[发明专利]锂离子电池用外包装材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池用外包装材料。

本申请基于2011年11月7日向日本提出的“特愿2011-243583号”申请要求优先权，在此，将其内容援引到本申请中。

背景技术

作为二次电池，已知有镍氢电池、铅蓄电池，但是，由于便携机器的小型化或设置空间的限制等原因需要二次电池的小型化，因此能量密度高的锂离子电池被注目。作为用于锂离子电池的锂离子电池用外包装材料(下面，有时只称为“外包装材料”)，以往采用了金属制的罐，但是，近年来采用分量轻、散热性高、且能够以低成本适用的多层膜。

锂离子电池的电解液，由碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等非质子性的溶剂和电解质构成。另外，作为电解质的锂盐，使用了LiPF₆、LiBF₄等锂盐。但是，因为这些锂盐可通过由水分引起的水解反应而产生氢氟酸，因此存在由上述氢氟酸引起的电池部件的金属表面的腐蚀或由多层膜构成的外包装材料的各层间的层压强度降低的问题。因此，由多层膜构成的外包装材料，一般通过在内部设置铝箔层的方法，抑制水分从多层膜的外表面浸入的问题。例如，已知有，依次层叠具有耐热性的基材层/第一粘接层/铝箔层/防止由氢氟酸引起的腐蚀的防腐蚀处理层/第二粘接层/密封剂层的锂离子电池用外包装材料。使用这些锂离子电池用外包装材料的锂离子电池被称为铝层压型的锂离子电池。

根据上述第二粘接层的种类，由层叠膜所构成的外包装材料大致被分成两类。即，大致被分成在上述第二粘接层上使用干式层压用粘接剂的干式层压结构和在上述第二粘接层上使用例如酸改性聚烯烃系树脂等的热塑性材料的热层压结构。干式层压结构中使用的粘接剂具有酯基、氨基甲酸酯基等水解性高的键合部位，因此，容易发生由氢氟酸引起的水解反应。因此，在要求有更高可靠性的用途上，使用热层压结构的外包装材料。

铝层压型的锂离子电池，例如，可通过如下方法形成：在由多层膜构成的外包装材料的一部分上，通过冷成型以密封剂层成为内层的方式形成凹部，在上述凹部内装入正极、间隔体、负极、电解液等，将剩余部分折叠过来并对边缘部分的密封剂层之间进行加热密封，由此进行密封。近年来，为了有效容纳更多的内容物而提高能量密度，也制造一种在锂离子电池用外包装材料的粘合部分的两者上形成凹部的锂离子电池。

作为进一步提高锂离子电池的能量密度的方法，有如下方法：进一步加深通过冷成型形成的凹部，从而增加容纳于上述凹部内的内容物量。但是，随着凹部的加深，根据模具进行成型加工时，在作为延伸率特别高的部位的凹部的边或角的部分上易发生针孔或断裂。

作为提高成型性的外包装材料，已知有，例如，作为基材层使用了将达到四个方向(0°、45°、90°以及135°)的断裂程度的拉伸强度或伸长率控制在特定的范围内的聚酰胺膜的外包装材料(专利文献1)。另外，还已知有，作为基材层使用了在聚酰胺膜的外侧层叠聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的层叠膜的外包装材料，以便在电池制造时等情况下，即使在外表面附着有电解液，外包装材料也难以劣化。

但是，即使如上所述在基材层上使用了聚酰胺膜，也不能够认定成型加工后的耐久性充分，即使在成型加工时不发生针孔或断裂，有时也会在成型后在基材层和金属箔层之间发生剥离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3567230号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种成型性优异，进而成型加工后的耐久性也优异、冷成型后在基材层和金属箔层之间难以发生剥离的锂离子电池用外包装材料。

用于解决课题的方法

本发明采用了如下构成用于解决上述课题。

本发明的一种方案的锂离子电池用外包装材料，其具有在基材层的一个面上依次层叠的至少第一粘接层、金属箔层、防腐蚀处理层、第二粘接层以及密封剂层，所述基材层的厚度是15～40mm，通过下述拉伸方法拉伸至延伸量达到5mm时的由下述粘合力试验测定的所述基材层和所述金属箔层之间的粘合力是5N以下，通过下述拉伸方法拉伸至延伸量达到10mm时的由下述粘合力试验测定的所述基材层和所述金属箔层之间的粘合力是2N以上。

在上述拉伸方法中，从所述锂离子电池用外包装材料中切出试验片以使试样宽度是6mm，并以卡盘间距离是10mm的方式将所述试验片安装于拉伸机的卡盘上，然后，以300mm/分钟的拉伸速度拉伸所述试验片。