(57)【要約】【課題】    本発明は、リチウムイオン電池本体、キャパシタ、電気二重層キャパシタ等の電気化学セル本体を密封収納する外装体に用いられ、耐熱性、耐電解液性、耐ガス透過性、成形性に優れる電気化学セル用包装材料を提供することを目的とする。【解決手段】  正極活物質及び正極集電体から成る正極と、負極活物質及び負極集電体から成る負極と、正極及び負極間に充填される電解質と、を含む電気化学セル本体を収納し周縁部をヒートシールして密封収納する外装体に用いられ、基材層と、表面に化成処理が施された金属箔層と、酸変性ポリオレフィン層と、熱接着性樹脂層とを、少なくとも順次積層して構成される電気化学セル用包装材料で、酸変性ポリオレフィン層が、融点が１４５℃〜１６５℃である酸変性ポリプロピレンにより形成されており、熱接着性樹脂層が、ポリプロピレンにより形成されていることを特徴とする電気化学セル用包装材料。【選択図】        図１
2010086744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極活物質及び正極集電体から成る正極と、負極活物質及び負極集電体から成る負極と、前記正極及び前記負極間に充填される電解質と、を含む電気化学セル本体を収納し周縁部をヒートシールすることで前記電気化学セル本体を内部に密封収納する外装体に用いられ、基材層と、表面に化成処理が施された金属箔層と、酸変性ポリオレフィン層と、熱接着性樹脂層とを、少なくとも順次積層して構成される電気化学セル用包装材料であって、
前記酸変性ポリオレフィン層が、融点が１４５℃〜１６５℃である酸変性ポリプロピレンにより形成されており、前記熱接着性樹脂層が、ポリプロピレンにより形成されていることを特徴とする電気化学セル用包装材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定した耐熱性、耐電解液性、耐ガス透過性、成形性を示す電池化学セル用包装材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化、軽量化、薄型化、ポータブル化が進み、近年では、携帯電話、ノート型パソコンなどのモバイル情報機器が普及するに至っている。それに伴って、これらの電子機器の電源として用いられている電池にも、小型化、軽量化、薄型化、高性能化が求められるようになっている。
【０００３】
電子機器用の電池としては、高エネルギー密度二次電池が適している。そのため、単位重量及び単位体積当たりの放電容量が大きく、かつ高い電圧を可能とする電極活物質の開発が進められ、非水電解質を用いたリチウムイオン二次電池などの非水電解質電池が実用化されるに至っている。リチウムイオン二次電池などの高性能二次電池では、充放電に金属リチウムまたはこれと同等の電位を有する材料を用いるため、水溶液電解質を用いることができず、例えば、リチウム塩を有機溶媒に溶解した有機電解液などの非水電解質が用いられている。このような非水電解質を用いた高性能二次電池は、非水電解質電池と呼ばれている。
【０００４】
非水電解質電池として代表的なリチウムイオン二次電池は、正極、負極、セパレーター、及び非水電解質を備えており、リチウムイオンの移動により電流を発生する電池である。正極及び負極は、一般に、集電体と呼ばれている金属箔やエクスパンテッドメタルなどの金属基材上に、活物質層が形成された構造を有している。
【０００５】
正極としては、アルミニウム、ニッケルなどから形成された正極集電体上に、金属酸化物、カーボンブラック、金属硫化物、ポリアクリロニトリル等の高分子正極材料などの正極活物質からなる層を形成したものが用いられている。負極としては、銅、ニッケル、ステンレスなどから形成された負極集電体上に、リチウム金属、リチウム合金、カーボンブラック、ポリアクリロニトリル等の高分子負極材料などの負極活物質からなる層を形成したものが用いられている。
【０００６】
セパレーター材料としては、有機電解液を用いたリチウムイオン二次電池ではポリエチレン系微多孔膜が主流である。ポリマー電池用では、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリルなどに電解液を含浸させたゲル化シートが用いられている。非水電解質としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル等のカーボネート系電解液；リチウム塩からなる無機固体電解質；ゲル電解質などが用いられている。
【０００７】
