[發明專利]鋰離子電池用封裝材料

有效

• 申請號: 201380014319.3
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN104205407B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 谷口智昭
• 申請（專利權）人: 凸版印刷株式會社
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;B32B15/08
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 丁業平,張蘇娜

技術領域

本發明涉及鋰離子電池用封裝材料。

本申請要求2012年3月21日在日本提出的專利申請2012-063713號的優先權，其內容以引用方式并入本文。

背景技術

由于便攜機器的小型化或設置空間的限制等原因，二次電池需要小型化。因此，能量密度高的鋰離子電池受到關注。作為鋰離子電池用封裝材料(下面簡稱為“封裝材料”)，傳統上使用金屬制的罐，但正在采用輕量、散熱性高、低成本的多層膜。

另一方面，作為鋰離子電池的電解質，使用LiPF₆、LiBF₄等鋰鹽。但是，這些鋰鹽通過水解而產生氟酸。氟酸有時會引起電池部件的金屬面的腐蝕、或由多層膜構成的封裝材料的各層間的層壓強度降低。

因此，在由多層膜構成的封裝材料中，在內部設置鋁箔層從而抑制水分從封裝材料表面浸入電池內。例如，已知這樣的封裝材料：其中，依次層疊有具有耐熱性的基材層/第1粘接層/鋁箔層/防止氟酸引起的腐蝕的防腐蝕處理層/第2粘接層/密封層。使用了所述封裝材料的鋰離子電池稱為鋁層壓型鋰離子電池。

作為鋁層壓型鋰離子電池，例如，已知這樣的壓花(emboss)型的鋰離子電池：在封裝材料的一部分上通過冷間成型而形成凹部，在所述凹部內容納電池內容物(正極、隔板、負極、電解液等)，將封裝材料的剩余部分折回，并將邊緣部分通過熱封而密封。另外，近年來，為了提高能量密度，還制造了這樣的鋰離子電池：在貼合在一起的兩個封裝材料的兩者上都形成凹部，從而可容納更多的電池內容物。

鋰離子電池的能量密度隨著通過冷間成型形成的凹部加深而變高。但是，隨著所形成的凹部的加深，在成型時封裝材料容易產生針孔或斷裂。

因此，基材層中廣泛采用具有優異成型性的雙軸拉伸聚酰胺膜。另外，由于雙軸拉伸聚酰胺膜的耐電解液性不充分，因此在基材層中還采用了在雙軸拉伸聚酰胺膜的外面層疊有雙軸拉伸聚酯膜的層疊膜(例如，專利文獻1)。

另外，還提出了在基材層中采用相對于MD方向(流動方向)為0°、45°、90°、135°這四個方向的拉伸率均為80％以上的膜(專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4559547號公報

專利文獻2：日本專利第3567230號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，對于在基材層中使用了所述雙軸拉伸聚酰胺膜、或者雙軸拉伸聚酯膜和雙軸拉伸聚酰胺膜的層疊膜的封裝材料，根據進行成型的濕度環境，有時得不到充分的成型性。

另外，在基材層中采用四個方向的拉伸率(拉伸基材層時，相對于原來的基材層長度的增加比例)都為80％以上的膜的情況下，根據進行成型的濕度環境，有時得不到充分的成型性。

本發明的目的在于提供一種無論濕度環境如何均能得到優異成型性的鋰離子電池用封裝材料。

解決問題的手段

本發明一個方案的鋰離子電池用封裝材料具有：由樹脂膜形成的基材層、以及在所述基材層的一個面上依次層疊的第一粘接層、金屬箔層、防腐蝕處理層、第二粘接層及密封層，其中，所述樹脂膜在JIS K 7209：2000所規定的試驗中的吸水率為0.1％以上3％以下，在下述拉伸試驗中，相對于所述拉伸試驗前的試樣長度，在所述樹脂膜的所述試樣被拉伸10％時，所述試樣的MD方向上的應力值及所述試樣的TD方向上的應力值均為110MPa以下，且所述試樣的MD方向上的應力值及所述試樣的TD方向上的應力值的至少一者為70MPa以上。

(拉伸試驗)

在23℃、40％RH的環境下將所述試樣保持24小時后，在23℃、40％RH的環境下，在所述試樣的寬度為6mm、標點間距離為35mm、拉伸速度為300mm/分鐘的條件下進行拉伸試驗，測定所述試樣相對于試驗前的所述試樣長度被拉伸10％時(位移量3.5mm)的應力值。

在本發明的一個方案中，優選的是，通過所述樹脂膜的所述拉伸試驗，所述試樣相對于所述拉伸試驗前的所述試樣長度被拉伸10％時，所述試樣的MD方向上的應力值以及所述試樣的TD方向上的應力值均為70MPa以上110MPa以下。

另外，在本發明的一個方案中，優選的是，所述樹脂膜是厚度為10～40μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜。

另外，在本發明的一個方案中，優選的是，所述樹脂膜含有2質量％以上30質量％以下的熱塑性聚酯彈性體。

發明效果

本發明的鋰離子電池用封裝材料無論濕度環境如何均可得到優異的成型性。

附圖簡要說明