专利名称：：电池外壳用包装材料及电池用外壳的制作方法
技术领域：
：本发明涉及例如锂离子二次电池等电池的外壳用包装材料。另外，本说明书中，"铝"的用语是以包含铝及其合金的意思使用的。
背景技术：
：锂离子二次电池，被广泛用作为例如笔记本电脑、摄《W^、便携电话、电动汽车等的电源。作为该锂离子二次电池，使用利用外壳包围电池本体周围的结构。作为这种外壳用包装材料，公知的有例如将由拉伸聚酰胺膜构成的外层、铝箔层、由未拉伸聚丙烯膜构成的内层按该顺序粘合一体化而成的包装材料(参照专利文献1)。这样的电池外壳用包装材料，为了成型为任意的电池形状，要求具有高的深冲成型性。为了赋予高的深冲成型性，过去一直采用例如下述的包装材料在外层膜的表面涂布脂肪酸酰胺系的润滑性赋予成分，使成型时材料向模具内的滑入良好的包装材料(参照专利文献2);和相对于铝箔层的厚度外层膜厚度增厚的构成的包装材料。专利文献1:特开2001-6631号公报专利文献2:特开2002-216714号爿>才艮
发明内容然而，采用在外层膜的表面涂布脂肪酸酰胺系的润滑性赋予成分的构成时，必须设置涂布该润滑性赋予成分的工序，存在生产率低的问题。此外，电池真空脱气时和密封加工时润滑性赋予成分会蒸发，该蒸发成分附着在加工设备上，因此需要除去这些成分的清扫作业，因此存在生产率进一步降低的问题。另外，采用相对于铝箔层的厚度增厚外层膜的厚度的构成时，由于包装材料的整体厚度增大，因此存在电池的体积容积率降低的问题。本发明是鉴于所述的技术背景而完成的，其目的在于，提供即使不涂布润滑性赋予成分也可确保优异的成型性，同时可得到充分的体积容积率的电池外壳用包装材料及电池用外壳。为了达到上述目的，本发明者进行了潜心研究，结果发现构成包装材料的外侧层的拉伸膜层的材料和其密度会影响包装材料的成型性这一新见解，从而完成了本发明。即，本发明提供以下的方案。m—种电池外壳用包装材料，包含作为外侧层的双轴拉伸聚酰胺膜层、作为内侧层的热塑性树脂未拉伸膜层、和配置在上述两膜层之间的铝箔层，其特征在于，作为上述双轴拉伸聚酰胺膜使用密度为1130~1160kg/m3的双轴拉伸聚酰胺膜。121如上述lj所述的电池外壳用包装材料，其中，上述双轴拉伸聚酰胺膜的密度为11421146kg/m3。pi如上述ni所述的电池外壳用包装材料，其中，上述双轴拉伸聚酰胺膜层的厚度为1250liin，上述热塑性树脂未拉伸膜层的厚度为208()^m，上述铝箔层的厚度为55()ym。l引如上述[l卜13j的任一项所述的电池外壳用包装材料，其中，上述双轴拉伸聚酰胺膜层和上述铝箔层介由聚氨酯系粘合剂层被叠层一体化。15j—种电池用外壳，是将上述[1卜141的任一项所述的电池外壳用包装材料进行深冲成型或拉伸成型而制成的。m的发明，由于作为构成外侧层的树脂拉伸膜，使用了密度为1130116()kg/m3的双轴拉伸聚酰胺膜，因此深冲成型和拉伸成型等的成型性优异，可进行锐利且成型高度深的形状的成型。由于这样即使不涂布润滑性赋予成分也可确保优异的成型性，因此不需要如现有技术那样设置涂布润滑性赋予成分的工序，生产率优异。另外，由于不需要象现有技术那样相对于铝箔层的厚度特别地增厚外层膜的厚度，因此可得到充分的体积容积率。2j的发明，由于双轴拉伸聚酰胺膜的密度为1142~1146kg/m3，因此深沖成型和拉伸成型等的成型性进一步提高，能进行成型高度更高的形状的成型。[3j的发明，在可充分防止针孔发生的同时，可谋求成本降低。|4j的发明，由于双轴拉伸聚酰胺膜层和铝箔层利用聚氨酯系粘合剂层粘合，因此可进行进一步锐利的形状的成型。[5j的发明，可提供锐利且成型高度高的形状的电池用外壳。图1是表示本发明的电池外壳用包装材料的一种实施方式的截面图。图2是表示本发明的电池外壳用包装材料的一例制造方法的图。