(57)【要約】【課題】防湿性に優れ且つ軽量であると共に、耐薬品性、耐圧性及び耐クリープ性の性能バランスに優れる蓄電装置用容器を提供する。【解決手段】本発明の蓄電装置用容器１は、発電要素を収容するための容器であって、（Ａ）開口部２１を備える樹脂製（例えば、プロピレンホモポリマーとプロピレン−エチレンブロック共重合体との混合物等）の容器本体２と、（Ｂ）アルミ箔層を有する積層フィルム（例えば、ポリプロピレン層とアルミ箔層とポリプロピレン層とが順次積層された積層体等）によって形成されており、且つ容器本体２の外表面を被覆する被覆層３と、（Ｃ）容器本体２における開口部２１を塞ぐ蓋体４と、（Ｄ）蓋体４の外表面を被覆する蓋体被覆層４２と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素を収容するための蓄電装置用容器であって、
（Ａ）開口部を備える樹脂製の容器本体と、
（Ｂ）アルミ箔層を有する積層フィルムによって形成されており、且つ前記容器本体の外表面を被覆する被覆層と、
（Ｃ）前記容器本体における前記開口部を塞ぐ蓋体と、
（Ｄ）前記蓋体の外表面を被覆する蓋体被覆層と、を備えていることを特徴とする蓄電装置用容器。
【請求項２】
前記積層フィルムにおける前記アルミ箔層の耐力が１２０〜３００Ｎ／ｍｍ２であり、且つ伸びが２．０〜１０．０％である請求項１に記載の蓄電装置用容器。
【請求項３】
前記容器本体を構成する樹脂が、ポリプロピレン系重合体である請求項１又は２に記載の蓄電装置用容器。
【請求項４】
前記ポリプロピレン系重合体が、プロピレンホモポリマー、又はプロピレンホモポリマーとプロピレン−エチレンブロック共重合体との混合物である請求項３に記載の蓄電装置用容器。
【請求項５】
前記積層フィルムが、熱可塑性樹脂層とアルミ箔層と熱可塑性樹脂層とが順次積層された積層体からなる請求項１乃至４のいずれかに記載の蓄電装置用容器。
【請求項６】
前記容器本体を構成する樹脂が、プロピレンホモポリマーとプロピレン−エチレンブロック共重合体との混合物であり、前記被覆層はポリプロピレン層とアルミ箔層とポリプロピレン層とが順次積層された積層体からなる積層フィルムによって形成されている請求項１又は２に記載の蓄電装置用容器。
【請求項７】
前記容器本体と前記蓋体との継ぎ目部にシール層を備えており、且つ該シール層は、アルミ箔層を有する積層フィルムによって形成されている請求項１乃至６のいずれかに記載の蓄電装置用容器。
【請求項８】
前記被覆層が、前記容器本体の外表面に前記積層フィルムを螺旋状に巻回することによって形成されている請求項１乃至７のいずれかに記載の蓄電装置用容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電要素を収容するための蓄電装置用容器に関する。更に詳しくは、本発明は、防湿性に優れ且つ軽量であると共に、耐薬品性、耐圧性及び耐クリープ性の性能バランスに優れる蓄電装置用容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、リチウムイオン二次電池等の蓄電装置における発電要素を収納するための容器としては、耐湿熱性や耐クリープ性が優れているため、金属材料が多用されている。しかし、材質が金属である場合には、容器の重量が重くなるという問題があるうえ、容器と蓋体との溶接には工数が必要であり、量産性の観点からも問題となっていた。特に、容器の材質がアルミニウムである場合、レーザ溶接以外の方法による溶接が不可能であり、このレーザ溶接は時間がかかるという問題がある。
【０００３】
また、軽量化を図るために、ポリプロピレンやポリエチレン等の樹脂で容器を成形することが行われている。樹脂のなかでも、ポリプロピレンは、防湿性及び耐薬品性に優れると共に、成形性に優れることから、従来より使用されている。しかしながら、前記ポリプロピレン樹脂を、リチウムイオン二次電池用の容器として用いる場合には、機械的強度及び耐熱性の点において必ずしも十分とは言えず、耐クリープ性等の長期信頼性においても問題がある。更に、自動車分野等において用いられるリチウムイオン二次電池用の容器としては、樹脂自体が有する透湿度よりも相当高い防湿性が要求されているのが現状である。尚、前記ポリプロピレン樹脂及びポリエチレン樹脂の水蒸気透過度（透湿度）は、２５℃、相対湿度９０％の条件下において、以下のような値であることが知られている。低密度ポリエチレン（厚み３０μｍ）；１８ｇ／ｍ２・２４ｈｒ、高密度ポリエチレン（厚み３０μｍ）；７ｇ／ｍ２・２４ｈｒ、未延伸ポリプロピレン（厚み３０μｍ）；８ｇ／ｍ２・２４ｈｒ、延伸ポリプロピレン（厚み２０μｍ）；５ｇ／ｍ２・２４ｈｒ（非特許文献１参照）。
【０００４】
