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電池用包裝材料的制作方法

文檔序號(hào):11161600閱讀:523來源:國知局
電池用包裝材料的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及具有高的成型性且電池的連續(xù)生產(chǎn)性優(yōu)異的電池用包裝材料。



背景技術(shù):

以往,開發(fā)了各種各樣的電池,在所有的電池中,為了封裝電極、電解質(zhì)等的電池元件,包裝材料是不可或缺的部件。以往,作為電池用包裝大多使用金屬制的包裝材料,近年來,伴隨著電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、個(gè)人電腦、照相機(jī)、便攜電話等的高性能化,在電池中除了要求多種形狀,還要求薄型化和輕質(zhì)化。但是,以往被大多使用的金屬制的電池用包裝材料存在難以追隨形狀的多樣化、且在輕質(zhì)化存在界限的缺點(diǎn)。

為此,作為容易地加工為多種多樣的形狀、且能夠?qū)崿F(xiàn)薄型化、輕質(zhì)化的電池用包裝材料,提出了依次疊層有基材層/粘接樹脂層/金屬層/密封層的膜狀的疊層體(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。這樣的膜狀的電池用包裝材料形成為能夠通過使密封層彼此對(duì)置,利用熱封將周緣部熱熔接來封裝電池元件。

電池用包裝材料中,在封入電池元件時(shí),用模具進(jìn)行成型,形成收納電池元件的空間。在該成型時(shí),通過使電池用包裝材料拉伸,在模具的凸緣部中,有在金屬層容易發(fā)生裂紋和針孔的問題。特別是隨著近年來的電池的小型化、薄型化的需求,要求更加薄的電池用包裝材料,這樣的問題更容易顯著地發(fā)生。

為了解決這樣的問題,一般而言,采用通過在密封層中添加不飽和脂肪酸酰胺,使其在密封表面薄薄地滲出,表現(xiàn)易滑性的手法。另外,也已知有如下方法:在位于電池用包裝材料的最外層的基材層的表面形成滑劑的涂敷層,由此提高基材層的易滑性。同樣地,也可以考慮在位于電池用包裝材料的最內(nèi)層的密封層的表面形成滑劑的涂敷層。通過采用這些方法,在成型時(shí),電池用包裝材料容易被引入模具中,能夠抑制電池用包裝材料的裂紋和針孔。

但是,不飽和脂肪酸酰胺在聚丙烯等的密封層的內(nèi)部比較容易移動(dòng),在密封層的內(nèi)部的移動(dòng)的容易程度特別受保存環(huán)境左右。例如,將電池用包裝材料在到達(dá)40℃以上的高溫保存時(shí),不飽和脂肪酸酰胺進(jìn)入密封層內(nèi)部。其結(jié)果,存在密封層表面的易滑性降低、成型性降低的擔(dān)心。另一方面,將電池用包裝材料置于室溫以下的低溫下時(shí),在密封層內(nèi)部的不飽和脂肪酸酰胺的飽和溶解度降低。因此,不飽和脂肪酸酰胺在密封層的表面大量滲出,有作為白粉附著在成型模具等的加工裝置、使生產(chǎn)性顯著降低的擔(dān)心。

由于存在這樣的問題,全年都以一定的添加量來防止上述成型性降低和白粉等的問題是困難的。另外,在電池用包裝材料的最外層、最內(nèi)層另外形成涂敷層時(shí),雖然不易發(fā)生這樣的問題,但會(huì)發(fā)生制造費(fèi)用上升的缺點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-287971號(hào)公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明所要解決的課題

這樣的狀況下,本發(fā)明的目的在于提供一種具有高的成型性并且電池的連續(xù)生產(chǎn)性優(yōu)異的電池用包裝材料。

用于解決課題的方法

本發(fā)明的發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn),在包含至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的疊層體的電池用包裝材料中,在密封層存在有多種酰胺系滑劑,并且,脂肪酸酰胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸酰胺,由此,具有不僅在高溫保存后也能夠維持易滑性、還能夠防止滑劑的過度滲出引起的白粉發(fā)生的效果,電池的連續(xù)生產(chǎn)性提高。本發(fā)明是基于這些見解進(jìn)一步重復(fù)進(jìn)行研究而完成的。

即,本發(fā)明提供下述所示的方式的發(fā)明。

項(xiàng)1.一種包含至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的疊層體的電池用包裝材料,其中,

在上述密封層存在有多種脂肪酸酰胺系滑劑,

上述脂肪酸酰胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸酰胺。

項(xiàng)2.如項(xiàng)1所述的電池用包裝材料,其中,上述多種脂肪酸酰胺系滑劑還含有不飽和脂肪酸酰胺。

項(xiàng)3.如項(xiàng)1或2所述的電池用包裝材料,其中,上述飽和脂肪酸酰胺的碳原子數(shù)為18以上。

項(xiàng)4.如項(xiàng)1~3中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料,其中,上述飽和脂肪酸酰胺為山萮酸酰胺。

項(xiàng)5.如項(xiàng)2所述的電池用包裝材料,其中,上述不飽和脂肪酸酰胺為芥酸酰胺。

項(xiàng)6.如項(xiàng)1~5中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料,其中,上述密封層由聚丙烯形成。

項(xiàng)7.如項(xiàng)1~6中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料,其中,在上述金屬層與上述密封層之間疊層有粘接樹脂層。

項(xiàng)8.如項(xiàng)1~7中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料,其中,上述粘接樹脂層由酸改性聚丙烯形成。

項(xiàng)9.如項(xiàng)7或8所述的電池用包裝材料,其中,上述粘接樹脂層和上述密封層的厚度的合計(jì)為20~100μm。

項(xiàng)10.如項(xiàng)7~9中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料,其中,存在于上述粘接樹脂層和上述密封層的、上述飽和脂肪酸酰胺的含有比例的合計(jì)為20ppm以上。

項(xiàng)11.如項(xiàng)1~10中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料,其中,上述金屬層由鋁箔形成。

項(xiàng)12.一種電池,其中,在項(xiàng)1~11中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料內(nèi)收納有至少具備正極、負(fù)極和電解質(zhì)的電池元件。

項(xiàng)13.一種電池的制造方法,其中,

包括用電池用包裝材料收納至少具備正極、負(fù)極和電解質(zhì)的電池元件的工序,

上述電池用包裝材料包含至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的疊層體,

在上述密封層存在有多種脂肪酸酰胺系滑劑,

上述脂肪酸酰胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸酰胺。

項(xiàng)14.一種疊層體作為電池包裝用材料的使用,其中,

上述疊層體至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層,

在上述密封層存在有多種脂肪酸酰胺系滑劑,

上述脂肪酸酰胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸酰胺。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明,能夠提供具有高的成型性并且電池的連續(xù)生產(chǎn)性優(yōu)異的電池用包裝材料。另外,也能夠提供使用了該電池用包裝材料的電池。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的電池用包裝材料的剖面結(jié)構(gòu)的一例的圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的電池用包裝材料為包含至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的疊層體的電池用包裝材料,其特征在于,在密封層存在有多種酰胺系滑劑,脂肪酸酰胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸酰胺。以下,對(duì)本發(fā)明的電池用包裝材料進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1.電池用包裝材料的疊層構(gòu)造

如圖1所示,本發(fā)明的電池用包裝材料包含至少依次疊層有基材層1、金屬層3和密封層4的疊層體。本發(fā)明的電池用包裝材料中,基材層1形成為最外層,密封層4形成為最內(nèi)層。即,在組裝電池時(shí),通過將位于電池元件的周緣的密封層4彼此熱熔接,將電池元件密封,由此,封裝電池元件。

