蓄电装置用外包装材料及蓄电装置的制作方法

文档序号:11278156阅读:145来源:国知局
本发明涉及在智能手机、平板电脑(tablet)等便携式设备(portableequipment)中使用的电池和电容器(condenser)、在混合动力汽车、电动汽车、风力发电、太阳能发电、夜间电力的蓄电用途中使用的电池和电容器等蓄电装置用的外包装材料及利用该外包装材料进行外包装的蓄电装置。需要说明的是,本申请的权利要求书及说明书中,术语“破坏能量”的含义是,按照jisk7124-2-1999(塑料薄膜及片材通过自由落镖法进行的冲击试验方法第2部分:仪器击穿法),在温度23℃的环境下,在使质量6.5kg、相当于直径20mm的半球形(半径10mm的半球形)的撞锤从30cm的高度自然掉落的条件下进行测定而求得的破坏能量wf。另外,本申请的权利要求书及说明书中,“蓄电装置用外包装材料的破坏能量”及“耐热性树脂膜的破坏能量”中的任一者均应当用上述“wf”记载(简略记载),但为了避免两者的混淆从而明确区分,方便起见,将“蓄电装置用外包装材料的破坏能量”记载为“wft”,将“耐热性树脂膜的破坏能量”记载为“wfs”。另外,在本说明书中,术语“铝”以包含铝及其合金的含义使用。
背景技术
::近年来,随着智能手机、平板电脑终端等移动电子设备的薄型化、轻量化,作为搭载于上述移动电子设备的锂离子二次电池、锂聚合物二次电池、锂离子电容(lithiumioncapacitor)、双电层电容器等蓄电装置的外包装材料,使用由耐热性树脂层/粘合剂层/金属箔层/粘合剂层/热塑性树脂层形成的层合体(层压外包装材料)来代替以往的金属罐(参见专利文献1)。利用上述构成的层合体(外包装材料)对电动汽车等的电源、蓄电用途的大型电源、电容等进行外包装的情况也逐渐增加。与金属罐相比,上述构成的层压外包装材料具有轻量且放热性良好的优点,但关于当受到来自外部的冲击时的耐冲击性,层压外包装材料比金属罐差。为此,为了提高如上所述的相对于来自外部的冲击而言的耐冲击性,提出了以下构成的外包装材料。即,提出了下述构成的二次电池,其中,与集电体电连接的正极部件和负极部件介由非流动性电解质而层合,含有离子性金属成分的电池元件的外周上抵接刚性的保持部件,在其外表面用挠性合成树脂膜被覆从而密封(参见专利文献2)。另外,还提出了将正极与负极介由隔膜层合而得到的电极组封入层压膜的外包装体内,在电极组的周围具有保护该电极组的框状的保护部件的层压膜外包装电池(参见专利文献3)。专利文献1:日本特开2007-161310号公报专利文献2:日本特开2000-195475号公报专利文献3:日本特开2005-259621号公报技术实现要素:发明要解决的问题然而,上述现有技术中存在如下问题。对于专利文献2中记载的二次电池而言,由于是在电池元件与挠性合成树脂膜(外包装材料)之间,配置刚性的保持部件作为追加的部件,因此不能充分满足薄型化、轻量化的要求。即,存在损害或降低通过设为层压膜外包装材料而带来的轻量化的效果的问题。另外,对于专利文献3中记载的层压膜外包装电池而言,同样地由于是在电极组与层压膜外包装体之间,配置框状的保护部件作为追加的部件,因此不能充分满足薄型化、轻量化的要求。即,存在损害或降低通过设为层压膜外包装材料而带来的轻量化的效果的问题。本发明鉴于相关技术背景而做出,其第一目的在于,提供一种即便将外包装材料设计为薄型,当受到来自外部的冲击时也不易发生外包装材料的断裂、破裂的蓄电装置用外包装材料。