膠系粘接劑由氯丁橡膠、丁腈橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠等構(gòu)成。另外,無(wú)機(jī)系粘接劑由堿金屬硅酸酯、低熔點(diǎn)玻璃等構(gòu)成。
粘接層113的粘接劑中含有的顏料中可使用炭黑,粘接層113著色成黑色。由此,包裝材料110的外觀通過(guò)具有透過(guò)性的保護(hù)層111及基體材料層112而識(shí)別成黑色。
另外,優(yōu)選粘接層113由以固體含量計(jì)添加含有率為5重量%以上30重量%以下、優(yōu)選10重量%以上25重量%以下的作為顏料的炭黑的粘接劑構(gòu)成。另外,在顏料的添加量降低5重量%的情況下,被著色的顏色變淺,外觀上的設(shè)計(jì)性不足。另外,在顏料的添加量提高30重量%的情況下,基體材料層112和阻擋層114的粘接強(qiáng)度變?nèi)?。由此,由于成型后的密封工序的熱,基體材料層112收縮以恢復(fù)成最初的形狀,基體材料層112和阻擋層114間剝離而產(chǎn)生突起或褶皺,故不優(yōu)選。
另外,作為著色用的顏料,除炭黑以外,可以使用彩色著色顏料或無(wú)機(jī)系著色顏料。作為有彩色著色顏料,例如具有:偶氮系顏料、酞菁系顏料、縮合多環(huán)系顏料等。另外,作為偶氮系顏料,具有:華瓊紅、洋紅6c等可溶性顏料、單偶氮黃、雙偶氮黃、吡唑酮橙、紅色、永固紅等不溶性偶氮顏料等。另外,作為酞菁系顏料,可以列舉銅酞菁顏料,作為無(wú)金屬酞菁顏料,可以列舉藍(lán)色系顏料或綠色系顏料,作為縮合多環(huán)系顏料,可以列舉二氧氮芑紫、喹吖啶酮紫等。另外,作為無(wú)機(jī)系著色顏料,除了炭黑之外,可以使用例如氧化鈦。
另外,除了氧化鈦等著色顏料之外,還可以利用珠光顏料或熒光顏料對(duì)粘接層113進(jìn)行著色。作為珠光顏料,傳統(tǒng)上使用珍珠粉或貝殼的內(nèi)側(cè)部分的粉末等,但是目前,使用通過(guò)金屬氧化物或金屬氧化物的混合物包覆微細(xì)的片(薄片)外側(cè)而得到的顏料。作為微細(xì)的片,具有:云母片、滑石片、高嶺土片、氯化氧鉍片、玻璃片、sio2片、合成陶瓷的片等。作為包覆這些微細(xì)的片外側(cè)的金屬氧化物的示例,具有:tio2、fe2o3、sno2、cr2o3、zno。在這些組合中,也優(yōu)選由tio2或fe2o3包覆云母片、玻璃片、sio2片的外側(cè)而成的片。另外,也可以利用tio2及fe2o3包覆。
此外,作為熒光顏料是指熒光體、即廣義上的發(fā)出熒光的物質(zhì),熒光顏料包括無(wú)機(jī)熒光顏料和有機(jī)熒光顏料的雙方。作為無(wú)機(jī)熒光顏料,可以使用以如下得到的顏料,即,以ca、ba、mg、zn、cd等的氧化物的晶體為主成分,添加活性劑燒成而得到的顏料。另外,主成分也可以將ca、ba、mg、zn、cd等硫化物的晶體、硅酸鹽的晶體、磷酸鹽的晶體、鎢酸鹽的晶體設(shè)為主成分。作為活性劑,可以使用mn、zn、ag、cu、sb、pb等金屬元素或鑭類等稀土類元素。
作為優(yōu)選的熒光體,可示例:zno:zn、br5(po4)3cl:eu、zn2geo4:mn、y2o3:eu、y(p、v)o4:eu、y2o2si:eu等。作為有機(jī)熒光顏料,可以使用二氨基芪二磺酸衍生物、咪唑衍生物、香豆靈衍生物、三唑衍生物、咔唑衍生物、吡啶衍生物、萘二甲酸衍生物、咪唑酮衍生物、色素(熒光素、曙紅等)、具有其它苯環(huán)(蒽等)的化合物等。
另外,在利用粘接劑貼合粘接層113和阻擋層114的工序中,不易完全不含有氣泡地貼合。特別是在阻擋層114的金屬箔側(cè)涂布添加有顏料的粘接劑并與基體材料層112的樹(shù)脂膜貼合時(shí),含有氣泡的部位的外觀不良顯著。因此,優(yōu)選在基體材料層112的樹(shù)脂膜側(cè)涂布添加有顏料的粘接劑,并將其與阻擋層114的金屬箔側(cè)進(jìn)行貼合。
保護(hù)層111由與第一實(shí)施方式相同的具有雙酚a或雙酚f作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂形成,可防止電解液引起的腐蝕(白化),并且防止成型(拉伸)時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)引起的外觀不良。另外,作為保護(hù)層111,只要具有對(duì)電解液的耐性就可以使用。例如可以由選自:聚偏氯乙烯、偏氯乙烯-氯乙烯共聚物、馬來(lái)酸酐改性聚丙烯、聚酯、酚醛樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、纖維素酯、烯烴樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂及丙烯酸樹(shù)脂的至少1種形成。由此,能夠防止電解液引起的腐蝕(白化)。
