JP2003036823A

JP2003036823A - 電池用包装材料

Info

Publication number: JP2003036823A
Application number: JP2001218930A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Hirai; 裕一平井; Rikiya Yamashita; 力也山下; Kazuki Yamada; 一樹山田; Masataka Okushita; 正隆奥下
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】電池用包装材料におけるバリア層の耐内容物性
を向上させ、また、安定した加工性、内容物保護性のよ
い電池用包装材料を提供する。【解決手段】電池本体を挿入し周縁部をヒートシールに
より密封する電池の外装体を形成する包装材料が、少な
くとも基材層、接着層１、バリア層、接着層２、シーラ
ント層から構成される積層体であって、少なくともバリ
ア層の表面がニッケルにより形成されていることを特徴
とする電池用包装材料とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の電池用包装材料は、
防湿性、耐内容物性を有する、液体または固体有機電解
質（高分子ポリマー電解質）を持つ電池、または燃料電
池、コンデンサ、キャパシタ等に用いられ、外装体のバ
リア層が電解質と水分との反応により発生するフッ化水
素による腐食に耐えて、保存性のよい電池用包装材料に
関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明における電池とは、化学的エネル
ギーを電気的エネルギーに変換する素子を含む物、例え
ば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、燃料
電池等や、または、液体、固体セラミック、有機物等の
誘電体を含む液体コンデンサ、固体コンデンサ、二重層
コンデンサ等の電解型コンデンサを示す。電池の用途と
しては、パソコン、携帯端末装置（携帯電話、ＰＤＡ
等）、ビデオカメラ、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄
電池、ロボット、衛星等に用いられる。前記電池の外装
体としては、金属をプレス加工して円筒状または直方体
状に容器化した金属製缶、あるいは、プラスチックフィ
ルム、金属箔等のラミネートにより得られる複合フィル
ムからなる積層体を袋状にしたもの（以下、外装体）が
用いられていた。電池の外装体として、次のような問題
があった。金属製缶においては、容器外壁がリジッドで
あるため、電池自体の形状が決められてしまう。そのた
め、ハード側を電池にあわせる設計をするため、該電池
を用いるハードの寸法が電池により決定されてしまい形
状の自由度が少なくなる。そのため、前記袋状の外装体
を用いる傾向にある。前記外装体の材質構成は、電池と
しての必要な物性、加工性、経済性等から、少なくとも
基材層、バリア層、ヒートシール層と前記各層を接着す
る接着層からなり、必要に応じて中間層を設けることが
ある。電池の前記構成の積層体からパウチを形成し、ま
たは、少なくとも片面をプレス成形して電池の収納部を
形成して電池本体を収納し、パウチタイプまたは、エン
ボスタイプ（蓋体を被覆して）において、それぞれの周
縁の必要部分をヒートシールにより密封することによっ
て電池とする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、電池用包装材
料を形成する積層体において、バリア層がアルミニウム
または銅などの材質からなる場合、例えばリチウムイオ
ン電池等の電解質と水分との反応により発生するフッ化
水素（ＨＦ）等が、シーラント層を透過し前記材質のバ
リア層であるアルミニウムまたは銅の表面に到って、こ
れらの金属からなるバリア層表面を腐食することがあ
る。バリア層表面の腐食が進行すると、バリア層とシー
ラント層との剥離（デラミネーション）となり、腐食が
さらに進行すると、バリア層にピンホールを発生させる
ことになり、包装材料としての機能を喪失することにな
る。そこで、本発明者らは、バリア層表面にクロメート
処理を施すことにより、耐内容物性の向上効果のあるこ
とを見出したが、本発明者らは、電池用包装材料のバリ
ア層１２であるアルミニウムの表、裏面に化成処理を施
すことによって、前記包装材料として満足できる積層体
とすることにより前記耐内容物性を解決することを見出
し提案している。前記化成処理とは、具体的にはリン酸
塩、クロム酸塩、フッ化物、トリアジンチオール化合物
等の耐酸性皮膜を形成することで、エンボス成形時のア
ルミニウムと基材層との間のデラミネーション防止と、
電池の電解質と水分とによる反応で生成するフッ化水素
により、アルミニウム表面の溶解、腐食、特にアルミニ
ウムの表面に存在する酸化アルミが溶解、腐食すること
を防止し、かつ、アルミニウム表面の接着性（濡れ性）
を向上させ、エンボス成形時、ヒートシール時の基材層
とアルミニウムとのデラミネーション防止、電解質と水
分との反応により生成するフッ化水素によるアルミニウ
ム内面側でのデラミネーション防止効果が得られた。前
記耐酸性皮膜形成物質のなかでも、フェノール樹脂、フ
ッ化クロム（３）化合物、リン酸の３成分から構成され
たものを用いるリン酸クロメート処理が、前記加工性、
耐食性に対して安定した効果を示した。しかし、クロメ
ート処理における前記リン酸塩、クロム酸塩、フッ化物
等は、環境汚染等のおそれから使用を避けることが好ま
しく、また、クロメート処理により加工費が上昇してい
た。本発明の目的は、電池用包装材料におけるバリア層
の耐内容物性を向上させ、また、安定した加工性、内容
物保護性のよい電池用包装材料を提供しようとするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、以下の本
発明により解決することができる。請求項１に記載した
発明は、電池本体を挿入し周縁部をヒートシールにより
密封する電池の外装体を形成する包装材料が、少なくと
も基材層、接着層１、バリア層、接着層２、シーラント
層から構成される積層体であって、少なくともバリア層
の表面がニッケルにより形成されていることを特徴とす
る電池用包装材料からなる。請求項２に記載した発明
は、請求項１に記載のバリア層がニッケル箔からなるこ
とを特徴とするものである。請求項３に記載した発明
は、請求項に記載したバリア層がニッケルメッキされた
アルミニウム箔からなることを特徴とするものである。
請求項４に記載した発明は、請求項１に記載したバリア
層がニッケルメッキされた銅箔からなることを特徴とす
るものである。請求項５に記載した発明は、請求項１〜
請求項４のいずれかに記載した前記接着層１、接着層２
がドライラミネート法により形成されたことを特徴とす
るものである。請求項６に記載した発明は、請求項１〜
請求項４のいずれかに記載した前記接着層２が酸変性ポ
リオレフィンの塗布焼付け層であることを特徴とするも
のである。請求項７に記載した発明は、請求項１〜請求
項４のいずれかに記載した前記接着層２が酸変性ポリオ
レフィンの押出層であることを特徴とするものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の電池用包装材料は、少な
くとも基材層、接着層、バリア層、接着層、シーラント
層から構成される電池の外装体において、少なくとも、
前記バリア層の、内容物側の面がニッケル層であること
を特徴とするものである。以下、本発明の電池用包装材
料について図面等を参照して詳細に説明する。