そして、樹脂製容器を用いた二次電池用の容器としては、樹脂製容器の外周面に防湿目的のアルミ箔を積層したものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、前記特許文献１の容器においても、十分な防湿性を備えているとは言えず、リチウムイオン二次電池等の非水系の電解液を用いたものには使用することができないという問題がある。更に、機械的強度等においても、十分と言えるものではない。
【０００５】
特に、リチウムイオン二次電池においては、電解液が非水系であり、エステル系有機溶媒を使用していることから、水分が容器外部から浸入すると、起電力の低下を招く問題がある。また、リチウムと水とが接触すると、化学反応により熱が発生して、電池特性の劣化を招き、且つ反応により生じる水素によって容器の内圧が高くなるという問題がある。従って、リチウムイオン二次電池の容器には、外部からの水分を遮断する、より高い防湿性が求められている。更に、日々技術が進歩するなかで最新技術が駆使されるハイブリットカー等の自動車分野等において用いられるリチウムイオン二次電池の容器としては、防湿性に優れるのみでなく、耐薬品性、耐圧性及び耐クリープ性の性能バランスにも優れるものが求められているのが現状である。
【０００６】
また、金属材料が使用されているリチウムイオン二次電池用の容器においては、その容器自体を電極として使用することができる。例えば、筒型のリチウムイオン二次電池においては、凸状の蓋体と、金属性筒状容器とが絶縁されることによって、プラス極及びマイナス極の各電極が構成されていることが知られている。一方、筒状容器の材質を樹脂とする場合には、容器自体が絶縁されることから、２個の電極を通す貫通孔を容器に設ける必要が生じる。そのため、樹脂製の二次電池用の容器には、電極を通すための貫通孔が設けられていても、耐圧性及び耐クリープ性に優れていることが求められている。
【０００７】
以上のことから、金属製容器よりも軽量であり、防湿性に優れると共に、耐薬品性、耐圧性及び耐クリープ性の性能バランスに優れるリチウムイオン二次電池等の蓄電装置用の容器が求められている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２８１１５６号公報
【非特許文献１】最新機能実用辞典、農林水産省編、フジテクノシステム発行、Ｐ２７０、表１０．１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、防湿性に優れ且つ軽量であると共に、耐薬品性、耐圧性、放熱性、耐クリープ性及び電気絶縁性の性能バランスに優れ、製造コストが低減された蓄電装置用容器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】
【００１０】
本発明は、以下の通りである。
［１］発電要素を収容するための蓄電装置用容器であって、
（Ａ）開口部を備える樹脂製の容器本体と、（Ｂ）アルミ箔層を有する積層フィルムによって形成されており、且つ前記容器本体の外表面を被覆する被覆層と、（Ｃ）前記容器本体における前記開口部を塞ぐ蓋体と、（Ｄ）前記蓋体の外表面を被覆する蓋体被覆層と、を備えていることを特徴とする蓄電装置用容器。
［２］前記積層フィルムにおける前記アルミ箔層の耐力が１２０〜３００Ｎ／ｍｍ２であり、且つ伸びが２．０〜１０．０％である前記［１］に記載の蓄電装置用容器。
［３］前記容器本体を構成する樹脂が、ポリプロピレン系重合体である前記［１］又は［２］に記載の蓄電装置用容器。
［４］前記ポリプロピレン系重合体が、プロピレンホモポリマー、又はプロピレンホモポリマーとプロピレン−エチレンブロック共重合体との混合物である前記［３］に記載の蓄電装置用容器。
［５］前記積層フィルムが、熱可塑性樹脂層とアルミ箔層と熱可塑性樹脂層とが順次積層された積層体からなる前記［１］乃至［４］のいずれかに記載の蓄電装置用容器。
［６］前記容器本体を構成する樹脂が、プロピレンホモポリマーとプロピレン−エチレンブロック共重合体との混合物であり、前記被覆層はポリプロピレン層とアルミ箔層とポリプロピレン層とが順次積層された積層体からなる積層フィルムによって形成されている前記［１］又は［２］に記載の蓄電装置用容器。
［７］前記容器本体と前記蓋体との継ぎ目部にシール層を備えており、且つ該シール層は、アルミ箔層を有する積層フィルムによって形成されている前記［１］乃至［６］のいずれかに記載の蓄電装置用容器。
［８］前記被覆層が、前記容器本体の外表面に前記積層フィルムを螺旋状に巻回することによって形成されている前記［１］乃至［７］のいずれかに記載の蓄電装置用容器。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の蓄電装置用容器は、樹脂製の容器本体の外表面にアルミ箔層を有する被覆層と、被覆層で覆われた蓋体とを備えているため、防湿性に優れると共に、耐薬品性、耐圧性及び耐クリープ性の性能バランスに優れている。
