全固体电池用外包装材料、其制造方法和全固体电池技术

一种全固体电池用外包装材料，其由从外侧起至少依次具有基材层、阻隔层和热熔接性树脂层的叠层体构成，该全固体电池用外包装材料中，上述基材层的对于MD和TD的至少一个方向通过按照JIS K7127：1999的拉伸特性试验方法的规定的方法测得的、2％拉伸时的应力(MPa)除以断裂点时的应力(MPa)得到的值在0.25以下。断裂点时的应力(MPa)得到的值在0.25以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全固体电池用外包装材料、其制造方法和全固体电池


[0001]本专利技术涉及全固体电池用外包装材料、其制造方法和全固体电池。

技术介绍

[0002]目前已开发出各种类型的蓄电器件，例如锂离子电池被用于广泛的领域。
[0003]在所有的蓄电器件中，为了封装电极和电解质等蓄电器件元件，包装材料(外包装材料)是不可或缺的材料，例如在锂离子电池中，利用外包装材料来封装电解液。
[0004]包含使用有机溶剂的电解液的蓄电器件无法在电解液的沸点以上的温度环境下使用。对此，已知电解质为固体电解质的全固体电池。全固体电池由于在电池内不使用有机溶剂，所以具有安全性高、工作温度范围宽的优点。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2012－142228号公报
[0008]专利文献2：日本特开2008－103288号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的技术问题
[0010]作为容易加工成多样的形状、并且能够实现薄型化和轻质化的蓄电器件用外包装材料，已知由基材/阻隔层/热熔接性树脂层依次叠层而成的叠层膜构成的外包装材料。在这样的蓄电器件用外包装材料中，一般通过冷成型形成凹部，在由该凹部形成的空间内配置电极和电解液等蓄电器件元件，再使热熔接性树脂层热熔接，由此得到在蓄电器件用外包装材料的内部收纳有蓄电器件元件的蓄电器件。
[0011]不同于使用电解液的蓄电器件，在全固体电池中使用固体电解质。因此，在全固体电池中应用由叠层膜构成的外包装材料的情况下，为了尽可能地有效利用由外包装材料形成的空间，需要外包装材料形成沿着固体电解质的形状的空间(例如在固体电解质的形状大致为长方体的情况下，包括接近直角的形状的空间)。
[0012]但是，由叠层膜构成的外包装材料相比于金属罐等厚度非常薄，容易因成型而产生针孔。因此，本专利技术的专利技术人所面临的技术问题是需要进一步提高全固体电池用外包装材料的成型性。
[0013]在这样的状况下，本专利技术的主要目的在于提供一种成型性优异的全固体电池用外包装材料，其由从外侧起至少依次具有基材层、阻隔层和热熔接性树脂层的叠层体构成。
[0014]用于解决技术问题的技术方案
[0015]为了解决上述技术问题，本专利技术的专利技术人进行了深入研究。结果发现一种全固体电池用外包装材料的成型性优异，能够适合用作全固体电池用外包装材料，该全固体电池用外包装材料由从外侧起至少依次具有基材层、阻隔层和热熔接性树脂层的叠层体构成，基材层的对于MD和TD的至少一个方向通过按照JIS K7127：1999的规定的拉伸特性的试验
方法测得的、2％拉伸时的应力(MPa)除以断裂点时的应力(MPa)得到的值在0.25以下。
[0016]本专利技术是基于这些见解进一步反复研究而完成的。即，本专利技术提供以下所示的方式的专利技术。
[0017]一种全固体电池用外包装材料，其由从外侧起至少依次具有基材层、阻隔层和热熔接性树脂层的叠层体构成，其中，上述基材层的对于MD和TD的至少一个方向通过按照JIS K7127：1999的规定的拉伸特性的试验方法测得的、2％拉伸时的应力(MPa)除以断裂点时的应力(MPa)得到的值在0.25以下。
[0018]专利技术的效果
[0019]根据本专利技术，能够提供一种成型性优异的全固体电池用外包装材料，其由从外侧起至少依次具有基材层、阻隔层和热熔接性树脂层的叠层体构成。并且，根据本专利技术，还能够提供全固体电池用外包装材料的制造方法和全固体电池。
附图说明
[0020]图1是表示应用本专利技术的全固体电池用外包装材料的全固体电池的截面结构的一例的示意图。
[0021]图2是表示应用本专利技术的全固体电池用外包装材料的全固体电池的截面结构的一例的示意图。
[0022]图3是应用本专利技术的全固体电池用外包装材料的全固体电池的一例的俯视示意图。