非水電解質電池は、パソコン、携帯端末装置（例えば、携帯電話、ＰＤＡ）、ビデオカメラ、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、人工衛星等の電源として用いられている。
【０００８】
非水電解質電池は、正極、負極、セパレーター、及び非水電解質を外装体内に密封したものである。従来、外装体として、金属をプレス加工して円筒状または直方体状の容器に成形した金属製缶が用いられていた。しかし、金属製缶は、小型化、軽量化、薄型化に限界があり、しかも容器外壁がリジッドであるため、電池形状の自由度が小さく、ひいては、該電池を収容する電子機器の形状の自由度が小さくなるという問題があり、近年、金属製缶に替わって多層フィルムが包装材料として用いられる傾向にある。
【０００９】
図４は従来の包装材料３０の層構成を示す断面図であり、図４に示すように、従来の包装材料３０は、少なくとも基材層３１、金属箔層３２、熱接着性樹脂層３５で構成され、金属箔層３２表面には化成処理層３３が形成されるとともに、金属箔層３２と熱接着性樹脂層３５とは酸変性ポリオレフィン層３４により接着されている。また、基材層３１と金属箔層３２は接着剤層３７により接着されている。また、この包装材料３０を袋状に形成し電池本体を収納するパウチタイプ、または、包装材料３０をプレス加工して凹部を形成し、凹部に電池本体を収納するエンボスタイプの電池用外装体が形成される。
【００１０】
図５は、従来のパウチタイプのリチウムイオン電池４１の斜視図であり、図６は、図５に示したパウチタイプのリチウムイオン電池４１を分解して示す分解斜視図である。図５及び図６に示すように、パウチタイプのリチウムイオン電池４１は最内層の熱接着性樹脂層３５（図４参照）同士を重ね合わせ、外装体４０の周縁部であるヒートシール部４０ａをヒートシールすることによりパウチタイプの外装体４０が形成され、外装体４０内にリチウムイオン電池本体４２を収納し、開口部をヒートシールしてリチウムイオン電池本体４２を密封収納する。
【００１１】
また、図７は従来のエンボスタイプのリチウムイオン電池５１の斜視図であり、図８は図７に示したエンボスタイプのリチウムイオン電池５１を分解して示す分解斜視図である。図７及び図８に示すように、エンボスタイプのリチウムイオン電池５１はエンボス部が形成されたトレイ５０ｔの内部にリチウムイオン電池本体５２を収納し、トレイ５０ｔとシート５０ｓの熱接着性樹脂層３５（図４参照）同士を重ね合わせ外装体５０の周縁部であるヒートシール部５０ａをヒートシールすることにより、トレイ５０ｔとシート５０ｓから構成されるエンボスタイプの外装体５０内部にリチウムイオン電池本体５２を密封収納する。
【００１２】
なお、リチウムイオン電池本体４２、５２は、正極活物質及び正極集電体から成る正極と、負極活物質及び負極集電体から成る負極と、正極及び負極間に充填される電解質と（いずれも図示せず）を含むセル（蓄電部）と、セル内の正極及び負極に連結されるとともに先端が外装体４０、５０の外部に突出する金属端子４４、５４から構成されている。
【００１３】
また、図９は従来のエンボスタイプのリチウムイオン電池６１の斜視図であり、図１０はリチウムイオン電池６１のＢ−Ｂ’における断面図である。図１０に示すように、外装体６０は最内層の熱接着性樹脂層３５同士を重ね合わせ、外装体６０の周縁部をヒートシールすることにより外装体周縁部（ヒートシール部６０ａ）を接着し、ヒートシール以外の第１領域６０ｂにリチウムイオン電池本体６２を密封収納している。しかし、第１領域６０ｂにおいて、リチウムイオン電池６１の長期間の使用又は急速な充電により、リチウムイオン電池本体６２が発熱し、外装体６０の最内層に配された熱接着性樹脂層３５の一部が溶融することがある。このとき、外装体６０内部に充填された電解質が溶融した熱接着性樹脂層３５の一部から金属箔層３２に浸透し、リチウムイオン電池６１は短絡を発生することが問題となっていた。
【００１４】