符号说明1电池外壳用包装材料2外侧层(双轴拉伸聚酰胺膜层)3内侧层(热塑性树脂未拉伸膜层)4铝箔层具体实施例方式将本发明所述的电池外壳用包装材料(l)的一种实施方式示于图1。该包装材料是可作为锂离子二次电池外壳用包装材料使用的。上述电池外壳用包装材料(1)包括下述构成在铝箔层(4)的上面通过第1粘合剂层(5)层叠双轴拉伸聚酰胺膜层(外侧层)(2)而进行一体化，同时在上述铝箔层(4)的下面通过第2粘合剂层(6)层叠热塑性树脂未拉伸膜层(内侧层)(3)而进行一体化。上述双轴拉伸聚酰胺膜层(外侧层)(2)，是主要起到确保作为包装材料的良好成型性的作用的构件，即，M到防止成型时由铝箔缩幅而引起的断裂的作用的构件。本发明中，作为上述双轴拉伸聚酰胺膜层(2)，需要使用密度为11301160kg/m3的双轴拉伸聚酰胺膜层。如果密度小于1130kg/m3，则成型后双轴拉伸聚酰胺膜层(2)和铝箔层(4)之间出现剥离。另一方面，如果密度大于1160kg/m3，则在进行深沖成型、拉伸成型等的成型时，包装材料产生断裂、裂紋。尤其优选密度11421146kg/m3的双轴拉伸聚酰胺膜层。另外，上述"密度"是依照JISK7112-1999D法(密度梯度管法)，使用密度计测定的密度。即上述密度是通过将双轴拉伸聚酰胺膜的试片(3mmx3mm)投入到密度梯度管中，投入该试片24小时后读取标准浮子的重心的高度位置，从而求出的密度。上述双轴拉伸聚酰胺膜的密度可以通过例如调节拉伸加工时的热定型温度来进行控制。另外，通过选择拉伸方法(同时进行纵向和横向拉伸的同时双轴拉伸法、依次进行纵向和横向拉伸的依次双轴拉伸法等)来改变树脂的结晶取向，也可以控制双轴拉伸聚酰胺膜的密度。上述双轴拉伸聚酰胺膜层(2)的厚度，优选设定在1250iam。上述热塑性树脂未拉伸膜层(内侧层)(3)，是对锂离子二次电池等所使用的腐蚀性强的电解液等具有优异的耐化学性，同时起到对包装材料赋予热封性的作用的膜层。上述热塑性树脂未拉伸膜层(3)没有特殊限制，但优选采用由选自聚乙烯、聚丙烯、烯烃系共聚物、它们的酸改性物及离聚物中的至少1种热塑性树脂形成的未拉伸膜构成。上述热塑性树脂未拉伸膜层(3)的厚度，优选设定在2080jam。通过使之为20jum以上，可充分防止针孔发生，同时通过设定在80/im以下，可降低树脂使用量，可谋求成本降低。其中，上述热塑性树脂未拉伸膜层(3)的厚度特别优选设定在3050|im。此外，上述双轴拉伸聚酰胺膜层(2)、上述热塑性树脂未拉伸膜层(3)均既可以为单层，又可以为多层。上述铝箔层(4)是起到对包装材料赋予阻止氧气和水分侵入的气体阻隔性的作用的层。作为上述铝箔(4)，优选使用由纯Al或Al-Fe系合金构成作为上述第1粘合剂层(5)，没有特殊限制，例如可举出聚氨酯系粘合剂层、丙烯酸系粘合剂层。其中，上述第l粘合剂层(5)优选是由聚氨酯系双液反应型粘合剂形成的聚氨酯系粘合剂层，由此可进行更锐利形状的成型》作为上述第2粘合剂层(6)，没有特殊限定，例如，除了可举出由马来酸酐改性聚乙烯、马来酸酐改性聚丙烯等的酸改性聚烯烃形成的粘合剂层以外，还可举出由聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂、含有热塑性弹性体而成的树脂等形成的粘合剂层。这些第2粘合剂层(6)，例如在上述热塑性树脂未拉伸膜层(3)的一面上层叠粘合树脂膜(例如酸改性聚烯烃膜等)而形成。此外，上述实施方式中，虽然采用了设置第1粘合剂层(5)和第2粘合剂层(6)的构成，但这两层(5)、(6)均不是必需的构成层，也可采用不设置这些层的构成。本发明的电池外壳用包装材料(l),可合适地用作为要求高的体积能量密度的锂离子二次电池外壳用包装材料，但并不特别地限于这样的用途。