また、前記アルミ箔層の耐力が１２０〜３００Ｎ／ｍｍ２であり、且つ伸びが２．０〜１０．０％である場合には、アルミ箔層を有する被覆層が防湿部材としてだけでなく、容器本体の補強部材として作用するため、容器における耐圧性等の強度をより向上させることができる。更には、耐圧性等の強度を十分に保持させたまま、容器本体を構成する樹脂の厚みを薄く設定することができる（例えば、厚み０．９〜１．１ｍｍ）。そのため、蓄電装置用容器の寸法を小さくすることができると共に、容器を軽量化することができる。特に、百本以上のリチウムイオン二次電池が搭載される自動車分野等においては、容器の小サイズ化及び軽量化によって、二次電池に必要な設置スペースを低減させることができると共に、大幅な軽量化を図ることができる。
更に、容器本体を構成する樹脂をポリプロピレン系重合体とする場合には、他の樹脂を用いた場合よりも、防湿性、耐薬品性及び耐熱性をより向上させることができ、且つ比較的大きな強度を得ることができる。
また、熱可塑性樹脂層とアルミ箔層と熱可塑性樹脂層とが順次積層された積層体からなる積層フィルムにより被覆層が形成されている場合には、容器本体の外表面に熱融着等により容易に接合することができる。
更に、容器本体と蓋体との継ぎ目部に、アルミ箔層を有する積層フィルムによって形成されたシール層を備える場合には、蓄電装置用容器の防湿性をより向上させることができる。
また、蓄電装置用容器における被覆層が、容器本体の外表面に積層フィルムを螺旋状に巻回することによって形成されている場合には、耐圧性及び耐クリープ性をより向上させることができる。更には、内圧に対する容器全体の強度をより均一なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の蓄電装置用容器は、発電要素を収容するための容器であって、（Ａ）開口部を備える樹脂製の容器本体と、（Ｂ）該容器本体の外表面に形成された被覆層と、（Ｃ）前記開口部を塞ぐ蓋体と、（Ｄ）該蓋体の外表面に形成された被覆層と、を備えている。
【００１３】
前記「容器本体」を構成する「樹脂」としては、例えば、ポリプロピレン系重合体等を挙げることができる。このポリプロピレン系重合体は、樹脂のなかでも、防湿性、耐薬品性及び耐熱性に優れており、且つ比較的大きな強度を有するため好ましい。
前記ポリプロピレン系重合体としては、プロピレンホモポリマーを含有するものが好ましく用いられる。尚、このポリプロピレン系重合体は、プロピレンホモポリマーのみにより構成されていてもよいし、プロピレンホモポリマーと他のポリマーとの混合物であってもよい。
前記他のポリマーとしては、ポリプロピレンホモポリマーの重合の第一工程で得られるプロピレンホモポリマー部分と、重合の第二工程以降でプロピレン、エチレン及び／又は少なくとも１つの他のα−オレフィン（例えば、ブテン−１、ヘキセン−１等）を共重合して得られるプロピレン−エチレンランダム共重合体部分と、を有するプロピレン−エチレンブロック共重合体が挙げられる。また、前記他のポリマーとしては、上記ポリプロピレンホモポリマー及び／又はプロピレン−エチレンランダム共重合体と、α，β−不飽和カルボン酸又はその誘導体とをラジカル発生剤の存在下で反応させることによって得られる公知の変性ポリプロピレンでもよい。
これらのなかでも、プロピレン−エチレンブロック共重合体が好ましい。尚、前記他のポリマーは、１種のみ用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１４】
前記ポリプロピレン系重合体におけるプロピレンホモポリマーの含有割合は、ポリプロピレン系重合体を１００質量％とした場合に、９０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは９０〜９９質量％、更に好ましくは９２〜９８質量％、特に好ましくは、９３〜９８質量％である。この含有割合が９０質量％である場合には、蓄電装置用容器の防湿性、耐薬品性及び強度をより向上させることができる。特に、この含有割合が９３〜９８質量％である場合には、蓄電装置用容器の防湿性、耐薬品性及び強度を確実に向上させることができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記ポリプロピレン系重合体は、プロピレンホモポリマーとプロピレン−エチレンブロック共重合体との混合物であり、両者の合計を１００質量％とした場合に、プロピレンホモポリマーの含有割合が９３〜９８質量％であるものとすることができる。この場合、蓄電装置用容器の防湿性、耐薬品性及び強度を確実に向上させることができる。
【００１６】
