JP2000215863A - Battery case sheet - Google Patents
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- Laminated Bodies (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電池の構成材料を
収納する電池ケース用シートに係り、特にシート状電池
等のケースに好適に用い得るシートに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery case sheet for accommodating constituent materials of a battery, and more particularly to a sheet which can be suitably used for a case of a sheet-shaped battery or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、電池の構成材料を収納するケース
には、大抵の場合、金属製のケースが用いられていた。
しかしノート型パソコン、携帯電話など各種の電子機器
の発達、普及に伴い、、その軽量化、薄肉化が進められ
ると共に、これらに使用される電池についても、その重
量を出来るだけ軽くし、また使用機器における電池用ス
ペースを少なくできるよう、電池そのものの軽量化、薄
肉化が求められている。このような要求に応えるため
に、例えば、電池の電極や電解質などに、高分子材料を
導入してシート状などに軽量、薄肉化した種々のシート
状電池が研究開発されている。しかし、これらのシート
状電池に用いる電池ケースに関しては、その軽さおよび
薄さと共に、強度、水蒸気その他のガスバリア性、耐熱
性、耐久性、密封性、電極端子との接着性などを考慮し
て、例えば、第1の基材、金属箔層、第2の基材、ヒー
トシール層の順に積層された積層体からなるケースがあ
る。前記各層の間には、接着剤層または接着性樹脂層が
形成されている。前記積層体からなるシートを用いて電
池ケースとして、中に電池構成材料を収納することによ
り、該電池は外部からの摩擦や突き刺し等による破れや
ピンホールの発生から保護されるとともに、前記収納さ
れる電池構成材料の内部からの突き刺し等からも保護さ
れる。2. Description of the Related Art Heretofore, a metal case has been generally used as a case for storing constituent materials of a battery.
However, with the development and spread of various electronic devices such as notebook computers and mobile phones, their weight and thickness have been reduced, and the batteries used in them have been made as light as possible. In order to reduce the space for the battery in the equipment, the weight and thickness of the battery itself are required to be reduced. In order to meet such demands, for example, various sheet-shaped batteries which are made light and thin in a sheet shape by introducing a polymer material into an electrode or an electrolyte of the battery have been researched and developed. However, regarding the battery case used for these sheet batteries, in addition to its lightness and thinness, strength, water vapor and other gas barrier properties, heat resistance, durability, sealing properties, adhesion to electrode terminals, and the like are taken into consideration. For example, there is a case formed of a laminate in which a first base material, a metal foil layer, a second base material, and a heat seal layer are stacked in this order. An adhesive layer or an adhesive resin layer is formed between the respective layers. By using a sheet made of the laminated body as a battery case and storing battery constituent materials therein, the battery is protected from the occurrence of tears and pinholes caused by external friction or piercing, and the battery is stored. The battery is also protected from stabs and the like from inside the battery constituent material.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来、前記積層体の構
成において、第2の基材として、2軸延伸ナイロンが用
いられていた。2軸延伸ナイロンは、強靱なフィルムで
あって、電池のケースとして要求されるの突き刺しによ
るピンホールの発生を防止するために用いられるフィル
ムである。また、ケースの密封シールの際に、電極端子
部分のヒートシールがヒートシールの熱と圧力により薄
くなる傾向があり、前記金属箔層と電極端子とが接触し
てしまうことがある。第2基材または相当するフィルム
が存在することによって、前記ヒーシールにおいても第
2基材層は薄くなることなく、前記金属箔層と前記電極
端子Tとの絶縁を確実とするものである。しかし、従
来、前記第2基材として、6ナイロンあるいは66ナイ
ロンなどの直鎖状ナイロン樹脂により製膜されたフィル
ムを用いていた。ところが、これらの直鎖状ナイロン樹
脂よりなるフィルムは、吸湿性があり、防湿テストにお
いて、水分がケース内に浸入する傾向があることが判明
した。本発明は、水蒸気その他のガスバリア性に優れ、
また、耐突き刺し性をはじめ機械的強度あるいは、電解
質に対しても安定した構成であり、耐高温適性があり、
さらに、高度の防湿性を有する積層体からなるポリマー
電池等の電池を収納するケースを提供することである。Hitherto, in the construction of the laminate, biaxially stretched nylon has been used as the second base material. Biaxially stretched nylon is a tough film that is used to prevent the occurrence of pinholes due to piercing, which is required as a battery case. In addition, when the case is hermetically sealed, the heat seal of the electrode terminal portion tends to be thinner due to the heat and pressure of the heat seal, and the metal foil layer may come into contact with the electrode terminal. The presence of the second base material or the corresponding film ensures the insulation between the metal foil layer and the electrode terminal T without thinning the second base material layer even in the heat seal. However, conventionally, as the second base material, a film made of a linear nylon resin such as 6 nylon or 66 nylon has been used. However, it has been found that films made of these linear nylon resins have hygroscopicity, and in a moisture proof test, water tends to enter the case. The present invention is excellent in water vapor and other gas barrier properties,
In addition, it has a structure that is stable against mechanical strength or electrolyte, including piercing resistance, and has high temperature resistance,
Another object of the present invention is to provide a case for housing a battery such as a polymer battery made of a laminate having a high moisture-proof property.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】電池の構成材料を収納す
る電池ケースを形成する最内層にヒートシール層を有
し、少なくとも金属箔層を含む積層体の前記金属箔層よ
り外側を外層とし、その内側を内層とした積層体からな
る電池ケース用シートにおいて、前記外層に第1基材と
して合成樹脂からなる延伸フィルム、また、内層に第2
基材として合成樹脂からなる延伸フィルムを含み、前記
第2基材が、芳香族系ナイロン樹脂または芳香族系ナイ
ロン樹脂と脂肪族系樹脂とをブレンドした樹脂からなる
ナイロンフィルムである電池ケース用シートであって、
前記第2基材層が芳香族ナイロン樹脂 100重量部に対し
5〜100 重量部の直鎖脂肪族ナイロンをブレンドした樹
脂を用いて製膜したフィルムであること、前記ヒートシ
ール層が酸変性ポリオレフィン系樹脂であることを含む
ものである。Means for Solving the Problems A heat seal layer is provided on the innermost layer forming a battery case for accommodating a constituent material of a battery, and an outer layer is provided outside the metal foil layer of the laminate including at least the metal foil layer, In the battery case sheet formed of a laminate having the inside as an inner layer, a stretched film made of a synthetic resin is used as a first base material for the outer layer, and a second base material is used for a second base material.
