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公開番号2025017342
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-05
出願番号2024116247
出願日2024-07-19
発明の名称積層体、固体電池用袋体、全固体電池、及びダイヤフラムポンプ
出願人AGC株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類B32B 15/082 20060101AFI20250129BHJP(積層体)
要約【課題】バリア性及び耐熱性に優れる積層体、これを用いる全固体電池用袋体、全固体電池、及びダイヤフラムポンプを提供する。
【解決手段】積層体は、接着性官能基を有するフッ素樹脂を含有する第一のフッ素樹脂層と、平均厚さが5～300μmの金属層と、接着性官能基を有するフッ素樹脂を含有する第二のフッ素樹脂層と、をこの順に有する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
接着性官能基を有するフッ素樹脂を含有する第一のフッ素樹脂層と、平均厚さが５～３００μｍの金属層と、接着性官能基を有するフッ素樹脂を含有する第二のフッ素樹脂層と、をこの順に有する、積層体。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記接着性官能基が、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、アミド基、アミノ基、イソシアネート基、グリシジル基、シアノ基、シリル基、及びシラネート基からなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
前記第一のフッ素樹脂層及び前記第二のフッ素樹脂層における前記接着性官能基を有するフッ素樹脂は、それぞれ独立に、エチレンに由来する単位とテトラフルオロエチレンに由来する単位と前記接着性官能基を有する単量体に由来する単位とを有する共重合体、テトラフルオロエチレンに由来する単位とペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）に由来する単位と前記接着性官能基を有する単量体に由来する単位とを有する共重合体、ビニリデンフルオリドに由来する単位と前記接着性官能基を有する単量体に由来する単位とを有する共重合体、及びビニルフルオリドに由来する単位と前記接着性官能基を有する単量体に由来する単位とを有する共重合体からなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項１又は２に記載の積層体。
【請求項４】
前記金属層が、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、銅及びスチールからなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項１又は２に記載の積層体。
【請求項５】
前記第一のフッ素樹脂層及び前記第二のフッ素樹脂層の少なくとも一方の外側に、前記接着性官能基を有するフッ素樹脂以外の他のフッ素樹脂、ポリイミド及びポリエーテルエーテルケトンからなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を含有する外側層をさらに有する、請求項１又は２に記載の積層体。
【請求項６】
前記他のフッ素樹脂が、エチレンに由来する単位とテトラフルオロエチレンに由来する単位とを有する共重合体、テトラフルオロエチレンに由来する単位とペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）に由来する単位とを有する共重合体、ビニリデンフルオリドに由来する単位を有する重合体、及びビニルフルオリドに由来する単位を有する重合体からなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項５に記載の積層体。
【請求項７】
電池用の外装体である、請求項１又は２に記載の積層体。
【請求項８】
全固体電池用の外装体である、請求項７に記載の積層体。
【請求項９】
ダイヤフラム弁である、請求項１又は２に記載の積層体。
【請求項１０】
１枚以上の請求項１又は２に記載の積層体の周縁の少なくとも一部がヒートシールされてなる全固体電池用袋体。
（【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】
本開示は、積層体、固体電池用袋体、全固体電池、及びダイヤフラムポンプ
に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２には電池の包材が記載されている。このような電池用包材には、水蒸気、酸素等を透過しにくいバリア性を有することが望まれている。
特許文献１に記載の包材は、ポリマー電池用包装材料であり、バリア層と、延伸ポリエステル系樹脂又は延伸ポリアミド系樹脂から構成される最外層とを、接着剤層を介して積層する積層体が記載されている。
特許文献２に記載の包材は、リチウムイオン２次電池のケース用包材であり、アルミニウム箔層の上面にウレタン系樹脂接着剤を介して２軸延伸ポリアミドフィルム層が積層一体化され、アルミニウム箔層の下面に無水マレイン酸変性ポリプロピレン層又は未変性ポリプロピレン層を介して熱可塑性樹脂未延伸フィルム層が積層一体化されている。
【０００３】
また、特許文献３には、フッ素樹脂製弁膜本体内に、耐熱性を有する補強布が埋設されているダイヤフラム弁膜が記載されている。ダイヤフラムポンプに設けられたダイヤフラム弁膜は、空気圧によって変位駆動させることによって、流体の移動を制御している。特許文献３では、フッ素樹脂としてポリテトラフルオロエチレンが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－１３８７９３号公報
特開２０１３－６５５６５号公報
特開昭６１－２１５０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、リチウムイオン２次電池に代わる電池として全固体電池の研究が進み、主に硫化物系及び酸化物系の二系統が検討されている。硫化物系及び酸化物系全固体電池は、いずれもリチウムイオン２次電池に比べて高温域での稼働が可能であることから、全固体電池用の外装体に対して、より耐熱性が求められている。
