(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基材層、金属層、及びシーラント層が順に積層されたシート状の積層体が成形された電池用包装材料であって、
前記電池用包装材料は、前記シーラント層側から前記基材層側に突出するようにして成形され、前記シーラント層側に電池素子が収容される略直方体状の空間を備えており、
前記電池用包装材料を前記基材層側から平面視した際、略矩形状に突出した部分の互いに対向する角部を結ぶ直線上の厚み方向の断面において、前記電池用包装材料の中心部から端部にかけて、順に、第１湾曲部と、第２湾曲部とを備えており、
前記電池用包装材料を平面視した際、前記略矩形状に突出した部分の中心部における前記金属層の厚みが、３０μｍ未満であり、
前記第１湾曲部における前記金属層の厚みａと、前記第２湾曲部における前記金属層の厚みｃと、前記第１湾曲部と前記第２湾曲部との中間に位置する部分における前記金属層の厚みｂとが、以下の関係を充足する、電池用包装材料。
ａ≧ｂ＞ｃまたはａ≧ｃ＞ｂ
【請求項２】
前記第１湾曲部における前記金属層の厚みａが、３０μｍ未満である、請求項１に記載の電池用包装材料。
【請求項３】
前記第１湾曲部と前記第２湾曲部との中間に位置する部分における前記金属層の厚みｂが、３０μｍ未満である、請求項１または２に記載の電池用包装材料。
【請求項４】
前記第２湾曲部における前記金属層の厚みｃが、３０μｍ未満である、請求項１〜３のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項５】
前記金属層が、アルミニウム箔により形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項６】
前記基材層と前記金属層との間に接着層が積層されてなる、請求項１〜５のいずれかに記載の電池用包装材料。
【請求項７】
少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、請求項１〜６のいずれかに記載の電池用包装材料内に収容されている、電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピンホールやクラックが好適に抑制された電池用包装材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々なタイプの電池が開発されているが、あらゆる電池において、電極や電解質等の電池素子を封止するために包装材料が不可欠な部材になっている。従来、電池用包装として金属製の包装材料が多用されていた。【０００３】
一方、近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、パソコン、カメラ、携帯電話等の高性能化に伴い、電池には、多様な形状が要求されると共に、薄型化や軽量化が求められている。しかしながら、従来多用されていた金属製の電池用包装材料では、形状の多様化に追従することが困難であり、しかも軽量化にも限界があるという欠点がある。【０００４】
そこで、近年、多様な形状に加工が容易で、薄型化や軽量化を実現し得る電池用包装材料として、基材／金属層／シーラント層が順次積層されたフィルム状の積層体が提案されている。しかしながら、このようなフィルム状の包装材料は、金属製の包装材料に比べて薄く、成形時にピンホールやクラックが生じ易いという欠点がある。電池用包装材料にピンホールやクラックが生じた場合には、電解液が金属層にまで浸透して金属析出物を形成し、その結果、短絡を生じさせることになりかねないため、フィルム状の電池用包装材料には、成形時にピンホールが生じ難い特性、即ち優れた成形性を備えさせることは不可欠となっている。【０００５】
特に、近年、電池用包装材料には、より一層の薄型化、軽量化が求められており、成形後の電池用包装材料を構成する各層の厚みとして、さらに薄いものが要求されている。しかしながら、例えば、金属層の厚みが３０μｍ未満程度にまで薄くなると、電池用包装材料の成形時に金属層にピンホールやクラックが非常に発生しやすくなる。【０００６】
従来、フィルム状の電池用包装材料の成形性を高めるために、金属層を接着させるための接着層に着目した検討が種々行われている。例えば、特許文献１には、樹脂フィルムからなる内層、第１接着剤層、金属層、第２接着剤層、及び樹脂フィルムからなる外層を備えた積層型包装材料において、前記第１接着剤層及び第２接着剤層の少なくとも一方を、側鎖に活性水素基を有する樹脂、多官能イソシアネート類、及び多官能アミン化合物を含む接着剤組成物で形成することにより、より深い成形に対して信頼性の高い包装材料が得られることが開示されている。【０００７】
