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蓄電設備用外包裝材料及蓄電設備的制作方法

文檔序號:11227662閱讀:528來源:國知局
蓄電設備用外包裝材料及蓄電設備的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及用于智能手機、平板電腦等便攜式設備的電池、電容器、用于混合動力汽車、電動汽車、風力發(fā)電、太陽能發(fā)電、夜間電力的蓄電用途的電池、電容器等蓄電設備用的外包裝材料及利用該外包裝材料進行了外包裝的蓄電設備。

需要說明的是,本申請的權利要求書及說明書中,術語“拉伸破壞強度”的含義是,按照jisk7127-1999(拉伸特性的試驗方法第3部),制作2型(type2)試驗片(試樣寬度為15mm),以夾具間距離100mm、標線間距離50mm、拉伸速度100mm/分鐘的條件進行測定而求出的拉伸破壞強度。

另外,本申請的權利要求書及說明書中,術語“拉伸破壞伸長率”的含義是,按照jisk7127-1999(拉伸特性的試驗方法第3部),制作2型試驗片(試樣寬度為15mm),以夾具間距離100mm、標線間距離50mm、拉伸速度100mm/分鐘的條件進行測定而求出的拉伸破壞伸長率。

另外,本申請的權利要求書及說明書中,術語“斷裂應變能”的含義是,按照jisk7127-1999(拉伸特性的試驗方法第3部),制作2型試驗片(試樣寬度為15mm),以夾具間距離100mm、標線間距離50mm、拉伸速度100mm/分鐘的條件進行測定而得到拉伸應力-應變曲線圖,計算所述拉伸應力-應變曲線圖中的曲線(從拉伸開始直到斷裂為止的曲線)的下側(cè)的面積而求出的斷裂應變能(每單位體積的能量)。

另外,本申請的權利要求書及說明書中,術語“鋁”以包含鋁及其合金的含義來使用。



背景技術:

近年來,隨著智能手機、平板電腦終端等移動電子設備的薄型化、輕量化,作為搭載于上述移動電子設備的鋰離子二次電池、鋰聚合物二次電池、鋰離子電容器(lithiumioncapacitor)、雙電層電容器等蓄電設備的外包裝材料,使用由耐熱性樹脂層/粘合劑層/金屬箔層/粘合劑層/熱塑性樹脂層形成的層合體來代替以往的金屬罐(參見專利文獻1)。通常,通過對上述層合體進行拉伸成型、拉深成型,從而成型為大致長方體形狀等立體形狀。另外,利用上述構(gòu)成的層合體(外包裝材料)來外包裝電動汽車等的電源、蓄電用途的大型電源、電容器等的情況也逐漸增加。

專利文獻1:日本特開2005-22336號公報



技術實現(xiàn)要素:

另一方面,近年來,上述移動電力設備等持續(xù)薄型化、輕質(zhì)化,作為裝載于其中的蓄電設備,也被要求實現(xiàn)薄型化、輕質(zhì)化,應此需求,為實現(xiàn)蓄電設備用的外包裝材料的薄膜化、輕質(zhì)化而不斷進行開發(fā)。

為響應上述薄膜化、輕質(zhì)化的要求而將外包裝材料的厚度設計得較薄的情況下,在拉伸成型、拉深成型等成型時,存在進行較深的成型時發(fā)生破裂等這樣的問題,從而導致只能以較淺的深度才能夠?qū)嵤┝己玫某尚瓦@樣的問題。

本發(fā)明是鑒于上述技術背景而完成的,其目的在于提供一種薄壁、輕質(zhì)的蓄電設備用外包裝材料,所述蓄電設備用外包裝材料即使進行較深的成型也能夠確保優(yōu)異的成型性,并且強度高、耐沖擊性也優(yōu)異。

為了達成上述目的,本發(fā)明提供以下的手段。

[1]一種蓄電設備用外包裝材料,其包含作為外側(cè)層的聚酰胺樹脂層、作為內(nèi)側(cè)層的聚烯烴樹脂層、和配置在這兩層之間的鋁箔層,

其特征在于,所述蓄電設備用外包裝材料的厚度為90μm以下,所述蓄電設備用外包裝材料的拉伸破壞強度為110n/15mm寬以上,且所述蓄電設備用外包裝材料的拉伸破壞伸長率為90%以上。

