CN117597819A - 蓄电设备用外包装材料及其制造方法以及蓄电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供成型性及与粘合剂的密合性优异的蓄电设备用外包装材料。本发明以下述蓄电设备用外包装材料为对象，所述外包装材料包含：金属箔制的阻隔层4；设置于该阻隔层4的外表面侧的耐热树脂制的耐热层2；和设置于阻隔层4的内表面侧的热熔接树脂制的热熔接层3。在耐热层2的外表面侧设置有包含阴离子系表面活性剂的易滑层5，易滑层5的存在量设定为1.0mg/m2～10.0mg/m2。

Description

蓄电设备用外包装材料及其制造方法以及蓄电设备
技术领域
本发明涉及锂二次电池(锂离子电池、锂聚合物电池等)、锂离子电容、双电层电容等的蓄电设备用外包装材料及其制造方法、以及包含全固态电池的蓄电设备。
背景技术
近年来，伴随智能手机、平板终端等移动式电气设备的薄型化、轻质化，作为搭载于它们上的锂离子二次电池、锂聚合物二次电池、锂离子电容、双电层电容器等蓄电设备的外包装材料，代替以往的金属罐，使用了包含耐热性树脂层(耐热层)/粘接剂层/金属箔层(阻隔层)/粘接剂层/热塑性树脂层(热熔接层)的层叠体(专利文献1～3)。另外，电动车等的电源、蓄电用途的大型电源、电容等也由上述构成的层叠体(外包装材料)外包装的情况正在增多。在形成蓄电设备用外包装材料时，通过对前述层叠体进行鼓凸成型、深拉深成型，从而成型为大致长方体形状等立体形状。通过成型为这样的立体形状，能够确保用于收纳蓄电设备主体部的收纳空间。
为了对外包装材料进行深拉深成型，优选降低外侧层表面(耐热层表面)与内侧层表面(热熔接层表面)的摩擦，提高润滑性。
例如以往，在构成热熔接层的膜(热熔接层膜)中预先添加脂肪酸酰胺等润滑剂，使该润滑剂渗出而获得内侧层表面的润滑性。此外，外侧层表面的润滑性通过在将外包装材料卷绕的状态下进行熟化(aging)处理时使热熔接层的润滑剂转印至外侧层表面而得到。
另一方面，以往，为了在外包装材料的外侧层表面获得润滑性，也采用直接涂布脂肪酸酰胺等润滑剂、易滑树脂的方法、层叠易滑树脂层的方法等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4736188号
专利文献2：日本专利第4940496号
专利文献3：日本特开2020-91990号
发明内容
发明所要解决的课题
然而，对于在上述内侧层(热熔接层)中添加脂肪酸酰胺等润滑剂的方法而言，润滑剂向外侧层的转印量受到温度、压力的影响，因此难以在外侧层表面的整个区域获得均匀的润滑性，存在难以获得稳定的良好成型性这样的课题。
另外，对于在外侧层表面涂布润滑剂等的方法而言，有时涂布于外侧层的润滑剂与添加于内侧层中的润滑剂的总和量变多，存在无法准确地控制润滑剂的量、难以获得良好的成型性这样的课题。
另外，对于层叠易滑树脂层的方法而言，对于构成易滑树脂层的粘结剂树脂要求耐热性、耐溶剂性、润湿性、印字性等各种性能，因此现状是选择满足这些全部性能的树脂是困难的。
另一方面，也考虑了在外包装材料中使用表面活性剂来赋予润滑性。然而，由于表面活性剂具备脱模性，因此在粘合性的方面产生问题。即，由外包装材料外包装的蓄电设备大多与其他的电子电路等一起收纳在壳体内，此时，在电池外包装材料的外表面粘贴保护胶带、安装胶带等粘合胶带来进行固定，以使蓄电设备不与其他的电子电路接触。因此，若仅使用表面活性剂来赋予润滑性，则会产生无法充分地获得胶带对外包装材料外表面的密合性(粘合胶带容易剥离)这样的课题。
本发明的优选实施方式是鉴于关联技术中的上述的及/或其他的问题点而做出的。本发明的优选实施方式能够显著改善现有的方法及/或装置。