如圖1所示,本發(fā)明的電池用包裝材料中,在基材層1與金屬層3之間,出于提高它們的粘接性的目的,可以根據(jù)需要設(shè)置粘接樹脂層2。另外,如圖1所示,本發(fā)明的電池用包裝材料中,在金屬層3與密封層4之間,出于提高它們的粘接性的目的,可以根據(jù)需要設(shè)置粘接樹脂層5。

如上所述,近年來,由于對(duì)電池的小型化、薄型化的需求,要求更加薄的電池用包裝材料。作為本發(fā)明的電池用包裝材料的總厚度,沒有特別限制,根據(jù)進(jìn)一步薄型化的需求,從形成為具有高的成型性、并且、電池的連續(xù)生產(chǎn)性優(yōu)異的電池用包裝材料的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選列舉為25~80μm左右、更優(yōu)選為30~60μm左右。

2.形成電池用包裝材料的各層的組成

[基材層1]

本發(fā)明的電池用包裝材料中,基材層1是位于最外層的層。關(guān)于形成基材層1的原料,只要具備絕緣性即可,沒有特別限制。作為形成基材層1的原料,例如,可以列舉聚酯、聚酰胺、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、含氟樹脂、聚氨酯、硅樹脂、酚醛樹脂、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺和這些的混合物、共聚物等。

作為聚酯,具體而言,可以列舉聚對(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、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、以對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為重復(fù)單元的主體的共聚聚酯、以對(duì)苯二甲酸丁二醇酯為重復(fù)單元的主體的共聚聚酯等。另外,作為以對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為重復(fù)單元的主體的共聚聚酯,具體而言,可以列舉以對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為重復(fù)單元的主體并與間苯二甲酸乙二醇酯聚合的共聚物聚酯(以下,參考“聚(對(duì)苯二甲酸/間苯二甲酸)乙二醇酯”進(jìn)行簡寫)、聚(對(duì)苯二甲酸/間苯二甲酸)乙二醇酯、聚(對(duì)苯二甲酸/己二酸)乙二醇酯、聚(對(duì)苯二甲酸/鈉代磺酸間苯二甲酸)乙二醇酯、聚(對(duì)苯二甲酸/間苯二甲酸鈉)乙二醇酯、聚(對(duì)苯二甲酸/苯基-二羧酸)乙二醇酯、聚(對(duì)苯二甲酸/癸烷二羧酸)乙二醇酯等。另外,作為以對(duì)苯二甲酸丁二醇酯為重復(fù)單元的主體的共聚聚酯,具體而言,可以列舉以對(duì)苯二甲酸丁二醇酯為重復(fù)單元的主體并于間苯二甲酸丁二醇酯聚合的共聚物聚酯(以下,參考“聚(對(duì)苯二甲酸/間苯二甲酸)丁二醇酯”進(jìn)行簡寫)、聚(對(duì)苯二甲酸/己二酸)丁二醇酯、聚(對(duì)苯二甲酸/癸二酸)丁二醇酯、聚(對(duì)苯二甲酸/癸烷二羧酸)丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等。這些聚酯可以單獨(dú)使用1種,也可以組合2種以上使用。聚酯具有耐電解液性優(yōu)異、對(duì)于電解液的附著不易發(fā)生白化等的有點(diǎn),適于作為基材層1的形成原料使用。

另外,作為聚酰胺,具體而言,可以列舉尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍12、尼龍46、尼龍6與尼龍6,6的共聚物等的脂肪族系聚酰胺;含有對(duì)苯二甲酸和/或間苯二甲酸由來的結(jié)構(gòu)單元的尼龍6I、尼龍6T、尼龍6IT、尼龍6I6T(I表示間苯二甲酸、T表示對(duì)苯二甲酸)等的六亞甲基二胺-間苯二甲酸-對(duì)苯二甲酸共聚聚酰胺、聚間苯二甲酰己二胺(MXD6)等的含有芳香族的聚酰胺;聚氨基甲基環(huán)己基己二胺(PACM6)等的脂環(huán)系聚酰胺;以及使內(nèi)酯成分、4,4’-二苯基甲烷-二異氰酸酯等的將異氰酸酯成分共聚得到的聚酰胺、為共聚聚酰胺與聚酯、聚亞烷基醚二醇的共聚物的聚酯酰胺共聚物、聚醚酯酰胺共聚物;這些的共聚物等。這些聚酰胺可以單獨(dú)使用1種,也可以組合2種以上使用。拉伸聚酰胺膜的拉伸性優(yōu)異,且能夠防止成型時(shí)的基材層1的樹脂破裂引起的白化的發(fā)生,很好地適于作為基材層1的形成原料使用。

基材層1可以由1軸或2軸拉伸的樹脂膜形成,或者也可以由未拉伸的樹脂膜形成。其中,1軸或2軸拉伸的樹脂膜、特別是2軸拉伸的樹脂膜由于通過取向結(jié)晶化提高了耐熱性,作為基材層1合適地使用。另外,關(guān)于基材層1,可以將上述的原料涂敷于金屬層3上而形成。

這些之中,作為形成基材層1的樹脂膜,優(yōu)選列舉尼龍、聚酯,更優(yōu)選列舉2軸拉伸尼龍、2軸拉伸聚酯,特別優(yōu)選列舉2軸拉伸尼龍。

基材層1,為了提高耐針孔性和形成電池的包裝體時(shí)的絕緣性,也能夠?qū)⒉煌系臉渲ず屯糠髮拥闹辽僖环蒋B層化。具體而言,可以列舉使聚酯膜與尼龍膜疊層得到的多層構(gòu)造、使2軸拉伸聚酯與2軸拉伸尼龍疊層得到的多層構(gòu)造等。使基材層1為多層構(gòu)造時(shí),各樹脂膜可以經(jīng)由粘接劑粘接,或者也可以不經(jīng)由粘接劑而直接疊層。不經(jīng)由粘接劑而粘接時(shí),例如,可以列舉共擠出法、夾層法、熱層壓法等的以熱熔融狀態(tài)粘接的方法。另外,經(jīng)由粘接劑粘接時(shí),所使用的粘接劑可以為2液固化型粘接劑,或者也可以為1液固化型粘接劑。另外,關(guān)于粘接劑的粘接機(jī)制,也沒有特別限制,可以為化學(xué)反應(yīng)型、溶劑揮發(fā)型、熱熔融型、熱壓型、UV或EB等的電子束固化型等的任一種。作為粘接劑的成分,可以列舉聚酯系樹脂、聚醚系樹脂、聚氨酯系樹脂、環(huán)氧系樹脂、酚醛樹脂系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚乙酸乙烯酯系樹脂、纖維素系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚酰亞胺系樹脂、氨基樹脂、橡膠、硅系樹脂。

為了提高成型性,基材層1可以低摩擦化。使基材層1低摩擦化時(shí),對(duì)于其表面的動(dòng)摩擦系數(shù)沒有特別限制,例如,可以列舉為0.3以下。為了使基材層1低摩擦化,例如,可以列舉粗糙化處理、滑劑的涂敷層的形成、這些的組合等。此外,本發(fā)明中,表面的動(dòng)摩擦系數(shù)為通過根據(jù)JIS K7125的方法測得的值。