另外,本发明的第二目的在于,提供一种即便将外包装材料设计为薄型,当受到来自外部的冲击时,也不易发生外包装材料的断裂、破裂,并且还能通过选择性地从热密封部(热封部)发生内聚破坏从而更好地防止外包装材料的破裂的蓄电装置用外包装材料。用于解决问题的手段为了达成上述目的,本发明提供以下策略。[1]一种蓄电装置用外包装材料,其为包含作为外侧层的耐热性树脂膜层、作为内侧层的热塑性树脂层、和在所述两层间设置的金属箔层的蓄电装置用外包装材料,所述蓄电装置用外包装材料的特征在于,所述蓄电装置用外包装材料的破坏能量为1.5j以上,所述耐热性树脂膜的破坏能量为1.3j以上。[2]如前项1中记载的蓄电装置用外包装材料,其中,所述内侧层由所述蓄电装置用外包装材料在热塑性树脂层彼此的热封接合状态下的密封破坏能量为0.50j以上的热塑性树脂层形成。[3]如前项1或2中记载的蓄电装置用外包装材料,其中,当将所述蓄电装置用外包装材料的破坏能量设为“wft”,将所述蓄电装置用外包装材料在热塑性树脂层彼此的热封接合状态下的密封破坏能量设为“wp”时,(wft/wp)>2.0。[4]如前项1~3中任一项记载的蓄电装置用外包装材料,其特征在于,所述热塑性树脂层至少包含3层层合结构,所述3层层合结构在中间层的两面上层合有含烯烃系树脂的被覆层,所述中间层包含含弹性体成分的烯烃系树脂所述中间层具有所述弹性体成分成为岛的海岛结构。[5]一种蓄电装置,其特征在于,具有蓄电装置主体部,和前项1~4中任一项中记载的蓄电装置用外包装材料,所述蓄电装置主体部利用所述外包装材料进行外包装。发明效果[1]的发明中,由于是蓄电装置用外包装材料的破坏能量为1.5j以上、且耐热性树脂膜的破坏能量为1.3j以上的构成,因此,即便将外包装材料制薄而进行轻量化设计(例如即便将外包装材料的厚度设计为50μm~70μm的薄型),当受到来自外部的冲击时外包装材料的断裂、破裂也不易发生。因而,即便具有蓄电装置(其是装置主体部利用本发明的外包装材料进行外包装而成的)的电子设备等因掉落、撞击等而受到冲击,外包装材料也不易发生断裂、破裂,能够抑制蓄电装置的短路的发生。即,能够实现第一目的。[2]的发明中,内侧层由蓄电装置用外包装材料在热塑性树脂层彼此的热封接合状态下的密封破坏能量为0.50j以上的热塑性树脂层形成,当蓄电装置受到来自外部的冲击时,热塑性树脂层彼此的热封面由于内聚剥离而易于剥离,由此能够防止外包装材料的断裂、破裂,因此能够进一步抑制蓄电装置的短路发生。即,能够实现所述第二目的。[3]的发明中,由于是存在(wft/wp)>2.0的关系的构成,因此即便来自外部的强烈冲击被施加至蓄电装置的情况下,在达到外包装材料的断裂、破裂之前,选择性地从热封部(热密封部)发生剥离、内聚破坏,从而能够有效地防止外包装材料的断裂、破裂,能够有效防止蓄电装置的电极彼此的短路的发生。[4]的发明中,由于构成为,热塑性树脂层至少包含3层层合结构,所述3层层合结构在包含含弹性体成分的烯烃系树脂的中间层的两面上层合有含烯烃系树脂的被覆层,且中间层具有所述弹性体成分成为岛的海岛结构的构成,因此,当蓄电装置受到来自外部的冲击时,该冲击的能量能够被所述具有海岛结构的中间层有效地吸收,由此,当蓄电装置受到来自外部的冲击时,更加不易发生外包装材料的断裂、破裂。[5]的发明(蓄电装置)中,提供一种蓄电装置,其中,即便将外包装材料设计为薄型,当受到来自外部的冲击时,也不易发生外包装材料的断裂、破裂,能够抑制短路的发生。附图说明图1是表示本发明涉及的蓄电装置用外包装材料的一个实施方式的剖面图。图2是表示使用本发明涉及的蓄电装置用外包装材料构成的蓄电装置的一个实施方式的剖面图。