用于电化学器件的包装材料和电化学器件制造技术

本发明专利技术公开了一种用于电化学器件如电池的包装材料，以及使用所述包装材料的电化学器件；所述包装材料甚至可以在苛刻条件如高温或低温下使用。该电化学器件通过以下方式制备：通过使用具有金属层和可热压结合的聚酰亚胺层的层压体将电化学器件元件31密封容纳在包装材料33中，以使得通过将可热压的聚酰亚胺层在层压体的周边熔化形成密封包装材料结构体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电化学器件如电池的包装材料，并涉及一种具有优异耐久性和耐热性的具有简单构造的电化学器件。
技术介绍
过去，已经提出了各种一次电池和二次电池作为便携式电子设备的电源。其中，由于其能量密度和功率密度，锂离子二次电池被大量使用。非水性电解质二次电池如锂离子二次电池具有金属罐和层压膜的外壳。虽然金属罐强度优异，但容器的外壁是坚硬的并且形状的柔性小。因此，使用该电池的硬件的形状和尺寸由电池的形状限定。此外，金属罐在重量方面有缺点。相反，与金属罐比较，层压膜是轻质的，并且层压膜在价格方面有优势。过去，已经提出了许多使用层压膜的电池(例如， 专利文献I至3)。例如，专利文献I描述了具有铝-层压膜外壳的电池。如图17中所示，这种电池I是通过以下步骤制备的那些(i)将在其间插入了隔板的正极与负极层压并且将它们卷成平的形状，(ii)将它套在铝-层压膜中，成为其中加入了电解液的电池元件，以及(iii)将该电池元件的周边密封。将连接至正极和负极的正极引导电极2a和负极引导电极2b例如从电池I的一侧引出至电池的外部。通常通过以下方式形成袋将电池元件的周边除了所述袋的一侧之外密封，并且随后将电池元件从未密封的开口纳入内部。最后，将引出引导电极2a(用于正极)和引导电极2b(用于负极)一侧密封以给出电池。通常，用于该用途的铝-层压膜从外侧起具有外层/粘合层/铝箔(金属层)/粘合层/热密封层的结构。这里，铝箔除了具有提高外套材料强度的作用之外，还具有防止水、氧和光的进入以保护电池内含物的作用。作为外层，已经使用了聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺和聚酯，详细地尼龙(Ny)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，这归因于它们出色的外观、韧性、耐热性、柔性等。内层的热密封层具有热粘合性以封装电池元件，并且已经使用了具有相对低熔点的树脂如聚乙烯(PE)、未拉伸聚乙烯(CPE)、未拉伸聚丙烯(CPP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙(Ny)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、直链低密度聚乙烯(LLDPE)坐寸o对于有时可以不使用的粘合层，已经使用与金属具有良好的粘合性的材料，如酸改性的聚烯烃、离聚物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯丙烯酸共聚物等。通常，粘合层具有比热密封层的熔点低的熔点，并且这些层自身可以用作热密封层。此外，因为内层的热密封层与电解液接触，需要对由电解液水解产生的酸和电解质在延长的期间内的耐久性。这是因为如果热密封层损坏，电解液腐蚀铝箔，这增强水汽从外部的渗透，导致电解液的迅速降解。现有技术文献专利文献专利文献I JP A 2008-262803专利文献2 JP A 2001-30407专利文献3 JP A 2001-52748专利技术概述本专利技术要解决的问题近年来，非水性电解质二次电池的使用在更广阔的领域内得到发展，并且在以前从未考虑过的苛刻条件下的使用也开始被研究。然而，至今提出的具有层压膜的外壳在耐热性和耐久性上具有一定的局限，并且因此存在二次电池如锂离子二次电池的应用未被充分拓宽的问题。此外，因为膜本身是可燃的，在也存在安全上的问题。 因此，本专利技术的目的在于提供一种用于电化学器件如电池的包装材料，所述包装材料甚至可以在苛刻条件下如高温和/或低温使用，并且提供了一种使用所述包装材料的电化学器件。