作為粗糙化處理,可以列舉預(yù)先在基材層1添加粗糙化劑在表面形成凹凸的方法、利用壓花輥進(jìn)行加熱、加壓的轉(zhuǎn)印法、通過干式或濕式噴砂法、銼來機(jī)械地將表面變糙的方法。作為粗糙化劑,例如,可以列舉粒徑為0.5nm~5μm左右的微粒。關(guān)于粗糙化劑的材質(zhì),沒有特別限制,例如,金屬、金屬氧化物、無機(jī)物、有機(jī)物等。另外,關(guān)于粗糙化劑的形狀,也沒有特別限制,例如,可以列舉球狀、纖維狀、板狀、不定形、中空球狀等。作為粗糙化劑,具體而言,可以列舉滑石、二氧化硅、石墨、高嶺土、膨潤土、蒙脫石、合成云母、水滑石、二氧化硅凝膠、沸石、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鋅、氧化鎂、氧化鋁、氧化釹、氧化銻、氧化鈦、氧化鈰、硫酸鉀、硫酸鋇、碳酸鉀、硅酸鉀、碳酸鋰、苯甲酸鉀、草酸鉀、硬脂酸鎂、氧化鋁、碳黑、碳納米管類、高熔點(diǎn)尼龍、交聯(lián)丙烯酸、交聯(lián)苯乙烯、交聯(lián)聚乙烯、苯并胍胺、金、鋁、銅、鎳等。這些粗糙化劑可以單獨(dú)使用1種,也可以組合2種以上使用。這些粗糙化劑之中,從分散穩(wěn)定性、成本等的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選列舉二氧化硅、硫酸鋇、氧化鈦。另外,對(duì)粗糙化劑,可以在表面施以絕緣處理、高分散性處理等的各種表面處理。

滑劑的涂敷層能夠通過在基材層1上使滑劑通過滲出在表面析出的方法或在基材層1疊層滑劑來形成。作為滑劑,沒有特別限制,例如,可以列舉后述的酰胺系滑劑、金屬皂、親水性有機(jī)硅、接枝有有機(jī)硅的丙烯酸、接枝有有機(jī)硅的環(huán)氧、接枝有有機(jī)硅的聚醚、接枝有有機(jī)硅的聚酯、嵌段型有機(jī)硅丙烯酸共聚物、聚甘油改性有機(jī)硅、石蠟等。這些滑劑可以單獨(dú)使用1種,也可以組合2種以上使用。

作為基材層1的厚度,例如,可以列舉10~50μm、優(yōu)選列舉15~30μm。

[粘接樹脂層2]

本發(fā)明的電池用包裝材料中,粘接樹脂層2是為了使基材層1與金屬層3粘接而根據(jù)需要設(shè)置的層。

粘接樹脂層2由能夠?qū)⒒膶?與金屬層3粘接的粘接劑形成。粘接樹脂層2的形成中所使用的粘接劑可以為2液固化型粘接劑,或者也可以為1液固化型粘接劑。另外,對(duì)于粘接樹脂層2的形成中所使用的粘接劑的粘接機(jī)制也沒有特別限制,可以為化學(xué)反應(yīng)型、溶劑揮發(fā)型、熱熔融型、熱壓型等的任意種。

作為粘接樹脂層2的形成中能夠使用的粘接劑的樹脂成分,具體而言,可以列舉聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸二乙醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、共聚聚酯等的聚酯系樹脂;聚醚系粘接劑;聚氨酯系粘接劑;環(huán)氧系樹脂;酚醛樹脂系樹脂;尼龍6、尼龍66、尼龍12、共聚聚酰胺等的聚酰胺系樹脂;聚烯烴、酸改性聚烯烴、金屬改性聚烯烴等的聚烯烴系樹脂;聚乙酸乙烯酯系樹脂;纖維素系粘接劑;(甲基)丙烯酸系樹脂;聚酰亞胺系樹脂;尿素樹脂、三聚氰胺樹脂等的氨基樹脂;氯丁二烯橡膠、丁腈橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠等的橡膠;有機(jī)硅系樹脂;氟化乙烯丙烯共聚物等。這些粘接劑成分可以1種單獨(dú)使用,或者也可以組合2種以上使用。對(duì)于2種以上的粘接劑成分的組合方式,沒有特別限制,例如,作為粘接劑成分,可以列舉聚酰胺與酸改性聚烯烴的混合樹脂、聚酰胺與金屬改性聚烯烴的混合樹脂、聚酰胺與聚酯、聚酯與酸改性聚烯烴的混合樹脂、聚酯與金屬改性聚烯烴的混合樹脂等。這些之中,從延展性、高濕度條件下中的耐久性、應(yīng)變抑制作用、熱封時(shí)的熱劣化抑制作用等優(yōu)異、抑制基材層1與金屬層3之間的層壓強(qiáng)度的降低有效抑制脫層壓的發(fā)生的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選列舉聚氨酯系2液固化型粘接劑;聚酰胺、聚酯或這些與改性聚烯烴的摻混樹脂。

另外,粘接樹脂層2也可以以不同的粘接劑成分多層化。以不同的粘接劑成分將粘接樹脂層2多層化時(shí),從提高基材層1與金屬層3的層壓強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選將配置于基材層1側(cè)的粘接劑成分選擇為與基材層1的粘接性優(yōu)異的樹脂、將配置于金屬層3側(cè)的粘接劑成分選擇為與金屬層3的粘接性優(yōu)異的粘接劑成分。粘接樹脂層2以不同的粘接劑成分多層化時(shí),具體而言,作為配置于金屬層3側(cè)的粘接劑成分,優(yōu)選列舉酸改性聚烯烴、金屬改性聚烯烴、聚酯與酸改性聚烯烴的混合樹脂、含有共聚聚酯的樹脂等。

關(guān)于粘接樹脂層2的厚度,例如,可以列舉2~50μm、優(yōu)選列舉3~25μm。

[金屬層3]

本發(fā)明的電池用包裝材料中,金屬層3除了提高包裝材料的強(qiáng)度以外,也是作為用于防止水蒸氣、氧、光等侵入電池內(nèi)部的阻隔層發(fā)揮作用的層。作為形成金屬層3的金屬,具體而言,可以列舉鋁、不銹鋼、鈦等的金屬箔。這些之中,可以合適地使用鋁。為了防止包裝材料的制造時(shí)的褶皺和針孔,在本發(fā)明中,作為金屬層3,優(yōu)選使用軟質(zhì)鋁、例如經(jīng)退火處理后的鋁(JIS A8021P-O)或(JIS A8079P-O)等。

關(guān)于金屬層3的厚度,例如,可以列舉10~200μm、優(yōu)選列舉20~100μm。

另外,金屬層3,為了粘接的穩(wěn)定化、防止溶解、腐蝕等,對(duì)至少一個(gè)面、優(yōu)選為至少對(duì)密封層4側(cè)的面、更優(yōu)選為兩面進(jìn)行化成處理。這里,化成處理是指在金屬層3的表面形成耐酸性被膜的處理。化成處理例如可以列舉使用硝酸鉻、氟化鉻、硫酸鉻、乙酸鉻、草酸鉻、磷酸氫鉻、鉻酸乙酰乙酸鹽、氯化鉻、硫酸鉀鉻等的鉻酸化合物的鉻酸鉻酸鹽處理;使用磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸銨、多磷酸等的磷酸化合物的磷酸鉻酸鹽處理;使用含有下述通式(1)~(4)表示的重復(fù)單元的氨基化苯酚聚合物的鉻酸鹽處理等。此外,該氨基化苯酚聚合物中,下述通式(1)~(4)所示的重復(fù)單元可以單獨(dú)含有1種,也可以為2種以上的任意組合。