A battery case sheet including a stretched film made of a synthetic resin as a base material, wherein the second base material is a nylon film made of an aromatic nylon resin or a resin obtained by blending an aromatic nylon resin and an aliphatic resin. And
The second base material layer is based on 100 parts by weight of the aromatic nylon resin.
It is a film formed using a resin blended with 5 to 100 parts by weight of a linear aliphatic nylon, and the heat seal layer is an acid-modified polyolefin resin.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の電池ケース用シ
ートの実施例の構成を示す模式断面図である。図2は、
本発明の電池ケース用シートを用いる電池の実施例の構
造を説明する図で、(a)電池の外観を示す斜視図、
(b)X−X部断面図、(c)Y部の拡大図である。本
発明における電池ケース用シートを用いる電池はポリマ
ー電池などの薄型電池であり、その外観は、図2(a)
に示すように、電池ケースの中に電池構成材料を収納
し、電極端子Tの一部を前記電池の外部に突出させたも
のであり、電池構成材料の収納の状態は、図2(b)に
断面として示したように、電池ケースPは、起電部セル
Cと該セルから延長された電極端子Tの一部を含み、電
池ケースの外部に突出する電極端子Tと電池ケース内の
電極端子Tとの間の部分は、電池ケースの形成の際にヒ
ートシール部Sにおいて密着接着されている。電極端子
Tはケースの外部に突出させるため、電池ケースがケー
スとして密封を確実にするために、電極端子Tの一部は
ケースのヒートシール部Sにおいて、ヒートシール樹脂
と熱接着される。従って、シートのヒートシール層を形
成する樹脂は、それ自体同士が互いに熱接着性を有する
と同時に、電極端子Tの形成材料である銅箔やアルミニ
ウム箔などの導電性材料で形成されている電極端子にも
熱接着性を有する樹脂が用いられる。FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of an embodiment of a sheet for a battery case according to the present invention. FIG.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the structure of the Example of the battery using the sheet | seat for battery cases of this invention, (a) The perspective view which shows the external appearance of a battery,
FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line XX, and FIG. The battery using the battery case sheet in the present invention is a thin battery such as a polymer battery, and its appearance is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a battery constituent material is housed in a battery case, and a part of the electrode terminal T is projected outside the battery. The storage state of the battery constituent material is shown in FIG. As shown in the cross section, the battery case P includes an electromotive unit cell C and a part of the electrode terminal T extended from the cell, the electrode terminal T protruding outside the battery case, and the electrode in the battery case. The portion between the terminal T and the terminal T is closely adhered to the heat seal portion S when the battery case is formed. Since the electrode terminals T protrude to the outside of the case, a part of the electrode terminals T is thermally bonded to a heat seal resin at a heat seal portion S of the case in order to ensure that the battery case is sealed as a case. Accordingly, the resin forming the heat seal layer of the sheet is an electrode formed of a conductive material such as a copper foil or an aluminum foil, which is a material for forming the electrode terminal T, at the same time that the resin itself has a thermal adhesive property to each other. A resin having thermal adhesiveness is also used for the terminals.
【0006】また、前記電池ケース用シートの積層体
は、図1に示すように、バリア性のための金属箔層1を
含み、該金属箔層の外側を外層2とし、また、該金属箔
層の内側を内層3とした時に、前記外層第1基材2a、
前記内層3に第2基材3aおよび際内層にヒートシール
層を設けるものである。このような構成を採ることによ
り、中間層の金属層が優れた水蒸気その他のガスバリア
性を付与し、その両側に基材層が積層されているため、
金属箔層は保護され、ひび割れやピンホールの発生が防
止されるので良好なガスバリア性が維持される。Further, as shown in FIG. 1, the laminate of the battery case sheet includes a metal foil layer 1 for barrier properties, and the outside of the metal foil layer is used as an outer layer 2. When the inside of the layer is the inner layer 3, the outer layer first base material 2a,
The inner layer 3 is provided with a second base material 3a and the inner layer is provided with a heat seal layer. By adopting such a configuration, the metal layer of the intermediate layer imparts excellent water vapor and other gas barrier properties, and since the base material layers are laminated on both sides thereof,
Since the metal foil layer is protected and the occurrence of cracks and pinholes is prevented, good gas barrier properties are maintained.
