特許 6738164 蓄電デバイス用外装材及び蓄電デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6738164

(24)【登録日】2020年7月21日

(45)【発行日】2020年8月12日

(54)【発明の名称】蓄電デバイス用外装材及び蓄電デバイス

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/02 20060101AFI20200730BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20200730BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/02 K

   H01G11/78

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-40083(P2016-40083)

(22)【出願日】2016年3月2日

(65)【公開番号】特開2017-157432(P2017-157432A)

(43)【公開日】2017年9月7日

【審査請求日】2019年1月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】501428187

【氏名又は名称】昭和電工パッケージング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109911

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義仁

(74)【代理人】

【識別番号】100071168

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 久義

(74)【代理人】

【識別番号】100099885

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 健市

(72)【発明者】

【氏名】川北 圭太郎

【審査官】 松本 陶子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０５６７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０９５４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０９５６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１０７５８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／０２

Ｈ０１Ｇ １１／７８

Ｂ３２Ｂ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外側層としてのポリアミド樹脂層と、内側層としてのポリオレフィン樹脂層と、これら両層間に配設されたアルミニウム箔層とを含む蓄電デバイス用外装材であって、
前記蓄電デバイス用外装材の厚さが９０μｍ以下であり、前記蓄電デバイス用外装材の引張破壊強さが１１０Ｎ／１５ｍｍ幅以上であり、かつ前記蓄電デバイス用外装材の引張破壊伸びが９０％以上であり、
前記ポリアミド樹脂層の厚さを「Ｘ」、前記アルミニウム箔層の厚さを「Ｙ」、前記ポリオレフィン樹脂層の厚さを「Ｖ」としたとき、
Ｘ≧Ｙ≧Ｖ
の関係式が成立することを特徴とする蓄電デバイス用外装材。

【請求項2】

前記ポリアミド樹脂層の厚さを「Ｘ」とし、前記アルミニウム箔層の厚さを「Ｙ」としたとき、
（Ｘ／Ｙ）≧０．６
の関係式が成立する請求項１に記載の蓄電デバイス用外装材。

【請求項3】

前記蓄電デバイス用外装材の引張試験により得られる引張応力−ひずみ曲線から求められる破断ひずみエネルギーが６０ＭＪ／ｍ³以上である請求項１または２に記載の蓄電デバイス用外装材。

【請求項4】

前記アルミニウム箔層の厚さを「Ｙ」とし、前記ポリオレフィン樹脂層の厚さを「Ｖ」としたとき、
（Ｙ／Ｖ）≧０．６
の関係式が成立する請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電デバイス用外装材。

【請求項5】

蓄電デバイス本体部と、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電デバイス用外装材とを備え、
前記蓄電デバイス本体部が、前記外装材で外装されていることを特徴とする蓄電デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スマートフォン、タブレット等の携帯機器に使用される電池やコンデンサ、ハイブリッド自動車、電気自動車、風力発電、太陽光発電、夜間電気の蓄電用に使用される電池やコンデンサ等の蓄電デバイス用の外装材および該外装材で外装された蓄電デバイスに関する。

【0002】

なお、本願の特許請求の範囲及び明細書において、「引張破壊強さ」の語は、ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９９９（引張特性の試験方法 第３部）に準拠して、タイプ２の試験片（試料幅１５ｍｍ）を作成し、つかみ具間距離１００ｍｍ、標線間距離５０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／分の条件で測定して求められた引張破壊強さを意味する。

【0003】

また、本願の特許請求の範囲及び明細書において、「引張破壊伸び」の語は、ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９９９（引張特性の試験方法 第３部）に準拠して、タイプ２の試験片（試料幅１５ｍｍ）を作成し、つかみ具間距離１００ｍｍ、標線間距離５０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／分の条件で測定して求められた引張破壊伸びを意味する。

【0004】

また、本願の特許請求の範囲及び明細書において、「破断ひずみエネルギー」の語は、ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９９９（引張特性の試験方法 第３部）に準拠して、タイプ２の試験片（試料幅１５ｍｍ）を作成し、つかみ具間距離１００ｍｍ、標線間距離５０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／分の条件で測定して得られた引張応力−ひずみ曲線図における曲線（引張開始から破断に至るまでの曲線）の下側の面積を計算して求められる破断ひずみエネルギー（単位体積あたりのエネルギー）を意味する。

