[發明專利]電池外包裝用層疊體

有效

• 申請號: 201310729599.8
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN104051678A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 飯塚宏和;武井邦浩;金田康宏;稻田正和
• 申請（專利權）人: 藤森工業株式會社
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;B32B15/20;B32B15/08;B32B15/085
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 崔香丹;洪燕

技術領域

本發明涉及一種在鋰離子電池等二次電池、雙電層電容器（下稱“電容器”）的外包裝材料中使用的電池外包裝用層疊體。

背景技術

近年來，在全球性環境問題高漲的同時，對電動汽車的普及、風力發電/太陽光發電等自然能量的有效利用成為了課題。隨之，在這些技術領域中，鋰離子電池等二次電池、電容器作為用于儲存電能的蓄電池而備受關注。另外，對收納用于電動汽車等的鋰離子電池的外包裝容器而言，其是采用將鋁箔和樹脂膜層疊而成的電池外包裝用層疊體制成，且通過扁平袋成型、拉深成型或者膨凸成型而制成的成型容器，并要求其具有薄型輕量化。這是因為，隨著需求擴大而降低電池主體的制造成本成為關注點的緣故。于是，與金屬制容器相比價格更低且封緘生產效率更高、層疊鋁箔和樹脂膜而成的電池外包裝用層疊體受到了關注，但進一步的低成本化正在成為課題。

然而，鋰離子電池的電解液具有不耐水分、不耐光的性質。因此，在鋰離子電池用的外包裝材料中，層疊有由聚酰胺樹脂、聚酯樹脂構成的基材層以及鋁箔，進而在其內側以利用了熱粘結性樹脂的熱層壓方式層疊有熱封性高的聚烯烴樹脂膜。由此，與作為傳統的膜層疊體方式的、基于聚氨酯類粘結劑進行的干式層壓方式相比，能夠形成防水性和遮光性優良的電池外包裝用層疊體并得到了應用。

為了在這種使用電池外包裝用層疊體而制備的收納容器中收納鋰離子電池，例如，如圖3（a）所示，預先使用電池外包裝用層疊體并通過拉深成型等來成型具有凹部31的托盤狀形狀，將鋰離子電池（未圖示）和電極36等付屬品收納于該托盤的凹部31。接著，如圖3（b）所示，將由電池外包裝用層疊體所構成的覆蓋材料33，以從上方重疊的方式包裝電池，并將托盤凸緣部32與覆蓋材料33四周的側邊緣部34進行熱封，從而使電池密閉。通過這種將電池放置于托盤的凹部31的方法制備的收納容器35中，能夠從上方收納電池，因此生產效率高。

在上述的圖3（a）所示的鋰離子電池的放置容器30中，托盤的深度（下面有時將托盤的深度稱作“拉深”）在以往的小型鋰離子電池中是5～6mm左右。然而，近年來，在電動汽車用等用途方面，要求比以往更大型的電池用收納容器。為了制造大型電池用的收納容器，就必須成型為拉深深度更大的托盤，從而增加了技術上的難度。

另外，當水分侵入至鋰離子電池的內部時，電解液在水分的存在下分解而產生強酸。此時，產生的強酸從電池外包裝用層疊體的內側進行滲透，其結果是，存在鋁箔因強酸發生腐蝕而劣化，電解液發生漏液，不僅會降低電池性能，而且有可能發生鋰離子電池起火的問題。

作為防止上述構成電池外包裝用層疊體的鋁箔因強酸而發生腐蝕的對策，在專利文獻1中公開了一種對鋁箔表面施行鉻酸鹽處理從而形成鉻化處理覆膜，提高耐腐蝕性的對策。但是，由于鉻酸鹽處理使用了重金屬鉻，從環境對策的觀點出發是個問題。另外，在除了鉻酸鹽處理以外的化學合成處理中，存在提高耐腐蝕性的效果不足的問題。

另外，在電池外包裝用層疊體中，使用熱粘結性樹脂，并通過熱層壓方式將耐電解液性高且熱封性高的聚烯烴樹脂膜（聚烯烴密封劑）層疊于鋁箔的單面。作為將聚烯烴密封劑層疊于鋁箔的方法，可以舉出：通過擠出層壓，將離聚物樹脂、EAA樹脂和馬來酸酐改性聚烯烴樹脂與聚烯烴密封劑進行夾心式層壓的方法；在將聚烯烴密封劑與鋁箔粘結的面上，實施上述熱粘結性樹脂的多層化，并將其熱層壓的方法；以及，將熱粘結性的聚烯烴分散體（dispersion）涂布于鋁箔上而熱層壓聚烯烴密封劑的方法等。

進而，若采用以往的鋁層壓膜進行拉深成型，則在折疊鋁層壓膜時角部被拉伸，最終會達到延伸界限而發生斷裂，從而存在針孔、破碎現象的發生。因此，存在鋁箔和基材層之間的粘結力屈服于拉伸時的應力而發生層間剝離的現象。由于這種在成型時發生不良現象的緣故，鋰離子電池等的收納容器的生產效率低。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-357494號公報

發明內容

發明要解決的課題

本發明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于以低成本提供一種電池外包裝用層疊體，其中，該電池外包裝用層疊體能夠減少因鋰離子電池的電解液劣化引起的鋁箔與多層密封劑膜之間層壓強度的降低以及層間剝離的發生，而且能夠以高成品率制造外包裝容器。

解決課題的方法