电池用包装材料制造技术

本发明专利技术提供一种电池用包装材料，即使在电池内的压力和温度的上升持续发展的情况下也能够确保安全性。本发明专利技术的电池用包装材料含有至少依次具有基材层、金属层和密封层的叠层体，在对电池用包装材料进行热封将电池元件密闭后的状态下升温时，保持密闭状态，在金属层与密封层的外侧表面之间的至少一部分发生剥离后，转变为开封状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池用包装材料
本专利技术涉及即使在电池内的压力和温度的上升持续发展的情况下也能够确保安全性的电池用包装材料。进一步详细而言，涉及在电池内的压力和温度的上升达到某一定的水准之前能够维持将电池元件密封的状态，并且在电池内的压力和温度的上升达到持续发展的状态的时刻，能够迅速且平稳地进行开封，抑制电池用包装材料的过度的膨胀、电池反应的失控、着火等的电池用包装材料。
技术介绍
一直以来进行着各种类型的电池的开发，在所有的电池中，用于封装电极、电解质等电池元件的包装材料是不可或缺的部件。在现有技术中，作为电池用包装大多使用金属制的包装材料，但是近年来伴随着电动汽车、混合动力电动汽车、个人电脑、照相机、便携式电话等的高性能化，电池要求多种多样的形状，并且要求薄型化和轻质化。但是，利用现有技术中大多采用的金属制的电池用包装材料，存在难以应对形状的多样化、并且轻质化也具有限度的缺点。因此，近年来，作为容易加工成多种多样的形状、且能够实现薄型化和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/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，利用热封使边缘部热熔接，能够封装电池元件。另一方面，电池根据电解质的种类，有时会产生可燃性气体、压力上升。例如，在电池暴露在高温的情况下，电解液所使用的有机溶剂有时会发生分解，产生可燃性气体而引起压力的上升。此外，电池由于利用过电压充电或以过大电流放电等，有时会使电池内的温度持续地上升，导致电池反应的失控。在使用了膜状的电池用包装材料的电池中，这样的电池内的压力或温度的上升有时会使得电池用包装材料裂开，由于可燃性气体的喷出而引发着火等。并且，在电池内的压力或温度的上升持续发展、电池用包装材料膨胀的状态下，一旦电池反应失控，还有时会发生电池的爆炸。在现有技术中，作为即使在电池内的压力地持续上升的情况下也能够抑制热封部裂开或在热封部的附近发生破裂的电池用包装材料，提出了密封层或与其邻接的粘接树脂层的一方具有裂开时的应力比密封层彼此的熔接面的裂开时的应力小的裂开引发部的方案(参照专利文献2)。但是，在专利文献2中，通过在这样的裂开引发部引发裂开，仅仅能够抑制在粘接树脂层与金属层上的防腐蚀处理层的界面以低应力进行裂开，并不是以能够在达到电池内的压力和温度的上升持续地发展的状态的时刻平稳地开封的方式设计的。实际上，在专利文献2中，以在施加了强应力时发生在具有粘接性的层彼此的层间裂开发展的层间剥离、或在具有粘接性的层的内部龟裂发展的凝集破坏的方式设计。在电池内的压力或温度上升时，如果由于层间剥离或凝集破坏使得电池被开封，就有可能由于可燃性气体的急剧的喷出而使得着火或爆炸等的危险性增高。因此，在电池用包装材料中，为了在电池内的压力或温度的上升持续发展时确保安全性，需要以如下方式设计：在到达某温度之前的过程中不裂开、维持将电池元件密封的状态，抑制因可燃性气体的急剧喷出所导致的着火等，并且在其后平稳地开封，将电池用包装材料内的气体缓缓放出。