通式(1)~(4)中,X表示氫原子、羥基、烷基、羥基烷基、烯丙基或芐基。另外,R1和R2相同或不同地表示羥基、烷基或羥基烷基。通式(1)~(4)中,作為X、R1、R2所示的烷基,例如,可以列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基等的碳原子數(shù)1~4的直鏈或支鏈狀烷基。另外,作為X、R1、R2所示的羥基烷基,例如,可以列舉羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、1-羥基丙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基、1-羥基丁基、2-羥基丁基、3-羥基丁基、4-羥基丁基等的取代有1個(gè)羥基的碳原子數(shù)1~4的直鏈或支鏈狀烷基。通式(1)~(4)中,X優(yōu)選為氫原子、羥基和羥基烷基中任一種。含有通式(1)~(4)所示的重復(fù)單元的氨基化苯酚聚合物的數(shù)均分子量例如,可以列舉約500~約100萬、優(yōu)選列舉約1000~約2萬。

另外,作為對(duì)金屬層3賦予耐蝕性的化成處理方法,可以列舉涂敷在磷酸中分散有氧化鋁、氧化鈦、氧化鈰、氧化錫等的金屬氧化物、硫酸鋇的微粒的涂敷液,通過在150℃以上進(jìn)行燒制處理,在金屬層3的表面形成耐蝕處理層的方法。另外,在耐蝕處理層上可以形成以交聯(lián)劑使陽離子性聚合物交聯(lián)得到的樹脂層。這里,作為陽離子性聚合物,例如,可以列舉聚乙烯亞胺、由聚乙烯亞胺和具有羧酸的聚合物形成的離子高分子絡(luò)合物、在丙烯酸主骨架接枝有伯胺的伯胺接枝丙烯酸樹脂、聚烯丙胺或其衍生物、氨基苯酚等。這些陽離子性聚合物可以1種單獨(dú)使用,或者也可以組合2種以上使用。另外,作為交聯(lián)劑,例如,可以列舉具有選自異氰酸酯基、縮水甘油基、羧基和噁唑啉基的至少1種的官能團(tuán)的化合物、硅烷偶聯(lián)劑等。這些交聯(lián)劑可以1種單獨(dú)使用,或者也可以組合2種以上使用。

這些化成處理可以單獨(dú)進(jìn)行1種的化成處理,也可以組合進(jìn)行2種以上的化成處理。另外,這些化成處理可以單獨(dú)使用1種的化合物進(jìn)行,或者也可以組合使用2種以上的化合物進(jìn)行。這些之中,優(yōu)選列舉鉻酸鉻酸鹽處理、更優(yōu)選列舉組合了鉻酸化合物、磷酸化合物和氨基化苯酚聚合物的鉻酸鹽處理。

化成處理中,對(duì)于形成于金屬層3的表面的耐酸性被膜的量沒有特別限制,例如組合了鉻酸化合物、磷酸化合物和氨基化苯酚聚合物進(jìn)行鉻酸鹽處理時(shí),金屬層3的每1m2表面,期望鉻酸化合物以鉻換算以約0.5~約50mg、優(yōu)選約1.0~約40mg、磷化合物以磷換算以約0.5~約50mg、優(yōu)選約1.0~約40mg、和氨基化苯酚聚合物以約1~約200mg、優(yōu)選約5.0~150mg的比例含有。

化成處理是通過將含有形成耐酸性被膜時(shí)所使用的化合物的溶液利用棒涂法、輥涂法、凹版印刷法、浸漬法等涂布于金屬層3的表面之后將金屬層3的溫度加熱至70~200℃左右來進(jìn)行。另外,在對(duì)金屬層3實(shí)施化成處理之前,也可以預(yù)先將金屬層3供于利用堿浸漬法、電解清洗法、酸清洗法、電解酸清洗法等進(jìn)行的脫脂處理。通過這樣進(jìn)行脫脂處理,能夠更高效地進(jìn)行金屬層3的表面的化成處理。

[密封層4]

本發(fā)明的電池用包裝材料中,密封層4是相當(dāng)于最內(nèi)層、在電池的組裝時(shí)密封層彼此熱熔接而將電池元件密封的層。

密封層4優(yōu)選由聚烯烴樹脂形成。作為聚烯烴樹脂,只要熱熔接即可,沒有特別限制,例如,可以列舉聚烯烴、環(huán)狀聚烯烴、羧酸改性聚烯烴、羧酸改性環(huán)狀聚烯烴等。

作為上述聚烯烴,具體而言,低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線狀低密度聚乙烯等的聚乙烯;均聚丙烯、聚丙烯的嵌段共聚物(例如,丙烯和乙烯的嵌段共聚物)、聚丙烯的無規(guī)共聚物(例如,丙烯和乙烯的無規(guī)共聚物)等的聚丙烯;乙烯-丁烯-丙烯的三元共聚物等。這些聚烯烴之中,優(yōu)選列舉聚乙烯和聚丙烯,更優(yōu)選列舉聚丙烯。

上述環(huán)狀聚烯烴為烯烴與環(huán)狀單體的共聚物,作為上述環(huán)狀聚烯烴的結(jié)構(gòu)單體的烯烴,例如,可以列舉乙烯、丙烯、4-甲基-1-戊烯、苯乙烯、丁二烯、異戊二烯等。另外,作為上述環(huán)狀聚烯烴的結(jié)構(gòu)單體的環(huán)狀單體,例如,可以列舉降冰片烯等的環(huán)狀烯烴;具體而言,可以列舉環(huán)戊二烯、二環(huán)戊二烯、環(huán)己二烯、降冰片二烯等的環(huán)狀二烯等。這些聚烯烴之中,優(yōu)選列舉環(huán)狀烯烴,更優(yōu)選列舉降冰片二烯。

上述羧酸改性聚烯烴是指將上述聚烯烴通過用羧酸嵌段聚合或接枝聚合來改性得到的聚合物。作為改性中所使用的羧酸,例如,可以列舉馬來酸、丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、馬來酸酐、衣康酸酐等。

上述羧酸改性環(huán)狀聚烯烴是指將構(gòu)成環(huán)狀聚烯烴的單體的一部分以α,β―不飽和羧酸或其酸酐代替進(jìn)行共聚,或?qū)τ诃h(huán)狀聚烯烴使α,β―不飽和羧酸或其酸酐嵌段聚合或接枝聚合,由此得到的聚合物。關(guān)于羧酸改性的環(huán)狀聚烯烴,與上述同樣。另外,作為改性中使用的羧酸,與上述酸改性環(huán)烯烴共聚物的改性中所使用的羧酸同樣。

這些樹脂成分之中,優(yōu)選列舉聚烯烴、羧酸改性聚烯烴,更優(yōu)選列舉聚丙烯、羧酸改性聚丙烯。

密封層4可以以1種的樹脂成分單獨(dú)形成,或者也可以由組合2種以上的樹脂成分的摻混聚合物形成。另外,密封層4可以僅由1層形成,也可以由相同或不同的樹脂成分以2層以上形成。作為密封層4以2層以上形成時(shí)的優(yōu)選層結(jié)構(gòu),例如,可以列舉最外層由聚丙烯形成、金屬層3側(cè)的層由羧酸改性聚丙烯形成的層結(jié)構(gòu)等。