また、前記プロピレンホモポリマーの、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定されるポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）は、２００，０００〜８００，０００であることが好ましく、より好ましくは５５０，０００〜６５０，０００である。更に、このプロピレンホモポリマーのＭｗと、ＧＰＣで測定したポリスチレン換算数平均分子量（以下、「Ｍｎ」ともいう）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）は、２．５〜６．０であることが好ましい。
また、前記プロピレン−エチレンブロック共重合体のＧＰＣにより測定される重量平均分子量は、２００，０００〜８００，０００であることが好ましく、より好ましくは４００，０００〜７００，０００である。更に、このプロピレン−エチレンブロック共重合体のＭｗ／Ｍｎは、３．０〜７．５であることが好ましい。
【００１７】
また、前記容器本体を構成する前記樹脂は、降伏点応力が３５ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは４０ＭＰａ以上である。この降伏点応力が３５ＭＰａ以上である場合には、蓄電装置用容器の耐圧性、耐クリープ性をより向上させることができる。
尚、この降伏点応力は、室温（２３℃）において、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１３−１９９５  試験片２号、試験速度１０ｍｍ／ｍｉｎによって測定した値である。
【００１８】
更に、前記樹脂の密度は、０．８９〜０．９１ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。尚、この密度は、ＪＩＳ  Ｋ７１１２：１９９９（プラスチック−非発泡プラスチックの密度及び比重の測定方法）によって測定した値である。
【００１９】
尚、前記樹脂の製造方法は特に限定されず、公知の重合方法により合成することができる。
【００２０】
前記容器本体の形状は、開口部を備えており、発電要素を収納することができる限り特に限定されない。例えば、この容器本体は、筒状形状とすることができる。尚、筒状形状の容器本体（筒状体）の断面形状は特に限定されず、円形状、楕円形状、多角形状等とすることができる。
また、前記開口部の形成位置、形成数、開口形状は特に限定されない。特に、容器本体が筒状体である場合には、その一端又は両端が開口した開口部が形成されていることが好ましい。
【００２１】
また、前記容器本体の厚み、長さ等の寸法は特に限定されず、それぞれ、必要に応じて適宜調整することができる。
本発明においては、前記容器本体の厚み、即ち本体を構成する樹脂の厚みを、例えば、０．５〜１．５ｍｍ、特に０．８〜１．２ｍｍ、更には０．９〜１．１ｍｍとすることができる。
【００２２】
前記容器本体の製造方法は特に限定されず、例えば、前述の樹脂を用いて、押出成形法、射出成形法、ブロー成形法等により製造することができる。特に、両端に開口部を備える筒状体を成形する際には、寸法精度に優れる筒状体が得られるという観点から押出成形法を用いることが好ましい。
【００２３】
また、前記容器本体の外表面は、前記「被覆層」によって被覆されており、この被覆層は、アルミ箔層を有する積層フィルムによって形成されている。
前記積層フィルムとしては、アルミ箔層と樹脂層との積層体からなるものが好ましい。前記積層体としては、例えば、熱可塑性樹脂層とアルミ箔層との積層体等を挙げることができ、通常、熱可塑性樹脂層側が、前記容器本体の外表面に熱融着等により接合される。特に、このような積層フィルムとしては、熱可塑性樹脂層とアルミ箔層と熱可塑性樹脂層とが順次積層された積層体が好ましい。尚、積層フィルムが、複数の熱可塑性樹脂層を有している場合、各熱可塑性樹脂層は、同一の樹脂から構成されていてもよいし、異なる樹脂から構成されていてもよい。また、両面側が熱可塑性樹脂層である場合には、どちら側が容器本体の外表面に接合されていてもよい。
また、前記熱可塑性樹脂層を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。
特に、本発明に用いられる具体的な積層フィルムとしては、ポリプロピレン層とアルミ箔層とポリプロピレン層とが順次積層された積層体からなるもの等を挙げることができる。
【００２４】
前記積層フィルムの膜厚（即ち、各層の膜厚を合計した総厚み）は特に限定されず、必要に応じて適宜調整することができる。この膜厚は、例えば、５０〜１３０μｍ、特に７０〜１１０μｍとすることができる。
この積層フィルムにおける前記アルミ箔層の膜厚は特に限定されず、必要に応じて適宜調整することができる。この膜厚は、例えば、２０〜７０μｍ、特に２０〜６０μｍ、更には３０〜５０μｍとすることができる。