附图标记说明1…蓄电装置用外包装材料2…耐热性树脂膜层(外侧层)3…热塑性树脂层(内侧层)4…金属箔层5…第一粘合剂层6…第二粘合剂层11…成型壳体19…蓄电装置主体部20…蓄电装置具体实施方式本发明的蓄电装置用外包装材料1的一个实施方式示于图1。该蓄电装置用外包装材料1被用于锂离子二次电池壳体用途。即,对于上述蓄电装置用外包装材料1而言,例如,可进行深拉深成型、胀形法等成型从而用作二次电池的壳体等。所述蓄电装置用外包装材料1包含以下构成:在金属箔层4的一个面上介由第一粘合剂层5而将耐热性树脂膜层(外侧层)2层合一体化,并且在所述金属箔层4的另一个面上介由第二粘合剂层6而将热塑性树脂层(内侧层)3层合一体化。本发明涉及的蓄电装置用外包装材料1的构成为:该蓄电装置用外包装材料的破坏能量wft为1.5j以上,所述耐热性树脂膜的破坏能量wfs为1.3j以上。本发明的蓄电装置用外包装材料1由于是如上所述的构成,因此即便将外包装材料制薄从而进行轻量化设计(例如即便将外包装材料的厚度设计为50μm~70μm的薄型),当受到来自外部的冲击时,也不易发生外包装材料的断裂、破裂。因而,即便当具有蓄电装置(其是装置主体部利用本发明的外包装材料进行外包装而成的)的电子设备等因掉落、撞击等而受到冲击时,也不易发生外包装材料的断裂、破裂,能够抑制蓄电装置发生短路。本发明中,虽然所述蓄电装置用外包装材料的破坏能量wft需要为1.5j以上,但所述蓄电装置用外包装材料的破坏能量wft通常为2.5j以下。另外,本发明中,虽然所述耐热性树脂膜的破坏能量wfs需要为1.3j以上,但所述耐热性树脂膜的破坏能量wfs通常为2.0j以下。需要说明的是,所述“耐热性树脂膜的破坏能量”为在该耐热性树脂膜与其他层层合之前的状态下测定的破坏能量。所述内侧层3优选为由所述蓄电装置用外包装材料在热塑性树脂层彼此的热封接合状态下的密封破坏能量wp为0.50j以上的热塑性树脂层形成的构成,这种情况下,当蓄电装置受到来自外部的冲击时,热塑性树脂层彼此的热封面由于内聚剥离而易于剥离,由此能够防止外包装材料的破裂,由此能够进一步抑制蓄电装置的短路的发生。所述密封破坏能量wp优选为0.50j以上且1.3j以下。此外,本发明涉及的蓄电装置用外包装材料1优选为(wft/wp)>2.0的构成,这种情况下,即便来自外部的强烈冲击施加至蓄电装置时,在达到外包装材料的断裂、破裂之前,也能选择性地从热封部(热密封部)发生剥离、内聚破坏,从而能够有效防止外包装材料的断裂、破裂,能够有效防止蓄电装置的电极彼此的短路的发生。其中,本发明的蓄电装置用外包装材料1特别优选为4.0>(wft/wp)>2.0的构成。作为构成所述耐热性树脂膜层(外侧层)2的耐热性树脂,使用于对外包装材料进行热封时的热封温度不发生熔融的耐热性树脂。作为所述耐热性树脂,优选使用熔点比构成热塑性树脂层3的热塑性树脂的熔点高10℃以上的耐热性树脂,特别优选使用熔点比热塑性树脂的熔点高20℃以上的耐热性树脂。作为所述耐热性树脂层(外侧层)2,没有特别限定,例如可举出尼龙膜等聚酰胺膜、聚酯膜、聚烯烃膜等,优选使用它们的拉伸膜。其中,作为所述耐热性树脂层2,特别优选使用双轴拉伸尼龙膜等双轴拉伸聚酰胺膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜、双轴拉伸聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)膜、双轴拉伸聚丙烯膜。作为所述尼龙膜,没有特别限定,例如可举出尼龙6膜、尼龙6,6膜、mxd尼龙膜等。