【0007】前記第2の基材3aとして、従来、ナイロ
ンフィルムが用いられていた。第2基材2aとして、ナ
イロンフィルムは、電池構成材料の突起部に対する突き
刺し防止、また、ヒートシール層を形成する酸変性ポリ
オレフィン系樹脂との接着性に優れること、一般的に電
池ケースを形成するためのヒートシールの際に電極端子
部においてヒートシール樹脂が熱と圧力により薄くな
り、電池ケース用シートの積層体のなかの金属箔と接触
する危険があるが、前記第2基材のナイロンの存在によ
り、前記接触の危険を防ぐ(ナイロンフィルムは薄くな
らない)こと等の理由から内層に基材として用いられて
いた。Conventionally, a nylon film has been used as the second substrate 3a. As the second base material 2a, the nylon film prevents piercing of the projecting portion of the battery constituent material, and has excellent adhesion to the acid-modified polyolefin-based resin forming the heat seal layer, and generally forms a battery case. During the heat sealing, the heat sealing resin in the electrode terminal portion becomes thinner due to heat and pressure, and there is a risk of contact with the metal foil in the laminate of the battery case sheet. Due to its existence, it has been used as a base material for the inner layer for reasons such as preventing the danger of contact (the nylon film does not become thin).
【0008】しかし、このような、材質構成による積層
体を用いて実際に電池ケースを作成し、電池構成材料を
収納した電池を恒温恒湿に長期保存すると、ケース内部
に水分が浸入することがある。その原因を詳細に検討し
たところ、図2(c)に示すように、水分が前記第2基
材3aに用いたナイロンフィルムの、しかも、電池ケー
スとしたときの端面からヒートシール部の層内を通っ
て、矢印方向に前記ナイロン層に浸入し、電池ケース内
部において、ヒートシール層を透過して電池ケース内K
に浸入することを確認した。従来、第2基材としては、
6,または66ナイロンのような脂肪族系ナイロンから
なるフィルムを用いていた。前記脂肪族系ナイロンから
なるフィルムは吸湿性があり、電池ケース用シートとし
て用いるには、より吸湿性の低いフィルム、例えばポリ
エステル樹脂からなる延伸フィルム等が考えられる、本
発明におけるヒートシール層との接着において安定した
接着強度が得られるナイロンが用いられていた。However, when a battery case is actually made using such a laminated body having a material composition and a battery containing the battery constituent materials is stored at a constant temperature and humidity for a long period of time, water may enter the case. is there. After examining the cause in detail, as shown in FIG. 2 (c), the moisture in the nylon film used for the second base material 3a and in the layer of the heat seal portion from the end face of the battery case. And penetrates into the nylon layer in the direction of the arrow in the direction of the arrow.
It was confirmed that it would invade the water. Conventionally, as the second base material,
A film made of an aliphatic nylon such as 6, or 66 nylon was used. The film made of the aliphatic nylon has a hygroscopic property, and to be used as a battery case sheet, a film having a lower hygroscopic property, for example, a stretched film made of a polyester resin is considered. Nylon which can provide stable bonding strength in bonding has been used.
【0009】そこで、本発明者は、研究の結果、第2基
材としての必要条件を備え、吸湿性の少ない材質とし
て、芳香族ナイロンが好適に利用できることを見いだし
た。ただし、芳香族ナイロンのみからなる層は、層が硬
くストレスクラック等の発生のおそれがあり、その対策
として、芳香族ナイロン樹脂に直鎖脂肪族ナイロン樹脂
をブレンドすることにより安定したものとなった。Accordingly, the present inventor has found, as a result of research, that aromatic nylon can be suitably used as a material having a necessary condition as the second base material and having low hygroscopicity. However, the layer composed only of the aromatic nylon has a possibility that the layer is hard and may cause stress cracks and the like, and as a countermeasure, the layer is made stable by blending the aromatic nylon resin with the linear aliphatic nylon resin. .
【0010】さらに、ケースは熱接着によって成形(製
袋)するが、積層体の最内層はヒートシール層とする。
そして、前記ヒートシール層は、電極端子Tの金属に対
しても熱接着可能である酸変性ポリオレフィン系樹脂に
より形成する。Further, the case is formed (bag-made) by heat bonding, and the innermost layer of the laminate is a heat seal layer.
The heat seal layer is formed of an acid-modified polyolefin resin that can be thermally bonded to the metal of the electrode terminal T.
【0011】また、電池は高温状態において使用され、
また放置されることがある。電池のケースに耐熱性がな
いと高温状態においてそのヒートシール部が剥離し、電
解液等が漏れ出てくるおそれがある。例えば、電池がセ
ットされた電子機器が車中に放置された場合にも耐えら
れることが要求される。前記耐熱性の具体的なテスト基
準としては、100 ℃の環境下で5 時間経過後に液漏れし
ないこと( ダッシュボードテストと呼ばれる) が求めら
れる。前記課題に対して、種々の積層体構成およびそれ
ぞれの材質を研究した結果、ポリマー電池用のケースと
しての具備すべき条件を満足する積層体構成として、つ
ぎのような材質構成とすることにより、前記課題を解決
することができることを見いだし本発明を完成するに到
った。The battery is used in a high temperature state,
It may also be left unattended. If the battery case does not have heat resistance, the heat seal portion may peel off in a high temperature state, and the electrolyte or the like may leak out. For example, it is required that an electronic device in which a battery is set be able to withstand even when left in a car. As a specific test standard for the heat resistance, it is required that the liquid does not leak after a lapse of 5 hours in an environment of 100 ° C. (called a dashboard test). In order to solve the above problem, as a result of researching various laminate structures and respective materials, as a laminate structure satisfying the conditions to be provided as a case for a polymer battery, by adopting the following material structure, The inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.
