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公開番号2025063900
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-16
出願番号2025002645,2024528956
出願日2025-01-08,2023-06-15
発明の名称蓄電デバイス用外装材、その製造方法、及び蓄電デバイス
出願人大日本印刷株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 50/131 20210101AFI20250409BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】60℃という高温環境に曝された場合にも、熱融着性樹脂層同士のシール強度が高い蓄電デバイス用外装材を提供する。
【解決手段】外側から順に、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とを備える積層体から構成された蓄電デバイス用外装材であって、温度190℃、面圧1.0MPa、3秒間の条件で前記蓄電デバイス用外装材の前記熱融着性樹脂層同士を熱融着させて取得した、TDの方向の幅が15mmの試験片Aについて、引張試験機を用い、チャック間距離50mm、引張速度5mm/分の条件で前記試験片Aの前記熱融着性樹脂層同士の熱融着部を180度方向に剥離した時の最大強度(N/15mm)をシール強度とした場合、60℃環境におけるシール強度A(60℃)が、25℃環境におけるシール強度A(25℃)よりも大きい、蓄電デバイス用外装材。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外側から順に、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とを備える積層体から構成された蓄電デバイス用外装材であって、
温度１９０℃、面圧１．０ＭＰａ、３秒間の条件で前記蓄電デバイス用外装材の前記熱融着性樹脂層同士を熱融着させて取得した、ＴＤの方向の幅が１５ｍｍの試験片Ａについて、引張試験機を用い、チャック間距離５０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／分の条件で前記試験片Ａの前記熱融着性樹脂層同士の熱融着部を１８０度方向に剥離した時の最大強度（Ｎ／１５ｍｍ）をシール強度とした場合、６０℃環境におけるシール強度Ａ（６０℃）が、２５℃環境におけるシール強度Ａ（２５℃）よりも大きい、蓄電デバイス用外装材。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記バリア層を含めて、前記バリア層から外側に位置する層からなる積層体を、ＴＤの方向の幅が１５ｍｍの試験片Ｘとし、前記試験片Ｘについて、ＪＩＳＫ７１２７：１９９９の規定に準拠し、引張試験機を用い、６０℃環境、標線間距離３０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／分の条件で引張試験を行った場合、前記試験片Ｘの７％伸長時の引張強度Ｘ（６０℃）が、７０Ｎ／１５ｍｍ以上である、請求項１に記載の蓄電デバイス用外装材。
【請求項３】
前記バリア層を含めて、前記バリア層から外側に位置する層からなる積層体を、ＴＤの方向の幅が１５ｍｍの試験片Ｘとし、
前記バリア層を含めず、前記バリア層より内側に位置する層をＴＤの方向の幅が１５ｍｍの試験片Ｙとし、
前記試験片Ｘ及び前記試験片Ｙについて、それぞれ、ＪＩＳＫ７１２７：１９９９の規定に準拠し、引張試験機を用い、６０℃環境、標線間距離３０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／分の条件で引張試験を行った場合、前記試験片Ｘの７％伸長時の引張強度Ｘ（６０℃）と、前記試験片Ｙの７％伸長時の引張強度Ｙ（６０℃）との差が、１００Ｎ／１５ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用外装材。
【請求項４】
前記バリア層を含めて、前記バリア層から外側に位置する層からなる積層体を、ＴＤの方向の幅が１５ｍｍの試験片Ｘとし、
前記バリア層を含めず、前記バリア層より内側に位置する層をＴＤの方向の幅が１５ｍｍの試験片Ｙとし、
前記試験片Ｘ及び前記試験片Ｙについて、それぞれ、ＪＩＳＫ７１２７：１９９９の規定に準拠し、引張試験機を用い、６０℃環境、標線間距離３０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／分の条件で引張試験を行った場合、前記試験片Ｘの７％伸長時の引張強度Ｘ（６０℃）と、前記試験片Ｙの７％伸長時の引張強度Ｙ（６０℃）との差が、５０Ｎ／１５ｍｍ以上である、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用外装材。
【請求項５】
前記基材層の表面及び内部の少なくとも一方には、２種類以上の滑剤が存在する、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用外装材。
【請求項６】
前記基材層の表面及び内部の少なくとも一方には、飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、置換アミド、メチロールアミド、飽和脂肪酸ビスアミド、不飽和脂肪酸ビスアミド、脂肪酸エステルアミド及び芳香族ビスアミドからなる群より選択される少なくとも１種が存在している、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用外装材。
【請求項７】
前記基材層の表面には滑剤が存在し、
前記滑剤の存在量は、３ｍｇ／ｍ
2
