電池用包裝材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及能夠以短時間使設置在基材層與阻擋層之間的粘接層固化，從而具有 優(yōu)異的密合強度，并且成型性也優(yōu)異的膜狀的電池用包裝材料。
【背景技術】
[0002] -直以來進行著各種類型的電池的開發(fā)，在所有的電池中，為了封裝電極和電解 質等電池元件，包裝材料是不可或缺的部件。在現(xiàn)有技術中，作為電池用包裝大多使用金屬 制的包裝材料，但是近年來伴隨著電動汽車、混合動力電動汽車、個人電腦、照相機、便攜式 電話等的高性能化，電池要求多種多樣的形狀，并且要求薄型化和輕質化。但是，利用現(xiàn)有 技術中大多采用的金屬制的電池用包裝材料，存在難以應對形狀的多樣化、并且輕質化也 具有限度的缺點。
[0003] 因此，近年來，作為容易加工成多種多樣的形狀、且能夠實現(xiàn)薄型化和輕質化的電 池用包裝材料，提出了依次疊層有基材層/粘接層/阻擋層/密封層的膜狀的疊層體（例 如參照專利文獻1)。對于這樣的膜狀的電池用包裝材料，以通過使密封層彼此相對、利用熱 封使邊緣部熱熔接、能夠封裝電池元件的方式形成。
[0004] 另一方面，在現(xiàn)有的膜狀的電池用包裝材料中，通常使用雙液固化型的粘接劑，利 用干式層壓法，將基材層和阻擋層貼合，使基材層、粘接層和阻擋層疊層，該粘接層的固化 需要將高溫條件下的熟化進行數(shù)天~數(shù)周。因此，在現(xiàn)有的膜狀的電池用包裝材料中，存在 由于粘接層的固化工序，導致加工準備時間的長期化，由于長時間暴露于高溫條件和溫度 變化下，產生產品不良的缺點。
[0005] 因此，在膜狀的電池用包裝材料中，希望開發(fā)能夠以短時間將設置在基材層與阻 擋層之間的粘接層固化、能夠縮短加工準備時間、能夠提高制造效率的技術。
[0006] 現(xiàn)有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本特開2001 - 202927號公報

【發(fā)明內容】

[0009] 發(fā)明所要解決的課題
[0010] 在膜狀的電池用包裝材料中，為了以短時間使設置在基材層與阻擋層之間的粘接 層固化，使用反應基團多的粘接劑成分是有效的，但由于這樣的粘接劑成分，粘接層的三維 交聯(lián)結構中的反應基團間距離變短，由此產生固化時收縮、或變硬變脆的問題，不能充分地 具有作為電池用包裝材料所要求的成型性。另外，也考慮了作為使上述粘接層固化的條件， 使固化溫度成為高溫，由此謀圖固化時間的縮短，但利用這樣的短時間的固化條件，存在基 材層與阻擋層的密合性降低的問題。
[0011]因此，本發(fā)明的目的在于：提供能夠以短時間使在基材層與阻擋層之間設置的粘 接層固化、從而具有優(yōu)異的密合強度、且具有優(yōu)異的成型性的膜狀的電池用包裝材料。
[0012] 用于解決課題的方法
[0013] 本發(fā)明的發(fā)明人為了解決上述課題，進行了精心研究，發(fā)現(xiàn)在包括至少依次具有 基材層、粘接層、阻擋層和密封層的疊層體的電池用包裝材料中，利用含有熱固性樹脂、固 化促進劑和彈性體樹脂的樹脂組合物的固化物形成該粘接層，由此能夠以短時間使在基材 層與阻擋層之間設置的粘接層固化，能夠縮短加工準備時間。進一步而言，在基材層與阻擋 層之間設置上述粘接層，由此基材層與阻擋層之間的密合強度變高，而且也能夠具有優(yōu)異 的成型性。