[2]如前項1所述的蓄電設備用外包裝材料,其中,將所述聚酰胺樹脂層的厚度設為“x”、將所述鋁箔層的厚度設為“y”時,以下關系式成立,

(x/y)≥0.6。

[3]如前項1或2所述的蓄電設備用外包裝材料,所述蓄電設備用外包裝材料的斷裂應變能為60mj/m3以上,所述斷裂應變能是由通過拉伸試驗而得到的拉伸應力-應變曲線求出的。

[4]如前項1~3中任一項所述的蓄電設備用外包裝材料,其中,將所述鋁箔層的厚度設為“y”、將所述聚烯烴樹脂層的厚度設為“v”時,以下關系式成立,

(y/v)≥0.6。

[5]一種蓄電設備,其特征在于,

具備蓄電設備主體部和前項1~4中任一項所述的蓄電設備用外包裝材料,

所述蓄電設備主體部利用所述外包裝材料進行了外包裝。

[1]的發(fā)明中,蓄電設備用外包裝材料的拉伸破壞強度為110n/15mm寬以上,且該蓄電設備用外包裝材料的拉伸破壞伸長率為90%以上,由此,即使將外包裝材料的厚度設為90μm以下的薄壁,也可提供即使進行較深的成型也能夠確保優(yōu)異的成型性、并且強度高、耐沖擊性也優(yōu)異的蓄電設備用外包裝材料。

[2]的發(fā)明中,將聚酰胺樹脂層的厚度設為“x”、將鋁箔層的厚度設為“y”時,(x/y)≥0.6的關系式成立,由此,即使進行更深的成型也能夠確保優(yōu)異的成型性,并能夠提高耐沖擊性。

[3]的發(fā)明中,蓄電設備用外包裝材料的斷裂應變能為60mj/m3以上,即使進行更深的成型也能夠確保優(yōu)異的成型性,并能夠提高耐沖擊性。

[4]的發(fā)明中,將鋁箔層的厚度設為“y”、將聚烯烴樹脂層的厚度設為“v”時(y/v)≥0.6的關系式成立,由此,即使進行更深的成型也能夠確保優(yōu)異的成型性,并能夠?qū)崿F(xiàn)更高的強度、進一步提高耐沖擊性。

[5]的發(fā)明(蓄電設備)中,提供利用外包裝材料進行了外包裝的蓄電設備,所述外包裝材料在被設計為薄壁的同時,可以不發(fā)生破裂等且沒有問題地進行較深的成型,并且強度高、耐沖擊性也優(yōu)異。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的蓄電設備用外包裝材料的一個實施方式的剖面圖。

圖2是表示使用本發(fā)明的蓄電設備用外包裝材料構(gòu)成的蓄電設備的一個實施方式的剖面圖。

圖3是實施例1~4的蓄電設備用外包裝材料的通過拉伸試驗而得到的拉伸應力-應變曲線圖(ss曲線)。

圖4是比較例1~5的蓄電設備用外包裝材料的通過拉伸試驗而得到的拉伸應力-應變曲線圖(ss曲線)(出于對照目的,還同時示出了實施例4的拉伸應力-應變曲線圖)。

附圖標記說明

1……蓄電設備用外包裝材料

2……聚酰胺樹脂層(外側(cè)層)

3……聚烯烴樹脂層(內(nèi)側(cè)層)

4……鋁箔層

5……第一粘合劑層

6……第二粘合劑層

11……成型殼體

19……蓄電設備主體部

20……蓄電設備

具體實施方式

本發(fā)明的蓄電設備用外包裝材料1的一個實施方式示于圖1。該蓄電設備用外包裝材料1被用于鋰離子二次電池殼體用途。即,對于上述蓄電設備用外包裝材料1而言,例如,可進行拉深成型、拉伸成型等成型從而制成二次電池的殼體等而使用。

