蓄电装置用封装材料以及使用了该封装材料的蓄电装置、蓄电装置用封装材料的制造方法、以及在蓄电装置用封装材料中用作密封剂层的密封剂膜的选定方法制造方法及图纸

技术编号:34505832 阅读:24 留言:0更新日期:2022-08-13 20:48
本公开的一个方面涉及的蓄电装置用封装材料依次至少具备:基材层、阻隔层、以及密封剂层,密封剂层含有:(A)成分:含有聚烯烃单元且熔点为175℃以上或玻璃化转变温度为75℃以上的化合物;和(B)成分:选自由聚乙烯系树脂及聚丙烯系树脂构成的组中的至少一种树脂。丙烯系树脂构成的组中的至少一种树脂。丙烯系树脂构成的组中的至少一种树脂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蓄电装置用封装材料以及使用了该封装材料的蓄电装置、蓄电装置用封装材料的制造方法、以及在蓄电装置用封装材料中用作密封剂层的密封剂膜的选定方法


[0001]本公开涉及蓄电装置用封装材料以及使用了该封装材料的蓄电装置。另外,本公开涉及蓄电装置用封装材料及其制造方法、以及在蓄电装置用封装材料中用作密封剂层的密封剂膜的选定方法。

技术介绍

[0002]作为蓄电装置,已知有(例如)锂离子电池、镍氢电池及铅蓄电池等二次电池、以及双电层电容器等电化学电容器。因便携设备的小型化或设置空间的限制等,要求蓄电装置的进一步小型化,因此能量密度高的锂离子电池备受关注。作为锂离子电池所使用的封装材料,一直以来使用金属制罐体,但逐渐改用轻量、散热性高且能够以低成本制作的多层膜。
[0003]将上述多层膜用于封装材料的锂离子电池称为层压型锂离子电池。通过使封装材料覆盖电池内容物(正极、隔板、负极、电解液等),防止水分向内部渗入。就层压型的锂离子电池而言,例如可以通过以下方法制造:在封装材料的一部分中通过冷成型形成凹部,将电池内容物容纳于该凹部内,并将封装材料的其余部分折回并用热封来密封周缘部分(例如,参照专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2013

