JP2003092088A - 電池用包装材料 - Google Patents

電池用包装材料

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JP2003092088A
JP2003092088A JP2001284315A JP2001284315A JP2003092088A JP 2003092088 A JP2003092088 A JP 2003092088A JP 2001284315 A JP2001284315 A JP 2001284315A JP 2001284315 A JP2001284315 A JP 2001284315A JP 2003092088 A JP2003092088 A JP 2003092088A
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Rikiya Yamashita
力也 山下
Kazuki Yamada
一樹 山田
Masataka Okushita
正隆 奥下
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電池包装において、外装体に電池本体を挿入し
てその周縁ートシールして密封する際に、ヒートシール
の熱と圧力によって外装体のバリア層とリード線とがシ
ョートすることなく安定して密封可能であり、層間の接
着強度が安定したシーラント層を有する電池用包装材料
を提供する。 【解決手段】少なくとも基材層、接着層1、アルミニウ
ム、接着層2、シーラント層から構成される電池の外装
体に電池本体を挿入し、周縁をヒートシールする電池用
包装材料のシーラント層を、少なくとも4−メチル−1
−ペンテン系の重合体からなる耐熱樹脂層を含む多層構
成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明の電池用包装材料は、
防湿性、耐内容物性を有する、液体または固体有機電解
質(高分子ポリマー電解質)を持つ電池、または燃料電
池、コンデンサ、キャパシタ等に用いられ、外装体のバ
リア層とリード線との間にショートを起さない電池本体
を包装する外装体に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明における電池とは、化学的エネル
ギーを電気的エネルギーに変換する素子を含む物、例え
ば、電池、リチウムポリマー電池、燃料電池等や、また
は、液体、固体セラミック、有機物等の誘電体を含む液
体コンデンサ、固体コンデンサ、二重層コンデンサ等の
電解型コンデンサを示す。電池の用途としては、パソコ
ン、携帯端末装置(携帯電話、PDA等)、ビデオカメ
ラ、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、
衛星等に用いられる。前記電池の外装体としては、金属
をプレス加工して円筒状または直方体状に容器化した金
属製缶、あるいは、プラスチックフィルム、金属箔等の
ラミネートにより得られる複合フィルムからなる積層体
を袋状にしたもの(以下、外装体)が用いられていた。
電池の外装体として、次のような問題があった。金属製
缶においては、容器外壁がリジッドであるため、電池自
体の形状が決められてしまう。そのため、ハード側を電
池にあわせる設計をするため、該電池を用いるハードの
寸法が電池により決定されてしまい形状の自由度が少な
くなる。そのため、前記袋状の外装体を用いる傾向にあ
る。前記外装体の材質構成は、電池としての必要な物
性、加工性、経済性等から、少なくとも基材層、バリア
層、シーラント層と前記各層を接着する接着層からな
り、必要に応じて中間層を設けることがある。電池の前
記構成の積層体からパウチを形成し、または、少なくと
も片面をプレス成形して電池の収納部を形成して電池本
体を収納し、パウチタイプまたは、エンボスタイプ(蓋
体を被覆して)において、それぞれの周縁の必要部分を
ヒートシールにより密封することによって電池とする。
前記シーラント層を形成する樹脂が金属(リード線)に
対する熱接着性を持たない場合には、図7(a)に示す
ように、シーラント層14’とリード線4’との間にリ
ード線用フィルム6’を介在させることがある。該リー
ド線用フィルム6’は、シーラント層14’およびリー
ド線4’のいずれにも熱接着性を示すフィルムである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電池の外装体
(以下、外装体)を構成する積層体のシーラント層がポ
リオレフィン系樹脂からなる場合、電池本体を外装体に
収納し、その周縁をシールして密封するが、リード線が
存在する部分において、図7(b)に示すように、ヒー
トシールのための熱と圧力によって前記積層体のシーラ
ント層14’とリード線用フィルム層6’とがともに溶
融し、また、加圧によって加圧部の領域の外に押出され
ることがある。その結果、図7(b)に示すように、積
層体10’のバリア層12’であるアルミニウム箔と金
属からなるリード線4’とが接触(S)しショートする
ことがあった。本発明者らは、前記ショートを防止する
ことのできるシーラント層として、ポリメチルペンテン
ポリマー(以下、TPX)を含む多層構成とすることを
提案しているが、TPX樹脂がシーラント層であるポリ
オレフィン樹脂およびリード線に対する熱接着性がない
ために、その両面にポリオレフィン系樹脂層を積層する
ものである。前記ポリオレフィン系樹脂層のうち、特に
金属であるリード線側には金属に対する熱接着性を有す
る酸変性ポリオレフィン層を積層するものであった。例
えば、シーラント層の構成として、ポリプロピレン/T
PX/酸変性ポリプロピレンの3層構成とし、リード線
側を酸変性ポリプロピレンとして、電池本体を外装体に
挿入し、リード線部分に前記リード線用フィルムを介在
させて、密封シールすると、前記ショートの発生は完全
に防止できるけれども、多層シーラント層の構成におけ
る層間において一部剥離現象が認められた。本発明の目
的は、電池包装において、外装体に電池本体を挿入して
その周縁ートシールして密封する際に、ヒートシールの
熱と圧力によって外装体のバリア層とリード線とがショ
ートすることなく安定して密封可能であり、層間の接着
強度が安定したシーラント層を有する電池用包装材料を
提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、以下の本
発明により解決することができる。すなわち、請求項1
に記載した発明は、少なくとも基材層、接着層1、アル
ミニウム、接着層2、シーラント層から構成される電池
の外装体に電池本体を挿入し、周縁をヒートシールする
電池用包装材料であって、シーラント層が少なくとも4
−メチル−1−ペンテン系の重合体からなる耐熱樹脂層
を含む多層構成であることを特徴とする電池用包装材料
からなる。請求項2に記載した発明は、請求項1に記載
の耐熱樹脂層が4−メチル−1−ペンテン単独重合体か
らなることを特徴とするものである。請求項3に記載し
た発明は、請求項1に記載の耐熱樹脂層が4−メチル−
1−ペンテン単独重合体に、(1)4−メチル−1−ペ