本发明是鉴于上述的课题而做出的，目的在于提供能够提高成型性、并且也能够充分确保对胶带等粘合剂的密合性的蓄电设备用外包装材料及其制造方法以及蓄电设备。
本发明的其他目的及优点由以下的优选实施方式明确。
用于解决课题的手段
为解决上述课题，本发明具备以下的手段。
[1]蓄电设备用外包装材料，其特征在于，该蓄电设备用外包装材料包含金属箔制的阻隔层、设置于该阻隔层的外表面侧的耐热树脂制的耐热层、和设置于前述阻隔层的内表面侧的热熔接树脂制的热熔接层，
在前述耐热层的外表面侧设置有包含阴离子系表面活性剂的易滑层，
前述易滑层的存在量设定为1.0mg/m2～10.0mg/m2。
[2]如前项1所述的蓄电设备用外包装材料，其中，前述易滑层的外表面的基于JISK7125(1999)的动摩擦系数设定为0.05～0.3。
[3]如前项1或2所述的蓄电设备用外包装材料，其中，热熔接层由包含润滑剂的聚丙烯树脂构成。
[4]如前项1～3中任一项所述的蓄电设备用外包装材料，其中，前述耐热层由包含聚酰胺系树脂制的第1层和设置于该第1层的外表面侧的聚酯系树脂制的第2层的多层结构构成。
[5]蓄电设备用外包装材料的制造方法，其特征在于，所述蓄电设备用外包装材料包含金属箔制的阻隔层、设置于该阻隔层的外表面侧的耐热树脂制的耐热层、和设置于前述阻隔层的内表面侧的热熔接树脂制的热熔接层，
所述制造方法包括通过在前述耐热层的外表面侧涂敷阴离子系表面活性剂而形成涂布量为1.0mg/m2～10.0mg/m2的易滑层的工序。
[6]蓄电设备，其特征在于，该蓄电设备具备：
蓄电设备主体部；和
权利要求1～4中任一项所述的外包装材料，
前述蓄电设备主体部被前述外包装材料外包装。
发明的效果
根据发明[1]的蓄电设备用外包装材料，由于在外侧层的表面设置有包含阴离子系表面活性剂的易滑层作为最外层，因此能够获得所期望的润滑性，并能够提高成型性。此外，易滑层以特定的存在量形成，因此能够抑制必要以上的过度的润滑性(脱模性)，也能够充分地确保对粘合胶带等粘合剂的粘接性，还能够可靠地防止粘合胶带的剥离等不良情况。此外，与阳离子系、非离子系相比，本发明的阴离子系表面活性剂的分散性优异，因此能够在外侧层表面整个区域没有间隙地形成表面活性剂的被膜(易滑层)，从这一点考虑，也能够确保良好的润滑性并且获得充分的粘合性。
根据发明[2]的蓄电设备用外包装材料，由于将易滑层表面的动摩擦系数特定，因此能够更可靠地获得上述的效果。
根据发明[3]的蓄电设备用外包装材料，由于在作为内侧层的热熔接层中含有润滑剂，因此通过该润滑剂转印至易滑层，该润滑剂的润滑性作用与由易滑层的表面活性剂带来的润滑性作用互相结合，能够向最外层的表面可靠地赋予所期望的润滑性。
根据发明[4]的蓄电设备用外包装材料，由包含内侧的聚酰胺系树脂层和外侧的聚酯系树脂层的多层结构构成，因此作为易滑层的阴离子系表面活性剂容易分散于外侧的聚酯系树脂层表面，能够在外侧层表面整个区域可靠地形成易滑层，此外，由于在内侧配置成型性优异的聚酰胺系树脂层，因此成型性也优异。
根据发明[5]的蓄电设备用外包装材料的制造方法，在外表面涂敷阴离子系表面活性剂而形成易滑层，因此能够自由地控制易滑层的涂布量以及膜厚，能够更可靠地赋予所期望的润滑性。
根据发明[6]，具备成型性及密合性优异的上述发明[1]的外包装材料，因此能够提供动作可靠性高的高品质的蓄电设备。
附图说明
[图1]图1为示出作为本发明的实施方式的蓄电设备用外包装材料的剖视图。
[图2]图2为用于对实施方式的蓄电设备用外包装材料中的表面活性剂的涂敷状态进行说明的示意图，图(a)为剖视图，图(b)为俯视图。