【0005】

また、本願の特許請求の範囲及び明細書において、「アルミニウム」の語は、アルミニウム及びその合金を含む意味で用いている。

【背景技術】

【0006】

近年、スマートフォン、タブレット端末等のモバイル電気機器の薄型化、軽量化に伴い、これらに搭載されるリチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気２重層コンデンサ等の蓄電デバイスの外装材としては、従来の金属缶に代えて、耐熱性樹脂層／接着剤層／金属箔層／接着剤層／熱可塑性樹脂層からなる積層体が用いられている（特許文献１参照）。通常、前記積層体に対して張り出し成形や深絞り成形が行われることによって、略直方体形状等の立体形状に成形される。また、電気自動車等の電源、蓄電用途の大型電源、キャパシタ等も上記構成の積層体（外装材）で外装されることも増えてきている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００５−２２３３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、上記モバイル電気機器等は、近年、更なる薄型化、軽量化が進められており、ここに搭載される蓄電デバイスとしても薄型化、軽量化を図ることが求められており、これを受けて、蓄電デバイス用の外装材の薄膜化、軽量化を図るべく開発が進められている。

【0009】

上記の薄膜化、軽量化の要請に応えるべく、外装材の厚さを薄く設計した場合には、張り出し成形や深絞り成形等の成形の際に、深い成形を行うと割れ等を生じるという問題があり、浅い深さでしか良好な成形を行うことができないという問題があった。

【0010】

本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、薄肉、軽量でありながら、深い成形を行っても優れた成形性を確保できると共に、高強度で耐衝撃性にも優れた蓄電デバイス用外装材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】

【0011】

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

【0012】

［１］外側層としてのポリアミド樹脂層と、内側層としてのポリオレフィン樹脂層と、これら両層間に配設されたアルミニウム箔層とを含む蓄電デバイス用外装材であって、
前記蓄電デバイス用外装材の厚さが９０μｍ以下であり、前記蓄電デバイス用外装材の引張破壊強さが１１０Ｎ／１５ｍｍ幅以上であり、かつ前記蓄電デバイス用外装材の引張破壊伸びが９０％以上であることを特徴とする蓄電デバイス用外装材。

【0013】

［２］前記ポリアミド樹脂層の厚さを「Ｘ」とし、前記アルミニウム箔層の厚さを「Ｙ」としたとき、
（Ｘ／Ｙ）≧０．６
の関係式が成立する前項１に記載の蓄電デバイス用外装材。

【0014】

［３］前記蓄電デバイス用外装材の引張試験により得られる引張応力−ひずみ曲線から求められる破断ひずみエネルギーが６０ＭＪ／ｍ³以上である前項１または２に記載の蓄電デバイス用外装材。

【0015】

［４］前記アルミニウム箔層の厚さを「Ｙ」とし、前記ポリオレフィン樹脂層の厚さを「Ｖ」としたとき、
（Ｙ／Ｖ）≧０．６
の関係式が成立する前項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電デバイス用外装材。

【0016】

［５］蓄電デバイス本体部と、
前項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電デバイス用外装材とを備え、
前記蓄電デバイス本体部が、前記外装材で外装されていることを特徴とする蓄電デバイス。

【発明の効果】

【0017】

［１］の発明では、蓄電デバイス用外装材の引張破壊強さが１１０Ｎ／１５ｍｍ幅以上であり、かつ該外装材の引張破壊伸びが９０％以上であるから、外装材の厚さが９０μｍ以下の薄肉であっても、深い成形を行っても優れた成形性を確保できると共に、高強度で耐衝撃性にも優れた蓄電デバイス用外装材を提供できる。

【0018】

［２］の発明では、ポリアミド樹脂層の厚さを「Ｘ」とし、アルミニウム箔層の厚さを「Ｙ」としたとき、（Ｘ／Ｙ）≧０．６の関係式が成立する構成であるから、より深い成形を行っても優れた成形性を確保できるし、耐衝撃性も向上できる。

【0019】

［３］の発明では、蓄電デバイス用外装材の破断ひずみエネルギーが６０ＭＪ／ｍ³以上である構成であり、より深い成形を行っても優れた成形性を確保できるし、耐衝撃性を向上させることができる。

【0020】

［４］の発明では、アルミニウム箔層の厚さを「Ｙ」とし、ポリオレフィン樹脂層の厚さを「Ｖ」としたとき、（Ｙ／Ｖ）≧０．６の関係式が成立する構成であるから、さらに深い成形を行っても優れた成形性を確保できるし、より高強度にできて耐衝撃性をより向上させることができる。