特許文献１に代表されるように、従来、フィルム状の積層体からなる電池用包装材料において、金属層と他の層を接着させる接着層の配合成分に着目して、成形性を高める技術については多くの検討がなされているが、成形後の金属層の形状などに着目して成形性を高める技術に関しては殆ど報告されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２８７９７１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】太田哲  著、プレス加工技術マニュアル、日刊工業新聞社発行、昭和５６年７月３０日発行、１−３頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の主な目的は、少なくとも、基材層、金属層、シーラント層とが順に積層されたシート状の積層体が成形された電池用包装材料であって、成形後のピンホールやクラックが好適に抑制された電池用包装材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、少なくとも、基材層、金属層、及びシーラント層が順に積層されたシート状の積層体が成形された電池用包装材料において、成形された金属層の角部を形成する各湾曲部の厚みと、当該各湾曲部の中間に位置する部分の厚みとが特定の関係にある場合には、ピンホールやクラックの発生率を大幅に低減できることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、更に検討を重ねることにより完成したものである。【００１２】
即ち、本発明は、下記に掲げる態様の電池用包装材料及び電池を提供する。
項１．  少なくとも、基材層、金属層、及びシーラント層が順に積層されたシート状の積層体が成形された電池用包装材料であって、
前記電池用包装材料は、前記シーラント層側から前記基材層側に突出するようにして成形され、前記シーラント層側に電池素子が収容される略直方体状の空間を備えており、
前記電池用包装材料を前記基材層側から平面視した際、略矩形状に突出した部分の互いに対向する角部を結ぶ直線上の厚み方向の断面において、前記電池用包装材料の中心部から端部にかけて、順に、第１湾曲部と、第２湾曲部とを備えており、
前記第１湾曲部における前記金属層の厚みａと、前記第２湾曲部における前記金属層の厚みｃと、前記第１湾曲部と前記第２湾曲部との中間に位置する部分における前記金属層の厚みｂとが、以下の関係を充足する、電池用包装材料。
ａ≧ｂ＞ｃまたはａ≧ｃ＞ｂ
項２．  前記電池用包装材料を平面視した際、前記略矩形状に突出した部分の中心部における前記金属層の厚みが、３０μｍ未満である、項１に記載の電池用包装材料。
項３．  前記第１湾曲部における前記金属層の厚みａが、３０μｍ未満である、項１または２に記載の電池用包装材料。
項４．  前記第１湾曲部と前記第２湾曲部との中間に位置する部分における前記金属層の厚みｂが、３０μｍ未満である、項１〜３のいずれかに記載の電池用包装材料。
項５．  前記第２湾曲部における前記金属層の厚みｃが、３０μｍ未満である、項１〜４のいずれかに記載の電池用包装材料。
項６．  前記金属層が、アルミニウム箔により形成されている、項１〜５のいずれかに記載の電池用包装材料。
項７．  前記基材層と前記金属層との間に接着層が積層されてなる、項１〜６のいずれかに記載の電池用包装材料。
項８．  少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子が、項１〜７のいずれかに記載の電池用包装材料内に収容されている、電池。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電池用包装材料によれば、成形された金属層の角部を形成する各湾曲部の厚みと、当該各湾曲部の中間に位置する部分の厚みとが特定の関係にあることにより、電池用包装材料のピンホールやクラック等の発生を抑制できる。特に、金属層の厚みが３０μｍ未満と非常に薄い場合にも、電池用包装材料のピンホールやクラック等の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本明の電池用包装材料を基材層側から平面視した模式図である。
【図２】図１の線Ｂ−Ｂ'における模式的断面図である。
【図３】本発明の電池用包装材料の積層構造を示す模式的断面図である。
【図４】図１の線Ａ−Ａ'で電池用包装材料を厚み方向に切断した場合の金属層の断面を示す模式図である。
【図５】図１の線Ａ−Ａ'で電池用包装材料を厚み方向に切断した場合の金属層の断面を示す模式図において、金属層の厚みａ、厚みｂ、厚みｃの関係がａ≧ｂ＞ｃとなる場合の拡大図である。