圖1所示的蓄電設備用外包裝材料1包含以下構(gòu)成:在鋁箔層4的一個面上介由第一粘合劑層5而將聚酰胺樹脂層(外側(cè)層)2層合一體化,并且,在所述鋁箔層4的另一個面上介由第二粘合劑層6層合聚烯烴樹脂層(內(nèi)側(cè)層)3而一體化。

對于本發(fā)明的蓄電設備用外包裝材料1而言,蓄電設備用外包裝材料1的厚度(總厚度)為90μm以下,蓄電設備用外包裝材料的拉伸破壞強度為110n/15mm寬以上,且蓄電設備用外包裝材料的拉伸破壞伸長率為90%以上。

根據(jù)本發(fā)明,蓄電設備用外包裝材料的拉伸破壞強度為110n/15mm寬以上,且該外包裝材料的拉伸破壞伸長率為90%以上,由此,即使將外包裝材料的厚度設計為90μm以下的薄壁,也可提供即使進行較深的成型也能夠確保優(yōu)異的成型性、并且強度高、耐沖擊性也優(yōu)異的蓄電設備用外包裝材料。

上述蓄電設備用外包裝材料的拉伸破壞強度優(yōu)選為“115n/15mm寬”以上,更優(yōu)選為“120n/15mm寬”以上。其中,上述蓄電設備用外包裝材料的拉伸破壞強度特別優(yōu)選為120n/15mm寬~180n/15mm寬的范圍。

上述蓄電設備用外包裝材料的拉伸破壞伸長率優(yōu)選為120%以上,其中,更優(yōu)選為120%~200%。

本發(fā)明中,將上述聚酰胺樹脂層2的厚度設為“x”、將上述鋁箔層4的厚度設為“y”時,優(yōu)選以下關系式成立的構(gòu)成:

(x/y)≥0.6。

此時,即使進行更深的成型也能夠確保優(yōu)異的成型性,并能夠提高耐沖擊性。其中,更優(yōu)選(x/y)≥0.8的關系式成立的構(gòu)成,特別優(yōu)選(x/y)≥1.0的關系式成立的構(gòu)成。

另外,將上述鋁箔層4的厚度設為“y”、將上述聚烯烴樹脂層3的厚度設為“v”時,優(yōu)選以下關系式成立的構(gòu)成:

(y/v)≥0.6。

此時,即使進行更深的成型也能夠確保優(yōu)異的成型性,并能夠?qū)崿F(xiàn)更高的強度、進一步提高耐沖擊性。其中,更優(yōu)選(y/v)≥0.8的關系式成立的構(gòu)成,特別優(yōu)選(y/v)≥1.0的關系式成立的構(gòu)成。

另外,優(yōu)選x≥y≥v的關系式成立的構(gòu)成。此時,即使進行更深的成型也能夠確保優(yōu)異的成型性。

進而,上述蓄電設備用外包裝材料的斷裂應變能優(yōu)選為60mj(兆焦)/m3以上,所述斷裂應變能是由通過拉伸試驗而得到的拉伸應力-應變曲線求出的,此時,即使進行更深的成型也能夠確保優(yōu)異的成型性,并能夠提高耐沖擊性。

本發(fā)明中,作為上述聚酰胺樹脂層(外側(cè)層)2,沒有特別限制,例如,可以舉出尼龍膜等聚酰胺膜等,優(yōu)選使用這些膜的拉伸膜。其中,作為上述聚酰胺樹脂層(外側(cè)層)2,優(yōu)選使用雙軸拉伸尼龍膜等雙軸拉伸聚酰胺膜。進而,特別優(yōu)選使用同時雙軸拉伸尼龍膜等同時雙軸拉伸聚酰胺膜。作為上述尼龍膜,沒有特別限制,例如,可舉出6尼龍膜、6,6尼龍膜、mxd尼龍膜等。