【0021】

［５］の発明（蓄電デバイス）では、外装材を薄肉に設計した構成でありながら、割れ等を生じることなく問題なく深い成形がなされると共に高強度で耐衝撃性にも優れた外装材で外装された蓄電デバイスが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明に係る蓄電デバイス用外装材の一実施形態を示す断面図である。

【図2】本発明に係る蓄電デバイス用外装材を用いて構成された蓄電デバイスの一実施形態を示す断面図である。

【図3】実施例１〜４の蓄電デバイス用外装材の引張試験により得られた引張応力−ひずみ曲線図（ＳＳ曲線）である。

【図4】比較例１〜５の蓄電デバイス用外装材の引張試験により得られた引張応力−ひずみ曲線図（ＳＳ曲線）である（対比のために実施例４の引張応力−ひずみ曲線図も同時に示している）。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明に係る蓄電デバイス用外装材１の一実施形態を図１に示す。この蓄電デバイス用外装材１は、リチウムイオン２次電池ケース用として用いられるものである。即ち、前記蓄電デバイス用外装材１は、例えば、深絞り成形、張り出し成形等の成形に供されて２次電池のケース等として用いられるものである。

【0024】

図１に示す蓄電デバイス用外装材１は、アルミニウム箔層４の一方の面に第１接着剤層５を介してポリアミド樹脂層（外側層）２が積層一体化されると共に、前記アルミニウム箔層４の他方の面に第２接着剤層６を介してポリオレフィン樹脂層（内側層）３が積層一体化された構成からなる。

【0025】

本発明に係る蓄電デバイス用外装材１は、蓄電デバイス用外装材１の厚さ（総厚）が９０μｍ以下であり、蓄電デバイス用外装材の引張破壊強さが１１０Ｎ／１５ｍｍ幅以上であり、かつ蓄電デバイス用外装材の引張破壊伸びが９０％以上である構成である。

【0026】

本発明によれば、蓄電デバイス用外装材の引張破壊強さが１１０Ｎ／１５ｍｍ幅以上であり、かつ該外装材の引張破壊伸びが９０％以上であるから、外装材の厚さが９０μｍ以下の薄肉に設計されていても、深い成形を行っても優れた成形性を確保できると共に、高強度で耐衝撃性にも優れた蓄電デバイス用外装材を提供できる。

【0027】

前記蓄電デバイス用外装材の引張破壊強さは「１１５Ｎ／１５ｍｍ幅」以上であるのが好ましく、「１２０Ｎ／１５ｍｍ幅」以上であるのがより好ましい。中でも、前記蓄電デバイス用外装材の引張破壊強さは、１２０Ｎ／１５ｍｍ幅〜１８０Ｎ／１５ｍｍ幅の範囲であるのが特に好ましい。

【0028】

前記蓄電デバイス用外装材の引張破壊伸びは１２０％以上であるのが好ましく、中でも、１２０％〜２００％であるのがより好ましい。

【0029】

本発明において、前記ポリアミド樹脂層２の厚さを「Ｘ」とし、前記アルミニウム箔層４の厚さを「Ｙ」としたとき、
（Ｘ／Ｙ）≧０．６
の関係式が成立する構成であるのが好ましい。この場合には、より深い成形を行っても優れた成形性を確保できるし、耐衝撃性も向上できる。中でも、（Ｘ／Ｙ）≧０．８の関係式が成立する構成であるのがより好ましく、（Ｘ／Ｙ）≧１．０の関係式が成立する構成であるのが特に好ましい。

【0030】

また、前記アルミニウム箔層４の厚さを「Ｙ」とし、前記ポリオレフィン樹脂層３の厚さを「Ｖ」としたとき、
（Ｙ／Ｖ）≧０．６
の関係式が成立する構成であるのが好ましい。この場合には、さらに深い成形を行っても優れた成形性を確保できるし、より高強度にできて耐衝撃性をより向上させることができる。中でも、（Ｙ／Ｖ）≧０．８の関係式が成立する構成であるのがより好ましく、（Ｙ／Ｖ）≧１．０の関係式が成立する構成であるのが特に好ましい。

【0031】

また、Ｘ≧Ｙ≧Ｖの関係式が成立する構成であるのが好ましい。この場合にはより一層深い成形を行っても優れた成形性を確保できる。

【0032】

更に、前記蓄電デバイス用外装材の引張試験により得られる引張応力−ひずみ曲線から求められる破断ひずみエネルギーが６０ＭＪ（メガジュール）／ｍ³以上である構成が好ましく、この場合にはより深い成形を行っても優れた成形性を確保できるし、耐衝撃性を向上させることができる。