一方、熱接着性樹脂層３５が容易に溶融しないよう、熱接着性樹脂層３５に耐熱性に優れた樹脂を使用した場合、ヒートシール時の温度を高く設定する必要があり、外装体６０の製造効率が低下するという問題があった。そこで、これらの問題を解決するため、従来、熱接着性樹脂層３５と金属箔層３２との間に耐熱性に優れた４−メチル−１−ペンテン系樹脂からなる絶縁性樹脂層を介在させることにより、リチウムイオン電池本体６２が発熱し、外装体６０の最内層に配された熱接着性樹脂層３５の一部が溶融した場合でも、絶縁性樹脂層が溶融することなく、外装体６０内部に充填された電解液が溶融した熱可塑性樹脂層３５の一部から金属箔層３２に浸透しリチウムイオン電池６１が短絡することを防止した包装材料が提案されている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２００２−１５１０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、熱接着性樹脂層３５と金属箔層３２との間に４−メチル−１−ペンテン系樹脂からなる絶縁性樹脂層を介在させた包装材料においては、４−メチル−１−ペンテン系樹脂は、金属箔層及び熱接着性樹脂層として主に用いられるポリオレフィン系樹脂と接着性に低いため、４−メチル−１−ペンテン系樹脂からなる絶縁性樹脂層を熱接着性樹脂層３５と金属箔層３２との間に介在させた場合、接着剤層としてポリオレフィンポリオールとイソシアネート系硬化剤からなる接着剤を設ける必要があり、この場合、新たに設けた接着剤層は水蒸気ガスバリア性及び耐電解液性に劣るため、包装材料全体に安定した水蒸気ガスバリア性、耐電解液性を付与することができないという問題があった。さらに、４−メチル−１−ペンテン系樹脂からなる絶縁性樹脂層を熱接着性樹脂層３５と金属箔層３２との間に介在させた場合、包装材料をプレス成形加工しトレイを成形する際、金属箔層３２と絶縁性樹脂層とは延伸性が異なり、絶縁性樹脂層に十分な追従性がないため、所定深さに成形できなかったり成形後の稜線部および角部がシャープに成形できない場合が発生しやすくなり、成形性が低下することが問題となっていた。
【００１６】
また、上記リチウムイオン電池本体４２、５２，６２を外装体４０、５０、６０に収納する場合の他、キャパシタ、電気二重層キャパシタ等の電気化学セル本体を収納し密封シールした場合にも同様の問題が生じていた。
【００１７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、リチウムイオン電池本体、キャパシタ、電気二重層キャパシタ等の電気化学セル本体を密封収納する外装体に用いられ、耐熱性、耐電解液性、水蒸気ガスバリア性、成形性に優れる電気化学セル用包装材料を提供することを目的とする。
【発明の効果】
【００１８】
上記課題を解決するため、請求項１記載の電気化学セル用包装材料では、正極活物質及び正極集電体から成る正極と、負極活物質及び負極集電体から成る負極と、前記正極及び前記負極間に充填される電解質と、を含む電気化学セル本体を収納し周縁部をヒートシールすることで前記電気化学セル本体を内部に密封収納する外装体に用いられ、基材層と、表面に化成処理が施された金属箔層と、酸変性ポリオレフィン層と、熱接着性樹脂層とを、少なくとも順次積層して構成される電気化学セル用包装材料であって、前記酸変性ポリオレフィン層が融点が１４５℃〜１６５℃である酸変性ポリプロピレンにより形成されており、前記熱接着性樹脂層がポリプロピレンにより形成されていることを特徴としている。このように構成することにより、表面に化成処理が施された金属箔層とポリプロピレンからなる熱接着性樹脂層との間に、融点が１４５℃〜１６５℃である酸変性ポリプロピレンからなる酸変性ポリオレフィン層が介在しているため、外装体内部で電解質を含む電気化学セル本体が発熱し、最内層の熱接着性樹脂層が溶融した場合でも、耐熱性を有する酸変性ポリオレフィン層が溶融することがなく、金属箔層が表出することが防止できる。このため、溶融した熱接着性樹脂層の一部から金属箔層に浸透しようとする電解質を耐熱性を有する酸変性ポリオレフィン樹脂層が遮断し、電解質と金属箔層との接触を原因とする電気化学セルの短絡を防止することができる。したがって、本構成の電気化学セル用包装材料は優れた耐熱性を有し、本構成の電気化学セル用包装材料を用いて作成された外装体は外装体内部の発熱に対して優れた絶縁性を有する。
【００１９】
また、従来のように、中間層として耐熱性樹脂フィルムを介在させる場合に比べて、金属箔層と熱接着性樹脂層との接着性に与える影響が少ない。このため、本構成の電気化学セル用包装材料はプレス成形性が低下することを防止できる。
