电池用包装材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的第一方式A设及通过在阻隔层上将涂敷层设置为最外表面层来使其薄膜 化的膜状的电池用包装材料，能够缩短生产周期。
[0002] 本发明的第二方式B设及通过在阻隔层上将涂敷层设置为最外表面层来使其薄膜 化的膜状的电池用包装材料，具备优异的成型性，并且也能够缩短生产周期。
【背景技术】
[0003] W往，开发了各种类型的电池，在所有电池中，用于封装电极、电解质等电池元件 的包装材料成为不可欠缺的部件。W往，作为电池用包装大多使用金属制的包装材料。
[0004] 另一方面，伴随着电动汽车、混合电动汽车、个人电脑、照相机、便携电话等的高性 能化，对于电池要求各种各样的形状，并且要求薄型化、轻质化。然而，W往大量使用的金属 制的电池用包装材料存在难W追随形状的多样化、并且在轻质化方面也存在限度的缺点。
[0005] 为此，作为容易加工为多样的形状且能够实现薄型化、轻质化的电池用包装材料， 提出了依次叠层有基材层/粘接层/阻隔层/密封层的膜状的叠层体(例如，参照专利文献 1)。运样的膜状的电池用包装材料形成为通过使密封层彼此对置并由热封将周缘部热烙 接，能够封装电池元件。
[0006] 另一方面，近年来，对电池的小型化、薄型化的需求日益提高，为了满足该需求，要 求膜状的电池用包装材料能够进一步薄膜化。作为使膜状的电池用包装材料整体薄膜化的 方法，可W列举将使用厚度10~20WI1左右的树脂膜的基材层薄膜化的方法。然而，在树脂膜 的薄膜化中，存在制造上的限度，并且存在由于树脂膜的薄膜化所需要的加工成本而使得 电池用包装材料的制造成本也上升的问题。
[0007] 另外，与树脂膜相比，通过涂敷热固性树脂而形成的涂敷层能够使膜厚大幅降低， 因此，在将膜状的电池用包装材料整体薄膜化时，将叠层于阻隔层上的粘接层和基材层变 换成由热固性树脂形成的涂敷层也是有效的。当运样取代粘接层和基材层而设置涂敷层 时，该涂敷层为了确保其基本性能，要求具有能够赋予绝缘性的程度的厚膜。因此，作为利 用现有技术在阻隔层上设置能够赋予绝缘性的涂敷层的方法，可W列举在阻隔层上厚膜涂 敷热固性树脂的方法、或在阻隔层上重复多次热固性树脂的薄膜涂敷来叠层多个涂敷层的 方法。然而，前者的方法中，存在由于厚膜涂敷在涂敷层中容易产生气泡，难W形成无针孔 的涂敷层的缺点。另外，前者和后者的方法的双方均利用现有技术使用热固性树脂来形成 涂敷层，在固化工序中需要将高溫条件下的熟化进行数日~数周，因此，存在导致生产周期 的长期化、因长时间暴露于高溫条件和溫度变化而发生制品不良的问题。特别是在后者的 方法中，为了形成多个涂敷层，需要实施多次固化工序，需要非常长的生产周期，因此是不 现实的。
[000引另外，在膜状的电池用包装材料中，当取代粘接层和基材层而将涂敷层设置为最 外表面层时，在该涂敷层中，除了绝缘性W外，作为基本性能，具备对电解液、酸、碱、有机溶 剂等药品的附着的耐性(耐药品性)也是重要的。另外，在膜状的电池用包装材料中，为了使 压制成型和压花加工中的成型-加工性和操作性良好，成型性优异、在表面具备滑爽性也是 重要的。
[0009] W运样的现有技术为背景，迫切需要开发一种电池用包装材料，通过在阻隔层上 将涂敷层设置为最外表面层使其薄膜化，能够缩短生产周期，并且能够赋予成型性、耐药品 性、滑爽性等的功能性。
[0010] 另外，近年来，对于电池性能的进一步提高的需求不胜枚举，伴随于此，要求增大 电池容量。膜状的电池用包装材料通过冲压成型等加工为规定形状，封装电池元件，因此， 为了实现增大电池容量，需要提高膜状的电池用包装材料的成型性、增大成型深度(成型时 的伸展）。