【0033】

本発明において、前記ポリアミド樹脂層（外側層）２としては、特に限定されるものではないが、例えば、ナイロンフィルム等のポリアミドフィルム等が挙げられ、これらの延伸フィルムが好ましく用いられる。中でも、前記ポリアミド樹脂層（外側層）２としては、二軸延伸ナイロンフィルム等の二軸延伸ポリアミドフィルムを用いるのが好ましい。さらには、同時二軸延伸ナイロンフィルム等の同時二軸延伸ポリアミドフィルムを用いるのが特に好ましい。前記ナイロンフィルムとしては、特に限定されるものではないが、例えば、６ナイロンフィルム、６，６ナイロンフィルム、ＭＸＤナイロンフィルム等が挙げられる。

【0034】

前記ポリアミド樹脂層２の厚さは、１５μｍ〜４０μｍに設定されるのが好ましい。中でも、前記ポリアミド樹脂層２の厚さは、２０μｍ〜４０μｍに設定されるのがより好ましい。

【0035】

前記ポリアミド樹脂層２に用いられるポリアミドフィルムの熱水収縮率は、２．５％〜１０％であるのが好ましい。この場合には、より深い成形を行うことができるという効果を奏する。また、「Ｔ方向における熱水収縮率」に対する「Ｍ方向における熱水収縮率」の比（ＭＤ／ＴＤ）が０．８〜１．２の範囲にある二軸延伸ポリアミドフィルムを用いるのが好ましい。前記比（ＭＤ／ＴＤ）が０．８〜１．２の範囲にある構成を採用した場合には、特に良好な成形性を有した外装材を得ることができる。なお、前記「Ｍ方向」は、「機械流れ方向」を意味し、前記「Ｔ方向」は、「Ｍ方向（機械流れ方向）に対して直交する方向」を意味する。以下において同様である。

【0036】

なお、前記「熱水収縮率」とは、ポリアミド樹脂延伸フィルムの試験片（１０ｃｍ×１０ｃｍ）を９５℃の熱水中に３０分間浸漬した際の浸漬前後の試験片の延伸方向における寸法変化率であり、次式で求められる。

【0037】

熱水収縮率（％）＝｛（Ｅ−Ｆ）／Ｅ｝×１００
Ｅ：浸漬処理前の延伸方向の寸法
Ｆ：浸漬処理後の延伸方向の寸法。

【0038】

なお、２軸延伸フィルムを採用する場合におけるその熱水収縮率は、２つの延伸方向における寸法変化率の平均値である。

【0039】

前記ポリアミド樹脂延伸フィルムの熱水収縮率は、例えば、延伸加工時の熱固定温度を調整することにより制御することができる。

【0040】

前記ポリアミド樹脂層２に用いられるポリアミドフィルムの引張破壊強さは、５０Ｎ／１５ｍｍ幅以上であるのが好ましく、６０Ｎ／１５ｍｍ幅以上であるのがさらに好ましく、９０Ｎ／１５ｍｍ幅以上であるのが特に好ましい。また、「ポリアミドフィルムのＭ方向での引張破壊強さ」／「ポリアミドフィルムのＴ方向での引張破壊強さ」＝０．８〜１．２の範囲であるのが好ましく、この場合には、より深い成形を行うことができるという効果を奏する。

【0041】

前記ポリアミド樹脂層２に用いられるポリアミドフィルムの引張破壊伸びは、７０％以上であるのが好ましく、８０％以上であるのがさらに好ましく、１２０％以上であるのが特に好ましい。また、「ポリアミドフィルムのＭ方向での引張破壊伸び」／「ポリアミドフィルムのＴ方向での引張破壊伸び」＝０．８〜１．２の範囲であるのが好ましく、この場合には、高強度であり、より深い成形を行うことができるという効果を奏する。

【0042】

前記アルミニウム箔層４は、外装材１に酸素や水分の侵入を阻止するガスバリア性を付与する役割を担うものである。前記アルミニウム箔層４の材質は、Ａｌ−Ｆｅ系の焼鈍材が好ましい。前記アルミニウム箔層４の厚さは、１０μｍ〜３５μｍであるのが好ましく、１５μｍ〜３５μｍであるのがより好ましい。