上述聚酰胺樹脂層2的厚度優(yōu)選設定為15μm~40μm。其中,上述聚酰胺樹脂層2的厚度更優(yōu)選設定為20μm~40μm。

用于上述聚酰胺樹脂層2的聚酰胺膜的熱水收縮率優(yōu)選為2.5%~10%。此時,實現(xiàn)了能夠進行更深的成型這樣的效果。另外,優(yōu)選使用“m方向的熱水收縮率”相對于“t方向的熱水收縮率”之比(md/td)在0.8~1.2的范圍內(nèi)的雙軸拉伸聚酰胺膜。采用上述比(md/td)在0.8~1.2的范圍內(nèi)的構(gòu)成時,能夠得到具有特別良好的成型性的外包裝材料。需要說明的是,上述“m方向”的含義是“機械行進方向”,上述“t方向”的含義是“與m方向(機械行進方向)垂直的方向”。以下含義相同。

需要說明的是,所謂上述“熱水收縮率”,是指將聚酰胺樹脂拉伸膜的試驗片(10cm×10cm)在95℃的熱水中浸漬30分鐘時,浸漬前后的試驗片在拉伸方向上的尺寸變化率,可通過下式求出。

熱水收縮率(%)={(e-f)/e}×100

e:浸漬處理前的拉伸方向的尺寸

f:浸漬處理后的拉伸方向的尺寸。

需要說明的是,采用雙軸拉伸膜的情況下,其熱水收縮率為兩個拉伸方向上的尺寸變化率的平均值。

對于上述聚酰胺樹脂拉伸膜的熱水收縮率而言,例如,可通過調(diào)節(jié)拉伸加工時的熱固定溫度進行控制。

用于上述聚酰胺樹脂層2的聚酰胺膜的拉伸破壞強度優(yōu)選為50n/15mm寬以上,更優(yōu)選為60n/15mm寬以上,特別優(yōu)選為90n/15mm寬以上。另外,優(yōu)選“聚酰胺膜的m方向的拉伸破壞強度”/“聚酰胺膜的t方向的拉伸破壞強度”=0.8~1.2的范圍,此時,實現(xiàn)了能夠進行更深的成型這樣的效果。

用于上述聚酰胺樹脂層2的聚酰胺膜的拉伸破壞伸長率優(yōu)選為70%以上,更優(yōu)選為80%以上,特別優(yōu)選為120%以上。另外,優(yōu)選“聚酰胺膜的m方向的拉伸破壞伸長率”/“聚酰胺膜的t方向的拉伸破壞伸長率”=0.8~1.2的范圍,此時,實現(xiàn)了強度高、能夠進行更深的成型這樣的效果。

上述鋁箔層4擔負對外包裝材料1賦予氣體阻隔性(阻止氧、水分的侵入)的作用。作為上述鋁箔層4的材質(zhì),優(yōu)選al-fe系的退火材料。上述鋁箔層4的厚度優(yōu)選為10μm~35μm,更優(yōu)選為15μm~35μm。

對于上述鋁箔層4而言,優(yōu)選至少對內(nèi)側(cè)的面(第二粘合劑層6側(cè)的面;聚烯烴樹脂層3側(cè)的面)實施化學轉(zhuǎn)化處理。通過實施這樣的化學轉(zhuǎn)化處理,可以充分地防止由內(nèi)容物(電池的電解液等)導致的對金屬箔表面的腐蝕。例如,通過進行以下處理來對金屬箔實施化學轉(zhuǎn)化處理。即,例如,通過在進行脫脂處理后的金屬箔的表面上涂布以下1)~3)中任一種水溶液后進行干燥,由此實施化學轉(zhuǎn)化處理:

1)包含磷酸;

鉻酸;以及

選自由氟化物的金屬鹽及氟化物的非金屬鹽組成的組中的至少一種化合物的混合物的水溶液

2)包含磷酸;

選自由丙烯酸系樹脂、脫乙酰殼多糖衍生物樹脂及酚醛系樹脂組成的組中的至少一種樹脂;以及

選自由鉻酸及鉻(iii)鹽組成的組中的至少一種化合物的混合物的水溶液

3)包含磷酸;

選自由丙烯酸系樹脂、脫乙酰殼多糖衍生物樹脂及酚醛系樹脂組成的組中的至少一種樹脂;