通過(guò)利用丙烯酰基的官能團(tuán)數(shù)為5以上的多官能聚氨酯丙烯酸酯中含有光聚合引發(fā)劑的樹(shù)脂形成保護(hù)層111,可以通過(guò)光的照射容易地形成保護(hù)層。在此,多官能聚氨酯丙烯酸酯中的光官能團(tuán)的含有比率為50~95%。
多官能聚氨酯丙烯酸酯通過(guò)使具有活性氫的多官能丙烯酸酯和聚異氰酸酯反應(yīng)而得到。相對(duì)于具有活性氫的多官能丙烯酸酯中的活性氫基1當(dāng)量,聚異氰酸酯作為異氰酸酯基當(dāng)量通常為0.1~50當(dāng)量的范圍,優(yōu)選為0.1~10當(dāng)量的范圍。反應(yīng)溫度通常為30~150℃,優(yōu)選為50~100℃的范圍。反應(yīng)終點(diǎn)通過(guò)使殘存異氰酸酯量利用過(guò)量的正丁胺反應(yīng),并用1n鹽酸進(jìn)行逆滴定的方法算出。此時(shí),將異氰酸酯成為0.5重量%以下時(shí)設(shè)為結(jié)束。
作為光聚合引發(fā)劑,例如可列舉:苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、苯偶姻異丁醚等苯偶姻類;苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、2-羥基-2-甲基-苯基丙烷-1-酮、二乙氧基苯乙酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-甲基-1-〔4-(甲硫基)苯基〕-2-嗎啉基丙烷-1-酮等苯乙酮類;2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氯蒽醌、2-戊基蒽醌等蒽醌類;2,4-二乙基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、2-氯噻噸酮等噻噸酮類;苯乙酮二甲基縮酮、芐基二甲基縮酮等縮酮類;二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚,4,4’-雙甲基氨基二苯甲酮等二苯甲酮類;2,4,6-三甲基苯甲?;交趸?、雙(2,4,6-三甲基苯甲?;?-苯基氧化膦等氧化膦類等。
在將保護(hù)層111的樹(shù)脂組合物的固體含量設(shè)為100重量%的情況下,光聚合引發(fā)劑成分的使用量為0.1重量%以上10重量%以下,優(yōu)選為1重量%以上7重量%以下。
根據(jù)本實(shí)施方式,通過(guò)含有顏料的粘接劑(粘接層113)干式層壓基體材料層112和阻擋層114,基體材料層112的內(nèi)層側(cè)被著色。通過(guò)著色,可以提供設(shè)計(jì)性也優(yōu)異的電化學(xué)電池用包裝材料。另外,保護(hù)層111由選自耐電解液性優(yōu)異的聚偏氯乙烯、偏氯乙烯-氯乙烯共聚物、馬來(lái)酸酐改性聚丙烯、聚酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、纖維素酯、烯烴樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂及丙烯酸樹(shù)脂中的至少1種形成。由此,內(nèi)層側(cè)進(jìn)行了著色的基體材料層112的外層側(cè)可以防止電解液引起的腐蝕(白化)。
另外,在保護(hù)層111由具有雙酚a或雙酚f作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂組合物形成的情況下,能夠防止電解液引起的腐蝕(白化),并且能夠防止成型(拉伸)時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)引起的外觀不良。
另外,在保護(hù)層111由丙烯酰基的官能團(tuán)數(shù)為5以上的多官能聚氨酯丙烯酸酯中含有光聚合引發(fā)劑的樹(shù)脂形成的情況下,可以通過(guò)光的照射容易地形成保護(hù)層。
[第三實(shí)施方式]
圖5是表示第三實(shí)施方式的包裝體120的電化學(xué)電池用包裝材料110的剖面圖。為了便于說(shuō)明,對(duì)與上述圖1~圖4所示的第一、第二實(shí)施方式相同的說(shuō)明標(biāo)注相同的符號(hào)。在本實(shí)施方式的包裝材料110的保護(hù)層111上添加利用庫(kù)爾特計(jì)數(shù)法得到的平均粒徑為0.2~3μm的微粒填料111a。由此,含有微粒填料111a的保護(hù)層111表面的外觀被消光。另外,添加有微粒填料111a的保護(hù)層111對(duì)表面賦予滑性,包裝材料110在沖壓成型時(shí)的成型性穩(wěn)定。
