二次电池外装材料用铝箔叠层片及二次电池外装材料制造技术

技术编号:7890700 阅读:155 留言:0更新日期:2012-10-22 23:19
本发明专利技术提供用作二次电池的容器或外装材料用材料的耐振动性、密合性、耐电解液性优异、成型性优异的二次电池外装材料用铝箔叠层片以及使用其的二次电池外装材料。二次电池外装材料用铝箔叠层片,其特征在于,依次层叠铝箔(A)、改性聚烯烃层(B)、未拉伸聚丙烯膜(C),A的至少B侧表面被进行粗面化处理,形成从该被粗糙表面化的最表面起在厚度方向上连续的海绵状的空隙,B层树脂侵入到该空隙中,最大侵入深度为1~7μm以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二次电池外装材料中使用的叠层材料,更具体地说,涉及用作二次电池的外装材料的密合性、耐电解液性优异的铝箔叠层片以及使用其的二次电池外装材料。
技术介绍
以环境保护运动高涨为背景,电动汽车、混合动力车、两轮电动车等的导入得到促进。这些中,锂离子二次电池的利用得到发展。锂离子二次电池中,用于保持电池的形状,保护、保持电池功能的外装材料发挥重要的作用。锂离子二次电池用外装材料趋向使用以铝箔作为阻隔材料的叠层材料。 作为对锂离子电池外装材料用叠层片的要求性能,可以举出(I)水蒸气透过率极小,(2)制袋、向内部注入电解液后,即使随着时间推移,内部电解液也不会泄漏,(3)耐电解液特性优异,随着时间推移构成材料不会剥离,(4)可以进行加压成型,成型后铝箔不会产生针孔、裂纹,(5)成型后,构成材料不会产生裂纹,制造电池时导线与叠层材料中的铝箔不会导通,(6)具有暂时耐受110°C左右的高温的耐热性等。作为满足这些要求的叠层片,专利文献I中公开的二次电池容器用叠层材料为外装树脂膜/第一粘合剂层/化学转化处理铝箔/第二粘合剂层/密封膜叠层而成的叠层材料,其特征在于,化学转化处理通过铬化合物进行,第二粘合剂层为含有环氧(epoxy)的聚酯聚氨酯类。专利文献2中公开的二次电池容器用叠层材料为外装树脂膜/粘合剂层/化学转化处理铝箔/底漆层/密封膜叠层而成的叠层材料,其特征在于,化学转化处理通过铬化合物进行,底漆层含有选自环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、羧基改性聚丙烯树脂中的至少一种。专利文献3中公开的二次电池容器用叠层材料为通过双轴拉伸聚酯膜层/双轴拉伸尼龙膜层/金属箔层/热粘合性树脂层依次层叠而成的叠层体形成的叠层材料,其特征在于,金属箔层为铝箔,通过铬酸盐处理形成皮膜,热粘合性树脂层使用例如聚乙烯、聚丙烯、酸改性聚丙烯等中的任意一种的单层,或两种以上适当层叠而成的复合层。专利文献4中提出了二次电池容器用叠层材料,并实用化,该二次电池容器用叠层材料为耐热性树脂膜层/金属箔层/热塑性树脂膜叠层而成的叠层材料,其特征在于,耐热性树脂膜层的冲击强度为30000J/m以上,金属箔层被实施了硅烷偶联剂、钛偶联剂等的底涂处理,铬酸盐处理等化学转化处理,热塑性树脂膜为聚丙烯、马来酸改性聚丙烯、乙烯 丙烯酸酯共聚物或离聚物树脂等的未拉伸膜。专利文献5中,作为对于食品、日用品、二次电池等的收纳有用的多层膜,提出了下述多层膜,该多层膜为包含结晶性丙烯系聚合物层/酸改性聚烯烃树脂层/铝箔/聚酰胺层/聚酯系树脂层的多层膜,其特征在于,铝箔被实施了非铬系化学转化被膜处理,结晶性丙烯系聚合物的结晶度在酸改性聚烯烃树脂的熔点的温度下为60%以上。专利文献6中公开的叠层体,在包含最外层/阻隔层/最内层的聚合物电池用包装材料中,包含阻隔层表面粗糙度为Ra为0. 2 ii m以上、Rmax为I. 0 y m以上的铝箔。 日本特开2003-288865号公报 日本特开2003-288866号公报 日本特开2002-56824号公报 日本特开2005-22336号公报 日本特开2009-61670号公报 日本特开2001-35455号公报。
技术实现思路