選自由鉻酸及鉻(iii)鹽組成的組中的至少一種化合物;以及

選自由氟化物的金屬鹽及氟化物的非金屬鹽組成的組中的至少一種化合物的混合物的水溶液。

關于所述化學轉(zhuǎn)化被膜,作為鉻附著量(每個單面),優(yōu)選0.1mg/m2~50mg/m2,特別優(yōu)選2mg/m2~20mg/m2。

對于上述聚烯烴樹脂層(內(nèi)側(cè)層)3而言,其在具備針對鋰離子二次電池等中使用的強腐蝕性電解液等的優(yōu)異的耐化學藥品性的同時,也起到對外包裝材料賦予熱封性的作用。

作為上述聚烯烴樹脂層3,沒有特別限制,優(yōu)選未拉伸(非拉伸)聚烯烴樹脂膜層。作為上述聚烯烴樹脂3,沒有特別限制,可舉出例如乙烯-丙烯無規(guī)共聚物樹脂、乙烯-丙烯嵌段共聚物樹脂等。

其中,優(yōu)選通過由含有丙烯及除丙烯以外的其他共聚成分(烯烴)作為共聚成分的無規(guī)共聚物/含有丙烯及除丙烯以外的其他共聚成分(烯烴)作為共聚成分的嵌段共聚物/含有丙烯及除丙烯以外的其他共聚成分(烯烴)作為共聚成分的無規(guī)共聚物這樣的3層層合體形成的未拉伸膜構(gòu)成。進而,作為上述聚烯烴樹脂層3,特別優(yōu)選通過由乙烯-丙烯無規(guī)共聚物樹脂/乙烯-丙烯嵌段共聚物樹脂/乙烯-丙烯無規(guī)共聚物樹脂這樣的3層層合體形成的未拉伸膜構(gòu)成。這樣,上述聚烯烴樹脂層3可以是單層,也可以是多層。

上述聚烯烴樹脂層3的厚度優(yōu)選設定為10μm~30μm。其中,更優(yōu)選設定為15μm~30μm。

作為上述第一粘合劑層5,沒有特別限制,例如,可以舉出聚氨酯粘合劑層、聚酯聚氨酯粘合劑層、聚醚聚氨酯粘合劑層、丙烯酸粘合劑層等。上述第一粘合劑層5的厚度優(yōu)選設定為1μm~5μm。其中,從外包裝材料的薄膜化、輕質(zhì)化的觀點考慮,上述第一粘合劑層5的厚度特別優(yōu)選設定為1μm~3μm。

作為上述第二粘合劑層6,沒有特別限制,例如,也可以使用作為上述第一粘合劑層5而列舉的粘合劑層,但優(yōu)選使用由電解液引起的溶脹少的酸改性聚烯烴系粘合劑(作為固化劑,優(yōu)選使用多官能異氰酸酯)。上述第二粘合劑層6的厚度優(yōu)選設定為1μm~5μm。其中,從外包裝材料的薄膜化、輕質(zhì)化的觀點考慮,上述第二粘合劑層6的厚度特別優(yōu)選設定為1μm~3μm。

為了實現(xiàn)薄壁化,將上述蓄電設備用外包裝材料1的厚度(總厚度)設定為90μm以下。其中,優(yōu)選將上述蓄電設備用外包裝材料1的厚度設定為40μm~90μm,特別優(yōu)選設定為45μm~80μm。

通過將本發(fā)明的蓄電設備用外包裝材料1進行成型(拉深成型、拉伸成型等),可得到成型殼體(電池殼體等)。需要說明的是,本發(fā)明的外包裝材料1也可以不經(jīng)成型而直接使用。

使用本發(fā)明的蓄電設備用外包裝材料1構(gòu)成的蓄電設備20的一個實施方式示于圖2。該蓄電設備20為鋰離子二次電池。

上述電池20具備:電解質(zhì)21,極耳22,未進行成型的平面狀的上述外包裝材料1,和將上述外包裝材料1成型而得到的具有收納凹部11b的成型殼體11(參見圖2)。利用上述電解質(zhì)21及上述極耳22構(gòu)成了蓄電設備主體部19。