また、この積層フィルムにおける前記樹脂層の膜厚（単層での膜厚）は特に限定されず、必要に応じて適宜調整することができる。この膜厚は、例えば、１０〜５５μｍ、特に１３〜３０μｍ、更には１５〜２５μｍとすることができる。尚、積層フィルムにおける各樹脂層の厚みは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００２５】
また、前記積層フィルムにおいては、アルミ箔層の耐力が１２０Ｎ／ｍｍ２以上であるものが好ましく、より好ましくは１２０〜３００Ｎ／ｍｍ２である。この耐力が１２０Ｎ／ｍｍ２以上である場合には、一定応力がかかっても容器が変形することがなく、耐クリープ性をより向上させることができる。
【００２６】
更に、前記積層フィルムにおいては、伸びが２．０〜１０．０％であることが好ましく、より好ましくは２．２〜９．２％である。この伸びが２．０〜１０．０％である場合には、内圧がかかって伸びが発生しても容器が裂けることなく、耐圧性をより向上させることができる。
尚、前記耐力及び伸びは、それぞれ、テンシロン（オリエンテック社製、ＡＭＦ／ＲＴＡ−１００）を用いて、幅１５ｍｍの積層フィルムをチャック間長さ１０ｍｍとなるようにセットし、２５℃、６５％ＲＨの条件下において、引張速度１ｍｍ／分で引張試験を行うことにより測定した値である。
【００２７】
前記被覆層は、前記容器本体の外表面にどのような形態で形成されていてもよい。例えば、図１に示すように、被覆層３は、重ね代部３４が形成されるように、容器本体の周方向に積層フィルムを巻回させて形成されたものとすることができる。
更に、耐圧性及び耐クリープ性をより向上させ、且つ内圧に対する容器全体の強度をより均一なものとするため、図７に示すように、被覆層３は、容器本体の外表面に積層フィルムを重ね代部３４が形成されるように螺旋状に巻回することによって形成されたもの等とすることができる。
【００２８】
また、このような被覆層が形成された前記容器本体の透湿度は、０．９５ｍｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下とすることができる。尚、この透湿度は、後述の実施例に記載された方法により測定した値である。
この透湿度が、０．９５ｍｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下である場合には、蓄電装置用容器として大容量でありながら長期間使用しても、その間に透過される水分の積算量を非常に少なく抑えることができ、車両に搭載された環境下でも蓄電装置用容器として使用できる。
【００２９】
特に、本発明の蓄電装置用容器においては、前記容器本体の厚みが０．５〜１．５ｍｍであり、前記積層フィルムの膜厚が７０〜１１０μｍであり、且つこの積層フィルムにおける前記アルミ箔層の膜厚が２０〜７０μｍであるものとすることができる。
【００３０】
また、本発明の蓄電装置用容器においては、前記容器本体を構成する樹脂がプロピレンホモポリマーとプロピレン−エチレンブロック共重合体との混合物であり、前記被覆層はポリプロピレン層とアルミ箔層とポリプロピレン層とが順次積層された積層体からなる積層フィルムによって形成されているものとすることができる。このポリプロピレン層とアルミ箔層とポリプロピレン層とが順次積層される積層体は、公知のラミネート法により成形することができる。具体的には、例えば、ホーセン株式会社の円筒電池用パーツ、大日本印刷株式会社の電池用包装材料を使用することで、前記積層体を得ることができる。
【００３１】
更に、本発明における蓄電装置用容器は、前記容器本体の開口部を塞ぐ「蓋体」を備えている。
前記蓋体は、通常、樹脂により構成されており、樹脂の種類としては特に限定されず、ポリプロピレン系重合体等の一般的な樹脂を挙げることができる。特に、熱融着や超音波融着等の方法により、前記容器本体に容易に接合させることができ、且つ容器本体と隙間無く接合可能なものが好ましい。
【００３２】
また、前記蓋体の形状は、前記容器本体の開口部を塞ぐことが可能な限り特に限定されない。具体的には、例えば、容器本体における開口部の径（外径）全体を覆い、その外径に一致する径の端部と、前記開口部に内挿される筒状の接触部と、を備えるものが挙げられる。尚、接触部の形状は、開口部の形状に応じて適宜選定されるものであり、円筒状であってもよいし、角筒状等であってもよい。
前記蓋体が、容器本体における開口部の外径全体を覆い、その外径に一致する径の端部を備える場合には、積層フィルムにより、全体を被覆することができると共に、容器本体の開口部が外気に触れることを十分に防止することができ、高い耐湿性（防湿性）を得ることができる。
