電池用包裝材料制造技術(shù)

一種電池用包裝材料，其包括至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的疊層體，上述疊層體在MD方向上伸長(zhǎng)40％時(shí)的應(yīng)力/伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力的值A(chǔ)與在TD方向上伸長(zhǎng)40％時(shí)的應(yīng)力/伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力的值B的和(A+B)滿足A+B≥2.50的關(guān)系。

Packaging material for battery

Packaging material for a battery, which comprises at least a orderly stacked laminate substrate layer, a metal layer and a sealing layer, the laminated body elongation in the MD direction is 40% / 10% elongation stress stress and elongation value of A in the TD direction of the stress elongation / 40% 10% when the stress value of B and A+B (A+B) to meet the more than 2.50 relations.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及在成型時(shí)不易產(chǎn)生針孔和裂紋、具有優(yōu)異的成型性的電池用包裝材料。另外，本專利技術(shù)涉及抑制了成型后的卷曲的電池用包裝材料。
技術(shù)介紹
以往，開發(fā)了各種各樣類型的電池，在所有電池中，用于封裝電極和電解質(zhì)等的電池元件的包裝材料成為不可欠缺的部件。以往，作為電池用包裝大多使用金屬制的包裝材料。另一方面，近年來，伴隨著電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、個(gè)人電腦、照相機(jī)、便攜電話等的高性能化，對(duì)電池不僅要求多種多樣的形狀，還要求薄型化和輕質(zhì)化。但是，以往大多使用的金屬制的電池用包裝材料存在如下的缺點(diǎn)：難以追隨形狀的多樣化，并且在輕質(zhì)化方面也存在限度。為此，近年來，作為容易加工成多種多樣形狀且能夠?qū)崿F(xiàn)薄型化和輕質(zhì)化的電池用包裝材料，提出了依次疊層有基材/金屬層/密封層的膜狀的疊層體。但是，這樣的膜狀的包裝材料與金屬制的包裝材料相比較薄，存在成型時(shí)容易產(chǎn)生針孔和裂紋的缺點(diǎn)。在電池用包裝材料產(chǎn)生針孔和裂紋時(shí)，電解液浸透至金屬層，形成金屬析出物，其結(jié)果，很可能會(huì)發(fā)生短路，因此，膜狀的電池用包裝材料具備在成型時(shí)不易產(chǎn)生針孔的特性、即具備優(yōu)異的成型性是不可欠缺的。以往，為了提高膜狀的電池用包裝材料的成型性，著眼于用于使金屬層粘接的粘接層，進(jìn)行了各種研究。例如，專利文獻(xiàn)1中公開了：在具備由樹脂膜構(gòu)成的內(nèi)層、由第一粘接劑層、金屬層、第二粘接劑層和樹脂膜構(gòu)成的外層的疊層型包裝材料中，通過用含有在側(cè)鏈具有活性氫基的樹脂、多官能異氰酸酯類和多官能胺化合物的粘接劑組合物形成上述第一粘接劑層和第二粘接劑層中的至少一種，得到對(duì)較深的成型可靠性高的包裝材料。如專利文獻(xiàn)1所代表的那樣，以往，在由膜狀的疊層體構(gòu)成的電池用包裝材料中，對(duì)著眼于使金屬層與其它層粘接的粘接層的配合成分來提高成型性的技術(shù)進(jìn)行了大量研究，但是基本沒有關(guān)于著眼于作為電池用包裝材料整體的物性來提高成型性的技術(shù)的報(bào)道。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)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1：太田哲著，プレス加工技術(shù)マニュアル，日刊工業(yè)新聞社發(fā)行，昭和56年7月30日發(fā)行，1－3頁(yè)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)所要解決的課題本專利技術(shù)的第一課題在于提供在包括至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的膜狀的疊層體的電池用包裝材料中，在成型時(shí)不易產(chǎn)生裂紋和針孔、使其具有優(yōu)異的成型性的技術(shù)。另外，近年來，要求進(jìn)一步提高電池的能量密度且進(jìn)一步使電池小型化。為了提高電池的能量密度，可以考慮進(jìn)一步加深電池用包裝材料的成型深度，增大電池用包裝材料中能夠收納的電池元件的容量。然而，如果過度加深電池用包裝材料的成型深度，則對(duì)包裝材料施加的應(yīng)力增大，施加于外層的應(yīng)力和施加于內(nèi)層的應(yīng)力之差也增大。另外，如果使厚度過薄，則保型性降低。此外，如果內(nèi)層與外層的滑動(dòng)性的差別過大，則成型時(shí)的外層和內(nèi)層的拉入方式產(chǎn)生差別。因此，由于這些因素等，電池用包裝材料所形成的凹部的邊緣部發(fā)生卷曲(彎曲)，妨礙電池元件的收納或密封層的熱熔合，有時(shí)會(huì)使電池的生產(chǎn)效率降低。