【0012】第1の基材層は、積層体の構成の基材とし
て、印刷、ラミネーション等の積層体の製造時におい
て、強度があって加工性がよいなどのものが望ましく、
また、電池の表面層として、耐摩擦性をはじめ各種の特
性が求められる。また、ポリマー電池に限らず電池のケ
ースとしては、水蒸気をはじめ各種のガスバリア性が必
要である。本発明においては、該バリア性を付与する層
として、金属箔を用いる。該金属箔からなるバリア層を
保護する目的および電池ケースの強度を補強するために
第2の基材層を金属箔の内側に設け、最内層にヒートシ
ール層を設けた構成とする。すなわち、本発明の材質構
成は少なくとも、金属箔からなるバリア層を含み基材層
及びヒートシール層とからなるものとする。前記ヒート
シール層としては酸変性ポリオレフィン系樹脂を用い、
かつ、前記ダッシュボードテストに適合するために、前
記酸変性ポリオレフィン系樹脂は100 ℃以上の耐熱性を
有するものを用いる。そして、前記各層の貼りあわせ法
としては、ドライラミネーション法、接着する層の間に
接着性樹脂の押出して圧着接着するサンドイッチラミネ
ーション法または熱接着性樹脂からなるフィルムを介在
させて圧着する熱ラミネーション法等が利用できる。こ
れらのラミネーションの中で、耐電解液性から、前記各
ラミネーションの内で、接着性樹脂の押出しによるサン
ドイッチラミネーション法、熱接着性樹脂からなるフィ
ルムを介在させた熱ラミネーション法等が好ましい。The first base material layer is desirably used as a base material of the laminate, such as one having strength and good workability during production of a laminate such as printing and lamination.
In addition, various characteristics such as friction resistance are required for the surface layer of the battery. Further, not only the polymer battery but also a battery case requires various gas barrier properties including water vapor. In the present invention, a metal foil is used as the layer imparting the barrier property. In order to protect the barrier layer made of the metal foil and to reinforce the strength of the battery case, a second base material layer is provided inside the metal foil, and a heat seal layer is provided as the innermost layer. That is, the material composition of the present invention includes at least a base layer including a barrier layer made of a metal foil and a heat seal layer. Using an acid-modified polyolefin resin as the heat seal layer,
In addition, in order to comply with the dashboard test, the acid-modified polyolefin resin having a heat resistance of 100 ° C. or more is used. Examples of the method of laminating the respective layers include a dry lamination method, a sandwich lamination method in which an adhesive resin is extruded between layers to be bonded and pressure bonded, or a thermal lamination method in which a film made of a thermoadhesive resin is interposed and pressed. Etc. are available. Among these laminations, a sandwich lamination method by extruding an adhesive resin, a thermal lamination method with a film made of a heat-adhesive resin, and the like are preferable among the above-mentioned laminations from the viewpoint of resistance to an electrolytic solution.
【0013】以下、本発明のポリマー電池用のケースに
ついて、詳細に説明する。 本発明においては、前記積
層体の構成において、バリア層と内層とのラミネーショ
ンとしては、有機系溶剤タイプの接着剤層を含まず、各
層間の接着は接着性樹脂を用いてサンドイッチラミネー
ション法により積層するか、あるいは、予め、製膜され
た熱接着シートを前記金属層と前記内層との間に介在さ
せて熱ラミネート法により積層してもよい。前記熱ラミ
ネートとしては、高周波ウェルダー法または熱圧着法を
もちいることができる。最内層は熱接着性樹脂を押出コ
ートして形成するものとする。ただし、金属箔層の外側
における積層においては、前記ドライラミネーション法
によって貼り合わせてもよい。このように、金属箔層よ
り内側の積層において溶剤系の接着剤層を設けないこと
により、接着界面に電解液が浸透することによって、接
着剤層を溶解して積層体の層間でのデラミネーションを
起こすおそれがなくなった。また、前記前記内層または
熱接着シートの金属箔層とのラミネート面にプラズマ処
理を施してもよい。プラズマ処理は真空チャンバー内
に、原料ガスとして官能基を含む溶液に希ガスを通して
得られた官能基ガス、または、官能基を含むガスを希ガ
スと予め混合して得られたガスを前記チャンバー内に導
入して前記フィルムの処理面をプラズマ処理する方法を
用いてもよい。前記真空チャンバー内におけるプラズマ
処理の他、フィルムを連続的に大気圧グロー放電プラズ
マ処理する方法を用いてもよい。Hereinafter, the case for a polymer battery of the present invention will be described in detail. In the present invention, in the configuration of the laminate, the lamination between the barrier layer and the inner layer does not include an adhesive layer of an organic solvent type, and the bonding between the layers is performed by a sandwich lamination method using an adhesive resin. Alternatively, a thermal adhesive sheet formed in advance may be laminated by a thermal laminating method with the thermal adhesive sheet interposed between the metal layer and the inner layer. As the heat laminate, a high-frequency welding method or a thermocompression bonding method can be used. The innermost layer is formed by extrusion-coating a thermo-adhesive resin. However, in the lamination outside the metal foil layer, the lamination may be performed by the dry lamination method. As described above, since the solvent-based adhesive layer is not provided in the lamination inside the metal foil layer, the electrolyte permeates the bonding interface, thereby dissolving the adhesive layer and delamination between the layers of the laminate. There is no danger of causing. Further, a plasma treatment may be applied to the inner layer or the surface of the heat-adhesive sheet laminated with the metal foil layer. Plasma treatment is performed by placing a rare gas in a vacuum chamber, a functional group gas obtained by passing a rare gas through a solution containing a functional group as a source gas, or a gas obtained by previously mixing a gas containing a functional group with a rare gas in the chamber. May be used to perform a plasma treatment on the treated surface of the film. In addition to the plasma processing in the vacuum chamber, a method of continuously performing atmospheric pressure glow discharge plasma processing on a film may be used.
