电池用层压外包装材料及层压电池的制作方法_4

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等如图10所示那样在外包装材料原料上涂布形成第2涂膜层2时,若在相邻的露出 边缘部la、la之间同时也形成细线状的切断线显示用涂膜部20,则通过该切断线显示用涂 膜部20被着色,在切断时切断装置(分切装置)的定位用传感器识别该切断线显示用涂膜 部20,由此可以准确无误地对切断位置进行定位。
[0098] 作为上述有机系颜料,没有特别限定,例如可举出色淀红(lakered)、萘酚类、汉 萨黄、双偶氮黄(DisazoYellow)、苯并咪唑酮等偶氮系颜料;喹酞酮、异吲噪啉、吡略并P比 咯、二噁嗪、酞菁蓝、酞菁绿等多环式系颜料;色淀红C、颜料红等色淀颜料等。另外,作为 上述无机系颜料,没有特别限定,例如可举出炭黑、氧化钛、碳酸钙、高岭土、氧化铁、氧化锌 等。另外,作为上述色素,没有特别限定,例如可举出三钠盐(黄色4号)等黄色色素类、二 钠盐(红色3号)等红色色素类、二钠盐(蓝色1号)等蓝色色素类等。
[0099] 优选将上述第2涂膜层2的厚度设定较薄,为0. 5ym~10ym。使厚度小于0. 5ym 在技术上是困难的,另一方面,若超过10ym,则在作为层压外包装材料11使用时容易发生 模压,因此不优选。
[0100] 使用上述构成的层压外包装材料11实施电池主体10的外包装时,首先配置该层 压外包装材料11使第2涂膜层2侧朝上,如图5 (A)所示将电池主体10置于该第2涂膜层 2上,如图5(B)所示将该层压外包装材料11卷绕于电池主体10,从其外侧抵接160°C以下 的热板,进行热粘合。由此,电池主体10的表面膜与层压外包装材料11经由熔融的第2涂 膜层2的热粘合性树脂而热粘合一体化,由于该热粘合的温度低,因此避免了电池主体10 内的隔膜熔化、电解液分解等热劣化,从而能够维持高的电池性能。
[0101] 然后,通过该热压接,利用层压外包装材料11的宽度方向两侧的剩余部分在电池 主体10的两端分别构成筒状部11a,在该筒状部11a的内面露出第1涂膜层1的露出边缘 部la(露出了第1涂膜层1的边缘部,即未涂布用于形成第2涂膜层2的热粘合性树脂的边 缘部)。接着,如图5(C)所示将端部增强用塑料部件12的一部分插嵌至各筒状部11a内, 从其外侧压接180~220°C的热板,将该端部增强用塑料部件12与层压外包装材料11的第 1涂膜层(基体树脂层)1的露出边缘部la热压接。此时,层压外包装材料11的第1涂膜 层(基体树脂层)1与端部增强用塑料部件12直接牢固粘合而一体化,由于该高温下的热 压接在远离电池主体10的位置进行,因此没有该电池主体10发生热劣化的担忧。
[0102] 上述实施方式的层压外包装材料11中,铝箱3在层压电池的外周面露出,但在本 发明的层压外包装材料中,为了对铝箱3的表面赋予耐磨损性、耐冲击性、耐药品性等,也 可以设置保护层。为了设置这样的保护层,例如,可以如图7所示在铝箱3的与第1涂膜层 1形成侧相反的一侧的表面经由粘合剂层6粘贴拉伸膜5,或者可以如图8所示在同一表面 形成热固化树脂层7。
[0103] 此外,作为拉伸膜5,可以使用由?£1\?81\?£1(^、0??等形成的廉价且具有通用 性的通常的树脂膜。其厚度优选为8ym~40ym的范围。若小于8ym则没有通用性,若 比40ym更厚则价格高昂且加工性也变差,因此不优选。另外,为了进一步提高耐磨损性, 也可以使用在拉伸膜5的表面真空蒸镀有硅、氧化铝而成的膜、在同一表面涂布有硅氧烷 系树脂而成的膜、对该拉伸膜5的表面进行了粗化处理而成的膜。此外,作为上述粘合剂层 6,例如,可以使用以聚醚-聚氨酯或聚酯-聚氨酯为原料的粘合剂。
[0104] 另一方面,作为热固化树脂层7,可以使用环氧系树脂、丙烯酸系树脂、硝化棉系 树脂等可通过热固化形成牢固的被膜的树脂成分。另外,为了进一步提高耐磨损性,也可 以在这些树脂中添加5质量%以下的硅氧烷系树脂。此外,热固化树脂层7的厚度优选为 0. 5ym~5ym的范围,若过薄,则无法期待其作为保护层的效果,反之,若过厚,则树脂层 反而会变脆,且加工单价也会升高,因此不优选。
[0105] 需要说明的是,在上述实施方式中,在第1涂膜层(基体树脂层)1的除两端边缘 部的露出边缘部la、la以外的剩余部分的整个面上形成有第2涂膜层2 (参见图6~8),但 并不特别限定于这样的构成,例如,如图9所示,也可以采用在第1涂膜层(基体树脂层)1 的除露出边缘部la、la以外的剩余部分上部分地形成有第2涂膜层2的构成。
[0106] 实施例
[0107] 接下来,说明本发明的具体实施例,但本发明并不特别限定为这些实施例。
[0108] <实施例1 >
[0109] 在由JISA3004-H18材料形成的厚100ym的硬质铝箱3的一面上,经由聚酯-氨 基甲酸酯系粘合剂6贴合厚12ym的PET膜作为拉伸膜5,同时,在该铝箱3的另一面上通 过凹版涂布方式涂布树脂液(其是将40质量份马来酸酐改性聚丙烯溶解在60质量份甲苯 中而制成的),然后在200°C下干燥20秒,由此形成厚3ym的第1涂膜层1,制作总厚度为 120ym的层压膜。