[0023]图4是表示本专利技术的全固体电池用外包装材料的叠层结构的一例的截面示意图。
[0024]图5是表示本专利技术的全固体电池用外包装材料的叠层结构的一例的截面示意图。
[0025]图6是表示本专利技术的全固体电池用外包装材料的叠层结构的一例的截面示意图。
[0026]图7是用于说明进行密封强度测定的样品的制备方法的示意图。
[0027]图8是用于说明密封强度的测定方法的示意图。
具体实施方式
[0028]本专利技术的全固体电池用外包装材料由从外侧起至少依次具有基材层、阻隔层和热熔接性树脂层的叠层体构成，其特征在于，基材层的对于MD和TD的至少一个方向通过按照JIS K7127：1999的拉伸特性试验方法的规定的方法测得的、2％拉伸时的应力(MPa)除以断裂点时的应力(MPa)得到的值在0.25以下。本专利技术的全固体电池用外包装材料通过具有该特征，能够发挥优异的成型性。
[0029]下面对本专利技术的全固体电池用外包装材料进行详细说明。并且，在本说明书中，“～”所示的数值范围意指“以上”、“以下”。例如，2～15mm的表述意味着2mm以上15mm以下。
[0030]1.全固体电池用外包装材料的叠层结构和物性
[0031]本专利技术的全固体电池用外包装材料10(以下有时记作“外包装材料10”)例如如图4～图6所示，由至少依次具有基材层1、阻隔层3和热熔接性树脂层4的叠层体构成。在外包装材料10中，基材层1成为外层侧、热熔接性树脂层4成为内层侧。在使用外包装材料10和电池元件组装全固体电池时，在使外包装材料10的热熔接性树脂层4彼此相对的状态下将周缘部热熔接，电池元件收纳在由此形成的空间内。
[0032]如图5和图6所示，全固体电池用外包装材料10中，在基材层1与阻隔层3之间，为了提高这些层间的粘接性等目的，可以根据需要具有粘接剂层2。并且，如图5和图6所示，在阻隔层3与热熔接性树脂层4之间，为了提高这些层间的粘接性等目的，可以根据需要具有粘接层5。另外，如图6所示，在基材层1的外侧(与热熔接性树脂层4侧相反的一侧)可以根据需要设置表面覆盖层6等。
[0033]作为构成全固体电池用外包装材料10的叠层体的厚度，没有特别限制，从削减成本、提高能量密度等观点出发，优选列举约10000μm以下、约8000μm以下、约5000μm以下；从维持保护电池元件这样的全固体电池用外包装材料10的功能的观点出发，优选列举约100μm以上、约150μm以上、约200μm以上；关于优选的范围，可以列举例如100～10000μm左右、100～8000μm左右、100～5000μm左右、150～10000μm左右、150～8000μm左右、150～5000μm左右、200～10000μm左右、200～8000μm左右、200～5000μm左右，特别优选为100～500μm左右。
[0034]构成全固体电池用外包装材料10的各层的详细情况在“3.形成全固体电池用外包装材料的各层”一项中详细说明。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种全固体电池用外包装材料，其由从外侧起至少依次具有基材层、阻隔层和热熔接性树脂层的叠层体构成，其特征在于：所述基材层的对于MD和TD的至少一个方向通过按照JIS K7127：1999的拉伸特性试验方法的规定的方法测得的、2％拉伸时的应力(MPa)除以断裂点时的应力(MPa)得到的值在0.25以下。2.如权利要求1所述的全固体电池用外包装材料，其特征在于：密封强度为30N/15mm以上，该密封强度为对于将所述全固体电池用外包装材料的热熔接性树脂层彼此之间以温度230℃、面压1.0MPa、5秒钟的条件热熔接而得到的试验样品，按照JIS K7127：1999的规定，以测定温度120℃、拉伸速度300mm/分钟、标线间距离30mm的条件将热熔接部剥离时测得的最大强度。3.如权利要求1或2所述的全固体电池用外包装材料，其特征在于：所述基材层包含聚酯。4.如权利要求1～3中任一项所述的全固体电池用外包装材料，其特征在于：所述热熔接性树脂层由聚对苯二甲酸丁二醇酯膜形成。5.如权利要求4所述的全固体电池用外包装材料，其特征在于：所述聚对苯二甲酸丁二醇酯膜包含弹性体。6.如权利要求1～5中任一项所述的全固体电池用外包装材料，其特征在于：在所述阻隔层与所述热熔接性树脂层之...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈野爱，佐佐木美帆，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：