[图3]图3为示出使用实施方式的外包装材料制作的蓄电设备的剖视图。
[图4]图4为将实施方式的蓄电设备分解而示出的立体图。
具体实施方式
图1为示出作为本发明的实施方式的蓄电设备用外包装材料的剖视图。如该图所示，该蓄电设备用外包装材料1包含作为外侧层的耐热树脂制的耐热层2、作为内侧层的热熔接树脂制的热熔接层(密封剂层)3、和配置于上述两层2、3之间的作为金属箔层(中间层)的阻隔层4，并在耐热层2的外表面形成有作为最外层的易滑层5。
阻隔层4可以使用包含铝(Al)箔、铜(Cu)箔、不锈钢(SUS)箔、镍(Ni)箔、钛(Ti)箔的金属箔，尤其可优选使用JIS H4160中规定的1000系、8000系的Al箔。需要说明的是，本实施方式中，铝、铜、镍、钛这样的用语以它们的合金也包括在内的含义使用。
阻隔层4的厚度设定成20μm～100μm为宜，更优选设定成30μm～80μm为宜。
另外，就阻隔层4而言，优选预先至少对内侧的面(热熔接层3侧的面)实施化学转化处理。通过实施该化学转化处理，能够充分地防止内容物(电池的电解液等)对阻隔层表面的腐蚀。
耐热层2可优选使用耐热性树脂，例如双轴拉伸尼龙膜(ONy)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)这样的聚酯树脂、双轴拉伸聚丙烯(OPP)等。
另外，作为该耐热性树脂，使用比构成热熔接层3的热熔接树脂高10℃以上的热塑性树脂为宜，更优选使用高20℃以上的热塑性树脂为宜。
耐热层2例如可以将构成耐热层2的树脂的膜介由粘接剂贴合于阻隔层(金属箔)5的一面(外表面)而形成。耐热层2可以由单层构成，也可以由多层结构、例如层叠2张以上的树脂膜而得的结构构成。
由单层构成耐热层2的情况下，优选使用PET等聚酯树脂膜。此外，单层结构的情况下，由于阴离子系表面活性剂为水系，因此聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜这样吸水率低的膜与双轴拉伸尼龙(ONy)膜等这样吸水率高的膜相比，能够以更少的量发挥效果。即，ONy膜的情况下，由于会被吸收于膜中，因此在与PET膜相同的涂布量下，有动摩擦系数变高的担忧。
另外，2层结构的情况下，优选由将聚酯膜与尼龙等聚酰胺膜组合而得的复合膜构成。此外，2层结构的情况下，优选采用在阻隔层4的外表面层叠聚酰胺膜、并在该聚酰胺膜的上表面(外表面)层叠聚酯膜的结构、即聚酯配置于聚酰胺的外侧的结构。
耐热层2的厚度可以为单层结构，也可以为多层结构，设定成10μm～50μm为宜。
另外，作为用于将耐热层2用的树脂膜粘接于阻隔层4的粘接剂，可优选使用氨基甲酸酯系粘接剂、环氧系粘接剂、丙烯酸系粘接剂。此外，该粘接剂的厚度设定成1μm～5μm为宜。
热熔接层3例如可优选使用未拉伸聚丙烯(CPP)、聚乙烯等热熔接树脂(热塑性树脂)，其中，尤其优选使用CPP。
热熔接层3例如可以将构成热熔接层3的树脂的膜介由粘接剂贴合于阻隔层4的另一面(内表面)而形成。热熔接层3可以由单层构成，也可以由多层结构构成。热熔接层3的厚度设定成20μm～100μm为宜。
另外，本实施方式中，构成热熔接层3的树脂中含有100ppm～2000ppm的润滑剂。
作为润滑剂，可优选使用饱和脂肪酸酰胺、不饱和脂肪酸酰胺等脂肪酸酰胺、饱和脂肪酸双酰胺、不饱和脂肪酸双酰胺、芳香族系双酰胺等脂肪酸双酰胺(酰胺)。
具体地，作为饱和脂肪酸酰胺，可示例月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺、山萮酸酰胺、羟基硬脂酸酰胺。
作为上述不饱和脂肪酸酰胺，可示例油酸酰胺、芥酸酰胺。
