JP2017069043A - 電池用包装材料 - Google Patents
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Abstract
Description
このような状況下、本発明は、識別性に優れ、かつ、表面抵抗値の大きな電池用包装材料を提供することを主な目的とする。さらに、本発明は、当該電池用包装材料の製造方法、及び当該電池用包装材料用いた電池を提供することも目的とする。
項1. 少なくとも、基材層と、金属層と、シーラント層とをこの順に有する積層体からなり、
前記積層体の前記基材層側の最外層は、導電性顔料と絶縁性顔料を含む樹脂組成物により形成された識別層を構成している、電池用包装材料。
項2. 前記基材層の外側に、前記識別層を有する、項1に記載の電池用包装材料。
項3. 前記基材層が、前記識別層を構成している、項1に記載の電池用包装材料。
項4. 前記識別層が、フィラーをさらに含んでいる、項1〜3のいずれかに記載の電池用包装材料。
項5. 前記導電性微粒子が、カーボンブラックである、項1〜4のいずれか記載の電池用包装材料。
項6. 前記積層体の厚みが、100μm以下である、項1〜5のいずれかに記載の電池用包装材料。
項7. 前記基材層が、ポリアミド樹脂及びポリエステル樹脂の少なくとも一方により形成されている、項1〜6のいずれかに記載の電池用包装材料。
項8. 前記基材層と前記金属層との間に接着層を有する、項1〜7のいずれかに記載の電池用包装材料。
項9. 前記金属層が、アルミニウム箔により形成されている、項1〜8のいずれかに記載の電池用包装材料。
項10. 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、項1〜9のいずれかに記載の電池用包装材料内に収容されている、電池。
項11. 少なくとも、基材層と、金属層と、シーラント層とをこの順に有する積層体を得る積層工程を備えており、
前記積層工程において、前記積層体の前記基材層側の最外層として、導電性顔料と絶縁性顔料を含む樹脂組成物により形成された識別層を積層する、電池用包装材料の製造方法。
項12. 前記積層工程において、前記基材層の外側に前記識別層を積層する工程を備えている、項11に記載の電池用包装材料の製造方法。
項13. 前記積層工程において、前記基材層を前記識別層として積層する工程を備えている、項11に記載の電池用包装材料の製造方法。
本発明の電池用包装材料を電池に適用する際には、基材層1が最外層側になり、シーラント層4は最内層になる。即ち、電池の組み立て時に、電池素子の周縁に位置するシーラント層4同士を熱溶着して電池素子を密封することにより、電池素子が封止される。
[識別層6]
本発明において、識別層6は、電池用包装材料の最外層に位置しており、電池の識別性を高めるために設けられる層である。前述の通り、例えば、図1、2に示すように、識別層6は、基材層1の外側に位置していてもよいし、最外層に位置する基材層1が識別層6を構成していてもよい。
本発明の電池用包装材料において、基材層1は、金属層3の外側に位置しており、電池用包装材料の支持体として機能する層である。基材層1を形成する素材については、絶縁性を備えるものであることを限度として特に制限されるものではない。
本発明の電池用包装材料において、接着層2は、基材層1と金属層3とを接着させるために、必要に応じて設けられる層である。
本発明の電池用包装材料において、金属層3は、包装材料の強度向上の他、電池内部に水蒸気、酸素、光等が侵入するのを防止するためのバリア層として機能する層である。金属層3を形成する金属としては、具体的には、アルミニウム、ステンレス、チタン等の金属箔が挙げられる。これらの中でも、アルミニウムが好適に使用される。包装材料の製造時にしわやピンホールを防止するために、本発明において金属層3として、軟質アルミニウム、例えば、焼きなまし処理済みのアルミニウム(JIS A8021P−O)又は(JIS A8079P−O)等を用いることが好ましい。
本発明の電池用包装材料において、シーラント層4は、最内層に該当し、電池の組み立て時にシーラント層同士が熱溶着して電池素子を密封する層である。
本発明の電池用包装材料において、接着層5は、金属層3とシーラント層4を強固に接着させるために、これらの間に必要に応じて設けられる層である。
本発明の電池用包装材料の製造方法としては、所定の組成の各層を積層させた積層体が得られる限り、特に制限されず、少なくとも、基材層と、金属層と、シーラント層とが順次積層された積層体を得る積層工程を備えており、積層工程において、積層体の基材層側の最外層として、導電性顔料と絶縁性顔料を含む樹脂組成物により形成された識別層を積層する方法が挙げられる。
本発明の電池用包装材料は、正極、負極、電解質等の電池素子を密封して収容するための包装材料として使用される。
実施例1〜6及び比較例1〜2