更に、前記蓋体が、前記開口部に内挿される筒状の接触部を備える場合には、蓋体と容器本体との密着性及び嵌合強度をより高めることができる。
【００３３】
また、前記蓋体の外表面は、前記「蓋体被覆層」によって被覆されている。そのため、本発明における蓄電装置用容器の耐湿性を十分に確保することができる。
前記蓋体被覆層は、アルミ箔層を有する積層フィルムによって形成されたものとすることができる。この積層フィルムとしては、前述の容器本体を被覆する被覆層を形成する積層フィルムと同様のものを挙げることができる。
尚、容器本体を被覆する被覆層を構成する積層フィルムと、蓋体被覆層を構成する積層フィルムは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００３４】
前記蓋体被覆層を備える具体的な蓋体としては、例えば、図５に示すように、被覆層が形成された容器本体（筒状体）の外径全体を覆い、その外径に一致する径（直径）を有する端部４１２と、この端部４１２の表面を覆う蓋体被覆層４２と、筒状体の開口部（図２における開口部２１を参照）に内挿して嵌合可能な筒状の接触部４１１と、を備えるものが挙げられる。更には、蓋体と筒状体との接合強度及び容器の防湿性をより向上させるため、図４に示すように、蓋体４の端面部の表面積よりも蓋体被覆層４２の面積を大きくして形成した接合補強部４２１を備えるものを挙げることができる。
【００３５】
このような蓋体を備える場合、蓋体と容器本体（筒状体）とは、（１）筒状体の開口部の内周面と、蓋体の接触部の外周面（図６におけるａ面参照）との間、及び（２）筒状体の開口部の端面と、蓋体の端部裏面（図６における端部４１２のｂ面参照）との間が、熱融着や超音波融着により接合されており、十分な接合強度を有している。
尚、前記接触部の断面の外径は、接合した際に筒状体との間に隙間が形成されない限り限定されないが、熱融着や超音波融着時における樹脂の溶融による体積変化を考慮し、通常、筒状体の開口部の内径よりも、接着代の分だけ大きく設計される。
【００３６】
また、筒状体の開口部の内周面に接合されることとなる、蓋体における接触部の外周面（図６における接触部４１１のａ面参照）の面積は、１５０〜８００ｍｍ２であることが好ましく、より好ましくは４００〜６００ｍｍ２である。この面積が１５０〜８００ｍｍ２である場合には、蓋体と筒状体との接合強度をより向上させることができる。
【００３７】
また、前記蓋体には、通常、リチウムイオン二次電池の電極を設けるための貫通孔（図１、図４及び図５等における貫通孔４３参照）が設けられる。この貫通孔は、両端側の蓋体に１個ずつ形成されていてもよいし、片側の蓋体に２個形成されていてもよい。なかでも、両端側の蓋体の中心に、貫通孔が１個ずつ形成されていることが好ましい。
本発明においては、蓋体に貫通孔が形成されていても、蓋体と容器本体との接合を前述の嵌合構造とすることにより、蓄電装置用容器の強度を向上させ、防湿性に優れると共に、耐薬品性、耐圧性及び耐クリープ性の性能バランスに優れる蓄電装置用容器とすることができる。
【００３８】
尚、前記蓋体は、押出成形法、射出成形法、ブロー成形法等により製造した樹脂成形体に、積層フィルムをラミネートすることで得ることができる。
【００３９】
更に、本発明の蓄電装置用容器では、前記蓋体を配設した際に生じる容器本体と蓋体との継ぎ目部に、シール層を設けることができる。このシール層を設けた場合には、前記継ぎ目部に起因する水分の透過を抑制することができ、蓄電装置用容器の防湿性をより向上させることができる。
このシール層は、通常、容器本体と蓋体との継ぎ目部が被覆されるように、シール層となる積層フィルムを容器本体に巻回し、加熱融着することによって形成することができる。このようなシール層を備える場合には、前記蓋体４に接合補強部４２１（図４及び図５参照）が形成されていない場合であっても、十分な防湿性を確保することができる。更に、前記接合補強部４２１が形成されている場合であっても、シール層（図１のシール層５参照）を設けることで、より高い防湿性を得ることができる。特に、蓋体頭部の周縁部に丸みがついている場合には、接合補強部により容器本体を被覆し、且つ前記積層フィルムを巻回して継ぎ目部にシール層を形成することが好ましい。
【００４０】
また、前記シール層を形成するための積層フィルムとしては、アルミ箔層を有する積層フィルムを用いることが好ましい。この積層フィルムとしては、前述の容器本体に形成される被覆層を形成する積層フィルムと同様のものを挙げることができる。特に、このシール層におけるアルミ箔層の膜厚は、２０μｍ以上であることが好ましい。尚、容器本体に形成された被覆層を構成する積層フィルムと、シール層を構成する積層フィルムは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００４１】