需要说明的是,所述耐热性树脂层2可以以单层的形式形成,或者也可以以例如由聚酯膜/聚酰胺膜形成的复合层(由pet膜/尼龙膜形成的复合层等)的形式形成。所述例示了的复合层构成中,优选聚酯膜配置于比聚酰胺膜更靠外侧,同样地优选pet膜配置于比尼龙膜更靠外侧。所述耐热性树脂层2的厚度优选为8μm~50μm。通过设定为上述优选的下限值以上,作为外包装材料能确保充分的强度,并且,通过设定为上述优选的上限值以下,能减小胀形法、深拉深成型等成型时的应力,从而能提高成型性。其中,所述耐热性树脂层2的厚度特别优选为12μm~25μm。所述热塑性树脂层(热粘接性树脂层)(内侧层)3担负下述作用:使外包装材料对锂离子二次电池等中所使用的腐蚀性强的电解液等也具备优异的耐化学品性,并且对外包装材料赋予热封性。作为所述热塑性树脂层3,没有特别限定,优选为热塑性树脂未拉伸膜层。所述热塑性树脂未拉伸膜层3没有特别限定,优选通过由选自下述物质中的至少一种热塑性树脂形成的未拉伸膜构成:聚乙烯、聚丙烯、烯烃系共聚物、它们的酸改性物及离子交联聚合物(ionomer)。需要说明的是,所述热塑性树脂层3既可以是单层,也可以是复合层。其中,作为所述热塑性树脂层3,优选为下述构成,至少包含3层层合结构,所述3层层合结构在包含含弹性体成分的烯烃系树脂的中间层的两面上层合有含烯烃系树脂的被覆层,且所述中间层具有所述弹性体成分成为岛的海岛结构。作为所述含弹性体成分的烯烃系树脂,既可以是在烯烃系树脂中添加有(配合有)弹性体的构成,也可以是在烯烃系树脂骨架中以化学的方式结合有弹性体成分而成的弹性体改性烯烃系树脂。需要说明的是,所述术语“弹性体”以还包括橡胶成分的含义来使用。所述热塑性树脂层3的厚度优选设定为10μm~80μm。通过设定为10μm以上,可充分防止针孔的产生,并且,通过设定为80μm以下,可减少树脂使用量,从而能够实现降低成本。其中,所述热塑性树脂层3的厚度特别优选设定为25μm~50μm。所述金属箔层4担负对外包装材料1赋予阻止氧、水分侵入的气体阻隔性的作用。作为所述金属箔层4,没有特别限定,例如可举出铝箔、sus箔(不锈钢)箔、铜箔等,通常使用铝箔。所述金属箔层4的厚度优选为20μm~100μm。通过为20μm以上,能够防止在制造金属箔时的压延时产生针孔,并且,通过为100μm以下,能减小胀形法、深拉深成型等成型时的应力,从而能提高成型性。其中,所述金属箔层4的厚度特别优选为20μm~50μm。对于所述金属箔层4而言,优选的是,至少对内侧的面(第二粘合剂层6侧的面)实施化学转化处理。通过实施这样的化学转化处理,能够充分防止内容物(电池的电解液等)对金属箔表面的腐蚀。例如通过进行下述处理,对金属箔实施化学转化处理。即,例如,向进行脱脂处理后的金属箔的表面涂布下述1)~3)中的任一种水溶液,然后进行干燥,由此实施化学转化处理,1)包含下述物质的混合物的水溶液:磷酸、铬酸、和选自由氟化物的金属盐及氟化物的非金属盐组成的组中的至少1种的化合物;2)包含下述物质的混合物的水溶液:磷酸、选自由丙烯酸系树脂、壳聚糖衍生物树脂及酚醛系树脂组成的组中的至少1种的树脂、和选自由铬酸及铬(iii)盐组成的组中的至少1种的化合物;3)包含下述物质的混合物的水溶液:磷酸、选自由丙烯酸系树脂、壳聚糖衍生物树脂及酚醛系树脂组成的组中的至少1种的树脂、选自由铬酸及铬(iii)盐组成的组中的至少1种的化合物、和选自由氟化物的金属盐及氟化物的非金属盐组成的组中的至少1种的化合物。对于所述化学转化被膜而言,作为铬附着量(每一面),优选为0.1mg/m2~50mg/m2,特别优选为2mg/m2~20mg/m2。