以上のように、本発明によれば、表面に化成処理を施した金属箔層と熱接着性樹脂層との間に耐熱性の高い酸変性ポリオレフィン層を介在させることにより、耐熱性、耐電解液性、水蒸気ガスバリア性、成形性に優れた電気化学セル用包装材料を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、耐熱性、耐ガス透過性、成形性に優れる電気化学用包装材料である。以下に、図面を用いて、本発明の電気化学セル用包装材料について、詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る電気化学セル用包装材料１０の一部分の層構成を示す断面図であり、図１を用いて本発明の電気化学セル用包装材料１０を構成する各層の材料について説明する。本発明の電気化学セル用包装材料１０は最外層に基材層１１、最内層に熱接着性樹脂層１５、その間に金属箔層１２が配されたものであり、熱接着性樹脂層１５と金属箔層１２は酸変性ポリオレフィン層１４を介して接着している。また、基材層１１と金属箔層１２は接着剤層１７を介して接着されている。なお、本発明の電気化学セル用包装材料１０は上記各層を含むとともに各層間に異なる層を介在させた場合も本発明の技術範囲に含むものとする。
また、図２は本発明の電気化学セル用包装材料１０を用いて形成されたパウチ型の外装体２０内にリチウムイオン電池本体２２（図２中、不図示）を収納したリチウムイオン電池２１の斜視図であり、図３は図２中のリチウムイオン電池２１のＡ−Ａ’における断面図である。図２及び図３に示すように、外装体２０は金属端子２４を挟持した状態で、その挟持部分を含む周縁部がヒートシールされ（以下、ヒートシールされた部分をヒートシール部２０ａとする）、外装体２０内部に電解質を含むリチウムイオン電池本体２２を密封収納している。
【００２２】
次に、図１に示した本発明に係る電気化学セル用包装材料１０を構成する各層について具体的に説明する。最内層の熱接着性樹脂層１５が対向され、リチウムイオン電池本体２２の金属端子２４（図２参照）介在し外側に突出した状態で挟持しその周縁部において熱接着されることによりリチウムイオン電池本体２２を密封されている。なお、図示はしないが、熱接着性樹脂層１５と金属端子２４との間に、金属接着性を有する金属端子密封用接着性フィルムが介在されている。金属端子密封用接着性フィルムとしては、中間層に耐熱性及び水蒸気ガスバリアー性に優れたポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートを用い、その表裏面に酸変性ポリオレフィン層を積層した３層構成のものを使用することができる。
【００２３】
なお、熱接着性樹脂層１５としては耐熱性の点からポリプロピレンが用いられる。ポリプロピレンは、ランダムプロピレン、ホモプロピレン、ブロックプロピレン等各タイプに分けることができる。
【００２４】
また、上記各タイプのポリプロピレン、すなわち、ランダムポリプロピレン、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレンには、低結晶性のエチレンーブテン共重合体、低結晶性のプロピレンーブテン共重合体、エチレンとブテンとプロピレンの３成分共重合体からなるターポリマー、シリカ、ゼオライト、アクリル樹脂ビーズ等のアンチブロッキング剤（ＡＢ剤）、脂肪酸アマイド系のスリップ剤等を添加してもよい。
【００２５】
また、本発明に係る熱接着性樹脂層１５は上記各タイプのポリプロピレン層を適時組み合わせて多層化してもよい。
【００２６】
次に酸変性ポリオレフィン層１４について説明する。酸変性ポリオレフィン層１４は金属箔層１２とポリプロピレンからなる熱接着性樹脂層１５とを接着するために設ける層であり、ポリプロピレンからなる熱接着性樹脂層１５と接着性に優れた酸変性ポリプロピレンが用いられ、不飽和カルボン酸でグラフト変性したポリプロピレン、プロピレンとアクリル酸、または、メタクリル酸との共重合体等であり、必要に応じてブテン成分、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体等を５％以上添加してもよいものである。なお、酸変性ポリオレフィン層は、融点が１４５℃〜１６５℃の酸変性ポリプロピレンが用いられ、融点が１４５℃未満であると外装体内部で電解質を含む電気化学セル本体が発熱し、最内層のポリプロピレンからなる熱接着性樹脂層が溶融した場合に酸変性ポリオレフィン層も溶融してしまい、また、融点が１６５℃を超える場合には溶融押出し時の溶融張力が小さく熱安定性に劣り分子切断を起こしやすくサージングが出やすい、ネックインが大きい等の問題があり、熱溶融押出しが困難となったり所定厚みで製膜できない虞があり好ましくない。
【００２７】
