[發(fā)明專利]樹脂金屬復(fù)合密封容器及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380012516.1
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN104145351B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 能勢幸一;中冢淳;松澤豐;村井悠
• 申請（專利權(quán)）人: 新日鐵住金高新材料株式會社;本田技研工業(yè)株式會社
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;B32B15/08;B32B15/085;H01G11/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種在熱封后用激光焊接熱封部分的一部分，在與熱封部相比靠外側(cè)具有通過焊縫而進(jìn)行了金屬封止的密封部的樹脂金屬復(fù)合密封容器及其制造方法，該容器尤其可用作蓄電單元用途。

背景技術(shù)

蓄電池、電容器等的蓄電元件的殼體主要大致區(qū)分為以下兩種：使用金屬板材，通過壓制加工、卷繞緊固、激光焊接等，形成為圓筒形、長方體的罐的形式；和使用具有金屬箔作為阻氣層的樹脂薄膜，通過熱封形成殼體(該情況下柔軟，因此也稱為袋體)的袋狀(pouch)形式。

袋狀形式的電池，在通過用層壓(laminate)有熱封用樹脂的金屬箔(層壓金屬箔)包裝，并將熱封用樹脂彼此熱封而將蓄電元件部和外界遮斷的狀態(tài)下使用。這是由于電池的電解液向外部遺漏、或水蒸汽從環(huán)境混入，對電池的壽命是致命的。

但是，以往的僅將層壓金屬箔熱封而接合了的電池單元的情況下，熱封部分成為電池內(nèi)部的電解液的泄漏通道、或從外部環(huán)境向內(nèi)部混入水蒸汽等的侵入通道，熱封部的路徑長度成為決定電池單元的壽命的一個(gè)原因。因此，為延長電池單元的壽命，延長熱封部的路徑長度是有效的，但另一方面，如果延長熱封部的路徑長度，則無用的空間增加，每個(gè)空間的單元容量變小。因此，通過熱封而接合的層壓包裝的電池單元，在每個(gè)單位空間的單元容量與電池的壽命之間存在折衷選擇的關(guān)系。

再者，至今為止，作為袋型電池殼體所使用的層壓金屬箔，一直使用層壓鋁箔。這關(guān)系到薄的金屬箔容易得到這一鋁的特征，以及袋型殼體從食品包裝用的樹脂袋狀袋體發(fā)展而來的經(jīng)過。也就是說，在食品包裝袋中，為了食品的壽命延長而具有阻氣性，為此鋁被蒸鍍作為阻擋層。將其作為輕量、且通過熱封能夠簡單接合的電池容器應(yīng)用的情況下，特別是在使用非水電解質(zhì)的鋰離子電池等方面，由于需求與食品相比更加嚴(yán)格的阻氣性，因此需要提高阻氣層的可靠性。因此，將阻氣層的鋁的厚度加厚的結(jié)果，形成了從鋁蒸鍍膜到鋁箔的應(yīng)用的經(jīng)過。

例如，在專利文獻(xiàn)1(日本特開2010-086744號公報(bào))中，作為將鋰離子電池主體、電容器、雙電層電容器等的電化學(xué)單元主體密封收納的外裝體、電池外裝用包裝材料，公開了「至少依次層疊基材層、表面實(shí)施了化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的金屬箔層、酸改性聚烯烴層、熱粘著性樹脂層而構(gòu)成的電化學(xué)單元用包裝材料」。在此，「基材層」始終是樹脂薄膜，僅以這個(gè)表現(xiàn)，也可知金屬箔層處于附屬的作用。實(shí)際上在說明書內(nèi)部，也記載了「金屬箔層12是用于防止水蒸汽從外部浸入到鋰離子電池的內(nèi)部的層」。

在專利文獻(xiàn)2(日本特開2000-340187號公報(bào))中，作為聚合物電池用包裝材料，記載了「包含最外層/阻擋層/中間層/最內(nèi)層的聚合物電池用包裝材料…」，并且明確地明示出金屬箔層(鋁箔層)是阻擋層。

并且，在專利文獻(xiàn)3(日本特開2000-153577號公報(bào))中，記載了除了作為熱封用疊層體的金屬箔的實(shí)施例所公開的鋁箔以外，能夠使用不銹鋼箔。

但是，通過被層壓的樹脂進(jìn)行了熱封的接合部，熱封部不是由金屬構(gòu)成的而僅由樹脂構(gòu)成接合部，除了作為阻擋層具有金屬層的以外的部分、焊接金屬罐等的，不具有由金屬構(gòu)成的接合部程度的阻氣性，特別是水分的侵入對壽命造成了致命的影響，因此在需要高的阻氣性的電池中存在不能發(fā)揮充分的阻氣性這樣的問題。

對此，如專利文獻(xiàn)4(日本特開2000-223090號公報(bào))、專利文獻(xiàn)5(日本特開2008-021634號公報(bào))，公開了將層壓金屬箔焊接，應(yīng)用采用樹脂進(jìn)行的封止和采用金屬進(jìn)行的封止的方法。

專利文獻(xiàn)4是在對折而將周圍封止的層壓單元中，將兩個(gè)邊焊接，提高阻氣性的方法。

但是，將金屬熔融而焊接層壓金屬的情況下，在通過超聲波、通電加熱進(jìn)行的焊接中，需要金屬彼此直接接觸，并且在通過使用了激光、放電電弧的熱源進(jìn)行的焊接中，存在由于樹脂的蒸發(fā)，熔融金屬被吹飛，難以形成健全的焊縫的困難。

因此，在專利文獻(xiàn)4中，[用于解決課題的手段]的段落[0007]中「在外側(cè)將熱融合性樹脂薄膜去除而使金屬箔表面露出，將金屬箔彼此重合焊接」，如專利文獻(xiàn)4的圖4的(c)中的W部那樣，在事前將被焊接的部分的樹脂去除的工序是不可避免的。另外，為了那樣去除熱融合性樹脂薄膜，用于將被焊接的部分抑制并重合的方法成為新的需要。

在專利文獻(xiàn)5中，如其圖2、圖3所示，也需要在端面設(shè)置錐度、或在事前將被焊接的部分的內(nèi)側(cè)的樹脂去除的工序。