【0014】次に、本発明にかかるポリマー電池ケース
用シートの積層体を形成する個々の層についてさらに説
明をする。本発明の電池ケース用シートは、前述のよう
に中間に水蒸気その他のガスバリア性に優れた金属箔層
を用い、その外側、または内側に各種の強度および耐性
に優れた第1、第2の基材層を適宜積層し、更に、最内
層にヒートシール層を積層して構成する。Next, the individual layers forming the laminate of the polymer battery case sheet according to the present invention will be further described. As described above, the sheet for a battery case of the present invention uses a metal foil layer excellent in water vapor and other gas barrier properties in the middle, and has first and second bases excellent in various strengths and durability outside or inside thereof. Material layers are appropriately laminated, and a heat seal layer is further laminated on the innermost layer.
【0015】上記の構成において、ガスバリア性を付与
する中間の金属箔層にはアルミニウム箔、銅箔などを好
適に使用することができる。中でもアルミニウム箔は比
較的安価であり、貼り合わせなどの加工性にも優れてい
ることから最も好ましく使用できる。このような金属箔
層の厚さは5 〜25μmが適当である。In the above configuration, an aluminum foil, a copper foil, or the like can be suitably used for the intermediate metal foil layer for providing gas barrier properties. Among them, aluminum foil is most preferably used because it is relatively inexpensive and has excellent workability such as bonding. An appropriate thickness of such a metal foil layer is 5 to 25 μm.
【0016】そして、上記第1の基材としては、例えば
2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、
PET フィルム又は、PET )、2軸延伸ナイロンフィルム
(以下、ONフィルム又はON) 、ポリエチレンナフタレー
トフィルム、ポリイミドフィルム、ポリカーボネートフ
ィルムなどを使用することができるが、耐久性などを含
めた各種性能と共に加工性、経済性を加味した場合は、
PET フィルム、ONフィルム等が特に適している。ここで
PET とONの特性を比較すると、特別大きな差ではない
が、PET フィルムは吸湿性が低く、剛性、耐擦傷性、耐
熱性などに優れ、ONは吸湿性はやや高いが、柔軟性、突
き刺し強度、折り曲げ強度、耐寒性などに優れている。
このような基材層として用いられるフィルムの厚さは、
5〜 100μmが好ましく、12〜30μmが更に好ましい。
ただし、第2の基材としては、前述の理由により、芳香
族系ナイロン樹脂からなるフィルムまたは、芳香族系ナ
イロン樹脂と脂肪族系ナイロン樹脂をブレンドした樹脂
から製膜したフィルムとする。本発明の電池ケース用シ
ートとして用いる第2基材のフィルムを構成するナイロ
ンのブレンドにおける前記芳香族系ナイロン樹脂と脂肪
族系ナイロン樹脂とのブレンドの割合としては、芳香族
ナイロン樹脂100 重量部に対し 5〜100 重量部の直鎖脂
肪族ナイロン樹脂とする。前記直鎖脂肪族ナイロン樹脂
のブレンドの割合が 5重量部以下では、フィルムとして
の柔軟化の効果がなく、また、そのブレンドの割合が 1
00重量部を超えると電池ケース内への吸湿の恐れがあ
る。As the first substrate, for example, a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (hereinafter, referred to as a biaxially stretched polyethylene terephthalate film)
PET film or PET), biaxially stretched nylon film (hereinafter, ON film or ON), polyethylene naphthalate film, polyimide film, polycarbonate film, etc. can be used, but processed with various performances including durability etc. Sex and economics,
PET film, ON film, etc. are particularly suitable. here
Comparing the characteristics of PET and ON, PET film is not particularly large difference, but PET film has low moisture absorption, excellent rigidity, scratch resistance, heat resistance, etc., ON has slightly high moisture absorption, but flexibility, piercing strength Excellent in bending strength, cold resistance, etc.
The thickness of the film used as such a substrate layer,
It is preferably from 5 to 100 μm, more preferably from 12 to 30 μm.
However, as the second base material, a film made of an aromatic nylon resin or a film formed from a resin obtained by blending an aromatic nylon resin and an aliphatic nylon resin is used for the above-described reason. The ratio of the blend of the aromatic nylon resin and the aliphatic nylon resin in the blend of the nylon constituting the second base film used as the battery case sheet of the present invention is 100 parts by weight of the aromatic nylon resin. 5 to 100 parts by weight of a straight-chain aliphatic nylon resin. When the proportion of the blend of the linear aliphatic nylon resin is 5 parts by weight or less, there is no effect of softening the film, and the proportion of the blend is 1%.
If the amount exceeds 00 parts by weight, there is a risk of moisture absorption into the battery case.