但是,搭载在电动汽车、混合动力车、两轮电动车上的锂离子电池用外装材料使用 这些叠层材料时,铝箔与密封膜的密合性、耐电解液性不充分,铝箔与密封膜由于道路走行中的振动而易剥离,存在产生电解液泄漏、或电解液飞散的问题。本专利技术的课题在于,提供铝箔与密封膜的密合性、耐电解液性进一步提高,即使道路走行中的振动,铝箔与密封膜也不会剥离,内部电解液也不会泄漏、飞散的二次电池外装材料用的铝箔叠层片。本专利技术人为了解决上述课题而进行了深入研究,结果专利技术了,依次层叠铝箔(A)、改性聚烯烃层(B)、未拉伸聚丙烯膜(C),A的至少B侧表面被进行粗面化处理,具有从表面起在厚度方向上连续的海绵状空隙,B层树脂以最大侵入深度为I 7 的深度侵入到该空隙中的二次电池外装用的铝箔叠层片。进一步可知,通过形成以仅A的B侧表面被进行粗面化处理,形成从表面起在厚度方向上以I Pm A的厚度的1/10的深度连续的海绵状的空隙,B层树脂侵入到该空隙中,最大侵入深度为Iym以上作为特征的二次电池外装材料用招猜置层片,成型性进一步提闻, 根据本专利技术,使用本专利技术的铝箔叠层片的二次电池外装材料,密合性、耐电解液性优异,即使搭载在电动汽车、混合动力车、两轮电动车等上,铝箔与密封膜也不会由于道路走行中的振动而剥离,不会产生内部电解液的泄漏或电解液飞散,从而可以飞跃性地提高二次电池的可靠性。附图说明为本专利技术的铝箔(A)的表面的一例的扫描型电子显微镜照片(倍率5000倍)。为观察本专利技术的一例的层叠后的铝箔(A)与改性聚烯烃层(B)的界面的状态的扫描型电子显微镜照片(倍率5000倍)。符号说明 1.改性聚烯烃层(B) 2.铝箔(A) 3.最大侵入深度。具体实施例方式以下对本专利技术进行具体说明。本专利技术的二次电池外装材料用铝箔叠层片为铝箔(A)、改性聚烯烃层(B)、未拉伸聚丙烯膜(C)层叠而成的叠层片。A具有防止水分从外面侵入到电池内部的功能。C具有将二次电池外装材料用叠层片的C侧重合并密封(热粘合),成型为外装材料的功能。A与C不能直接粘合,B与A或与C都具有粘合性,具有将A与C牢固地粘合的功能。本专利技术中的铝箔(A)的至少B侧的表面被进行粗面化处理,具有从最表面起在厚度方向上连续的海绵状的空隙。作为海绵状的空隙,优选从表面连续至最大深度为I Pm IOum的区域,粗面化处理,通过使海绵状态的最大深度为I U m以上,与B层树脂的密合力变得充分。海绵状态的深度即使超过10 ym,密合力也不提高,被粗面化处理成海绵状的空隙部分不能负担铝箔的强度,因此成型为二次电池外装材料时易破裂,由于针孔的产生而 水蒸气阻隔性能易变差。为了防止铝箔的成型时的破裂,保持强度,与两面进行了粗面化处理的铝箔相比,若使用仅B侧的表面被进行粗面化处理的铝箔,则成型时不易破裂,而成型性提高。此时,优选形成从进行了粗面化处理的B侧表面起在厚度方向上以I 铝箔的厚度的1/10的深度连续的海绵状的空隙。通过使海绵状的空隙为铝箔的厚度的1/10以下,成型时不易破裂,可以得到优异的成型性。结果成型时不易产生导致水蒸气阻隔性能变差的针孔,发挥铝箔所具有的水蒸气阻隔性。上述海绵状的空隙是从表面连续地形成的,并非由相互独立的空孔构成。B的改性聚烯烃层树脂从与A层叠的界面、即铝箔的表面以熔融或软化状态进入到该海绵状的空隙中,从而B与A的密合力提高,A与C牢固地粘合。本专利技术中的铝箔(A)可以使用通过粗面化处理形成了海绵状的空隙的铝箔。作为形成铝箔(A)的海绵状的空隙的粗面化处理的方法,可以举出蚀刻处理。进行了粗面化处理的表面的代表性的例子,为从表面观察时每Icm2具有IXlO8 IXIOki个椭圆的长边为0.1 的尺寸的开口的海绵状的表面(参照图I)。对于本专利技术中的铝箔(A),将含有200 IOOOppm的Fe、200 2000ppm的Si、200 3000ppm的Cu的高纯度铝箔,于在盐酸中含有硫酸、磷酸、硝酸等的电解液中,利用交流电流,以0. I lA/cm2的电流密度、I 1本文档来自技高网
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【技术保护点】
二次电池外装材料用铝箔叠层片,其特征在于,依次层叠铝箔(A)、改性聚烯烃层(B)、未拉伸聚丙烯膜(C),A的至少B侧表面被进行粗面化处理,形成从该被进行粗面化处理的表面在厚度方向上连续的海绵状空隙,B层树脂侵入到该空隙中,最大侵入深度为1~7μm。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:石井聪太田坚立石康小野雅章
申请(专利权)人:东丽薄膜先端加工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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