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001－202927号公报专利文献2：日本特开2012－203982号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于提供一种即使在电池内的压力或温度的上升持续发展的情况下也能够确保安全性的电池用包装材料。进一步具体而言，本专利技术的目的在于提供一种电池用包装材料，在电池内的压力或温度的上升达到某一定的水准之前，能够维持将电池元件密封的状态，并且在电池内的压力或温度的上升达到持续发展的时刻，能够迅速且平稳地开封，抑制电池用包装材料的过度膨胀、电池反应的失控、着火等。用于解决课题的方法本专利技术的专利技术人为了解决上述课题进行了深入研究，发现了一种含有至少依次具有基材层、金属层和密封层的叠层体的电池用包装材料，在对电池用包装材料进行热封将电池元件密闭的状态下进行升温时，保持密闭状态，在金属层与密封层的外侧表面(最内层侧表面)之间的至少一部分发生剥离之后，转变为开封状态。该电池用包装材料，在电池内的压力或温度的上升达到某一定的水准之前，能够维持将电池元件密封的状态，并且在电池内的压力或温度的上升达到持续发展的时刻，使针孔等的微细的开裂在剥离了的部分的密封层迅速生长，能够引发平稳的开封。本专利技术是基于这样的观点并进一步反复进行研究而完成的。即，本专利技术提供下述方式的专利技术。项1.一种电池用包装材料，含有至少依次具有基材层、金属层和密封层的叠层体，在对上述电池用包装材料进行热封将电池元件密闭后的状态下升温时，保持密闭状态，在上述金属层与上述密封层的外侧表面之间的至少一部分发生剥离后，转变为开封状态。项2.如上述项1所述的电池用包装材料，其中，在发生了上述剥离的部分形成了内袋之后，上述内袋裂开，转变为上述开封状态。项3.如上述项1或2所述的电池用包装材料，其中，在上述基材层与上述金属层之间还具有粘接层。项4.如上述项1～3中任一项所述的电池用包装材料，其中，在上述金属层与上述密封层之间还具有粘接层。项5.如上述项1～4中任一项所述的电池用包装材料，其中，上述剥离在上述金属层与上述密封层的界面、上述金属层与上述粘接层的界面、上述粘接层与上述密封层的界面、上述粘接层的内部以及上述密封层的内部中的至少一处产生。项6.如上述项1～5中任一项所述的电池用包装材料，其中，25℃时上述金属层与上述密封层之间的层压强度为3(N/15mm)以上。项7.如上述项1～6中任一项所述的电池用包装材料，其中，80℃时上述金属层与上述密封层之间的层压强度为2.5(N/15mm)以上，并且，125℃时上述金属层与上述密封层之间的层压强度为2.5(N/15mm)以下。项8.如上述项1～7中任一项所述的电池用包装材料，其中，在使上述密封层彼此相对的状态下进行了热封的部分的密封强度在25℃时为30(N/15mm)以上。项9.如上述项1～8中任一项所述的电池用包装材料，其中，在使上述密封层彼此相对的状态下进行了热封的部分的密封强度在125℃时为20(N/15mm)以下。项10.如上述项1～9中任一项所示的电池用包装材料，在使上述密封层彼此相对的状态下进行热封而得到的袋状的包装材料中，在上述袋状的包装材料的内部空间含有电解液的状态下，以85℃放置24小时后，该进行了热封的部分的密封强度为0.2(N/15mm)以上。项11.一种用于电池的电池用包装材料，其特征在于，上述电池用包装材料以如下方式设定：在升温到在100～160℃之间规定的设定温度T℃时，在达到T℃之前包装材料不开封，在达到T℃之后包装材料迅速开封，上述电池用包装材料含有至少依次具有基材层、金属层和密封层的叠层体，上述密封层具有第一密封层和第二密封层，上述第一密封层位于金属层侧，含有酸改性聚烯烃；上述第二密封层叠层于该第一密封层上，位于最内层，含有聚烯烃，上述第一密封层和第二密封层满足下述式(1)和(2)：－10≤Tm1－T≤－5(1)－5≤Tm2－T≤5(2)Tm1：上述第一密封层的熔点(℃)Tm2：上述第二密封层的熔点(℃)。