本公開涉及蓄電裝置用封裝材料以及使用了該蓄電裝置用封裝材料的蓄電裝置。

背景技術：

1、作為蓄電裝置，已知有(例如)鋰離子電池、鎳氫電池及鉛蓄電池等二次電池、以及雙電層電容器等電化學電容器。由于便攜設備的小型化或設置空間的限制等，要求蓄電裝置進一步小型化，因此能量密度高的鋰離子電池備受關注。作為鋰離子電池所使用的封裝材料，逐漸使用重量輕、散熱性高且能夠以低成本制作的多層膜。

2、將上述多層膜用于封裝材料的鋰離子電池稱為層壓型鋰離子電池。通過使封裝材料覆蓋電池內容物(正極、隔板、負極、電解液等)，防止水分向內部浸入。層壓型的鋰離子電池例如可以通過以下方法制造：在封裝材料的一部分中通過冷成型形成凹部，將電池內容物容納于該凹部內，并將封裝材料的剩余部分折回并利用熱封來密封邊緣部分(例如，參照專利文獻1)。

3、現(xiàn)有技術文獻

4、專利文獻

5、專利文獻1：日本特開2013-101765號公報

技術實現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的課題

2、但是，作為鋰離子電池的下一代電池，正在進行被稱為全固態(tài)電池的蓄電裝置的研究開發(fā)。全固態(tài)電池具有不使用有機電解液而使用固體電解質作為電解物質的特征。鋰離子電池不能在高于電解液的沸點溫度(80℃左右)的溫度條件下使用，與此相對，全固態(tài)電池可以在超過100℃的溫度條件下使用，并且能夠通過在高溫條件下(例如100～150℃)工作來提高鋰離子的傳導率。

3、但是，在使用如上所述的多層膜作為封裝材料來制造層壓型的全固態(tài)電池的情況下，當封裝材料的耐熱性不足時，不能確保高溫環(huán)境下的層間密合性，層壓強度降低，從而全固態(tài)電池的封裝體的密封性可能會降低。封裝材料例如具有基材層、金屬箔層及密封層經由粘接劑層等層疊而成的結構，但是在高溫環(huán)境下金屬箔層與密封層之間的密合性容易降低。

4、另外，全固態(tài)電池中使用的硫化物系固體電解質有時與大氣中的水分反應產生硫化氫氣體而使電池的性能降低。作為內層側所使用的粘接劑，可以列舉出作為通常具有耐熱性的粘接劑的氨基甲酸酯粘接劑或環(huán)氧粘接劑。但是，這些粘接劑的水分阻隔性不充分。另外，作為水分阻隔性高的粘接劑，例如可以列舉出酸改性聚烯烴系粘接劑。但是，這些粘接劑的耐熱性不充分。這樣，粘接劑的耐熱性和水分阻隔性成為折衷(tradeoff)的關系。而且，在全固態(tài)電池所使用的封裝材料中，要求即使在高溫環(huán)境下水分阻隔性也優(yōu)異。

5、本公開的一個方面提供耐熱性優(yōu)異并且即使在高溫環(huán)境下水分阻隔性也優(yōu)異的封裝材料。

6、用于解決課題的手段

7、本公開的一個方面是一種封裝材料，其為蓄電裝置用封裝材料，具有依次具備基材層、第一粘接層、金屬箔層、第二粘接層、以及密封層的層疊結構，第二粘接層至少包含酸改性聚烯烴與多官能異氰酸酯化合物的反應產物，第二粘接層滿足由下式(1)的不等式表示的條件：

8、0.01≤{(c+d)-b}/a≤0.60…(1)

9、[式中，a～d是通過紅外光譜法測定的第二粘接層的紅外線吸收光譜的強度，a表示波數(shù)3040～2760cm-1的最大強度，b表示波數(shù)1850～1780cm-1的最大強度，c表示波數(shù)1760～1600cm-1的最大強度，d表示波數(shù)2150～2090cm-1的最大強度。]

10、上述封裝材料的耐熱性和水分阻隔性優(yōu)異。關于產生這樣的效果的理由，本發(fā)明人考慮如下。即，第二粘接層中所含的酸改性聚烯烴與多官能異氰酸酯化合物的反應產物具有氨基甲酸酯鍵。由于氨基甲酸酯鍵為極性基團，因此第二粘接層與金屬箔層之間的密合性提高。另外，酸改性聚烯烴與多官能異氰酸酯化合物的反應產物具有由酸改性聚烯烴中的羧酸與多官能異氰酸酯化合物的反應產生的交聯(lián)結構。因此，第二粘接層自身的耐熱性也提高。

