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公開番号
2024175735
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2024-12-19
出願番号
2023093684
出願日
2023-06-07
発明の名称
シーラントフィルム、二次電池用外装材、二次電池、電動デバイス
出願人
東レ株式会社
代理人
主分類
H01M
50/129 20210101AFI20241212BHJP(基本的電気素子)
要約
【課題】本発明の課題は、高温でのシール性、水蒸気バリア性、成形性に優れた外装材用のシーラントフィルムを提供することにある。
【解決手段】少なくともA層、B層、C層を直接この順に有するシーラントフィルムであって、A層は融点が135℃以上、かつポリプロピレン系樹脂を含有し、少なくともB層およびC層が環状オレフィン系樹脂を含有し、各層に含まれる環状オレフィン系樹脂の含有量が、C層、B層、A層の順に多い、シーラントフィルム。
【選択図】なし
特許請求の範囲
【請求項1】
少なくともA層、B層、C層を直接この順に有するシーラントフィルムであって、A層は融点が135℃以上、かつポリプロピレン系樹脂を含有し、少なくともB層およびC層が環状オレフィン系樹脂を含有し、各層に含まれる環状オレフィン系樹脂の含有量が、C層、B層、A層の順に多い、シーラントフィルム。
続きを表示(約 890 文字)
【請求項2】
少なくともA層、B層、C層を直接この順に有するシーラントフィルムであって、B層は環状オレフィン系樹脂とその他の樹脂からなる共連続構造を有し、A層はA層の全質量を100質量%としたとき、環状オレフィン系樹脂、環状オレフィン系樹脂以外のオレフィン系樹脂より選ばれる樹脂を合計で60質量%以上含み、かつC層はC層の全質量を100質量%としたとき、環状オレフィン系樹脂、環状オレフィン系樹脂以外のオレフィン系樹脂より選ばれる樹脂を合計で60質量%以上含む、シーラントフィルム。
【請求項3】
B層がB層の全質量100質量%に対して環状オレフィン系樹脂を30質量%以上70%質量以下含有する、請求項1または2に記載のシーラントフィルム。
【請求項4】
B層が環状オレフィン系樹脂とポリプロピレン系樹脂との相溶化剤を含有する、請求項3に記載のシーラントフィルム。
【請求項5】
C層がC層の全質量100質量%に対して環状オレフィン系樹脂を60質量%以上含有する、請求項1または2に記載のシーラントフィルム。
【請求項6】
A層、B層、C層、B層、A層の順に直接5層が積層されてなる、請求項1または2に記載のシーラントフィルム。
【請求項7】
少なくとも一方の表面同士の静摩擦係数が0.5以下であり、かつ該表面の十点平均粗さが2.0μm以上である、請求項1または2に記載のシーラントフィルム。
【請求項8】
60℃、90%RHでの水蒸気透過率が3g・mm/m
2
/day以下である、請求項1または2に記載のシーラントフィルム。
【請求項9】
A層同士をヒートシールした後の100℃雰囲気下における剥離強度が10N/15mm以上である、請求項1または2に記載のシーラントフィルム。
【請求項10】
絞り深さ5mm以上の成形体に用いられる、請求項1または2に記載のシーラントフィルム。
(【請求項11】以降は省略されています)
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、高温でのシール性、水蒸気バリア性、成形性に優れるシーラントフィルムに関する。
続きを表示(約 1,300 文字)
【背景技術】
【0002】
リチウム二次電池は、他の二次電池と比較して高いエネルギー密度を有し、電気自動車用や電力貯蔵用の電池として使用されている。
【0003】
従来使用されてきた非水電解液を用いるリチウム二次電池は、電解液として6フッ化リン酸リチウム溶液が用いられているが、安全性の観点で60℃未満での使用が必要であった。また、前記電解質は水分と反応してフッ酸を生成し、このフッ酸が前記積層体の内層を透過し、金属箔と内層との接着を低下させて剥離を生じさせ、電池寿命を短いものにするという問題があり、水分侵入を抑制するために種々検討がなされてきた(特許文献1~3)。
【0004】
また、近年注目を浴びている全固体リチウム二次電池(以下全固体電池と記載)は、従来の非水電解質で多用されている電解液ではなく、固体電解質が用いられている。全固体電池は、電池内に有機溶媒を用いないことから、安全性が高く、作動温度範囲が広いといった利点を有しており、また60℃以上で高効率化しやすいことから、全固体電池の外装材に使用されるシーラントフィルムについても60℃以上の高温で使用される可能性を踏まえて設計する必要がある。
【0005】
また、全固体電池に硫化物固体電解質を用いた場合、電池内に水分が侵入すると、固体電解質と水分とが反応して硫黄系ガスが発生することが問題となっている。具体的には、長期間電池を使用した場合に、硫黄系ガスが蓄積して、電池外装材が膨張したり、破袋したりすることが懸念されている。
【0006】
高温では特に外装材を構成するシーラントフィルムの水蒸気バリア性が低下するため、従来提案されてきた水蒸気バリア性の改善方法では十分な効果が得られない場合があり、更なる水蒸気バリア性の改善方法として、無機系吸収剤をシーラントフィルムに用いる方法などが提案されている(特許文献4)。
【0007】
また、特許文献5では、高温でのシール性を改善する方法としてシーラントフィルムに融点あるいはガラス転移点が高い樹脂を用いる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
特開2015-38881号公報
特開2008-293909号公報
特開2007-26682号公報
特開2021-57231号公報
特開2021-108263号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献4に記載してあるような無機系吸収剤をシーラントに用いた場合、パウチ状に成形する際に、シーラントフィルムにボイドなどの欠損を生じてしまう懸念があった。また、特許文献5に記載されたシーラントフィルムは高温でのシール性と成形性との両立が不十分となることが懸念される。
【0010】
そこで本発明の課題は、高温でのシール性、水蒸気バリア性、成形性に優れた外装材用のシーラントフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
(【0011】以降は省略されています)
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