作为上述饱和脂肪酸双酰胺，可示例亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双癸酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双羟基硬脂酸酰胺、亚乙基双山萮酸酰胺、六亚甲基双硬脂酸酰胺、六亚甲基双山萮酸酰胺、六亚甲基羟基硬脂酸酰胺、N,N’-二硬脂基己二酸酰胺、N,N’-二硬脂基癸二酸酰胺。
作为上述不饱和脂肪酸双酰胺，可示例亚乙基双油酸酰胺、亚乙基双芥酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、N,N’-二油基己二酸酰胺、N,N’-二油基癸二酸酰胺。
作为上述芳香族系双酰胺，可示例间苯二甲基双硬脂酸酰胺、间苯二甲基双羟基硬脂酸酰胺、N,N’-二硬脂基间苯二甲酸酰胺。
另外，将热熔接层3用的树脂膜粘接于阻隔层4时，可以使用基于烯烃系粘接剂、环氧系粘接剂、尤其是酸改性的烯烃系粘接剂的干式层压、基于烯烃系、酸改性的烯烃系热塑性树脂的热层压。
干式层压的情况下，粘接剂的厚度设定成1μm～5μm为宜，热层压的情况下，作为粘接剂的热塑性树脂的厚度设定成5μm～10μm为宜。
本实施方式中，易滑层(最外层)5由阴离子系表面活性剂构成。
作为阴离子系表面活性剂，可优选使用羧酸盐(肥皂)、硫酸酯盐、磷酸酯盐、棕榈酸盐、油酸金属盐、烷基萘磺酸盐、油酸丁酯的硫酸化物、辛基硫酸盐、十六烷基硫酸盐、月桂基硫酸盐等碳原子数8～18的有机硫酸盐、硬脂酸盐、辛基磺酸盐、十六烷基磺酸盐、月桂基磺酸盐、硬脂基磺酸盐、油基磺酸盐、对甲苯磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、油基苯磺酸盐、萘基磺酸盐、二异丙基萘基磺酸盐等碳原子数8～30的有机磺酸盐等磺酸盐。需要说明的是，盐是指金属盐。
本实施方式中，作为阴离子系表面活性剂的具体例，可以使用竹本油脂株式会社制的商品名“Elecut XC301-A”。
形成易滑层5时，将用水、醇等溶剂溶解上述的阴离子系表面活性剂而得的溶液(易滑层用溶液)涂敷(涂布)于耐热层2的外表面后，进行干燥而除去溶剂，由此得到。
此处，由于阴离子系表面活性剂在水、醇等溶剂内分散性优异，因此在上述易滑用溶液内的整个区域，无偏差地均等配置有阴离子系表面活性剂。因此，如图2(a)(b)所示，能够在构成外包装材料1的耐热层2的表面整个区域无间隙(没有未涂敷部)地形成作为阴离子系表面活性剂的易滑层5。例如，如图2(a)所示，即使在耐热层2的表面形成有凹凸部，通过易滑层5在凹部被较薄地涂敷、在凸部被较薄地涂敷，由此无论耐热层2的表面状况如何，均能够将易滑层5涂敷于表面整个区域。需要说明的是，图2(a)中，为了容易理解本发明，夸张地示出了耐热层2的凹凸形状。
另外，阴离子系表面活性剂等不饱和长链脂肪酸盐能够适度地分散，容易形成表面突起(凹凸部)，即使少量的涂布也能够赋予良好的易活性。需要说明的是，若涂布变得过量，则脱模性会变得过强，因此为了确保脱模性与易活性的均衡，作为阴离子系表面活性剂，尤其是使用油酸钠为宜。
本实施方式中，易滑层5中的除去溶剂后的涂布量(干成分)优选设定为1.0mg/m2～10.0mg/m2。即，该涂布量过少的情况下，无法将易滑层5没有间隙地形成于耐热层2的外表面整个区域，难以可靠地获得所期望的润滑性，有导致成型性的下降的担忧，不优选。相反地，涂布量过多的情况下，有脱模性显著地显现而与粘合胶带的密合性下降的担忧，不优选。