[0014] 另外，本發(fā)明的發(fā)明人也發(fā)現(xiàn)，在包括至少依次具有基材層、粘接層、阻擋層和密 封層的疊層體的電池用包裝材料中，利用含有熱固性樹脂和反應性樹脂珠的樹脂組合物的 固化物形成該粘接層，由此能夠顯著地提高電池用包裝材料的成型性。另外也發(fā)現(xiàn)，在該情 況下，通過使形成上述粘接層的樹脂組合物中進一步含有固化促進劑，能夠以短時間使粘 接層固化，能夠縮短加工準備時間。
[0015] 另外，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過使上述的疊層體所含有的至少一個層含有吸光 放熱物質，能夠以短時間使設置在基材層與阻擋層之間的上述粘接層固化，從而具有優(yōu)異 的密合強度，能夠縮短加工準備時間。
[0016] 本發(fā)明是基于上述見解進一步反復地進行研究而完成的。
[0017] 即，本發(fā)明提供下述方式的發(fā)明。
[0018] 項1. 一種電池用包裝材料，其特征在于：包括至少依次具有基材層、粘接層、阻擋 層和密封層的疊層體，
[0019] 上述粘接層為含有熱固性樹脂、和（A)固化促進劑及彈性體樹脂或（B)反應性樹 脂珠的樹脂組合物的固化物。
[0020] 項2.如項1所述的電池用包裝材料，其特征在于：
[0021] 上述粘接層為含有（B)反應性樹脂珠和固化促進劑的樹脂組合物的固化物。
[0022] 項3.如項1或2所述的電池用包裝材料，其特征在于：
[0023] 上述反應性樹脂珠為具有官能團的聚氨酯樹脂珠或具有官能團的丙烯酸樹脂珠。
[0024] 項4.如項1~3中任一項所述的電池用包裝材料，其特征在于：
[0025] 上述反應性樹脂珠的折射率為1. 3~1. 8。
[0026] 項5.如項1~4中任一項所述的電池用包裝材料，其特征在于：
[0027] 上述疊層體所具有的至少一個層含有吸光放熱物質。
[0028] 項6.如項1~5中任一項所述的電池用包裝材料，其特征在于：
[0029] 上述粘接層含有吸光放熱物質。
[0030] 項7.如項6所述的電池用包裝材料，其特征在于：
[0031] 上述吸光放熱物質為選自金屬粉末、無機顏料、碳和有機色素中的至少1種。
[0032] 項8.如項6或7所述的電池用包裝材料，其特征在于：
[0033] 在與上述粘接層相反側的基材層上，從基材層側起依次具有第三粘接層、絕緣層 和涂敷層，
[0034] 選自上述涂敷層、絕緣層、第三粘接層、基材層、粘接層和密封層中的至少一個層 含有吸光放熱物質。
[0035] 項9.如項1~8中任一項所述的電池用包裝材料，其特征在于：
[0036] 上述熱固性樹脂為選自環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、 不飽和聚酯樹脂和醇酸樹脂中的至少1種。
[0037] 項10.如項1~9中任一項所述的電池用包裝材料，其特征在于：
[0038] 上述固化促進劑為選自脒化合物、碳化二亞胺化合物、酮亞胺化合物、肼化合物、 锍鹽、苯并噻唑鑰鹽和叔胺化合物中的至少1種。
[0039] 項11.如項1~10中任一項所述的電池用包裝材料，其特征在于：
[0040] 上述阻擋層為金屬箱。
[0041] 項12. -種電池用包裝材料的制造方法，其特征在于：
[0042] 包括下述工序：