作為微粒填料111a,可以使用:二氧化硅、丙烯酸、氧化鋁、硫酸鋇、碳酸鈣、氧化鈦等無(wú)機(jī)材料或壓克力珠等。二氧化硅的微粒填料111a在包裝材料110的沖壓成型時(shí)不易產(chǎn)生樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化),故優(yōu)選。另外,當(dāng)微粒填料111a的平均粒徑小于0.2μm時(shí),得不到充分的滑性。另外,當(dāng)平均粒徑大于3μm時(shí),保護(hù)層111的樹(shù)脂組合物變脆。
另外,保護(hù)層111的樹(shù)脂組合物中的填料111a的含有比率優(yōu)選為5重量%以上50重量%以下。另外,通過(guò)將填料111a的含有比率設(shè)為5重量%以上,可以對(duì)保護(hù)層111表面賦予一定的滑性。另外,通過(guò)將微粒填料111a的含有比率設(shè)為50重量%以下,能夠防止保護(hù)層111表面的膜粗糙。由此,能夠防止電化學(xué)電池用包裝材料110表面的外觀不良。
另外,庫(kù)爾特計(jì)數(shù)法是粒徑、粒徑分布的測(cè)定法之一。具體而言,當(dāng)在電解溶液中設(shè)置具有1個(gè)小孔的隔壁且在其兩側(cè)放置電極并施加電壓時(shí),流過(guò)電流,但其電阻由隔壁的小孔部的體積決定。當(dāng)在該電解質(zhì)溶液中分散填料111a制成稀的懸浮液并從隔壁一側(cè)進(jìn)行抽吸時(shí),粒子通過(guò)小孔中。此時(shí),電解質(zhì)減少其體積的量,而電阻增大。因此,該電阻的變化量表示粒子體積,電阻變化的產(chǎn)生數(shù)表示粒子。由此,得到粒徑分布。
根據(jù)本實(shí)施方式,含有微粒填料111a的保護(hù)層111表面的外觀被消光,可賦予設(shè)計(jì)性。另外,對(duì)保護(hù)層111表面賦予滑性,包裝材料110在沖壓成型時(shí)的成型性穩(wěn)定。另外,通過(guò)使用二氧化硅系的填料111a,沖壓成型包裝材料110時(shí),保護(hù)層111不易產(chǎn)生樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)引起的外觀不良。
[第四實(shí)施方式]
圖6是表示第二實(shí)施方式的包裝體120的電化學(xué)電池用包裝材料110的剖面圖。為了便于說(shuō)明,對(duì)與上述圖1~圖4所示的第一、第二實(shí)施方式相同的說(shuō)明標(biāo)注相同的符號(hào)。在本實(shí)施方式的包裝材料110的保護(hù)層111表面上設(shè)有滑爽劑層117。
圖6是表示沖壓成型電化學(xué)電池用包裝材料110的工序的說(shuō)明圖。在將鋰離子電池121的包裝體120設(shè)為壓紋類型的情況下,對(duì)切割成規(guī)定形狀的片材狀的包裝材料110進(jìn)行沖壓成型而形成收納部120a。沖壓成型通過(guò)在周圍具有側(cè)壁且上部開(kāi)口的凹模22中插入凸模21并夾持包裝材料110而進(jìn)行。
具體而言,以滑爽劑層117與凹模22的內(nèi)面22a側(cè)抵接的方式載置包裝材料110并利用凸模21從熱粘接層116側(cè)進(jìn)行擠壓。由此,將包裝材料110的周緣壓入凹模22的內(nèi)部且在包裝材料110上形成側(cè)壁。此時(shí),包裝材料110追隨金屬薄層114的變形,其它樹(shù)脂層發(fā)生變形。因此,如果基體材料層112和凹模22內(nèi)面之間的滑性較低,則具有基體材料層112不能追隨金屬箔114的變形而斷裂的問(wèn)題。另外,該問(wèn)題隨著通過(guò)沖壓成型而形成的收容部120a的側(cè)壁高度(成型的深度)變大而變得易于產(chǎn)生。
因此,本實(shí)施方式的包裝材料110中,在保護(hù)層111的表面上設(shè)有滑爽劑層117。由此,凹模22和基體材料層112的滑性通過(guò)滑爽劑層117而間接性地穩(wěn)定。因此,可以進(jìn)行可成型的包裝材料110的界限成型深度上升且穩(wěn)定的壓紋成型。
滑爽劑層117將例如脂肪酸酰胺在異丙醇、醋酸乙酯、甲苯、甲基乙基酮等溶劑中稀釋以達(dá)到0.1~10%,并通過(guò)輥涂法、噴霧法形成。作為脂肪酸酰胺,可使用:油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺、山萮酸酰胺、亞乙基雙油酸酰胺、亞乙基雙芥酸酰胺等。如果涂敷或噴霧的脂肪酸酰胺量為每平方米0.1mg以上,則可得到充分的效果。另外,通過(guò)設(shè)為每平方米10mg以下,可以防止凹模22的金屬模具的污染、熱封裝置的污染。
另外,也可以對(duì)保護(hù)層111整個(gè)面涂敷或噴霧滑爽劑,也可以只對(duì)在金屬模具內(nèi)壓紋成型的部分涂敷或噴霧滑爽劑。另外,也可以預(yù)先對(duì)包裝材料110進(jìn)行涂敷或噴霧并進(jìn)行卷繞保管,但通過(guò)在成型之前進(jìn)行涂敷或噴霧,可得到更優(yōu)異的成型性。