就本实施方式的外包装材料1而言，在以热熔接层3侧作为内侧、以易滑层5(耐热层2)侧为外侧的同时，在卷绕成卷状的状态下进行加热熟化处理。此时，热熔接层3中含有的润滑剂从热熔接层3的表面(内表面侧)析出，并转印至作为最外层的易滑层5(耐热层2)侧，对易滑层5、耐热层2赋予适度的润滑剂。因此，该转印的润滑剂与易滑层5自身的润滑性互相结合，能够在外包装材料1的外表面获得所期望的润滑性。
需要说明的是，本实施方式中，在作为易滑层5的阴离子系表面活性剂中，只含有被转印的润滑剂，除此以外，例如，易滑层用溶液的涂敷时使用的溶剂可能残留。需要说明的是，易滑层5不包含防粘连材料(AB材)这样的微粒等。
以上述方式构成的本实施方式的蓄电设备用外包装材料1直接以片状、或者根据需要通过深拉深成型、鼓凸成型等热成型而成型为规定的形状来作为蓄电设备的外包装壳体使用。
例如，图3及图4为示出使用本实施方式的外包装材料1制造的蓄电设备30的剖视图及分解立体图。如两图所示，该蓄电设备30为锂离子二次电池。本实施方式中，外包装壳体15是由将外包装材料1成型而得到的托盘(tray)部件14、和由平面状(片状)的外包装材料1构成的盖部件10构成而成的。然后，通过下述方式构成蓄电设备30：在将本发明的外包装材料1成型而得到的托盘部件14的收纳凹部内，收纳有大致长方体形状的蓄电设备主体部(电化学元件等)31；在该蓄电设备主体部31之上，本发明的盖部件10(外包装材料1)以其热熔接层3侧为内侧(下侧)的方式被配置；该盖部件10的热熔接层3的外周缘部与托盘部件14的凸缘部(密封用周缘部)29的热熔接层3通过热封而被封闭接合地密封。需要说明的是，托盘部件14的收纳凹部的内侧的表面成为热熔接层3，收纳凹部的外表面成为易滑层5(耐热层2)侧(参见图4)。
图3中，附图标记“39”是盖部件10的外周缘部与托盘部件14的凸缘部(密封用周缘部)29接合(熔接)而得的热封部。需要说明的是，蓄电设备30中，与蓄电设备主体部31连接的接合导线(tab lead)的前端部被导出至外包装壳体15的外部，省略图示。
作为蓄电设备主体部31，没有特别限定，例如，可举出电池主体部、电容主体部、电容器主体部等。
需要说明的是，上述实施方式中，外包装壳体15由将外包装材料1成型而得到的托盘部件14、和平面状的盖部件10构成，但本发明中不特别限于这样的组合，例如，外包装壳体15可以为包含一对平面状(片状)的外包装材料1的构成，或者也可以为使一对托盘部件14以对置状态重叠的构成。
如上文这样，根据本实施方式的外包装材料1，由于在外表面形成易滑层5而获得充分的润滑性、并且作为内侧层的热熔接层3因润滑剂而获得充分的润滑性，因此能够可靠地提高成型性。
尤其是易滑层5无间隙地设置于外包装材料1的外表面整个区域，因此能够可靠地获得所期望的润滑性，并能够更可靠地提高成型性。此处，本实施方式中，易滑层5的外表面的动摩擦系数设定为0.05～0.3。因此如前文所述，能够获得良好的润滑性，能够可靠地获得充分的成型性。
需要说明的是，本实施方式中，动摩擦系数按照JIS K7125(1999)测定。
另外，就易滑层5而言，其涂布量被设定为1.0mg/m2～10.0mg/m2，在外表面整个区域薄且没有不均地形成，因此能够抑制产生必要以上的过度的润滑性及过度的脱模性。因此在外包装材料1的外表面(易滑层5)，能够充分地确保对粘合胶带的粘合剂的粘接性，并能够可靠地防止粘合胶带的剥离等不良情况。此外，由于易滑层5的动摩擦系数为0.05以上，因此从这一点考虑，也能够更可靠地确保对粘合胶带的粘合性。
另外，本实施方式中，在耐热层2的外表面涂敷易滑层用溶液而形成易滑层5，因此与通过来自热熔接层3的转印、来自耐热层2的溶出而形成易滑层等的情况相比，能够自由地控制易滑层5的涂布量以及膜厚，能够可靠地赋予所期望的润滑性，并能够进一步提高作为外包装材料1的品质及可靠性。