[0043] 通過含有熱固性樹脂、和（A)固化促進劑及彈性體樹脂或（B)反應性樹脂珠的樹 脂組合物使基材層和阻擋層貼合，在該狀態(tài)下進行加熱，由此使該樹脂組合物固化，得到依 次具有基材層、粘接層和阻擋層的疊層體的工序；和
[0044] 在上述工序中得到的疊層體的阻擋層上疊層密封層的工序。
[0045] 項13. -種電池用包裝材料的制造方法，其特征在于：
[0046] 包括至少依次疊層基材層、粘接層、阻擋層和密封層的疊層工序，在該疊層工序中 含有下述第一工序和第二工序：
[0047] 第一工序，形成疊層體，該疊層體至少依次具有基材層、未固化粘接層和阻擋層， 上述未固化粘接層為含有（A)固化促進劑和彈性體樹脂或（B)反應性樹脂珠的樹脂組合 物，并且上述疊層體所具有的至少一個層含有吸光放熱物質；和
[0048] 第二工序，對上述第一工序得到的疊層體，照射上述吸光放熱物質能夠放熱的波 長的光，并進行加熱，使上述未固化粘接層所含有的熱固性樹脂固化，由此將上述未固化粘 接層轉化為粘接層。
[0049] 項14. 一種電池，其特征在于：
[0050] 至少具有正極、負極和電解質的電池元件被收納在項1~11中任一項所述的電池 用包裝材料內。
[0051] 發(fā)明效果
[0052] 在本發(fā)明的電池用包裝材料中，設置在基材層與阻擋層之間的粘接層為含有熱固 性樹脂、固化促進劑和彈性體樹脂的樹脂組合物的固化物時，通過該粘接層含有固化促進 劑，不需要高溫條件下的熟化，能夠以短時間進行固化，因此能夠縮短加工準備時間，進一 步而言，也能夠防止由于長時間暴露于高溫條件產生產品不良。另外，上述粘接層由于與固 化性樹脂一起含有固化促進劑和彈性體樹脂，所以能夠在基材層與阻擋層之間賦予高的密 合強度，除此以外，能夠抑制固化時發(fā)生收縮，能夠使上述粘接層具有適當?shù)娜彳浶?，因?也能夠對電池用包裝材料賦予優(yōu)異的成型性。
[0053] 另外，在本發(fā)明的電池用包裝材料中，設置在基材層與阻擋層之間的粘接層為含 有熱固性樹脂和反應性樹脂珠的樹脂組合物的固化物時，在該粘接層中，反應性樹脂珠與 熱固性樹脂通過化學鍵而結合存在，由此能夠維持該粘接層的粘接強度，并使電池用包裝 材料具有優(yōu)異的成型性，即使深拉深成型時的成型深度加深，也能夠抑制產生裂紋或針孔 等。進一步而言，形成該粘接層的樹脂組合物含有固化促進劑時，在粘接層的固化工序中不 需要高溫條件下的熟化，能夠以短時間進行固化，因此能夠謀求加工準備時間的縮短化，進 一步也能夠防止由于長時間暴露于高溫條件而產生產品不良。
[0054] 另外，在本發(fā)明的電池用包裝材料中，疊層體中的至少一層含有吸光放熱物質時， 使粘接層固化時，通過疊層體中的至少一層所含有的吸光放熱物質能夠施加均勻的熱量， 因此也能夠形成固化狀態(tài)沒有不勻的均質的、具有優(yōu)異的密合強度的粘接層。
【附圖說明】
[0055] 圖1為表示本發(fā)明的電池用包裝材料的截面結構的一個例子的圖。
【具體實施方式】