以下,使用實(shí)施例及比較例對(duì)本發(fā)明的作用及效果進(jìn)行具體地說(shuō)明。在該實(shí)驗(yàn)中,對(duì)在構(gòu)成電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上形成保護(hù)層并滴加電解液時(shí)基體材料層是否發(fā)生白化、及成型(拉伸)時(shí)是否因樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)而發(fā)生外觀不良、保護(hù)層的滑性、成型加工進(jìn)行適當(dāng)評(píng)價(jià)。
[電化學(xué)電池用包裝材料的樣品制作1]
對(duì)鋁(厚度40μm)的兩面實(shí)施化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,使拉伸尼龍膜(厚度25μm)以粘接劑層的厚度成為約4μm的方式通過(guò)聚酯系粘接劑利用干式層壓法與一側(cè)的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理面貼合。接著,在另一側(cè)的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理面上共擠出并層疊酸改性聚丙烯(厚度23μm,以下簡(jiǎn)稱為酸改性pp)和聚丙烯(厚度23μm,以下簡(jiǎn)稱為pp)。另外,在拉伸尼龍膜的上面形成保護(hù)層。
由此,得到由實(shí)施了保護(hù)層/拉伸尼龍膜/聚酯系粘接劑/兩面化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的鋁/酸改性聚丙烯/聚丙烯構(gòu)成的電化學(xué)電池用包裝材料。
另外,通過(guò)輥涂法在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理層上涂布由酚醛樹(shù)脂、氟化鉻化合物、磷酸構(gòu)成的處理液,且在皮膜溫度成為180℃以上的條件下燒結(jié)。在此,鉻的涂布量設(shè)為10mg/m2(干燥重量)。
[實(shí)施例1]
另外,實(shí)施例1的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面以涂敷量為2.5g/m2涂布具有雙酚a作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂,干燥后,以190℃加熱兩分鐘而形成固化膜,并將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[實(shí)施例2]
實(shí)施例2的電化學(xué)電池用包裝材料在實(shí)施例1的電化學(xué)電池用包裝材料的保護(hù)層的上面通過(guò)凹版印刷法并以涂敷量為0.2mg/m2涂布芥酸酰胺,而在保護(hù)層上面設(shè)置滑爽劑層。
[實(shí)施例3]
實(shí)施例3的電化學(xué)電池用包裝材料在實(shí)施例1的電化學(xué)電池用包裝材料的保護(hù)層的上面通過(guò)凹版印刷法并以涂敷量為0.2mg/m2涂布亞乙基雙油酸酰胺,而在保護(hù)層上面設(shè)置滑爽劑層。
[比較例1]
另外,比較例1的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面以涂敷量2.5g/m2涂布具有六亞甲基二胺作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂,干燥后,以190℃加熱兩分鐘而形成固化膜,將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[比較例2]
比較例2的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面以涂敷量2.5g/m2涂布添加有含有異氰酸酯基的固化劑的聚酯類樹(shù)脂,干燥后,以45℃加熱3天而形成固化膜,并將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[比較例3]
比較例3的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面以涂敷量2.5g/m2涂布添加有含有異氰酸酯基的固化劑的丙烯酸類樹(shù)脂,干燥后,以45℃加熱3天而形成固化膜,將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[比較例4]