另外，本实施方式中，在耐热层2由内侧的聚酰胺系树脂层(第1层)和外侧的聚酯系树脂层(第2层)这2层结构构成的情况下，认为外侧的聚酯系树脂层易于在负侧带电，因此可推测阴离子系表面活性剂容易分散于其表面上(不易凝集)，能够遍及外表面整个区域均匀地形成基于阴离子系表面活性剂的被膜(易滑层5)，并能够更进一步可靠地赋予所期望的润滑性。
实施例[表1]
＜实施例1＞
作为阻隔层4，在厚度40μm的铝箔(A8021-O)的两面5涂布包含磷酸、聚丙烯酸(丙烯酸系树脂)、铬(III)盐化合物、水、醇的化学转化处理液，然后于180℃进行干燥，形成化学转化被膜。该化学转化被膜的铬附着量为每一面10mg/m2。
接着，如表1所示，在前述化学转化处理完成的铝箔(阻隔层4)的一个面(外表面)以2层结构形成耐热层2。即，介由2液固化型的氨基甲酸酯系粘接剂(厚度3μm)来将厚度15μm的双轴拉伸尼龙6(ONy)膜干式层压于铝箔(阻隔层4)的一个面(外表面)并贴合而作为耐热层2的第1层。进而，介由2液固化型的氨基甲酸酯系粘接剂(厚度3μm)，将12μm厚的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜干式层压于双轴拉伸尼龙6(ONy)膜的上表面(外表面)并贴合而作为耐热层2的第2层。由此，制成在阻隔层4的上表面(外表面)层叠有耐热层2的基材膜。
接着，在上述基材膜上，将在异丙醇(IPA)中加入有油酸钠(表1中，记载为“阴离子系表面活性剂A”)作为阴离子系表面活性剂的溶液(易滑层用溶液)涂布于构成基材膜的外侧层的膜(耐热层2)的表面，然后于150℃干燥，在耐热层2上形成易滑层5。干燥后的易滑层5的涂布量如表1所示，为2.5mg/m2。
接着，介由2液固化型的马来酸改性聚丙烯粘接剂(厚度2μm)，将40μm厚的未拉伸聚丙烯(CPP)膜叠合于前述基材膜的铝箔(阻隔层4)的另一面(内表面)，夹入橡胶轧辊与加热至100℃的层压辊之间并压接，由此进行干式层压，得到外包装材料用层叠体。将该层叠体卷绕于辊轴，之后，于40℃熟化10天，得到实施例1的外包装材料1的试样。
需要说明的是，就表1所示的易滑层5的涂布量的测定方法而言，准备将外包装材料1切成10cm×10cm的大小的试验片，针对试验片使用精密天平(最小表示1μg)来测定重量。将此时的重量(擦拭前的重量)设为“W0”mg。
接下来，用浸有乙醇的棉擦拭试验片的耐热层表面，使该试验片充分地干燥后，用精密天平测定重量。将此时的重量(擦拭后的重量)设为“W1”mg。然后，使用“(W1-WO)×100＝涂布量”的关系式求出涂布量。
＜实施例2～4＞
如表1所示将易滑层5的涂布量设定为“1mg/m2”“6.5mg/m2”“10mg/m2”，除此以外，与实施例1同样地操作，得到实施例2～4的外包装材料1的试样。
＜实施例5＞
如表1所示使用硫酸酯钠(表1中，记载为“阴离子系表面活性剂B”)作为阴离子系表面活性剂，除此以外，与实施例1同样地操作，得到实施例5的外包装材料1的试样。
＜实施例6＞
如表1所示使耐热层2由基于厚度25μm的双轴拉伸尼龙6(ONy)膜的单层构成，除此以外，与实施例1同样地操作，得到实施例6的外包装材料1的试样。
＜实施例7＞
如表1所示使耐热层2由基于厚度12μm的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的单层构成，除此以外，与实施例1同样地操作，得到实施例7的外包装材料1的试样。
＜实施例8＞
如表1所示，使用易滑层5用的阴离子系表面活性剂B，将易滑层5的涂布量设定为“1mg/m2”，除此以外，与实施例1同样地操作，得到实施例8的外包装材料1的试样。