また、本発明の蓄電装置用容器に収納される前記「発電要素」は、特に限定されるものではなく、従来より知られているリチウムイオン二次電池等の各種二次電池や、非水電解液を有するキャパシター等の蓄電装置に収納されている発電要素を挙げることができる。
【実施例】
【００４２】
以下、図面に基づいて実施例により本発明を具体的に説明する。
［１］蓄電装置用容器（リチウムイオン二次電池用容器）の構成
<実施形態１>
図１〜３に示すように、本実施形態１のリチウムイオン二次電池用容器１は、樹脂製であり、円筒状の容器本体２と、この容器本体２の外表面に形成された被覆層３と、この容器本体２の開口部２１に内挿された樹脂製の蓋体４と、この蓋体４の外表面に形成された蓋体被覆層４２と、シール層５と、を備えている。
前記容器本体２は、押出成形法により形成されたものであり、その寸法は、筒長；１９４ｍｍ、外径；２３．５ｍｍ、樹脂の厚み；１．００ｍｍである。
また、前記容器本体２を構成する樹脂は、プロピレンホモポリマー、又は、プロピレンホモポリマーとプロピレン−エチレンブロック共重合体との混合物である。
前記被覆層３は、図１〜３に示すように、ポリプロピレン層３１とアルミ箔層３２とポリプロピレン層３３とが順次積層された積層体〔各層の厚み；２０／３０〜５０／２０（μｍ）〕からなる積層フィルムにより形成されており、ポリプロピレン層３１が容器本体２の外周面に熱融着によって接合されている。
【００４３】
前記蓋体４は、図２及び図４に示すように、被覆層３が形成された容器本体２の外径全体を覆い、その外径に一致する直径を有する端部４１２と、この端部４１２の表面を覆う蓋体被覆層４２と、容器本体２の開口部２１に内挿して嵌合可能な筒状の接触部４１１と、蓋体４と容器本体２との接合強度を向上させるための接合補強部４２１と、を備えている。
また、前記蓋体４を構成する樹脂は、ポリプロピレン系重合体である。
更に、前記蓋体被覆層４２は、ポリプロピレン層とアルミ箔層とポリプロピレン層とが順次積層された積層体〔各層の厚み；２０／３０／２０（μｍ）〕からなる積層フィルムにより形成されており、容器本体２に形成された被覆層３の外周面に熱融着可能な接合補強部４２１を備えている。
また、両端に配設された各蓋体４には、リチウムイオン二次電池における電極を配設するための貫通孔４３が各端面の中心位置に１個形成されている。
そして、この蓋体４は、容器本体２の開口部２１の内周面及び端面に、それぞれ、接触部４１１の外周面（図６におけるａ面参照）及び端部４１２の裏面の一部（図６における端部４１２のｂ面参照）が、熱融着によって接合されている。尚、接触部４１１の外周面（前記ａ面）の接合面積は、４８６ｍｍ２である。更に、端部４１２の裏面の一部（前記ｂ面）の接合面積は、７０ｍｍ２である。
【００４４】
前記シール層５は、ポリプロピレン層とアルミ箔層とポリプロピレン層とが順次積層された積層体〔各層の厚み；２０／３０／２０（μｍ）〕からなる積層フィルムにより形成されている。そして、このシール層５は、図１〜３に示すように、前記蓋体４における接合補強部４２１と被覆層３が形成された容器本体２との継ぎ目に、熱融着によって接合されている。
【００４５】
［２］蓄電装置用容器の性能評価
下記構成を有する試験例１〜１５の蓄電装置用容器を製造し、後述の各種性能評価を行った。
<試験例１〜１５>
前記実施形態１における容器本体２を構成する樹脂、及び被覆層３を構成するアルミ箔層として、表１に示すものを使用したこと以外は、実施形態１と同様の構成を有する試験例１〜１５のリチウムイオン二次電池用容器を得た。
尚、表１におけるアルミ箔層の「耐力」及び「伸び」は、前述の測定方法により測定したものである。また、表１には、容器本体２を構成する各樹脂の「破壊強度」及び「降伏点応力」を併記した。この破壊強度は、被覆層を形成する前の容器本体を、６０℃の温水中において、水圧テストポンプを用いて容器が破壊するまで容器内を加圧し続け、破壊した際の圧力を測定したものである。また、降伏点応力は、前述の測定方法により測定したものである。
【００４６】
【表１】
2010067524.tif 000003
【００４７】
前記試験例１〜１５に係る二次電池用容器において、下記の性能評価を行い、その結果を表２に示す。
<防湿性>
温度４０℃×相対湿度９０％の雰囲気下に、２０日間静置させた際に変化した重量（ｍｇ）を、（Ａ）容器内に吸湿材（塩化カルシウム）を充填して、両端の蓋体における貫通孔を密封した場合、及び、（Ｂ）吸湿材を投入せず、両端側の貫通孔を密封した場合において測定し、それらの差［（Ｂ）−（Ａ）］から透湿度（ｍｇ／ｍ２・２４ｈｒ）を求めた。
【００４８】
<耐薬品性>