【図６】図１の線Ａ−Ａ'で電池用包装材料を厚み方向に切断した場合の金属層の断面を示す模式図において、金属層の厚みａ、厚みｂ、厚みｃの関係がａ≧ｃ＞ｂとなる場合の拡大図である。
【図７】図１の線Ａ−Ａ'で電池用包装材料を厚み方向に切断した場合の金属層の断面を示す模式図において、金属層の厚みａ、厚みｂ、厚みｃの関係がｃ≧ｂ＞ａとなる場合の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の電池用包装材料は、少なくとも、基材層、金属層、及びシーラント層が順に積層されたシート状の積層体が成形された電池用包装材料であって、電池用包装材料が、シーラント層側から基材層側に突出するようにして成形され、シーラント層側に電池素子が収容される略直方体状の空間を備えており、電池用包装材料を基材層側から平面視した際、略矩形状に突出した部分の互いに対向する角部を結ぶ直線上の厚み方向の断面において、電池用包装材料の中心部から端部にかけて、順に、第１湾曲部と、第２湾曲部とを備えており、第１湾曲部における金属層の厚みａと、第２湾曲部における金属層の厚みｃと、第１湾曲部と第２湾曲部との中間に位置する部分における金属層の厚みｂとが、ａ≧ｂ＞ｃまたはａ≧ｃ＞ｂの関係を充足することを特徴とする。以下、本発明の電池用包装材料について詳述する。
【００１６】
１．電池用包装材料の積層構造
本発明の電池用包装材料１０は、図３に示すように、少なくとも、基材層１、金属層３、及びシーラント層４が順次積層された積層体からなる。本発明の電池用包装材料１０において、基材層１が最外層になり、シーラント層４は最内層になる。即ち、電池の組み立て時に、電池素子の周縁に位置するシーラント層４同士が熱溶着して電池素子を密封することにより、電池素子が封止される。
【００１７】
本発明の電池用包装材料１０は、例えば図３に示すように、基材層１と金属層３との間に、これらの接着性を高める目的で、必要に応じて接着層２が設けられていてもよい。また、金属層３とシーラント層４との間に、これらの接着性を高める目的で、必要に応じて接着層（図示しない）が設けられていてもよい。
【００１８】
２．電池用包装材料の形状
本発明の電池用包装材料１０は、図１及び図２に示すように、シーラント層４側から基材層１側に突出するようにして成形されている。具体的には、本発明の電池用包装材料１０は、上記の積層構造を有するシート状の積層体を成形することによって、シーラント層４側から基材層１側に突出するようにして成形されている。当該成形は、例えば、略矩形状の雄型と、この雄型とクリアランスを有する雌型からなるストレート金型を用いて、雄型側にシーラント層４が位置するように雌型上に上記の積層体を載置し、積層体を所定の圧力（面圧）で押さえることにより行うことができる。このような成形により、本発明の電池用包装材料１０を基材層１側から平面視した際、電池用包装材料１０には、略矩形状に突出した部分１０ａが形成されている。また、成形によって、本発明の電池用包装材料１０には、シーラント層４側に電池素子が収容される略直方体状の空間１０ｂが形成されている。
【００１９】
なお、本発明の電池用包装材料１０を２つ用意し、シーラント層４同士を対向させた状態でシーラント層４を熱融着させることによって、２つの空間１０ｂを併せた空間に電子素子を収容してもよい。また、本発明の電池用包装材料１０と、上記のようなシート状の積層体とを用意し、シーラント層４同士を対向させた状態でシーラント層４を熱融着させることによって、１つの空間１０ｂに電子素子を収容してもよい。
【００２０】
本発明の電池用包装材料１０において、上記の成形された部分における限界成形深さとしては、特に制限されないが、電池用包装材料１０を薄型化、軽量化しつつ、成形によるピンホールやクラックを効果的に抑制する観点からは、好ましくは３．０ｍｍ以上、より好ましくは５．０〜１０．０ｍｍ程度、さらに好ましくは５．０〜８．０ｍｍ程度が挙げられる。なお、電池用包装材料の限界成形深さとは、実施例に記載した方法によって成形した場合の値である。
【００２１】
例えば図２に示されるように、本発明の電池用包装材料１０は、電池用包装材料１０を基材層１側から平面視した際、略矩形状に突出した部分１０ａの互いに対向する角部ｐを結ぶ直線Ａ−Ａ'上の厚み方向の断面において、電池用包装材料１０の中心部１１から端部１５にかけて、順に、第１湾曲部１２と、第２湾曲部１４とを備えている。さらに、本発明の電池用包装材料１０においては、図５または図６に示されるように、第１湾曲部１２における金属層３の厚みａと、第２湾曲部１４における金属層３の厚みｃと、第１湾曲部１２と第２湾曲部１４との中間に位置する部分１３における金属層３の厚みｂとが、ａ≧ｂ＞ｃまたはａ≧ｃ＞ｂの関係を充足することを特徴としている。なお、本発明において、厚みａ，ｂ，ｃの位置は、それぞれ、成形によって形成された各湾曲部において曲率半径が最も小さくなるところであり、通常、湾曲の開始から終了の中央部を意味する。