[0011] W运样的现有技术为背景，进行着技术的开发，在通过取代粘接层和基材层而设 置涂敷层来实现薄膜化的膜状的电池用包装材料中使优异的成型性、生产周期的缩短化成 为可能。
[0012] 现有技术文献 [OOU]专利文献
[0014] 专利文献1:日本特开2001-202927号公报
【发明内容】
[0015] 发明所要解决的课题
[0016] 本发明的第一方式A的目的在于提供一种膜状的电池用包装材料，其通过取代现 有的膜状的电池用包装材料中的粘接层和基材层而设置涂敷层作为最外表面层，能够实现 薄膜化，并且能够实现生产周期的缩短化。
[0017] 本发明的第二方式B的目的在于提供一种膜状的电池用包装材料，通过取代现有 的膜状的电池用包装材料中的粘接层和基材层而设置涂敷层作为最外表面层，能够实现薄 膜化，具备优异的成型性，并且能够实现生产周期的缩短化。
[0018] 用于解决课题的方法
[0019] 第一方式A中，本发明的发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，在 包括至少依次具有涂敷层、阻隔层和密封层的叠层体的电池用包装材料中，该涂敷层具有2 层W上的多层结构，并且构成该涂敷层的各层由含有热固性树脂和固化促进剂的树脂组合 物的固化物形成，由此，能够薄膜化，并且能够缩短生产周期而进行高效的制造。
[0020] 另外，第一方式A的电池用包装材料中，发现通过使构成上述涂敷层的各层的弹性 模量满足1500~eOOOMPa，能够具备优异的成型性。另外，发现通过使上述涂敷层内至少1个 层的弹性模量满足2500~eOOOMPa，能够具备优异的耐药品性。另外，发现通过在上述涂敷 层内在位于最外表面层的层含有滑爽剂、特别是反应性滑爽剂，能够赋予优异的滑爽性。
[0021] 另外，第一方式A中，发现通过使具有上述结构的电池用包装材料中的上述涂敷层 的至少1个层中含有颜料和/或染料，能够对电池用包装材料赋予识别性，并且可W提高热 传导率，提高放热性。
[0022] 本发明第一方式A是基于该见解进一步进行研究而完成的。
[0023] 另外，第二方式B中，本发明的发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发 现，在包括至少依次具有涂敷层、阻隔层和密封层的叠层体的电池用包装材料中，通过使该 涂敷层设定为由含有热固性树脂和固化促进剂的树脂组合物的固化物形成的单层或多层 结构，并且在该涂敷层的至少1个层的形成中所使用的上述树脂组合物中含有反应性树脂 珠，能够提高成型性并且缩短生产周期。另外，发现通过使具有上述结构的电池用包装材料 中的上述涂敷层的至少1个层中含有颜料和/或染料，能够对电池用包装材料赋予识别性， 并且可W提高热传导率，提高放热性。本发明的第二方式B是基于该见解进一步进行研究而 完成的。
[0024]目P，本发明的第一方式A和第二方式B分别提供下述所示的方式的发明。
[00巧](第一方式A)
[00%] 项1A. -种电池用包装材料，其特征在于，
[0027] 包括至少依次具有涂敷层、阻隔层和密封层的叠层体，
[0028] 上述涂敷层具有2层W上的多层结构，
[0029] 构成上述涂敷层的各层由含有热固性树脂和固化促进剂的树脂组合物的固化物 形成。
[0030] 项2A.如项IA所述的电池用包装材料，其中，构成上述涂敷层的各层的弹性模量为 1500~SOOOMPa。
[0031] 项3A.如项IA或2A所述的电池用包装材料，其中，构成上述涂敷层的层内，至少1个 层的弹性模量为2500~eOOOMPa。