另外,作為密封層4的厚度,能夠適當(dāng)設(shè)定,可以列舉10~100μm左右,優(yōu)選列舉15~50μm左右。

本發(fā)明的電池用包裝材料中,密封層4中,存在多種酰胺系滑劑。電池的制造中,本發(fā)明的電池用包裝材料供于成型時(shí),在密封層4的表面存在有酰胺系滑劑。由此,密封層4表面的易滑性提高,本發(fā)明的電池用包裝材料的成型性提高。此外,酰胺系滑劑在形成密封層4和粘接樹脂層5的聚烯烴樹脂等的樹脂中容易移動(dòng)。因此,在剛制造電池用包裝材料之后,僅在密封層4和粘接樹脂層5中任一方含有酰胺系滑劑的情況下,隨著時(shí)間經(jīng)過,在密封層4也含有酰胺系滑劑。

作為使密封層4存在酰胺系滑劑的方法,可以列舉在電池用包裝材料的密封層4的表面涂敷酰胺系滑劑、或者在形成密封層4和/或粘接樹脂層5的聚烯烴樹脂等中配合酰胺系滑劑的方法。此外,在形成密封層4和/或粘接樹脂層5的聚烯烴樹脂等中配合酰胺系滑劑中,也通過使酰胺系滑劑在密封層4的表面滲出,能夠使密封層4的表面存在酰胺系滑劑。另一方面,在電池用包裝材料的密封層4的表面涂敷酰胺系滑劑時(shí),酰胺系滑劑的一部分從表面向內(nèi)部移動(dòng),由此,能夠使密封層4和/或粘接樹脂層5的內(nèi)部存在酰胺系滑劑。此外,作為使酰胺系滑劑在密封層4的表面滲出的方法,一般使電池用包裝材料在30~50℃左右的稍高溫下熟化數(shù)小時(shí)~3天左右,促進(jìn)滲出,但是隨著越接近酰胺系滑劑的熔點(diǎn),向密封層4和粘接樹脂層5的飽和滑量增大,需要注意添加量和熟化溫度。

本發(fā)明的特征在于,在密封層4存在多種脂肪酸酰胺系滑劑,并且,脂肪酸酰胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸酰胺。

如上所述,在現(xiàn)有的電池用包裝材料中,也進(jìn)行了在密封層中配合酰胺系滑劑或者進(jìn)行涂敷。然而,已知,盡管將在密封層涂敷或者配合的酰胺系滑設(shè)定為規(guī)定量,但在電池用包裝材料的成型時(shí),有時(shí)有酰胺系滑劑附著于模具,連續(xù)生產(chǎn)性降低的情況,有時(shí)有在電池用包裝材料發(fā)生裂紋和針孔的情況。并且,已知在向密封層配合酰胺系滑劑時(shí)及進(jìn)行涂敷時(shí)都會(huì)發(fā)生,在任意情況下均由于從電池用包裝材料被制造之后直至供于成型的保存環(huán)境、輸送環(huán)境等的電池用包裝材料的制造之后供于成型期間的環(huán)境、特別是溫度變化,使位于密封層的表面的酰胺系滑劑的量大幅變化而引起的。例如,可以認(rèn)為,當(dāng)電池用包裝材料暴露于40℃以上的高溫環(huán)境下時(shí),密封層中的酰胺系滑劑的飽和溶解度上升,因此,存在于密封層的表面的酰胺系滑劑移動(dòng)到密封層的內(nèi)部,由此,密封層的成型性降低。另一方面,為了防止這樣的情況,大幅增加酰胺系滑劑的量,當(dāng)在不暴露于高溫下時(shí),有由于存在于密封層的表面的酰胺系滑劑的量過度增多,在成型時(shí)酰胺系滑劑附著于模具,形成塊而污染模具。因此,例如,盡管在電池用包裝材料的制造時(shí)使用了同等量的酰胺系滑劑,根據(jù)保存環(huán)境等,有時(shí)有在成型時(shí)位于表面的酰胺系滑劑的量大幅變化,酰胺系滑劑附著于模具而連續(xù)生產(chǎn)性降低的情況,有時(shí)有在電池用包裝材料發(fā)生裂紋和針孔的情況。此外,適當(dāng)管理從電池用包裝材料被制造之后直至供于成型的保存環(huán)境、輸送環(huán)境等的電池用包裝材料的被制造之后供于成型期間的環(huán)境、特別是溫度變化,能夠抑制電池用包裝材料的制造時(shí)和成型時(shí)的酰胺系滑劑的量的變化,但是,實(shí)際上也有無法適當(dāng)管理保存環(huán)境和輸送環(huán)境的情況,直到供于電池制造的成型時(shí)才出現(xiàn)成型性、連續(xù)生產(chǎn)性的問題的情況。

相對(duì)于此,本發(fā)明的電池用包裝材料中,即使暴露于高溫下時(shí),通過在密封層4存在多種脂肪酸酰胺系滑劑,且脂肪酸酰胺系滑劑的至少1種為飽和脂肪酸酰胺,具有高的成型性,并且,電池的連續(xù)生產(chǎn)性優(yōu)異。本發(fā)明的電池用包裝材料發(fā)揮這樣優(yōu)異的效果的機(jī)理尚不清楚,例如,能夠考慮如下。即,本發(fā)明的電池用包裝材料中,通過涂敷或滲出存在于密封層4的表面的飽和脂肪酸酰胺一旦存在于密封層4的表面,由于具有飽和脂肪族烴基,即使被暴露于高溫環(huán)境下,也不易移動(dòng)到密封層4的內(nèi)部,因此,即使在40℃以上這樣的高溫環(huán)境下保存、輸送電池用包裝材料等,其它的酰胺系滑劑大量移動(dòng)到內(nèi)部的情況下,飽和脂肪酸酰胺也留在密封層4的表面。另外,在不暴露于高溫環(huán)境下時(shí),由于在密封層4的內(nèi)部或表面存在飽和脂肪酸酰胺以外的其它的酰胺系滑劑,能夠發(fā)揮高的成型性和優(yōu)異的電池的連續(xù)生產(chǎn)性的效果。

作為飽和脂肪酸酰胺,可以單獨(dú)使用1種,也可以組合2種以上使用。作為飽和脂肪酸酰胺,沒有特別限制,從進(jìn)一步提高成型性和電池的連續(xù)生產(chǎn)性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選列舉碳原子數(shù)18以上的飽和脂肪酸酰胺,更優(yōu)選列舉硬脂酸酰胺、山萮酸酰胺、花生酸酰胺等,特別優(yōu)選列舉山萮酸酰胺。