作为所述第一粘合剂层5,没有特别限定,例如可举出聚氨酯粘合剂层、聚酯聚氨酯粘合剂层、聚醚聚氨酯粘合剂层等。所述第一粘合剂层5的厚度优选设定为1μm~5μm。其中,从外包装材料的薄膜化、轻量化的观点考虑,所述第一粘合剂层5的厚度特别优选设定为1μm~3μm。作为所述第二粘合剂层6,没有特别限定,例如,也可使用作为上述第一粘合剂层5所示出的粘合剂层,优选使用由电解液引起的溶胀少的聚烯烃系粘合剂。所述第二粘合剂层6的厚度优选设定为1μm~5μm。其中,从外包装材料的薄膜化、轻量化的观点考虑,所述第二粘合剂层6的厚度特别优选设定为1μm~3μm。通过对本发明的外包装材料1进行成型(深拉深成型、胀形等),能够得到成型壳体(电池壳体等)。需要说明的是,本发明的外包装材料1可以不进行成型而直接使用。使用本发明的外包装材料1构成的蓄电装置20的一实施方式示于图2。该蓄电装置20为锂离子二次电池。所述电池20包括:电解质21,极耳(tablead)22,未进行成型的平面状的上述外包装材料1,和将上述外包装材料1成型而得到的、具有收纳凹部11b的成型壳体11(参见图2)。蓄电装置主体部19由所述电解质21及所述极耳22构成。在所述成型壳体11的收纳凹部11b内收纳有所述电解质21和所述极耳22的一部分,在该成型壳体11上配置有所述平面状的外包装材料1,将该外包装材料1的周缘部(的内侧层3)与所述成型壳体11的密封用周缘部11a(的内侧层3)经热封而接合从而形成热密封部(热封部),由此构成所述电池20。需要说明的是,所述极耳22的前端部被导出至外部(参见图2)。实施例接下来,对本发明的具体实施例进行说明,但本发明并不特别限定于这些实施例。<实施例1>在厚度为30μm的铝箔(jish4160规定的a8021的经过退火的铝箔)4的两个面上,涂布包含磷酸、聚丙烯酸(丙烯酸系树脂)、铬(iii)盐化合物、水、醇的化学转化处理液后,于180℃进行干燥,形成化学转化被膜。该化学转化被膜每一面的铬附着量为10mg/m2。接着,在完成上述化学转化处理的铝箔4的一个面上,介由二液固化型的聚氨酯系粘合剂5,将厚12μm的双轴拉伸尼龙6膜(外侧层)2进行干式层压(贴合)。接着,以由乙烯-丙烯无规共聚物形成的厚度为4.5μm的第一树脂层、由乙烯-丙烯嵌段共聚物形成的厚度为21μm的第二树脂层、由乙烯-丙烯无规共聚物形成的厚度为4.5μm的第一树脂层按照该顺序进行3层层合的方式使用t模进行共挤出,由此得到将上述3层进行层合而成的厚20μm的密封膜(第一树脂层/第二树脂层/第一树脂层)3,然后,将该密封膜(内侧层)3的一个第一树脂层面介由二液固化型的马来酸改性聚丙烯粘合剂(固化剂为多官能异氰酸酯)6而与上述干式层压后的铝箔4的另一个面重合,通过夹入橡胶夹持辊与加热至100℃的层压辊之间并进行压接,由此实施干式层压,然后,于40℃熟化(加热)5天,由此得到构成如图1所示的厚度为79μm的蓄电装置用外包装材料1。需要说明的是,对所述第二树脂层(乙烯-丙烯嵌段共聚物)的详情进行说明,所述第二树脂层由包含下述组成的树脂组合物形成,所述组成为:99质量%的熔点为163℃、结晶熔融焓(日语为“結晶融解エネルギー”)为58j/g的第一弹性体改性烯烃系树脂,1质量%的熔点为144℃、结晶熔融焓为19j/g的第二弹性体改性烯烃系树脂。所述第一弹性体改性烯烃系树脂及所述第二弹性体改性烯烃系树脂均包含弹性体改性均聚丙烯或/及弹性体改性无规共聚物。所述弹性体改性无规共聚物为含有丙烯及除丙烯以外的其他共聚成分作为共聚成分的无规共聚物的弹性体改性体。需要说明的是,当仅对第二树脂层进行sem观察(用扫描电子显微镜观察)时,能够确认到第二树脂层具有弹性体成分成为岛的海岛结构。