【０００６】図１は、本発明の電池用包装材料を説明す
る図で、（ａ）ニッケル箔からなるバリア層、（ｂ）片
面にニッケル層を形成したバリア層、（ｃ）両面にニッ
ケル層を形成したバリア層のそれぞれの断面図、（ｄ）
（ｅ）および（ｆ）は（ａ）（ｂ）および（ｃ）のそれ
ぞれのバリアー層を構成要素とする電池用包装材料の積
層体の断面図である。図２は、電池の外装体を形成する
積層体の層構成例を示す断面図である。図３は、電池の
パウチタイプの外装体を説明する斜視図である。図４
は、電池のエンボスタイプの外装体を説明する斜視図で
ある。図５は、エンボスタイプにおける成形を説明す
る、（ａ）斜視図、（ｂ）エンボス成形された外装体本
体、（ｃ）Ｘ₂−Ｘ₂部断面図、（ｄ）Ｙ₁部拡大図であ
る。図６は、電池用包装材料とリード線との接着におけ
るリード線用フィルムの装着方法を説明する図である。

【０００７】電池の外装体は、電池本体の性能を長期に
わたって維持する性能を有することが求められ、基材
層、バリア層、ヒートシール層等を各種のラミネート法
によって積層している。特に、例えばリチウムイオン電
池の電池本体を、積層体のバリア層がアルミニウム等か
らなる積層体により構成された電池の外装体（以下、外
装体）を構成する外装体に収納し、その周縁をシールし
て密封した電池として、する際、アルミニウム表面に直
接フッ化水素がシーラント層を透過してアルミニウム表
面に達すると、アルミニウム表面を腐食する。腐食によ
ってバリア層とシーラント層とのデラミネーションが発
生する。

【０００８】本発明者らは、前記アルミニウムの表面に
対する腐食防止等の性質を付与する（耐内容物性）こと
について、鋭意研究の結果、電池用包装材料のバリア層
の少なくとも、内容物側の面がニッケルからなるバリア
層とすることによって課題を解決し得ることを見出し、
本発明を完成するに到った。本発明における電池用包装
材料のバリア層はニッケル単体層であってもよいが、ニ
ッケル箔は剛性が大きいために、ニッケル単体をバリア
層とした積層体を、外装体とする（パウチ化、エンボス
加工等）際の加工適性に問題があり、好ましくは、アル
ミニウムまたは銅箔にニッケルの薄い膜が形成すること
が好ましい。ただし、前記パウチ化、エンボス加工を施
さない、例えば、エンボスタイプの外装体における蓋体
等には、ニッケル箔をバリア層とする積層体を用いるこ
とは可能である。