【0043】

前記アルミニウム箔層４は、少なくとも内側の面（第２接着剤層６側の面；ポリオレフィン樹脂層３側の面）に、化成処理が施されているのが好ましい。このような化成処理が施されていることによって内容物（電池の電解液等）による金属箔表面の腐食を十分に防止できる。例えば次のような処理をすることによって金属箔に化成処理を施す。即ち、例えば、脱脂処理を行った金属箔の表面に、
１）リン酸と、
クロム酸と、
フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
２）リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、
クロム酸及びクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
３）リン酸と、
アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、
クロム酸及びクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、
フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
上記１）〜３）のうちのいずれかの水溶液を塗工した後、乾燥することにより、化成処理を施す。

【0044】

前記化成皮膜は、クロム付着量（片面当たり）として０．１ｍｇ／ｍ²〜５０ｍｇ／ｍ²が好ましく、特に２ｍｇ／ｍ²〜２０ｍｇ／ｍ²が好ましい。

【0045】

前記ポリオレフィン樹脂層（内側層）３は、リチウムイオン二次電池等で用いられる腐食性の強い電解液などに対しても優れた耐薬品性を具備させると共に、外装材にヒートシール性を付与する役割を担うものである。

【0046】

前記ポリオレフィン樹脂層３としては、特に限定されるものではないが、未延伸（非延伸）ポリオレフィン樹脂フィルム層であるのが好ましい。前記ポリオレフィン樹脂３としては、特に限定されるものではないが、例えばエチレン−プロピレンランダム共重合体樹脂、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂等が挙げられる。

【0047】

中でも、共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分（オレフィン）を含有するランダム共重合体／共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分（オレフィン）を含有するブロック共重合体／共重合成分としてプロピレン及びプロピレンを除く他の共重合成分（オレフィン）を含有するランダム共重合体の３層積層体からなる未延伸フィルムにより構成されるのが好ましい。さらには、前記ポリオレフィン樹脂層３としては、エチレン−プロピレンランダム共重合体樹脂／エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂／エチレン−プロピレンランダム共重合体樹脂の３層積層体からなる未延伸フィルムにより構成されるのが特に好ましい。このように、前記ポリオレフィン樹脂層３は、単層であってもよいし、複層であってもよい。

【0048】

前記ポリオレフィン樹脂層３の厚さは、１０μｍ〜３０μｍに設定されるのが好ましい。中でも、１５μｍ〜３０μｍに設定されるのがより好ましい。

【0049】

前記第１接着剤層５としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリウレタン接着剤層、ポリエステルポリウレタン接着剤層、ポリエーテルポリウレタン接着剤層、アクリル接着剤層等が挙げられる。前記第１接着剤層５の厚さは、１μｍ〜５μｍに設定されるのが好ましい。中でも、外装材の薄膜化、軽量化の観点から、前記第１接着剤層５の厚さは、１μｍ〜３μｍに設定されるのが特に好ましい。

【0050】

前記第２接着剤層６としては、特に限定されるものではないが、例えば、上記第１接着剤層５として例示したものも使用できるが、電解液による膨潤の少ない酸変性ポリオレフィン系接着剤（硬化剤としては多官能イソシアネートを用いるのが好ましい）を使用するのが好ましい。前記第２接着剤層６の厚さは、１μｍ〜５μｍに設定されるのが好ましい。中でも、外装材の薄膜化、軽量化の観点から、前記第２接着剤層６の厚さは、１μｍ〜３μｍに設定されるのが特に好ましい。

【0051】

前記蓄電デバイス用外装材１の厚さ（総厚さ）は、薄肉化のために、９０μｍ以下に設定される。中でも、前記蓄電デバイス用外装材１の厚さは、４０μｍ〜９０μｍに設定されるのが好ましく、４５μｍ〜８０μｍに設定されるのが特に好ましい。

【0052】

本発明の蓄電デバイス用外装材１を成形（深絞り成形、張り出し成形等）することにより、成形ケース（電池ケース等）を得ることができる。なお、本発明の外装材１は、成形に供されずにそのまま使用することもできる。

【0053】

本発明の蓄電デバイス用外装材１を用いて構成された蓄電デバイス２０の一実施形態を図２に示す。この蓄電デバイス２０は、リチウムイオン２次電池である。

【0054】

前記電池２０は、電解質２１と、タブリード２２と、成形に供されていない平面状の前記外装材１と、前記外装材１が成形されて得られた収容凹部１１ｂを有する成形ケース１１とを備える（図２参照）。前記電解質２１および前記タブリード２２により蓄電デバイス本体部１９が構成されている。