なお、ポリプロピレンからなる熱接着性樹脂層及び酸変性ポリプロピレンからなる酸変性ポリオレフィンには、冷間成形工程、ヒートシール工程及びヒートシール後の折り曲げ工程での応力により微細なクラックが発生することを防止するため、密度が９００ｋｇ／ｍ3以下の低結晶性のエチレンーブテン共重合体、低結晶性のプロピレンーブテン共重合体、あるいは、非晶性のエチレンープロピレン共重合体、非晶性のプロピレンーエチレン共重合体やエチレン−ブテン−プロピレン共重合体（ターポリマー）等を添加することができる。
【００２８】
次に基材層１１について説明する。基材層１１は、一般に、延伸ポリエステルまたはナイロンフィルムからなるが、この時、ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、共重合ポリエステル、ポリカーボネート等が挙げられる。またナイロンとしては、ポリアミド樹脂、すなわち、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６とナイロン６，６との共重合体、ナイロン６，１０、ポリメタキシリレンアジパミド（ＭＸＤ６）等が挙げられる。
【００２９】
また、基材層１１は耐ピンホール性および電池の外装体とした時の絶縁性を向上させるために、ポリエステルフィルム又はナイロンフィルムの他、異なる材質のフィルムを積層化することも可能である。基材層１１を積層体化する場合、基材層が２層以上の樹脂層を少なくとも一つを含み、各層の厚みが６μｍ以上、好ましくは、６〜２５μｍである。基材層を積層化する例としては、図示はしないが次の１）〜７）が挙げられる。
１）延伸ポリエチレンテレフタレート／延伸ナイロン
２）延伸ナイロン／延伸ポリエチレンテレフタレート
３）フッ素系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレート（フッ素系樹脂は、フィルム状物、または液状コーティング後乾燥で形成）
４）シリコーン系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレート（シリコーン系樹脂は、フィルム状物、または液状コーティング後乾燥で形成）
５）フッ素系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレート／延伸ナイロン
６）シリコーン系樹脂／延伸ポリエチレンテレフタレート／延伸ナイロン
７）アクリル系樹脂／延伸ナイロン（アクリル系樹脂はフィルム状、または液状コーティング後乾燥で硬化）
【００３０】
なお、３）〜７）に示すように、包装材料の機械適性（包装機械、加工機械の中での搬送の安定性）、表面保護性（耐熱性、耐電解質性）、２次加工とてリチウムイオン電池用の外装体２０をエンボスタイプとする際に、エンボス時の金型と基材層１１との摩擦抵抗を小さくする目的あるいは電解液が付着した場合に基材層１１を保護するために、基材層１１を多層化、基材層表面にフッ素系樹脂層、アクリル系樹脂層、シリコーン系樹脂層、ポリエステル系樹脂層、及びこれらのブレンド物層等の保護層（図１中、不図示）を設けることが好ましい。
【００３１】
また、上記延伸ポリエチレンテレフタレートの代わりに延伸ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートを用いた場合にも同様の効果が得られる。また、基材層１１は金属箔層１２と、ドライラミネーション法等により接着剤層１７を介して貼り合わされる。
【００３２】
次に金属箔層１２について説明する。金属箔層１２は、外部からリチウムイオン電池の内部に水蒸気が浸入することを防止するための層で、金属箔層単体のピンホール、及び加工適性（パウチ化、エンボス成形性）を安定化し、かつ耐ピンホール性をもたせるために厚さ１５μｍ以上のアルミニウム、ニッケルなどの金属、又は、無機化合物、例えば、酸化珪素、アルミナ等を蒸着したフィルムなども挙げられるが、金属箔層１２として好ましくは厚さが２０〜８０μｍのアルミニウムとする。
【００３３】
また、ピンホールの発生を改善し、リチウムイオン電池の外装体のタイプをエンボスタイプとする場合、エンボス成形におけるクラックなどの発生のないものとするために、金属箔層１２として用いるアルミニウムの材質を、鉄含有量が０．３〜９．０重量％、好ましくは０．７〜２．０重量％とすることが望ましい。
【００３４】
これによって、鉄を含有していないアルミニウムと比較して、アルミニウムの展延性がよく、外装体として折り曲げによるピンホールの発生が少なくなり、包装材料をエンボス成形する時に側壁を容易に形成することができる。なお、鉄含有量が、０．３重量％未満の場合は、ピンホールの発生の防止、エンボス成形性の改善等の効果が認められず、アルミニウムの鉄含有量が９．０重量％を超える場合は、アルミニウムとしての柔軟性が阻害され、包装材料として製袋性が悪くなる。