在上述成型殼體11的收納凹部11b內(nèi)收納有上述電解質(zhì)21和上述極耳22的一部分,在該成型殼體11的上方配置有上述平面狀的外包裝材料1,將該外包裝材料1的周緣部(的內(nèi)側(cè)層3)和上述成型殼體11的密封用周緣部11a(的內(nèi)側(cè)層3)接合并密封,由此構(gòu)成上述電池20。需要說明的是,上述極耳22的前端部被導出至外部(參見圖2)。

實施例

接下來,對本發(fā)明的具體實施例進行說明,但本發(fā)明并不特別限定為這些實施例。

<實施例1>

在厚度為25μm的鋁箔(jish4160規(guī)定的a8021的經(jīng)過退火的鋁箔)4的兩個面上,涂布含有磷酸、聚丙烯酸(丙烯酸系樹脂)、鉻(iii)鹽化合物、水、醇的化學轉(zhuǎn)化處理液后,于180℃進行干燥,形成化學轉(zhuǎn)化被膜。該化學轉(zhuǎn)化被膜每一面的鉻附著量為10mg/m2。

接著,在完成上述化學轉(zhuǎn)化處理的鋁箔4的一個面上,介由2液固化型的聚酯聚氨酯系粘合劑(主劑:聚酯聚氨酯樹脂,固化劑:多官能異氰酸酯)5,干式層壓(貼合)利用同時雙軸拉伸法進行拉伸而得到的厚25μm的同時雙軸拉伸6尼龍膜(外側(cè)層)2。上述同時雙軸拉伸6尼龍膜的md方向的熱水收縮率為4.3%,上述同時雙軸拉伸6尼龍膜的“m方向的熱水收縮率”相對于“t方向的熱水收縮率”之比(md/td)為1.0。

接著,以由乙烯-丙烯無規(guī)共聚物形成的厚度為4μm的第一樹脂層、由乙烯-丙烯嵌段共聚物樹脂形成的厚度為17μm的第二樹脂層、由乙烯-丙烯無規(guī)共聚物形成的厚度為4μm的第一樹脂層以該順序進行3層層合的方式使用t模進行共擠出,由此得到將上述3層進行層合而成的厚25μm的密封膜(第一樹脂層/第二樹脂層/第一樹脂層)3,然后,將該密封膜(內(nèi)側(cè)層)3的一個第一樹脂層面介由2液固化型的馬來酸改性聚丙烯粘合劑(固化劑為多官能異氰酸酯)6而與上述干式層壓后的鋁箔4的另一個面重合,通過夾入橡膠夾持輥與加熱至100℃的層壓輥之間并進行壓接,由此實施干式層壓,然后,于50℃老化(加熱)5天,由此得到構(gòu)成如圖1所示的厚度為81μm的蓄電設備用外包裝材料1。

需要說明的是,作為上述2液固化型馬來酸改性聚丙烯粘合劑,使用將100質(zhì)量份的作為主劑的馬來酸改性聚丙烯(熔點為80℃,酸值為10mgkoh/g)、8質(zhì)量份的作為固化劑的1,6-己二異氰酸酯的異氰脲酸酯體(nco含有率:20質(zhì)量%)、以及溶劑混合而成的粘合劑溶液,將該粘合劑溶液以使固態(tài)成分涂布量成為2g/m2的方式涂布于上述鋁箔4的另一個面,加熱并使其干燥后,與上述密封膜3的一個第一樹脂層面重合。

<實施例2>

代替厚度為25μm的密封膜(厚度為4μm的第一樹脂層/厚度為17μm的第二樹脂層/厚度為4μm的第一樹脂層),使用厚度為20μm的密封膜(厚度為3μm的第一樹脂層/厚度為14μm的第二樹脂層/厚度為3μm的第一樹脂層),除此以外,與實施例1同樣地操作,得到構(gòu)成如圖1所示的厚度為76μm的蓄電設備用外包裝材料1。需要說明的是,實施例2中使用的第一樹脂為與實施例1中使用的第一樹脂相同的樹脂,實施例2中使用的第二樹脂為與實施例1中使用的第二樹脂相同的樹脂。以下的各實施例及各比較例中也同樣。