【0055】

前記成形ケース１１の収容凹部１１ｂ内に前記電解質２１と前記タブリード２２の一部が収容され、該成形ケース１１の上に前記平面状の外装材１が配置され、該外装材１の周縁部（の内側層３）と前記成形ケース１１の封止用周縁部１１ａ（の内側層３）とが接合されて封止されることによって、前記電池２０が構成されている。なお、前記タブリード２２の先端部は、外部に導出されている（図２参照）。

【実施例】

【0056】

次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。

【0057】

＜実施例１＞
厚さ２５μｍのアルミニウム箔（ＪＩＳ Ｈ４１６０に規定されるＡ８０２１の焼鈍したアルミニウム箔）４の両面に、リン酸、ポリアクリル酸（アクリル系樹脂）、クロム(III)塩化合物、水、アルコールからなる化成処理液を塗布した後、１８０℃で乾燥を行って、化成皮膜を形成した。この化成皮膜のクロム付着量は片面当たり１０ｍｇ／ｍ²であった。

【0058】

次に、前記化成処理済みアルミニウム箔４の一方の面に、２液硬化型のポリエステルウレタン系接着剤（主剤：ポリエステルポリウレタン樹脂、硬化剤：多官能イソシアネート）５を介して、同時２軸延伸法で延伸して得られた厚さ２５μｍの同時二軸延伸６ナイロンフィルム（外側層）２をドライラミネートした（貼り合わせた）。前記同時二軸延伸６ナイロンフィルムのＭＤ方向の熱水収縮率は４．３％であり、前記同時二軸延伸６ナイロンフィルムは、「Ｔ方向における熱水収縮率」に対する「Ｍ方向における熱水収縮率」の比（ＭＤ／ＴＤ）が１．０である。

【0059】

次に、エチレン−プロピレンランダム共重合体からなる厚さ４μｍの第１樹脂層、エチレン−プロピレンブロック共重合体樹脂からなる厚さ１７μｍの第２樹脂層、エチレン−プロピレンランダム共重合体からなる厚さ４μｍの第１樹脂層がこの順で３層積層されるようにＴダイを用いて共押出することにより、これら３層が積層されてなる厚さ２５μｍのシーラントフィルム（第１樹脂層／第２樹脂層／第１樹脂層）３を得た後、該シーラントフィルム（内側層）３の一方の第１樹脂層面を、２液硬化型のマレイン酸変性ポリプロピレン接着剤（硬化剤が多官能イソシアネート）６を介して、前記ドライラミネート後のアルミニウム箔４の他方の面に重ね合わせて、ゴムニップロールと、１００℃に加熱されたラミネートロールとの間に挟み込んで圧着することによりドライラミネートし、しかる後、５０℃で５日間エージングする（加熱する）ことによって、図１に示す構成の厚さ８１μｍの蓄電デバイス用外装材１を得た。

【0060】

なお、前記２液硬化型マレイン酸変性ポリプロピレン接着剤として、主剤としてのマレイン酸変性ポリプロピレン（融点８０℃、酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ）１００質量部、硬化剤としてのヘキサメチレンジイソシアナートのイソシアヌレート体（ＮＣＯ含有率：２０質量％）８質量部、さらに溶剤が混合されてなる接着剤溶液を用い、該接着剤溶液を固形分塗布量が２ｇ／ｍ²になるように、前記アルミニウム箔４の他方の面に塗布し、加熱乾燥させた後、前記シーラントフィルム３の一方の第１樹脂層面に重ね合わせた。

【0061】

＜実施例２＞
厚さ２５μｍのシーラントフィルム（厚さ４μｍの第１樹脂層／厚さ１７μｍの第２樹脂層／厚さ４μｍの第１樹脂層）に代えて、厚さ２０μｍのシーラントフィルム（厚さ３μｍの第１樹脂層／厚さ１４μｍの第２樹脂層／厚さ３μｍの第１樹脂層）を用いた以外は、実施例１と同様にして、図１に示す構成の厚さ７６μｍの蓄電デバイス用外装材１を得た。なお、実施例２で用いた第１樹脂は、実施例１で用いた第１樹脂と同一の樹脂であり、実施例２で用いた第２樹脂は、実施例１で用いた第２樹脂と同一の樹脂である。以下の各実施例および各比較例においても同様である。

