电池用包装材料、电池、及它们的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具备高层压强度和优异的成型性、进而电池的连续生产率优异的 电池用包装材料。进而，本发明涉及一种测定位于电池用包装材料的密封层的表面的酰胺 系润滑剂量的方法。
【背景技术】
[0002] -直以来进行着各种类型的电池的开发，在所有的电池中，为了封装电极、电解质 等电池元件，包装材料是必不可少的部件。以往，多使用金属制的包装材料作为电池用包 装，但近年来，伴随电动汽车、混合动力电动汽车、个人电脑、相机、便携式电话等的高性能 化，电池需求多种多样的形状，并且也需求薄型化和轻量化。然而，以往多使用的金属制的 电池用包装材料存在以下缺点:难以追随形状的多样化，而且在轻量化方面也存在限度。
[0003] 因此，作为容易加工成多种多样的形状、且能够实现薄型化或轻量化的电池用包 装材料，提出有一种依次叠层有基材层/粘接层/金属层/密封层的膜状的叠层体(例如参照 专利文献1)。对于这样的膜状的电池用包装材料，形成为:通过使密封层彼此相对，通过热 封使边缘部热熔接，能够密封电池元件。
[0004] 在电池用包装材料中，在封入电池元件时利用模具进行成型，形成容纳电池元件 的空间。在其成型时，存在如下问题：由于拉长电池用包装材料，在模具的凸缘部中，容易在 金属层产生裂纹或针孔。为了解决这样的问题，已知有一种通过在电池用包装材料的密封 层的表面涂布酰胺系润滑剂或在形成密封层的树脂中配合酰胺系润滑剂并使其在表面渗 出等来提高密封层的滑动性的方法。通过采用这样的方法，在成型时，电池用包装材料容易 被拉入模具，能够抑制电池用包装材料的裂纹和针孔。
[0005] 然而，若位于密封层的表面的酰胺系润滑剂的量过多，则存在酰胺系润滑剂附着 于模具，形成块而污染模具这样的问题。若在模具被污染的状态下将其它电池用包装材料 成型，则附着于模具的润滑剂的块附着于电池用包装材料的表面，直接供于密封层的热熔 合。这样，在使密封层热熔合时，附着了润滑剂的部分的熔化变得不均匀，因此，会产生密封 不良。为了防止该情况，需要增加用于除去附着于模具的润滑剂的清扫频率，存在电池的连 续生产率降低的问题。
[0006] 另一方面，若位于密封层的表面的酰胺系润滑剂的量过少，则电池用包装材料的 滑动性变低，因此存在电池用包装材料的成型性降低的问题。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献：日本特开2008-287971号公报
【发明内容】
[0010]发明所要解决的课题
[0011]在现有的电池用包装材料中，如上有时在密封层中配合或涂布酰胺系润滑剂。然 而，本发明的发明人反复进行了研究，结果明确:尽管将涂布于密封层的酰胺系润滑剂或配 合于密封层的酰胺系润滑剂设定为规定量，但在电池用包装材料成型时，有时酰胺系润滑 剂仍会附着于模具而使连续生产率降低或在电池用包装材料上产生裂纹或针孔。本发明的 发明人进一步反复进行了研究，结果明确:在将酰胺系润滑剂配合或涂布于密封层的任意 情况下，位于密封层的表面的酰胺系润滑剂的量都会根据从制造电池用包装材料后直到供 于成型为止的保管环境等发生变化。因此，本发明的发明人想到了若在供于成型时能够测 定位于密封层的表面的酰胺系润滑剂的量，则能够预先判断是否为具有高成型性、且电池 的连续生产率优异、适于电池的制造的电池用包装材料。
[0012] 另外，近年来，为了进一步提高电池的能量密度、使电池更进一步小型化，要求电 池用包装材料的更进一步的薄型化(例如总厚度为120μπι以下）。这样厚度的非常薄的电池 用包装材料在成型时若密封层表面的滑动性低，则电池用包装材料上容易产生针孔或裂纹 等，因此，为了提高成型性，多在密封层中配合酰胺系润滑剂。