ンテン単独重合体とエチレン、プロピレン、ブテン、ヘ
キセンなどの炭素数が2〜20のα・オレフィン(4−
メチル−1−ペンテンは除く)との共重合体、(2)不
飽和カルボン酸グラフト変性された4−メチル−1−ペ
ンテン重合体、(3)α・オレフィン重合体、エチレン
ーα・オレフィン共重合体、プロピレンとα・オレフィ
ンとの共重合体、不飽和カルボン酸グラフト変性された
α・オレフィン重合体およびα・オレフィンの共重合
体、ブタジエンゴムから選択されるブレンド用樹脂の
(1)、(2)または(3)に記載の少なくとも1つが
ブレンドされた樹脂であることを特徴とするものであ
る。請求項4に記載した発明は、請求項1に記載の耐熱
樹脂層が4−メチル−1−ペンテン単独重合体とエチレ
ン、プロピレン、ブテン、ヘキセンなどの炭素数が2〜
20のα・オレフィン(4−メチル−1−ペンテンは除
く)との共重合体からなることを特徴とするものであ
る。請求項5に記載した発明は、請求項1に記載の耐熱
樹脂層が4−メチル−1−ペンテン単独重合体とエチレ
ン、プロピレン、ブテン、ヘキセンなどの炭素数が2〜
20のα・オレフィン(4−メチル−1−ペンテンは除
く)との共重合体に、(1)不飽和カルボン酸グラフト
変性4−メチル−1−ペンテン単独重合体、(2)α・
オレフィン重合体、エチレンとα・オレフィンとの共重
合体、プロピレンとα・オレフィンとの共重合体、不飽
和カルボン酸グラフト変性されたα・オレフィン重合体
およびα・オレフィンの共重合体、ブタジエンゴムから
選択されるブレンド用樹脂の(1)または(2)に記載
の少なくとも1つがブレンドされた樹脂であることを特
徴とするものである。請求項6に記載した発明は、請求
項1〜請求項5のいずれかに記載のシーラント層が、少
なくとも耐熱樹脂層の片面にバリア層側樹脂層、リード
線側にリード線側樹脂層を積層した少なくとも3層以上
の構成からなることを特徴とするものである。請求項7
に記載した発明は、請求項6に記載のリード線側樹脂層
が、(1)不飽和カルボン酸グラフト変性されたα・オ
レフィン重合体およびα・オレフィン共重合体 (2)エチレンとアクリル酸またはアクリル酸誘導体と
の共重合体、(3)エチレンとメタクリル酸またはメタ
クリル酸誘導体との共重合体、(4)金属イオン架橋さ
れたα・オレフィン重合体またはエチレンとα・オレフ
ィンとの共重合体の中から選択されることを特徴とする
ものである。請求項8に記載した発明は、請求項6に記
載のリード線側樹脂層が、α・オレフィン重合体、エチ
レンとα・オレフィン共重合体との共重合体およびプロ
ビレンとα・オレフィン共重合体との共重合体の中から
選択されることを特徴とするものである。請求項9に記
載した発明は、少なくとも基材層、接着層、アルミニウ
ム、化成処理層、4−メチル−1−ペンテン系の重合体
からなる耐熱樹脂層を含むシーラント層から構成される
請求項1〜請求項8のいずれかに記載の電池用包装材料
を用いて形成した外装体に電池本体を挿入し、外装体周
縁をヒートシールする際に、前記外装体とリード線との
間にシーラント層のリード線側樹脂層およびリード線に
熱融着性を有するリード線用フィルムを介在させること
を特徴とするものである。請求項10に記載した発明
は、セルとリード線からなる電池本体が、請求項1〜請
求項9のいずれかに記載した電池用包装材料からなる外
装体に封入され密封されていることを特徴とする電池か
らなる。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明は、少なくとも基材層、接
着層1、アルミニウム、接着層2、シーラント層から構
成される電池の外装体に電池本体を挿入し、周縁をヒー
トシールする電池用包装材料であって、シーラント層を
多層構成として、該シーラント層が少なくとも4−メチ
ル−1−ペンテン系の重合体からなる耐熱樹脂層を含む
多層構成とすることによって、ヒートシールの際の熱と
圧により、熱融着層の樹脂が熔融し流動することによる
バリア層とリード線とのショートを防止できるものであ
る。以下、図面等を参照して詳細に説明する。
【0006】図1は、本発明の電池用包装材料を説明す
る図で、(a)積層構成を示した外装体、リード線用フ
ィルム、リード線の位置関係(片側)を説明する図、
(b)ヒートシール後のリード線部の模式断面図であ
る。図2は、電池の外装体を形成する積層体の層構成例
を示す断面図である。図3は、電池のパウチタイプの外
装体を説明する斜視図である。図4は、電池のエンボス
タイプの外装体を説明する斜視図である。図5は、エン
ボスタイプにおける成形を説明する、(a)斜視図、
(b)エンボス成形された外装体本体、(c)X2−X2
部断面図、(d)Y1部拡大図である。図6は、電池用
包装材料とリード線との接着におけるリード線用フィル
ムの装着方法を説明する斜視図である。
【0007】電池のリード線としては、細長の板状また
は棒状の金属からなり、板状のリード線としては、厚さ
が50〜2000μm、 巾 が2.5〜20mm程度で
あって、その材質としては、 AL、Cu(Niメッキ
を含む)、Ni、等である。
【0008】また、電池の外装体のシーラント層は該シ
ーラント層(多層の場合はその最内樹脂層)同士がヒー
トシール可能な樹脂により形成される。そして、外装体
のシーラント層(多層の場合はその最内樹脂層)はリー
ド線に対しても直接ヒートシール可能な樹脂とすること
か望ましい。しかし、前述したように、一般的なポリオ
レフィン例えばポリエチレンやポリプロピレンの単体、
またはブレンド物の単層あるいは多層構成からなる樹脂
物をシーラント層とし、リード線と該シーラント層との
間には、シーラント層とリード線とのいずれにも熱接着
性を有するリード線用フィルムを介在させることにより
相互にヒートシールして密封する方法がとられている。
【0009】電池の外装体は、電池本体の性能を長期に
わたって維持する性能を有することが求められ、基材
層、バリア層、シーラント層等を各種のラミネート法に
よって積層している。特に、電池の外装体(以下、外装
体)を構成する積層体のシーラント層がポリオレフィン
系樹脂等からなる場合、電池本体を外装体に収納し、そ
の周縁をシールして密封する際、リード線が存在する部
分において、例えば、リード線用フィルムとして酸変性
ポリオレフィンを用いる場合、図7(a)および図7
(b)に示すようにヒートシールのための熱と圧力によ
って前記外装体のシーラント層とリード線用フィルム層
とがともに溶融し、また、加圧によって、絶縁層となっ
ていた外装体のバリア層12’より内側の層、および、
リード線用フィルム層6’が、ともに加圧部の領域の外
に押出されることがある。その結果、外装体のバリア層
12’であるアルミニウム箔と金属からなるリード線本
体4’とが接触しショートSすることがあった。
【0010】本発明者らは、前記ショートの発生を防止
する方法について鋭意研究の結果、内面にヒートシール
性を有する積層体からなる外装体に電池本体を収納した
外装体の周縁シール部に、細長の板または棒状の金属か
らなるリード線本体を挟持して、前記外装体の周縁部を
密封シールする際に、シーラント層を、少なくとも4−