【0062】

＜実施例３＞
同時二軸延伸６ナイロンフィルム（外側層）として、一方の面に（アルミニウム箔層側に）厚さ２μｍの黒インキ印刷層が積層されると共に他方の面に二液硬化型ポリウレタン樹脂（平均粒径４μｍのシリカ１２質量％、平均粒径３μｍのアクリル樹脂ビーズ８質量％を含有）からなる厚さ２μｍの表面コート層が積層された同時二軸延伸６ナイロンフィルム（外側層）を用いた以外は、実施例１と同様にして、厚さ７５μｍの蓄電デバイス用外装材１を得た。

【0063】

＜実施例４＞
厚さ２５μｍのアルミニウム箔に代えて、厚さ２０μｍのアルミニウム箔を用いた以外は、実施例２と同様にして、図１に示す構成の厚さ７１μｍの蓄電デバイス用外装材１を得た。

【0064】

＜比較例１＞
厚さ２５μｍのアルミニウム箔に代えて、厚さ４０μｍのアルミニウム箔を用い、厚さ２５μｍのシーラントフィルム（厚さ４μｍの第１樹脂層／厚さ１７μｍの第２樹脂層／厚さ４μｍの第１樹脂層）に代えて、厚さ４０μｍのシーラントフィルム（厚さ６μｍの第１樹脂層／厚さ２８μｍの第２樹脂層／厚さ６μｍの第１樹脂層）を用いた以外は、実施例１と同様にして、厚さ１１１μｍの蓄電デバイス用外装材を得た。

【0065】

＜比較例２＞
厚さ２５μｍの同時二軸延伸６ナイロンフィルム（外側層）に代えて、厚さ１５μｍの同時二軸延伸６ナイロンフィルム（外側層）を用い、厚さ２５μｍのアルミニウム箔に代えて、厚さ３５μｍのアルミニウム箔を用い、厚さ２５μｍのシーラントフィルム（厚さ４μｍの第１樹脂層／厚さ１７μｍの第２樹脂層／厚さ４μｍの第１樹脂層）に代えて、厚さ３０μｍのシーラントフィルム（厚さ６μｍの第１樹脂層／厚さ１８μｍの第２樹脂層／厚さ６μｍの第１樹脂層）を用いた以外は、実施例１と同様にして、厚さ８６μｍの蓄電デバイス用外装材を得た。

【0066】

＜比較例３＞
厚さ２５μｍの同時二軸延伸６ナイロンフィルム（外側層）に代えて、厚さ１５μｍの同時二軸延伸６ナイロンフィルム（外側層）を用い、厚さ２５μｍのアルミニウム箔に代えて、厚さ３０μｍのアルミニウム箔を用いた以外は、実施例１と同様にして、厚さ７６μｍの蓄電デバイス用外装材を得た。

【0067】

＜比較例４＞
厚さ２５μｍの同時二軸延伸６ナイロンフィルム（外側層）に代えて、厚さ１５μｍの同時二軸延伸６ナイロンフィルム（外側層）を用いた以外は、実施例１と同様にして、厚さ７１μｍの蓄電デバイス用外装材を得た。

【0068】

＜比較例５＞
厚さ２５μｍの同時二軸延伸６ナイロンフィルム（外側層）に代えて、厚さ１２μｍの同時二軸延伸６ナイロンフィルム（外側層）を用いた以外は、実施例１と同様にして、厚さ６６μｍの蓄電デバイス用外装材を得た。

【0069】

上記の各実施例、各比較例で得られた蓄電デバイス用外装材の諸特性を次のようにして求めた。各蓄電デバイス用外装材について、ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９９９（−引張特性の試験方法− 第３部：フィルムおよびシートの試験条件）に準拠して、タイプ２の試験片（試料幅１５ｍｍ）を作成し、つかみ具間距離１００ｍｍ、標線間距離５０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／分の条件で引張試験を行って引張応力−ひずみ曲線（ＳＳ曲線）を作成し、このＳＳ曲線から、引張破壊強さ、引張破壊伸びおよび破断ひずみエネルギーを求めた。

【0070】

なお、上記「破断ひずみエネルギー」は、上記得られた引張応力−ひずみ曲線図（ＳＳ曲線図）における曲線（引張開始から破断に至るまでの曲線）の下側の面積を計算して求められる破断ひずみエネルギー（単位体積あたりのエネルギー）である。