本發(fā)明中,作為飽和脂肪酸酰胺以外的其它的酰胺系滑劑,沒有特別限制,例如,可以列舉上述所例示的飽和脂肪酸酰胺以外的其它的飽和脂肪酸酰胺、不飽和脂肪酸酰胺、取代酰胺、羥甲基酰胺、飽和脂肪酸雙酰胺、不飽和脂肪酸雙酰胺等。作為其它的飽和脂肪酸酰胺的具體例,可以列舉月桂酸酰胺、棕櫚酸酰胺、硬脂酸酰胺、羥基硬脂酸酰胺等。作為不飽和脂肪酸酰胺的具體例,可以列舉油酸酰胺、芥酸酰胺等。作為取代酰胺的具體例,可以列舉N-油烯基棕櫚酸酰胺、N-硬脂基硬脂酸酰胺、N-硬脂基油酸酰胺、N-油烯基硬脂酸酰胺、N-硬脂基芥酸酰胺等。另外,作為羥甲基酰胺的具體例,可以列舉羥甲基硬脂酸酰胺等。作為飽和脂肪酸雙酰胺的具體例,可以列舉亞甲基雙硬脂酸酰胺、亞乙基雙癸酸酰胺、亞乙基雙月桂酸酰胺、亞乙基雙硬脂酸酰胺、亞乙基雙羥基硬脂酸酰胺、亞乙基雙山萮酸酰胺、六亞甲基雙硬脂酸酰胺、六亞甲基雙山萮酸酰胺、六亞甲基羥基硬脂酸酰胺、N,N’-二硬脂基己二酸酰胺、N,N’-二硬脂基癸二酸酰胺等。作為不飽和脂肪酸雙酰胺的具體例,可以列舉亞乙基雙油酸酰胺、亞乙基雙芥酸酰胺、六亞甲基雙油酸酰胺、N,N’-二油烯基己二酸酰胺、N,N’-二油烯基癸二酸酰胺等。作為脂肪酸酯酰胺的具體例,可以列舉硬脂酸硬脂酰胺基乙酯等。另外,作為芳香族系雙酰胺的具體例,可以列舉間二甲苯雙硬脂酸酰胺、間二甲苯雙羥基硬脂酸酰胺、N,N’-二硬脂基間苯二甲酸酰胺等。這些酰胺系滑劑可以單獨(dú)使用1種,也可以組合2種以上使用。

本發(fā)明中,優(yōu)選除了飽和脂肪酸酰胺以外,多種酰胺系滑劑還含有不飽和脂肪酸酰胺。由此,能夠進(jìn)一步提高電池用包裝材料不暴露于高溫時(shí)的成型性和電池的連續(xù)生產(chǎn)性。該機(jī)理尚不明確,例如能夠如下考慮。即,不飽和脂肪酸酰胺在分子構(gòu)造中具有雙鍵,分子彼此形成締合體時(shí)形成為烯烴鏈重疊的結(jié)構(gòu)。因此,不飽和脂肪酸酰胺在密封層的內(nèi)部比較容易移動(dòng),容易在密封層的表面滲出,容易表現(xiàn)易滑性。另一方面,飽和脂肪酸酰胺在分子構(gòu)造中不具有雙鍵,為直鏈的,在分子彼此形成締合體時(shí)形成為體積大的構(gòu)造(特別是碳原子數(shù)為18以上時(shí)),因此,在高溫保存時(shí)也不易在密封層表面滲出,不易表現(xiàn)易滑性。作為一個(gè)推測,可以認(rèn)為,不飽和脂肪酸酰胺和飽和脂肪酸酰胺通過締合形成為具有適度的滲出性和易滑性的締合體。另外,作為第二個(gè)推測,可以認(rèn)為,首先不飽和脂肪酸滲出而在密封層表面形成第一層,接著滲出的飽和脂肪酸作為第二層形成于第一層與密封層之間,因此,抑制形成為白粉問題的不飽和脂肪酸的進(jìn)一步滲出。

關(guān)于飽和脂肪酸酰胺的碳原子數(shù),在將形成密封層4的樹脂(聚丙烯等)熔融擠出并進(jìn)行加工的230~280℃左右的溫度域中的加熱重量減少量在碳原子數(shù)低于18時(shí)達(dá)到約50%以上,從含量的管理的觀點(diǎn)考慮期望為18以上,進(jìn)一步,如上所述由于飽和脂肪酸抑制滑劑的過度滲出(上述任一推測),期望為如山萮酸酰胺這樣的碳原子數(shù)22左右。從進(jìn)一步提高成型性和電池的連續(xù)生產(chǎn)性的觀點(diǎn)考慮,作為不飽和脂肪酸酰胺,特別優(yōu)選芥酸酰胺。不飽和脂肪酸酰胺可以單獨(dú)使用1種,也可以組合2種以上使用。

本發(fā)明的電池用包裝材料中,作為存在于密封層4(表面和內(nèi)部的雙方)的飽和脂肪酸酰胺的含有比例的合計(jì),在密封層4中,以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),優(yōu)選列舉20ppm以上、更優(yōu)選列舉100~1000ppm左右、進(jìn)一步優(yōu)選列舉200~700ppm左右、特別優(yōu)選列舉600~900ppm左右。另外,密封層4含有不飽和脂肪酸酰胺時(shí),作為存在于密封層4(表面和內(nèi)部的雙方)的不飽和脂肪酸酰胺的含有比例,在密封層4中,以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),優(yōu)選列舉300ppm以上、更優(yōu)選列舉300~2000ppm左右、進(jìn)一步優(yōu)選列舉500~1500ppm左右。此外,這些值是指假設(shè)存在于密封層4的表面和內(nèi)部的飽和脂肪酸酰胺或不飽和脂肪酸酰胺為全部存在于密封層4中的含有比例的合計(jì)。例如,在形成密封層4的聚烯烴樹脂中配合酰胺系滑劑時(shí),密封層4中的飽和脂肪酸酰胺或不飽和脂肪酸酰胺的含有比例,通過分別以成為上述值的方式配合而形成密封層4,存在于密封層4的表面和內(nèi)部的飽和脂肪酸酰胺或不飽和脂肪酸酰胺的含有比例也分別形成為上述值。

另外,本發(fā)明的電池用包裝材料中,疊層有粘接樹脂層5時(shí),作為存在于密封層4(表面和內(nèi)部的雙方)和粘接樹脂層5的飽和脂肪酸酰胺的含有比例的合計(jì),在密封層4和粘接樹脂層5中,以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),優(yōu)選列舉20ppm以上、更優(yōu)選列舉100~1000ppm左右、進(jìn)一步優(yōu)選列舉200~700ppm左右、特別優(yōu)選列舉600~900ppm左右。另外,密封層4和粘接樹脂層5的至少一方含有不飽和脂肪酸酰胺時(shí),作為存在于密封層4(表面和內(nèi)部的雙方)和粘接樹脂層5的不飽和脂肪酸酰胺的含有比例的合計(jì),在密封層4和粘接樹脂層5中,以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),優(yōu)選列舉300ppm以上、更優(yōu)選列舉300~2000ppm左右、進(jìn)一步優(yōu)選列舉500~1500ppm左右。此外,這些值是指假設(shè)存在于密封層4的表面和內(nèi)部以及粘接樹脂層5的飽和脂肪酸酰胺或不飽和脂肪酸酰胺為全部存在于密封層4和粘接樹脂層5中的含有比例的合計(jì)。例如,在形成密封層4和/或粘接樹脂層5的聚烯烴樹脂中配合酰胺系滑劑時(shí),通過分別以密封層4和/或粘接樹脂5中的飽和脂肪酸酰胺或不飽和脂肪酸酰胺的含有比例的合計(jì)成為上述值的方式配合而形成密封層4和粘接樹脂層5,存在于密封層4的表面和內(nèi)部以及粘接樹脂層5的飽和脂肪酸酰胺或不飽和脂肪酸酰胺的含有比例的合計(jì)也分別成為上述值。

