蓄電設備用外包裝材料及蓄電設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及下述蓄電設備用的外包裝材料及利用該外包裝材料進行了外包裝的 蓄電設備,所述蓄電設備為:用于智能手機、平板電腦等便攜式設備的電池、電容器;用于混 合動力汽車、電動汽車、風力發電、太陽能發電、夜間電力的蓄電用的電池、電容器等。
【背景技術】
[0002] 近年來,隨著智能手機、平板電腦終端等移動電子設備的薄型化、輕量化,作為搭 載于上述移動電子設備的鋰離子二次電池、鋰聚合物二次電池、鋰離子電容器(lithium ion capacitor)、雙電層電容器等蓄電設備的外包裝材料,使用由耐熱性樹脂層/粘合劑 層/金屬箱層/粘合劑層/熱塑性樹脂層形成的層合體來代替以往的金屬罐(參見專利文獻 1、2)。通常,通過對上述層合體進行拉伸成型、拉深成型,從而成型為大致長方體形狀等立 體形狀。另外,利用上述構成的層合體(外包裝材料)來包裝電動汽車等的電源、蓄電用途的 大型電源、電容器等的情況也逐漸增加。
[0003] 上述外包裝材料中,作為外側層的耐熱性樹脂膜,從在進行拉伸成型、拉深成型時 確保更良好的成型性的觀點考慮,通常使用聚酰胺樹脂膜或聚酯樹脂膜(參見專利文獻1、 2) 〇
[0004] 專利文獻1:日本特開2011-98759號公報
[0005] 專利文獻2:日本特開2005-26152號公報
【發明內容】
[0006] 但是,由于聚酰胺樹脂膜層、聚酯樹脂膜層等的吸濕性高,所以在將這樣的膜用于 外側層的外包裝材料中,存在由吸濕等而導致容易發生卷曲(翹曲)的問題。在使用聚酰胺 樹脂膜的情況下,特別容易發生卷曲。
[0007] 如果外包裝材料發生如上所述的卷曲,則在成型外包裝材料片材時,無法安裝至 模具的固定位置,可能發生成型不良,除此之外,在向已成型的電池殼體內裝填電池元件后 對殼體的周緣部進行熱封時,也容易發生密封位置錯位、或在熱封部產生褶皺等不良情況。
[0008] 本發明是鑒于上述技術背景而完成的,其目的在于提供一種能夠確保良好的成型 性、并且能夠防止卷曲發生(翹曲發生)的蓄電設備用外包裝材料。
[0009] 為達成上述目的,本發明提供以下手段。
[0010] [1]-種蓄電設備用外包裝材料,其是包含作為外側層的耐熱性樹脂層、作為內側 層的熱塑性樹脂層及配設于這兩層之間的金屬箱層的蓄電設備用外包裝材料,其特征在 于,
[0011] 在所述耐熱性樹脂層的外面側層合有樹脂涂層,
[0012] 所述樹脂涂層含有樹脂和填料。
[0013] [2]如前項1所述的蓄電設備用外包裝材料,其中,所述填料是縱橫比為5以上的填 料。
[0014] [3]如前項1或2所述的蓄電設備用外包裝材料,其中,所述樹脂是選自由聚氨酯系 樹脂、苯氧基系樹脂及氟系樹脂組成的組中的1種或2種以上的樹脂。
[0015] [4]-種蓄電設備,其特征在于,具備蓄電設備主體部和前項1~3中任一項所述的 蓄電設備用外包裝材料,
[0016] 所述蓄電設備主體部利用所述外包裝材料進行了外包裝。
[0017]就[1]的發明而言,在外包裝材料的耐熱性樹脂層的外面側層合有含有樹脂及填 料的樹脂涂層,藉由這樣的含填料樹脂涂層的存在,可以抑制來自外部的水分的侵入。因 此,可以防止水分向耐熱性樹脂層的侵入、耐熱性樹脂層的吸濕,從而可以防止外包裝材料 發生卷曲(發生翹曲)。另外,通過在耐熱性樹脂層的外面側層合有含有樹脂及填料的樹脂 涂層,可以抑制耐熱性樹脂層的強度降低,因此,可以進一步提高成型性,也可以進一步提 高穿刺強度。
[0018] 就[2]的發明而言,作為填料使用了縱橫比為5以上的填料,因此,通過樹脂涂層的 存在,可以充分地抑制來自外部的水分、濕氣的侵入,從而可以充分地防止外包裝材料發生 卷曲。