[0056] 本發(fā)明的電池用包裝材料的特征在于：包括至少依次具有基材層、粘接層、阻擋層 和密封層的疊層體，該粘接層為含有熱固性樹脂、和（A)固化促進劑及彈性體樹脂或（B)反 應性樹脂珠的樹脂組合物的固化物。即，特征在于：粘接層為含有熱固性樹脂、（A)固化促 進劑和彈性體樹脂的樹脂組合物的固化物，或者粘接層為含有熱固性樹脂和（B)反應性樹 脂珠的樹脂組合物的固化物。以下，對本發(fā)明的電池用包裝材料進行詳細地說明。其中，以 下，有時將設置在基材層與阻擋層之間的粘接層為含有熱固性樹脂和反應性樹脂珠的樹脂 組合物的固化物的情況稱為方式A。另外，有時將設置在基材層與阻擋層之間的粘接層為含 有熱固性樹脂和反應性樹脂珠的樹脂組合物的固化物的情況稱為方式B。進一步而言，有時 將疊層體所具有的至少一個層含有吸光放熱物質的情況稱為方式C。在本發(fā)明的電池用包 裝材料中，滿足方式A和方式B中的至少一者即可，例如可以具有方式A和方式B，也可以具 有方式A和方式C、方式B和方式C、或方式A~C的全部。
[0057] L電池用包裝材料的疊層結構
[0058] 電池用包裝材料如圖1所示，具有含有至少依次具有基材層1、粘接層2、阻擋層3 和密封層4的疊層體的疊層結構。即，本發(fā)明的電池用包裝材料，基材層1為最外層，密封 層4為最內層。在組裝電池時，使位于電池元件邊緣的密封層4彼此之間面接觸進行熱熔 接，從而將電池元件密封，電池元件被封裝。
[0059] 另外，在本發(fā)明的電池用包裝材料中，在阻擋層3與密封層4之間，為了提高它們 的粘接性，根據(jù)需要可以設置第二粘接層5。
[0060] 進一步而言，本發(fā)明的電池用包裝材料，在基材層1的外側，為了提高絕緣性，根 據(jù)需要可以設置絕緣層6。另外，在設置該絕緣層6時，在基材層1與該絕緣層6之間，為了 提高它們的粘接性，根據(jù)需要可以設置第三粘接層7。
[0061] 另外，在本發(fā)明的電池用包裝材料中，作為最外層，為了賦予耐化學藥品性和增滑 性等功能性，根據(jù)需要可以設置涂敷層8。即，涂敷層8根據(jù)需要設置在基材層1的外側表 面，或者在設置絕緣層6時設置在絕緣層6的外側表面。
[0062] 2.形成電池用包裝材料的各層的組成
[0063] [基材層1]
[0064] 在本發(fā)明的電池用包裝材料中，基材層1為形成最外層的層。關于形成基材層1 的原料，只要是具有絕緣性的材料，就沒有特別限定。作為形成基材層1的原料，例如可以 列舉聚酯、聚酰胺、環(huán)氧、丙烯酸、氟樹脂、聚氨酯、硅樹脂、酚醛、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺以及 它們的混合物或共聚物等。
[0065] 作為上述聚酯，具體而言，可以列舉聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇 酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、以對苯 二甲酸乙二醇酯為重復單元的主體的共聚聚酯、以對苯二甲酸丁二醇酯為重復單元的主體 的共聚聚酯等。另外，作為以對苯二甲酸乙二醇酯為重復單元的主體的共聚聚酯，具體而 言，可以列舉以對苯二甲酸乙二醇酯為重復單元的主體與間苯二甲酸乙二醇酯聚合而得到 的共聚聚酯（以下簡稱為聚（對苯二甲酸/間苯二甲酸）乙二醇酯）、聚（對苯二甲酸/間 苯二甲酸）乙二醇酯、聚（對苯二甲酸/己二酸）乙二醇酯、聚（對苯二甲酸/磺基間苯二 甲酸鈉）乙二醇酯、聚（對苯二甲酸/間苯二甲酸鈉）乙二醇酯、聚（對苯二甲酸/苯基一 二羧酸）乙二醇酯、聚（對苯二甲酸/癸烷二甲酸）乙二醇酯等。另外，作為以對苯二甲酸 丁二醇酯為重復單元的主體的共聚聚酯，具體而言，可以列舉以對苯二甲酸丁二醇酯為重 復單元的主體與間苯二甲酸丁二醇酯聚合而得到的共聚聚酯（以下簡稱為聚（對苯二甲酸 /間苯二甲酸）丁二醇酯）、聚（對苯二甲酸/己二酸）丁二醇