比較例4的電化學(xué)電池用包裝材料中,在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面以涂敷量2.5g/m2涂布添加有含有異氰酸酯基的固化劑的烯烴類樹(shù)脂,干燥后,以45℃加熱3天而形成固化膜并設(shè)為保護(hù)層。
[電化學(xué)電池用包裝材料的樣品制作2]
對(duì)鋁(厚度40μm)的兩面實(shí)施化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,使拉伸尼龍膜(厚度25μm)以粘接劑層的厚度成為約4μm的方式通過(guò)聚酯系粘接劑并利用干式層壓法與一側(cè)的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理面貼合。接著,在另一側(cè)的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理面上共擠出并層疊酸改性聚丙烯(厚度23μm,以下簡(jiǎn)稱為酸改性pp)和聚丙烯(厚度23μm,以下簡(jiǎn)稱為pp)。另外,在拉伸尼龍膜的上面形成保護(hù)層。
由此,得到由實(shí)施了保護(hù)層/拉伸尼龍膜/聚酯系粘接劑/兩面化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的鋁/酸改性聚丙烯/聚丙烯構(gòu)成的電化學(xué)電池用包裝材料。
另外,通過(guò)輥涂法在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理層上涂布由酚醛樹(shù)脂、氟化鉻化合物、磷酸構(gòu)成的處理液,且在皮膜溫度成為180℃以上的條件下燒結(jié)。在此,鉻的涂布量設(shè)為10mg/m2(干燥重量)。
另外,化學(xué)轉(zhuǎn)化處理中,作為任意處理液,通過(guò)輥涂法涂布由酚醛樹(shù)脂、氟化鉻化合物、磷酸構(gòu)成的處理液,且在皮膜溫度成為180℃以上的條件下燒結(jié)。在此,鉻的涂布量設(shè)為10mg/m2(干燥重量)。
另外,聚酯系粘接劑中以固體含量計(jì)添加有15重量%的作為著色顏料的炭黑。
[實(shí)施例4]
實(shí)施例4的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面以涂敷量為2.5g/m2涂布具有雙酚a作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂,干燥后,以190℃加熱兩分鐘而形成固化膜,并將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[實(shí)施例5]
實(shí)施例5的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面添加15重量%的平均粒徑為0.7μm的微粒二氧化硅,并且以涂敷量為2.5g/m2涂布具有雙酚a作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂,干燥后,以190℃加熱兩分鐘而形成固化膜,并將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[實(shí)施例6]
實(shí)施例6的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面以涂敷量2.5g/m2涂布添加有含有異氰酸酯基的固化劑的丙烯酸類樹(shù)脂,干燥后,以45℃加熱3天而形成固化膜,將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[實(shí)施例7]
實(shí)施例7的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面以涂敷量2.5g/m2涂布添加有含有異氰酸酯基的固化劑的烯烴類樹(shù)脂,干燥后,以45℃加熱3天而形成固化膜,將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[實(shí)施例8]
實(shí)施例8的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面以涂敷量2.5g/m2涂布含有3重量%光聚合引發(fā)劑且丙烯?;墓倌軋F(tuán)數(shù)為5個(gè)的多官能聚氨酯丙烯酸酯,干燥后,利用具有100w/cm2的能量的高壓水銀燈照射5秒鐘而形成固化膜,并將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[實(shí)施例9]