メチル−1−ペンテン系の重合体からなる耐熱樹脂層を
含む多層構成とすることによって、ヒートシールの際の
熱と圧力により、熱融着層が流動化しても、図1(b)
に示すように、前記耐熱樹脂層S−2は流動化すること
が殆どなくヒートシール時にも絶縁膜として残存し、外
装体の積層体のバリア層12とリード線4とが接触する
ことによるショートを防止することができることを見出
し本発明を完成するに到った。
【0011】前記4−メチル−1−ペンテン系の重合体
からなる耐熱樹脂層としては、以下に述べるように、単
独成分でもよいし、他の重合体や共重合体をブレンドし
てもよい。例えば、耐熱樹脂層が4−メチル−1−ペン
テン単独重合体(A樹脂)のみから構成された層とする
ことができる。また、前記A樹脂に、(1)4−メチル
−1−ペンテン単独重合体とエチレン、プロピレン、ブ
テン、ヘキセンなどの炭素数が2〜20のα・オレフィ
ン(4−メチル−1−ペンテンは除く)との共重合体、
(2)不飽和カルボン酸グラフト変性された4−メチル
−1−ペンテン重合体、(3)α・オレフィン重合体、
エチレンとα・オレフィンとの共重合体、プロピレンと
α・オレフィンとの共重合体、不飽和カルボン酸グラフ
ト変性されたα・オレフィン重合体およびα・オレフィ
ンの共重合体、ブタジエンゴムから選択されるブレンド
用樹脂の(1)、(2)または(3)に記載の少なくと
も1つをブレンドした樹脂であってもよい。前記ブレン
ド用樹脂としてのα・オレフィン重合体は、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ホ゜リフ゛テン等であり、エチレンと
α・オレフィンとの共重合体は、エチレンとプロピレン
との共重合体、エチレンとヘキセンとの共重合体あるい
はエチレンとブテンとの共重合体等である。さらに、プ
ロピレンとα・オレフィンとの共重合体は、ポリプロピ
レンとブテンとの共重合体あるいはポリプロピレンとエ
チレンとブテンとの共重合体である。また、不飽和カル
ボン酸グラフト変性されたα・オレフィン重合体および
α・オレフィンの共重合体とは、不飽和カルボン酸でグ
ラフト変性されたポリエチレンや不飽和カルボン酸でグ
ラフト変性したプロピレン等の不飽和カルボン酸でグラ
フト変性されたα・オレフィン重合体、不飽和カルボン
酸でグラフト変性したエチレンとプロピレンとの共重合
体である不飽和カルボン酸でグラフト変性したエチレン
とのα・オレフィンとの共重合体あるいは、不飽和カル
ボン酸でグラフト変性したプロピレンとエチレンとの共
重合体や不飽和カルボン酸でグラフト変性したプロピレ
ンとエチレンとブテンとの共重合体等の不飽和カルボン
酸でグラフト変性したプロピレンとα・オレフィンとの
共重合体である。
【0012】また、耐熱樹脂層として、4−メチル−1
−ペンテン単独重合体とエチレン、プロピレン、ブテ
ン、ヘキセンなどの炭素数が2〜20のα・オレフィン
(4−メチル−1−ペンテンは除く)との共重合体(B
樹脂)のみから構成された層とすることもできる。ま
た、前記B樹脂に、(1)不飽和カルボン酸グラフト変
性された4−メチル−1−ペンテン重合体、(2)α・
オレフィン重合体、エチレンとα・オレフィンとの共重
合体、プロピレンとα・オレフィンとの共重合体、不飽
和カルボン酸グラフト変性されたα・オレフィン重合体
およびα・オレフィンの共重合体、ブタジエンゴムから
選択されるブレンド用樹脂の(1)、または(2)に記
載の少なくとも1つをブレンドした樹脂であってもよ
い。前記ブレンド用樹脂としてのα・オレフィン重合体
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ホ゜リフ゛テン等であ
り、エチレンーα・オレフィン共重合体は、エチレンと
プロピレンとの共重合体、エチレンとヘキセンとの共重
合体あるいはエチレンとブテンとの共重合体等である。
さらに、プロピレンとα・オレフィンとの共重合体は、
ポリプロピレンとブテンとの共重合体あるいはポリプロ
ピレンとエチレンとブテンとの共重合体である。
【0013】また、不飽和カルボン酸グラフト変性され
たα・オレフィン重合体およびα・オレフィンの共重合
体とは、不飽和カルボン酸でグラフト変性されたポリエ
チレンや不飽和カルボン酸でグラフト変性したプロピレ
ン等の不飽和カルボン酸でグラフト変性されたα・オレ
フィン重合体、不飽和カルボン酸でグラフト変性したエ
チレンとプロピレンとの共重合体である不飽和カルボン
酸でグラフト変性したエチレンとのα・オレフィンとの
共重合体あるいは、不飽和カルボン酸でグラフト変性し
たプロピレンとエチレンとの共重合体や不飽和カルボン
酸でグラフト変性したプロピレンとエチレンとブテンと
の共重合体等の不飽和カルボン酸でグラフト変性したプ
ロピレンとα・オレフィンとの共重合体である。
【0014】本発明の電池用包装材料においては、シー
ラント層を耐熱樹脂層の片面にバリア層側樹脂層、リー
ド線側にリード線側樹脂層を積層した少なくとも3層以
上の構成としても良い。シーラント層を3層以上とする
場合は、バリア層(化成処理層)面にバリア層側樹脂層
を設けることによって、熱ラミネート、サンドイッチラ
ミネート法、共押出ラミネート法等によりラミネートす
ることができる。前記3層シーラントとする場合のバリ
ア層側樹脂層形成する樹脂は、(1)α・オレフィン重
合体、(2)エチレンとα・オレフィンとの共重合体、
(3)プロピレンとα・オレフィンとの共重合体、
(4)不飽和カルボン酸グラフト変性されたα・オレフ
ィン重合体およびα・オレフィンの共重合体、(5)エ
チレンとアクリル酸またはアクリル酸誘導体との共重合
体、(6)エチレンとメタクリル酸またはメタクリル酸
誘導体との共重合体、(7)金属イオン架橋されたα・
オレフィン重合体またはエチレンとα・オレフィンとの
共重合体の中から選択される樹脂から形成される。
【0015】また、リード線側樹脂層は、リード線に直
接熱融着できる樹脂としては、(1)不飽和カルボン酸
グラフト変性されたα・オレフィン重合体およびα・オ
レフィン共重合体(2)エチレンとアクリル酸またはア
クリル酸誘導体との共重合体、(3)エチレンとメタク
リル酸またはメタクリル酸誘導体との共重合体、(4)
金属イオン架橋されたα・オレフィン重合体またはエチ
レンとα・オレフィンとの共重合体の中から選択され
る。また、リード線側樹脂層を、金属と熱融着性を示さ
ない、α・オレフィン重合体、エチレンとα・オレフィ
ンとの共重合体、プロピレンとα・オレフィンとの共重
合体等から形成してもよく、この場合には、外装体に電
池を収納して外装体の周縁をヒートシールする際、外装
体の内面とリード線との間にリード線用フィルムを介在
させる。
【0016】本発明の電池用包装材料のシーラント層
は、少なくとも耐熱樹脂層の両側に、バリア層側樹脂層
とリード線側樹脂層とを配する構成とするが、相互の層
間の接着強度を安定させる等のために、耐熱樹脂層を多
層化したり、接着樹脂層を付加してもよい。以下、本発
明の電池用包装材料の構成例をバリア層側樹脂層とリー
ド線側樹脂層にポリプロピレン系樹脂を用いて場合を例
として説明する。以下、略号により例示するが、左側が