通过将本发明的电池外壳用包装材料(l)进行成型(深冲成型、拉伸成型等)，可制得电池用外壳。实施例以下，对本发明的具体实施例进行说明，但本发明并不特别地限于这些实施例。<实施例1〉如图2所示，共挤出厚度3jam的马来酸酐改性聚丙烯层(21)和厚度12jam的未改性聚丙烯层(22)，另一方面，一边从附图左侧供给厚度40jam的铝箔(AA8()79-()材料)(4)，一边从附图右侧供给由聚丙烯形成的厚度3()Mm的未拉伸膜(3)，使用一对加热加压辊将共挤出的马来酸酐改性聚丙烯层(21)和未改性聚丙烯层(22)夹入上述(3)、(4)之间，进行热层压。接着，在制得的叠层膜的铝箔(4)的表面上采用凹版辊涂布聚氨酯系树脂粘合剂(5)，通过加热使之干燥一定程度后，在其粘合剂面上层叠由尼龙制成的厚度25ym、密度152kg/m3的双轴拉伸膜(2)，制得电池外壳用包装材料。另外，上述密度U52kg/m3的双轴拉伸尼龙膜(2)是通过使用同时双轴拉伸法进行拉伸加工，并将该拉伸加工时的热定型温度设定为210°C，从而得到的。<实施例2>除了使用由尼龙制成的厚度20|um、密度1158kg/m3的双轴拉伸膜来代替由尼龙制成的厚度25ym、密度1152kg/m3的双轴拉伸膜以外，与实施例1同样地进行，制得电池外壳用包装材料。另外，上述密度1158kg/m3的双轴拉伸尼龙膜是通过使用同时双轴拉伸法进行拉伸加工，并将该拉伸加工时的热定型温度设定为22(TC，从而得到的。<实施例3>除了使用由尼龙制成的厚度15|am、密度U42kg/n^的双轴拉伸膜来代替由尼龙制成的厚度25iam、密度1152kg/m3的双轴拉伸膜以外，与实施例1同样地进行，制得电池外壳用包装材料。另外，上述密度1142kg/m3的双轴拉伸尼龙膜是通过使用同时双轴拉伸法进行拉伸加工，并将该拉伸加工时的热定型温度i殳定为20(TC，从而得到的。<实施例4>除了使用由尼龙制成的厚度20jum、密度1144kg/m3的双轴拉伸膜来代替由尼龙制成的厚度25ym、密度U52kg/m3的双轴拉伸膜以外，与实施例1同样地进行，制得电池外壳用包装材料。另外，上述密度1144kg/m3的双轴拉伸尼龙膜是通过使用同时双轴拉伸法进行拉伸加工，并将该拉伸加工时的热定型温度设定为2()3°C，从而得到的。<实施例5>除了使用由尼龙制成的厚度15jim、密度1146kg/m3的双轴拉伸膜来4戈替由尼龙制成的厚度25jiim、密度1152kg/m3的双轴拉伸膜以外，与实施例1同样地进行，制得电池外壳用包装材料。另外，上述密度1146kg/m3的双轴拉伸尼龙膜是通过使用同时双轴拉伸法进行拉伸加工，并将该拉伸加工时的热定型温度设定为205。C，从而得到的。<实施例6>除了使用由尼龙制成的厚度15fim、密度1138kg/m3的双轴拉伸膜来代替由尼龙制成的厚度25jLim、密度1152kg/m3的双轴拉伸膜以外，与实施例1同样地进行，制得电池外壳用包装材料。另外，上述密度1138kg/m3的双轴拉伸尼龙膜是通过使用同时双轴拉伸法进行拉伸加工，并将该拉伸加工时的热定型温度设定为198°C，从而得到的。<实施例7>除了使用由尼龙制成的厚度15Mm、密度1132kg/m3的双轴拉伸膜来代替由尼龙制成的厚度25iam、密度1152kg/m3的双轴拉伸膜以外，与实施例1同样地进行，制得电池外壳用包装材料。另外，上述密度1132kg/mJ的双轴拉伸尼龙膜是通过使用同时双轴拉伸法进行拉伸加工，并将该拉伸加工时的热定型温度设定为195°C，从而得到的。<比较例1>除了使用由尼龙制成的厚度20jam、密度1128kg/m3的双轴拉伸膜来代替由尼龙制成的厚度25iam、密度1152kg/m3的双轴拉伸膜以外，与实施例1同样地进行，制得电池外壳用包装材料。