【0071】

実施例１〜４の蓄電デバイス用外装材の引張試験により得られた引張応力−ひずみ曲線（ＳＳ曲線）を図３に示す。また、比較例１〜５の外装材の引張試験により得られた引張応力−ひずみ曲線（ＳＳ曲線）を図４に示す。これらの図３、図４において、縦軸は引張応力（単位：Ｎ／１５ｍｍ）であり、横軸はひずみ（伸び）（単位：％）である。

【0072】

【表1】

【0073】

上記のようにして得られた各蓄電デバイス用外装材に対して下記評価法に基づいて性能評価を行った。その結果を表１に示す。なお、表１において、「アルミ箔層」は、「アルミニウム箔層」の意味である（略語である）。

【0074】

＜薄さの評価＞
蓄電デバイス用外装材の厚さ（総厚さ）が９０μｍ以下であるものを「○」（合格）とし、９０μｍを超えるものを「×」（不合格）とした。

【0075】

＜成形性評価法＞
株式会社アマダ製の張り出し成形機（品番：ＴＰ−２５Ｃ−Ｘ２）を用いて外装材に対して縦５４ｍｍ×横３４ｍｍの略直方体形状に張り出し成形を行い、即ち成形深さを変えて張り出し成形を行い、得られた成形体におけるコーナー部におけるピンホール及び割れの有無を調べ、このようなピンホール及び割れが発生しない「最大成形深さ（ｍｍ）」を調べ、下記判定基準に基づいて評価した。
（判定基準）
「○」…最大成形深さが７ｍｍ以上である
「△」…最大成形深さが５ｍｍ以上７ｍｍ未満である
「×」…最大成形深さが５ｍｍ未満である。

【0076】

＜耐衝撃性評価法＞
各実施例、比較例ごとにそれぞれ矩形状の外装体を２枚作成し、内側層が内側に（内部側）なるようにして、２枚の外装体を重ね合わせた後、１箇所を残して周縁の３辺をヒートシール接合する。次いで、未封止箇所から電解液５ｍＬを中に注入し、空気を入れた状態で前記未封止箇所をヒートシール接合して封止を完了して、模擬電池を得た。なお、電解液としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）が等量体積比で配合された混合溶媒に、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ₆）が濃度１モル／Ｌで溶解された電解質を用いた。各実施例、比較例ごとに１０個の模擬電池を作成した。

【0077】

次に、模擬電池の上面（平面）の上に直径１５ｍｍの丸棒を安定状態に載置した後、９ｋｇの球形の金属製錘を丸棒の上に落下させて、下記判定基準に基づいて外装材の耐衝撃性を評価した。
（判定基準）
「○」…１０個の模擬電池のうち錘の落下により外装材が破損したものが３個以下である
「△」…１０個の模擬電池のうち錘の落下により外装材が破損したものが４個〜７個である
「×」…１０個の模擬電池のうち錘の落下により外装材が破損したものが８個〜１０個である。

【0078】

＜総合判定＞
上記薄さの評価、成形性評価および耐衝撃性評価のいずれの評価結果も「○」であるものを「○」（優れている）とし、いずれか１つでも「×」又は「△」の評価結果があるものを「×」（良好でない）とした。

【0079】

表１から明らかなように、本発明の実施例１〜４の蓄電デバイス用外装材は、外装材の厚さが９０μｍ以下の薄肉でありながら、最大成形深さが大きく、深い成形を行っても優れた成形性を確保することができると共に、耐衝撃性にも優れている。

【0080】

これに対し、外装材の厚さが１１１μｍに設定された比較例１の外装材は、成形性に優れると共に耐衝撃性にも優れているが、外装材の厚さが１１１μｍであり薄肉化の要請に応えることができない。また、本発明の規定範囲を逸脱する比較例２〜５では、深い成形を行うと成形不良となるし、耐衝撃性も不十分であった。

【産業上の利用可能性】

【0081】

本発明に係る蓄電デバイス用外装材は、具体例として、例えば、
・リチウム２次電池（リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等）などの蓄電デバイス
・リチウムイオンキャパシタ
・電気２重層コンデンサ
等の各種蓄電デバイスの外装材として用いられる。

【符号の説明】

【0082】

１…蓄電デバイス用外装材
２…ポリアミド樹脂層（外側層）
３…ポリオレフィン樹脂層（内側層）
４…アルミニウム箔層
５…第１接着剤層
６…第２接着剤層
１１…成形ケース
１９…蓄電デバイス本体部
２０…蓄電デバイス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】