【００３５】
また、冷間圧延で製造されるアルミニウムは焼きなまし（いわゆる焼鈍処理）条件でその柔軟性・腰の強さ・硬さが変化するが、本発明において用いるアルミニウムは焼きなましをしていない硬質処理品より、多少または完全に焼きなまし処理をした軟質傾向にあるアルミニウムがよい。
【００３６】
すなわち焼きなましの条件は、加工適性（パウチ化、エンボス成形）に合わせ適宜選定すればよい。たとえば、エンボス成形時のしわやピンホールを防止するためには、成形の程度に応じて焼きなましされた軟質アルミニウムを用いることができる。
【００３７】
また、金属箔層１２であるアルミニウムの表、裏面に化成処理を施し化成処理層１３を形成することによって、接着剤との接着強度を向上させることができる。
【００３８】
次にこの化成処理層１３について説明する。図１に示すように、化成処理層１３は少なくとも金属箔層１２の熱接着性樹脂層１５側の面に形成するものである。化成処理層１３は酸変性ポリオレフィン層１４と金属箔層１２とを安定的に接着し、金属箔層１２と熱接着性樹脂層１５のデラミネーションを防止することができる。また、化成処理層１３は金属箔層１２の腐食を防止する働きも有る。
【００３９】
具体的には、リン酸塩、クロム酸塩、フッ化物、トリアジンチオール化合物等の耐酸性皮膜を形成することによってエンボス成形時の金属箔層１２と熱接着性樹脂層１５との間のデラミネーション防止と、リチウムイオン電池の電解質と水分とによる反応で生成するフッ化水素により、アルミニウム表面の溶解、腐食、特にアルミニウムの表面に存在する酸化アルミが溶解、腐食することを防止し、かつ、アルミニウム表面の接着性（濡れ性）を向上させることができる。
【００４０】
化成処理層１３は、クロム酸クロメート処理、リン酸クロメート処理、塗布型クロメート処理等のクロム系化成処理、あるいは、ジルコニウム、チタン、リン酸亜鉛等の非クロム系（塗布型）化成処理等により金属箔層１２面に形成されるものであるが、フッ素系樹脂と強固に接着するという点、また、連続処理が可能であると共に水洗工程が不要で処理コストを安価にすることができるという点などから塗布型化成処理、特にアミノ化フェノール重合体、３価クロム化合物、リン化合物、を含有する処理液で処理するのが最も好ましい。
【００４１】
また、化成処理層１３の形成方法としては、処理液をバーコード法、ロールコート法、グラビアコート法、浸漬法等の周知の塗布法を選択して成形すればよい。また、化成処理層１３を形成する前に金属箔層１２表面に、予め、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、酸活性化法等の周知の脱脂処理法で処理を施しておく方が、化成処理層１３の機能を最大限に発現させるとともに、長期間維持することができる点から好ましい。
【００４２】
また、前記の各層には、適宜、製膜性、積層化加工、最終製品２次加工（パウチ化、エンボス成形）適性を向上、安定化する目的のために、コロナ処理、ブラスト処理、酸化処理、オゾン処理等の表面活性化処理をしてもよい。
【００４３】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明の作用及び効果について、実施例を用いて具体的に説明する。実施例１は、金属箔層と熱接着性樹脂層との間に、融点１５０℃の酸変性ポリプロピレンからなる酸変性ポリオレフィン層を積層した電気化学セル用包装材における耐熱性及び絶縁性について評価したものである。
【００４５】
本実施例で用いる電気化学セル用包装材料の製造方法は、まず、アルミニウムの一方の面に化成処理を施し、化成処理を施していない面に、延伸ナイロンフィルムを２液硬化型ポリウレタン系接着剤を介してドライラミネート法により貼り合わせた。次に、化成処理を施した面に以下に示す酸変性ポリプロピレン（以下酸変性ＰＰと略す）を溶融押出しポリプロピレンフィルム（以下ＰＰフィルムと略す、厚さ２３μｍ）をサンドイッチラミネート法により積層して実施例１の電気化学セル用包装材料を得た。
【００４６】
なお、本実施例において、基材層は延伸ナイロンフィルム（厚さ２５μｍ）、金属箔層はアルミニウム（厚さ４０μｍ）を用い、化成処理は、フェノール樹脂、フッ化クロム化合物、リン酸からなる処理液をアルミ二ウム表面にロールコート法により塗布し、皮膜温度が９０℃以上となる条件において焼付けた。ここで、クロムの塗布量は１０ｍｇ/ｍ2（乾燥重量）であり、酸変性ＰＰは、３０μｍとなるように溶融押出し法により積層した。