在這樣的狀況下，本專利技術(shù)的第二課題在于提供在包括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抑制成型后的卷曲的技術(shù)。用于解決課題的方法本專利技術(shù)的專利技術(shù)人為了解決上述第一課題進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果，意外地發(fā)現(xiàn)，通過在包括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，使該疊層體在MD方向上伸長(zhǎng)40％時(shí)的應(yīng)力/伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力的值A(chǔ)與在TD方向上伸長(zhǎng)40％時(shí)的應(yīng)力/伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力的值B的和(A+B)滿足A+B≥2.50的關(guān)系，能夠使電池用包裝材料具備格外優(yōu)異的成型性，能夠大幅降低成型時(shí)的針孔和裂紋的發(fā)生率。本專利技術(shù)的第一專利技術(shù)是基于這些見解，進(jìn)一步反復(fù)研究而完成的。另外，本專利技術(shù)的專利技術(shù)人為了解決上述第二課題進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果，意外地發(fā)現(xiàn)，通過在包括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，將疊層體在MD方向上伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力設(shè)為A1、將TD方向上伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力設(shè)為B1、將基材層在MD方向上伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力設(shè)為A2、TD方向上伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力設(shè)為B2的情況下，使其滿足(A1－A2)≥60N/15mm且(B1－B2)≥50N/15mm的關(guān)系，能夠有效地抑制成型后的卷曲。本專利技術(shù)的第二專利技術(shù)是基于這些見解，進(jìn)一步反復(fù)研究而完成的。即，本專利技術(shù)提供下述方式的電池用包裝材料和電池。項(xiàng)1.一種電池用包裝材料，其包括至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的疊層體，上述疊層體在MD方向上伸長(zhǎng)40％時(shí)的應(yīng)力/伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力的值A(chǔ)與在TD方向上伸長(zhǎng)40％時(shí)的應(yīng)力/伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力的值B的和(A+B)滿足A+B≥2.50的關(guān)系。項(xiàng)2.如項(xiàng)1所述的電池用包裝材料，其中，上述A和上述B滿足A＜B的關(guān)系。項(xiàng)3.如項(xiàng)1或2所述的電池用包裝材料，其中，上述A為A≥1.19且上述B為B≥1.31。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，上述基材層在MD方向和TD方向上的拉伸斷裂強(qiáng)度均為200MPa以上，且上述基材層在MD方向和TD方向上的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率均在70～130％的范圍。項(xiàng)5.如項(xiàng)1～4中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料，其中，上述金屬層是進(jìn)行相對(duì)于MD方向的平行方向的拉伸試驗(yàn)時(shí)的0.2％屈服強(qiáng)度和進(jìn)行相對(duì)于TD方向的平行方向的拉伸試驗(yàn)時(shí)的0.2％屈服強(qiáng)度均在55～140N/mm2的范圍的鋁箔。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，上述基材層由聚酰胺樹脂和聚酯樹脂的至少一種構(gòu)成。項(xiàng)7.一種電池用包裝材料，其包括至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的疊層體，將上述疊層體在MD方向上伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力設(shè)為A1、將在TD方向上伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力設(shè)為B1、將上述基材層在MD方向上伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力設(shè)為A2、將在TD方向上伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力設(shè)為B2的情況下，滿足如下關(guān)系：(A1－A2)≥60N/15mm、和(B1－B2)≥50N/15mm。項(xiàng)8.