試験片を６０℃のエチレンカーボネートと１０％フッ酸溶液〔エチレンカーボネート及びフッ酸の混合溶液（フッ酸濃度；１０体積％）〕に２週間浸漬し、浸漬前後の試験片の引張り強度の変化率を調べた。試験片は、ＪＩＳに準拠したダンベル３号であり、引張り速度１０ｍｍ／ｍｉｎ、チャック間距離７０ｍｍとした。そして、下記の基準で、耐薬品性を評価した。
「◎」；引張り強度の変化率が１０％以下の場合
「×」；引張り強度の変化率が１０％を超える場合
【００４９】
<耐圧性（破壊強度）>
容器の一端をメクラ栓で封止した後、他端に水圧テストポンプのホースを取り付け、水漏れのないように封止する。その後、６０℃の温水中において、容器に水道水を送り続けることにより、容器内を加圧し続け、容器が破壊するまで水を送り、破壊時の水圧（破壊強度）を測定し、下記の基準で耐圧性を評価した。
「◎」；破壊強度が３．０ＭＰａ以上の場合
「○」；破壊強度が２．８ＭＰａ以上、３．０ＭＰａ未満の場合
「△」；破壊強度が２．６ＭＰａ以上、２．８ＭＰａ未満の場合
「×」；破壊強度が２．６ＭＰａ未満の場合
【００５０】
<耐クリープ性>
容器の一端をメクラ栓で封止した後、他端に水圧テストポンプのホースを取り付け、水漏れのないように封止する。その後、６０℃の温水中において、水圧テストポンプを用いて３０分おきに１．０ＭＰａと１．５ＭＰａの圧力を容器内に交互にかけ、最高で５００時間破壊試験を行った。即ち、１．０ＭＰａ−１．５ＭＰａ各３０分の加圧を１サイクルとして、最高で５００サイクル行った。そして、下記の基準で耐クリープ性を評価した。
「◎」；破壊せず、或いは５００〜７００サイクルで破壊
「○」；２００〜４９９サイクルで破壊
「△」；１００〜１９９サイクルで破壊
「×」；９９サイクル以下で破壊
【００５１】
【表２】
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【００５２】
［３］試験例の効果
表２によれば、試験例１〜１５の二次電池用容器は、相当に高い透湿度（０．９２〜０．９５ｍｇ／ｍ２・２４ｈｒ）を有しており、樹脂のなかでは防湿性に優れると言われているポリエチレンやポリプロピレン等の透湿度（非特許文献１参照）と比べると、１０００倍以上の差があることが分かる。このことは、両者の単位の違いからも明らかである［試験例における二次電池用容器の透湿度の単位；ｍｇ／ｍ２・２４ｈｒ、前記樹脂の透湿度（水蒸気透過度）の単位；ｇ／ｍ２・２４ｈｒ］。従って、試験例の各二次電池用容器は、長期間使用した場合に、透過される水分の積算量を非常に少なく抑えることができる。
また、これらの二次電池用容器は樹脂製であるため、金属材料よりも軽量であり、且つ低コストで製造可能である。
特に、表２によれば、試験例２〜９、１３及び１４の二次電池用容器は、耐薬品性、耐圧性及び耐クリープ性の性能バランスにも優れていることが分かる。そのため、自動車分野等において長期間使用されるリチウムイオン二次電池用の容器としても好適である。
【００５３】
尚、本発明においては、前述の具体的な実施形態に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した形態とすることができる。例えば、図７に示すように、被覆層３を、容器本体の外周面に積層フィルムを重ね代部３４が形成されるように螺旋状に巻回することによって形成した蓄電装置用容器（リチウムイオン二次電池用容器１）とすることができる。また、図８に示すように、電極用の貫通孔４３を２個有する蓋体４ａを一端側に配設し、且つ貫通孔４３を有さない蓋体４ｂを他端側に配設して、リチウムイオン二次電池に必要な電極を片側のみに配設可能な蓄電装置用容器（リチウムイオン二次電池用容器１）とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の蓄電装置用容器を説明する模式図である。
【図２】本発明の蓄電装置用容器を模式的に説明する分解斜視図である。
【図３】蓄電装置用容器の断面を説明する模式図である。
【図４】蓋体の断面を説明する模式図である。
【図５】蓋体の断面を説明する模式図である。
【図６】蓋体の断面を説明する模式図である。
【図７】螺旋状に形成された被覆層を説明する模式図である。
【図８】本発明における他の形態の蓄電装置用容器を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
１；蓄電装置用容器、２；容器本体、２１；開口部、３；被覆層、３１；ポリプロピレン層、３２；アルミ箔層、３３；ポリプロピレン層、３４；重ね代部、４、４ａ、４ｂ；蓋体、４１１；接触部、４１２；端部、４２；蓋体被覆層、４２１；接合補強部、４３；貫通孔、５；シール層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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