バリア層側樹脂層、右側がリード線側樹脂層であり、ま
た、それぞれの略号の示す層を構成する樹脂およびブレ
ンド内容は次の通りである。 PP:ポリプロピレン PPa:不飽和カルボン酸グラフトされたポリプロピレ
ン TPX:4−メチル−1−ペンテン単独重合体 TPX共重合体:4−メチル−1−ペンテン単独重合体
とエチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセンなどの炭素
数が2〜20のα・オレフィン(4−メチル−1−ペン
テンは除く)との共重合体 TPXブレンド:次のブレンド樹脂<1>またはブレン
ド樹脂<2>のいすれかの樹脂、 ブレンド樹脂<1>4−メチル−1−ペンテン単独重合
体に、(1)4−メチル−1−ペンテン単独重合体とエ
チレン、プロピレン、ブテン、ヘキセンなどの炭素数が
2〜20のα・オレフィン(4−メチル−1−ペンテン
は除く)との共重合体、(2)不飽和カルボン酸グラフ
ト変性された4−メチル−1−ペンテン重合体、(3)
α・オレフィン重合体、エチレンーα・オレフィン共重
合体、プロピレンとα・オレフィンとの共重合体、不飽
和カルボン酸グラフト変性されたα・オレフィン重合体
およびα・オレフィンの共重合体、ブタジエンゴムから
選択されるブレンド用樹脂の(1)、(2)または
(3)に記載の少なくとも1つがブレンドされた樹脂ブ
レンド樹脂<2>耐熱樹脂層が4−メチル−1−ペンテ
ン単独重合体とエチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセ
ンなどの炭素数が2〜20のα・オレフィン(4−メチ
ル−1−ペンテンは除く)との共重合体に、(1)不飽
和カルボン酸グラフト変性4−メチル−1−ペンテン単
独重合体、(2)α・オレフィン重合体、エチレンとα
・オレフィンとの共重合体、プロピレンとα・オレフィ
ンとの共重合体、不飽和カルボン酸グラフト変性された
α・オレフィン重合体およびα・オレフィンの共重合
体、ブタジエンゴムから選択されるブレンド用樹脂の
(1)、(2)に記載の少なくとも1つがブレンドされ
た樹脂 また、TPXブレンドとTPXブレンドとの違い
は、ブレンドする樹脂の配合の種類および/またはブレ
ンド比の割合を異にするものを示す。以下の構成におい
ては、リード線側樹脂層はPPaで例示するが、リード
線用フィルムを用いることによってPPとしてもよい。
以下、3層以上の構成におけるリード線側樹脂層につい
ても同様である。
【0017】3層構成としては、 PP/TPX/PPa PP/TPX共重合体/PPa PP/TPXブレンド/PPa PPa/TPX/PPa PPa/TPX共重合体/PPa PPa/TPXブレンド/PPa 等の構成としてもよい。
【0018】4層構成としては、 PP/TPX/TPX共重合体/PPa PP/TPX/TPXブレンド/PPa PP/TPXブレンド/TPX/PPa PP/TPX共重合体/TPXブレンド/PPa PP/TPX共重合体/TPX/PPa PPa/TPX/TPX共重合体/PPa PPa/TPX/TPXブレンド/PPa PPa/TPXブレンド/TPX/PPa PPa/TPX共重合体/TPXブレンド/PPa PPa/TPX共重合体/TPX/PPa
【0019】5層構成としては、 PP/TPX共重合体/TPX/TPX共重合体/PP
a PP/TPX共重合体/TPX/TPXブレンド/PP
a PP/TPXブレンド/TPX/TPXブレンド/
PPa PP/TPXブレンド/TPXブレンド/TPXブ
レンド/PPa PP/TPXブレンド/TPX/TPX共重合体/PP
a PP/TPX/TPXブレンド/TPX/PPa PP/TPX/TPXブレンド/TPX共重合体/PP
a PP/TPX共重合体/TPXブレンド/TPX共重合
体/PPa PP/TPX共重合体/TPXブレンド/TPX/PP
a PP/TPX/TPX共重合体/TPXブレンド/PP
a PP/TPXブレンド/TPX共重合体/TPXブレン
ド/PPa PP/TPX/TPX共重合体/TPX/PPa PP/TPXブレンド/TPX共重合体/TPX/PP
a PPa/TPXブレンド/TPX/TPXブレンド/P
Pa PPa/TPXブレンド/TPX共重合体/TPXブレ
ンド/PPa PPa/TPXブレンド/TPXブレンド/TPX
ブレンド/Pa バリア層側樹脂層を不飽和カルボン酸グラフトされたポ
リプロピレンとする例は前記3例を示したが他の多層か
らなる耐熱樹脂層であってもよい。
【0020】前記シーラント層のリード線(金属)にヒ
ートシール性を示すリード線側樹脂層としては、不飽和
カルボン酸グラフト変性されたα・オレフィン重合体お
よびα・オレフィン共重合体、エチレンとアクリル酸ま
たはアクリル酸誘導体との共重合体、エチレンとメタク
リル酸またはメタクリル酸誘導体との共重合体、金属イ
オン架橋されたα・オレフィン重合体またはエチレンと
α・オレフィンとの共重合体等の樹脂が利用できる。前
記シーラント層のリード線にヒートシール性を示さない
リード線側樹脂層とする際には、リード線用フィルムの
少なくともリード線側にこれらの樹脂を用いることがで
きる。
【0021】以上に述べたように、前記A樹脂あるいは
B樹脂等の4−メチル−1−ペンテン系の重合体(以
下、TPX系樹脂)は、外装体のシーラント層として用
いられる通常のポリオレフィン、リード線用フィルムと
して用いる酸変性ポリオレフィン等と比較して、室温下
では勿論融点以上の高温下での機械的強度、例えば引張
り強度、突き刺し強度、圧縮強度に優れており、外装体
のヒートシール条件にて加圧加熱しても熔融流動化する
ことがなく、前記バリア層とリード線とのショートを防
止することができる。本発明の電池用包装材料のシーラ
ント層は、TPX系樹脂層を中心層として、少なくとも
片面にバリア層側樹脂層、他の面にはリード線側樹脂層
をラミネートした少なくとも3層構造とするが、前記各
樹脂層間の接着強度を安定化するために、TPX系樹脂
に前述のように他の樹脂等をブレンドしても良い。
【0022】本発明の電池用包装材料を用いた外装体に
電池本体を収納し、外装体の収納を密封シールをした場
合に、前記シーラント層は、図1(b)に示すように、
前記密封のための熱、圧力によっても耐熱樹脂層S−2
は膜状の層として、外装体のバリア層12とリード線4
との間に残存し、バリア層12とリード線4とのショー
トを防止する絶縁層として機能して、前記ショートを回
避することができる。
【0023】電池用包装材料は電池本体を包装する外装
体を形成するものであって、その外装体の形式によっ
て、図3に示すようなパウチタイプと、図4(a)、図
4(b)または図4(c)に示すようなエンボスタイプ
とがある。前記パウチタイプには、三方シール、四方シ
ール等及びピロータイプ等の袋形式があるが、図3は、
ピロータイプとして例示している。
【0024】エンボスタイプは、図4(a)に示すよう
に、片面に凹部を形成しても良いし、図4(b)に示す
ように、両面に凹部を形成して電池本体を収納して周縁
の四方をヒートシールして密封しても良い。また、図4
(c)に示すような折り部をはさんで両側に凹部形成し
