[发明专利]聚合物电池用包装材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有防湿性、耐内容物性的聚合物电池用包装材料及其制造方法。

背景技术

所谓聚合物电池也叫锂二次电池，是具有高分子聚合物电解质、通过锂离子的运动而产生电流的电池，正极、负极活性物质包含由高分子聚合物构成的物质。

聚合物电池(锂二次电池)具备具有正极集电材料(铝、镍)/正极活性物质层(金属氧化物、碳黑、金属硫化物、电解液、聚丙烯腈等高分子正极材料)/电解质层(碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙烯酯等碳酸酯类电解液、由锂盐构成的无机固体电解质、凝胶电解质)/负极活性物质(锂金属、合金、碳、电解液、聚丙烯腈等高分子负极材料)/负极集电材料(铜、镍、不锈钢)的聚合物电池主体以及包装聚合物电池主体的外包装体。

作为聚合物电池的用途可以考虑个人计算机、移动终端装置(移动电话、PDA等)、电视摄像机、电力汽车、储能用蓄电池、机器人、卫星等。

作为上述聚合物电池的外包装体可以使用模压加工金属并使其容器化为圆筒状或长方体状的金属制罐或者将由基材层、铝、密封层构成的层合体制成袋状的包装体。

然而，作为聚合物电池的外包装体存在如下问题。在金属制罐上，由于容器外壁是刚性的，所以决定了电池本身的形状。为此，进行使硬构件侧适合电池的设计，所以使用聚合物电池的硬构件的尺寸由聚合物电池决定，形状的自由度变小。

于是，将层合体制成袋状封闭聚合物电池主体的小袋型外装体或将上述层合体模压成型形成凹部，在该凹部容纳聚合物电池主体的模压型外装体被开发。模压型外装体与小袋型外装体比较，可得到更紧凑的外装体。无论是哪一种类型的外装体，作为聚合物电池的防湿性或耐刺透性等强度、绝缘性等都是作为聚合物电池外装体所不可缺少的。

因此，作为构成外装体的聚合物电池可以考虑具有基材层、障壁层、热封层的层合体。可以确认层合体各层的层间粘附强度给作为聚合物电池外装体所必需的性质造成影响。例如，当障壁层和热封层的粘附强度不充分时，则成为水分从外部浸入的原因，形成聚合物电池的成分之中的电解质和上述水分反应而生成的氢氟酸引起上述铝面腐蚀，在障壁层和热封层之间产生层离。另外，上述模压型外装体具有将上述层合体模压成型而形成的凹部，但在进行这种成型时，在基材层和障壁层之间有时产生层离。

于是，本发明人等确认：如果对铝面涂敷、烘烤酸变性聚丙烯乳浊液形成被膜，将由酸变性聚丙烯树脂构成的粘接树脂层和由聚丙烯树脂构成的热封层共挤压形成层合体，则可改善层合体的粘接强度。但是，上述酸变性聚丙烯的烘烤花费时间，生产效率不高。

另外，在热封层中使用无规聚丙烯树脂时，在模压成型过程中，作为成型阳模与热封层的摩擦系数大，有时热封层白浊化或在其表面上产生轻微的裂纹，并且有时成型稳定性不好，产生成型皱纹或裂纹。

发明的公开

本发明的目的是提供防湿性和耐内容性优良、在模压成型工序等中生产性好的聚合物电池用包装材料及其制造方法。

本发明的聚合物电池用包装材料的特征在于：它具备基材层、障壁层、化学法表面处理层、热封层及液体石蜡层，热封层由聚烯烃构成。

本发明的上述记载的聚合物电池用包装材料的特征在于：其化学法表面处理层是通过磷酸铬酸盐处理而形成的。

本发明的上述记载的聚合物电池用包装材料的特征在于：其热封层是由无规聚丙烯构成的。

本发明的上述记载的聚合物电池用包装材料的特征在于：其热封层是由线形低密度聚乙烯构成的。

本发明的聚合物电池用包装材料的特征在于：它具备基材层、障壁层、化学法表面处理层和热封层，热封层具有密封树脂和在密封树脂中添加了密封树脂的0.5重量％～20重量％的添加物，添加物单一地含有液体石蜡、脂肪酸酯系润滑剂、聚酯系分散剂和聚丙三醇酯系添加剂，或者含有其中的2种以上。

本发明的上述记载的聚合物电池用包装材料的特征是：化学法表面处理层是通过磷酸铬酸盐处理而形成的。

本发明的上述记载的聚合物电池用包装材料的特征在于：其热封层的密封树脂是无规丙烯。

本发明的上述记载的聚合物电池用包装材料的特征在于：其热封层的密封树脂是线形低密度聚乙烯。

本发明的上述记载的聚合物电池用包装材料的特征在于：其热封层的密封树脂是中密度聚乙烯。

本发明的上述记载的聚合物电池用包装材料的特征在于：其热封层是由2层以上的层构成的多层结构，多层结构的热封层的至少最内层含有添加物。