11、另外，在使用普通的酸改性聚烯烴的情況下，由于玻璃化轉變溫度低，因此在高溫環(huán)境下酸改性聚烯烴的分子鏈的纏繞被消除。因此，分子間的間隙變寬，封裝材料的水分阻隔性降低。另一方面，在使用酸改性聚烯烴與多官能異氰酸酯化合物的反應產物的情況下，在多個酸改性聚烯烴分子間構筑基于多官能異氰酸酯化合物的交聯(lián)結構。因此，玻璃化轉變溫度變高，分子鏈的纏繞難以消除。

12、而且，在第二粘接層中，對于通過紅外光譜法測定的紅外線吸收峰，規(guī)定了{(c+d)-b}/a(以下也稱為“x”)為0.01以上0.60以下。a表示來自上述反應產物的烯烴結構的波數(shù)3040～2760cm-1的最大強度，b表示來自上述反應產物的馬來酸酐結構的波數(shù)1850～1780cm-1的最大強度，c表示來自上述反應產物的氨基甲酸酯鍵的波數(shù)1760～1600cm-1的最大強度，d表示來自碳二亞胺化合物的波數(shù)2150～2090cm-1的最大強度。通過使上述x為0.01以上，第二粘接層充分具有氨基甲酸酯鍵。由此，層間的密合力和第二粘接層自身的耐熱性變得優(yōu)異。另外，通過使上述x為0.60以下，能夠抑制第二粘接層與水分子的親和，并且能夠通過交聯(lián)結構抑制分子間的間隙。由此，封裝材料的耐熱性和水分阻隔性變得優(yōu)異。另外，封裝材料的耐硫化氫性也優(yōu)異。

13、在一個方式中，可以包含選自由脂肪族多官能異氰酸酯化合物的多聚體和含有芳香環(huán)的多官能異氰酸酯化合物的多聚體組成的組中的至少1種。在多官能異氰酸酯化合物為脂肪族多官能異氰酸酯化合物的多聚體的情況下，與異佛爾酮二異氰酸酯的多聚體等較大的異氰酸酯化合物的情況相比，通過交聯(lián)反應構筑的分子間的間隙變小。因此，封裝材料的水分阻隔性更優(yōu)異。另外，在多官能異氰酸酯化合物為含有芳香環(huán)的多官能異氰酸酯化合物的多聚體的情況下，由于芳香環(huán)彼此的相互作用(π-π堆疊)，分子間的距離變窄。因此，封裝材料的水分阻隔性傾向于更優(yōu)異。

14、在一個方式中，上述包裝材料可以在第一粘接層與金屬箔層之間、和第二粘接層與金屬箔層之間的一者或兩者中具備防腐蝕處理層。封裝材料通過具備防腐蝕處理層，設置有防腐蝕處理層的粘接層與金屬箔層之間的密合性提高。由此，上述封裝材料的耐熱性傾向于更優(yōu)異。另外，通過防腐蝕處理層對封裝材料賦予耐硫化氫性。由此，即使在硫化氫暴露后，封裝材料的耐熱性也傾向于優(yōu)異。

15、在一個方式中，密封層可以包含聚烯烴系樹脂和聚酯系樹脂當中的至少1種。這些樹脂的熔點例如比丙烯酸系樹脂高，并且與包含酸改性聚烯烴與多官能異氰酸酯化合物的反應產物的第二粘接層的相容性良好，粘接性優(yōu)異。另外，這些樹脂的柔軟性例如比丙烯酸系樹脂優(yōu)異。另外，與水分子的親和性例如比丙烯酸系樹脂低。因此，封裝材料的耐熱性和水分阻隔性傾向于更優(yōu)異。

16、在一個方式中，第一粘接層和第二粘接層當中的至少一者可以含有硫化氫吸附物質。由此，即使在硫化氫暴露后，封裝材料的耐熱層壓強度也傾向于更優(yōu)異。

17、在一個方式中，第二粘接層還可以包含碳二亞胺化合物。由此，封裝材料的耐熱性傾向于更優(yōu)異。關于產生這樣的效果的理由，本發(fā)明人推測是因為具有高極性的碳二亞胺基在金屬箔層或第二粘接層中與其他極性基團形成氫鍵。

18、上述封裝材料可以為全固態(tài)電池用。

19、本公開的另一方面是一種蓄電裝置，其具備：蓄電裝置主體、從所述蓄電裝置主體延伸出來的電流輸出端子、夾持所述電流輸出端子且容納所述蓄電裝置主體的上述封裝材料。上述蓄電裝置可以為全固態(tài)電池。

20、發(fā)明的效果

21、根據(jù)本公開的一個方面，提供耐熱性優(yōu)異并且即使在高溫環(huán)境下水分阻隔性也優(yōu)異的封裝材料。