て、電池を収納して3辺をヒートシールする形式もあ
る。
【0025】次に、本発明の電池用包装材料を適用する
外装体10の材質例についてさらに詳細に説明する。前
記外装体は、図2(a)〜図2(d)に示すような層構
成からなる。例えば、図2(a)に示すように、少なく
とも基材層11、接着層16、バリア層12、化成処理
層15、接着樹脂層13d、シーラント14から構成さ
れるものである。外装体がエンボスタイプの場合には、
図2(b)または図2(c)に示すように、バリア層の
両面に化成処理層15(1)、15(2)を設けること
が望ましい。
【0026】次に外装体を構成する各層について説明す
る。前記基材層11は、延伸ポリエステルまたはナイロ
ンフィルムからなるが、この時、ポリエステル樹脂とし
ては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレン
ナフタレート、共重合ポリエステル、ポリカーボネート
等が挙げられる。またナイロンとしては、ポリアミド樹
脂、すなわち、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン
6とナイロン6,6との共重合体、ナイロン6,10、
ポリメタキシリレンアジパミド(MXD6)等が挙げら
れる。
【0027】前記基材層11は、電池として用いられる
場合、ハードと直接接触する部位であるため、基本的に
絶縁性を有する樹脂層がよい。フィルム単体でのピンホ
ールの存在、および加工時のピンホールの発生等を考慮
すると、基材層は6μm以上の厚さが必要であり、好ま
しい厚さとしては12〜30μmである。
【0028】基材層11は耐ピンホール性および電池の
外装体とした時の絶縁性を向上させるために、積層化す
ることも可能である。基材層を積層体化する場合、基材
層が2層以上の樹脂層を少なくとも一つを含み、各層の
厚みが6μm以上、好ましくは、12〜30μmであ
る。基材層を積層化する例としては、次の1)〜8)が
挙げられる。 1)延伸ポリエチレンテレフタレート/延伸ナイロン 2)延伸ナイロン/延伸延伸ポリエチレンテレフタレー
ト また、包装材料の機械適性(包装機械、加工機械の中で
の搬送の安定性)、表面保護性(耐熱性、耐電解質
性)、2次加工とて電池用の外装体をエンボスタイプと
する際に、エンボス時の金型と基材層との摩擦抵抗を小
さくする目的あるいは電解液が付着した場合に基材層を
保護するために、基材層を多層化、基材層表面にフッ素
系樹脂層、アクリル系樹脂層、シリコーン系樹脂層、ポ
リエステル系樹脂層、またはこれらのブレンド物からな
る樹脂層等を設けることが好ましい。例えば、 3)フッ素系樹脂/延伸ポリエチレンテレフタレート
(フッ素系樹脂は、フィルム状物、または液状コーティ
ング後乾燥で形成) 4)シリコーン系樹脂/延伸ポリエチレンテレフタレー
ト(シリコーン系樹脂は、フィルム状物、または液状コ
ーティング後乾燥で形成) 5)フッ素系樹脂/延伸ポリエチレンテレフタレート/
延伸ナイロン 6)シリコーン系樹脂/延伸ポリエチレンテレフタレー
ト/延伸ナイロン 7)アクリル系樹脂/延伸ナイロン(アクリル系樹脂は
フィルム状、または液状コーティング後乾燥で硬化) 8)アクリル系樹脂+ポリシロキサングラフト系アクリ
ル樹脂/延伸ナイロン(アクリル系樹脂はフィルム状、
または液状コーティング後乾燥で硬化)
【0029】前記バリア層12は、外部から電池の内部
に特に水蒸気が浸入することを防止するための層で、バ
リア層単体のピンホール、および加工適性(パウチ化、
エンボス成形性)を安定化し、かつ耐ピンホールをもた
せるために厚さ15μm以上のアルミニウム、ニッケル
などの金属、または、無機化合物、例えば、酸化珪素、
アルミナ等を蒸着したフィルムなども挙げられるが、バ
リア層として好ましくは厚さが20〜80μmのアルミ
ニウムとする。ピンホールの発生をさらに改善し、電池
の外装体のタイプをエンボスタイプとする場合、エンボ
ス成形におけるクラックなどの発生のないものとするた
めに、本発明者らは、バリア層として用いるアルミニウ
ムの材質が、鉄含有量が0.3〜9.0重量%、好まし
くは0.7〜2.0重量%とすることによって、鉄を含
有していないアルミニウムと比較して、アルミニウムの
展延性がよく、積層体として折り曲げによるピンホール
の発生が少なくなり、かつ前記エンボスタイプの外装体
を成形する時に側壁の形成も容易にできることを見出し
た。前記鉄含有量が、0.3重量%未満の場合は、ピン
ホールの発生の防止、エンボス成形性の改善等の効果が
認められず、前記アルミニウムの鉄含有量が9.0重量
%を超える場合は、アルミニウムとしての柔軟性が阻害
され、積層体として製袋性が悪くなる。
【0030】また、冷間圧延で製造されるアルミニウム
は焼きなまし(いわゆる焼鈍処理)条件でその柔軟性・
腰の強さ・硬さが変化するが、本発明において用いるア
ルミニウムは焼きなましをしていない硬質処理品より、
多少または完全に焼きなまし処理をした軟質傾向にある
アルミニウムがよい。前記、アルミニウムの柔軟性・腰
の強さ・硬さの度合い、すなわち焼きなましの条件は、
加工適性(パウチ化、エンボス成形)に合せ適宜選定す
ればよい。例えば、エンボス成形時のしわやピンホール
を防止するためには、成形の程度に応じた焼きなましさ
れた軟質アルミニウムを用いることが望ましい。
【0031】本発明者らは、電池用包装材料のバリア層
12であるアルミニウムの表、裏面に化成処理を施すこ
とによって、前記包装材料として満足できる積層体とす
ることができた。前記化成処理とは、具体的にはリン酸
塩、クロム酸塩、フッ化物、トリアジンチオール化合物
等の耐酸性皮膜を形成することによってエンボス成形時
のアルミニウムと基材層との間のデラミネーション防止
と、電池の電解質と水分とによる反応で生成するフッ化
水素により、アルミニウム表面の溶解、腐食、特にアル
ミニウムの表面に存在する酸化アルミが溶解、腐食する
ことを防止し、かつ、アルミニウム表面の接着性(濡れ
性)を向上させ、エンボス成形時、ヒートシール時の基
材層11とアルミニウム12とのデラミネーション防
止、電解質と水分との反応により生成するフッ化水素に
よるアルミニウム内面側でのデラミネーション防止効果
が得られた。各種の物質を用いて、アルミニウム面に化
成処理を施し、その効果について研究した結果、前記耐
酸性皮膜形成物質の中でも、フェノール樹脂、フッ化ク
ロム(3)化合物、リン酸の3成分から構成されたもの
を用いるリン酸クロメート処理が良好であった。また
は、少なくともフェノール樹脂を含む樹脂成分に、モリ
ブデン、チタン、ジルコン等の金属、または金属塩を含
む化成処理剤が良好であった。
【0032】電池の外装体が、パウチタイプの場合に
は、アルミニウムの内面のみに化成処理層を設けるだけ
でもよいが、エンボスタイプの場合には、アルミニウム
の両面に化成処理することによって、エンボス成形の際
のアルミニウムと基材層との間のデラミネーションを防
止することができる。
【0033】本発明の電池用包装材料のシーラント層
は、前述のように耐熱樹脂層を含む多層シーラントとす
る。
【0034】本発明の電池用包装材料を積層する場合