[0032] 项4A.如项IA~3A中任一项所述的电池用包装材料，其中，
[0033] 上述涂敷层为2层结构，
[0034] 构成上述涂敷层的层内，与阻隔层面接的层的弹性模量为1500~eOOOMPa，最外表 面层的弹性模量为3000~eOOOMPa。
[0035] 项5A.如项IA~3A中任一项所述的电池用包装材料，其中，
[0036] 上述涂敷层为3层结构，
[0037] 构成上述涂敷层的层内，与阻隔层面接的层的弹性模量为1500~eOOOMPa，位于与 阻隔层面接的层与最外表面层的中间的层的弹性模量为1500~eOOOMPa，最外表面层的弹 性模量为3000~eOOOMPa。
[003引项6A.如项IA~5A中任一项所述的电池用包装材料，其中，上述涂敷层内，最外表 面层由含有固化性树脂、固化促进剂和反应性滑爽剂的树脂组合物的固化物形成。
[0039] 项7A.如项IA~6A中任一项所述的电池用包装材料，其中，在上述涂敷层的至少1 个层的形成中所使用的上述树脂组合物中含有颜料和/或染料。
[0040] 项8A.如项7A所述的电池用包装材料，其中，在上述涂敷层的至少1个层的形成中 所使用的上述树脂组合物中含有无机颜料。
[0041] 项9A.如项IA~8A中任一项所述的电池用包装材料，其中，构成上述涂敷层的各层 的厚度为1~如m。
[0042] 项1OA.如项IA~9A中任一项所述的电池用包装材料，其中，电池用包装材料的整 体的厚度为40~120皿。
[0043] 项1IA.如项IA~1OA中任一项所述的电池用包装材料，其中，上述热固性树脂为选 自环氧树脂、氨基树脂、丙締酸树脂、聚氨醋树脂、酪醒树脂、不饱和聚醋树脂和醇酸树脂中 的至少1种。
[0044] 项12A.如项IA~IIA中任一项所述的电池用包装材料，其中，上述固化促进剂为选 自脉化合物、碳化二亚胺化合物、酬亚胺化合物、阱化合物、梳盐、苯并嚷挫鐵 (benzothiazoli皿)盐和叔胺化合物中的至少1种。
[0045] 项13A.-种电池用包装材料的制造方法，其特征在于，
[0046] 包括涂敷层形成工序，对阻隔层重复进行2次W上含有热固性树脂和固化促进剂 的树脂组合物的涂敷和由加热进行的固化，在阻隔层上形成具有2层W上的多层结构的涂 敷层，
[0047] 在上述涂敷层形成工序之前、中途、或之后，在阻隔层中的与叠层涂敷层的面相反 侧的面叠层密封层。
[004引项14A. -种电池，其中，至少具备正极、负极和电解质的电池元件收纳于项IA~ 12A中任一项所述的电池用包装材料内。
[0049] (第二方式 B)
[0050] 项1B. -种电池用包装材料，其特征在于，
[0051] 包括至少依次具有涂敷层、阻隔层和密封层的叠层体，
[0052] 上述涂敷层由W含有热固性树脂和固化促进剂的树脂组合物的固化物形成的单 层或多层结构构成，
[0053] 上述涂敷层的至少1个层的形成中所使用的上述树脂组合物中含有反应性树脂 珠。
[0054] 项2B.如项IB所述的电池用包装材料，其中，上述涂敷层为从最外表面侧向阻隔层 侧依次配置有第一涂敷层、第二涂敷层和第=涂敷层的3层结构，上述第二涂敷层的形成中 所使用的上述树脂组合物中含有上述反应性树脂珠。
[0055] 项3B.如项IB或2B所述的电池用包装材料，其中，上述反应性树脂珠为具有官能团 的聚氨醋树脂珠或丙締酸树脂珠。
[0056] 项4B.如项IB~3B中任一项所述的电池用包装材料，其中，上述反应性树脂珠的折 射率为1.3~1.8。
[0057] 项5B.如项IB~4B中任一项所述的电池用包装材料，其中，在上述涂敷层的至少1 个层的形成中所使用的上述树脂组合物中含有颜料和/或染料。