[0013] 可是，本发明的发明人进行了研究，结果发现:在金属层与密封层之间叠层粘接层 的情况下，尽管在密封层中配合了规定量的酰胺系润滑剂，有时也容易在电池用包装材料 上产生针孔或裂纹等。另外，对于设置该粘接层的情况下，本发明的发明人进一步反复进行 了研究，结果还发现:通过在密封层和粘接层中配合规定量的酰胺系润滑剂，虽然发挥优异 的成型性，但有时金属层与粘接层的层压强度降低而容易产生所谓被称为脱层的现象。进 而，本发明的发明人进行了研究，结果还发现:若位于密封层的表面的酰胺系润滑剂的量过 多，则有时润滑剂附着于模具而使电池的连续生产率降低。
[0014] 在这样的状况下，本发明的主要目的在于，提供一种测定位于电池用包装材料的 密封层的表面的酰胺系润滑剂量的方法以及管理该量的方法。进而，本发明的目的还在于， 提供一种具备高层压强度和优异的成型性、进而电池的连续生产率优异的电池用包装材料 以及该电池用包装材料的制造方法。
[0015] 用于解决课题的方法
[0016] 本发明的发明人为了解决上述课题进行了潜心研究。其结果发现:在包括至少依 次叠层有基材层、金属层和含有聚烯烃树脂的密封层的叠层体的电池用包装材料中，若将 对密封层的表面照射红外线时的反射光进行分光，由此得到吸收光谱，由该吸收光谱测定 源自酰胺系润滑剂的酰胺基的C = 0伸缩振动的1650CHT1的峰强度Α和源自上述聚烯烃树脂 的基团-CH2-变角振动的1460CHT 1的峰强度Q而算出的上述峰强度P相对于上述峰强度Q的强 度比X = P/Q在0.05~0.80的范围，则能够判断为具有高成型性、且电池的连续生产率优异、 适于电池的制造的电池用包装材料。
[0017] 进而，本发明的发明人发现，具备以下构成的电池用包装材料具备高层压强度和 优异的成型性，电池的连续生产率也优异。
[0018] 该电池用包装材料包括至少依次叠层有基材层、金属层、粘接层和含有聚烯烃树 脂的密封层的叠层体。在该电池用包装材料中，密封层含有酰胺系润滑剂，添加于粘接层的 酰胺系润滑剂的量为lOOppm以下，由下述的计算式(1)算出的值Y在250~750的范围。
[0019] Y=(AXC+BXD)/(C+D) (1)
[0020] A:向密封层的酰胺系润滑剂的添加量 [0021] B:向粘接层的酰胺系润滑剂的添加量
[0022] C:密封层的厚度
[0023] D:粘接层的厚度
[0024] 进而，在该电池用包装材料中，将对密封层的表面照射红外线时的反射光进行分 光，由此得到吸收光谱，由该吸收光谱测定源自酰胺系润滑剂的酰胺基的C = 0伸缩振动的 1650CHT1的峰强度P和源自上述聚烯烃树脂的基团-CH2-变角振动的1460ΟΙΓ 1的峰强度Q而算 出的上述峰强度P相对于上述峰强度Q的强度比X=P/Q在0.05~0.80的范围。
[0025] 本发明是基于这些见解进一步反复研究而完成的。
[0026] 即，本发明提供下述所示方案的发明。
[0027] 项1. 一种电池用包装材料，其包括至少依次叠层有基材层、金属层和含有聚烯烃 树脂的密封层的叠层体，
[0028] 将对上述密封层的表面照射红外线时的反射光进行分光，由此得到吸收光谱，由 该吸收光谱测定源自酰胺系润滑剂的酰胺基的C = 0伸缩振动的1650CHT1的峰强度A和源自 上述聚烯烃树脂的基团-CH2-变角振动的1460CHT 1的峰强度Q而算出的上述峰强度A相对于 上述峰强度Q的强度比X=A/Q在0.05~0.80的范围。
[0029] 项2.根据项1所述的电池用包装材料，其中，上述酰胺系润滑剂为脂肪酸酰胺和芳 香族双酰胺中的至少一种。
[0030] 项3.根据项1或2所述的电池用包装材料，其是在上述基材层与上述金属层之间叠 层粘接层而成的。