<實施例3>

作為同時雙軸拉伸6尼龍膜(外側(cè)層),使用在一個面上(鋁箔層側(cè))層合厚度為2μm的黑墨印刷層、并在另一個面上層合由二液固化型聚氨酯樹脂(含有12質(zhì)量%的平均粒徑為4μm的二氧化硅、8質(zhì)量%的平均粒徑為3μm的丙烯酸樹脂珠)形成的厚度為2μm的表面涂層的同時雙軸拉伸6尼龍膜(外側(cè)層),除此以外,與實施例1同樣地操作,得到厚度為75μm的蓄電設備用外包裝材料1。

<實施例4>

除了使用厚度為20μm的鋁箔代替厚度為25μm的鋁箔以外,與實施例2同樣地操作,得到構(gòu)成如圖1所示的厚度為71μm的蓄電設備用外包裝材料1。

<比較例1>

使用厚度為40μm的鋁箔代替厚度為25μm的鋁箔,并使用厚度為40μm的密封膜(厚度為6μm的第一樹脂層/厚度為28μm的第二樹脂層/厚度為6μm的第一樹脂層)代替厚度為25μm的密封膜(厚度為4μm的第一樹脂層/厚度為17μm的第二樹脂層/厚度為4μm的第一樹脂層),除此以外,與實施例1同樣地操作,得到厚度為111μm的蓄電設備用外包裝材料。

<比較例2>

使用厚度為15μm的同時雙軸拉伸6尼龍膜(外側(cè)層)代替厚度為25μm的同時雙軸拉伸6尼龍膜(外側(cè)層),使用厚度為35μm的鋁箔代替厚度為25μm的鋁箔,并使用厚度為30μm的密封膜(厚度為6μm的第一樹脂層/厚度為18μm的第二樹脂層/厚度為6μm的第一樹脂層)代替厚度為25μm的密封膜(厚度為4μm的第一樹脂層/厚度為17μm的第二樹脂層/厚度為4μm的第一樹脂層),除此以外,與實施例1同樣地操作,得到厚度為86μm的蓄電設備用外包裝材料。

<比較例3>

使用厚度為15μm的同時雙軸拉伸6尼龍膜(外側(cè)層)代替厚度為25μm的同時雙軸拉伸6尼龍膜(外側(cè)層),并使用厚度為30μm的鋁箔代替厚度為25μm的鋁箔,除此以外,與實施例1同樣地操作,得到厚度為76μm的蓄電設備用外包裝材料。

<比較例4>

使用厚度為15μm的同時雙軸拉伸6尼龍膜(外側(cè)層)代替厚度為25μm的同時雙軸拉伸6尼龍膜(外側(cè)層),除此以外,與實施例1同樣地操作,得到厚度為71μm的蓄電設備用外包裝材料。

<比較例5>

使用厚度為12μm的同時雙軸拉伸6尼龍膜(外側(cè)層)代替厚度為25μm的同時雙軸拉伸6尼龍膜(外側(cè)層),除此以外,與實施例1同樣地操作,得到厚度為66μm的蓄電設備用外包裝材料。

上述的各實施例、各比較例中得到的蓄電設備用外包裝材料的各種物性通過以下操作求出。針對各蓄電設備用外包裝材料,按照jisk7127-1999(-拉伸特性的試驗方法-第3部:膜及片材的試驗條件),制作2型試驗片(試樣寬度為15mm),以夾具間距離100mm、標線間距離50mm、拉伸速度100mm/分鐘的條件實施拉伸試驗并制作拉伸應力-應變曲線(ss曲線),由該ss曲線求出拉伸破壞強度、拉伸破壞伸長率及斷裂應變能。

需要說明的是,上述“斷裂應變能”是計算上述得到的拉伸應力-應變曲線圖(ss曲線圖)中的曲線(從拉伸開始直到斷裂為止的曲線)的下側(cè)的面積而求出的斷裂應變能(每單位體積的能量)。

實施例1~4的蓄電設備用外包裝材料的通過拉伸試驗而得到的拉伸應力-應變曲線(ss曲線)示于圖3。另外,比較例1~5的外包裝材料的通過拉伸試驗而得到的拉伸應力-應變曲線(ss曲線)示于圖4。該圖3、圖4中,縱軸為拉伸應力(單位:n/15mm),橫軸為應變(伸長率)(單位:%)。