上述术语“熔点”的含义是按照jisk7121-1987,通过差示扫描量热测定(dsc)所测定的熔解峰温度,术语“结晶熔融焓”的含义是按照jisk7122-1987,通过差示扫描量热测定(dsc)所测得的熔化热(结晶熔融焓)。另外,作为上述二液固化型马来酸改性聚丙烯粘合剂,使用粘合剂溶液(其是将100质量份的作为主剂的马来酸改性聚丙烯(熔点为80℃,酸值为10mgkoh/g)、8质量份的作为固化剂的1,6-己二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(nco含有率:20质量%)、以及溶剂混合而成的),将该粘合剂溶液以使固态成分涂布量成为2g/m2的方式涂布于上述铝箔4的另一个面,加热使其干燥后,与上述密封膜3的一个第一树脂层面重合。<实施例2>代替厚度30μm的铝箔,使用厚度25μm的铝箔(jish4160规定的a8021的经过退火的铝箔),除此以外,与实施例1同样地操作,得到图1所示的构成的厚度74μm的蓄电装置用外包装材料1。<实施例3>在厚度12μm的双轴拉伸尼龙6膜的外侧上进一步介由二液固化型的聚氨酯系粘合剂层合厚度9μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,除此以外,与实施例1同样地操作,得到图1所示的构成的厚度92μm的蓄电装置用外包装材料1。<实施例4>代替厚度12μm的双轴拉伸尼龙6膜,使用了厚度15μm的双轴拉伸尼龙6膜,除此以外,与实施例1同样地操作,得到厚度82μm的蓄电装置用外包装材料。<实施例5>代替厚度30μm的密封膜(第一树脂层/第二树脂层/第一树脂层=4.5μm/21μm/4.5μm),使用了厚度40μm的密封膜(第一树脂层/第二树脂层/第一树脂层=6μm/28μm/6μm),除此以外,与实施例2同样地操作,得到厚度89μm的蓄电装置用外包装材料。需要说明的是,作为构成第一树脂层及第二树脂层的树脂,使用了分别与实施例2(实施例1)相同的树脂。<比较例1>代替厚度30μm的铝箔,使用了厚度20μm的铝箔(jish4160规定的a8021的经过退火的铝箔),除此以外,与实施例1同样地操作,得到厚度69μm的蓄电装置用外包装材料。<比较例2>使用了比实施例1中使用的双轴拉伸尼龙6膜的热收缩率小3%的、厚度12μm的双轴拉伸尼龙6膜,除此以外,与实施例1同样地操作,得到厚度79μm的蓄电装置用外包装材料。<比较例3>代替3层层合而得到的厚度30μm的密封膜(第一树脂层/第二树脂层/第一树脂层),使用了厚度30μm的由乙烯-丙烯无规共聚物形成的密封膜,除此以外,与实施例4同样地操作,得到厚度79μm的蓄电装置用外包装材料。表1将上述各实施例、各比较例中得到的蓄电装置用外包装材料的破坏能量wft,上述各实施例、各比较例中使用的外侧层用耐热性树脂膜(双轴拉伸尼龙6膜)的破坏能量wfs,上述各实施例、各比较例的蓄电装置用外包装材料的密封破坏能量wp,及(wft/wp)分别示于表1。需要说明的是,上述各实施例、各比较例的蓄电装置用外包装材料的破坏能量wft按以下方式测定,上述各实施例、各比较例中使用的外侧层用耐热性树脂膜(双轴拉伸尼龙6膜)的破坏能量wfs按以下方式测定,上述各实施例、各比较例的蓄电装置用外包装材料的密封破坏能量wp按以下方式测定。<外包装材料的破坏能量测定法>按照jisk7124-2-1999(塑料薄膜及片材通过自由落镖法进行的冲击试验方法第2部分:仪器击穿法),在温度23℃的环境下,用内径为40mm的卡件(clamp)推压试验片,在质量6.5kg、相当于直径20mm的半球形(半径10mm的半球形)的撞锤从30cm的高度自然掉落的条件下,测定外包装材料的破坏能量。