【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及全固态二次电池用外包装材料和全固态二次电池。
技术介绍
1、近年来，人们对环境问题日益关注，期望减轻环境负荷的电动汽车等电动车(xev)逐渐普及。作为这些电动车的电源，广泛使用非水电解质锂二次电池作为高能量密度二次电池。但是，搭载在xev上的二次电池是大型的，因此电池的发热很大，期待开发在高温下安全工作的二次电池。
2、作为即使在高温下也能安全工作的创新二次电池，全固态二次电池受到关注。全固态二次电池是将构成锂二次电池的可燃性有机电解液置换为不燃性无机固体电解质的安全性高的电池。全固态二次电池具有如下结构：包含正极电极、负极电极以及配置在它们之间的固体电解质而构成的电池元件容纳在由外包装材料形成的包装体的内部。
3、作为全固态二次电池的外包装材料，使用包含基材层、用于防止水分侵入的阻隔层、以及热熔接性树脂层的层叠体(例如专利文献1)。通过用两片上述外包装材料以从上下夹住的方式覆盖电池元件，在从电池元件的周缘部露出的凸缘部使上下的外包装材料(热熔接性树脂层)热熔接，能够形成在由外包装材料形成的包装体的内部、容纳电池元件的全固态二次电池。
4、再者，全固态二次电池不使用电解液，因此具有即使在比电解液溶剂的沸点(80℃左右)高的温度下也可以使用的现有二次电池所没有的优点。固体电解质的离子电导率越高，因此通过在高温下使用全固态二次电池，能提高输入输出特性等。
5、为了适应在这样的高温下的使用，对于外包装材料等用于容纳电池元件的构件，也要求高的耐热性。
6、例如，在
7、此外，已知水蒸气等从热熔接树脂彼此的热熔接部等侵入电池的内部。当水蒸气侵入电池内部时，侵入的水蒸气会引起电池元件的性能劣化，或者在固体电解质中使用硫化物时，侵入的水蒸气有可能与上述硫化物反应而生成硫化氢，因此需要抑制水蒸气侵入电池内部。因此，对于用于外包装材料的热熔接树脂，要求高的阻气性。
8、现有技术文献
9、专利文献
10、专利文献1：国际公开第2020/184692号
11、专利文献2：国际公开第2020/004412号
12、专利文献3：国际公开第2020/153458号
技术实现思路
1、专利技术要解决的问题
2、为了在高温下使用全固态二次电池，不仅要求提高专利文献2中记载的端子用树脂膜，还要求提高外包装材料的耐热性。另一方面，若将专利文献2中记载的熔点高的热塑性树脂(例如pet的熔点为260℃，pps的熔点为280℃)用作专利文献1记载的外包装材料的热熔接树脂，则需要使热熔接时的温度为高温，在基材层树脂中要求比热熔接树脂高的耐热性，因此实际使用上的限制大。
3、此外，如专利文献3所述，在外包装材料中使用的热熔接树脂中，要求低的水蒸气透过性。但是，根据本专利技术人的见解，pet的水蒸气透过率高(水蒸气透过性：40℃、90％rh、1034g/m2·天·atm，需要说明的是，本说明书中记载的水蒸气透过率及氧透过率均为厚度为20μm时的值)，在使用全固态二次电池时，水蒸气有可能从热熔接部的端部侵入电池内部。pps的水蒸气透过率比pet低(水蒸气透过性：40℃、90％rh、228～684g/m2·天·atm)，但即使这样水蒸气透过率也不充分，进而若使pps熔融/冷却固化，则有可能变脆。
4、此外，当氧侵入电池内部时，作为活性物质的碱金属或碱金属离子被氧化而阻碍活性物质的失活，因此在外包装材料中使用的热熔接树脂中也要求低的氧透过性。但是，根据本专利技术人的见解，pps、聚四氟乙烯(ptfe)、乙烯-聚四氟乙烯共聚物(etfe)等氧透过性高，不能抑制氧向电池内部的侵入。
5、鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供一种使用了热熔接树脂的全固态二次电池用外包装材料，其中热熔接树脂彼此的热熔接部即使在高温下也具有高的粘接强度，而且热熔接树脂的阻气性高(水蒸气透过性及氧透过性均低)的外包装材料、以及具有该外包装材料的全固态二次电池。
6、技术方案
7、用于解决上述问题的本专利技术的一个方案涉及下述[1]～[4]的全固态二次电池用外包装材料。
8、[1]一种全固态二次电池用外包装材料，该全固态二次电池用外包装材料依次层叠有：基材层；阻隔层，以金属或包含金属的化合物为材料；和热熔接层，厚度为10μm以上且500μm以下，包含聚偏氟乙烯。
9、[2]根据[1]所述的全固态二次电池用外包装材料，其中，所述聚偏氟乙烯的熔点为145℃以上且190℃以下。
10、[3]根据[1]或[2]所述的全固态二次电池用外包装材料，其中，使两个所述全固态二次电池用外包装材料的所述热熔接层彼此热熔接后，130℃下的所述热熔接层彼此的t形剥离强度为18n/cm以上。
11、[4]根据[1]～[3]中任一项所述的全固态二次电池用外包装材料，其中，所述阻隔层与所述热熔接层通过具有氨基的硅烷偶联剂粘接。
12、用于解决上述问题的本专利技术的另一方案涉及下述[5]的全固态二次电池。
13、[5]一种全固态二次电池，该全固态二次电池具有：
14、电池元件，其包括正极电极、负极电极以及配置于所述正极电极与所述负极电极之间的固体电解质层；以及
15、如[1]～[4]中任一项所述的全固态二次电池用外包装材料，其容纳所述电池元件。
16、有益效果
17、根据本专利技术，提供一种使用热熔接树脂的全固态二次电池用外包装材料，其中热熔接树脂彼此的热熔接部在高温下也具有高的粘接强度，并且热熔接树脂的阻气性高(水蒸气透过性和氧透过性均低)的外包装材料、以及具有该外包装材料的全固态二次电池。
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1.一种全固态二次电池用外包装材料，所述全固态二次电池用外包装材料依次层叠有：
2.根据权利要求1所述的全固态二次电池用外包装材料，其中，
3.根据权利要求1或2所述的全固态二次电池用外包装材料，其中，
4.根据权利要求1或2所述的全固态二次电池用外包装材料，其中，
5.一种全固态二次电池，所述全固态二次电池具有：
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种全固态二次电池用外包装材料，所述全固态二次电池用外包装材料依次层叠有：
2.根据权利要求1所述的全固态二次电池用外包装材料，其中，
3.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：田嶋早织，工藤孝广，村山利美，小林史典，
申请(专利权)人：株式会社吴羽，
类型：发明
国别省市：
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