[0110] 接着,在混合有30质量份的EVA树脂(乙酸乙烯酯含量为40质量%,MI为15)、 30质量份的皂化度为20%的相同EVA、10质量份萜烯树脂(软化点为90°C,平均分子量为 1500)、10质量份的Si02 (粒径为2~5ym,比重为2. 5~2. 7)的树脂混合物中,添加将异 丙醇和纯水以体积比1 :1混合的溶剂,制备树脂固态成分为40质量%的涂液。然后,将该 涂液涂布在上述层压膜的第1涂膜层1上,使得干燥后的厚度为3ym,然后在200°C下加热 干燥20秒,由此形成第2涂膜层2,制作如图3所示的电池用层压外包装材料11。
[0111] <实施例2>
[0112] 除了将第1涂膜层1的厚度设定为1ym以外,与实施例1同样地操作,制作如图 3所示的电池用层压外包装材料。
[0113] <实施例3>
[0114] 除了将第2涂膜层2的厚度设定为1ym以外,与实施例1同样地操作,制作如图 3所示的电池用层压外包装材料。
[0115] <实施例4>
[0116] 在铝箱的上述一面上涂布环氧树脂、加热干燥形成厚2ym的热固化树脂层7以代 替作为拉伸膜的PET膜,除此以外,与实施例1同样地操作,制作如图4所示的电池用层压 外包装材料。
[0117] <实施例5>
[0118] 除了未贴合作为拉伸膜的PET膜以外,与实施例1同样地操作,制作如图2所示的 电池用层压外包装材料。
[0119] <比较例1>
[0120] 代替第1涂膜层的形成,制成在铝箱的另一面上经由聚酯_氨基甲酸酯系粘合剂 而贴合有厚40ym的CPP膜(浇铸聚丙烯膜)的结构,并在该CPP膜上形成上述第2涂膜 层2,除此以外,与实施例1同样地操作,制作电池用层压外包装材料。
[0121] <比较例2>
[0122] 除了将第2涂膜层2的厚度设定为15ym以外,与实施例1同样地操作,制作电池 用层压外包装材料。
[0123][性能评价试验1]
[0124] 使用实施例1~5及比较例1、2的电池用层压外包装材料,按照上述图1 (A)~ (C)所示的方法,利用热板在160°CX0. 2MPaX2秒的条件下进行对表面由PET膜形成的锂 离子电池的电池主体的热粘合,并且,利用热板在200°CX0. 4MPaX2秒的条件下进行对PP 制的端部增强用塑料部件的热粘合,从而对层压电池实施外包装。然后,测定层压外包装材 料对电池主体及端部增强用塑料部件的粘合强度。将其结果示于表1。需要说明的是,表 中,将端部增强用塑料部件简记为"塑料部件"。
[0125][性能评价试验2]
[0126] 与性能评价试验1同样地将实施例1~5及比较例1、2的电池用层压外包装材料 卷绕于电池主体从而实施外包装,用粘贴胶带粘合固定后,以粘贴胶带面朝上的方式装入 长500mm、宽500mm的聚丙烯制壳体,使用基于JISZ0232的装置施加6小时的振动范围为 5Hz~100Hz的不规则振动后,观察层压外包装材料的外观和有无端部增强用塑料部件的 掉落。将其结果示于表1。需要说明的是,对于层压外包装材料的外观,以下述3个等级进 行评价外观无变化;表面产生少许损伤;"X"...产生明显损伤。
[0127][表1]
[0128]
[0129] 由表1的结果可知,就第1发明的电池用层压外包装材料(实施例1~5)而言, 不仅能够容易且可靠地热粘合于电池主体的树脂膜表面,而且即使粘合面积小,也能够牢 固地热粘合于端部增强用塑料部件。另外,就实施例1~4的层压外包装材料而言,即使在 外包装后的层压电池的振动试验中也不易产生损伤,不存在会损伤作为最终形态的层压电 池的外观等的担忧,在该振动试验中,端部增强用塑料部件没有掉落,可以确认层压外包装 材料与端部增强用塑料部件充分地牢固粘合(即,粘合的耐久性优异)。
[0130] <实施例6>
[0131] 在由JISA3004-H18材料形成的厚100ym的硬质铝箱3的一面上,经由聚酯-氨 基甲酸酯系粘合剂6贴合厚12ym的PET膜作为拉伸膜5,同时,在该硬质铝箱3的另一面 上通过凹版涂布方式涂布树脂液(其是将40质量份马来酸酐改性聚丙烯溶解在60质量份 甲苯中而制成的),然后在200°C下干燥20秒,由此形成厚3ym的第1涂膜层1,制作总厚 度为120ym的层压月旲。
[0132] 接着,在混合有30质量份的EVA树脂(乙酸乙烯酯含量为40质量%,MI为15)、 10质量份萜烯树脂(软化点为90°C,平均分子量为1500)、10质量份的Si02(粒径为2~ 5ym,比重为2. 5~2. 7)、0. 5质量份氧化钛的树脂混合物中,添加将异丙醇和纯水以体积 比1 :1混合的溶剂,制备树脂固态成分为40质量%的涂液。然后,将该涂液以一定间隔(参 见图10)涂布在上述层压膜的第1涂膜层1上,使得干燥后的厚度为3ym,然后在200°C下 加热干燥20秒从而形成热粘合性树脂的第2涂膜层2,然后,利用切断装置在切断线显示用 涂膜部20的位置进行切断,
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