需要说明的是,使用toyoseikico.,ltd.制落锤式冲击试验机(fallingweightgraphicimpacttester)进行测定。<耐热性树脂膜的破坏能量测定法>按照jisk7124-2-1999(塑料薄膜及片材通过自由落镖法进行的冲击试验方法第2部分:仪器击穿法),在温度23℃的环境下,用内径为40mm的卡件(clamp)推压试验片,在质量6.5kg、相当于直径20mm的半球形(半径10mm的半球形)的撞锤从30cm的高度自然掉落的条件下,测定耐热性树脂膜(双轴拉伸尼龙6膜)的破坏能量。需要说明的是,使用toyoseikico.,ltd.制落锤式冲击试验机进行测定。需要说明的是,实施例3中,外侧层由于是由层合膜(其包含厚度9μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜/厚度3μm的聚氨酯系粘合剂层/厚度12μm的双轴拉伸尼龙6膜)形成的,因此实施例3中的耐热性树脂膜的破坏能量测定针对所述包含厚度9μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜/厚度3μm的聚氨酯系粘合剂层/厚度12μm的双轴拉伸尼龙6膜的层合膜(厚度24μm)进行。<外包装材料的密封破坏能量测定法>将外包装材料切成宽度15mm×长度100mm的短带状,从而得到试验片。准备2片所述试验片,以彼此的内侧层成为内侧的方式将上述2片试验片重合后,在宽度15mm的整个范围内进行整个面的热封,从而形成热密封部(热封部)。所述热封通过使用testerindustryco.,ltd.制的热封装置(tp-701-a),在热封温度200℃,密封压力0.2mpa(计示压力)的条件下进行2秒的单面加热来进行。接着,按照jisz0238-1998,对所述热封后的2片试验片,测定其剥离强度。将所述热封过的2片试验片的长度方向的一端在内侧层彼此的界面处剥离,夹住所述剥离端部,以拉伸速度(握把移动速率)100mm/分钟进行180度剥离从而测定剥离强度,将其作为密封强度(n/15mm宽度)。在进行该剥离强度的测定时,对“剥离强度(纵轴)”相对于“握把位移(横轴)”图表数据进行记录。计算在所述剥离强度(n)相对于握把位移(mm)的图表(曲线图)中的曲线(从剥离开始至剥离结束为止的曲线)的下侧的面积,从而求得密封破坏能量(j)。需要说明的是,所谓所述“剥离结束”的含义是,从所述热封过的2片试验片的长度方向的一端开始剥离后(剥离开始后),达到热粘接后的内侧层(密封层)彼此完全剥离的状态后的状态。上述剥离结束时,所述剥离强度为0。对如上所述所得到的各蓄电装置用外包装材料,基于下述评价法进行性能评价。结果示于表1。<剥离界面的内聚力(cohesion)的评价法>通过目视对测定了上述密封破坏能量后(剥离结束后)的外包装材料的内侧层的剥离部(破坏部)的两面进行观察,基于下述判定基准,评价剥离部(破坏部)的两面有无白化、白化程度(白化越强,可判断为内聚力越大)。(判定基准)将白化显著发生、内聚力大的情况评价为“○”,将白化在一定程度上发生、内聚力为中等程度的情况评价为“△”,将未确认到白化或者基本没有白化、内聚力低的情况评价为“×”。