【0017】最内層のヒートシール層4は、先にも説明
したように、自己同士の熱接着性に加えて電極端子Tの
金属に対しても良好な熱接着性を有すると共に、電解液
への水分の浸入を極力すくなくするため、それ自体、吸
湿性、或いは水分吸着性の低いものが好ましく、更に、
電解液により膨潤したり、浸食されることがなく安定な
ものが好ましい。As described above, the innermost heat seal layer 4 has good heat adhesion to the metal of the electrode terminal T in addition to the heat adhesion between itself and the electrolyte, and In order to minimize the infiltration of water as much as possible, it is preferable that the material itself has low hygroscopicity or low water absorption.
Those which are stable without being swollen or eroded by the electrolytic solution are preferable.
【0018】このようなヒートシール層に用いる樹脂と
しては、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチ
レン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタク
リル酸エステル共重合体のほか、ポリエチレンもしくは
ポリプロピレンに前記共重合体の一種または二種以上を
ブレンドしたようなポリオレフィン系樹脂なども使用で
きるが、特に、酸変性ポリオレフィン系樹脂、例えば、
エチレンーアクリル酸共重合体、エチレンーメタクリル
酸共重合体のような酸成分を共重合して変性したポリオ
レフィン系樹脂、或いは、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンや、それらの共重合体であるエチレンとプロピレンそ
の他のα・オレフィンとの共重合体、エチレン・酢酸ビ
ニル共重合体、エチレンーアクリル酸エステル共重合
体、エチレンーメタクリル酸エステル共重合体、或い
は、これらの三元共重合体などのポリオレフィン系樹脂
に、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、無水マ
レイン酸、無水シトラコン酸、イタコン酸、無水イタコ
ン酸などの不飽和カルボン酸、或いは、その無水物をグ
ラフト共重合して変性したポリオレフィン系樹脂が好ま
しく用いられる。そしてこれらの樹脂の中から融点が10
0 ℃以上の樹脂を用いることによって、電池ケースとし
ての耐熱性に優れるものとなる。ヒートシール層に用い
られる酸変性ポリオレフィン系樹脂の融点が100 ℃未満
の場合、電池が高温状態に置かれた時に、ケースのシー
ル部において剥離現象が起きて、電解液が漏れ出ること
がある。Examples of the resin used for such a heat seal layer include ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylate copolymer, ethylene-methacrylate copolymer, and polyethylene or polypropylene. Polyolefin-based resins such as a blend of one or two or more copolymers can also be used, especially, acid-modified polyolefin-based resins, for example,
Ethylene-acrylic acid copolymer, polyolefin-based resin modified by copolymerizing acid components such as ethylene-methacrylic acid copolymer, or polyethylene, polypropylene, and their copolymers such as ethylene and propylene α-olefin copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylate copolymer, ethylene-methacrylate copolymer, or polyolefin resin such as terpolymer of these Acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic acid, unsaturated carboxylic acids such as itaconic anhydride, or a polyolefin resin modified by graft copolymerization of its anhydride is preferable. Used. And among these resins, the melting point is 10
By using a resin having a temperature of 0 ° C. or higher, the battery case has excellent heat resistance. If the melting point of the acid-modified polyolefin resin used for the heat seal layer is less than 100 ° C., when the battery is placed in a high temperature state, a peeling phenomenon may occur in the seal portion of the case, and the electrolyte may leak out.
【0019】尚、上記の中、酸変性ポリオレフィン系樹
脂の酸成分含有量は、0.01〜10重量%の範囲が好まし
い。酸成分量が0.01%未満の場合は、金属との熱接着性
が不足し、酸成分含有量が10重量%を超える場合は、製
膜性が劣るため好ましくない。このようなヒートシール
層の厚さは10〜 100μmの範囲が適当である。The acid content of the acid-modified polyolefin resin is preferably in the range of 0.01 to 10% by weight. When the amount of the acid component is less than 0.01%, the heat adhesion to the metal is insufficient, and when the amount of the acid component exceeds 10% by weight, the film-forming properties are poor, which is not preferable. The thickness of such a heat seal layer is suitably in the range of 10 to 100 μm.
【0020】以上のような各層を積層する方法として、
本発明においては、前記金属箔層1の内側における積層
方法として、接着性樹脂を、貼り合わせを行う2層の間
に溶融押出して圧着するサンドイッチラミネーション法
によって貼り合わせる。前記接着性樹脂としても、前述
の酸変性ポリオレフィン系樹脂を用いる。また、最内層
のヒートシール層は、第2基材層に、直接、酸変性ポリ
オレフィン系樹脂を溶融押し出しコートして積層する。
本発明にかかる電池ケース用シートの積層体の形成にお
いて、金属箔層1の内側の積層には、有機系接着剤を用
いるドライラミネーション法を採用することなく、酸変
性ポリオレフィン系樹脂を接着性樹脂とするサンドイッ
チラミネーション法とするが、前記金属箔層の外側での
積層においては、ドライラミネーション法を採用しても
良い。As a method of laminating each layer as described above,
In the present invention, as a laminating method inside the metal foil layer 1, an adhesive resin is bonded by a sandwich lamination method in which the resin is melt-extruded and pressure-bonded between two layers to be bonded. As the adhesive resin, the above-mentioned acid-modified polyolefin resin is used. In addition, the innermost heat seal layer is formed by directly melt-extrusion coating an acid-modified polyolefin-based resin on the second base material layer.
In forming the laminate of the battery case sheet according to the present invention, the acid-modified polyolefin-based resin is bonded to the inner layer of the metal foil layer 1 without using a dry lamination method using an organic adhesive. However, in the lamination outside the metal foil layer, a dry lamination method may be adopted.