另外,本發(fā)明的電池用包裝材料中,作為密封層4的多種酰胺系滑劑的含有比例的合計(jì),在密封層4中,以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),優(yōu)選列舉400ppm以上、更優(yōu)選列舉600~2400ppm左右、進(jìn)一步優(yōu)選列舉800~2200ppm左右、特別優(yōu)選列舉1800~2100ppm左右。此外,該值是指假設(shè)存在于密封層4的表面和內(nèi)部的多種酰胺系滑劑為全部存在于密封層4中的含有比例。例如,在形成密封層4的樹脂中配合酰胺系滑劑時(shí),通過以密封層4中的多種酰胺系滑劑的含有比例的合計(jì)為上述值的方式配合,存在于密封層的表面和內(nèi)部的多種酰胺系滑劑的含有比例的合計(jì)也成為上述值。同樣的,在密封層4的表面涂敷酰胺系滑劑時(shí),通過以涂敷量的合計(jì)成為上述值的方式配合,存在于密封層4的表面和內(nèi)部的多種酰胺系滑劑的含有比例的合計(jì)也成為上述值。根據(jù)形成密封層4的樹脂的種類存在飽和滑劑量,進(jìn)一步,根據(jù)這些層的厚度,在表面滲出的酰胺系滑劑的量也變化。一般而言,在密封層4的表面滲出的酰胺系滑劑的量在厚度越大時(shí)越多,因此,在這些層的厚度大時(shí),調(diào)整為這些層中所含的酰胺系滑劑的濃度減小。

另外,本發(fā)明的電池用包裝材料中,疊層有粘接樹脂層5時(shí),作為密封層4和粘接樹脂層5中的多種酰胺系滑劑的含有比例的合計(jì),在密封層4和粘接樹脂層5中,以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì),優(yōu)選列舉400ppm以上、更優(yōu)選列舉600~2400ppm左右、進(jìn)一步優(yōu)選列舉800~2200ppm左右、特別優(yōu)選列舉1800~2100ppm左右。此外,該值是指假設(shè)存在于密封層4的表面和內(nèi)部以及粘接樹脂層5的內(nèi)部的多種酰胺系滑劑為全部存在于密封層4和粘接樹脂層5時(shí)的含有比例的合計(jì)。例如,在形成密封層4和粘接樹脂層5的樹脂中配合酰胺系滑劑時(shí),通過以密封層4和粘接樹脂層5中的多種酰胺系滑劑的含有比例的合計(jì)成為上述值的方式配合,存在于密封層的表面和內(nèi)部以及粘接樹脂層5的多種酰胺系滑劑的含有比例的合計(jì)也成為上述值。同樣地,在密封層4的表面涂敷酰胺系滑劑時(shí),通過以涂敷量的合計(jì)成為上述值的方式配合,存在于密封層4的表面和內(nèi)部以及粘接樹脂層5的多種酰胺系滑劑的含有比例的合計(jì)也成為上述值。根據(jù)形成密封層4和粘接樹脂層5的樹脂的種類存在飽和滑劑量,另外,根據(jù)這些層的厚度,在表面滲出的酰胺系滑劑的量也變化。一般而言,在密封層4的表面滲出的酰胺系滑劑的量在厚度越大時(shí)越多,因此,在這些層的厚度大時(shí),調(diào)整為這些層中所含的酰胺系滑劑的濃度減小。

[粘接樹脂層5]

本發(fā)明的電池用包裝材料中,粘接樹脂層5是為了使金屬層3和密封層4牢固粘接而在它們之間根據(jù)需要設(shè)置的層。如上所述,本發(fā)明的電池用包裝材料中,在粘接樹脂層5中可以存在多種酰胺系滑劑。關(guān)于粘接樹脂層5中可以含有的酰胺系滑劑的種類及其含量等,如上述[密封層4]的項(xiàng)目中所說明的一樣。

粘接樹脂層5由能夠?qū)⒔饘賹?和密封層4粘接的粘接劑形成。關(guān)于粘接樹脂層5的形成中所使用的粘接劑,其粘接機(jī)制、粘接劑成分的種類等與上述粘接樹脂層2時(shí)同樣。作為粘接樹脂層5中所使用的粘接劑成分,優(yōu)選列舉聚烯烴樹脂、進(jìn)一步優(yōu)選列舉羧酸改性聚烯烴、特別優(yōu)選列舉羧酸改性聚丙烯。

關(guān)于粘接樹脂層5的厚度,例如,可以列舉2~50μm、優(yōu)選列舉15~30μm。

另外,作為密封層4和粘接樹脂層5的厚度的合計(jì),能夠適當(dāng)選擇,優(yōu)選列舉20~100μm左右、更優(yōu)選列舉25~80μm左右、進(jìn)一步優(yōu)選列舉30~60μm左右。

3.電池用包裝材料的制造方法

關(guān)于本發(fā)明的電池用包裝材料的制造方法,只要得到疊層有規(guī)定的組成的各層的疊層體即可,沒有特別限制,例如,可以例示以下的方法。

首先,形成依次疊層有基材層1、粘接樹脂層2、金屬層3的疊層體(以下,有時(shí)也記為“疊層體A”)。疊層體A的形成能夠在基材層1上或根據(jù)需要對(duì)表面進(jìn)行了化成處理的金屬層3上將形成粘接樹脂層2時(shí)所使用的粘接劑以擠出法、凹版印刷法、輥涂法等涂布方法涂布、干燥之后,利用將該金屬層3或基材層1疊層,使粘接樹脂層2固化的干式層壓法進(jìn)行。

接著,在疊層體A的金屬層3上疊層密封層4。在金屬層3上直接疊層密封層4時(shí),在疊層體A的金屬層3上通過凹版印刷法、輥涂法等方法涂布構(gòu)成密封層4的樹脂成分即可。另外,在金屬層3與密封層4之間設(shè)置粘接樹脂層5時(shí),例如,可以列舉(1)在疊層體A的金屬層3上通過將粘接樹脂層5和密封層4共擠出來疊層的方法(共擠出層壓法);(2)另外形成疊層有粘接樹脂層5和密封層4的疊層體,將其通過熱層壓法疊層于疊層體A的金屬層3上的方法;(3)在疊層體A的金屬層3上將用于形成粘接樹脂層5的粘接劑通過擠出法或溶液涂布、在高溫干燥之后進(jìn)一步進(jìn)行燒制的方法等疊層,在該粘接樹脂層5上通過熱層壓法疊層預(yù)先制膜為片材狀的密封層4的方法;(4)在疊層體A的金屬層3與預(yù)先制膜為片材狀的密封層4之間,邊灌入熔融的粘接樹脂層5邊介由粘接樹脂層5使疊層體A和密封層4貼合的方法(夾層層壓法)等。此外,為了使粘接樹脂層2和根據(jù)需要設(shè)置的粘接樹脂層5的粘接性牢固,也可以進(jìn)一步供于熱輥接觸式、熱風(fēng)式、近或遠(yuǎn)紅外線式等的加熱處理。作為這樣的加熱處理的條件,例如,可以列舉在150~250℃進(jìn)行數(shù)秒~1分鐘左右。

本發(fā)明的電池用包裝材料中,構(gòu)成疊層體的各層,根據(jù)需要,為了將制膜性、疊層化加工、最終制品二次加工(裝袋化、壓花成型)適性等提高或穩(wěn)定化,也可以施以電暈處理、噴砂處理、氧化處理、臭氧處理等的表面活性化處理。

4.電池用包裝材料的用途

本發(fā)明的電池用包裝材料作為用于將正極、負(fù)極、電解質(zhì)等的電池元件密封收納的包裝材料使用。

具體而言,以將至少具備正極、負(fù)極和電解質(zhì)的電池元件使用本發(fā)明的電池用包裝材料以上述與正極和負(fù)極分別連接的金屬端子朝向外側(cè)突出的狀態(tài)、以能夠在電池元件的周緣形成凸緣部(密封層彼此接觸的區(qū)域)的方式包覆、將上述凸緣部的密封層彼此熱封而密封,由此,提供使用了電池用包裝材料的電池。此外,使用本發(fā)明的電池用包裝材料收納電池元件時(shí),以本發(fā)明的電池用包裝材料的密封部分形成為內(nèi)側(cè)(與電池元件接觸的面)的方式使用。