【００４７】
次に、上記実施例１の酸変性ポリプロピレンに替えて、以下の融点を有する酸変性ポリプロピレンを溶融押出し法により３０μｍした以外は実施例１と同様とし、実施例２〜５及び比較例１、２の電気化学セル包装材料を得た。
【表１】
2010086744.tif 000003
【００４８】
次に、正極端子をニッケルタブにセットし、負極端子を上記電気化学セル用包装材料を構成するアルミニウムにセットして、電圧２５Ｖを印加し、ニッケルタブを挟持した部分を含み７ｍｍ幅でシール温度１７０℃、シール圧０．５ＭＰａでシールを行い、抵抗値が１０００ＭΩ以下になる時間（以下、絶縁破壊時間とする）をそれぞれ測定した。本評価法においては、実施例１〜４及び比較例１、比較例２のサンプルを各２つずつ用意し、電気化学セル用包装材料として上記評価方法により各評価を行なった。その結果を表１に示す。
【００４９】
次に、正極端子をニッケルタブにセットし、負極端子を上記電気化学セル用包装材料を構成するアルミニウムにセットし、電圧２５Ｖを印加し抵抗値が１０００ＭΩ以下になる時間（以下、絶縁破壊時間とする）をそれぞれ測定した。本評価法においては、比較例１及び本発明１、２のサンプルを各２つずつ用意し、電気化学セル用包装材料として上記評価方法により各評価を行なった。その結果を表１に示す。
【表２】
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【００５０】
表２に示すように、融点が１４５℃〜１６５℃の酸変性ポリプロピレンを酸変性ポリオレフィン層として用いた実施例１〜４に係る電気化学セル用包装材料は、融点１４０℃の酸変性ポリプロピレンを用いた比較例１、融点１２０℃の酸変性ポリプロピレンを用いた比較例２に係る電気化学セル用包装材料と比較して絶縁性に優れることがわかった。
【００５１】
このことから、融点が１４５℃〜１６５℃の酸変性ポリプロピレンを酸変性ポリオレフィン層として用いた電気化学セル用包装材料を用いて作成した外装体は耐熱性に優れると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の電気化学セル用包装材料の層構造を示す断面図
【図２】本発明の電気化学セル用包装材料を外装体に用いたリチウムイオン電池の斜視図
【図３】図２で示したリチウムイオン電池のＡ−Ａ’における断面図
【図４】従来の電気化学セル用包装材料の層構造を示す断面図
【図５】従来の電気化学セル用包装材料を外装体に用いたリチウムイオン電池の斜視図
【図６】図５で示したリチウムイオン電池の分解斜視図
【図７】従来の電気化学セル用包装材料を外装体に用いたリチウムイオン電池の斜視図
【図８】図７で示したリチウムイオン電池の分解斜視図
【図９】従来の電気化学セル用包装材料を外装体に用いたリチウムイオン電池の斜視図
【図１０】図９で示したリチウムイオン電池のＢ−Ｂ’における断面図
【符号の説明】
【００５３】
１０、３０                      電気化学セル用包装材料
１１、３１                      基材層
１２、３２                      金属箔層
１３、３３                      化成処理層
１４、３４                      酸変性ポリオレフィン層
１５、３５                      熱接着性樹脂層
１７、３７                      接着剤層
２０、４０、５０、６０          外装体
２０ａ、４０ａ、５０ａ、６０ａ  ヒートシール部
２０ｂ、６０ｂ                  第１領域
２０ｃ                          第２領域
２１、４１、５１、６１          リチウムイオン電池
２２、４２、５２、６２          リチウムイオン電池本体
２４、４４、５４、６４          金属端子（タブ）
【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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【図９】
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【図１０】
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