101765号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]但是,作为锂离子电池的新一代电池,正在进行被称为全固态电池的蓄电装置的研究开发。全固态电池具有不使用有机电解液而使用固态电解质作为电解物质的特征。锂离子电池不能在高于电解液的沸点温度(80℃左右)的温度条件下使用,与此相对,全固态电池可以在超过100℃的温度条件下使用,同时能够通过在高温条件下(例如100~150℃)工作来提高锂离子的传导率。
[0009](第一目的)
[0010]然而,在使用上述那样的多层膜作为封装材料来制造层压型的全固态电池的情况下,如果封装材料的耐热性不充分,则在热封后可能无法确保高温环境下的层间密合性(通过热封而熔接的层间的密合性),热封强度降低,从而全固态电池的封装体的密封性降低。
[0011]本公开是鉴于上述课题而完成的,其第一目的在于提供即使在高温环境下也能够确保优异的热封强度的蓄电装置用封装材料以及使用了该封装材料的蓄电装置。
[0012](第二目的)
[0013]在使用上述那样的多层膜作为封装材料来制造层压型的全固态电池的情况下,如果封装材料的耐热性不充分,则在热封后可能无法确保高温环境下的层间密合性(通过热封而熔接的层间的密合性),热封强度降低,从而全固态电池的封装体的密封性降低。
[0014]因此,从确保高温环境下的热封强度的观点来看,本专利技术人研究了使用耐热性高的树脂作为因热封而熔接的密封剂层的方法。然而,本专利技术人发现,如果使用将耐热性高的树脂用于密封剂层的封装材料来制作全固态电池,在高温环境下使其工作后恢复到室温,则产生室温环境下的热封强度降低的问题。
[0015]本公开是鉴于上述课题而完成的,其第二目的在于提供能够在高温环境下确保优异的热封强度、同时能够确保暴露于高温环境后的室温环境下的优异的热封强度的蓄电装置用封装材料以及使用了该封装材料的蓄电装置。
[0016](第三目的)
[0017]在使用上述那样的层叠体作为封装材料来制造层压型的全固态电池的情况下,由于封装材料的耐热性不充分,可能导致全固态电池的封装体的密封性不充分。
[0018]本公开提供了能够以足够高的水准实现高温下的密封强度和初始密封强度这两者的蓄电装置用封装材料及其制造方法。本公开还提供了在蓄电装置用封装材料中用作密封剂层的密封剂膜的选定方法。这些提供成为本公开的第三目的。
[0019]用于解决课题的手段
[0020](第一方面)
[0021]为了实现上述第一目的,本公开提供了一种蓄电装置用封装材料,其依次至少具备:基材层、阻隔层、以及密封剂层,上述密封剂层含有:(A)成分:含有聚烯烃单元且熔点为175℃以上或玻璃化转变温度为75℃以上的化合物;和(B)成分:选自由聚乙烯系树脂及聚丙烯系树脂构成的组中的至少一种树脂。
[0022]根据上述蓄电装置用封装材料,通过具备上述构成的密封剂层,即使在高温环境下也能够确保优异的热封强度。这是因为,通过组合使用上述(A)成分和上述(B)成分,可以在通过(B)成分确保良好的热封性的同时,通过(A)成分对密封剂层赋予优异的耐热性。因此,根据上述封装材料,能够在200℃左右的热封温度下获得充分的热封强度,并且即使在热封后在高温环境下(例如150℃左右)也能够保持良好的层间密合性(通过热封而熔接的密封剂层间的密合性),从而可以确保优异的热封强度。
[0023]在上述蓄电装置用封装材料中,上述(A)成分可以包含聚酰胺/聚烯烃接枝共聚物,相对于100质量份的上述(B)成分,上述密封剂层中的上述(A)成分的含量可以为5~100质量份。在这种情况下,能够在200℃左右的热封温度下获得更充分的热封强度,并且即使在高温环境下也可以更充分地确保优异的热封强度。
[0024]在上述蓄电装置用封装材料中,上述(A)成分可以包含聚酰胺/聚乙烯接枝共聚物,上述(B)成分可以包含上述聚丙烯系树脂,上述密封剂层可以进一步含有(C)成分:具有与上述聚酰胺/聚乙烯接枝共聚物相容的部位以及与上述聚丙烯系树脂相容的部位的相容剂。由于(A)成分包含聚酰胺/聚乙烯接枝共聚物,并且(B)成分包含聚丙烯系树脂,因此可以进一步提高密封剂层的耐热性。另外,虽然聚酰胺/聚乙烯接枝共聚物可以分散在聚丙烯系树脂中,但相容性还有改善的余地。因此,通过混合上述(C)成分,能够提高(A)成分与(B)成分的相容性,从而可以进一步提高热封强度。
[0025]在上述蓄电装置用封装材料中,上述(A)成分可以包含环烯烃共聚物,相对于100质量份的上述(B)成分,上述密封剂层中的上述(A)成分的含量可以为5~100质量份。在这种情况下,能够在200℃左右的热封温度下获得更充分的热封强度,并且即使在高温环境下也可以更充分地确保优异的热封强度。
[0026]在上述蓄电装置用封装材料中,上述(A)成分可以包含乙烯/环烯烃共聚物,上述(B)成分可以包含上述聚丙烯系树脂,上述密封剂层可以进一步含有(C)成分:具有与上述乙烯/环烯烃共聚物相容的部位以及与上述聚丙烯系树脂相容的部位的相容剂。由于(A)成分包含乙烯/环烯烃共聚物,并且(B)成分包含聚丙烯系树脂,因此可以进一步提高密封剂层的耐热性。另外,虽然乙烯/环烯烃共聚物可以分散在聚丙烯系树脂中,但相容性还有改善的余地。因此,通过混合上述(C)成分,能够提高(A)成分与(B)成分的相容性,从而可以进一步提高热封强度。
[0027]在上述蓄电装置用封装材料中,在上述阻隔层的一个或两个面上可以设置有防腐蚀处理层。通过设置防腐蚀处理层,可以防止阻隔层的腐蚀,并且通过夹持防腐蚀处本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种蓄电装置用封装材料,其依次至少具备基材层、阻隔层、以及密封剂层,所述密封剂层含有:(A)成分:含有聚烯烃单元且熔点为175℃以上或玻璃化转变温度为75℃以上的化合物;和(B)成分:选自由聚乙烯系树脂及聚丙烯系树脂构成的组中的至少一种树脂。2.根据权利要求1所述的蓄电装置用封装材料,其中,所述(A)成分包含聚酰胺/聚烯烃接枝共聚物,相对于100质量份的所述(B)成分,所述密封剂层中的所述(A)成分的含量为5~100质量份。3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置用封装材料,其中,所述(A)成分包含聚酰胺/聚乙烯接枝共聚物,所述(B)成分包含所述聚丙烯系树脂,所述密封剂层进一步含有(C)成分:具有与所述聚酰胺/聚乙烯接枝共聚物相容的部位以及与所述聚丙烯系树脂相容的部位的相容剂。4.根据权利要求1~3中任一项所述的蓄电装置用封装材料,其中,所述(A)成分包含环烯烃共聚物,相对于100质量份的所述(B)成分,所述密封剂层中的所述(A)成分的含量为5~100质量份。5.根据权利要求1~4中任一项所述的蓄电装置用封装材料,其中,所述(A)成分包含乙烯/环烯烃共聚物,所述(B)成分包含所述聚丙烯系树脂,所述密封剂层进一步含有(C)成分:具有与所述乙烯/环烯烃共聚物相容的部位以及与所述聚丙烯系树脂相容的部位的相容剂。6.一种蓄电装置用封装材料,其依次至少具备基材层、阻隔层、以及密封剂层,所述密封剂层含有:作为第1树脂的聚烯烃;和作为第2树脂的选自由聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯以及聚苯醚构成的组中的至少一种树脂。7.根据权利要求6所述的蓄电装置用封装材料,其中,所述第1树脂包含具有能够与所述第2树脂反应的极性基团的改性聚烯烃。8.根据权利要求7所述的蓄电装置用封装材料,其中,所述改性聚烯烃为由马来酸酐改性的聚烯烃。9.根据权利要求6~8中任一项所述的蓄电装置用封装材料,其中,所述密封剂层包含所述聚酯和/或所述聚酰胺,将所述密封剂层在260℃、0.5MPa、3秒钟的条件下热封并冷却到25℃后,所述聚酯和/或所述聚酰胺的结晶度为10%以上且小于70%。10.根据权利要求1~9中任一项所述的蓄电装置用封装材料,其中,在所述阻隔层的一个或两个面上设置有防腐蚀处理层。11.根据权利要求1~10中任一项所述的蓄电装置用封装材料,其中,在将所述蓄电装置用封装材料的所述基材层侧设为外侧、将所述密封剂层侧...

【专利技术属性】
技术研发人员:今元惇哉村田光司
申请(专利权)人:凸版印刷株式会社
类型:发明
国别省市:

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