の、バリア層に設けた化成処理層とシーラント層との接
着は、例えば、リチウムイオン電池等における電解液と
水分との反応により発生するフッ化水素酸などによるデ
ラミネーション防止のために、以下に述べるラミネート
および接着安定化処理を行うことが望ましい。
【0035】本発明者らは、安定した接着強度を示す積
層方法について鋭意研究の結果、少なくともシーラント
層をラミネートする面に化成処理したバリア層12と基
材層11とをドライラミネートした後、図2(a)に示
すように、バリア層12に設けられた化成処理層15と
シーラント層14との接着法としてドライラミネート法
によりラミネート13dする、あるいは、図2(c)に
示すように、前記化成処理層に酸変性ポリオレフィンの
エマルジョンを化成処理層に塗布乾燥焼付けた後(13
h)、シーラント層となるフィルムを熱ラミネート法に
より積層することによっても所定の接着強度が得られる
ことを確認した。あるいは、シーラント層のバリア層側
樹脂層が、(1)不飽和カルボン酸グラフト変性された
α・オレフィン重合体およびα・オレフィン共重合体 (2)エチレンとアクリル酸またはアクリル酸誘導体と
の共重合体、(3)エチレンとメタクリル酸またはメタ
クリル酸誘導体との共重合体、(4)金属イオン架橋さ
れたα・オレフィン重合体またはエチレンとα・オレフ
ィンとの共重合体を用いて形成されている場合は、接着
層を用いずにバリア層と直接熱ラミネート法で積層する
ことができる。
【0036】また、次のようなラミネート方法によって
も安定した接着強度が得られることを確認した。例え
ば、基材層11とバリア層12の片面とをドライラミネ
ートし、図2(b)に示すように、バリア層12の他の
面(化成処理層)に、酸変性ポリオレフィン13eを押
出してシーラント層14をサンドイッチラミネートする
場合、または、酸変性ポリオレフィン樹脂13とシーラ
ント層とを共押出しして積層体とした後、得られた積層
体を前記酸変性ポリオレフィン樹脂13eがその軟化点
以上になる条件に加熱することによって、所定の接着強
度を有する積層体とすることができた。前記加熱の具体
的な方法としては、熱ロール接触式、熱風式、近または
遠赤外線等の方法があるが、本発明においてはいずれの
加熱方法でもよく、前述のように、接着樹脂がその軟化
点温度以上に加熱できればよい。
【0037】また、別の方法としては、前記、サンドイ
ッチラミネートまたは共押出しラミネートの際に、アル
ミニウム12のシーラント層側の表面温度が酸変性ポリ
オレフィン樹脂の軟化点に到達する条件に加熱すること
によっても接着強度の安定した積層体とすることができ
た。また、ポリエチレン樹脂を接着樹脂として用いるこ
とも可能であるが、この場合には、押出したポリエチレ
ンの熔融樹脂膜をそのアルミニウム側のラミネート面を
オゾン処理しながらラミネートすることが望ましい。
【0038】本発明の電池用包装材料において、外装体
を形成する積層体における前記の各層には、適宜、製膜
性、積層化加工、最終製品2次加工(パウチ化、エンボ
ス成形)適性を向上、安定化する目的のために、コロナ
処理、ブラスト処理、酸化処理、オゾン処理等の表面活
性化処理をしてもよい。
【0039】
【実施例】本発明の電池用包装材料ついて、実施例によ
りさらに具体的に説明する。実施例および比較例におけ
る共通の条件は以下の通りとした。 (1)外装体 ・パウチタイプ 用いた積層体の層構成は、延伸ポリエステル12μm/
接着剤層/ALM20μm/化成処理層/シーラント層
50μmとし、この積層体の製造方法は、基材層である
延伸ポリエステル12μmとALM20μmとの積層
は、特に記載のない場合、次の様に積層した。20μm
のアルミニウムの片面にクロメート処理による化成処理
層を設け、その一方の面に延伸ポリエステル12μmを
ドライラミネートし、化成処理層を設けた面(以下、バ
リア層のシーラント面)にそれぞれのシーラント層を積
層した。また、パウチタイプは、いずれも巾30mm、
長さ50mm(いずれも内寸)のピロータイプとした。 ・エンボスタイプ 用いた積層体の層構成は、延伸ナイロン25μm/接着
剤層/化成処理層/ALM40μm/化成処理層/シー
ラント層50μmとし、この積層体の製造方法は、基材
層である延伸ナイロン25μmとALM40μmとの積
層は、特に記載のない場合、次の様に積層した。40μ
mのアルミニウムの両面にクロメート処理による化成処
理層を設け、その一方の面に延伸ナイロンフィルム25
μmをドライラミネートし、他の面(以下、バリア層の
シーラント面)にそれぞれのシーラント層を積層した。
また、エンボスタイプは、いずれも片面エンボスタイプ
とし、トレイのエンボス成形型は、その凹部(キャビテ
ィ)の形状を30mm×50mm,深さ3.5mmとし
た。なお、前記クロメート処理は、実施例、比較例とも
に、処理液として、フェノール樹脂、フッ化クロム
(3)化合物、リン酸からなる水溶液を、ロールコート
法により、塗布し、皮膜温度が180℃以上となる条件
において焼き付けた。クロムの塗布量は、2mg/m
2(乾燥重量)とした。 (2)リード線 リード線の材質は、アルミニウムおよびニッケルとし、
その巾は4mm、厚さは50μmとした。 (3)略称 以下の説明に用いる略称は次の通りである。 ・主要樹脂 TPX:4−メチル−1−ペンテン重合体 PE:線状低密度ポリエチレン PEa:不飽和カルボン酸グラフト変性された線状低密
度ポリエチレン PP:エチレンとプロピレンとの共重合体 PPa:不飽和カルボン酸でグラフト変性されたエチレ
ンとプロピレンとの共重合体 ・TPXと共重合されるα・オレフィン TPX−E:エチレン TPX−P:プロピレン TPX−OD:1―オクタデセン ・ブレンドする樹脂 TPX:4−メチル−1−ペンテン重合体 PE:ポリエチレン PB:ポリブテン EP:エチレンとプロピレンとの共重合体 EPA:不飽和カルボン酸グラフト変性されたエチレン
とプロピレンとの共重合体 (4)多層の標記 多層からなるリード線用フィルムの層の標記は、耐熱樹
脂層を中心層として、シーラント側の層をS層、リード
線側の層をM層とした。 [実施例1]外装体をパウチタイプとし、積層体の製造
は、バリア層のシーラント面にPEa15μmを接着樹
脂として押出しシーラントフィルムをサンドイッチラミ
ネート法により積層した。シーラントフィルムは、S層
をPEa10μm、耐熱樹脂層をTPX−EとEPとの
ブレンド層5μm/TPX20μm/TPX−EとEP
とのブレンド層5μmの3層とし、M層をPEa10μ
mとした。得られた積層体をPEaの軟化点以上に加熱
した後、パウチを形成した。パウチ内に電池本体を収納
し、周縁をヒートシールにより密封し検体実施例1とし
た。 [実施例2]外装体をパウチタイプとし、積層体の製造
は、バリア層のシーラント面を接着樹脂であるPEaの
軟化点以上になるように加熱して、PEa15μmを接
着樹脂として押出しシーラントフィルムをサンドイッチ
ラミネート法により積層した。シーラントフィルムは、
S層をPEa10μm、耐熱樹脂層をTPX−EとEP
とのブレンド層30μm、M層をPEa10μmとし
た。得られた積層体を用いてパウチを形成した。パウチ