ダイヤフラム弁に対しても、バリア性及び耐熱性に優れることが求められている。
【０００６】
本開示の一実施形態における課題は、バリア性及び耐熱性に優れる積層体、これを用いる全固体電池用袋体、全固体電池、及びダイヤフラムポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示には、以下の態様が含まれる。
＜１＞接着性官能基を有するフッ素樹脂を含有する第一のフッ素樹脂層と、平均厚さが５～３００μｍの金属層と、接着性官能基を有するフッ素樹脂を含有する第二のフッ素樹脂層と、をこの順に有する、積層体。
＜２＞前記接着性官能基が、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、アミド基、アミノ基、イソシアネート基、グリシジル基、シアノ基、シリル基、及びシラネート基からなる群より選択される少なくとも１種である、＜１＞に記載の積層体。
＜３＞前記第一のフッ素樹脂層及び前記第二のフッ素樹脂層における前記接着性官能基を有するフッ素樹脂は、それぞれ独立に、エチレンに由来する単位とテトラフルオロエチ
レンに由来する単位と前記接着性官能基を有する単量体に由来する単位とを有する共重合体、テトラフルオロエチレンに由来する単位とペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）に由来する単位と前記接着性官能基を有する単量体に由来する単位とを有する共重合体、ビニリデンフルオリドに由来する単位と前記接着性官能基を有する単量体に由来する単位とを有する共重合体、及びビニルフルオリドに由来する単位と前記接着性官能基を有する単量体に由来する単位とを有する共重合体からなる群より選択される少なくとも１種を含む、＜１＞又は＜２＞に記載の積層体。
＜４＞前記金属層が、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、銅及びスチールからなる群より選択される少なくとも１種を含む、＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載の積層体。
＜５＞前記第一のフッ素樹脂層及び前記第二のフッ素樹脂層の少なくとも一方の外側に、前記接着性官能基を有するフッ素樹脂以外の他のフッ素樹脂、ポリイミド及びポリエーテルエーテルケトンからなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を含有する外側層をさらに有する、＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載の積層体。
＜６＞前記他のフッ素樹脂が、エチレンに由来する単位とテトラフルオロエチレンに由来する単位とを有する共重合体、テトラフルオロエチレンに由来する単位とペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）に由来する単位とを有する共重合体、ビニリデンフルオリドに由来する単位を有する重合体、及びビニルフルオリドに由来する単位を有する重合体からなる群より選択される少なくとも１種を含む、＜５＞に記載の積層体。
＜７＞電池用の外装体である、＜１＞～＜６＞のいずれかに記載の積層体。
＜８＞全固体電池用の外装体である、＜１＞～＜７＞のいずれか１項に記載の積層体。＜９＞ダイヤフラム弁である、＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載の積層体。
＜１０＞１枚以上の＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載の積層体の周縁の少なくとも一部がヒートシールされてなる全固体電池用袋体。
＜１１＞全固体電池セルと、前記全固体電池セルを外装する＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載の積層体と、を有する全固体電池。
＜１２＞＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載の積層体を含むダイヤフラム弁を有する、ダイヤフラムポンプ。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一実施形態によれば、バリア性及び耐熱性に優れる積層体、これを用いる全固体電池用袋体、全固体電池、及びダイヤフラムポンプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の積層体の一例を示す断面図である。
本開示の積層体の他の例を示す断面図である。
本開示の袋体の用途である全固体電池の外装体、及び本開示の全固体電池の一例を示す斜視図である。
例６の積層体を外装体として用いたときの充放電試験後の外観写真である。
例１の積層体を外装体として用いたときの充放電試験後の外観写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示において「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。
本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、２以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本開示において、各成分の量は、各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特
に断らない限り、複数種の物質の合計量を意味する。
本開示において、「フッ素樹脂」とは、分子中にフッ素原子を有する樹脂を意味する。
本開示において、「単位」とは、重合体中に存在して重合体を構成する、単量体に由来する部分を意味する。また、ある単位の構造を重合体形成後に化学的に変換したものも単位という。なお、場合によっては、個々の単量体に由来する単位をその単量体名に「単位」を付した名称で呼ぶ。
各層の平均厚さは、室温（２５℃）の厚みを示し、ミツトヨ社製、高精度デジマチックマイクロメータＭＤＨ－２５ＭＢを用いて測定し、得られる任意５箇所の測定値の平均
値である。
（【００１１】以降は省略されています）

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