如項(xiàng)7所述的電池用包裝材料，其中，(A1－A2)與(B1－B2)的比滿足(A1－A2)/(B1－B2)＝1.00～1.20的關(guān)系。項(xiàng)9.如7或8所述的電池用包裝材料，其中，在將上述基材層表面的動(dòng)摩擦系數(shù)設(shè)為C、將上述密封層表面的動(dòng)摩擦系數(shù)設(shè)為D的情況下，滿足下述的關(guān)系：C≤0.3、D≤0.3、和C/D＝0.5～2.5。項(xiàng)10.如項(xiàng)7～9中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料，其為以成型深度4mm以上的深度進(jìn)行成型的拉深用的電池用包裝材料。項(xiàng)11.如項(xiàng)7～10中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料，其中，上述疊層體的厚度為120μm以下。項(xiàng)12.如項(xiàng)1～11中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料，其中，對(duì)上述金屬層的至少一個(gè)面實(shí)施了化學(xué)法表面處理。項(xiàng)13.如項(xiàng)1～12中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料，其為二次電池用的包裝材料。項(xiàng)14.一種電池，至少具備正極、負(fù)極和電解質(zhì)的電池元件收納在項(xiàng)1～13中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料內(nèi)。專利技術(shù)的效果根據(jù)第一專利技術(shù)的電池用包裝材料，由于作為電池用包裝材料整體在MD方向上伸長(zhǎng)40％時(shí)的應(yīng)力/伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力的值A(chǔ)與在TD方向上伸長(zhǎng)40％時(shí)的應(yīng)力/伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力的值B的和(A+B)滿足A+B≥2.50的關(guān)系，因此能夠抑制電池用包裝材料的成型時(shí)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電池用包裝材料，其特征在于：包括至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的疊層體，所述疊層體在MD方向上伸長(zhǎng)40％時(shí)的應(yīng)力/伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力的值A(chǔ)與在TD方向上伸長(zhǎng)40％時(shí)的應(yīng)力/伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力的值B的和(A+B)滿足A+B≥2.50的關(guān)系。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】2014.08.28 JP 2014-173870;2014.09.26 JP 2014-197011.一種電池用包裝材料，其特征在于：包括至少依次疊層有基材層、金屬層和密封層的疊層體，所述疊層體在MD方向上伸長(zhǎng)40％時(shí)的應(yīng)力/伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力的值A(chǔ)與在TD方向上伸長(zhǎng)40％時(shí)的應(yīng)力/伸長(zhǎng)10％時(shí)的應(yīng)力的值B的和(A+B)滿足A+B≥2.50的關(guān)系。2.如權(quán)利要求1所述的電池用包裝材料，其特征在于：所述A和所述B滿足A＜B的關(guān)系。3.如權(quán)利要求1或2所述的電池用包裝材料，其特征在于：所述A為A≥1.19且所述B為B≥1.31。4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料，其特征在于：所述基材層在MD方向和TD方向上的拉伸斷裂強(qiáng)度均為200MPa以上，且所述基材層在MD方向和TD方向上的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率均在70～130％的范圍。5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料，其特征在于：所述金屬層是進(jìn)行相對(duì)于MD方向的平行方向的拉伸試驗(yàn)時(shí)的0.2％屈服強(qiáng)度和進(jìn)行相對(duì)于TD方向的平行方向的拉伸試驗(yàn)時(shí)的0.2％屈服強(qiáng)度均在55～140N/mm2的范圍的鋁箔。6.如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的電池用包裝材料，其特征在于：所述基材層由聚酰胺樹脂和聚酯樹脂中的至少一種構(gòu)成。7.一種電池用包裝材料，其特征在于：包括至...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高萩敦子，山下力也，安田大佑，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：大日本印刷株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本;JP