内に電池本体を収納し、周縁をヒートシールにより密封
し検体実施例2とした。 [実施例3]外装体をパウチタイプとし、積層体の製造
は、バリア層のシーラント面にシーラントフィルムを熱
ラミネート法によりラミネートして積層体を得た。シー
ラントフィルムは、S層をPPa20μm、耐熱樹脂層
をTPX−P10μmとし、M層をPP20μmとし
た。得られた積層体を用いてパウチを形成した。前記パ
ウチに、リード線の所定の位置に、PPaからなるリー
ド線用フィルム30μmを仮着させた電池本体を収納し
周縁をヒートシールにより密封し検体実施例3とした。 [実施例4]外装体をパウチタイプとし、積層体の製造
は、バリア層のシーラント面をシーラント層に用いられ
るPPaの軟化点以上になるように加熱してシーラント
層を直接共押出ラミネート法によりラミネートした。シ
ーラント層の構成は、S層をPPa10μm、耐熱樹脂
層をTPX−PBのブレンド層10μm、M層をPPa
30μmとした。得られた積層体を用いてパウチを形成
した。パウチ内に電池本体を収納し、周縁をヒートシー
ルにより密封し検体実施例4とした。 [実施例5]外装体をエンボスタイプとし、積層体の製
造は、バリア層のシーラント面にシーラントフィルムを
ドライラミネート法によりラミネートした。シーラント
層の構成は、S層をPP10μm、耐熱樹脂層をTPX
−ODとEPとPEとのブレンド層20μm、M層をP
P20μmとした。得られた積層体を用いてトレイを成
形し、成形しない積層体を蓋体とした。PPa30μm
のリード線用フィルムをリード線の所定の位置に仮着さ
せた電池本体を、外装体のトレイ内に載置し、蓋体を被
覆して、トレイの周縁をヒートシールにより密封し検体
実施例5とした。 [実施例6]外装体をエンボスタイプとし、積層体の製
造は、バリア層のシーラント面にPPa15μmを接着
樹脂として押出しシーラントフィルムをサンドイッチラ
ミネート法により積層した。シーラントフィルムは、S
層をPP5μm、耐熱樹脂層をTPX−とEPAとEP
とのブレンド層5μm/TPX−P20μm/TPX−
とEPAとEPとのブレンド層5μmの3層とし、M層
をPPa15μmとした。得られた積層体をPPaの軟
化点以上に加熱した後、得られた積層体を用いてトレイ
を成形し、成形しない積層体を蓋体とした。電池本体
を、トレイ内に電池本体を載置し、蓋体を被覆して、ト
レイの周縁をヒートシールにより密封し検体実施例6と
した。
【0040】[比較例1]外装体をパウチタイプとし、
積層体の製造は、バリア層のシーラント面にPEa15
μmを接着樹脂として押出しシーラントフィルムをサン
ドイッチラミネート法により積層した。シーラントフィ
ルムは、PE50μmとした。得られた積層体をPEa
の軟化点以上に加熱した後、パウチを形成した。パウチ
内に電池本体を収納し、周縁をヒートシールにより密封
し検体比較例1とした。 [比較例2]外装体をパウチタイプとし、積層体の製造
は、バリア層のシーラント面をPPの軟化点以上になる
ように加熱してシーラント層を直接共押出ラミネート法
によりラミネートした。シーラント層の構成は、S層を
PP20μm、TPXとPBのブレンド層30μmとし
た得られた積層体を用いてパウチを形成した。PPa1
00μmのリード線用フィルムをリード線の所定の位置
に仮着させた電池本体を、外装体のトレイ内に載置し、
蓋体を被覆して、トレイの周縁をヒートシールにより密
封し検体比較例2とした。 [比較例3]外装体をエンボスタイプとし、積層体の製
造は、アルミニウムからなるバリア層に化成処理を施さ
ないで、一方の面に延伸ナイロン25μmをドライラミ
ネート法によりラミネートし、他の面にPPa15μm
を接着樹脂として押出しシーラントフィルムをサンドイ
ッチラミネート法により積層した。シーラントフィルム
は、S層をPP5μm、耐熱樹脂層をTPX−とEPA
とEPとのブレンド層5μm/TPX−P20μm/T
PX−とEPAとEPとのブレンド層5μmの3層と
し、M層をPPa15μmとした。得られた積層体をP
Paの軟化点以上に加熱した後、得られた積層体を用い
てトレイを成形し、成形しない積層体を蓋体とした。電
池本体を、トレイ内に電池本体を載置し、蓋体を被覆し
て、トレイの周縁をヒートシールにより密封し検体比較
例3とした。
【0041】<評価方法> (1)ヒートシールによる短絡の確認 190℃、2.0MPa、3.0秒の条件で密封シール
後、リード線とバリア層との間における通電(短絡)の
有無により判定した。 (2)ヒートシール時のリード線用フィルムの残存率 190℃、1.0MPa、3.0秒の条件で密封シール
した後、リード線部分の断面におけるヒートシール後の
熱融着層の厚みを測定し、ヒートシール前の厚みに対す
る残存率として示した。 (3)モレ 外装体に電解液を充填後、60℃、90%RHの条件に
7日間保存した時のリード線のヒートシール部分からの
漏れを確認した。 電解液:1M LiPF6となるようにしたエチレンカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネ
ート(1:1:1)の混合液、3g。 (4)ヒートシール品の耐熱短絡 190℃、1.0MPa、3.0秒の条件で密封シール
したものを、160℃2時間保存後、リード線とバリア
層との間における通電(短絡)の有無により判定した。
【0042】<結果>実施例1〜実施例6は、いずれ
も、ヒートシール時の短絡、漏れ、ヒートシール後の耐
熱短絡はなかった。また、実施例におけるリード線用フ
ィルムの残存率(%)は以下の通りであった。 実施例1 50 実施例2 55 実施例3 60 実施例4 45 実施例5 40 実施例6 62 しかし、比較例1においては、漏れの発生はなかった
が、ニッケルリード線においてヒートシール時の短絡、
ヒートシール後の耐熱短絡の発生があった。また、リー
ド線のアルミニウム、ニッケルのいずれにも漏れが発生
した。比較例2においては、ヒートシール時の短絡、ヒ
ートシール後の耐熱短絡の発生はなかったが、リード線
のアルミニウム、ニッケルのいずれにもヒートシール部
分からの漏れが発生した。比較例3においては、ヒート
シール時の短絡、ヒートシール後の耐熱短絡の発生およ
びリード線のヒートシール部分からの漏れのいずれも発
生しなかったが、漏れの試験中に、外装体のバリア層
(アルミニウム)と、接着樹脂層との間にてデラミネー
ションが発生した。なお、比較例におけるリード線用フ
ィルムの残存率(%)は以下の通りであった。 比較例1 32 比較例2 54 比較例3 62
【0043】
【発明の効果】本発明の電池用包装材料のシーラント層
を、少なくとも4−メチル−1−ペンテン系の重合体か
らなる耐熱樹脂層を含む多層構成とすることにによっ
て、外装体のパウチまたはエンボス成形部に電池本体を
収納しその周縁をヒートシールして密封する際、電池の
リード線と外装体との間に介在させるリード線用フィル
ムを含めて、外装体のバリア層とリード線とが接触(シ
ョート)するおそれがなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電池用包装材料を説明する図で、