另外，上述密度1128kg/ii^的双轴拉伸尼龙膜是通过使用依次双轴拉伸法进行拉伸加工，并将该拉伸加工时的热定型温度设定为1卯。C，从而得到的。<比较例2>除了使用由尼龙制成的厚度25pm、密度1165kg/m3的双轴拉伸膜来代替由尼龙制成的厚度25"m、密度1152kg/m3的双轴拉伸膜以外，与实施例1同样地进行，制得电池外壳用包装材料。另外，上述密度1165kg/m3的双轴拉伸尼龙膜是通过使用依次双轴拉伸法进行拉伸加工，并将该拉伸加工时的热定型温度设定为230°C，从而得到的。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>基于下述评价法对上述那样制得的各电池外壳用包装材料进行性能评价。<成型性评价法>将包装材料加工成ll()x180mm的坯(bhmk)形状，使用成型高度6mm的直型模具进行深冲单段成型，评价成型性。将完全不发生裂紋的包装材料评价为"◎，，，将极小部分产生裂紋、但基本上没有裂紋的包装材料评价为"O"，将在相当大的部分上产生了裂紋的包装材料评价为"△，，，将基本在整个面上产生了裂紋的包装材料评价为"x"。再者，使用的模具的冲头形状，是长边60mm、短边45mm、角部R:l2mm、冲头肩部R:l2mm、沖模肩部R:0.5mm。<外面有无剥离的评价>将通过上述深冲单段成型而制得的成型品在干燥机内、80。C下放置3小时后，目视观察外面层是否产生脱层(剥离)。由表明确看出，本发明的实施例17的电池外壳用包装材料，其成型性优异，可以进行更锐利且成型高度深的形状的成型，同时也不产生外面层的剥离。特别是实施例3~5的电池外壳用包装材料其成型性更优异。与此相对，外侧层的拉伸聚酰胺膜的密度小于1130kg/m3的比较例1,其外面层脱层。另外，外侧层的拉伸聚酰胺膜的密度大于1160kg/n^的比较例2，成型性不充分。本申请要求在2007年5月21日申请的日本国专利申请特愿2007-133670号的优先权，其所公开的内容原样不变地直接构成本申请的一部分。这里所使用的用语及说明是为了说明本发明的实施方式而使用的，但本发明不受此限定。本发明在发明方案请求保护的范围内，只要不脱离其精神，是允许进行任何的设计变更的。工业实用性本发明的电池外壳用包装材料，可作为例如锂离子二次电池等电池的外壳用包装材料使用。权利要求1.一种电池外壳用包装材料，包含作为外侧层的双轴拉伸聚酰胺膜层、作为内侧层的热塑性树脂未拉伸膜层、和配置在上述两膜层之间的铝箔层，其特征在于，作为上述双轴拉伸聚酰胺膜使用密度为1130～1160kg/m3的双轴拉伸聚酰胺膜。2.如权利要求l所述的电池外壳用包装材料，其中，上述双轴拉伸聚酰胺膜的密度为1142~1146kg/m3。3.如权利要求l所述的电池外壳用包装材料，其中，上述双轴拉伸聚酰胺膜层的厚度为1250jam，上述热塑性树脂未拉伸膜层的厚度为20~80pm，上述铝箔层的厚度为5~50|Um。4.如权利要求1所述的电池外壳用包装材料，其中，上述双轴拉伸聚酰胺膜层和上述铝箔层介由聚氨酯系粘合剂层被叠层一体化。5.—种电池用外壳，是将权利要求14的任一项所述的电池外壳用包装材料进行深冲成型或拉伸成型而制成的。全文摘要本发明的电池外壳用包装材料，包含作为外侧层的双轴拉伸聚酰胺膜层2、作为内侧层的热塑性树脂未拉伸膜层3、和配置在上述两膜层之间的铝箔层4，其特征在于，作为上述双轴拉伸聚酰胺膜使用密度为1130～1160kg/m<sup>3</sup>的双轴拉伸聚酰胺膜。该包装材料即使不涂布润滑性赋予成分也可确保优异的成型性，同时可得到充分的体积容积率。文档编号H01M2/02GK101663774SQ200880012870公开日2010年3月3日申请日期2008年5月14日优先权日2007年5月21日发明者浩畑申请人:昭和电工包装株式会社