[0019] 就[3]的發明而言,作為構成樹脂涂層的樹脂,使用了上述特定的樹脂(選自由聚 氨酯系樹脂、苯氧基系樹脂及氟系樹脂組成的組中的1種或2種以上的樹脂),這些樹脂的耐 化學藥品性優異,因此,通過在外面側配置有該樹脂涂層,可以提高耐電解液性(例如,即使 電解液附著在外包裝材料的外面,也不會產生任何障礙)。
[0020] 就[4]的發明而言,可提供一種利用不容易造成卷曲發生的外包裝材料進行了外 包裝的高品質的蓄電設備。
【附圖說明】
[0021] 圖1是表示本發明的蓄電設備用外包裝材料的一個實施方式的剖面圖。
[0022] 圖2是表示使用本發明的蓄電設備用外包裝材料構成的蓄電設備的一個實施方式 的剖面圖。
[0023] 圖3是卷曲防止性評價法的說明圖,(A)是剛剛在評價試樣上切出切口后的狀態的 立體圖,(B)是在評價試樣上產生了翹曲的狀態的立體圖,(C)是(B)中的X-X線的剖面圖。 [0024]附圖標記說明
[0025] 1…蓄電設備用外包裝材料
[0026] 2…耐熱性樹脂層(外側層)
[0027] 3…熱塑性樹脂層(內側層)
[0028] 4…金屬箱層
[0029] 5…第一粘合劑層
[0030] 6…第二粘合劑層
[0031] 7…樹脂涂層
[0032] 11…成型殼體
[0033] 19…蓄電設備主體部
[0034] 20…蓄電設備
【具體實施方式】
[0035]本發明的蓄電設備用外包裝材料1的一個實施方式示于圖1。該蓄電設備用外包裝 材料1被用作鋰離子二次電池殼體用途。對于上述蓄電設備用外包裝材料1,例如可進行拉 深成型、拉伸成型等成型從而制成二次電池的殼體等進行使用。
[0036]上述蓄電設備用外包裝材料1是如下形成的:在金屬箱層4的一面4a上經由第一粘 合劑層5將耐熱性樹脂層(外側層)2層合一體化,在上述金屬箱層4的另一面4b上經由第二 粘合劑層6將熱塑性樹脂層(內側層)3層合一體化,并在上述耐熱性樹脂層2的外表面上層 合樹脂涂層7而形成(參見圖1)。
[0037] 本發明中,上述樹脂涂層(樹脂涂布層)7層合于上述耐熱性樹脂層2的外面側。上 述樹脂涂層7含有樹脂和填料(填充劑)。關于上述樹脂涂層7,例如是將含有樹脂及填料的 涂布液涂布在上述耐熱性樹脂層2的外表面上而形成的。上述涂布液可以含有溶劑,也可以 不含有溶劑。另外,上述涂布液可以為糊狀。作為上述溶劑,不受特別限定,例如,可以舉出 乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、甲基乙基酮(MEK)、甲苯、二甲苯、甲基環己烷等。作為涂布 上述涂布液的方法,例如,可以舉出凹版涂布法、噴涂法、刷涂法等。
[0038] 作為上述樹脂,不受特別限定,例如,可以舉出聚氨酯系樹脂、苯氧基系樹脂、氟系 樹脂、環氧系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚烯烴系樹脂、氯系樹脂、苯乙烯系樹脂、彈性體樹脂 (elastomer resin)等。其中,優選使用選自由聚氨酯系樹脂、苯氧基系樹脂及氟系樹脂組 成的組中的1種或2種以上的樹脂。此外,作為上述樹脂,特別優選并用聚氨酯系樹脂及苯氧 基系樹脂,該情況下,可以兼具成型性、柔軟性、耐電解液性、印字性和耐磨損性。該情況下, 混合比優選設定為聚氨酯系樹脂/苯氧基系樹脂= 20/80~80/20(質量比)的范圍。
[0039]作為上述填料(填充劑),不受特別限定,例如,可以舉出金屬(鋁、銀、鐵等)、二氧 化娃薄片(silica flake)、玻璃薄片(glass flake)、白云母(云母)、金云母(非膨脹性云 母)、紅云母、黑云母、鋰云母、滑石、高嶺土、絹云母、輕石(>61'1