以上である、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用外装材。
【請求項８】
前記熱融着性樹脂層は、ポリオレフィン骨格を含む樹脂により構成されている、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用外装材。
【請求項９】
前記熱融着性樹脂層は、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィン及び酸変性環状ポリオレフィン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に記載の蓄電デバイス用外装材。
【請求項１０】
前記熱融着性樹脂層は、２種以上の樹脂を組み合わせたブレンドポリマーにより形成されている、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用外装材。
（【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、蓄電デバイス用外装材、その製造方法、及び蓄電デバイスに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、様々なタイプの蓄電デバイスが開発されているが、あらゆる蓄電デバイスにおいて、電極や電解質などの蓄電デバイス素子を封止するために外装材が不可欠な部材になっている。従来、蓄電デバイス用外装材として金属製の外装材が多用されていた。
【０００３】
一方、近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、パソコン、カメラ、携帯電話などの高性能化に伴い、蓄電デバイスには、多様な形状が要求されると共に、薄型化や軽量化が求められている。しかしながら、従来多用されていた金属製の蓄電デバイス用外装材では、形状の多様化に追従することが困難であり、しかも軽量化にも限界があるという欠点がある。
【０００４】
そこで、従来、多様な形状に加工が容易で、薄型化や軽量化を実現し得る蓄電デバイス用外装材として、基材層／バリア層／接着層／熱融着性樹脂層が順次積層されたフィルム状の積層体が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
このような蓄電デバイス用外装材においては、一般的に、冷間成形により凹部が形成され、当該凹部によって形成された空間に電極や電解液などの蓄電デバイス素子を配し、熱融着性樹脂層を熱融着させることにより、蓄電デバイス用外装材の内部に蓄電デバイス素子が収容された蓄電デバイスが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００８－２８７９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
蓄電デバイスは、例えば６０℃程度の高温環境に曝される場合があり、蓄電デバイスに使用される外装材にも、高温環境における耐久性が求められる。蓄電デバイスが高温環境に曝されると、蓄電デバイスの内部でガスが発生し、蓄電デバイスの内圧上昇に伴い蓄電デバイスが膨張することがある。このような場合に、蓄電デバイス用外装材の熱融着性樹脂層同士のシール強度が低下すると、蓄電デバイス内部からの液漏れや、蓄電デバイスの絶縁性低下などの問題を引き起こす可能性がある。
【０００８】
このような状況下、本開示は、外側から順に、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成された蓄電デバイス用外装材であって、６０℃という高温環境に曝された場合にも、熱融着性樹脂層同士のシール強度が高い蓄電デバイス用外装材を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の発明者らは、上記のような課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、外側から順に、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とを備える積層体から構成された蓄電デバイス用外装材において、熱融着性樹脂層同士を所定条件で熱融着させた場合に、２５℃環境で測定されるシール強度よりも、６０℃環境で測定されるシール強度の方が高くなるように設計することにより、６０℃という高温環境に曝された場合にも、熱融着性樹脂層同士のシール強度が高い蓄電デバイス用外装材が得られることを見出した。
【００１０】
本開示は、これらの知見に基づいて、更に検討を重ねることにより完成したものである。即ち、本開示は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
外側から順に、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とを備える積層体から構成された蓄電デバイス用外装材であって、
温度１９０℃、面圧１．０ＭＰａ、３秒間の条件で前記蓄電デバイス用外装材の前記熱融着性樹脂層同士を熱融着させて取得した、ＴＤの方向の幅が１５ｍｍの試験片Ａについて、引張試験機を用い、チャック間距離５０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／分の条件で前記試験片Ａの前記熱融着性樹脂層同士の熱融着部を１８０度方向に剥離した時の最大強度（Ｎ／１５ｍｍ）をシール強度とした場合、６０℃環境におけるシール強度Ａ（６０℃）が、２５℃環境におけるシール強度Ａ（２５℃）よりも大きい、蓄電デバイス用外装材。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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