[发明专利]电池外壳用层叠体和二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池外壳用层叠体及使用了该电池外壳用层叠体的二次电池。

背景技术

镍-镉电池或镍-氢电池、锂离子电池等二次电池广泛用于移动电话或笔记型个人计算机、摄像机、电动汽车、卫星、社会基础设备（infrastructure）组件等电子设备、或电子零部件。特别是锂离子二次电池由于能量密度及输出特性优异，而大多用于要求小型化及轻量性的手机或移动设备等中。以往，从轻量性、成形性及成本的观点出发，这些小型电池的包装构件使用铝合金。

另外，近年来，二次电池亦用于电动汽车或混合动力汽车、太阳电池用蓄电池等大型设备。这些大型设备用电池中，为了提高输出容量，而需要增加电解液的量，电池尺寸亦为大型。此种大型电池的包装构件被要求比小型电池的包装构件更高的安全性（牢固性、耐久性等）。

以往，用作电池的包装构件的铝合金刚性低，因此为了提高对于电池内部的压力增加的耐压性，需要增加板厚。另外，铝合金由于耐屈曲性差，因此在将电池单元彼此捆在一起及固定时，在使用盒体周边的凸缘部时，需要辅助的捆扎构件。因此，使用铝合金作为电池的包装构件时，电池的省空间化及低成本化存在极限。而且，铝合金由于热膨胀系数大，因而亦存在通过充放电时的发热而对包装构件施加较大的热冲击的问题。

作为解决上述问题的方法，提出有将不锈钢板用于电池的包装构件（例如参照专利文献1）。在专利文献1中记载有如下内容：在将奥氏体系不锈钢板进行成形加工而得到的盒体构件的内部收纳电池构件（正极和负极、分隔件、电解液等），通过接缝熔接将盒体构件彼此接合，从而制造出电池。

由专利文献1中所记载的不锈钢板构成的电池外壳用材料，由于强度高且热膨胀系数较小，因此能够解决上述问题。然而，在使用专利文献1中所记载的电池外壳用材料制造电池时，由于在将电池构件收纳于盒体内的状态下进行熔接，因此有因熔接热而电池构件（特别是树脂制分隔件）劣化的可能性。另外，并不限于专利文献1的电池，在使用由不锈钢板等金属构成的盒体的电池中，存在使用时容器的内压过度上升而使容器破裂的可能性。为了防止容器内压的过度上升，则设置安全阀即可，但由于安全阀采用复杂的结构，因此会导致制造成本升高。

作为解决上述熔接热及制造成本的问题的方法，提出有将不锈钢板与热粘接性树脂膜的层叠体用于电池的包装构件（例如参照专利文献2）。在专利文献2中记载如下内容：在经铬酸盐（chromate）处理的不锈钢板上层叠酸改性聚烯烃系树脂膜而成的树脂涂覆的不锈钢板。在由该覆盖树脂的不锈钢板构成的盒体构件的内部收纳电池构件（正极或负极、分隔件、电解液等），通过热粘接使盒体构件彼此接合，由此制造电池。在专利文献2的技术中，由于并非通过熔接而是通过热粘接将盒体构件接合，因此不会产生因熔接热所引起的电池构件的劣化。另外，通过热粘接所得到的接合强度与通过熔接所得到的接合强度相比特别小。因此，即使容器内压过度上升，盒体构件也会在热粘接面分离，因此无需安全阀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-52100号公报

专利文献2：日本特开2007-168184号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献2所记载的树脂涂覆的不锈钢板为了确保热粘接性树脂膜的密合性，而形成有铬酸盐处理层。使用包含环境负荷较大的六价铬的处理液而形成此铬酸盐处理层。因此，专利文献2所记载的树脂涂覆的不锈钢板存在环境负荷大的问题。

本发明的目的是提供一种可热粘接的电池外壳用层叠体，其在不锈钢板上形成热粘接性树脂层而成，并且热粘接性树脂层的密合性优异，环境负荷小。

本发明人发现，采用含有含羧基树脂、含恶唑啉基树脂及碱性磷酸化合物的树脂组合物，在不锈钢板的表面形成由该树脂组合物的硬化物构成的有机无机复合处理层，并在该层之上形成热粘接性树脂层，从而不使用六价铬就能够提高热粘接性树脂层的密合性，基于上述发现并进一步加以研究而完成了本发明。

即，本发明的第一方案涉及以下的电池外壳用层叠体。

[1]一种电池外壳用层叠体，其包含：不锈钢板，其具有第一面及第二面；有机无机复合处理层，其形成于上述不锈钢板的第一面，且由树脂组合物的硬化物构成，上述树脂组合物含有含羧基树脂、含恶唑啉基树脂及碱性磷酸化合物；以及热粘接性聚烯烃系树脂层，其形成于上述有机无机复合处理层的表面，且厚度为10～100μm。