【０００９】本発明の電池用包装材料におけるバリア層
は、好ましくはアルミニウムまたは銅箔（以下、バリア
層基体）の少なくとも片面、好ましくは両面にニッケル
メッキ層を形成した構成である。アバリア層基体の腐食
防止の目的で設けるニッケルメッキ層は、１０〜８０μ
ｍの厚さにすることが望ましい。前記ニッケルメッキ層
の厚さが１０μｍ未満の場合、腐食防止の効果が確実で
なく、また、前記ニッケルメッキ層の厚さが８０μｍを
超えると、外装体の形成（パウチ化、エンボス加工等）
における加工性が悪くなる。

【００１０】このように、バリア層をニッケル箔とした
り、またはハリア層基体の表面にニッケル層を形成する
ことによって、バリア層基体が、電池の電解液と水分と
の反応により生成するフッ化水素等による腐食されるこ
とを防止でき、積層体のデラミネーションのない電池用
包装材料が得られるという効果を奏するものである。

【００１１】電池本体は、蓄電部であるセルと電池から
電流を取出すリード線からなる。前記リード線として
は、細長の板状または棒状の金属からなり、板状のリー
ド線用としては、厚さが５０〜２０００μｍ、巾が
２．５〜２０ｍｍ程度であって、その材質としては、
ＡＬ、Ｃｕ、Ｎｉ、等である。電池用包装材料を外装体
とした後、電池本体を外装体に挿入し、または載置し
て、外装体の周縁をヒートシールすることによって電池
本体を密封するが、前記リード線部分は、その一部が外
装体の外部に突き出す状態に密封される。すなわち、前
記外装体の周縁のヒートシールにおいて、リード線部分
においては、リード線を挟持した状態でヒートシールが
行なわれる。

【００１２】電池用包装材料のシーラント層１４として
金属に対してヒートシール性を持たない材質とした時に
は、外装体５とリード線４との間にリード線用フィルム
６を介在させるがその具体的方法は、例えば、図６
（ａ）および図６（ｂ）に示すように、電池本体２のリ
ード線部密封シール部の上下にリード線用フィルム６を
おいて（実際には仮着シールにより固定して）外装体５
に挿入しリード線部を挟持した状態でヒートシールする
ことによって密封する。

【００１３】リード線用フィルム６のリード線４への介
在方法として、図６（ｄ）または図６（ｅ）に示すよう
に、リード線４の所定の位置にリード線用フィルム６の
フィルムを巻き付けてもよい。

【００１４】該リード線用フィルム６の層厚は、使用さ
れるリード線の厚さの１／３以上有ればよく、例えば、
１００μｍの厚さのリード線であれば、リード線用フィ
ルム６の層厚は概ね３０μｍ以上あればよい。

【００１５】次に、本発明の電池用包装材料の材質につ
いて説明する。前記電池用包装材料は、図２（ａ）、図
２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、少なくとも基
材層１１、接着層１６、バリア層１２、接着層１３、シ
ーラント層１４から構成されるものである。但し、図２
におけるバリア層は単層として示した。

【００１６】前記リード線用フィルムを用いる場合、具
体的には、外装体のシーラント層とリード線の何れにも
熱接着性を有する酸変性ポリオレフィンからなるフィル
ム等を用いる。酸変性ポリオレフィン樹脂としては、不
飽和カルボングラフトポリオレフィンであり、その他、
リード線用フィルムとしては、金属架橋ポリエチレン、
エチレンとアクリル酸またはメタクリル酸誘導体との共重合体物、エチレ
ンと酢酸ヒ゛ニルとの共重合体物の単体、またはブレンド物
等を用いることもできる。

【００１７】電池用包装材料は電池本体を包装する外装
体を形成するものであって、その外装体の形式によっ
て、図３に示すようなパウチタイプと、図４（ａ）、図
４（ｂ）または図４（ｃ）に示すようなエンボスタイプ
とがある。前記パウチタイプには、三方シール、四方シ
ール等およびピロータイプ等の袋形式があるが、図３
は、ピロータイプとして例示している。エンボスタイプ
は、図４（ａ）に示すように、片面に凹部を形成しても
よいし、図４（ｂ）に示すように、両面に凹部を形成し
て電池本体を収納して周縁の四方をヒートシールして密
封してもよい。また、図４（ｃ）に示すような折り部を
はさんで両側に凹部形成して、電池を収納して３辺をヒ
ートシールする形式もある。電池用包装材料をエンボス
タイプとする場合、図５（ａ）〜図５（ｄ）に示すよう
に、積層された包装材料１０をプレス成形して凹部７を
形成する。

【００１８】本発明の電池用包装材料は、図２（ａ）に
示すように、少なくとも基材層１１、接着層１６、バリ
ア層１２、接着層１３、シーラント層１４から構成され
る積層体である。