＜实施例9＞
如表1所示，使用硬脂基磺酸钠(表1中，记载为“阴离子系表面活性剂C”)作为阴离子系表面活性剂，将易滑层5的涂布量设定为“4.5mg/m2”，除此以外，与实施例1同样地操作，得到实施例9的外包装材料1的试样。
＜比较例1＞[表2]
如表2所示，未形成易滑层5，与实施例1同样地操作，得到比较例1的外包装材料1的试样。
＜比较例2＞
如表2所示，代替阴离子系表面活性剂而使用阳离子系表面活性剂来形成最外层(相当于易滑层)，除此以外，与实施例1同样地操作，得到比较例2的外包装材料1的试样。
＜比较例3＞
如表2所示，代替阴离子系表面活性剂而使用非离子系表面活性剂来形成最外层(相当于易滑层)，除此以外，与实施例1同样地操作，得到比较例3的外包装材料1的试样。
＜比较例4＞
如表2所示，关于酰胺系润滑剂(脂肪酸酰胺)，将异丙醇(IPA)用于溶剂来进行涂布，并于150℃使IPA干燥，由此形成于耐热层2的外表面，以形成最外层(相当于易滑层)，除此以外，与实施例1同样地操作，得到比较例4的外包装材料1的试样。
＜比较例5、6＞
如表2所示将易滑层5的涂布量设定为“0.5mg/m2”“12mg/m2”，除此以外，与实施例1同样地操作，得到比较例5、6的外包装材料1的试样。
＜动摩擦系数＞
在实施例及比较例的各外包装材料中，如上述实施方式中说明的那样，按照JISK7125(1999)对其最外层的表面(比较例1为耐热层的表面)的动摩擦系数进行测定。结果示于表1、2。
＜胶带剥离性试验＞
从实施例及比较例的各外包装材料1分别切出宽度15mm×长度150mm的试验片。在各试验片的表面沿着其长度方向粘贴粘合力13N/cm的粘合胶带(商品名“tesa 70415”)。粘合胶带的宽度为5mm，其长度为80mm以上。然后，使重量2kgf的手动辊在该粘合胶带上往返移动5次，然后，于常温静置1小时。
接着，作为拉伸试验机，使用岛津制作所制Strograph(AGS-5kNX)，用其中一个卡盘夹持固定试验片的端部，同时用另一个卡盘夹住粘合胶带的端部。然后，按照JIS K6854-3(1999)来对以300mm/min的剥离速度剥离180°时的剥离强度进行测定，将该测定值稳定后的值作为最外层的表面与粘合胶带的密合力(其单位：N/5mm)。
并且，作为耐热性树脂层的最外层的表面与粘合胶带的密合性的评价基准，将与粘合胶带的密合力为6N/5mm以上的情况设为“◎(非常高)”，将5N/5mm以上、低于6N/5mm的情况设为“○(高)”，将低于5N/5mm的情况设为“×(低)”。结果示于表1、2。
＜成型性的试验＞
从实施例及比较例的各外包装材料1中分别切出100mm×100mm的试验片。针对各试验片，使用安装于25t的加压机的深拉深成型用模具，以0.5mm单位使成型高度(拉深深度)变化而进行深拉深成型试验。
而且，在成型高度为8mm以上也获得规定的成型性的情况下，评价为“◎”，在6mm以上、低于8mm的范围内无法获得规定的成型性的情况下，评价为“○”，在低于6mm时无法获得规定的成型性的情况下，评价为“×”。结果示于表1、2。
＜外观试验(白粉试验＞
从实施例及比较例的各外包装材料1中，沿MD方向分别切出600mm的包装材料(试验片)。
另一方面，在材质为不锈钢(SUS)、重量为1.3kg、面积为55mm×50mm的砝码上卷有无尘纸(KIMWIPES)后，缠绕绿色废料(日文：グリーンウエス)(黑)来准备加有砝码的绿色废料。
然后，使上述加有砝码的绿色废料载置于试验片的最外表面之上，以长度400mm、速度4cm/s、角度与底面水平的方式进行牵拉。需要说明的是，作为绿色废料，使用TRUSCO公司制的除静电片SSD2525 3100。