【0021】[0021]
PET12/LMD/AL箔15/ADF40/ON-A15/HS50 PET :2軸延伸ポリエステルフィルム LMD :ポリウレタン系樹脂によるドライラミネーション AL箔 :アルミニウム箔、 ADF :酸変性ポリオレフィン系樹脂からなるフィルムを
用いて熱ラミネートによる貼り合わせ ON-A :2軸延伸ナイロンフィルム(ナイロン樹脂は芳香
族系) 使用した樹脂は、ノバミッドX21(三菱エンジニアリ
ングプラスチック株式会社製 商品名) HS :酸変性ポリオレフィン樹脂の押出しコート 〔実施例2〕 PET12/LMD/AL箔15/ADF40/ON-A15/HS50 ON-B :2軸延伸ナイロンフィルム(ナイロン樹脂は芳香
族系100 重量部と脂肪族系10重量部とのブレンド) 第2基材を ON-B とした以外は、実施例1と同条件で積
層体を作成した。 〔比較例1〕 PET12/LMD/AL15/ADF40/ON-C15/HS50 ON-C :2軸延伸ナイロンフィルム(ナイロン樹脂は脂肪
族系) 第2基材を ON-C とした以外は、実施例1と同条件で積
層体を作成した。第2の基材として、6ナイロン樹脂か
らなるフィルムであること以外は、実施例1と同じ条件
とした。 <保存試験条件>得られた電池を、実施例および比較例
とも各10ケずつを40℃、90%RHの恒温恒湿槽中に入れ3
ケ月に電池の性能を確認した。 <結果>実施例1および実施例2ともに電池の性能とし
て全数異常が無かったが比較例1は10ケ中3ケに性能
の低下が見られた。すなわち、第2基材として、芳香族
系ナイロンを用いるか、芳香族ナイロン樹脂に脂肪族ナ
イロン樹脂をブレンドした樹脂から製膜したフィルムを
用いることにより、ケース端面からの吸湿のおそれのな
い材質の電池ケース用シートとすることができた。PET12 / LMD / AL foil 15 / ADF40 / ON-A15 / HS50 PET: Biaxially stretched polyester film LMD: Dry lamination with polyurethane resin AL foil: Aluminum foil, ADF: Heat using film made of acid-modified polyolefin resin Bonding by lamination ON-A: Biaxially stretched nylon film (nylon resin is aromatic) The resin used is Novamid X21 (trade name, manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) HS: Extrusion coating of acid-modified polyolefin resin [Example 2] PET12 / LMD / AL foil 15 / ADF40 / ON-A15 / HS50 ON-B: Biaxially stretched nylon film (nylon resin is a blend of 100 parts by weight of aromatic resin and 10 parts by weight of aliphatic resin) A laminate was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the material was changed to ON-B. [Comparative Example 1] PET12 / LMD / AL15 / ADF40 / ON-C15 / HS50 ON-C: Biaxially stretched nylon film (nylon resin is aliphatic) Example except that the second substrate was ON-C A laminate was prepared under the same conditions as in Example 1. The same conditions as in Example 1 were used, except that the second base material was a film made of 6 nylon resin. <Storage test conditions> Ten pieces of each of the obtained batteries were placed in a constant temperature / humidity chamber at 40 ° C and 90% RH for each of Examples and Comparative Examples.
The performance of the battery was confirmed within a month. <Results> In both Examples 1 and 2, there were no abnormalities in the battery performance, but in Comparative Example 1, the performance was reduced in 3 out of 10 batteries. That is, by using an aromatic nylon or a film formed from a resin obtained by blending an aliphatic nylon resin with an aromatic nylon resin as the second base material, a material that is not likely to absorb moisture from the end face of the case. A sheet for a battery case could be obtained.
【0022】図1に示した構成の電池ケース用シートに
おいて、表面に文字、絵柄などの印刷を施す場合には、
外層の第1の基材2aの内面(積層面)に所謂裏刷り方
式で予め印刷し、この面に次の層を積層して、電池ケー
ス用シートを完成させることにより、表面の摩擦などで
損なわれることのない印刷画像を形成することができ
る。In the case of printing a character, a picture or the like on the surface of the battery case sheet having the structure shown in FIG.
By printing in advance on the inner surface (laminated surface) of the outer substrate of the first base material 2a by a so-called back-printing method, and laminating the next layer on this surface to complete the battery case sheet, the friction of the surface can be reduced. A printed image that is not damaged can be formed.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明の電
池ケース用シートとして、第1の基材層、金属箔層、第
2の基材層、ヒートシール層の順に積層される少なくと
も4層以上の積層体とし、前記第2基材を芳香族ナイロ
ン樹脂、または芳香族ナイロン樹脂と脂肪族ナイロン樹
脂とのブレンド樹脂から製膜されたナイロンフィルムと
することによって、軽量で薄く、柔軟性があり、且つ、
各種の機械的強度や耐熱性のほか、長期保存しても電池
ケース内に水分が浸入しない、水蒸気その他のガスバリ
ア性が安定した電池ケース用シートとすることができ
た。As described in detail above, the battery case sheet of the present invention has at least four layers laminated in the order of the first base material layer, the metal foil layer, the second base material layer, and the heat seal layer. By forming the above-mentioned laminate and forming the second base material from an aromatic nylon resin or a nylon film formed from a blended resin of an aromatic nylon resin and an aliphatic nylon resin, light weight, thinness, and flexibility are achieved. Yes, and
In addition to various mechanical strengths and heat resistance, a sheet for a battery case having stable water vapor and other gas barrier properties in which moisture does not enter the battery case even after long-term storage can be obtained.