【００１９】次に、本発明の電池用包装材料を構成する
各層について説明する。外装体における前記基材層１１
は、延伸ポリエステルまたはナイロンフィルムからなる
が、この時、ポリエステル樹脂としては、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエ
チレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、共重
合ポリエステル、ポリカーボネート等が挙げられる。ま
たナイロンとしては、ポリアミド樹脂、すなわち、ナイ
ロン６、ナイロン６，６、ナイロン６とナイロン６，６
との共重合体、ナイロン６，１０、ポリメタキシリレン
アジパミド（ＭＸＤ６）等が挙げられる。前記基材層１
１は、電池として用いられる場合、ハードと直接接触す
る部位であるため、基本的に絶縁性を有する樹脂層がよ
い。フィルム単体でのピンホールの存在、および加工時
のピンホールの発生等を考慮すると、基材層は６μｍ以
上の厚さが必要であり、好ましい厚さとしては１２〜３
０μｍである。

【００２０】基材層１１は耐ピンホール性および電池の
外装体とした時の絶縁性を向上させるために、積層化す
ることも可能である。基材層を積層体化する場合、基材
層が２層以上の樹脂層を少なくとも一つを含み、各層の
厚みが６μｍ以上、好ましくは、１２〜３０μｍであ
る。基材層を積層化する例としては、次の１）〜８）が
挙げられる。１）延伸ポリエチレンテレフタレート／延伸ナイロン２）延伸ナイロン／延伸延伸ポリエチレンテレフタレー
トまた、包装材料の機械適性（包装機械、加工機械の中で
の搬送の安定性）、表面保護性（耐熱性、耐電解質
性）、２次加工とて電池用の外装体をエンボスタイプと
する際に、エンボス時の金型と基材層との摩擦抵抗を小
さくする目的あるいは電解液が付着した場合に基材層を
保護するために、基材層を多層化、基材層表面にフッ素
系樹脂層、アクリル系樹脂層、シリコーン系樹脂層、ポ
リエステル系樹脂層、オレイン酸アマイド、エルカ酸ア
マイド、ビスオレイン酸アマイド等のスリップ剤または
これらのブレンド物からなる樹脂層等を設けることが好
ましい。例えば、３）フッ素系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレート
（フッ素系樹脂は、フィルム状物、または液状コーティ
ング後乾燥で形成）４）シリコーン系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレー
ト（シリコーン系樹脂は、フィルム状物、または液状コ
ーティング後乾燥で形成）５）フッ素系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレート／
延伸ナイロン６）シリコーン系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレー
ト／延伸ナイロン７）アクリル系樹脂／延伸ナイロン（アクリル系樹脂は
フィルム状、または液状コーティング後乾燥で硬化）８）アクリル系樹脂＋ポリシロキサングラフト系アクリ
ル樹脂／延伸ナイロン（アクリル系樹脂はフィルム状、
または液状コーティング後乾燥で硬化）

【００２１】前記バリア層１２またはバリア層基体１２
ｂは、外部から電池の内部に特に水蒸気が浸入すること
を防止するための層で、バリア層単体のピンホール、お
よび加工適性（パウチ化、エンボス成形性）を安定化
し、かつ耐ピンホールをもたせるために厚さ１５μｍ以
上のアルミニウム、銅、ニッケルなどの金属、または、
無機化合物、例えば、酸化珪素、アルミナ等を蒸着した
フィルムなども挙げられるが、バリア層基体１２ｂとし
て好ましくは厚さが２０〜８０μｍのアルミニウムであ
る。ピンホールの発生をさらに改善し、電池の外装体の
タイプをエンボスタイプとする場合、エンボス成形にお
けるクラックなどの発生のないものとするために、本発
明者らは、バリア層基体１２ｂとしてアルミニウムを用
いる場合は、その材質が、鉄含有量が０．３〜９．０重
量％、好ましくは０．７〜２．０重量％とすることによ
って、鉄を含有していないアルミニウムと比較して、ア
ルミニウムの展延性がよく、積層体として折り曲げによ
るピンホールの発生が少なくなり、かつ前記エンボスタ
イプの外装体を成形する時に側壁の形成も容易にできる
ことを見出した。前記鉄含有量が、０．３重量％未満の
場合は、ピンホールの発生の防止、エンボス成形性の改
善等の効果が認められず、前記アルミニウムの鉄含有量
が９．０重量％を超える場合は、アルミニウムとしての
柔軟性が阻害され、積層体として製袋性が悪くなる。

