[发明专利]金属箔与树脂膜的层压用粘接剂、叠层体、电池外装用包装材料以及电池壳体及其制造方法

说明书

一种金属箔与树脂膜的层压用粘接剂，其具有多元醇(A)、多异氰酸酯的多聚体(B)以及金属化合物(C)，所述金属化合物(C)是第7族和第12族中的至少1种金属的化合物，上述多异氰酸酯的多聚体(B)包含饱和脂肪族多异氰酸酯的多聚体(b1)和饱和脂环式多异氰酸酯的多聚体(b2)，金属箔与树脂膜的层压用粘接剂具有优异的粘接力，耐热性、耐电解液性优异。

技术领域

本发明涉及锂离子电池等二次电池的外装材料(packing material)用的粘接剂所适合的金属箔与树脂膜的层压用粘接剂、使用该金属箔与树脂膜的层压用粘接剂来制造的叠层体、使用了该叠层体的电池外装用包装材料、将该电池外装用包装材料成型而得的电池壳体以及该电池壳体的制造方法。

背景技术

近年来，笔记本个人电脑、便携电话等电子设备的小型化、轻量化、薄型化进展。因此，对于电子设备用的二次蓄电池，也要求高能量密度化、轻量化，代替以往的铅蓄电池、镍氢电池而具有高能量密度的锂离子电池的开发广泛地进行着。进一步，在电动汽车、混合动力汽车的电源中也能够使用的锂离子电池被实用化。

对于锂离子电池而言，作为正极材料，使用了包含锂的化合物，作为负极材料，使用了石墨、焦炭等碳材料。进一步，在正极和负极之间具备有电解质层，所述电解质层是由在碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二乙酯等具有渗透力的非质子性的溶剂中溶解有作为电解质的LiPF₆、LiBF₄等锂盐的电解液形成的，或由含浸有该电解液的聚合物凝胶形成的。

一直以来，作为电池壳体用包装材料，已知依次叠层有作为外侧层的耐热性树脂拉伸膜层、铝箔层、作为内侧层的热塑性树脂未拉伸膜层的叠层体。在使用这样的结构的电池壳体用包装材料来获得的电池壳体的情况下，如果电解液那样的具有渗透力的溶剂通过电池的外装所使用的叠层体中的作为密封材料的膜层，则铝箔层与树脂膜层之间的层压强度降低，有可能成为电解液漏出的原因。因此，开发了一种电池壳体用包材，其中，在铝箔层与内侧层之间，经由包含含有酸酐基或羧基、羟基等与异氰酸酯具有反应性的官能团的树脂与多官能异氰酸酯化合物的粘接剂层来粘接。

例如，专利文献1中记载了下述方法，使用使在丙烯的均聚物或丙烯与乙烯的共聚物中接枝聚合有烯属不饱和羧酸或其酐的改性聚烯烃树脂、和多官能异氰酸酯化合物溶解或分散在有机溶剂中的溶剂型粘接剂来形成粘接剂层的方法。

然而，专利文献1的改性聚烯烃树脂有在长期保存中、溶剂溶解后的经时变化，有时经常涂布时的操作性变得不稳定，此外，所形成的粘接剂层的粘接力有可能产生偏差。此外，还有假定为车载用途等的高温下的粘接力差这样的问题。

另一方面，专利文献2中记载了，将聚烯烃多元醇和多官能异氰酸酯固化剂作为必须成分，进一步添加热塑性弹性体和/或增粘剂的粘接剂组合物，专利文献3中记载了一种粘接剂组合物，其包含：选自具有来源于二聚体脂肪酸或其氢化物的疏水性单元的聚酯多元醇、和该聚酯多元醇的异氰酸酯伸长物中的1种以上的主剂；以及由选自粗甲苯二异氰酸酯、粗二苯基甲烷二异氰酸酯和聚合二苯基甲烷二异氰酸酯中的1种以上多异氰酸酯化合物形成的固化剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-92703号公报

专利文献2：日本特开2005-63685号公报

专利文献3：日本特开2011-187385号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献2和专利文献3的情况下，如果在长期使用时渗透至叠层体中的作为密封材料的膜层的电解液与粘接剂层接触，则粘接力降低，电池的品质有可能降低。其中，在长期与电解液接触时，有粘接力显著降低，电解液漏出的危险性进一步提高这样的问题。