[0031] 项4.根据项1~3中任一项所述的电池用包装材料，其中，向上述密封层的酰胺系 润滑剂的添加量为500~2000ppm。
[0032] 项5.根据项1~4中任一项所述的电池用包装材料，其中，上述密封层的厚度为10 ~30μπι〇
[0033] 项6.根据项1~5中任一项所述的电池用包装材料，其中，上述粘接层的厚度为10 ~30μπι〇
[0034] 项7.根据项1~6中任一项所述的电池用包装材料，其中，上述叠层体的厚度为 120μπι以下。
[0035] 项8.根据项1~7中任一项所述的电池用包装材料，其中，使用拉曼分光法由上述 密封层的结晶部和非晶部的光谱强度比算出的上述密封层的结晶度为30~60%。
[0036] 项9.根据项1~8中任一项所述的电池用包装材料，其中，上述金属层由铝箱形成。
[0037] 项10.-种位于电池用包装材料的密封层的表面的酰胺系润滑剂量的测定方法， 其具备：
[0038] 准备包括至少依次叠层有基材层、金属层和含有聚烯烃树脂及酰胺系润滑剂的密 封层的叠层体的电池用包装材料的工序;和
[0039] 将对上述密封层的表面照射红外线时的反射光进行分光，由此得到吸收光谱，由 该吸收光谱测定源自酰胺系润滑剂的酰胺基的C = 0伸缩振动的1650CHT1的峰强度Α和源自 上述聚烯烃树脂的基团-CH2-变角振动的1460CHT 1的峰强度Q而算出上述峰强度P相对于上 述峰强度Q的强度比X=P/Q的工序。
[0040] 项11. 一种位于电池用包装材料的密封层的表面的酰胺系润滑剂量的管理方法， 其具备：
[0041] 准备包括至少依次叠层有基材层、金属层、含有聚烯烃树脂的密封层的叠层体的 电池用包装材料的工序;和
[0042] 将对上述密封层的表面照射红外线时的反射光进行分光，由此得到吸收光谱，确 认由该吸收光谱测定源自酰胺系润滑剂的酰胺基的C = 0伸缩振动的1650CHT1的峰强度P和 源自上述聚烯烃树脂的基团-CH2-变角振动的1460CHT 1的峰强度Q而算出的上述峰强度P相 对于上述峰强度Q的强度比X=P/Q在〇. 05~0.80的范围的工序。
[0043]项12. -种电池用包装材料的制造方法，其具备：
[0044] 准备包括至少依次叠层有基材层、金属层、含有聚烯烃树脂的密封层的叠层体的 电池用包装材料的工序;和
[0045] 将对上述密封层的表面照射红外线时的反射光进行分光，由此得到吸收光谱，确 认由该吸收光谱测定源自酰胺系润滑剂的酰胺基的C = 0伸缩振动的1650CHT1的峰强度P和 源自上述聚烯烃树脂的基团-CH2-变角振动的1460CHT 1的峰强度Q而算出的上述峰强度P相 对于上述峰强度Q的强度比X=P/Q在〇. 05~0.80的范围的工序。
[0046] 项13. -种电池，其在项1~9中任一项所述的电池用包装材料内容纳有至少具备 正极、负极和电解质的电池元件。
[0047]项14. 一种电池的制造方法，其具备：
[0048] 准备包括至少依次叠层有基材层、金属层、含有聚烯烃树脂的密封层的叠层体的 电池用包装材料的工序；
[0049] 将对上述密封层的表面照射红外线时的反射光进行分光，由此得到吸收光谱，确 认由该吸收光谱测定源自酰胺系润滑剂的酰胺基的C = 0伸缩振动的1650CHT1的峰强度P和 源自上述聚烯烃树脂的基团-CH2-变角振动的1460CHT 1的峰强度Q而算出的上述峰强度P相 对于上述峰强度Q的强度比X=P/Q在〇. 05~0.80的范围的工序;和
[0050] 对上述强度比X在0.05~0.80的范围的电池用包装材料进行成型，容纳至少具备 正极、负极和电解质的电池元件的工序。
[0051 ]发明的效果
[0052]根据本发明，还能够提供一种具备高层压强度