电池用包装材料制造技术

本发明专利技术公开了一种电池用包装材料，插入电池本体、通过热封周缘部而形成密封的电池外装体的包装材料是至少由基材层、粘接层、阻挡层、干层压层、密封层构成的叠层体，至少密封层由在热封的热量和加压下不易破碎的低流动性聚丙烯层和易破碎的高流动性聚丙烯层构成，且最内层为高流动性聚丙烯层。利用该电池用包装材料，可具有防湿性、耐内容物性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
电池用包装材料
本专利技术涉及一种电池用包装材料，用于具有防湿性、耐内容物性并有液体或固体有机电解质(高分子共聚物电解质)的电池、或燃料电池、蓄电池、电容器等上。
技术介绍
本专利技术中所称的电池指含有将化学能转换成电能的元素的物体，如锂离子电池、锂共聚物电池、燃料电池等，或含有液体、固体陶瓷、有机物等电介质的液体电容器、固体电容器、双层电容器等电解型电容器。作为电池的用途，可用于电脑、移动终端装置(移动电话、PDA等)、摄像机、电动车、储存能量用蓄电池、机器人、卫星等。作为上述电池的外装体，可采用将金属冲压加工成圆筒状或长方体状的容器化的金属制罐，或者把由层压塑料膜、金属箔等得到的复合膜所构成的叠层体作成袋状的容器(下称外装体)。作为电池的外装体有如下的问题。在金属制罐中，由于容器外壁硬，所以电池本身的形状就被决定了。因而，硬件方面要做配合电池的设计，所以采用该电池的硬件的尺寸由电池决定，形状的自由度变小。所以，有采用上述袋状外装体的倾向。上述外装体的材质结构从作为电池所必要的物性、加工性、经济性等出发，至少由基材层、阻挡层、密封层和粘接上述各层的粘接层构成，根据需要有时设置中间层。由电池的上述结构的叠层体形成袋状、或至少单面冲压成形，形成电池的收纳部以收纳电池本体，在袋型或压花型(被覆盖体)中，各周缘的必要部分通过热封而密封做成电池。作为上述密封层的最内层，要求最内层间有热封性的同时，对导线(金属)也要求具有热封性。通过使上述最内层为具有金属粘接性的如酸改性聚烯烃树脂，可以确保与导线的密合性。A.但是，以酸改性聚烯烃树脂作为外装体的最内层叠层的话，与-->一般的聚烯烃树脂相比，由于其加工性差且成本高等原因，所以使用一般的聚烯烃树脂作为外装体密封层的最内层，采用的方法是使与最内层和导线都能热粘接的导线用膜介于导线部。具体的如图1G(a)所示，通过使相对于金属和外装体的密封层均具有热封性的导线用膜6’介于导线4与叠层体10’的密封层14’之间，确保在导线部的密封性。作为上述导线用膜，可以采用由上述不饱和羧酸接枝聚烯烃、金属交联聚乙烯、乙烯或丙烯与丙烯酸、或与甲基丙烯酸的共聚物构成的膜。但是，构成电池的外装体(下称外装体)的叠层体的密封层，从耐热性和密封性等角度出发采用聚丙烯，采用在热封时的加热、加压下密封性良好、易碎的树脂，即熔融指数(下称MI)级别大的聚丙烯树脂。作为导线用膜采用酸改性聚丙烯膜。用这样构成的电池用包装材料及导线用膜热封的话，在导线存在的部分，如图1G(b)所示那样，用于热封的热量、压力使上述外装体的密封层14’和导线用膜层6’均熔融、有时还因为加压被挤压到加压部的区域之外。结果，有时作为外装体10’的阻挡层12’的铝箔与由金属构成的导线4’接触(S)而发生短路。另外，如图1H(a)～图1H(c)所示那样，热封外装体的周缘时，有时在封口部的内缘附近的密封层产生微小的裂缝(下称根裂c)。如果产生该根裂，由于电解液与阻挡层直接接触，电话本体、导线的金属、阻挡层间的绝缘性破坏，产生电位差，在阻挡层有时由于腐蚀形成贯通孔，有时形成被称为枝晶电解质的金属离子反应物，由此电池寿命缩短。B.另外，以酸改性聚烯烃树脂作为外装体的密封层或最内层叠层的话，与一般的聚烯烃树脂相比，由于其加工性差且成本高等原因，所以使用一般的聚烯烃树脂作为外装体的密封层或最内层，采用的方法是使与密封层或最内层和导线都能热粘接的导线用膜介于导线部。具体的如图2G(a)所示，通过使相对于由金属构成的导线和外装体的密封层或最内层均具有热封性的导线用膜6’介于导线4与叠层体10’的热封层14’之间，确保在导线部的密封性。作为上述导线用膜，可以采用由上述不饱和羧酸接枝聚烯烃、金-->属交联聚乙烯、乙烯或丙烯与丙烯酸、或与甲基丙烯酸的共聚物构成的膜。但是作为构成电池外装体(下称外装体)的叠层体的密封层或最内层，从耐热性和密封性等角度出发采用聚丙烯，采用在热封的加热、加压下密封性良好、易碎的树脂，即熔融指数(下称MI)级别大的聚丙烯树脂。