<撞击试验法>按各实施例,比较例分别制作2片矩形的外包装材料,通过对一个外包装材料进行深拉深成型,从而得到立体成型体,该立体成型体具有:成型为纵55mm、横30mm、深度5.5mm的立体形状(上表面开放的大致长方体形状)的收容壳体,和从该收容壳体的上表面开放口的周缘朝向大致水平方向的外侧延伸的宽度5mm的密封用周缘部。向所述立体成型体的凹部内装入电池主体部(聚丙烯制的模拟品)后,进一步向内部注入电解液5ml,接着,在所述立体成型体的密封用周缘部的内侧层上叠合另一个(另一片)平面状的外包装材料(未进行成型的外包装材料)的内侧层的周缘部,通过加热至200℃的金属制热板进行2秒钟热封,从而形成热密封部(热封部),由此得到模拟电池。需要说明的是,使用了以下电解液:将作为电解质的六氟磷酸锂(lipf6)以1mol/l的浓度溶解于将碳酸亚乙酯(ec)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸甲乙酯(emc)以等量体积比进行配合而得到混合溶剂中。针对每个实施例、比较例制作了10个模拟电池。接着,在模拟电池的上表面(平面部)上以稳定状态载置直径为15mm的圆棒,然后使9kg的球形的金属制锤落到圆棒上,基于以下判定基准评价外包装材料的防断裂性。(判定基准)“○”……10个模拟电池中,由于锤的掉落导致外包装材料在中央部(最大平面部)断裂的电池为0个或1个“△”……10个模拟电池中,由于锤的掉落导致外包装材料在中央部(最大平面部)断裂的电池为2个“×”……10个模拟电池中,由于锤的掉落导致外包装材料在中央部(最大平面部)断裂的电池为3个~10个。<综合判定>将上述剥离界面的内聚力的评价及撞击试验评价中任一者的评价结果均为“○”的情况评价为“◎”(特别优异),将2个评价结果之中的某一者为“○”,而另一者为“△”的情况评价为“○”(优异),将2个评价结果中的两者均为“△”的情况评价为“△”(大体良好),将2个评价结果之中的至少1个为“×”的情况评价为“×”(差)。如表1可知,本发明的实施例1~5的蓄电装置用外包装材料即便受到来自外部的冲击,在外包装材料的中央部(最大平面部)也不易发生断裂、破裂,即便受到来自外部的冲击,也不易发生短路。另外,本发明的实施例1~5的蓄电装置用外包装材料由于热封部(热密封部)的剥离界面的白化程度大,因此热封部的剥离界面的内聚力高,因而当蓄电装置受到来自外部的冲击时,外包装材料的热塑性树脂层彼此的热封面由于内聚剥离而易于剥离(选择性地在热封部易于发生剥离、内聚破坏),由此能够更充分地抑制外包装材料的断裂、破裂。与此相对,对于蓄电装置用外包装材料的破坏能量小于本发明的规定范围的比较例1而言,撞击试验结果差。另外,对于耐热性树脂膜的破坏能量小于本发明的规定范围的比较例2而言,撞击试验结果差。另外,对于蓄电装置用外包装材料的破坏能量小于本发明的规定范围,且密封破坏能量小于0.50j的比较例3而言,剥离界面的内聚力低,撞击试验结果也差。产业上的可利用性本发明的蓄电装置用外包装材料可用作各种蓄电装置的外包装材料,作为所述蓄电装置的具体例,例如为:·锂二次电池(锂离子电池、锂聚合物电池等)等蓄电装置;·锂离子电容;·双电层电容器;等。另外,本发明涉及的蓄电装置除了上述示例的蓄电装置以外,还包括全固态电池。本申请主张在2016年3月17日提出申请的日本专利申请特愿2016-53402号的优先权,其公开内容直接构成本申请的一部分。在此所使用的术语及说明是为了说明本发明的实施方式而使用的,本发明并不受其限制。如果在权利要求书之内,只要不超出其主旨,则本发明也允许任何设计变更。当前第1页12当前第1页12
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