[0058] 项6B.如项5B所述的电池用包装材料，其中，在上述涂敷层的至少1个层的形成中 所使用的上述树脂组合物中含有无机颜料。
[0059] 项7B.如项IB~6B中任一项所述的电池用包装材料，其中，上述热固性树脂为选自 环氧树脂、氨基树脂、丙締酸树脂、聚氨醋树脂、酪醒树脂、不饱和聚醋树脂和醇酸树脂中的 至少1种。
[0060] 项8B.如项IB~7B中任一项所述的电池用包装材料，其中，上述固化促进剂为选自 脉化合物、碳化二亚胺化合物、酬亚胺化合物、阱化合物、梳盐、苯并嚷挫鐵盐和叔胺化合物 中的至少1种。
[0061] 项9B.如项IB~8B中任一项所述的电池用包装材料，其中，上述阻隔层为金属锥。
[0062] 项10B.如项IB~9B中任一项所述的电池用包装材料，其中，电池用包装材料整体 的厚度为40~120皿。
[0063] 项1IB. -种电池用包装材料的制造方法，其特征在于，
[0064] 包括涂敷层形成工序，在阻隔层上涂敷含有热固性树脂和固化促进剂的树脂组合 物，进行加热使其固化，
[0065] 上述涂敷层形成工序进行1次或多次，在该涂敷层形成工序中的至少1次使用含有 反应性树脂珠的上述树脂组合物，
[0066] 上述涂敷层形成工序之前或之后，在阻隔层中的与叠层有涂敷层的面相反侧的面 叠层密封层。
[0067] 项12B. -种电池，其中，至少具备正极、负极、和电解质的电池元件收纳于项IB~ IOB中任一项所述的电池用包装材料内。
[0068] 发明的效果
[0069] 本发明的第一方式A的电池用包装材料A由至少依次具有涂敷层、阻隔层和密封层 的叠层体构成，不像现有的膜状电池用包装材料那样在阻隔层上设置粘接层和基材层，因 此能够实现薄膜化，能够对电池的小型化、薄膜化作出贡献。
[0070] 另外，本发明的第一方式A的电池用包装材料A中，设置于阻隔层上的构成涂敷层 的各层由含有热固性树脂和固化促进剂的树脂组合物的固化物形成，因此，在各涂敷层的 固化工序中不需要高溫条件下的熟化而能够W短时间固化，从而实现生产周期的缩短化， 还能够防止在高溫条件中长期暴露所引起的制品不良的发生。
[0071] 另外，本发明的第一方式A的电池用包装材料A中，设置于阻隔层上的涂敷层具有2 层W上的多层，能够在构成涂敷层的各层具备各种功能性。例如，通过使构成涂敷层的各层 的弹性模量处于规定范围，能够具备优异的成型性和耐药品性。另外，通过在构成涂敷层的 最外表面层中含有滑爽剂，也能够具备优异的滑爽性。
[0072] 另外，本发明的第一方式A的电池用包装材料A中，能够通过将具备相同或者不同 的功能性的层进行多层叠层来形成涂敷层，因此，能够简易地提供具备多样的功能性的电 池用包装材料。
[0073] 另外，现有的膜状的电池用包装材料中，根据电池的种类赋予由各种色调得到的 识别性时，有时需要在粘接层或基材层中的任一方中配合颜料和/或染料，但是存在有如下 缺点，即，在粘接层中配合颜料和/或染料时导致粘接层的粘接强度降低，在基材层中配合 颜料和/或染料时导致基材层的制造成本的上升。对此，本发明的第一方式A的电池用包装 材料A中，在构成涂敷层的至少1个层中含有颜料和/或染料，由此能够对电池用包装材料赋 予识别性，从而能够克服对现有的膜状的电池用包装材料赋予识别性时的缺点。另外，在构 成涂敷层的至少1个层中含有颜料和/或染料(特别是无机颜料)时，能够提高电池用包装材 料的热传导率，提高放热性，因此也有助于提高电池的安全性。
[0074] 本发明的第二方式B的电池用包装材料B由至少依次具有涂敷层、阻隔层和密封层 的叠层体构成，不像现有的膜状的电池用包装材料那样在阻隔层上设置粘接层和基材层， 因此能够实现薄膜化，从而能够对电池的小型化、薄膜化作出贡献。