并且采用酸改性聚丙烯膜作为导线用膜。用这样结构的电池用包装材料及导线用膜热封的话，在导线存在的部分，如图2G(b)所示那样，用于热封的热量和压力使上述外装体的密封层14’和导线用膜层6’均熔融、有时还因为加压被挤压到加压部的区域之外。结果，作为外装体10’的阻挡层12’的铝箔与由金属构成的导线4’有时接触(S)而发生短路。另外，如图2H(a)～图2H(c)所示那样，热封外装体的周缘时，有时在封口部的内缘附近的密封层发生微小的裂缝(下称根裂C)。如果产生该根裂，由于电解液与阻挡层直接接触，电话本体、导线的金属、阻挡层间的绝缘性破坏，产生电位差，有可能在阻挡层由于腐蚀形成贯通孔，有时形成被称为枝晶电解质的金属离子反应物，由此电池寿命缩短。C.而且，以酸改性聚烯烃树脂作为外装体的密封层叠层的话，与一般的聚烯烃树脂相比，由于其加工性差且成本高等原因，所以使用一般的聚烯烃树脂作为外装体的密封层，采用的方法是使与密封层和导线都能热粘接的导线用膜介于导线部。另外，作为电池用包装材料，在上述由基材层、阻挡层、粘接树脂层、密封层构成的结构中，当使密封层由例如聚丙烯烃类树脂形成时，使用酸改性聚丙烯作为阻挡层和该密封层的叠层处的粘接树脂层。但是，构成电池外装体(下称外装体)的叠层体的粘接树脂层采用加工性良好的、MI大的酸改性聚烯烃，MI大的酸改性聚烯烃是在热封时的加热、加压下易碎的树脂。用由这种粘接树脂层构成的电池用包装材料热封的话，在导线存在的部分，如图3G(b)所示那样，用于热封的热量和压力使上述外装体的粘接树脂层、密封层14’和导线用膜层6’均熔融、有时还因为加压被挤压到加压部的区域之外。结果，有时作为外装体10’的阻挡层12’的铝箔与由金属构成的导线4’接触(S)而发-->生短路。另外，如图3H(a)～图3H(c)所示那样，热封外装体的周缘时，有时在封口部的内缘附近的粘接树脂层及密封层发生微小的根裂C。如果发生该根裂，由于电解液与阻挡层直接接触，电话本体、导线的金属、阻挡层间的绝缘性破坏，产生电位差，有可能在阻挡层由于腐蚀形成贯通孔，有时形成被称为枝晶电解质的金属离子反应物，由此电池寿命缩短。D.另外被开发出来的还有，将叠层体作成袋状收纳电池本体的袋型、或将上述叠层体冲压成形而形成凹部并在该凹部收纳电池本体的压花型。压花型与袋型比较，可以得到较紧凑的包装体。无论是哪种外装体，作为电池的防湿性或耐穿刺性等强度、绝缘性等都是作为电池外装体所不可或缺的。作为电池用包装材料，为至少由基材层、阻挡层、密封层所构成的叠层体。且要确认上述各层的层间粘接强度对作为电池外装体所必要的性质的影响。例如，阻挡层与密封层的粘接强度不够的话，就会成为水分从外部浸入的原因，形成电池的成分中的电解质和上述水分反应生成氢氟酸腐蚀上述铝面，在阻挡层与密封层之间发生分层。另外采用压花型外装体时，将上述叠层体冲压成形而形成凹部，在该成形时，有时在基材层和阻挡层之间发生分层。而且、使用拉伸弹性率高的树脂作为密封层时，在压花成形中，有时密封层乳化，有时在其表面产生轻微裂缝，另外成形稳定性差，有时产生针孔、成形褶皱或裂缝。还有，作为电池用包装材料所不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池用包装材料，其特征是，插入电池本体、通过热封周缘部而形成密封的电池外装体的包装材料是至少由基材层、粘接层１、阻挡层、粘接层２、密封层所构成的叠层体，密封层由至少一层以上的含有金属茂类的线状低密度聚乙烯的树脂层叠层而成。

【技术特征摘要】
JP 2001-6-20 186110/01;JP 2001-6-20 186136/01;JP 21.一种电池用包装材料，其特征是，插入电池本体、通过热封周缘部而形成密封的电池外装体的包装材料是至少由基材层、粘接层1、阻挡层、粘接层2、密封层所构成的叠层体，密封层由至少一层以上的含有金属茂类的线状低密度聚乙烯的树脂层叠层而成。2.依据权利要求1中所记载的电池用包装材料，其特征是，密封层由金属茂类线状低密度聚乙烯树脂形成。3.依据权利要求1中所记载的电池用包装材料，其特征是，密封层由含有10％以上的金属茂类...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下力也，望月洋一，山田一树，奥下正隆，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]