[发明专利]锂离子电池用封装材料以及使用锂离子电池用封装材料的锂离子电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池用封装材料以及使用锂离子电池用封装材料的锂离子电池的制造方法。

本申请要求2012年5月10日在日本提出的专利申请2012-108355号的优先权，其内容以引用方式并入本文。

背景技术

作为二次电池，已知的是镍氢电池、铅蓄电池，然而，由于便携机器的小型化或设置空间的限制等，二次电池必须小型化。因此，能量密度高的锂离子电池备受关注。作为锂离子电池用封装材料(下面简称为“封装材料”)，传统上使用金属制的罐，但正在采用能满足轻量、散热性高、低成本的多层膜。

锂离子电池的电解液可以由诸如碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等非质子溶剂，和电解质构成。另外，作为电解质的锂盐，可使用LiPF₆、LiBF₄等锂盐。但是，这些锂盐与水经过水解反应生成氢氟酸。氢氟酸有时会引起电池部件的金属面的腐蚀、由多层膜制成的封装材料的各层之间的层压强度的降低。

因此，在由多层膜制成的封装材料中，在内部设置铝箔层从而抑制水分从该封装材料表面进入电池内。例如，已知这样的封装材料：其中，依次层叠有具有耐热性的基材层/第1粘接层/铝箔层/防止氢氟酸引起的腐蚀的防腐蚀处理层/第2粘接层/密封层。使用了所述封装材料的锂离子电池称为铝层压型锂离子电池。

作为铝层压型锂离子电池，例如，已知这样的压花(エンボス)型的锂离子电池：在封装材料的一部分上通过冷间成型而形成凹部，在所述凹部内容纳电池内容物(正极、隔板、负极、电解液等)，将封装材料的剩余部分折回，并将边缘部分通过热封而密封。另外，近年来，为了提高能量密度，还制造了这样的锂离子电池：在贴合在一起的两个封装材料的两者上都形成凹部，从而可容纳更多的电池内容物。

锂离子电池的能量密度随着通过冷间成型形成的凹部加深而变高。但是，随着所形成的凹部的加深，在成型时封装材料容易产生针孔或断裂。因此，在封装材料的基材层中使用了双轴拉伸聚酰胺薄膜对金属箔进行保护。

这里，作为成型性提高的例子，提出了在基材层中采用在0°、45°、90°、135°这四个方向的拉伸试验中直到断裂为止的拉伸强度为150MPa、且所述4个方向的伸长率为80％以上的薄膜(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3567230号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1的技术中，关于成型加工后的扭曲没有任何考虑。因此存在这样的问题：在将封装材料拉伸从而进行成型加工时，由于拉伸过的基材层趋于回复到原始状态，因此不能改善所产生的扭曲。

本发明的目的在于解决上述问题，并提供锂离子电池用封装材料以及使用锂离子电池用封装材料的锂离子电池的制造方法，所述锂离子电池用封装材料能够维持优异的成型性，并且可以降低成型加工后的扭曲量。

解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明提出了以下方案。

在本发明的一个方案的锂离子电池用封装材料中，具有基材层、和所述基材层的另一面上依次层叠的第1粘接层、金属箔层、防腐蚀处理层、第2粘接层、以及密封层，并且，在下述拉伸试验中，作为所述基材层的试样的MD方向和TD方向中任意一者即第1方向上的拉伸伸长率相对于所述试样的长度为50％以上不足80％，并且，与所述第1方向垂直的第2方向的拉伸应力为150MPa以上230MPa以下。

拉伸试验：

在23℃、40％RH的环境下将所述试样保持24小时后，在23℃、40％RH的环境下，在所述试样的宽度为15mm、标点间距离为50mm、拉伸速度为100mm/分的条件下进行拉伸试验，测定所述试样的拉伸伸长率以及拉伸应力。

在本发明的一个方案中，若基材层的拉伸试验中MD方向和TD方向中任意一者即第1方向的拉伸伸长率为50％以上，则可以防止由成型时的封装材料的拉伸引起的基材层断裂。

另外，若拉伸伸长率不足80％，则可以维持基材层的强度，并可提高成型性。

此外，若拉伸试验中另一方向(与所述第1方向垂直的第2方向)的拉伸应力为150MPa以上230MPa以下，则可抑制成型加工后的封装材料的收缩，并且可以减少封装材料的扭曲。

另外，在本发明的一个方案的锂离子电池用封装材料中，所述基材层优选由聚酰胺或者聚酯形成，并且所述基材层的厚度为10μm以上40μm以下。