金属層としてのアルミニウム箔(厚み35μm)の両面に化成処理を施し、一方の化成処理面に、延伸ナイロンフィルム(厚み15μm)を接着層の厚みが約3μmとなるようにポリエステル系接着剤を介してドライラミネート法により貼り合わせた。次に、他方の化成処理面に、酸変性ポリプロピレン(厚み20μm、以下酸変性PPと略す)とポリプロピレン(厚み15μm、以下PPと略す)を2層共押出しして積層した。これにより、延伸ナイロンフィルム/接着層/アルミニウム箔/酸変性PP/PPから構成される積層体を得た。化成処理は、いずれも、処理液として、フェノール樹脂、フッ化クロム化合物、リン酸からなる水溶液を用い、ロールコート法により塗布し、皮膜温度が180℃以上となる条件において焼付けた。ここで、クロムの塗布量は10mg/m2(乾燥重量)とした。電池用包装材料の基材層上面に、表1に記載の導電性顔料、絶縁性顔料、フィラーを含む樹脂組成物を、塗工量2.5g/m2で塗布し、エージングを40℃で2日間おこない、当該樹脂組成物を硬化させることにより、基材層の表面に識別層が形成された電池用包装材料を得た。識別層を形成する樹脂組成物に含まれる樹脂は、ポリオール化合物とイソシアネート化合物からなるウレタン樹脂である。
ポリエステル系接着剤にカーボンブラックを固形分で10重量%添加したこと以外は、比較例2と同様にして、電池用包装材料を得た。
表面抵抗測定器(東亜DKK社製のULTRA MEGOHMMETER SM-8210,SME-8310)を用い、
印加電圧1000V、印加時間1分間の条件で、各電池用包装材料の表面抵抗値を測定した。結果を表1に示す。
学振型摩擦試験機を用い、荷重:500gf、往復距離:120mm、往復速度:30±2回/分、使用ウエス:キムワイプの条件で、各電池用包装材料の耐擦過性を以下に基準に従って評価した。結果を表1に示す。
○:キズの深さが1μm未満かつGU値の変化が1未満
△:キズの深さが1μm未満かつGU値の変化が1超
×:キズの深さが1μm以上
各電池用包装材料の識別層の表面を目視で観察し、以下の基準に従って識別性を評価した。結果を表1に示す。
○:識別層を設けなかった電池用包装材料との識別が容易である
×:識別層を設けなかった電池用包装材料との識別が困難である
上記で得られた各電池用包装材料を80mm×120mmの長方形に断裁してサンプルを作製した。このサンプルを30×50mmの口径を有する成形金型(雌型)と、これに対応した成形金型(雄型)を用いて、押さえ圧0.4MPaで成形深さ4.5mmとして、冷間成形を行った。冷間成形後のサンプルについて、電池用包装材料のコーナー部の色の変化(白化)を確認し、以下の基準により電池包装材料の成形性を評価した。結果を表1に示す。
○:コーナー部の色の変化(白化)が容易にわからない
×:コーナー部の色の変化(白化)が容易にわかる
2 接着層
3 金属層
4 シーラント層
5 接着層
6 識別層
Claims (13)
- 少なくとも、基材層と、金属層と、シーラント層とをこの順に有する積層体からなり、
前記積層体の前記基材層側の最外層は、導電性顔料と絶縁性顔料を含む樹脂組成物により形成された識別層を構成している、電池用包装材料。 - 前記基材層の外側に、前記識別層を有する、請求項1に記載の電池用包装材料。
- 前記基材層が、前記識別層を構成している、請求項1に記載の電池用包装材料。
- 前記識別層が、フィラーをさらに含んでいる、請求項1〜3のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記導電性微粒子が、カーボンブラックである、請求項1〜4のいずれか記載の電池用包装材料。
- 前記積層体の厚みが、100μm以下である、請求項1〜5のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記基材層が、ポリアミド樹脂及びポリエステル樹脂の少なくとも一方により形成されている、請求項1〜6のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記基材層と前記金属層との間に接着層を有する、請求項1〜7のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 前記金属層が、アルミニウム箔により形成されている、請求項1〜8のいずれかに記載の電池用包装材料。
- 少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、請求項1〜9のいずれかに記載の電池用包装材料内に収容されている、電池。
- 少なくとも、基材層と、金属層と、シーラント層とをこの順に有する積層体を得る積層工程を備えており、
前記積層工程において、前記積層体の前記基材層側の最外層として、導電性顔料と絶縁性顔料を含む樹脂組成物により形成された識別層を積層する、電池用包装材料の製造方法。 - 前記積層工程において、前記基材層の外側に前記識別層を積層する工程を備えている、請求項11に記載の電池用包装材料の製造方法。
- 前記積層工程において、前記基材層を前記識別層として積層する工程を備えている、請求項11に記載の電池用包装材料の製造方法。
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