實(shí)施例9的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面以涂敷量2.5g/m2涂布含有3重量%光聚合引發(fā)劑且丙烯酰基的官能團(tuán)數(shù)為5個(gè)的多官能聚氨酯丙烯酸酯,干燥后,利用具有100w/cm2的能量的高壓水銀燈照射5秒鐘而形成固化膜,并將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[實(shí)施例10]
實(shí)施例10的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面添加15重量%的平均粒徑為0.7μm的微粒硫酸鋇,并且以涂敷量2.5g/m2涂布具有雙酚a作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂,干燥后,以190℃加熱兩分鐘而形成固化膜,并將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[實(shí)施例11]
實(shí)施例11的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面添加15重量%的平均粒徑為0.7μm的微粒碳酸鈣,并且以涂敷量2.5g/m2涂布具有雙酚a作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂,干燥后,以190℃加熱兩分鐘而形成固化膜,并將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[實(shí)施例12]
實(shí)施例12的電化學(xué)電池用包裝材料在實(shí)施例5的上述電化學(xué)電池用包裝材料的保護(hù)層上面通過(guò)凹版印刷法以涂敷量0.2mg/m2涂布芥酸酰胺而在保護(hù)層上面設(shè)置滑爽劑層。
[實(shí)施例13]
實(shí)施例13的電化學(xué)電池用包裝材料在實(shí)施例5的上述電化學(xué)電池用包裝材料的保護(hù)層上面通過(guò)凹版印刷法以涂敷量0.2mg/m2涂布亞乙基雙油酸酰胺而在保護(hù)層上面設(shè)置滑爽劑層。
[比較例5]
另外,比較例5的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的保護(hù)層上面以涂敷量2.5g/m2涂布具有六亞甲基二胺作為骨架中的單元的環(huán)氧樹(shù)脂,干燥后,以190℃加熱兩分鐘而形成固化膜,并將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[比較例6]
比較例6的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面以涂敷量2.5g/m2涂布含有3重量%光聚合引發(fā)劑且丙烯?;墓倌軋F(tuán)數(shù)為3個(gè)的多官能聚氨酯丙烯酸酯,干燥后,利用具有100w/cm2的能量的高壓水銀燈照射5秒鐘而形成固化膜,并將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[比較例7]
比較例7的電化學(xué)電池用包裝材料在上述電化學(xué)電池用包裝材料的基體材料層上面以涂敷量2.5g/m2涂布含有3重量%光聚合引發(fā)劑且丙烯酰基的官能團(tuán)數(shù)為4個(gè)的多官能聚氨酯丙烯酸酯,干燥后,利用具有100w/cm2的能量的高壓水銀燈照射5秒鐘而形成固化膜,并將該膜設(shè)為保護(hù)層。
[耐電解液性的評(píng)價(jià)]
耐電解液性的評(píng)價(jià)中,在實(shí)施例1~13及比較例1~7的包裝材料的保護(hù)層側(cè)滴下3cc的添加有1000ppm水的電解液(向碳酸亞乙酯:二碳酸乙酯:碳酸二甲酯=1:1:1的液體中添加1mol的六氟化磷酸鋰),經(jīng)過(guò)30分鐘后,通過(guò)滲入異丙醇(ipa)的抹布(wipe)擦去滴加的電解液,之后,通過(guò)目視觀察包裝材料的表面是否白化。將其結(jié)果在表1、表3中表示。
[成型時(shí)的樹(shù)脂破裂的評(píng)價(jià)]
成型時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)的評(píng)價(jià)中,將實(shí)施例1~13及比較例1~7的包裝材料裁切成80mm×120mm后,利用30mm×50mm的口徑的成型金屬模具(凹模)和與其對(duì)應(yīng)的成型金屬模具(凸模)冷軋成型為6.0mm的深度,通過(guò)目視觀察在包裝材料的保護(hù)層側(cè)表面是否產(chǎn)生樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)。將其結(jié)果在表1、表3中表示。
[滑性的評(píng)價(jià)]