【００２２】また、冷間圧延で製造されるアルミニウム
は焼きなまし（いわゆる焼鈍処理）条件でその柔軟性・
腰の強さ・硬さが変化するが、本発明において用いるア
ルミニウムは焼きなましをしていない硬質処理品より、
多少または完全に焼きなまし処理をした軟質傾向にある
アルミニウムがよい。前記、アルミニウムの柔軟性・腰
の強さ・硬さの度合い、すなわち焼きなましの条件は、
加工適性（パウチ化、エンボス成形）に合わせ適宜選定
すればよい。例えば、エンボス成形時のしわやピンホー
ルを防止するためには、成形の程度に応じた焼きなまし
された軟質アルミニウムを用いることが望ましい。

【００２３】本発明者らは、前述のように、電池用包装
材料のバリア層１２としてニッケルを用いるかまたはバ
リア層基体１２ｂとして、アルミニウムまたは銅を用
い、その表、裏面にニッケル層１５を形成することによ
って、前記電池用包装材料として満足できる積層体とす
ることができた。

【００２４】バリアー層の基体１２ｂとしてアルミニウ
ムまたは銅を用い、その表裏面にニッケル層１５を形成
する場合、外装体がパウチタイプである場合、ニッケル
層１５の形成はヒートシール層側のみの片側または基材
層側とヒートシール層側の両面のどちらでもよい。電池
の外装体がエンボスタイプの場合には、図１（ｃ）に示
すように、バリア層基体１２ｂの両面にニッケル層１５
（１）、１５（２）を形成することによって、エンボス
成形の際のバリア層１２基材層１１との間のデラミネー
ションを防止することができる。

【００２５】本発明の電池用包装材料におけるシーラン
ト層１４は、シーラント層同士（多層の場合には少なく
とも最内層Ｓ３）がヒートシール可能であって、密封に
より電池の性能を長期にわたり維持可能であり、電池の
使用に支障がない等、シーラントの基本的な必要条件を
満たすものであればその材質を制限するものではない。
シーラント層１４としては単層あるいは、図２に示すよ
うに、異なった材質を含む多層構成からなるものであっ
てもよい。シーラントとして用いられる材質としては、
具体的には、ポリエチレン系樹脂として、低密度ポリエ
チレン、中高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレ
ン、不飽和カルボン酸をグラフト重合させたポリエチレ
ン等の単体または多層からなる層が、また、プロピレン
系樹脂として、ホモタイプ、エチレンとプロピレンの共
重合体物、エチレンとプロピレンとブテンの共重合体
物、不飽和カルボン酸をグラフトさせたポリプロピレン
の単体、またはブレンド物を用いた単層または多層から
なる層等を用いることができる。また、ポリプロピレン
系樹脂からなるシーラント層１４、および接着樹脂層に
はブテン成分、エチレンとブテンとプロピレンの３成分
共重合体からなるターポリマー成分、密度が９００ｋｇ
／ｍ³の低結晶のエチレンとブテンの共重合体、非晶性
のエチレンとプロピレンの共重合体、プロピレンα・オ
レフィン共重合体成分を添加することもできる。

【００２６】本発明の電池用包装材料を積層する場合
の、バリア層の表面に形成されたニッケル層１５とシー
ラント層１４との接着は、例えば、リチウムイオン電池
等における電解液と水分との反応により発生するフッ化
水素酸などによるデラミネーション防止のために、以下
に述べるラミネートおよび接着安定化処理を行うことが
望ましい。

【００２７】本発明者らは、安定した接着強度を示す積
層方法について鋭意研究の結果、少なくともシーラント
層をラミネートするバリア層１２と基材層１１とをドラ
イラミネートした後、図２（ａ）に示すように、ニッケ
ル箔（またはバリア層基体１２ｂ表面に形成されたニッ
ケル層１５）とシーラント層１４との接着法としてドラ
イラミネート法によりラミネート１３ｄする、あるい
は、図２（ｂ）に示すように、前記ニッケル層に酸変性
ポリオレフィンのエマルジョンを塗布乾燥焼付けた後
（１３ｈ）、シーラント層となるフィルム１４を熱ラミ
ネート法により積層することによっても所定の接着強度
が得られることを確認した。なお、図２（ａ）において
は、シーラント層を２層とし、図２（ｂ）および図２
（ｃ）においては、シーラント層を３層として例示し
た。

【００２８】また、次のようなラミネート方法によって
も安定した接着強度が得られることを確認した。例え
ば、基材層１１とバリア層１２の片面とをドライラミネ
ートし、図２（ｃ）に示すように、バリア層１２の他の
面（ニッケル形成層）に、酸変性ポリオレフィン１３ｅ
を押出してシーラント層１４をサンドイッチラミネート
して積層体とする場合、または、酸変性ポリオレフィン
樹脂１３とシーラント層とを共押出しして積層体とした
後、得られた積層体を前記酸変性ポリオレフィン樹脂１
３ｅがその軟化点以上になる条件に加熱することによっ
て、所定の接着強度を有する積層体とすることができ
た。前記加熱の具体的な方法としては、熱ロール接触
式、熱風式、近または遠赤外線等の方法があるが、本発
明においてはいずれの加熱方法でもよく、前述のよう
に、接着樹脂がその軟化点温度以上に加熱できればよ
い。また、ポリエチレン樹脂を接着樹脂として用いるこ
とも可能であるが、この場合には、押出したポリエチレ
ンの溶融樹脂膜のアルミニウム側のラミネート面をオゾ
ン処理しながらラミネートすることが望ましい。

【００２９】本発明の電池用包装材料において、外装体
を形成する積層体における前記の各層には、適宜、製膜
性、積層化加工、最終製品２次加工（パウチ化、エンボ
ス成形）適性を向上、安定化する目的のために、コロナ
処理、ブラスト処理、酸化処理、オゾン処理等の表面活
性化処理をしてもよい。

【００３０】

【実施例】本発明の電池用包装材料について、実施例に
よりさらに具体的に説明する。（１）外装体のタイプ実施例および比較例において、パウチタイプの外装体と
しては、巾３０ｍｍ巾、長さ５０ｍｍ（いずれも内寸）
とし、また、エンボスタイプの外装体の場合は、いずれ
も片面エンボスタイプとし、成形型の凹部（キャビテ
ィ）の形状を３０ｍｍ×５０ｍｍ，深さ３．５ｍｍとし
てプレス成形して成形性の評価をした。エンボスタイプ
の例においてはいずれも、エンボスした積層体の成形し
ないものを蓋体として用いた。（２）ニッケルメッキの厚さは、いずれも２０μｍと
し、片面メッキの場合のメッキ面はアルミニウムのシー
ラント層側の面にメッキするものとする。（３）デラミ確認液実施例、比較例において形成した外装体に、封入する漏
れ、デラミネーションの発生の有無を確認するために封
入するデラミ確認液は、電解液１ＭＬｉＰＦ₆となる
ようにしたエチレンカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、ジメチルカーボネート（１：１：１）の混合液、３
ｇ。とした。（３）ヒートシール条件電池本体を外装体に収納して、該外装体の周縁を密封す
るヒートシール条件は、実施例、比較例のいずれも次の
条件で行った。ヒートシール条件１９０℃、１．０ＭＰａ、３．０ｓ
ｅｃ［実施例１］アルミニウム２０μｍの片面にニッケルメ
ッキし、ニッケルメッキしない面に延伸ポリエステルフ
ィルム１２μｍ（１）をドライラミネート法により貼り
合わせ、次に、ニッケルメッキしたアルミニウムの他の
面に、ドライラミネート法により延伸ポリエステルフィ
ルム１２μｍ（２）を積層し、さらに、延伸ポリエステ
ルフィルム１２μｍ（２）の面にエチレンメタクリル酸
樹脂を５０μｍの厚さに押出してシーラント層を形成し
積層体とした。得られた積層体によりパウチタイプの外
装体を形成した後、デラミ確認液をパウチに充填後ヒー
トシールにより密封シールして検体実施例１を得た。［実施例２］アルミニウム２０μｍの片面にニッケルメ
ッキし、ニッケルメッキしない面に延伸ポリエステルフ
ィルム１２μｍ（１）をドライラミネート法により貼り
合わせ、次に、ニッケルメッキしたアルミニウムの他の
面に、酸変性ポリプロピレンを接着樹脂として１５μｍ
の厚さに押出、シーラント層のキャストポリプロピレン
（以下、ＣＰＰ）３０をサンドイッチラミネートして積
層体とした。該積層体を酸変性ポリプロピレンの軟化点
以上となるように加熱して得られた積層体によりパウチ
を形成した後、デラミ確認液をパウチに充填後ヒートシ
ールにより密封シールして検体実施例２を得た。［実施例３］アルミニウム４０μｍの両面にニッケルメ
ッキを施し、ニッケルメッキ層を設けた一方の面に延伸
ナイロンルフィルム２５μｍをドライラミネート法によ
り貼り合わせ、次に、ニッケルメッキ層を設けたアルミ
ニウムの他の面にシーラント層となるＣＰＰフィルム３
０μｍをドライラミネートして積層体を得た。得られた
積層体を用いてトレイを成形し、成形しない積層体を蓋
体とした。デラミ確認液をトレイに充填後蓋体を被覆し
て周縁をヒートシールにより密封シールして検体実施例
３を得た。［実施例４］アルミニウム４０μｍの両面にニッケルメ
ッキを施し、ニッケルメッキ層を設けた一方の面に延伸
ナイロンフィルム２５μｍをドライラミネート法により
貼り合わせ、次に、ニッケルメッキ層を設けたアルミニ
ウムの他の面に、接着樹脂層となる酸変性ポリプロピレ
ンを押出してシーラント層となるＣＰＰフィルム３０μ
ｍをサンドイッチラミネートし、得られた積層体を酸変
性ポリプロピレンの軟化点以上となるように加熱して得
られた積層体を用いてトレイを成形し、成形しない積層
体を蓋体とした。デラミ確認液をトレイに充填後蓋体を
被覆して周縁をヒートシールにより密封シールして検体
実施例４を得た。［実施例５］アルミニウム４０μｍの両面にニッケルメ
ッキを施し、ニッケルメッキ層を設けた一方の面に延伸
ナイロンフィルム２５μｍをドライラミネート法により
貼り合わせ、次に、ニッケルメッキ層を設けたアルミニ
ウムの他の面に酸変性ポリプロピレンのエマルジョンを
塗布乾燥し、さらに、１９０℃の温度で焼付けた皮膜層
を形成し、該皮膜にシーラント層となる３０μｍの厚さ
のＣＰＰフィルムを熱接着した。得られた積層体を用い
てトレイを成形し、成形しない積層体を蓋体とした。デ
ラミ確認液をトレイに充填後蓋体を被覆して周縁をヒー
トシールにより密封シールして検体実施例５を得た。［実施例６］銅箔４０μｍの両面にニッケルメッキを施
し、ニッケルメッキ層を設けた一方の面に延伸ナイロン
フィルム２５μｍをドライラミネート法により貼り合わ
せ、次に、ニッケルメッキ層を設けたアルミニウムの他
の面にシーラント層となるＣＰＰフィルム３０μｍをド
ライラミネートして積層体を得た。得られた積層体を用
いてトレイを成形し、成形しない積層体を蓋体とした。
デラミ確認液をトレイに充填後蓋体を被覆して周縁をヒ
ートシールにより密封シールして検体実施例６を得た。［実施例７］銅箔４０μｍの両面にニッケルメッキを施
し、ニッケルメッキ層を設けた銅箔の一方の面に延伸ナ
イロンフィルム２５μｍをドライラミネート法により貼
り合わせ、次に、ニッケルメッキ層を設けた銅箔の他の
面に、接着樹脂層となる酸変性ポリプロピレンを押出し
てシーラント層となるＣＰＰフィルム３０μｍをサンド
イッチラミネートし、得られた積層体を酸変性ポリプロ
ピレンの軟化点以上となるように加熱して得られた積層
体を用いてトレイを成形し、成形しない積層体を蓋体と
した。デラミ確認液をトレイに充填後蓋体を被覆して周
縁をヒートシールにより密封シールして検体実施例７を
得た。［実施例８］銅箔４０μｍの両面にニッケルメッキを施
し、ニッケルメッキ層を設けた銅箔の一方の面に延伸ナ
イロンフィルム２５μｍをドライラミネート法により貼
り合わせ、次に、ニッケルメッキ層を設けた銅箔の他の
面に酸変性ポリプロピレンのエマルジョンを塗布乾燥
し、さらに、１９０℃の温度で焼付けた厚さ５μｍの皮
膜層を形成し、該皮膜にシーラント層となる３０μｍの
厚さのＣＰＰフィルムを熱接着した。得られた積層体を
用いてトレイを成形し、成形しない積層体を蓋体とし
た。デラミ確認液をトレイに充填後蓋体を被覆して周縁
をヒートシールにより密封シールして検体実施例８を得
た。

【００３１】［比較例１］未処理アルミニウム２０μｍ
の片面に延伸ポリエステルフィルム１２μｍ（１）をド
ライラミネート法により貼り合わせ、次に、アルミニウ
ムの他の面に、ドライラミネート法により延伸ポリエス
テルフィルム１２μｍ（２）を積層し、さらに、延伸ポ
リエステルフィルム１２μｍ（２）の面にエチレンメタ
クリル酸樹脂を５０μｍの厚さに押出してシーラント層
を形成し積層体とした。得られた積層体によりパウチを
形成した後、電池本体をパウチに収納し、ヒートシール
により密封シールして検体比較例１を得た。［比較例２］未処理アルミニウム４０μｍの一方の面に
延伸ポリエステルフィルム１２μｍをドライラミネート
法により貼り合わせ、次に、アルミニウムの他の面に、
接着樹脂層となる酸変性ポリプロピレンを押出してシー
ラント層となるＣＰＰフィルム５０μｍをサンドイッチ
ラミネートし、得られた積層体を酸変性ポリプロピレン
の軟化点以上となるように加熱して得られた積層体を用
いてトレイを成形し、成形しない積層体を蓋体とし、デ
ラミ確認液をトレイに充填後蓋体を被覆して周縁をヒー
トシールにより密封シールして検体比較例２を得た。［比較例３］未処理の銅箔４０μｍの一方の面に延伸ナ
イロンフィルム２５μｍをドライラミネート法により貼
り合わせ、次に、銅箔の他の面に酸変性ポリプロピレン
のエマルジョンを塗布乾燥し、さらに、１９０℃の温度
で焼付けた皮膜層を形成し、該皮膜層にシーラント層と
なる３０μｍの厚さのＣＰＰフィルムを熱接着した。得
られた積層体を用いてトレイを成形し、成形しない積層
体を蓋体とした。デラミ確認液をトレイに充填後蓋体を
被覆して周縁をヒートシールにより密封シールして検体
比較例３を得た。

【００３２】＜評価方法＞（１）漏れとデラミネーション（以下、デラミ）の確認デラミ確認液を封入した各検体を８０℃、２４時間保存
し、漏れおよびデラミネーションを確認した。

【００３３】＜結果＞実施例１〜実施例８はいずれも、
漏れ、デラミは皆無であった。比較例１、比較例２およ
び比較例３ともに、漏れは認められなかったが、いずれ
もアルミニウムと延伸ポリエステルフィルムとの界面で
のデラミが確認された。デラミの程度は、比較例１が最
も激しく、次いで比較例３、比較例２の順であった。

【００３４】

【発明の効果】少なくともバリア層の表面がニッケルに
より形成されていることを特徴とする電池用包装材料か
らなる外装体とすることによって、電解質と水分との反
応により発生するフッ化水素（ＨＦ）によるバリア層の
腐食を防止する顕著な効果を奏するものである。また、
シーラント層を、ドライラミネート法、熱ラミネート法
とするか、又は、サンドイッチラミネート法または共押
出ラミネート法により形成した場合に、積層体の形成時
の加熱、または積層体形成後の加熱によって、アルミニ
ウムとの内容物側の層とのデラミネーションをも防止で
きる外装体である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電池用包装材料を説明する図で、
（ａ）ニッケル箔からなるバリア層、（ｂ）片面にニッ
ケル層を形成したバリア層、（ｃ）両面にニッケル層を
形成したバリア層のそれぞれの断面図、（ｄ）（ｅ）お
よび（ｆ）は（ａ）（ｂ）および（ｃ）のそれぞれのバ
リアー層を構成要素とする電池用包装材料の積層体の断
面図である。

【図２】電池の外装体を形成する積層体の層構成例を示
す断面図である。

【図３】電池のパウチタイプの外装体を説明する斜視図
である。

【図４】電池のエンボスタイプの外装体を説明する斜視
図である。

【図５】エンボスタイプにおける成形を説明する、
（ａ）斜視図、（ｂ）エンボス成形された外装体本体、
（ｃ）Ｘ₂−Ｘ₂部断面図、（ｄ）Ｙ₁部拡大図である。

【図６】電池用包装材料とリード線との接着におけるリ
ード線用フィルムの装着方法を説明する図である。

【符号の説明】

Ｓリード線とバリア層とのショート部Ｈヒートシール熱板１電池２電池本体３セル（蓄電部）４リード線（電極）５外装体６リード線用フィルム７凹部８側壁部９シール部１０積層体（電池用包装材料）１１基材層１２バリア層１２ｂバリア層基体１３接着層１３ｄドライラミネート層１３ｈ酸変性ポリオレフィンの焼付層１３ｅ酸変性ポリオレフィンの押出層１４シーラント層Ｓ１シーラント層の外層Ｓ２シーラント層の中間層Ｓ３シーラント層の内層１５ニッケル層１６基材側ドライラミネート層２０プレス成形部２１オス型２２メス型２３キャビティ

フロントページの続き (72)発明者山田一樹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 (72)発明者奥下正隆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） 5H011 AA02 AA09 BB03 CC10 DD13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池本体を挿入し周縁部をヒートシールに
より密封する電池の外装体を形成する包装材料が、少な
くとも基材層、接着層１、バリア層、接着層２、シーラ
ント層から構成される積層体であって、少なくともバリ
ア層の表面がニッケルにより形成されていることを特徴
とする電池用包装材料。
【請求項２】バリア層がニッケル箔からなることを特徴
とする請求項１に記載の電池用包装材料。
【請求項３】バリア層がニッケルメッキされたアルミニ
ウム箔からなることを特徴とする請求項１に記載の電池
用包装材料。
【請求項４】バリア層がニッケルメッキされた銅箔から
なることを特徴とする請求項１に記載の電池用包装材
料。
【請求項５】前記接着層１、接着層２がドライラミネー
ト法により形成されたことを特徴とする請求項１〜請求
項４のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項６】少なくとも、前記接着層２が酸変性ポリオ
レフィンの塗布焼付け層であることを特徴とする請求項
１〜請求項４のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項７】少なくとも、前記接着層２が酸変性ポリオ
レフィンの押出層であることを特徴とする請求項１〜請
求項４のいずれかに記載の電池用包装材料。