本發(fā)明的電池用包裝材料可以用于一次電池、二次電池的任意種,優(yōu)選為二次電池。關(guān)于本發(fā)明的電池用包裝材料所適用的二次電池的種類,沒有特別限制,例如,可以列舉鋰離子電池、鋰離子聚合物電池、鉛蓄電池、鎳·氫蓄電池、鎳·鎘蓄電池、鎳·鐵蓄電池、鎳·鋅蓄電池、氧化銀·鋅蓄電池、金屬空氣電池、多價(jià)陽離子電池、電容器(condenser)、電容(capacitor)等。在這些二次電池之中,作為本發(fā)明的電池用包裝材料的優(yōu)選的適用對(duì)象,可以列舉鋰離子電池和鋰離子聚合物電池。

實(shí)施例

以下,例示實(shí)施例和比較例,詳細(xì)說明本發(fā)明。但是,本發(fā)明不受實(shí)施例限定。

實(shí)施例1~12和比較例1~4

<電池用包裝材料的制造>

對(duì)作為金屬層的鋁箔(厚度40μm)的兩面實(shí)施化成處理,在一個(gè)化成處理面,將具有表1所述的厚度的、作為基材層的尼龍膜以粘接樹脂層的厚度為約3μm的方式、隔著聚酯系粘接劑通過干式層壓法貼合。接著,在實(shí)施例1~6和比較例1~2中,在鋁箔的另一化成處理面,將具有表1所述的厚度的、作為粘接樹脂層的羧酸改性聚丙烯和具有表1所述的厚度和配合為表1所述的含量的酰胺系滑劑的、形成密封層的聚丙烯共擠出,得到由基材層/粘接樹脂層/鋁箔/粘接樹脂層/密封層構(gòu)成的疊層體。另一方面,在實(shí)施例7~12和比較例3~4中,通過干式層壓法,在鋁箔的另一化成處理面,經(jīng)由具有表1所述的厚度的、作為粘接樹脂層的羧酸改性聚丙烯,疊層具有表1所述的厚度和配合為表1所示的含量的酰胺系滑劑的、形成密封層的聚丙烯,得到由基材層/粘接樹脂層/鋁箔/粘接樹脂層/密封層構(gòu)成的疊層體。各電池用包裝材料的制造在溫度20~30℃、相對(duì)濕度40~60%下進(jìn)行。另外,化成處理均使用含有酚醛樹脂、氟化鉻化合物、磷酸的水溶液作為處理液,利用輥涂法進(jìn)行涂布,在被膜溫度成為180℃以上的條件中進(jìn)行燒制。另外,鉻的涂布量為3mg/m2(乾燥重量)。使用的酰胺系滑劑如下所述。

·不飽和脂肪酸酰胺:芥酸酰胺

·飽和脂肪酸酰胺:山萮酸酰胺

(在室溫或40℃的保存)

實(shí)施例1~12和比較例1~4的電池用包裝材料分別在室溫(25℃)或溫度40℃、相對(duì)濕度50%下放置14天之后,進(jìn)行下述的摩擦試驗(yàn)、成型性試驗(yàn)、白粉的確認(rèn)試驗(yàn)。

(摩擦試驗(yàn))

摩擦試驗(yàn)通過基于JIS K7125的方法進(jìn)行測定。首先,將上述得到的各電池用包裝材料切出為80×200mm的樣品。接著,以密封層的表面彼此對(duì)置的方式重疊樣品,在其上放置砝碼(200g)。在砝碼的底面貼上橡膠,使樣品和砝碼也密合,使其不滑動(dòng)。接著,以100mm/分鐘的速度拉動(dòng)砝碼,測定動(dòng)摩擦力(N),將動(dòng)摩擦力除以砝碼的法線方向的力(1.96N),算出動(dòng)摩擦系數(shù)。根據(jù)以下的基準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果。在表1中表示結(jié)果。

○:動(dòng)摩擦系數(shù)為0.3以下

△:動(dòng)摩擦系數(shù)超過0.3且為0.7以下

×:動(dòng)摩擦系數(shù)超過0.7

(成型性試驗(yàn))

將上述得到的各電池用包裝材裁剪為80×120mm見方,制作樣品。使用具有30×55mm的口徑的形成模具(雌模)和與其對(duì)應(yīng)的成型模具(雄模)將該樣品以擠壓力0.24MPa從0.5mm的成型深度以0.5mm單位改變成型深度,分別對(duì)10個(gè)樣品進(jìn)行冷成型。對(duì)于冷成型后的樣品,將在全部10個(gè)樣品中都不發(fā)生褶皺和在鋁箔不產(chǎn)生針孔、裂紋的最深的成型深度作為該樣品的臨界成型深度。從該臨界成型深度,根據(jù)以下的基準(zhǔn)評(píng)價(jià)電池用包裝材料的成型性。在表1中表示結(jié)果。

○:臨界成型深度超過6.5mm

△:臨界成型深度5.0mm~6.5mm

×:臨界成型深度低于5.0mm

(白粉的確認(rèn)試驗(yàn))

將切為5×13cm的黑色畫紙折成二折,用力擦拭規(guī)定面積(1m2)的上述得到的各電池用包裝材料的密封面,使白粉(滲出的滑劑)附著,目視確認(rèn)附著程度。根據(jù)以下的基準(zhǔn)評(píng)價(jià)所得到的結(jié)果。在表1中表示結(jié)果。

○:基本不附著

△:稍微有附著

×:附著顯著

[表1]

從表1所示的結(jié)果可知,作為酰胺系滑劑,并用碳原子數(shù)為22的飽和脂肪酸酰胺的山萮酸酰胺與同樣碳原子數(shù)為22的不飽和脂肪酸酰胺的芥酸酰胺的實(shí)施例1~12的電池用包裝材料,不僅在室溫保存時(shí),并且在40℃這樣的高溫下保存時(shí),在摩擦試驗(yàn)、成型性試驗(yàn)和白粉的全部確認(rèn)試驗(yàn)為良好或沒有實(shí)用上的問題。

另一方面,作為酰胺系滑劑僅使用芥酸酰胺的比較例1的電池用包裝材料,在40℃這樣的高溫下保存時(shí),與實(shí)施例1~6相比,摩擦試驗(yàn)和成型性試驗(yàn)結(jié)果顯著變差。另外,作為酰胺系滑劑僅使用山萮酸酰胺的比較例2的電池用包裝材料的摩擦系數(shù)和成型性與實(shí)施例1~6相比,較差。

另外,與作為酰胺系滑劑僅使用芥酸酰胺的比較例1相比增大了密封層的厚度的比較例3中,在以室溫保存時(shí)的白粉的確認(rèn)試驗(yàn)以及在高溫下保存時(shí)的摩擦系數(shù)和成型性與相同厚度的實(shí)施例7~12相比,較差。作為酰胺系滑劑僅使用山萮酸酰胺的比較例4的電池用包裝材料的摩擦系數(shù)和成型性與相同厚度的實(shí)施例7~12相比,較差。

符號(hào)說明

1 基材層

2 粘接樹脂層

3 金屬層

4 密封層

5 粘接樹脂層

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