滑性的評(píng)價(jià)中,將實(shí)施例1~5、10~13的包裝材料裁切成150mm×60mm,且在保護(hù)層表面或滑爽劑層表面上施加100g的負(fù)載進(jìn)行重疊,利用摩擦試驗(yàn)機(jī)(新東科學(xué)(株)社制,heidontype14(商品名))進(jìn)行動(dòng)摩擦系數(shù)的測(cè)定。另外,測(cè)定速度為100mm/min。將其結(jié)果在表1、表3中表示。
[成型加工適性的評(píng)價(jià)]
成型加工適性的評(píng)價(jià)中,將實(shí)施例1~5、10~13的包裝材料裁切成80mm×120mm來(lái)制成長(zhǎng)方形片。接著,以熱粘接層位于成型金屬模具(凸模)側(cè)的方式在成型金屬模具(凹模)上載置長(zhǎng)方形片,且以0.16mpa的擠壓(面壓)按壓長(zhǎng)方形片,將各包裝材料進(jìn)行冷軋沖壓成型為4.0mm、5.0mm、6.0mm、7.0mm的各成型深度,每個(gè)成型30個(gè)樣本。此時(shí),觀察在包裝材料上是否產(chǎn)生針孔,在30個(gè)樣本中,將1個(gè)樣本都未產(chǎn)生針孔的情況評(píng)價(jià)為良品(○),將1個(gè)樣本以上產(chǎn)生針孔的情況評(píng)價(jià)為次品(×)。將其結(jié)果在表2、表4中表示。另外,成型金屬模具(凸模)為55mm×32mm的矩形狀(角r:2mm,棱線r:1mm),成型金屬模具(凹模)與凸模的間隙為0.3mm。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
如表1所示,實(shí)施例1~3的包裝材料在滴加電解液時(shí),在保護(hù)層側(cè)的表面上未觀察到白化(○),且未觀察到?jīng)_壓成型(拉伸)時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)(○)。相比之下,比較例1和2的包裝材料在滴加電解液時(shí),在保護(hù)層側(cè)的表面上觀察到白化(×)。另一方面,比較例3和4的包裝材料中,未觀察到滴加電解液引起的在保護(hù)層側(cè)的表面上產(chǎn)生白化(○),但觀察到?jīng)_壓成型(拉伸)時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)(×)。
另外,在保護(hù)層表面設(shè)有滑爽劑層的實(shí)施例2、3中,動(dòng)摩擦系數(shù)為0.25以下,滑性比未設(shè)置滑爽劑層的實(shí)施例1優(yōu)異。
另外,如表2所示,在保護(hù)層表面上設(shè)有滑爽劑層的實(shí)施例2、3與未設(shè)置滑爽劑層的實(shí)施例1相比,成型加工適性優(yōu)異。
另外,如表3所示,實(shí)施例4、5、12、13的包裝材料在滴加電解液時(shí),在保護(hù)層側(cè)的表面上未觀察到白化(○),且還未觀察到?jīng)_壓成型(拉伸)時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)(○)。另一方面,實(shí)施例6~11的包裝材料中,未觀察到滴加電解液引起的在保護(hù)層側(cè)表面上產(chǎn)生白化(○),但觀察到?jīng)_壓成型(拉伸)時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)(×)。另外,比較例5的包裝材料在滴加電解液時(shí),在保護(hù)層側(cè)的表面上觀察到白化(×)。另外,比較例6、7的包裝材料在滴加電解液時(shí),在保護(hù)層側(cè)的表面上觀察到白化(×),且還觀察到?jīng)_壓成型(拉伸)時(shí)的樹(shù)脂破裂(因微細(xì)的裂紋產(chǎn)生的白化)(×)。
另外,添加有微粒填料的實(shí)施例5、10、11中,動(dòng)摩擦系數(shù)為0.50以下,滑性比未添加微粒填料的實(shí)施例4優(yōu)異。另外,在保護(hù)層表面上設(shè)有滑爽劑層的實(shí)施例12、13中,動(dòng)摩擦系數(shù)為0.25以下,滑性比未設(shè)置滑爽劑的實(shí)施例5優(yōu)異。
另外,如表4所示,添加有微粒填料的實(shí)施例5、10、11與未添加微粒填料的實(shí)施例4相比,成型加工適性優(yōu)異。另外,在保護(hù)層表面上設(shè)有滑爽劑層的實(shí)施例12、13與未設(shè)置滑爽劑層的實(shí)施例5相比,成型加工適性優(yōu)異。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明可以作為包裝鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰金屬一次電池、二次電池、鋰聚合物電池等化學(xué)電池及雙電層電容器、電容器、電解電容器的包裝體使用。