【図1】本発明の電池ケース用シートの実施例の構成を
示す模式断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a configuration of an embodiment of a battery case sheet of the present invention.
【図2】本発明の電池ケース用シートを用いる電池の実
施例の構造を説明する図で、(a)電池の外観を示す斜
視図、(b)X−X部断面図、(c)Y部の拡大図であ
る。FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating the structure of an embodiment of a battery using the battery case sheet of the present invention. FIG. 2A is a perspective view showing the appearance of the battery, FIG. It is an enlarged view of a part.
D 電池 T 電極端子 C セル P ケース S ヒートシール部 1 金属箔層 2 外層 2a 第1の基材 3 内層 3a 第2の基材 4 ヒートシール層 5 接着層 D Battery T Electrode terminal C Cell P Case S Heat seal portion 1 Metal foil layer 2 Outer layer 2a First substrate 3 Inner layer 3a Second substrate 4 Heat seal layer 5 Adhesive layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 孝二 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) 4F100 AB01B AB10 AB33B AK01C AK01D AK03A AK41 AK47D AK48D AK51 AL07A BA04 BA07 BA10A BA10C BA13 EJ37C EJ37D EJ38 GB41 JD02 JJ03 JK01 JK13 JK17 JL03 JL12A YY00D 4J040 DA051 DA061 DA071 DA151 DA161 JA09 JB01 JB09 JB11 MA02 MB03 NA19 5H011 AA01 AA02 AA10 AA17 CC02 CC06 CC10 DD13 FF02 GG09 HH02 HH12 JJ25 KK02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Koji Shimizu 1-1-1 Ichigaya-Kaga-cho, Shinjuku-ku, Tokyo F-term in Dai Nippon Printing Co., Ltd. (reference) 4F100 AB01B AB10 AB33B AK01C AK01D AK03A AK41 AK47D AK48D AK51 AL07A BA04 BA07 BA10A BA10C BA13 EJ37C EJ37D EJ38 GB41 JD02 JJ03 JK01 JK13 JK17 JL03 JL12A YY00D 4J040 DA051 DA061 DA071 DA151 DA161 JA09 JB01 JB09 JB11 MA02 MB03 NA19 5H011 AA02 AH02 CCA CCH CC
Claims (3)
成する最内層にヒートシール層を有し、少なくとも金属
箔層を含む積層体の前記金属箔層より外側を外層とし、
その内側を内層とした積層体からなる電池ケース用シー
トにおいて、前記外層に第1基材として合成樹脂からな
る延伸フィルム、また、内層に第2基材として合成樹脂
からなる延伸フィルムを含み、前記第2基材が、芳香族
系ナイロン樹脂または芳香族系ナイロン樹脂と脂肪族系
樹脂とをブレンドした樹脂からなるナイロンフィルムで
あることを特徴とする電池ケース用シート。1. A heat-sealing layer is formed on an innermost layer forming a battery case accommodating a constituent material of a battery, and an outer layer is formed outside the metal foil layer of a laminate including at least a metal foil layer,
In the battery case sheet formed of a laminate having the inside as an inner layer, the outer layer includes a stretched film made of a synthetic resin as a first base material, and the inner layer includes a stretched film made of a synthetic resin as a second base material, A sheet for a battery case, wherein the second base material is a nylon film made of an aromatic nylon resin or a resin in which an aromatic nylon resin and an aliphatic resin are blended.
重量部に対し 5〜100 重量部の直鎖脂肪族ナイロンをブ
レンドした樹脂を用いて製膜したフィルムであることを
特徴とする請求項1に記載の電池ケース用シート。2. The method according to claim 1, wherein the second base material layer is made of an aromatic nylon resin.
The battery case sheet according to claim 1, wherein the film is a film formed using a resin in which 5 to 100 parts by weight of a linear aliphatic nylon is blended with respect to part by weight.
ン系樹脂であることを特徴とする請求項1または請求項
2に記載の電池ケース用シート。3. The battery case sheet according to claim 1, wherein the heat seal layer is an acid-modified polyolefin resin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11013543A JP2000215863A (en) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | Battery case sheet |
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JP11013543A JP2000215863A (en) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | Battery case sheet |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002093385A (en) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Dainippon Printing Co Ltd | Laminated film for battery and receptacle for battery using same |
EP1204154A2 (en) * | 2000-08-22 | 2002-05-08 | Wilson Greatbatch Ltd. | Protective device and method of determinating exposure temperature |
JP2009206101A (en) * | 2002-08-06 | 2009-09-10 | Dainippon Printing Co Ltd | Adhesive film for sealing lithium battery metallic terminal part |
-
1999
- 1999-01-21 JP JP11013543A patent/JP2000215863A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1204154A2 (en) * | 2000-08-22 | 2002-05-08 | Wilson Greatbatch Ltd. | Protective device and method of determinating exposure temperature |
EP1204154A3 (en) * | 2000-08-22 | 2002-08-07 | Wilson Greatbatch Ltd. | Protective device and method of determinating exposure temperature |
JP2002093385A (en) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Dainippon Printing Co Ltd | Laminated film for battery and receptacle for battery using same |
JP2009206101A (en) * | 2002-08-06 | 2009-09-10 | Dainippon Printing Co Ltd | Adhesive film for sealing lithium battery metallic terminal part |
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