解决问题的方式本专利技术涉及以下各项。I. 一种用于电化学器件的包装材料，其中所述包装材料通过使用具有金属层和可热压结合的聚酰亚胺层的层压体形成，并且所述包装材料为密封包装材料结构体的形式，在所述密封包装材料结构体中将所述可热压结合的聚酰亚胺层通过热压结合在所述层压体的周边。2.根据以上第I项所述的包装材料，其中所述包装材料为密封结构体的形式，使得将所述层压体叠置以将所述可热压结合的聚酰亚胺层置于内部并且所述可热压结合的聚酰亚胺层通过热压结合在所述层压体周边。3.根据以上第2项所述的包装材料，其中所述密封结构体为密封袋结构体或密封盘结构体的形式。4.根据以上第I至3项中任一项所述的包装材料，其中所述可热压结合的聚酰亚胺层由能够在150°C至400°C的范围内热压结合的材料形成。5.根据以上第I至4项中任一项所述的包装材料，其中所述可热压结合的聚酰亚胺层包括多层结构体，所述多层结构体包含可热压结合的聚酰亚胺和耐热聚酰亚胺。6.根据以上第5项所述的包装材料，其中所述耐热聚酰亚胺是由包含3，3'，4，4/ -联苯四甲酸二酐和对苯二胺的组合获得的聚酰亚胺。7. 一种电化学器件，所述电化学器件包含根据以上第I至6项中任一项所述的包装材料，和 密封容纳在所述包装材料内的电化学器件元件。8.根据以上第7项所述的电化学器件，所述电化学器件是锂离子二次电池。9. 一种制备包含电化学器件元件和封装所述电化学器件元件的包装材料的电化学器件的方法，所述方法包括以下步骤提供具有金属层和可热压结合的聚酰亚胺层的层压体；以及通过将所述层压体的可热压结合的聚酰亚胺层热结合在周边以形成密封包装材料结构体，使得将所述电化学器件元件容纳在内部，从而形成包装材料。10.根据以上第9项所述的制备电化学器件的方法，其中通过以下方式将所述包装材料成形为密封包装材料结构体叠置所述层压体以使得所述可热压结合的聚酰亚胺层位于内部，并在所述层压体的周边进行所述可热压结合的聚酰亚胺层的热压结合。11.根据以上第10项所述的制备电化学器件的方法，其中形成所述包装材料以使得所述密封包装材料结构体为密封袋结构体或密封盘结构体的形式。12.根据以上第9至11项中任一项所述的制备电化学器件的方法，所述方法包括通过施加压力同时在150°C至400°C的范围内加热以对所述可热压结合的聚酰亚胺层进行热压结合。本专利技术的效果 根据本专利技术，提供了一种用于电化学器件如电池的包装材料，所述包装材料甚至可以在苛刻条件下如高温和/或低温使用。特别是，因为金属层内部的层全部由聚酰亚胺形成，该用于电化学器件的包装材料在耐热性和耐久性方面极其出色。附图简述图I是用于说明构成包装材料的层压体的结构实例的图。图2是用于说明构成包装材料的层压体的结构实例的图。图3是用于说明构成包装材料的层压体的结构实例的图。图4是用于说明用于由层压体形成包装材料的方法的实例中一个步骤的图。图5是用于说明用于由层压体形成包装材料的方法的实例中的一个步骤的图。图6是用于说明用于由层压体形成包装材料的方法的实例中的一个步骤的图。图7是用于说明用于由层压体形成包装材料的方法的实例中的一个步骤以及该包装材料的实例(为袋的形式)的图。图8是用于说明包装材料的实例的图。图9是用于说明包装材料的实例的图。图10是用于说明包装材料的实例的图。图11是用于说明盘状结构的包装材料的实例的图。图12是用于说明用于形成具有盘状结构的包装材料的方法的实例中的一个步骤的图。图13是用于说明用于形成具有盘状结构的包装材料的方法的实例中的一个步骤和该包装材料(为盘的形式)的图。图14是用于说明包装材料的实例的图。图15是用于说明包装材料的实例的图。图16是用于说明多盘状包装材料的实例及其制备方法的图。图17示出了常规电池结构。实施本专利技术的实施方案《构成包装材料的层压体的结构》如图I所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口茂康，中山修，奥野崇，
申请(专利权)人：宇部兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：