通过目视来观察利用上述方法与试验片的最外层表面接触后的绿色废料的表面(接触面)，将白粉显著产生的情况评价为“×”，将白粉以一定程度产生但为中等程度的情况评价为“○”，将未观察到白粉或白粉基本没有的情况评价为“◎”。结果示于表1、2。
＜总评＞
如表1所示，对于与本发明相关的实施例1～9的外包装材料1而言，在胶带密合性、成型性、白粉发生状况的所有方面均获得良好的评价。尤其是对于动摩擦系数被调整为0.05～0.3的范围的实施例1～7的外包装材料1而言，获得更进一步优异的评价。
此外，实施例1的成型性优于实施例6、7。其原因在于，实施例1中，耐热层为PET膜及ONy膜的多层结构，与此相对，实施例6、7中为ONy膜、PET膜的单层结构，因此作为基材的成型性提高。
另一方面，如表2所示，超出本发明的主旨的比较例1～6的外包装材料中，任一评价均较差。
本申请主张于2021年7月9日提出申请的日本专利申请的日本特愿2021-114008号的优先权，其公开内容直接构成本申请的一部分。
必须认识到，此处使用的用语及表达是为了说明而使用的，并不用于限定性地解释，也不排除此处所示且陈述的特征事项的任意均等物，也允许本发明请求保护的范围内的各种变形。
产业上的可利用性
本发明的蓄电设备用外包装材料能够在制造智能手机、平板等便携设备中使用的电池、电容器、混合动力汽车、电动车、风力发电、太阳能发电、夜间电力的蓄电用途中使用的电池、电容器等蓄电设备时合适地使用。
附图标记说明
1：外包装材料
2：耐热层
3：热熔接层
4：阻隔层
5：易滑层
10：盖部件(外包装材料)
14：托盘部件(外包装材料)
15：外包装壳体(外包装材料)
30：蓄电设备
31：设备主体部。

Claims (6)

1.蓄电设备用外包装材料，其特征在于，所述蓄电设备用外包装材料包含金属箔制的阻隔层、设置于该阻隔层的外表面侧的耐热树脂制的耐热层、和设置于所述阻隔层的内表面侧的热熔接树脂制的热熔接层，
在所述耐热层的外表面侧设置有包含阴离子系表面活性剂的易滑层，
所述易滑层的存在量设定为1.0mg/m2～10.0mg/m2。
2.如权利要求1所述的蓄电设备用外包装材料，其中，所述易滑层的外表面的基于JISK7125(1999)的动摩擦系数设定为0.05～0.3。
3.如权利要求1或2所述的蓄电设备用外包装材料，其中，热熔接层由包含润滑剂的聚丙烯树脂构成。
4.如权利要求1～3中任一项所述的蓄电设备用外包装材料，其中，所述耐热层由包含聚酰胺系树脂制的第1层和设置于该第1层的外表面侧的聚酯系树脂制的第2层的多层结构构成。
5.蓄电设备用外包装材料的制造方法，其特征在于，所述蓄电设备用外包装材料包含金属箔制的阻隔层、设置于该阻隔层的外表面侧的耐热树脂制的耐热层、和设置于所述阻隔层的内表面侧的热熔接树脂制的热熔接层，
所述制造方法包括通过在所述耐热层的外表面侧涂敷阴离子系表面活性剂而形成涂布量为1.0mg/m2～10.0mg/m2的易滑层的工序。
6.蓄电设备，其特征在于，所述蓄电设备具备：
蓄电设备主体部；和
权利要求1～4中任一项所述的外包装材料，
所述蓄电设备主体部被所述外包装材料外包装。
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JP5959205B2 (ja) * 2012-01-17 2016-08-02 昭和電工パッケージング株式会社 電池用外装材、電池用外装材の成形方法及びリチウム二次電池
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