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公開番号2025015860
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2024204095,2020071561
出願日2024-11-22,2020-04-13
発明の名称全固体電池用外装およびこれを用いた全固体電池
出願人TOPPANホールディングス株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 50/131 20210101AFI20250123BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】室温環境下及び高温環境下の両方で優れたラミネート強度を確保できると共に、深絞り成型性にも優れた蓄電装置用外装材及びこれを用いた蓄電装置を提供する。
【解決手段】少なくとも、基材層11と、第1の接着剤層12aと、バリア層13と、第2の接着剤層12bと、シーラント層16とをこの順に備える積層体からなり、基材層を除去し、第1の接着剤層を露出させ、露出した接着剤層の最表面側からフーリエ変換赤外分光分析法の減衰全反射で測定した場合に、ベースラインの透過率T0と、2100cm^-1から2400cm^-1の範囲に検出される透過率の最小値T1と、1670cm^-1から1700cm^-1の範囲に検出される透過率の最小値T2が0.06≦(T0-T1)/(T0-T2)≦0.4の関係を充足している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも、基材層と、第１の接着剤層と、バリア層と、第２の接着剤層と、シーラント層とをこの順に備える積層体からなり、
前記基材層を除去し、前記第１の接着剤層を露出させ、露出した接着剤層の最表面側からフーリエ変換赤外分光分析法の減衰全反射で測定した場合に、ベースラインの透過率Ｔ０と、２１００ｃｍ
－１
から２４００ｃｍ
－１
の範囲に検出される透過率の最小値Ｔ１と、１６７０ｃｍ
－１
から１７００ｃｍ
－１
の範囲に検出される透過率の最小値Ｔ２が０．０６≦（Ｔ０－Ｔ１）／（Ｔ０－Ｔ２）≦０．４の関係を充足している事を特徴とする蓄電装置用外装材。
続きを表示（約 110 文字）【請求項２】
蓄電装置本体と、
前記蓄電装置本体から延在する電流取出し端子と、
前記電流取出し端子を挟持しかつ前記蓄電装置本体を収容する、請求項１に記載の蓄電装置用外装材と、
を備える蓄電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、耐熱性、成型性共に優れる蓄電装置用外装材及びこれを用いた蓄電装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
蓄電装置として、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、及び鉛蓄電池等の二次電池、並びに電気二重層キャパシタ等の電気化学キャパシタが知られている。携帯機器の小型化又は設置スペースの制限等により蓄電装置の更なる小型化が求められており、エネルギー密度が高いリチウムイオン電池が注目されている。リチウムイオン電池に用いられる外装材として、従来は金属製の缶が用いられていたが、軽量で、放熱性が高く、低コストで作製できる多層フィルムが用いられるようになっている。
【０００３】
上記多層フィルムを外装材に用いるリチウムイオン電池は、ラミネート型リチウムイオン電池と称される。外装材が電池内容物（正極、セパレータ、負極、電解液等）を覆っており、内部への水分の浸入を防止する。ラミネート型のリチウムイオン電池は、例えば、外装材の一部に冷間成型によって凹部を形成し、該凹部内に電池内容物を収容し、外装材の残りの部分を折り返して縁部分をヒートシールで封止することによって製造される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－１０１７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、リチウムイオン電池の次世代電池として、全固体電池と称される蓄電装置の研究開発がなされている。全固体電池は、電解物質として有機電解液を使用せず、固体電解質を使用するという特徴を有する。リチウムイオン電池は、電解液の沸点温度（８０℃程度）よりも高い温度条件で使用することができないのに対し、全固体電池は１００℃を越える温度条件で使用することが可能であるとともに、高い温度条件下（例えば１００～１５０℃）で作動させることによってリチウムイオンの伝導度を高めることができる。
【０００６】
しかし、外装材として上記のような多層フィルムを使用してラミネート型の全固体電池を製造する場合、外装材の耐熱性が不十分であると、高温環境下での層間密着性が確保できず、ラミネート強度が低下して全固体電池のパッケージの密封性が低下するおそれがある。外装材は、特許文献１に示されているように、例えば、基材層、金属箔層（バリア層）及びシーラント層が接着剤層等を介して積層された構造を有しているが、高温環境下では基材層と金属箔層間の密着性が低下しやすい。また、耐熱性接着剤としてエポキシ系接着剤が知られているが、エポキシ系接着剤の硬化物は脆性が高くなりやすく、外装材に求められる深絞り成型性、及び、室温環境下でのラミネート強度が不十分となりやすい。
【０００７】
本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、室温環境下及び高温環境下の両方で優れたラミネート強度を確保できると共に、深絞り成型性にも優れた蓄電装置用外装材及びこれを用いた蓄電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本開示は、少なくとも、基材層と、第１の接着剤層と、バリア層と、第２の接着剤層と、シーラント層とをこの順に備える積層体からなり、
前記基材層を除去し、前記第１の接着剤層を露出させ、露出した接着剤層の最表面側からフーリエ変換赤外分光分析法の減衰全反射で測定した場合に、ベースラインの透過率Ｔ０と、２１００ｃｍ
－１
から２４００ｃｍ
－１
の範囲に検出される透過率の最小値Ｔ１と、１６７０ｃｍ
－１
から１７００ｃｍ
－１
の範囲に検出される透過率の最小値Ｔ２が０．０６≦（Ｔ０－Ｔ１）／（Ｔ０－Ｔ２）≦０．４の関係を充足している事を特徴とする、蓄電装置用外装材を提供する。
【０００９】
０．０６≦（Ｔ０－Ｔ１）／（Ｔ０－Ｔ２）≦０．４の関係を充足している場合、第１の接着剤層の引張強度や破断伸度が各層（主にバリア層及び基材）の値に近くなり、結果として成型性は向上する。また本発明の外装材を用いた成型品が高温環境下（１５０℃）に曝された場合、未反応の硬化剤同士の反応が促進される事で第１の接着剤層のＴｇがあがり、耐熱性が向上する。
【００１０】
上記蓄電装置用外装材おいて、前記第１の接着剤層が、多官能イソシアネート化合物を含み、前記多官能イソシアネート化合物は脂環式イソシアネート多量体及び分子構造内に芳香環を含むイソシアネート多量体からなる群より選ばれる少なくとも１種の多官能イソシアネート化合物からなっていて良い。イソシアネート化合物の構造を脂環式とベンゼン環含有のものに規定することで、初期密着力及び耐熱性の向上が可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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