對于如上述操作而得到的各蓄電設備用外包裝材料,基于下述評價方法進行性能評價。將其結(jié)果示于表1。需要說明的是,表1中,“鋁箔層”的含義為“鋁制箔層”(縮寫)。

<薄度的評價>

將厚度(總厚度)為90μm以下的蓄電設備用外包裝材料評價為“○”(合格),將厚度(總厚度)大于90μm的材料評價為“×”(不合格)。

<成型性評價法>

使用amadaco.,ltd.制的拉伸成型機(產(chǎn)品編號:tp-25c-x2),對外包裝材料實施拉伸成型從而使其成為長54mm×寬34mm的大致長方體形狀,即,改變成型深度進行拉伸成型,調(diào)查所得成型體的角部有無針孔及裂紋,并調(diào)查不產(chǎn)生這樣的針孔及裂紋的“最大成型深度(mm)”,基于以下判定基準進行評價。

(判定基準)

“○”……最大成型深度為7mm以上

“△”……最大成型深度為5mm以上且小于7mm

“×”……最大成型深度小于5mm。

<耐沖擊性評價法>

針對各實施例、比較例分別制作2片矩形的外包裝體,將2片外包裝體以內(nèi)側(cè)層成為內(nèi)側(cè)(內(nèi)部側(cè))的方式重合,然后殘留1處、將周緣的3邊進行熱封接合。接著,從未密封部位向其中注入5ml電解液,在含有空氣的狀態(tài)下將上述未密封部位進行熱封接合,完成密封,得到模擬電池。需要說明的是,使用了以下電解液:將碳酸亞乙酯(ec)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸甲乙酯(emc)以等量體積比配合而得到混合溶劑,作為電解質(zhì),將六氟磷酸鋰(lipf6)以1摩爾/l的濃度溶解于所述混合溶劑中。針對每個實施例、比較例制作了10個模擬電池。

接著,在模擬電池的上表面(平面)上以穩(wěn)定狀態(tài)載置直徑為15mm的圓棒,然后使9kg的球形的金屬制重物落到圓棒上,基于以下判定基準評價外包裝材料的耐沖擊性。

(判定基準)

“○”……10個模擬電池中,由于重物的落下導致外包裝材料破損的電池為3個以下

“△”……10個模擬電池中,由于重物的落下導致外包裝材料破損的電池為4個~7個

“×”……10個模擬電池中,由于重物的落下導致外包裝材料破損的電池為8個~10個。

<綜合判定>

將上述薄度的評價、成型性評價及耐沖擊性評價中的評價結(jié)果均為“○”的材料判定為“○”(優(yōu)異),將其中任一項為“×”或“△”的評價結(jié)果的材料判定為“×”(非良好)。

由表1可見,就本發(fā)明的實施例1~4的蓄電設備用外包裝材料而言,外包裝材料的厚度為90μm以下的薄壁,同時,最大成型深度大,即使進行較深的成型也能夠確保優(yōu)異的成型性,并且耐沖擊性也優(yōu)異。

與此相對,就外包裝材料的厚度被設定為111μm的比較例1的外包裝材料而言,雖然成型性優(yōu)異且耐沖擊性也優(yōu)異,但外包裝材料的厚度為111μm,無法滿足薄壁化的需求。另外,脫離了本發(fā)明的規(guī)定范圍的比較例2~5中,若進行較深的成型則會導致成型不良,耐沖擊性也不充分。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的蓄電設備用外包裝材料可用作各種蓄電設備的外包裝材料,作為所述蓄電設備的具體例,例如為:

·鋰二次電池(鋰離子電池、鋰聚合物電池等)等蓄電設備;

·鋰離子電容器;

·雙電層電容器;等。

本申請主張在2016年3月2日提出申請的日本專利申請?zhí)卦?016-40083號的優(yōu)先權,其公開內(nèi)容直接構(gòu)成本申請的一部分。

在此所使用的術語及說明是為了說明本發(fā)明的實施方式而使用的,本發(fā)明并不受其限制。如果在權利要求范圍之內(nèi),只要不超出其主旨,則本發(fā)明也允許任何設計變更。

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