(a)積層構成を示した外装体、リード線用フィルム、
リード線の位置関係(片側)を説明する図、(b)ヒー
トシール後のリード線部の模式断面図である。
【図2】電池の外装体を形成する積層体の層構成例を示
す断面図である。
【図3】電池のパウチタイプの外装体を説明する斜視図
である。
【図4】電池のエンボスタイプの外装体を説明する斜視
図である。
【図5】エンボスタイプにおける成形を説明する、
(a)斜視図、(b)エンボス成形された外装体本体、
(c)X2−X2部断面図、(d)Y1部拡大図である。
【図6】電池用包装材料とリード線との接着におけるリ
ード線用フィルムの装着方法を説明する斜視図である。
【図7】従来のリード線用フィルムを用いてバリア層と
リード線とがショートした状態を示す断面図である。
【符号の説明】
S リード線とバリア層とのショート部 H ヒートシール熱板 1 電池 2 電池本体 3 セル(蓄電部) 4 リード線(電極) 5 外装体 6 リード線用フィルム 7 凹部 8 側壁部 9 シール部 10 積層体(電池用包装材料) 11 基材層 12 アルミニウム(バリア層) 13 酸変性ポリオレフィン層 13c 酸変性ポリオレフィン層(コーティング) 13d 酸変性ポリオレフィン層(押出) 14 シーラント層 S1 ポリオレフィン S2 環状ポリオレフィン S3 酸変性ポリオレフィン S4 ポリオレフィン 15 化成処理層 16 接着層 20 プレス成形部 21 オス型 22 メス型 23 キャビティ
フロントページの続き (72)発明者 奥下 正隆 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 Fターム(参考) 5H011 AA02 AA03 CC02 CC06 CC10 DD03 DD09 DD13 DD21 EE04 FF04 GG08 GG09 HH00 HH02 HH03 HH12 HH13 KK05

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも基材層、接着層1、アルミニウ
    ム、接着層2、シーラント層から構成される電池の外装
    体に電池本体を挿入し、周縁をヒートシールする電池用
    包装材料であって、シーラント層が少なくとも4−メチ
    ル−1−ペンテン系の重合体からなる耐熱樹脂層を含む
    多層構成であることを特徴とする電池用包装材料。
  2. 【請求項2】耐熱樹脂層が4−メチル−1−ペンテン単
    独重合体からなることを特徴とする請求項1に記載の電
    池用包装材料。
  3. 【請求項3】耐熱樹脂層が4−メチル−1−ペンテン単
    独重合体に、(1)4−メチル−1−ペンテン単独重合
    体とエチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセンなどの炭
    素数が2〜20のα・オレフィン(4−メチル−1−ペ
    ンテンは除く)との共重合体、(2)不飽和カルボン酸
    グラフト変性された4−メチル−1−ペンテン重合体、
    (3)α・オレフィン重合体、エチレンーα・オレフィ
    ン共重合体、プロピレンとα・オレフィンとの共重合
    体、不飽和カルボン酸グラフト変性されたα・オレフィ
    ン重合体およびα・オレフィンの共重合体、ブタジエン
    ゴムから選択されるブレンド用樹脂の(1)、(2)ま
    たは(3)に記載の少なくとも1つがブレンドされた樹
    脂であることを特徴とする請求項1に記載の電池用包装
    材料。
  4. 【請求項4】耐熱樹脂層が4−メチル−1−ペンテン単
    独重合体とエチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセンな
    どの炭素数が2〜20のα・オレフィン(4−メチル−
    1−ペンテンは除く)との共重合体からなることを特徴
    とする請求項1に記載の電池用包装材料。
  5. 【請求項5】耐熱樹脂層が4−メチル−1−ペンテン単
    独重合体とエチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセンな
    どの炭素数が2〜20のα・オレフィン(4−メチル−
    1−ペンテンは除く)との共重合体に、(1)不飽和カ
    ルボン酸グラフト変性4−メチル−1−ペンテン単独重
    合体、(2)α・オレフィン重合体、エチレンとα・オ
    レフィンとの共重合体、プロピレンとα・オレフィンと
    の共重合体、不飽和カルボン酸グラフト変性されたα・
    オレフィン重合体およびα・オレフィンの共重合体、ブ
    タジエンゴムから選択されるブレンド用樹脂の(1)ま
    たは(2)に記載の少なくとも1つがブレンドされた樹
    脂であることを特徴とする請求項1に記載の電池用包装
    材料。
  6. 【請求項6】シーラント層が、少なくとも耐熱樹脂層の
    片面にバリア層側樹脂層、リード線側にリード線側樹脂
    層を積層した少なくとも3層以上の構成からなることを
    特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載した電
    池用包装材料。
  7. 【請求項7】リード線側樹脂層が、(1)不飽和カルボ
    ン酸グラフト変性されたα・オレフィン重合体およびα
    ・オレフィン共重合体 (2)エチレンとアクリル酸またはアクリル酸誘導体と
    の共重合体、(3)エチレンとメタクリル酸またはメタ
    クリル酸誘導体との共重合体、(4)金属イオン架橋さ
    れたα・オレフィン重合体またはエチレンとα・オレフ
    ィンとの共重合体の中から選択されることを特徴とする
    請求項6に記載した電池用包装材料。
  8. 【請求項8】リード線側樹脂層が、α・オレフィン重合
    体、エチレンとα・オレフィン共重合体との共重合体お
    よびプロビレンとα・オレフィン共重合体との共重合体
    の中から選択されることを特徴とする請求項6に記載し
    た電池用包装材料。
  9. 【請求項9】少なくとも基材層、接着層、アルミニウ
    ム、化成処理層、4−メチル−1−ペンテン系の重合体
    からなる耐熱樹脂層を含むシーラント層から構成される
    積層体を用いて形成した外装体に電池本体を挿入し、外
    装体周縁をヒートシールする際に、前記外装体とリード
    線との間にシーラント層のリード線側樹脂層およびリー
    ド線に熱融着性を有するリード線用フィルムを介在させ
    ることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記
    載した電池用包装材料。
  10. 【請求項10】セルとリード線からなる電池本体が、請
    求項1〜請求項9のいずれかに記載した電池用包装材料
    からなる外装体に封入され密封されていることを特徴と
    する電池。
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