项12.如上述项11所述的电池用包装材料，其中，上述第一密封层所含的酸性聚烯烃至少含有丙烯作为构成单体。项13.如上述项本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池用包装材料，其特征在于：含有至少依次具有基材层、金属层和密封层的叠层体，在对所述电池用包装材料进行热封将电池元件密闭后的状态下升温时，保持密闭状态，在所述金属层与所述密封层的外侧表面之间的至少一部分发生剥离后，转变为开封状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.06 JP 2013-021785;2013.02.06 JP 2013-021781.一种用于电池的电池用包装材料，其特征在于：所述电池用包装材料以如下方式设定：在升温到在100～160℃之间规定的设定温度T℃时，在达到T℃之前包装材料不开封，在达到T℃之后包装材料迅速开封，所述电池用包装材料含有至少依次具有基材层、金属层和密封层的叠层体，所述密封层具有第一密封层和第二密封层，所述第一密封层位于金属层侧，含有酸改性聚烯烃；所述第二密封层叠层于该第一密封层上，位于最内层，含有聚烯烃，所述第一密封层和第二密封层满足下述式(1)和(2)：－10≤Tm1－T≤－5(1)－5≤Tm2－T≤5(2)Tm1：所述第一密封层的熔点，单位℃，Tm2：所述第二密封层的熔点，单位℃。2.一种用于电池的电池用包装材料，其特征在于：所述电池用包装材料以如下方式设定：在升温到在100～160℃之间规定的设定温度T℃时，在达到T℃之前包装材料不开封，在达到T℃之后包装材料迅速开封，所述电池用包装材料含有至少依次具有基材层、金属层和密封层的叠层体，所述密封层依次具有含有酸改性聚烯烃的第一密封层、含有聚烯烃和酸改性聚烯烃中至少一种的第二密封层、以及含有聚烯烃的第三密封层，以该第一密封层位于金属层侧、该第三密封层位于最内层的方式配置，所述第一密封层、第二密封层和第三密封层满足下述式(1)～(3)：－10≤Tm1－T≤－5(1)5≤Tm2－T≤10(2)－5≤Tm3－T≤5(3)Tm1：所述第一密封层的熔点，单位℃，Tm2：所述第二密封层的熔点，单位℃，Tm3：所述第三密封层的熔点，单位℃。3.一种电池用包装材料，其特征在于：所述电池用包装材料以如下方式设定：在升温到在100～150℃之间规定的设定温度T℃时，在达到T℃之前包装材料不开封，在达到T℃之后包装材料迅速开封，所述电池用包装材料含有至少依次具有基材层、金属层和密封层的叠层体，所述密封层依次具有含有酸改性聚烯烃的第一密封层、和第二密封层，在所述密封层中，以所述第一密封层位于金属层侧、所述第二密封层位于最内层的方式配置，所述第一密封层的熔点Tm1为100～160℃，并且所述第一密封层的软化点Ts1为60～150℃,所述第二密封层的熔点Tm2为105～150℃，并且所述第二密封层的软化点Ts2为65～140℃，并且所述第二密封层的熔点Tm2和所述第一密封层的熔点Tm1满足以下关系：Tm2≥Tm1Tm1：所述第一密封层的熔点，单位℃，Tm2：所述第二密封层的熔点，单位℃。4.一种电池用包装材料，其特征在于：所述电池用包装材料以如下方式设定：在升温到在100～150℃之间规定的设定温度T℃时，在达到T℃之前包装材料不开封，在达到T℃之后包装材料迅速开封，所述电池用包装材料含有至少依次具有基材层、金属层和密封层的叠层体，所述密封层...

【专利技术属性】
技术研发人员：道家弘毅，篠原良宽，铃木刚，山下力也，横田一彦，神取正和，堀弥一郎，小尻哲也，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP