JP2025035351A - Exterior material for power storage device and power storage device - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた水分バリア性及びラミネート強度を有し、且つ高温においても高いシール強度を有する蓄電装置用外装材及び蓄電装置を提供すること。【解決手段】基材層、バリア層、接着層及びシーラント層をこの順に備え、接着層は、酸変性ポリオレフィン樹脂を含有する樹脂を含む樹脂組成物を用いて形成され、樹脂がハロゲンを含む、蓄電装置用外装材。接着層中のハロゲン含有率は12質量%以上でもよく、40質量%以下でもよい。【選択図】図1[Problem] To provide an exterior material for a power storage device, which has excellent moisture barrier properties and lamination strength, and also has high sealing strength even at high temperatures, and an electricity storage device. [Solution] An exterior material for a power storage device, which comprises a base layer, a barrier layer, an adhesive layer, and a sealant layer in this order, the adhesive layer being formed using a resin composition containing a resin that contains an acid-modified polyolefin resin, and the resin containing a halogen. The halogen content in the adhesive layer may be 12% by mass or more, and may be 40% by mass or less. [Selected Figure] Figure 1
Description
本開示は、蓄電装置用外装材及び蓄電装置に関する。 This disclosure relates to exterior materials for electricity storage devices and electricity storage devices.
リチウムイオン電池等の二次電池は、携帯電子機器や、電気を動力源とする電気自動車及びハイブリッド電気自動車等に広く用いられている。リチウムイオン電池の安全性を高めた電池として、有機溶媒電解質に代えて無機固体電解質を用いた全固体リチウム電池が検討されている。全固体リチウム電池は、短絡等による熱暴走が生じ難いという点でリチウムイオン電池よりも安全性に優れている。 Secondary batteries such as lithium-ion batteries are widely used in portable electronic devices, electric vehicles and hybrid electric vehicles that use electricity as a power source. As a battery with improved safety compared to lithium-ion batteries, all-solid-state lithium batteries that use inorganic solid electrolytes instead of organic solvent electrolytes are being considered. All-solid-state lithium batteries are safer than lithium-ion batteries in that they are less susceptible to thermal runaway caused by short circuits, etc.
全固体電池、特に硫化物系固体電解質を用いた全固体電池では、水分が侵入すると、硫化物系固体電解質が水分と反応し、硫化水素が発生する。硫化水素は毒性があるため、硫化水素の発生を抑制し、発生した場合には速やかに無害化(消臭)することが必要である。硫化水素の発生を抑制するために、ゼオライト、シリカゲル、石灰などの水分吸着物質を外装材の各層に添加することが検討されている。例えば、下記の特許文献1には、水分吸着物質としてゼオライト等を用いた外装材が開示されている。また、本願の出願人は、水蒸気の通り道を遮る物質として層状化合物を用いた出願(特願2022-204337号)を既に行っている。 In all-solid-state batteries, particularly all-solid-state batteries using a sulfide-based solid electrolyte, when moisture penetrates, the sulfide-based solid electrolyte reacts with the moisture to generate hydrogen sulfide. Hydrogen sulfide is toxic, so it is necessary to suppress the generation of hydrogen sulfide and, if it does occur, to quickly render it harmless (deodorize it). In order to suppress the generation of hydrogen sulfide, it has been considered to add moisture-absorbing substances such as zeolite, silica gel, and lime to each layer of the exterior material. For example, Patent Document 1 below discloses an exterior material using zeolite or the like as a moisture-absorbing substance. In addition, the applicant of the present application has already filed an application (Patent Application No. 2022-204337) using a layered compound as a substance that blocks the passage of water vapor.
しかし、上記特許文献1に記載の外装材は、優れた水分バリア性を有するものの、ラミネート強度及び高温におけるシール強度の点で改善の余地を有していた。また、上記出願に記載の外装材も、優れた水分バリア性を有するものの、ラミネート強度及び高温におけるシール強度の点で改善の余地を有していた。
したがって、優れた水分バリア性及びラミネート強度を有し、且つ高温においても高いシール強度を有する外装材が求められていた。
また、全固体電池以外の蓄電装置においても、優れた水分バリア性及びラミネート強度を有し、且つ高温においても高いシール強度を有する外装材を用いることが、水分による電池性能の低下を抑制し、且つ耐熱温度を向上させる観点からは望ましい。
However, the packaging material described in Patent Document 1 has excellent moisture barrier properties, but has room for improvement in terms of lamination strength and seal strength at high temperatures. Also, the packaging material described in the above application has excellent moisture barrier properties, but has room for improvement in terms of lamination strength and seal strength at high temperatures.
Therefore, there has been a demand for an exterior material that has excellent moisture barrier properties and lamination strength, and also has high seal strength even at high temperatures.
In addition, in power storage devices other than all-solid-state batteries, it is desirable to use an exterior material that has excellent moisture barrier properties and lamination strength, and also has high seal strength even at high temperatures, from the viewpoint of suppressing deterioration of battery performance due to moisture and improving heat resistance temperature.
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、優れた水分バリア性及びラミネート強度を有し、且つ高温においても高いシール強度を有する蓄電装置用外装材及び蓄電装置を提供することを目的とする。 This disclosure has been made in consideration of the above problems, and aims to provide an exterior material for a storage battery device and a storage battery device that have excellent moisture barrier properties and lamination strength, and also have high sealing strength even at high temperatures.
本開示は、基材層、バリア層、接着層及びシーラント層をこの順で備え、上記接着層は、酸変性ポリオレフィン樹脂を含有する樹脂を含む樹脂組成物を用いて形成され、上記樹脂がハロゲンを含む、蓄電装置用外装材を提供する。 The present disclosure provides an exterior material for a power storage device, comprising a base layer, a barrier layer, an adhesive layer, and a sealant layer in this order, the adhesive layer being formed using a resin composition containing a resin that contains an acid-modified polyolefin resin, and the resin containing a halogen.
上記外装材によれば、優れた水分バリア性及びラミネート強度を有し、且つ高温においても高いシール強度を有する。
上記効果が得られる理由について、本開示の発明者らは以下のように推測する。
すなわち、樹脂がポリオレフィン樹脂を含むことで、接着層は、高い結晶性を有し、水を透過しにくくなる。また、樹脂がハロゲンを含むことで接着層が極性を帯び、接着層内における分子間力が増大し、接着層がより緻密となる。これにより、接着層が水分子をより一層透過しにくくなる。その結果、外装材が優れた水分バリア性を有する。さらに、接着層が、酸変性されていることで接着層の凝集力が高まり、接着層と、バリア層及びシーラント層との密着性が向上する。その結果、外装材は、優れたラミネート強度を有し、且つ高温においても高いシール強度を有する。
The packaging material has excellent moisture barrier properties and lamination strength, and also has high seal strength even at high temperatures.
The inventors of the present disclosure speculate as follows about the reason why the above effects are obtained.
That is, since the resin contains a polyolefin resin, the adhesive layer has high crystallinity and is less permeable to water. Furthermore, since the resin contains a halogen, the adhesive layer is polarized, the intermolecular forces in the adhesive layer are increased, and the adhesive layer becomes denser. This makes the adhesive layer even less permeable to water molecules. As a result, the exterior material has excellent moisture barrier properties. Furthermore, since the adhesive layer is acid-modified, the cohesive force of the adhesive layer is increased, and the adhesion between the adhesive layer and the barrier layer and sealant layer is improved. As a result, the exterior material has excellent lamination strength and high seal strength even at high temperatures.
上記蓄電装置用外装材において、上記接着層中の上記ハロゲンの含有率は12質量%以上であってよい。
この場合、接着層がより十分に緻密化するため、蓄電装置用外装材の水分バリア性がより十分に向上する。
In the packaging material for an electricity storage device, the adhesive layer may have a content of the halogen of 12 mass % or more.
In this case, the adhesive layer becomes more sufficiently densified, and the moisture barrier property of the packaging material for an electricity storage device is more sufficiently improved.
上記蓄電装置用外装材において、上記接着層中の上記ハロゲンの含有率は40質量%以下であってよい。この場合、接着層に含まれるハロゲンが過剰量にならないことで、接着層に含まれる樹脂の分子量が十分に大きくなり、蓄電装置用外装材の高温におけるシール強度が十分に向上する。 In the electrical storage device exterior material, the content of the halogen in the adhesive layer may be 40% by mass or less. In this case, the halogen contained in the adhesive layer is not excessive, so that the molecular weight of the resin contained in the adhesive layer is sufficiently large, and the sealing strength of the electrical storage device exterior material at high temperatures is sufficiently improved.
上記樹脂組成物は多官能イソシアネート化合物をさらに含むことが好ましい。
この場合、酸変性ポリオレフィン樹脂とイソシアネート系接着剤とが反応し、接着層の凝集力が高まることによって、接着層が優れた密着性及び耐熱性を有することが可能となり、外装材が、高いシール強度及び十分な耐熱性を有することが可能となる。
The resin composition preferably further contains a polyfunctional isocyanate compound.
In this case, the acid-modified polyolefin resin reacts with the isocyanate-based adhesive, increasing the cohesive strength of the adhesive layer, thereby enabling the adhesive layer to have excellent adhesion and heat resistance, and enabling the exterior material to have high sealing strength and sufficient heat resistance.
上記多官能イソシアネート化合物は少なくともイソシアヌレート型化合物を含むことがより好ましい。
上記樹脂組成物が多官能イソシアネート化合物としてイソシアヌレート型化合物を含むことで、上記樹脂組成物がイソシアヌレート型化合物を含まない場合に比べて、外装材は、接着層が、より優れた密着性及び耐熱性を有することが可能となり、外装材が、より高いシール強度及び耐熱性を有することが可能となる。
The polyfunctional isocyanate compound more preferably contains at least an isocyanurate compound.
When the resin composition contains an isocyanurate compound as a polyfunctional isocyanate compound, the adhesive layer of the exterior packaging material can have better adhesion and heat resistance than when the resin composition does not contain an isocyanurate compound, and the exterior packaging material can have higher seal strength and heat resistance.
また、本開示は、電池要素と、上記電池要素を収容する外装袋を備え、上記外層袋が上記外装材を有する、蓄電装置を提供する。
本開示の蓄電装置によれば、外装材が優れた水分バリア性を有する。これによって、外装袋の内部への水分の侵入が抑制され、電池要素が水分に晒されにくくなるため、外装袋の内部に収容される電池要素の性能の低下を抑制することができる。また、外装材は、優れたラミネート強度を有し、高温においても高いシール強度を有するため、蓄電装置が高温で使用される場合においても、外装袋が破損しにくくなり、外装袋の密封性の低下を抑制することができる。その結果、蓄電装置の寿命を延ばすことができる。
The present disclosure also provides an electricity storage device including a battery element and an outer bag that houses the battery element, the outer bag having the outer packaging material.
According to the energy storage device of the present disclosure, the exterior material has excellent moisture barrier properties. This prevents moisture from entering the interior of the exterior bag, and the battery element is less likely to be exposed to moisture, thereby preventing a decrease in the performance of the battery element housed inside the exterior bag. In addition, the exterior material has excellent lamination strength and high seal strength even at high temperatures, so that even when the energy storage device is used at high temperatures, the exterior bag is less likely to be damaged and a decrease in the sealing property of the exterior bag can be prevented. As a result, the life of the energy storage device can be extended.
本開示によれば、優れた水分バリア性及びラミネート強度を有し、且つ高温においても高いシール強度を有する蓄電装置用外装材及び蓄電装置を提供することができる。 The present disclosure makes it possible to provide an exterior material for a storage battery device and a storage battery device that have excellent moisture barrier properties and lamination strength, and also have high sealing strength even at high temperatures.
以下、図面を適宜参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。 A preferred embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings as appropriate. Note that in the drawings, the same or equivalent parts are given the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted. Also, the dimensional ratios of the drawings are not limited to those shown in the drawings.
[蓄電装置用外装材]
まず、本開示の一実施形態に係る蓄電装置用外装材について図1を参照しながら説明する。図1は、本開示の一実施形態に係る蓄電装置用外装材の概略断面図である。
図1に示すように、本実施形態の蓄電装置用外装材(以下、単に「外装材」ともいう)10は、蓄電装置に用いられる外装材であり、基材層11と、第1接着剤層12aと、バリア層13と、接着層としての第2接着剤層12bと、シーラント層16とをこの順に備える。
[Exterior material for power storage device]
First, an exterior material for an electricity storage device according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of an exterior material for an electricity storage device according to an embodiment of the present disclosure.
As shown in FIG. 1, an exterior material for a power storage device (hereinafter also simply referred to as "exterior material") 10 of this embodiment is an exterior material used for a power storage device, and includes, in this order, a
外装材10は、基材層11とバリア層13との間に第1の腐食防止処理層14aを有してもよく、バリア層13と第2接着剤層12bとの間には第2の腐食防止処理層14bを有してもよい。
外装材10において、基材層11が最外層、シーラント層16が最内層である。すなわち、外装材10は、基材層11を蓄電装置の外部側、シーラント層16を蓄電装置の内部側に向けて使用される。
The
In the
第2接着剤層12bは、酸変性ポリオレフィン樹脂を含有する樹脂を含む第2接着剤層形成用樹脂組成物によって形成される。上記樹脂は、ハロゲンを含有する。
外装材10によれば、優れた水分バリア性及びラミネート強度を有し、且つ高温においても高いシール強度を有する。
The second
The
以下、外装材10を構成する各層について具体的に説明する。
Below, we will explain each layer that makes up the
<基材層11>
基材層11は、蓄電装置を製造する際のシール工程における耐熱性を付与し、成型加工や流通の際に起こりうるピンホールの発生を抑制する役割を果たす。特に大型用途の蓄電装置の外装材の場合等は、耐擦傷性、耐薬品性、絶縁性等も付与できる。
<
The
基材層11は、絶縁性を有する樹脂により形成された層であることが好ましい。樹脂としてはポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスルフォン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アリル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、アセチルセルロース樹脂等を使用することができる。
The
これらの樹脂は、基材層11に適用する場合、延伸又は未延伸のフィルム形態でも、コーティング被膜としての形態のどちらでも構わない。また。基材層11は単層でも多層でもよく、多層の場合は異なる樹脂を組み合わせて使用できる。フィルムであれば共押し出ししたもの、もしくは接着剤を介して積層したものが使用できる。コーティング被膜の場合は積層回数分コーティングしたものが使用でき、フィルムとコーティング被膜を組み合わせて多層とすることもできる。
When these resins are applied to the
これらの樹脂の中でも、基材層11としては、成型性に優れることから、ポリエステル樹脂及びポリアミド樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂としては、例えば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が挙げられる。ポリアミド樹脂としては、例えば、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9T、ナイロン10、ポリメタキシリレンアジパミド(MXD6)、ナイロン11、ナイロン12等が挙げられる。
Among these resins, polyester resin and polyamide resin are preferred for the
基材層11は、必要に応じて、例えば、難燃剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、脱水剤、結晶核剤並びに粘着付与剤等の各種添加剤を含有してもよい。
The
基材層11は、延伸又は未延伸のフィルム形態でも、コーティング被膜としての形態のどちらでも構わない。また。基材層11は単層でも多層でもよく、多層の場合は異なる樹脂を組み合わせて使用できる。基材層11がフィルムである場合には、基材層11としては、複数の層を共押し出ししたもの、もしくは複数の層を、接着剤を介して積層したものが使用できる。基材層11がコーティング被膜である場合は、基材層11としては、コーティング液を積層回数分コーティングしてなるものが使用でき、フィルムとコーティング被膜を組み合わせて多層としたものを使用することもできる。
The
これらの樹脂をフィルム形態で使用する場合は、基材層11は二軸延伸フィルムであることが好ましい。基材層11が二軸延伸フィルムである場合における延伸方法としては、例えば、逐次二軸延伸法、チューブラー二軸延伸法、同時二軸延伸法等が挙げられる。二軸延伸フィルムは、より優れた深絞り成型性が得られる観点から、チューブラー二軸延伸法により延伸されたものであることが好ましい。
When these resins are used in the form of a film, the
基材層11の厚さは、6~40μmであることが好ましく、10~30μmであることがより好ましい。基材層11の厚さが6μm以上であることにより、外装材10の耐ピンホール性及び絶縁性を向上できる傾向がある。基材層11の厚さが40μm以下とすることにより、外装材10の総厚を小さくすることができる。
The thickness of the
基材層11の融点は、シール時の基材層11の変形を抑制するため、シーラント層16の融点より高いことが好ましく、さらにはシーラント層16の融点よりも30℃以上高いことがより好ましい。
In order to suppress deformation of the
<第1接着剤層12a>
第1接着剤層12aは、基材層11とバリア層13とを接着する層である。第1接着剤層12aは、第1接着剤層形成用樹脂組成物を用いて得られる。第1接着剤層形成用樹脂組成物は、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール、カーボネートポリオールなどの主剤と、2官能以上のイソシアネート化合物(多官能イソシアネート化合物)とを含む。上述した各種ポリオールは、外装材10に求められる機能や性能に応じて、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、第1接着剤層12aを形成する第1接着剤層形成用樹脂組成物としては、上記第1接着剤層形成用樹脂組成物以外にも、エポキシ樹脂などの主剤と、硬化剤とを含む第1接着剤層形成用樹脂組成物も使用可能であるが、第1接着剤層形成用樹脂組成物は、これに限らない。
<First
The first
第1接着剤層形成用樹脂組成物は、第1接着剤層12aに求められる性能に応じて、難燃剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、脱水剤、結晶核剤並びに粘着付与剤等の各種添加剤を含有してもよい。
The resin composition for forming the first adhesive layer may contain various additives such as flame retardants, slip agents, antiblocking agents, antioxidants, light stabilizers, dehydrating agents, crystal nucleating agents, and tackifiers depending on the performance required for the first
第1接着剤層12aの厚さは、特に限定されるものではないが、所望の接着強度、追随性、及び加工性等を得る観点から、例えば、1~10μmであることが好ましく、2~7μmであることがより好ましい。
The thickness of the first
<バリア層13>
バリア層13は、水分が蓄電装置の内部に浸入することを防止する水蒸気バリア性を有する。また、バリア層13は、深絞り成型をするために延展性を有していてもよい。バリア層13としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、銅等の各種金属箔、あるいは、金属蒸着膜、無機酸化物蒸着膜、炭素含有無機酸化物蒸着膜、これらの蒸着膜を設けたフィルムなどを用いることができる。蒸着膜を設けたフィルムとしては、例えば、アルミニウム蒸着フィルム、無機酸化物蒸着フィルムを使用することができる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。バリア層13としては、質量(比重)、防湿性、加工性及びコストの面から、金属箔が好ましく、アルミニウム箔がより好ましい。
<
The
アルミニウム箔としては、所望の成型時の延展性を付与できる点から、特に焼鈍処理を施した軟質アルミニウム箔を好ましく用いることができるが、さらなる耐ピンホール性、及び成型時の延展性を付与させる目的で、鉄を含むアルミニウム箔を用いるのがより好ましい。アルミニウム箔中の鉄の含有量は、アルミニウム箔100質量%中、0.1~9.0質量%が好ましく、0.5~2.0質量%がより好ましい。鉄の含有量が0.1質量%以上であることにより、より優れた耐ピンホール性及び延展性を有する外装材10を得ることができる。鉄の含有量が9.0質量%以下であることにより、より柔軟性に優れた外装材10を得ることができる。アルミニウム箔としては、未処理のアルミニウム箔を用いてもよいが、耐腐食性を付与する点で脱脂処理を施したアルミニウム箔を用いることが好ましい。アルミニウム箔に脱脂処理を施す場合は、アルミニウム箔の片面のみに脱脂処理を施してもよく、両面に脱脂処理を施してもよい。
As the aluminum foil, soft aluminum foil that has been annealed can be preferably used from the viewpoint of imparting the desired ductility during molding, but it is more preferable to use an aluminum foil containing iron for the purpose of imparting further pinhole resistance and ductility during molding. The content of iron in the aluminum foil is preferably 0.1 to 9.0 mass%, more preferably 0.5 to 2.0 mass%, based on 100 mass% of the aluminum foil. By having an iron content of 0.1 mass% or more, it is possible to obtain an
バリア層13の厚さは、特に限定されるものではないが、バリア性、耐ピンホール性、加工性を考慮して9~200μmとすることが好ましく、15~100μmとすることがより好ましい。
The thickness of the
<第1及び第2の腐食防止処理層14a,14b>
第1及び第2の腐食防止処理層14a,14bは、バリア層13を構成する金属箔(金属箔層)等の腐食を防止するために設けられる層である。また、第1の腐食防止処理層14aは、大気中に含まれる腐食性ガスによるバリア層13の腐食を防ぐと共に、バリア層13と第1接着剤層12aとの密着力を高める役割を果たす。また、第2の腐食防止処理層14bは、電解質や、電池内部から発生するガス(例えば硫化水素ガス)によるバリア層13の腐食を防ぐことにより電解質や電池内部から発生するガスに対する耐性をより向上させると共に、バリア層13と第2接着剤層12bとの密着力を高める役割を果たす。第1及び第2の腐食防止処理層14a,14bによって、外装材10の信頼性をより長期間にわたり維持することができる。第1の腐食防止処理層14a及び第2の腐食防止処理層14bは、同一の構成の層であってもよく、異なる構成の層であってもよい。第1及び第2の腐食防止処理層14a,14b(以下、単に「腐食防止処理層14a,14b」ともいう)は、例えば、バリア層13を構成する金属箔に対して脱脂処理、熱水変成処理、陽極酸化処理、化成処理、あるいはこれらの処理の組み合わせにより形成される。
<First and second corrosion
The first and second corrosion prevention treatment layers 14a and 14b are layers provided to prevent corrosion of the metal foil (metal foil layer) constituting the
脱脂処理としては、酸脱脂及びアルカリ脱脂が挙げられる。酸脱脂としては、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸などの無機酸を単独で使用する方法、又はこれらの混合液を使用する方法などが挙げられる。また、酸脱脂として、一ナトリウム二フッ化アンモニウムなどのフッ素含有化合物を上記無機酸で溶解させた酸脱脂剤を用いる処理を行うことが好ましい。この処理によれば、特にバリア層13にアルミニウム箔を用いた場合に、アルミニウムの脱脂効果が得られるだけでなく、不動態であるアルミニウムのフッ化物を形成させることができる。このため、この処理は耐腐食性という点で有効である。アルカリ脱脂としては、水酸化ナトリウムなどを使用する方法が挙げられる。
Examples of degreasing treatments include acid degreasing and alkaline degreasing. Examples of acid degreasing include a method using an inorganic acid such as sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, or hydrofluoric acid alone, or a method using a mixture of these. In addition, it is preferable to perform acid degreasing treatment using an acid degreasing agent in which a fluorine-containing compound such as monosodium ammonium difluoride is dissolved in the inorganic acid. This treatment not only provides a degreasing effect for aluminum, but also allows the formation of aluminum fluoride, which is a passive state, particularly when aluminum foil is used for the
熱水変成処理としては、例えば、トリエタノールアミンを添加した沸騰水中にアルミニウム箔を浸漬処理するベーマイト処理が挙げられる。陽極酸化処理としては、例えば、アルマイト処理が挙げられる。 An example of a hydrothermal conversion treatment is the boehmite treatment, in which aluminum foil is immersed in boiling water containing added triethanolamine. An example of an anodizing treatment is the alumite treatment.
化成処理としては、浸漬型、塗布型が挙げられる。浸漬型の化成処理としては、例えばクロメート処理、セリアゾル処理、ジルコニウム処理、チタニウム処理、バナジウム処理、モリブデン処理、リン酸カルシウム処理、水酸化ストロンチウム処理、セリウム処理、ルテニウム処理、あるいはこれらの混合相からなる各種化成処理が挙げられる。一方、塗布型の化成処理としては、腐食防止性能を有するコーティング剤をバリア層13上に塗布する方法が挙げられる。
Examples of chemical conversion treatments include immersion type and coating type. Examples of immersion type chemical conversion treatments include chromate treatment, ceria sol treatment, zirconium treatment, titanium treatment, vanadium treatment, molybdenum treatment, calcium phosphate treatment, strontium hydroxide treatment, cerium treatment, ruthenium treatment, and various chemical conversion treatments consisting of mixed phases of these. On the other hand, coating type chemical conversion treatments include a method in which a coating agent having corrosion prevention properties is applied onto the
これら腐食防止処理のうち、熱水変成処理、陽極酸化処理、化成処理のいずれかで腐食防止処理層の少なくとも一部を形成する場合は、事前に上述した脱脂処理を行うことが好ましい。なお、バリア層13として焼鈍工程を通した金属箔など脱脂処理済みの金属箔を用いる場合は、腐食防止処理層14a,14bの形成において改めて脱脂処理する必要はない。
When forming at least a part of the corrosion prevention layer by any of these corrosion prevention treatments, namely hydrothermal conversion treatment, anodizing treatment, or chemical conversion treatment, it is preferable to carry out the above-mentioned degreasing treatment in advance. Note that when using a degreased metal foil, such as a metal foil that has been subjected to an annealing process, as the
塗布型の化成処理に用いられるコーティング剤は、好ましくは3価クロムを含有する。また、コーティング剤には、後述するカチオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種のポリマーが含まれていてもよい。 The coating agent used in the paint-type chemical conversion treatment preferably contains trivalent chromium. The coating agent may also contain at least one polymer selected from the group consisting of cationic polymers and anionic polymers, which will be described later.
また、上記処理のうち、特に熱水変成処理、陽極酸化処理では、処理剤によってアルミニウム箔表面を溶解させ、耐腐食性に優れるアルミニウム化合物(ベーマイト、アルマイト)を形成させる。そのため、アルミニウム箔を用いたバリア層13から腐食防止処理層14a,14bまで共連続構造を形成した形態が得られるので、上記処理は化成処理の定義に包含される。一方、後述するように化成処理の定義に含まれない、純粋なコーティング手法のみで腐食防止処理層14a,14bを形成することも可能である。この方法としては、例えば、アルミニウムの腐食防止効果(インヒビター効果)を有し、且つ、環境側面的にも好適な材料として、平均粒径100nm以下の酸化セリウムのような希土類元素酸化物のゾルを用いる方法が挙げられる。この方法を用いることで、一般的なコーティング方法でも、アルミニウム箔などの金属箔に腐食防止効果を付与することが可能となる。
In addition, among the above treatments, particularly in hydrothermal conversion treatment and anodization treatment, the aluminum foil surface is dissolved by a treatment agent to form aluminum compounds (boehmite, anodization) that have excellent corrosion resistance. Therefore, a form in which a co-continuous structure is formed from the
上記希土類元素酸化物のゾルとしては、例えば、水系、アルコール系、炭化水素系、ケトン系、エステル系、エーテル系などの各種溶媒を用いたゾルが挙げられる。中でも、水系のゾルが好ましい。 Examples of the above rare earth element oxide sol include sols using various solvents such as water-based, alcohol-based, hydrocarbon-based, ketone-based, ester-based, and ether-based solvents. Of these, water-based sols are preferred.
上記希土類元素酸化物のゾルには、通常その分散を安定化させるために、硝酸、塩酸、リン酸などの無機酸又はその塩、酢酸、りんご酸、アスコルビン酸、乳酸などの有機酸が分散安定化剤として用いられる。これらの分散安定化剤のうち、特にリン酸は、外装材10において、(1)ゾルの分散安定化、(2)リン酸のアルミキレート能力を利用したバリア層13との密着性の向上、(3)アルミニウムイオンを捕獲(不動態形成)することによる腐食耐性の付与、(4)低温でもリン酸の脱水縮合を起こしやすいことによる腐食防止処理層(酸化物層)14a,14bの凝集力の向上などが期待される。
In order to stabilize the dispersion of the rare earth oxide sol, inorganic acids such as nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, or their salts, and organic acids such as acetic acid, malic acid, ascorbic acid, and lactic acid are usually used as dispersion stabilizers. Of these dispersion stabilizers, phosphoric acid in particular is expected to (1) stabilize the dispersion of the sol, (2) improve adhesion to the
上記希土類元素酸化物ゾルにより形成される腐食防止処理層14a,14bは、無機粒子の集合体であるため、乾燥キュアの工程を経ても層自身の凝集力が低くなるおそれがある。そこで、この場合の腐食防止処理層14a,14bは、凝集力を補うために、アニオン性ポリマー、又はカチオン性ポリマーにより複合化されていることが好ましい。 The corrosion prevention treatment layers 14a and 14b formed from the rare earth element oxide sol are aggregates of inorganic particles, so there is a risk that the cohesive strength of the layer itself will be reduced even after the dry curing process. Therefore, in this case, it is preferable that the corrosion prevention treatment layers 14a and 14b are composited with an anionic polymer or a cationic polymer to compensate for the cohesive strength.
腐食防止処理層14a,14bは、前述した層には限定されない。例えば、公知技術である塗布型クロメートのように、樹脂バインダー(アミノフェノールなど)にリン酸とクロム化合物を配合した処理剤を用いて形成してもよい。この処理剤を用いれば、腐食防止機能と密着性の両方を兼ね備えた層とすることができる。また、塗液の安定性を考慮する必要があるものの、希土類元素酸化物ゾルとポリカチオン性ポリマーあるいはポリアニオン性ポリマーとを事前に一液化したコーティング剤を使用して腐食防止処理層14a,14bを腐食防止機能と密着性の両方を兼ね備えた層とすることができる。
The corrosion
腐食防止処理層14a,14bの単位面積当たりの質量は、多層構造、単層構造いずれであっても、0.005~0.200g/m2が好ましく、0.010~0.100g/m2がより好ましい。上記単位面積当たりの質量が0.005g/m2以上であれば、バリア層13に腐食防止機能を付与しやすい。また、上記単位面積当たりの質量が0.200g/m2を超えても、腐食防止機能はあまり変らない。一方、希土類元素酸化物ゾルを用いた場合には、塗膜が厚いと乾燥時の熱によるキュアが不十分となり、凝集力の低下を伴うおそれがある。なお、腐食防止処理層14a,14bの厚さについては、その比重から換算できる。
The mass per unit area of the corrosion prevention treatment layers 14a and 14b is preferably 0.005 to 0.200 g/ m2 , more preferably 0.010 to 0.100 g/ m2 , regardless of whether the layer is a multilayer structure or a single layer structure. If the mass per unit area is 0.005 g/ m2 or more, the
腐食防止処理層14a,14bは、シーラント層とバリア層との密着性を保持しやすくなる観点から、例えば、酸化セリウムと、該酸化セリウム100質量部に対して1~100質量部のリン酸又はリン酸塩と、カチオン性ポリマーと、を含む態様であってもよく、バリア層13に化成処理を施して形成されている態様であってもよく、バリア層13に化成処理を施して形成されており、且つ、カチオン性ポリマーを含む態様であってもよい。
From the viewpoint of easily maintaining the adhesion between the sealant layer and the barrier layer, the corrosion prevention treatment layers 14a and 14b may be, for example, in an embodiment containing cerium oxide, 1 to 100 parts by mass of phosphoric acid or a phosphate salt per 100 parts by mass of the cerium oxide, and a cationic polymer, or may be formed by subjecting the
<第2接着剤層12b>
第2接着剤層12bは、バリア層13とシーラント層16とを接着する層である。第2接着剤層12bは、第2接着剤層形成用樹脂組成物を用いて形成される。
<Second
The second
(第2接着剤層形成用樹脂組成物)
上記第2接着剤層形成用樹脂組成物は、酸変性ポリオレフィン樹脂を含有する樹脂を含み、この樹脂はハロゲンを含む。上記ハロゲンはハロゲン原子として樹脂に含まれる。例えば、上記ハロゲンは、酸変性ポリオレフィン樹脂とは別に樹脂中に含まれる他のポリオレフィン樹脂(以下、「ハロゲン化ポリオレフィン樹脂」ともいう)に含まれてもよく、酸変性ポリオレフィン樹脂中に含まれてもよい。以下、ハロゲンを含む酸変性ポリオレフィン樹脂を、「酸変性ハロゲン化ポリオレフィン樹脂」ともいう。
上記のように上記第2接着剤層形成用樹脂組成物の樹脂が酸変性ポリオレフィン樹脂とハロゲンとを含むことで、第2接着剤層12bは、バリア層13及びシーラント層16に対して高い密着性を有することができ、外装材10に優れたラミネート強度を付与できる。また、高温においても外装材10に対して高いシール強度を付与することができる。さらに、上記第2接着剤層形成用樹脂組成物の樹脂が酸変性ポリオレフィン樹脂とハロゲンとを含むことで、外装材10が優れた水分バリア性を有することが可能となる。
(Resin composition for forming second adhesive layer)
The resin composition for forming the second adhesive layer includes a resin containing an acid-modified polyolefin resin, and this resin contains a halogen. The halogen is contained in the resin as a halogen atom. For example, the halogen may be contained in another polyolefin resin (hereinafter also referred to as a "halogenated polyolefin resin") contained in the resin separately from the acid-modified polyolefin resin, or may be contained in the acid-modified polyolefin resin. Hereinafter, the acid-modified polyolefin resin containing a halogen is also referred to as an "acid-modified halogenated polyolefin resin".
As described above, since the resin of the resin composition for forming the second adhesive layer contains an acid-modified polyolefin resin and a halogen, the second
酸変性ポリオレフィン樹脂は、不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、不飽和カルボン酸の酸無水物及び不飽和エステルなどから導かれる不飽和カルボン酸誘導体により、グラフト変性されたポリオレフィン樹脂である。ポリオレフィン樹脂は、複数のオレフィンユニットを有しており、酸変性ポリオレフィン樹脂は、複数のオレフィンユニットの少なくも一部が酸変性オレフィンユニットに置換されたポリオレフィン樹脂である。酸変性オレフィンユニットは、オレフィンユニットに存在する水素原子の一部が、上記不飽和カルボン酸誘導体により付与される酸変性部に置き換えらえたユニットである。 An acid-modified polyolefin resin is a polyolefin resin graft-modified with an unsaturated carboxylic acid derivative derived from an unsaturated carboxylic acid, an unsaturated sulfonic acid, an acid anhydride of an unsaturated carboxylic acid, an unsaturated ester, or the like. A polyolefin resin has a plurality of olefin units, and an acid-modified polyolefin resin is a polyolefin resin in which at least a portion of the plurality of olefin units is replaced with an acid-modified olefin unit. An acid-modified olefin unit is a unit in which a portion of the hydrogen atoms present in the olefin unit is replaced with an acid-modified portion provided by the unsaturated carboxylic acid derivative.
不飽和カルボン酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタル酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸などが挙げられる。 Examples of unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, tetrahydrophthalic acid, and bicyclo[2,2,1]hept-2-ene-5,6-dicarboxylic acid.
不飽和カルボン酸の酸無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸無水物などの不飽和カルボン酸の酸無水物などが挙げられる。 Examples of acid anhydrides of unsaturated carboxylic acids include acid anhydrides of unsaturated carboxylic acids such as maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, and bicyclo[2,2,1]hept-2-ene-5,6-dicarboxylic anhydride.
不飽和カルボン酸のエステルとしては、例えばアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノメチル、フマール酸ジエチル、イタコン酸ジメチル、シトラコン酸ジエチル、テトラヒドロ無水フタル酸ジメチル、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸ジメチルなどの不飽和カルボン酸のエステルなどが挙げられる。 Examples of esters of unsaturated carboxylic acids include esters of unsaturated carboxylic acids such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dimethyl maleate, monomethyl maleate, diethyl fumarate, dimethyl itaconate, diethyl citraconate, dimethyl tetrahydrophthalate, and dimethyl bicyclo[2,2,1]hept-2-ene-5,6-dicarboxylate.
ポリオレフィン樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン-αオレフィン共重合体、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、及びプロピレン-αオレフィン共重合体等が挙げられる。 Examples of polyolefin resins include low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ethylene-α-olefin copolymer, homopolypropylene, block polypropylene, random polypropylene, and propylene-α-olefin copolymer.
酸変性ポリオレフィン樹脂は、バリア層13と第2接着剤層12bとの間で優れた密着性が得られる観点から、無水マレイン酸により変性されたポリオレフィン樹脂であることが好ましい。
酸変性ポリオレフィン樹脂には、例えば、三井化学株式会社製の「アドマー」、三菱化学株式会社製の「モディック」、東洋紡株式会社製の「トーヨータック」、三洋化成工業株式会社製の「サンスタック」などが適している。このような酸変性ポリオレフィン樹脂は、各種金属及び各種官能基を有するポリマーとの反応性に優れるため、該反応性を利用して第2接着剤層12bに密着性を付与することができる。
The acid-modified polyolefin resin is preferably a polyolefin resin modified with maleic anhydride, from the viewpoint of obtaining excellent adhesion between the
Suitable acid-modified polyolefin resins include, for example, "ADMER" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., "MODIC" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, "TOYOTAC" manufactured by Toyobo Co., Ltd., and "SUNSTACK" manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. Such acid-modified polyolefin resins have excellent reactivity with various metals and polymers having various functional groups, and thus the reactivity can be utilized to impart adhesion to the second
ポリオレフィン樹脂としては、シーラント層16を形成するシーラント層形成用樹脂組成物が樹脂としてポリオレフィン樹脂を含む場合には、そのポリオレフィン樹脂と同様のポリオレフィン樹脂を用いることが好ましい。例えばシーラント層形成用樹脂組成物が樹脂としてポリプロピレンを含む場合には、第2接着剤層形成用樹脂組成物の酸変性ポリオレフィン樹脂のポリオレフィンは、ポリプロピレンであることが好ましい。この場合、第2接着剤層12bは、シーラント層16に対して高い密着性を有することができるとともに、外装材10の耐熱性を向上させることもできる。
When the resin composition for forming the sealant layer that forms the
ハロゲン化ポリオレフィン樹脂は、複数のオレフィンユニットの少なくとも一部がハロゲン化オレフィンユニットに置き換えられたポリオレフィン樹脂である。ハロゲン化オレフィンユニットは、オレフィンユニットに存在する水素原子の一部又は全部が、ハロゲン原子に置き換えらえたオレフィンユニットである。ハロゲン化オレフィンユニットにおいて、ハロゲン原子の位置は特に限定されない。 A halogenated polyolefin resin is a polyolefin resin in which at least a portion of a plurality of olefin units are replaced with halogenated olefin units. A halogenated olefin unit is an olefin unit in which some or all of the hydrogen atoms present in the olefin unit are replaced with halogen atoms. In the halogenated olefin unit, the position of the halogen atom is not particularly limited.
酸変性ハロゲン化ポリオレフィン樹脂は、上記酸変性オレフィンユニットと上記ハロゲン化オレフィンユニットとを含む。酸変性ハロゲン化ポリオレフィン樹脂は、酸変性ハロゲン化オレフィンユニットを含んでもよい。酸変性ハロゲン化オレフィンユニットは、酸変性部及びハロゲン原子を有するオレフィンユニットである。ハロゲン化オレフィンユニットにおいて、ハロゲン原子によって置換される水素原子の位置は特に限定されない。 The acid-modified halogenated polyolefin resin contains the acid-modified olefin unit and the halogenated olefin unit. The acid-modified halogenated polyolefin resin may contain an acid-modified halogenated olefin unit. The acid-modified halogenated olefin unit is an olefin unit having an acid-modified portion and a halogen atom. In the halogenated olefin unit, the position of the hydrogen atom substituted by the halogen atom is not particularly limited.
第2接着剤層12b中のハロゲンの含有率は、4質量%以上、12質量%以上、16質量%以上、20質量%以上であってよいが、ハロゲンの含有率は、12質量%以上であることが好ましい。この場合、ハロゲン含有率が12質量%以上であることで、第2接着剤層12bが十分に緻密化するため、蓄電装置用外装材10の水分バリア性がより十分に向上する。第2接着剤層12b中のハロゲンの含有率は、40質量%以下、30質量%以下又は28質量%以下であってよいが、40質量%以下であることが好ましい。この場合、第2接着剤層12bに含まれるハロゲンが過剰量にならないことで、第2接着剤層12bに含まれる樹脂の分子量が十分に大きくなり、蓄電装置用外装材10の高温におけるシール強度が十分に向上する。また、ハロゲン含有率が40質量%以下であることで、第2接着剤層12bからのハロゲンの遊離が一定程度抑制され、外装材10が蓄電装置の外装材として用いられる場合に、ハロゲンによる電池要素への影響が抑制される。
The halogen content in the second
上記ハロゲンとしては、塩素、臭素、フッ素、ヨウ素等が挙げられる。特に樹脂がハロゲンとして塩素を含むことで、安価に良好な性能(水分バリア性)を付与できる。 The above halogens include chlorine, bromine, fluorine, iodine, etc. In particular, resins containing chlorine as a halogen can provide good performance (moisture barrier properties) at low cost.
第2接着剤層形成用樹脂組成物は、硬化剤として多官能イソシアネート化合物をさらに含むことが好ましい。この場合、第2接着剤層12bが多官能イソシアネート化合物をさらに含むことで、外装材10の密着性および耐熱性がさらに向上する。
多官能イソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート又はその水素添加物、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’ジフェニルメタンジイソシアネート又はその水素添加物、イソホロンジイソシアネート等のジイソシアネート類;あるいはこれらのイソシアネート類を、トリメチロールプロパン等の多価アルコールと反応させたアダクト体、水と反応させることで得られたビューレット体、あるいは三量体であるイソシアヌレート体(イソシアヌレート型多官能イソシアネート化合物)等のポリイソシアネート類;あるいはこれらのポリイソシアネート類をアルコール類、ラクタム類、オキシム類等でブロック化したブロックポリイソシアネートなどが挙げられる。
中でも、多官能イソシアネート化合物は、イソシアヌレート体(イソシアヌレート型化合物)を含むことが好ましい。この場合、多官能イソシアネート化合物がイソシアヌレート体を含むことで、第2接着剤層12bが、優れた密着性及び耐熱性を有することが可能となり、外装材10が、高いシール強度及び耐熱性を有することが可能となる。
The resin composition for forming the second adhesive layer preferably further contains a polyfunctional isocyanate compound as a curing agent. In this case, when the second
Examples of the polyfunctional isocyanate compound include diisocyanates such as tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate or hydrogenated products thereof, hexamethylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate or hydrogenated products thereof, and isophorone diisocyanate; or polyisocyanates such as adducts obtained by reacting these isocyanates with polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, biuret forms obtained by reacting these isocyanates with water, or isocyanurates which are trimers (isocyanurate-type polyfunctional isocyanate compounds); or blocked polyisocyanates obtained by blocking these polyisocyanates with alcohols, lactams, oximes, or the like.
In particular, the polyfunctional isocyanate compound preferably contains an isocyanurate (isocyanurate type compound). In this case, when the polyfunctional isocyanate compound contains an isocyanurate, the second
また、第2接着剤層12bは、上記第2接着剤層形成用樹脂組成物を用いて形成する際に硬化触媒を用いてもよい。硬化触媒としては、ジラウリン酸ジブチルスズが挙げられる。硬化触媒を用いることで、上記第2接着剤層形成用樹脂組成物が硬化触媒を含まない場合に比べて、外装材10のシール強度をより向上させることができ、密着性や耐熱性をさらに向上させることができる。
The second
バリア層13上に腐食防止処理層14bが設けられており、且つ、第2の腐食防止処理層14bが上述したカチオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種のポリマーを含む層を有する場合、上記第2接着剤層形成用樹脂組成物は、第2の腐食防止処理層14bに含まれる上記ポリマーと反応性を有する化合物(以下、「反応性化合物」とも言う)を含むことが好ましい。
When a corrosion
例えば、第2の腐食防止処理層14bがカチオン性ポリマーを含む場合、上記第2接着剤層形成用樹脂組成物はカチオン性ポリマーと反応性を有する化合物を含む。第2の腐食防止処理層14bがアニオン性ポリマーを含む場合、上記第2接着剤層形成用樹脂組成物はアニオン性ポリマーと反応性を有する化合物を含む。また、第2の腐食防止処理層14bがカチオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーを含む場合、上記第2接着剤層形成用樹脂組成物はカチオン性ポリマーと反応性を有する化合物と、アニオン性ポリマーと反応性を有する化合物とを含む。ただし、上記第2接着剤層形成用樹脂組成物は必ずしも上記2種類の化合物を含む必要はなく、カチオン性ポリマー及びアニオン性ポリマーの両方と反応性を有する化合物を含んでいてもよい。ここで、「反応性を有する」とは、カチオン性ポリマー又はアニオン性ポリマーと共有結合を形成することである。
For example, when the second corrosion
カチオン性ポリマーと反応性を有する化合物としては、グリシジル化合物、カルボキシ基を有する化合物、オキサゾリン基を有する化合物が挙げられる。これらはそれぞれ単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。上記多官能イソシアネート化合物も、カチオン性ポリマーと反応性を有する化合物の一例である。 Examples of compounds that are reactive with cationic polymers include glycidyl compounds, compounds having a carboxy group, and compounds having an oxazoline group. These can be used alone or in combination of two or more. The above-mentioned polyfunctional isocyanate compound is also an example of a compound that is reactive with cationic polymers.
グリシジル化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等のグリコール類と、エピクロルヒドリンを作用させたエポキシ化合物;グリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール類と、エピクロルヒドリンを作用させたエポキシ化合物;フタル酸、テレフタル酸、シュウ酸、アジピン酸等のジカルボン酸と、エピクロルヒドリンとを作用させたエポキシ化合物等が挙げられる。 Examples of glycidyl compounds include epoxy compounds obtained by reacting epichlorohydrin with glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and neopentyl glycol; epoxy compounds obtained by reacting epichlorohydrin with polyhydric alcohols such as glycerin, polyglycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, and sorbitol; and epoxy compounds obtained by reacting epichlorohydrin with dicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, oxalic acid, and adipic acid.
カルボキシ基を有する化合物としては、例えば、脂肪族カルボン酸化合物、芳香族ジカルボン酸化合物、及びこれらの塩が挙げられる。また、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸のアルカリ(土類)金属塩を用いてもよい。 Examples of compounds having a carboxy group include aliphatic carboxylic acid compounds, aromatic dicarboxylic acid compounds, and salts thereof. In addition, poly(meth)acrylic acid and alkali (earth) metal salts of poly(meth)acrylic acid may also be used.
オキサゾリン基を有する化合物としては、例えば、オキサゾリンユニットを2つ以上有する低分子化合物、イソプロペニルオキサゾリンのような重合性モノマーを用いる場合には、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル等のアクリル系モノマーを共重合させたものが挙げられる。 Examples of compounds having an oxazoline group include low molecular weight compounds having two or more oxazoline units, and when a polymerizable monomer such as isopropenyl oxazoline is used, copolymers of acrylic monomers such as (meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid alkyl esters, and (meth)acrylic hydroxyalkyls can be used.
アニオン性ポリマーと反応性を有する化合物としては、グリシジル化合物、オキサゾリン基を有する化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物が挙げられる。これらグリシジル化合物、オキサゾリン基を有する化合物としては、カチオン性ポリマーを架橋構造にするための架橋剤として先に例示したグリシジル化合物、オキサゾリン基を有する化合物などが挙げられる。これらの中でも、アニオン性ポリマーとの反応性が高い点で、グリシジル化合物が好ましい。 Examples of compounds that are reactive with anionic polymers include at least one compound selected from the group consisting of glycidyl compounds and compounds having an oxazoline group. Examples of these glycidyl compounds and compounds having an oxazoline group include the glycidyl compounds and compounds having an oxazoline group exemplified above as crosslinking agents for forming a crosslinked structure from a cationic polymer. Among these, glycidyl compounds are preferred because of their high reactivity with anionic polymers.
反応性化合物は、酸変性ポリオレフィン樹脂とも反応性を有する(すなわち、酸変性ポリオレフィン樹脂と共有結合を形成する)ことが好ましい。これにより、第2の腐食防止処理層14bとの接着性がより高まる。加えて、変性ポリオレフィン樹脂が架橋構造となり、外装材10の耐溶剤性がより向上する。
It is preferable that the reactive compound is also reactive with the acid-modified polyolefin resin (i.e., forms a covalent bond with the acid-modified polyolefin resin). This further enhances adhesion to the second corrosion
反応性化合物の含有量は、酸変性ポリオレフィン樹脂中の酸性基に対し、等量から10倍等量であることが好ましい。反応性化合物の含有量が等量以上であれば、反応性化合物が酸変性ポリオレフィン樹脂中の酸性基と十分に反応する。一方、反応性化合物の含有量が10倍等量以下であると、酸変性ポリオレフィン樹脂と反応性化合物との架橋反応において未反応物が存在しにくくなり、各種性能が低下しにくくなる。したがって、例えば、反応性化合物の含有量は、酸変性ポリオレフィン樹脂100質量部に対して5~20質量部(固形分比)であることが好ましい。 The content of the reactive compound is preferably from one to ten times the equivalent of the acidic groups in the acid-modified polyolefin resin. If the content of the reactive compound is equal to or more than one, the reactive compound will react sufficiently with the acidic groups in the acid-modified polyolefin resin. On the other hand, if the content of the reactive compound is ten times or less, unreacted substances are unlikely to remain in the crosslinking reaction between the acid-modified polyolefin resin and the reactive compound, and various performances are unlikely to deteriorate. Therefore, for example, the content of the reactive compound is preferably 5 to 20 parts by mass (solid content ratio) per 100 parts by mass of the acid-modified polyolefin resin.
上記第2接着剤層形成用樹脂組成物は、難燃剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤、脱水剤、結晶核剤等の各種添加剤を必要に応じてさらに含んでもよい。 The resin composition for forming the second adhesive layer may further contain various additives such as flame retardants, antioxidants, light stabilizers, tackifiers, dehydrating agents, and crystal nucleating agents as necessary.
第2接着剤層12bの厚さは、特に限定されるものではないが、0.05~30μmであることが好ましい。この場合、第2接着剤層12bの厚さが0.05μm未満である場合に比べて、十分な接着性が得られる。また、第2接着剤層12bの厚さが30μmを超える場合に比べて、蓄電装置の体積エネルギー密度をより高めることができる。また、第2接着剤層12bの厚さは、0.1~10μmであることよりが好ましい。
The thickness of the second
<シーラント層16>
シーラント層16は、外装材10にヒートシールによる封止性を付与する層であり、蓄電装置の組み立て時に内側に配置されてヒートシール(熱融着)される層である。シーラント層16は、単層フィルム及び多層フィルムのいずれであってもよい。
<
The
(シーラント層形成用樹脂組成物)
上記シーラント層形成用樹脂組成物に含まれる樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂又はポリエステル系樹脂からなる樹脂フィルムが挙げられる。これらのシーラント層16を構成する樹脂(以下、「ベース樹脂」とも言う)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Resin composition for forming sealant layer)
The resin contained in the resin composition for forming the sealant layer may be a resin film made of a polyolefin resin or a polyester resin. The resin constituting the sealant layer 16 (hereinafter also referred to as "base resin") may be used alone or in combination of two or more kinds.
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE又はLLDPE)、中密度ポリエチレン又は高密度のポリエチレンなどのポリエチレン;エチレン-αオレフィン共重合体;ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン又はランダムポリプロピレンなどのポリプロピレン;プロピレンを共重合成分として含むブロック又はランダム共重合体;ポリブテン;及び、プロピレン-αオレフィン共重合体等が挙げられる。ポリオレフィン系樹脂は、耐熱性及び柔軟性の観点から、ポリプロピレンが好ましく、ブロックポリプロピレンがより好ましい。 Examples of polyolefin resins include polyethylenes such as low-density polyethylene (LDPE or LLDPE), medium-density polyethylene, or high-density polyethylene; ethylene-α-olefin copolymers; polypropylenes such as homopolypropylene, block polypropylene, or random polypropylene; block or random copolymers containing propylene as a copolymerization component; polybutene; and propylene-α-olefin copolymers. From the viewpoints of heat resistance and flexibility, polypropylene is preferred as the polyolefin resin, and block polypropylene is more preferred.
ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂、ポリブチレンナフタレート(PBN)樹脂、及び、それらの共重合体等が挙げられる。 Examples of polyester-based resins include polyethylene terephthalate (PET) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, polyethylene naphthalate (PEN) resin, polybutylene naphthalate (PBN) resin, and copolymers thereof.
上記樹脂は、ポリオレフィン系エラストマーを含んでいてもよい。ポリオレフィン系エラストマーは、上述したベース樹脂に対して相溶性を有するものであっても、相溶性を有さないものであってもよいが、相溶性を有する相溶系ポリオレフィン系エラストマーと、相溶性を有さない非相溶系ポリオレフィン系エラストマーの両方を含んでいてもよい。相溶性を有する(相溶系)とは、ベース樹脂中に分散相サイズ1nm以上500nm未満で分散することを意味する。相溶性を有さない(非相溶系)とは、ベース樹脂中に分散相サイズ500nm以上20μm未満で分散することを意味する。 The resin may contain a polyolefin-based elastomer. The polyolefin-based elastomer may be compatible with the base resin described above, or may not be compatible with the base resin. However, it may contain both a compatible polyolefin-based elastomer that is compatible and a non-compatible polyolefin-based elastomer that is not compatible. Being compatible (compatible system) means that the dispersed phase is dispersed in the base resin with a size of 1 nm or more and less than 500 nm. Not being compatible (non-compatible system) means that the dispersed phase is dispersed in the base resin with a size of 500 nm or more and less than 20 μm.
ベース樹脂がポリプロピレン系樹脂である場合、相溶系ポリオレフィン系エラストマーとしては、例えば、プロピレン-ブテン-1ランダム共重合体が挙げられ、非相溶系ポリオレフィン系エラストマーとしては、例えば、エチレン-ブテン-1ランダム共重合体が挙げられる。ポリオレフィン系エラストマーは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 When the base resin is a polypropylene resin, examples of compatible polyolefin elastomers include propylene-butene-1 random copolymers, and examples of incompatible polyolefin elastomers include ethylene-butene-1 random copolymers. The polyolefin elastomers can be used alone or in combination of two or more.
上記樹脂は変性ポリオレフィン樹脂をさらに含むことが好ましい。上記樹脂が変性ポリオレフィン樹脂を含むことで、シーラント層16が第2接着剤層12bに対して高い密着性を有することが可能となり、外装材10のラミネート強度を向上させることができる。
変性ポリオレフィン樹脂としては、水酸基変性ポリオレフィン樹脂、グリシジル変性ポリオレフィン樹脂及び酸変性ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。中でも、酸変性ポリオレフィン樹脂が好ましい。
酸変性ポリオレフィン樹脂は、不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、不飽和カルボン酸の酸無水物及び不飽和エステルなどから導かれる不飽和カルボン酸誘導体により、グラフト変性されたポリオレフィン樹脂である。
It is preferable that the resin further contains a modified polyolefin resin. When the resin contains a modified polyolefin resin, the
Examples of the modified polyolefin resin include hydroxyl-modified polyolefin resin, glycidyl-modified polyolefin resin, and acid-modified polyolefin resin, etc. Among these, acid-modified polyolefin resin is preferred.
The acid-modified polyolefin resin is a polyolefin resin graft-modified with an unsaturated carboxylic acid derivative derived from an unsaturated carboxylic acid, an unsaturated sulfonic acid, an acid anhydride of an unsaturated carboxylic acid, an unsaturated ester, or the like.
不飽和カルボン酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタル酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸などが挙げられる。 Examples of unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, tetrahydrophthalic acid, and bicyclo[2,2,1]hept-2-ene-5,6-dicarboxylic acid.
不飽和カルボン酸の酸無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸無水物などの不飽和カルボン酸の酸無水物などが挙げられる。 Examples of acid anhydrides of unsaturated carboxylic acids include acid anhydrides of unsaturated carboxylic acids such as maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, and bicyclo[2,2,1]hept-2-ene-5,6-dicarboxylic anhydride.
不飽和カルボン酸のエステルとしては、例えばアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノメチル、フマール酸ジエチル、イタコン酸ジメチル、シトラコン酸ジエチル、テトラヒドロ無水フタル酸ジメチル、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸ジメチルなどの不飽和カルボン酸のエステルなどが挙げられる。 Examples of esters of unsaturated carboxylic acids include esters of unsaturated carboxylic acids such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dimethyl maleate, monomethyl maleate, diethyl fumarate, dimethyl itaconate, diethyl citraconate, dimethyl tetrahydrophthalate, and dimethyl bicyclo[2,2,1]hept-2-ene-5,6-dicarboxylate.
ポリオレフィン樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン-αオレフィン共重合体、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、及びプロピレン-αオレフィン共重合体等が挙げられる。 Examples of polyolefin resins include low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ethylene-α-olefin copolymer, homopolypropylene, block polypropylene, random polypropylene, and propylene-α-olefin copolymer.
酸変性ポリオレフィン樹脂は、第2接着剤層12bとシーラント層16との間で優れた密着性が得られる観点から、無水マレイン酸により変性されたポリオレフィン樹脂であることが好ましい。
変性ポリオレフィン樹脂には、例えば、三井化学株式会社製の「アドマー」、三菱化学株式会社製の「モディック」、東洋紡株式会社製の「トーヨータック」、三洋化成工業株式会社製の「サンスタック」などが適している。このような変性ポリオレフィン樹脂は、各種金属及び各種官能基を有するポリマーとの反応性に優れるため、該反応性を利用してシーラント層16に密着性を付与することができる。
酸変性ポリオレフィン樹脂のポリオレフィンとしては、第2接着剤層12bを形成する第2接着剤層形成用樹脂組成物において酸変性ポリオレフィン樹脂を用いる場合には、酸変性ポリオレフィン樹脂のポリオレフィンと同様のポリオレフィンを用いることが好ましい。例えば第2接着剤層12bを形成する樹脂組成物が酸変性ポリプロピレンを含む場合には、シーラント層16を形成するシーラント層形成用樹脂組成物中の酸変性ポリオレフィン樹脂は、酸変性ポリプロピレンであることが好ましい。この場合、シーラント層16が、第2接着剤層12bに対して高い密着性を有することが可能になるとともに、外装材10の耐熱性を向上させることもできる。
From the viewpoint of obtaining excellent adhesion between the second
Suitable modified polyolefin resins include, for example, "Admer" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., "Modic" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, "Toyotack" manufactured by Toyobo Co., Ltd., and "Sunstack" manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. Such modified polyolefin resins have excellent reactivity with various metals and polymers having various functional groups, and therefore, the reactivity can be utilized to impart adhesion to the
As the polyolefin of the acid-modified polyolefin resin, when an acid-modified polyolefin resin is used in the resin composition for forming the second adhesive layer that forms the second
また、シーラント層16は、添加成分として、例えば、スリップ剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤、脱水剤、粘着性付与剤、結晶核剤等を含んでいてもよい。これらの添加成分の含有量は、シーラント層16の全質量を100質量部とした場合、5質量部以下であることが好ましい。
The
シーラント層16の厚さは、特に限定されるものではないが、20~150μmの範囲であることが好ましく、30~150μmの範囲であることがより好ましく、40~100μmの範囲であることが更に好ましい。
シーラント層16の厚さが20μm以上であると、外装材10のシール強度がより向上する。シーラント層16の厚さが150μm以下であると、蓄電装置の体積エネルギー密度をより高めることができる。
The thickness of the
When the thickness of the
図1では、基材層11に第1接着剤層12aを介してバリア層13を貼り合わせられた外装材を示したが、外装材は、基材層11の上にバリア層13が直接積層された外装材でもよい。
In FIG. 1, an exterior material is shown in which the
[外装材の製造方法]
次に、図1に示す外装材10の製造方法の一例について説明する。なお、外装材10の製造方法は以下の方法に限定されない。
[Method of manufacturing exterior material]
Next, a description will be given of an example of a method for manufacturing the
本実施形態の外装材10の製造方法は、バリア層13に腐食防止処理層14a,14bを設ける工程と、第1接着剤層12aを用いて基材層11とバリア層13とを貼り合わせる工程と、第2接着剤層12bを介してシーラント層16をさらに積層して積層体を作製する工程と、必要に応じて、得られた積層体をエージング処理する工程とを含んで概略構成されている。
The manufacturing method of the
(バリア層13への腐食防止処理層14a,14bの積層工程)
本工程は、バリア層13に対して、腐食防止処理層14a,14bを形成する工程である。その方法としては、上述したように、バリア層13に脱脂処理、熱水変成処理、陽極酸化処理、化成処理を施したり、腐食防止性能を有するコーティング剤を塗布したりする方法などが挙げられる。
(Laminating step of corrosion
This step is a step of forming the corrosion
また、腐食防止処理層14a,14bが多層の場合、腐食防止処理層14a,14bは、例えば、下層側(バリア層13側)の腐食防止処理層を構成する塗布液(コーティング剤)をバリア層13に塗布し、焼き付けて第一層を形成した後、上層側の腐食防止処理層を構成する塗布液(コーティング剤)を第一層に塗布し、焼き付けて第2層を形成し、これを繰り返すことにより形成することができる。
In addition, when the corrosion
脱脂処理は、スプレー法又は浸漬法にて行うことができる。熱水変成処理及び陽極酸化処理は、浸漬法にて行うことができる。化成処理は、化成処理のタイプに応じて、浸漬法、スプレー法、コート法等を適宜選択して行うことができる。 Degreasing treatment can be carried out by spraying or immersion. Hydrothermal conversion treatment and anodizing treatment can be carried out by immersion. Chemical conversion treatment can be carried out by appropriately selecting from immersion, spraying, coating, etc. depending on the type of chemical conversion treatment.
腐食防止性能を有するコーティング剤のコート法については、グラビアコート、リバースコート、ロールコート、バーコート等の各種方法を用いることが可能である。 Various methods such as gravure coating, reverse coating, roll coating, and bar coating can be used to apply coating agents with corrosion prevention properties.
上述したように、各種処理は、バリア層13を構成する金属箔の両面又は片面のどちらでも構わないが、片面処理の場合、その処理面はシーラント層16を積層する側に施すことが好ましい。なお、要求に応じて、基材層11の表面にも上記処理を施してもよい。
As mentioned above, the various treatments may be performed on either one or both sides of the metal foil that constitutes the
また、第1層及び第2層を形成するためのコーティング剤の塗布量はいずれも、0.005~0.200g/m2、又は0.010~0.100g/m2であってもよい。 The application amount of the coating agent for forming the first layer and the second layer may be 0.005 to 0.200 g/m 2 , or 0.010 to 0.100 g/m 2 .
また、乾燥キュアが必要な場合は、乾燥は、用いる腐食防止処理層14a,14bの乾燥条件に応じて、母材温度として60~300℃の範囲で行うことができる。 If dry curing is required, the drying can be performed at a base material temperature in the range of 60 to 300°C depending on the drying conditions of the corrosion prevention treatment layers 14a and 14b used.
(基材層11とバリア層13との貼り合わせ工程)
本工程は、腐食防止処理層14a,14bを設けたバリア層13と、基材層11とを、第1接着剤層12aを介して貼り合わせる工程である。貼り合わせの方法としては、ドライラミネーション、ノンソルベントラミネーション、ウェットラミネーション等の手法を用い、上述した第1接着剤層12aを構成する材料にて両者を貼り合わせる方法が挙げられる。第1接着剤層12aは、ドライ塗布量として1~10g/m2の範囲、又は2~7g/m2の範囲で設けてもよい。
(Step of bonding the
This step is a step of bonding the
(第2接着剤層12b及びシーラント層16の積層工程)
本工程は、バリア層13の第2の腐食防止処理層14b側に、第2接着剤層12bを介してシーラント層16を貼り合わせる工程である。貼り合わせの方法としては、ウェットラミネーション、ドライラミネーション等が挙げられる。
(Laminating step of second
This step is a step of bonding the
例えばドライラミネーションでシーラント層16の貼り合わせを行う場合、第2接着剤層12bを形成するための第2接着剤層形成用樹脂組成物を、第2の腐食防止処理層14b上に塗工し、所定の温度で溶媒を飛ばして乾燥させた後、シーラント層16を積層する。第2接着剤層形成用樹脂組成物の塗工方法としては、先に例示した各種塗工方法が挙げられる。第2接着剤層形成用樹脂組成物の好ましいドライ塗布量は、第1接着剤層12aを形成するための第1接着剤層形成用樹脂組成物と同様である。
For example, when the
また、第2接着剤層形成用樹脂組成物は、溶剤に、酸変性ハロゲン化ポリオレフィン樹脂を溶解若しくは分散すること、又は酸変性ポリオレフィン樹脂とハロゲン化ポリオレフィン樹脂を溶解若しくは分散することにより得られる。 The resin composition for forming the second adhesive layer can be obtained by dissolving or dispersing an acid-modified halogenated polyolefin resin in a solvent, or by dissolving or dispersing an acid-modified polyolefin resin and a halogenated polyolefin resin in a solvent.
また、シーラント層16は、例えば、上述したシーラント層16を形成するためのシーラント層形成用樹脂組成物を用いて、Tダイを用いた溶融押出成形機により製造することができる。溶融押出成形機では、生産性の観点から、加工速度を80m/分以上とすることができる。
The
(エージング処理工程)
本工程は、積層体をエージング(養生)処理する工程である。積層体をエージング処理することで、バリア層13/第2の腐食防止処理層14b/第2接着剤層12b/シーラント層16間の接着を促進させることができる。エージング処理は、室温~100℃の範囲で行うことができる。エージング時間は、例えば、1~10日である。
(Aging treatment process)
This step is a step of aging (curing) the laminate. By aging the laminate, it is possible to promote adhesion between the
このようにして、図1に示すような、本実施形態の外装材10を製造することができる。
In this manner, the
[蓄電装置]
次に、本開示の一実施形態に係る蓄電装置について図2を参照しながら説明する。図2は、本開示の一実施形態に係る蓄電装置の斜視図である。
図2に示されるように、蓄電装置50は、電池要素52と、電池要素52を収容する外装袋54とを備える。蓄電装置50は、電池要素52から延在し、電流を外部に取り出すための2つの金属端子(電流取出し端子)53をさらに備えてもよい。ここで、外装袋54は、金属端子53を挟持する。また、外装袋54は、電池要素52を気密状態で収容してよい。
[Electricity storage device]
Next, a power storage device according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a perspective view of the power storage device according to an embodiment of the present disclosure.
2, the power storage device 50 includes a
外装袋54は、外装材10を有している。外装材10では、基材層11が最外層であり、シーラント層16が最内層である。外装袋54は、図2に示すように、基材層11を蓄電装置50の外部側、シーラント層16を蓄電装置50の内部側となるように、1つの外装材10を2つ折りにして周縁部を熱融着することにより形成されてよいが、2つの外装材10を重ねて周縁部を熱融着することにより形成されてもよい。
金属端子53は、シーラント層16を内側として容器を形成する外装袋54によって挟持され、密封されている。金属端子53は、タブシーラントを介して、外装材10によって挟持されていてもよい。
The
The
蓄電装置50によれば、外装材10が優れた水分バリア性を有する。これによって、外装袋54の内部への水分の侵入が抑制され、電池要素52が水分に晒されにくくなるため、外装袋54の内部に収容される電池要素52の性能の低下を抑制することができる。また、外装材10は、優れたラミネート強度を有し、高温においても高いシール強度を有するため、蓄電装置50が高温で使用される場合においても、外装袋54が破損しにくくなり、外装袋54の密封性の低下を抑制することができる。その結果、蓄電装置50の寿命を延ばすことができる。
According to the energy storage device 50, the
電池要素52は、正極と、負極と、電解質とを有する。電解質は少なくとも正極と負極の間に配置されている。
電解質は、液体電解質でも固体電解質でもよい。固体電解質としては、酸化物系固体電解質及び硫化物系固体電解質が挙げられる。
The
The electrolyte may be a liquid electrolyte or a solid electrolyte, and examples of the solid electrolyte include oxide-based solid electrolytes and sulfide-based solid electrolytes.
蓄電装置50は、固体電解質が硫化物系固体電解質である場合に特に有用である。この場合、外装材10において、水分バリア性を向上させることができるため、外装袋54の内部への水分の侵入が抑制される。このため、硫化物固体電解質中の硫黄と水分との反応による硫化水素の発生を抑制することができる。
The power storage device 50 is particularly useful when the solid electrolyte is a sulfide-based solid electrolyte. In this case, the moisture barrier properties of the
金属端子53は、集電体の一部が外装材10の外部に取り出されたものであり、銅箔やアルミ箔等の金属箔からなる。
なお、蓄電装置50では、外装材10に代えて外装材20を用いてもよい。
In addition, in the electricity storage device 50 , the exterior material 20 may be used instead of the
以下、実施例に基づいて本開示をより具体的に説明するが、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。 The present disclosure will be explained in more detail below based on examples, but the present disclosure is not limited to the following examples.
[使用材料]
実施例及び比較例で使用した材料を以下に示す。
<基材層(厚さ25μm)>
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(ユニチカ社製)を用いた。
[Materials used]
The materials used in the examples and comparative examples are shown below.
<Base layer (thickness 25 μm)>
A polyethylene terephthalate (PET) film (manufactured by Unitika Ltd.) was used.
<第1接着剤層形成用樹脂組成物>
第1接着剤層形成用樹脂組成物としては、ポリエステルポリオール系主剤と、トリレンジイソシアネートのアダクト体系硬化剤とを含むポリウレタン系接着剤(東洋インキ株式会社製)を用いた。
<Resin composition for forming first adhesive layer>
As the resin composition for forming the first adhesive layer, a polyurethane adhesive (manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) containing a polyester polyol-based base agent and an adduct-based curing agent of tolylene diisocyanate was used.
<第1の腐食防止処理層(基材層側)及び第2の腐食防止処理層(シーラント層側)の形成用材料>
第1の腐食防止処理層(基材層側)及び第2の腐食防止処理層(シーラント層側)の形成用材料としては、以下の(CL-1)及び(CL-2)を用いた。
(CL-1):溶媒として蒸留水を用い、固形分濃度が10質量%になるように調整して得られる「ポリリン酸ナトリウム安定化酸化セリウムゾル」
なお、ポリリン酸ナトリウム安定化酸化セリウムゾルは、酸化セリウム100質量部に対して、リン酸のNa塩を10質量部配合して得た。
(CL-2):溶媒として蒸留水を用い固形分濃度が5質量%になるように調整して得られる「ポリアリルアミン(日東紡社製)」90質量%と、「ポリグリセロールポリグリシジルエーテル(ナガセケムテックス社製)」10質量%からなる組成物
<Materials for forming the first corrosion prevention treatment layer (substrate layer side) and the second corrosion prevention treatment layer (sealant layer side)>
As materials for forming the first corrosion prevention treatment layer (substrate layer side) and the second corrosion prevention treatment layer (sealant layer side), the following (CL-1) and (CL-2) were used.
(CL-1): "Sodium polyphosphate stabilized cerium oxide sol" obtained by using distilled water as a solvent and adjusting the solid content concentration to 10% by mass.
The sodium polyphosphate-stabilized cerium oxide sol was obtained by mixing 10 parts by mass of sodium phosphoric acid with 100 parts by mass of cerium oxide.
(CL-2): A composition consisting of 90% by mass of "polyallylamine (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.)" and 10% by mass of "polyglycerol polyglycidyl ether (manufactured by Nagase ChemteX Corporation)" obtained by adjusting the solid content concentration to 5% by mass using distilled water as a solvent.
<バリア層(厚さ40μm)>
焼鈍脱脂処理した軟質アルミニウム箔(東洋アルミニウム社製、製品名「8079材」)を用いた。
<Barrier layer (thickness 40 μm)>
Annealed and degreased soft aluminum foil (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., product name "8079 material") was used.
<第2接着剤層形成用樹脂組成物>
(1)第2接着剤層形成用樹脂組成物A
第2接着剤層形成用樹脂組成物Aは、以下のようにして用意した。
すなわち、メチルシクロヘキサン及びメチルエチルケトンからなる溶剤に、下記の酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂Aを溶解し、下記の多官能イソシアネート化合物含有液及び硬化触媒を添加することにより用意した。
(酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂A)
日本製紙株式会社製、製品名:3228S、酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂(主剤):無水マレイン酸変性ポリプロピレン(塩素含有率:28質量%)
(多官能イソシアネート化合物含有液)
東ソー株式会社製、製品名:コロネートHXR、多官能イソシアネート化合物(硬化剤):ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)系ポリイソシアヌレート樹脂
(硬化触媒)
ジラウリン酸ジブチルスズ(東京化成工業株式会社製)
なお、第2接着剤層形成用樹脂組成物Aにおいては、固形分である酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂、多官能イソシアネート化合物及び硬化触媒の質量比が100:0.95:0.05となるようにし、固形分濃度が10質量%となるようにした。
(2)第2接着剤層形成用樹脂組成物B
酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂Aの代わりに、下記の酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂Bを用いたこと以外は第2接着剤層形成用樹脂組成物Aと同様にして第2接着剤層形成用樹脂組成物Bを用意した。
(酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂B)
日本製紙株式会社製、製品名:3221S、酸変性塩素化ポリオレフィン:無水マレイン酸変性ポリプロピレン(塩素含有率:21質量%)
(3)第2接着剤層形成用樹脂組成物C
酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂Aの代わりに、下記の酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂C及び塩素化ポリオレフィン樹脂の混合物を用い、混合物中の固形分に占める塩素含有率が20質量%となるようにしたこと以外は第2接着剤層形成用樹脂組成物Aと同様にして第2接着剤層形成用樹脂組成物Cを用意した。
(酸変性ポリオレフィン樹脂C)
日本製紙株式会社製、製品名150S、酸変性ポリオレフィン樹脂:無水マレイン酸変性ポリプロピレン(塩素含有率:0質量%)
(塩素化ポリオレフィン樹脂)
日本製紙株式会社製、製品名390S、塩素化ポリオレフィン樹脂:塩素化ポリプロピレン(塩素含有率:36質量%)
(4)第2接着剤層形成用樹脂組成物D
酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂Aの代わりに、上記の酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂C及び塩素化ポリオレフィン樹脂の混合物を用い、混合物中の固形分に占める塩素含有率が12質量%となるようにしたこと以外は第2接着剤層形成用樹脂組成物Aと同様にして第2接着剤層形成用樹脂組成物Dを用意した。
(5)第2接着剤層形成用樹脂組成物E
酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂Aの代わりに、上記の酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂C及び塩素化ポリオレフィン樹脂の混合物を用い、混合物中の固形分に占める塩素含有率が4質量%となるようにしたこと以外は第2接着剤層形成用樹脂組成物Aと同様にして第2接着剤層形成用樹脂組成物Dを用意した。
(6)第2接着剤層形成用樹脂組成物F
酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂Aの代わりに、上記酸変性ポリオレフィン樹脂Cを用い、混合物中の固形分に占める塩素含有率が0質量%となるようにしたこと以外は第2接着剤層形成用樹脂組成物Aと同様にして第2接着剤層形成用樹脂組成物Fを用意した。
(7)第2接着剤層形成用樹脂組成物G
メチルシクロヘキサン及びメチルエチルケトンからなる溶剤に、上記酸変性ポリオレフィン樹脂C、下記の層状化合物フィラー、上記多官能イソシアネート化合物含有液及び上記硬化触媒を添加することにより用意した。
(層状化合物フィラー)
日本有機粘度株式会社製、製品名:エスベンNZ、4級アンモニウム変性モンモリロナイト、平均粒径:1μm
なお、第2接着剤層形成用樹脂組成物Gにおいては、固形分である酸変性ポリオレフィン樹脂、層状化合物フィラー、多官能イソシアネート化合物及び硬化触媒の質量比が80:20:0.95:0.05となるようにした。
<Resin composition for forming second adhesive layer>
(1) Resin composition A for forming second adhesive layer
The resin composition A for forming the second adhesive layer was prepared as follows.
That is, the following acid-modified chlorinated polyolefin resin A was dissolved in a solvent consisting of methylcyclohexane and methyl ethyl ketone, and the following polyfunctional isocyanate compound-containing liquid and curing catalyst were added to prepare the resin.
(Acid-modified chlorinated polyolefin resin A)
Nippon Paper Industries Co., Ltd., product name: 3228S, acid-modified chlorinated polyolefin resin (base material): maleic anhydride-modified polypropylene (chlorine content: 28% by mass)
(Polyfunctional isocyanate compound-containing liquid)
Manufactured by Tosoh Corporation, product name: Coronate HXR, multifunctional isocyanate compound (curing agent): hexamethylene diisocyanate (HDI)-based polyisocyanurate resin (curing catalyst)
Dibutyltin dilaurate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
In addition, in the resin composition A for forming the second adhesive layer, the mass ratio of the solid components, that is, the acid-modified chlorinated polyolefin resin, the polyfunctional isocyanate compound, and the curing catalyst, was 100:0.95:0.05, and the solid concentration was 10 mass%.
(2) Resin composition B for forming second adhesive layer
Resin composition B for forming a second adhesive layer was prepared in the same manner as resin composition A for forming a second adhesive layer, except that acid-modified chlorinated polyolefin resin B described below was used instead of acid-modified chlorinated polyolefin resin A.
(Acid-modified chlorinated polyolefin resin B)
Nippon Paper Industries Co., Ltd., product name: 3221S, acid-modified chlorinated polyolefin: maleic anhydride-modified polypropylene (chlorine content: 21% by mass)
(3) Resin composition C for forming second adhesive layer
Resin composition C for forming a second adhesive layer was prepared in the same manner as resin composition A for forming a second adhesive layer, except that a mixture of acid-modified chlorinated polyolefin resin C and a chlorinated polyolefin resin described below was used instead of acid-modified chlorinated polyolefin resin A, and the chlorine content in the solid content of the mixture was 20 mass%.
(Acid-modified polyolefin resin C)
Nippon Paper Industries Co., Ltd., product name 150S, acid-modified polyolefin resin: maleic anhydride-modified polypropylene (chlorine content: 0% by mass)
(Chlorinated polyolefin resin)
Nippon Paper Industries Co., Ltd., product name 390S, chlorinated polyolefin resin: chlorinated polypropylene (chlorine content: 36% by mass)
(4) Resin composition D for forming second adhesive layer
Resin composition D for forming a second adhesive layer was prepared in the same manner as resin composition A for forming a second adhesive layer, except that a mixture of the above-mentioned acid-modified chlorinated polyolefin resin C and a chlorinated polyolefin resin was used instead of acid-modified chlorinated polyolefin resin A, and the chlorine content in the solid content of the mixture was 12 mass%.
(5) Resin composition E for forming second adhesive layer
Resin composition D for forming a second adhesive layer was prepared in the same manner as resin composition A for forming a second adhesive layer, except that a mixture of the above-mentioned acid-modified chlorinated polyolefin resin C and a chlorinated polyolefin resin was used instead of acid-modified chlorinated polyolefin resin A, and the chlorine content in the solid content of the mixture was 4 mass%.
(6) Resin composition F for forming second adhesive layer
Resin composition F for forming a second adhesive layer was prepared in the same manner as resin composition A for forming a second adhesive layer, except that the acid-modified polyolefin resin C was used instead of acid-modified chlorinated polyolefin resin A, and the chlorine content in the solid content of the mixture was 0 mass%.
(7) Resin composition G for forming second adhesive layer
The acid-modified polyolefin resin C, the layered compound filler described below, the polyfunctional isocyanate compound-containing liquid, and the curing catalyst were added to a solvent consisting of methylcyclohexane and methyl ethyl ketone to prepare the solution.
(Layered Compound Filler)
Manufactured by Nippon Organic Viscosity Co., Ltd., product name: Esben NZ, quaternary ammonium modified montmorillonite, average particle size: 1 μm
In addition, in the resin composition G for forming the second adhesive layer, the mass ratio of the solid contents of the acid-modified polyolefin resin, the layered compound filler, the polyfunctional isocyanate compound and the curing catalyst was 80:20:0.95:0.05.
<ドライラミネート用シーラント層>
無延伸ポリプロピレンフィルム(製品名:アロマーフィルム UT100、オカモト株式会社製、厚さ80μm)を用いた。
<Sealant layer for dry lamination>
An unstretched polypropylene film (product name: AROMA Film UT100, manufactured by Okamoto Corporation, thickness 80 μm) was used.
[外装材の作製]
<実施例1>
まずバリア層に、第1及び第2の腐食防止処理層を以下の手順で設けた。すなわち、バリア層の両方の面に(CL-1)を、ドライ塗布量として70mg/m2となるようにマイクログラビアコートにより塗布し、乾燥ユニットにおいて200℃で焼き付け処理を施した。次いで、得られた層上に(CL-2)を、ドライ塗布量として20mg/m2となるようにマイクログラビアコートにより塗布することで、(CL-1)からなる層と(CL-2)からなる層で構成される複合層を第1及び第2の腐食防止処理層として形成した。この複合層は、(CL-1)と(CL-2)の2種を複合化させることで腐食防止性能を発現させたものである。
[Preparation of exterior material]
Example 1
First, a first and a second corrosion prevention treatment layer were provided on the barrier layer by the following procedure. That is, (CL-1) was applied to both surfaces of the barrier layer by microgravure coating so that the dry coating amount was 70 mg/ m2 , and baked at 200°C in a drying unit. Next, (CL-2) was applied to the obtained layer by microgravure coating so that the dry coating amount was 20 mg/ m2 , thereby forming a composite layer composed of a layer made of (CL-1) and a layer made of (CL-2) as the first and the second corrosion prevention treatment layers. This composite layer exhibits corrosion prevention performance by combining the two types of (CL-1) and (CL-2).
次に、第1及び第2の腐食防止処理層を設けたバリア層の第1の腐食防止処理層側をドライラミネート手法により、ポリウレタン系接着剤(第1接着剤層形成用樹脂組成物)を用いて基材層に貼りつけた。バリア層と基材層との積層は、第1の腐食防止処理層のうちバリア層と反対側の面上にポリウレタン系接着剤を、硬化後の厚さが5μmとなるように塗布し、80℃で1分間乾燥した後、基材層とラミネートし、60℃で72時間エージングすることで行った。こうして、バリア層及び基材層を含む第1積層体を得た。 Next, the first corrosion prevention treatment layer side of the barrier layer provided with the first and second corrosion prevention treatment layers was attached to the substrate layer by dry lamination using a polyurethane adhesive (resin composition for forming the first adhesive layer). The barrier layer and substrate layer were laminated by applying a polyurethane adhesive to the surface of the first corrosion prevention treatment layer opposite the barrier layer so that the thickness after curing was 5 μm, drying at 80°C for 1 minute, laminating it with the substrate layer, and aging it at 60°C for 72 hours. In this way, a first laminate including the barrier layer and the substrate layer was obtained.
ついで、上記のようにして得られた第1積層体の第2の腐食防止処理層に第2接着剤層形成用樹脂組成物を、バーコーターで塗布した後、100℃で1分間乾燥して第2接着剤層を形成した。乾燥後、第2接着剤層の厚みは5μmであった。さらに、第2接着剤層をドライラミネート用シーラント層とラミネートし、40℃、72時間エージングした。 Next, the resin composition for forming the second adhesive layer was applied to the second corrosion prevention treatment layer of the first laminate obtained as described above using a bar coater, and then dried at 100°C for 1 minute to form a second adhesive layer. After drying, the thickness of the second adhesive layer was 5 μm. Furthermore, the second adhesive layer was laminated with a sealant layer for dry lamination, and aged at 40°C for 72 hours.
こうして実施例1に係る外装材(基材層/第1接着剤層/第1の腐食防止処理層/バリア層/第2の腐食防止処理層/第2接着剤層/シーラント層)を作製した。 In this way, the exterior material of Example 1 (substrate layer/first adhesive layer/first corrosion prevention treatment layer/barrier layer/second corrosion prevention treatment layer/second adhesive layer/sealant layer) was produced.
(実施例2)
第2接着剤層形成用樹脂組成物として、第2接着剤層形成用樹脂組成物Bを用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例2に係る外装材を得た。
Example 2
An exterior material according to Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the resin composition B for forming the second adhesive layer was used as the resin composition for forming the second adhesive layer.
(実施例3)
第2接着剤層形成用樹脂組成物として、第2接着剤層形成用樹脂組成物Cを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例3に係る外装材を得た。
Example 3
An exterior material according to Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the resin composition C for forming the second adhesive layer was used as the resin composition for forming the second adhesive layer.
(実施例4)
第2接着剤層形成用樹脂組成物として、第2接着剤層形成用樹脂組成物Dを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例4に係る外装材を得た。
Example 4
An exterior material according to Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the resin composition D for forming the second adhesive layer was used as the resin composition for forming the second adhesive layer.
(実施例5)
第2接着剤層形成用樹脂組成物として、第2接着剤層形成用樹脂組成物Eを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例5に係る外装材を得た。
Example 5
An exterior material according to Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the resin composition E for forming the second adhesive layer was used as the resin composition for forming the second adhesive layer.
(比較例1)
第2接着剤層形成用樹脂組成物として、第2接着剤層形成用樹脂組成物Fを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1に係る外装材を得た。
(Comparative Example 1)
An exterior material according to Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the resin composition F for forming the second adhesive layer was used as the resin composition for forming the second adhesive layer.
(比較例2)
第2接着剤層形成用樹脂組成物として、第2接着剤層形成用樹脂組成物Gを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例2に係る外装材を得た。
(Comparative Example 2)
An exterior material according to Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that resin composition G for forming the second adhesive layer was used as the resin composition for forming the second adhesive layer.
<評価>
(1)シール強度
(1-1)シール強度測定用サンプルの作製
作製した外装材を50mm(TD)×100mm(MD)のサイズにカットしたサンプルを、50mm×50mmのサイズにカットした化成処理済みアルミニウム箔を挟み込むように2つに折りたたみ、折曲げ部とは反対側の端部を、180℃、0.6MPa、10秒の条件で幅10mmにわたってヒートシールした。その後、ヒートシール部の長手方向中央部を15mm幅で切り出し(図3を参照)、シール強度測定用サンプルを作製した。
(1-2)シール強度(室温)
上記のようにして作製したシール強度測定用サンプルに対し、室温(25℃)環境下で、引張速度50mm/minの条件にて、引張試験機(株式会社島津製作所製)を用いて、外装材と化成処理済みアルミニウム箔とを剥離するT字剥離試験を行い、シール強度を測定した。
(1-3)シール強度(120℃)
上記のようにして作製したシール強度測定用サンプルを、120℃の高温環境下で5分間放置した。その後、このシール強度測定用サンプルに対し、引張速度50mm/minの条件にて、引張試験機(株式会社島津製作所製)を用いて、外装材と化成処理済みアルミニウム箔とを剥離するT字剥離試験を行い、シール強度を測定した。
(1-4)評価
上記(1-2)及び(1-3)で得られたシール強度(バースト強度)について、下記の基準に基づいて評価を行った。シール強度及び評価の結果を表1に示す。
(基準)
〇:シール強度が20N/15mm以上
×:シール強度が20N/15mm未満
<Evaluation>
(1) Seal strength (1-1) Preparation of a sample for measuring seal strength The prepared exterior material was cut to a size of 50 mm (TD) x 100 mm (MD) and the sample was folded in two so as to sandwich a chemically treated aluminum foil cut to a size of 50 mm x 50 mm, and the end opposite to the folded part was heat sealed over a width of 10 mm under conditions of 180 ° C, 0.6 MPa, and 10 seconds. Then, the longitudinal center part of the heat sealed part was cut out to a width of 15 mm (see FIG. 3) to prepare a sample for measuring seal strength.
(1-2) Seal strength (room temperature)
The seal strength measurement sample prepared as described above was subjected to a T-peel test to peel the exterior material from the chemically treated aluminum foil using a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation) at room temperature (25°C) and a tensile speed of 50 mm/min, to measure the seal strength.
(1-3) Seal strength (120°C)
The seal strength measurement sample prepared as described above was left for 5 minutes in a high-temperature environment at 120° C. Thereafter, a T-peel test was performed on the seal strength measurement sample at a tensile speed of 50 mm/min using a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation) to peel the exterior material from the chemically treated aluminum foil, thereby measuring the seal strength.
(1-4) Evaluation The seal strength (burst strength) obtained in (1-2) and (1-3) above was evaluated based on the following criteria. The seal strength and evaluation results are shown in Table 1.
(standard)
◯: Seal strength is 20N/15mm or more ×: Seal strength is less than 20N/15mm
(2)ラミネート強度
作製した外装材から、幅15mm、長さ120mmの外装材を切り出し、外装材のバリア層とシーラント層との間で剥離するT字剥離試験を、引張試験機(株式会社島津製作所製)を用い、室温(25℃)の環境下、引張速度50mm/分の条件にて行うことでラミネート強度を測定した。そして、得られたラミネート強度について、下記の基準に基づいて評価を行った。ラミネート強度及び評価の結果を表1に示す。
(基準)
〇:ラミネート強度が15N/15mm以上、又は、剥離不可
×:ラミネート強度が15N/15mm未満
(2) Laminate strength A 15 mm wide and 120 mm long exterior material was cut out from the prepared exterior material, and a T-peel test was performed to peel between the barrier layer and the sealant layer of the exterior material using a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation) at room temperature (25°C) and a tensile speed of 50 mm/min to measure the laminate strength. The obtained laminate strength was then evaluated based on the following criteria. The laminate strength and evaluation results are shown in Table 1.
(standard)
◯: Laminate strength is 15N/15mm or more, or peeling is not possible. ×: Laminate strength is less than 15N/15mm.
(3)水分バリア性
作製した外装材から2枚の外装材を切り出し、2枚の外装材のシーラント層同士を対向させ、内包サイズが100mm×45mmとなるように三辺をヒートシールにより接合した。開放された一辺から、リチウム塩を含まない電解液を3g注入し、開放された一辺をヒートシールして密閉した。その後、ヒートシール幅が5mmとなるように周縁をトリミングし、40℃90%RH(相対湿度)の環境下で1日放置した。その後、内包された電解液中の含有水分量をカールフィッシャー水分計にて測定し、測定した含有水分量から透過水分量を算出した。得られた透過水分量から、下記の基準に基づいて水分バリア性について評価を行った。透過水分量及び評価の結果を表1に示す。
(基準)
◎:透過水分量が0.050g/m2・day未満
○:透過水分量が0.050g/m2・day以上0.400g/m2・day未満
×:透過水分量が0.400g/m2・day以上
(3) Moisture barrier properties Two sheets of the exterior material were cut out from the prepared exterior material, and the sealant layers of the two exterior materials were placed opposite each other, and the three sides were joined by heat sealing so that the encapsulation size was 100 mm x 45 mm. 3 g of electrolyte solution not containing lithium salt was injected from the open side, and the open side was heat sealed to seal it. Thereafter, the periphery was trimmed so that the heat seal width was 5 mm, and the product was left for one day in an environment of 40 ° C. and 90% RH (relative humidity). Thereafter, the moisture content in the encapsulated electrolyte was measured with a Karl Fischer moisture meter, and the permeated moisture content was calculated from the measured moisture content. From the obtained permeated moisture content, the moisture barrier properties were evaluated based on the following criteria. The permeated moisture content and the evaluation results are shown in Table 1.
(standard)
◎: The amount of moisture permeated is less than 0.050 g/ m2 ·day. ○: The amount of moisture permeated is 0.050 g/ m2 ·day or more and less than 0.400 g/ m2 ·day. ×: The amount of moisture permeated is 0.400 g/ m2 ·day or more.
表1に示す結果より、実施例1~5では、水分バリア性の評価が「◎」又は「○」であったのに対して、比較例1では、水分バリア性の評価が「×」であった。また、実施例1~5では、120℃でのシール強度の判定が「〇」であったのに対して、比較例2では、120℃でのシール強度の評価及び25℃でのラミネート強度の評価が「×」であった。 From the results shown in Table 1, in Examples 1 to 5, the moisture barrier properties were rated as "◎" or "○", whereas in Comparative Example 1, the moisture barrier properties were rated as "×". In addition, in Examples 1 to 5, the seal strength at 120°C was judged as "○", whereas in Comparative Example 2, the seal strength at 120°C and the laminate strength at 25°C were both rated as "×".
以上のことから、本開示の蓄電装置用外装材によれば、優れた水分バリア性及びラミネート強度を有し、且つ高温においても高いシール強度を有することが確認された。 From the above, it has been confirmed that the exterior material for a storage battery device disclosed herein has excellent moisture barrier properties and lamination strength, and also has high sealing strength even at high temperatures.
なお、本開示の概要は以下のとおりである。
[1]基材層、バリア層、接着層及びシーラント層をこの順で備え、
前記接着層は、酸変性ポリオレフィン樹脂を含有する樹脂を含む樹脂組成物を用いて形成され、
前記樹脂がハロゲンを含む、蓄電装置用外装材。
[2]前記接着層中の前記ハロゲンの含有率が12質量%以上である、[1]に記載の蓄電装置用外装材。
[3]前記接着層中の前記ハロゲンの含有率が40質量%以下である、[1]又は[2]に記載の蓄電装置用外装材。
[4]前記樹脂組成物が多官能イソシアネート化合物を含む、[1]~[3]のいずれかに記載の蓄電装置用外装材。
[5]前記多官能イソシアネート化合物が少なくともイソシアヌレート型化合物を含む、請求項[4]に記載の蓄電装置用外装材。
[6]蓄電要素と、
前記電池要素を収容する外装袋とを備え、
前記外装袋が、[1]~[5]のいずれかに記載の前記蓄電装置用外装材を有する、蓄電装置。
The outline of this disclosure is as follows.
[1] A substrate layer, a barrier layer, an adhesive layer, and a sealant layer in this order;
The adhesive layer is formed using a resin composition including a resin containing an acid-modified polyolefin resin,
The exterior material for an electricity storage device, wherein the resin contains a halogen.
[2] The exterior packaging material for a storage battery device according to [1], wherein the content of the halogen in the adhesive layer is 12 mass% or more.
[3] The exterior packaging material for a storage battery device according to [1] or [2], wherein the content of the halogen in the adhesive layer is 40 mass% or less.
[4] The exterior packaging material for a storage battery device according to any one of [1] to [3], wherein the resin composition contains a polyfunctional isocyanate compound.
[5] The packaging material for a storage battery device according to claim [4], wherein the polyfunctional isocyanate compound includes at least an isocyanurate compound.
[6] a storage element; and
and an outer bag for housing the battery element;
The outer bag comprises the outer casing material for an electricity storage device according to any one of [1] to [5].
本開示の蓄電装置用外装材によれば、水分バリア性の向上と高温環境下での密着性の維持を両立させることができるため、本開示は、全固体電池などの蓄電装置に適用できる。 The exterior material for a power storage device disclosed herein can improve moisture barrier properties while maintaining adhesion in high-temperature environments, making the present disclosure applicable to power storage devices such as all-solid-state batteries.
10…外装材(蓄電装置用外装材)、11…基材層、12b…第2接着剤層(接着層)、13…バリア層、16…シーラント層、50…蓄電装置、52…電池要素、54…外装袋。
Reference Signs List 10: exterior material (exterior material for electricity storage device), 11: base material layer, 12b: second adhesive layer (adhesive layer), 13: barrier layer, 16: sealant layer, 50: electricity storage device, 52: battery element, 54: exterior bag.
Claims (6)
前記接着層は、酸変性ポリオレフィン樹脂を含有する樹脂を含む樹脂組成物を用いて形成され、
前記樹脂がハロゲンを含む、蓄電装置用外装材。 A substrate layer, a barrier layer, an adhesive layer, and a sealant layer, in this order;
The adhesive layer is formed using a resin composition including a resin containing an acid-modified polyolefin resin,
The exterior material for an electricity storage device, wherein the resin contains a halogen.
前記電池要素を収容する外装袋とを備え、
前記外装袋が、請求項1~5のいずれか一項に記載の前記蓄電装置用外装材を有する、蓄電装置。
A battery element;
and an outer bag for housing the battery element;
The outer bag comprises the outer packaging material for an electricity storage device according to any one of claims 1 to 5.
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