[0075] 另外，本发明的第二方式B的电池用包装材料B中，设置于阻隔层上的构成涂敷层 的至少1个层中，反应性树脂珠 W与热固性树脂通过化学键结合的状态存在，由此能够具备 优异的成型性，即使加深冲压成型时的成型深度，也能够抑制裂痕、针孔等的产生。
[0076] 另外，本发明的第二方式B的电池用包装材料B中，设置于阻隔层上的构成涂敷层 的各层由含有热固性树脂和固化促进剂的树脂组合物的固化物形成，因此，在各涂敷层的 固化工序中不需要高溫条件下的熟化而能够W短时间固化，从而实现生产周期的缩短化， 还能够防止在高溫条件中长期暴露所引起的制品不良的发生。
[0077] 另外，现有的膜状的电池用包装材料中，根据电池的种类赋予由各种色调得到的 识别性时，有时需要在粘接层或基材层中的任一方中配合颜料和/或染料，但是存在有如下 缺点，即，在粘接层中配合颜料和/或染料时导致粘接层的粘接强度降低，在基材层中配合 颜料和/或染料时导致基材层的制造成本的上升。对此，本发明的第二方式B的电池用包装 材料B中，在构成涂敷层的至少1个层中含有颜料和/或染料，由此能够对电池用包装材料赋 予识别性，从而能够克服对现有的膜状的电池用包装材料赋予识别性时的缺点。另外，在构 成涂敷层的至少1个层中含有颜料和/或染料(特别是无机颜料)时，能够提高电池用包装材 料的热传导率，提高放热性，因此也有助于提高电池的安全性。
【附图说明】
[0078] 图1是表示本发明的第一方式A的电池用包装材料A的剖面结构的一例的图。
[0079] 图2是表示本发明的第一方式A的电池用包装材料A的剖面结构的一例的图。
[0080] 图3是表示本发明的第二方式B的电池用包装材料B的剖面结构的一例的图。
[0081] 图4是表示本发明的第二方式B的电池用包装材料B的剖面结构的一例的图。
【具体实施方式】
[0082] 本发明的第一方式A的电池用包装材料A的特征在于，包括至少依次具有涂敷层、 阻隔层和密封层的叠层体，该涂敷层具有2层W上的多层结构，构成该涂敷层的各层由含有 热固性树脂和固化促进剂的树脂组合物的固化物形成。
[0083] 另外，本发明的第二方式B的电池用包装材料的特征在于，包括至少依次具有涂敷 层、阻隔层和密封层的叠层体，该涂敷层由W含有热固性树脂和固化促进剂的树脂组合物 的固化物形成的单层或多层结构构成，并且该涂敷层的至少1个层的形成中所使用的上述 树脂组合物中含有反应性树脂珠。
[0084] W下，对本发明的第一方式A的电池用包装材料A和第二方式B的电池用包装材料B 进行详细阐述。
[00财 1.电池用包装材料的叠层结构
[0086] 第一方式A的电池用包装材料A如图1和2所示具有叠层结构，该叠层结构由至少依 次具有涂敷层1、阻隔层2和密封层3的叠层体所构成。
[0087] 另外，电池用包装材料A中，上述涂敷层1具有2层W上的多层结构。构成涂敷层1的 层的数量可W根据所要赋予的功能性等适当设定，例如，为2~8层，优选为2~5,更优选为2 或3层。图1中，例示了涂敷层1为2层结构(第一涂敷层Ia和第二涂敷层化）的本发明的电池 用包装材料的剖面结构，图2中，例示了涂敷层1为3层结构(第一涂敷层la、第二涂敷层化和 第=涂敷层Ic)的本发明的电池用包装材料的剖面结构。
[008引电池用包装材料A中，涂敷层1形成为最外层，密封层3形成为最内层。即，电池的组 装时，通过使位于电池元件的周缘的密封层3彼此热烙接而将电池元件密封，由此封装电池 元件。
[0089]另外，电池用包装材料A中，在阻隔层2和密封层3之间，为了提高它们的粘接性，也 可W根据需要设置粘接层4。
[0090] 第二方式B的电池用包装材料B如图3所示