【００２２】
本発明者が検討したところ、金属層を有する電池用包装材料を成形した場合、金属層が湾曲する部分においては、金属層の伸びが大きくなるため、ピンホールやクラックが発生しやすく、特に、上記の第１の湾曲部の位置において、ピンホールやクラックが発生しやすいことを見出した。すなわち、成形によって形成される金属層の角部ｐ（第１の湾曲部１２の位置）において、ピンホールやクラックが最も発生しやすいことを見出した。
【００２３】
これに対して、本発明の電池用包装材料１０においては、成形後の金属層３の厚みａ、ｂ、ｃが、上記特定の関係になるように設計されているため、ピンホールやクラックの発生が効果的に抑制されている。すなわち、本発明の電池用包装材料１０においては、成形後の金属層３の厚みａが、最も大きくなるように設計されているため、ピンホールやクラックが好適に抑制されている。一方、例えば、図７に示されるように、上記の厚みａ、ｂ、ｃが、ｃ≧ｂ＞ａの関係を充足する場合には、ピンホールやクラックが発生しやすい。
【００２４】
本発明の電池用包装材料１０において、成形後の金属層３の厚みａ、ｂ、ｃが、上記特定の関係になるように設計する方法は、特に制限されず、例えば、金属層３の材質、圧延条件などを調整することにより、成形後の金属層３の厚みａ、ｂ、ｃが、上記特定の関係になるように設計することができる。具体的な方法については、後述の［金属層３］の項目で詳述する通りである。
【００２５】
３．電池用包装材料を形成する各層の組成
［基材層１］
本発明の電池用包装材料１０において、基材層１は、最外層に位置する層である。基材層１を形成する素材については、絶縁性を備えるものであることを限度として特に制限されるものではない。基材層１を形成する素材としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン、珪素樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルイミド、ポリイミド、及びこれらの混合物や共重合物等が挙げられる。
【００２６】
ポリエステルとしては、具体的には、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、ポリエチレンイソフタレート、ポリカーボネート、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステル等が挙げられる。また、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、エチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてエチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル（以下、ポリエチレン（テレフタレート／イソフタレート）にならって略す）、ポリエチレン（テレフタレート／イソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／アジペート）、ポリエチレン（テレフタレート／ナトリウムスルホイソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／ナトリウムイソフタレート）、ポリエチレン（テレフタレート／フェニル−ジカルボキシレート）、ポリエチレン（テレフタレート／デカンジカルボキシレート）等が挙げられる。また、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体とした共重合ポリエステルとしては、具体的には、ブチレンテレフタレートを繰り返し単位の主体としてブチレンイソフタレートと重合する共重合体ポリエステル（以下、ポリブチレン（テレフタレート／イソフタレート）にならって略す）、ポリブチレン（テレフタレート／アジペート）、ポリブチレン（テレフタレート／セバケート）、ポリブチレン（テレフタレート／デカンジカルボキシレート）、ポリブチレンナフタレート等が挙げられる。これらのポリエステルは、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。ポリエステルは、耐電解液性に優れ、電解液の付着に対して白化等が発生し難いという利点があり、基材層１の形成素材として好適に使用される。
【００２７】
また、ポリアミドとしては、具体的には、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６とナイロン６，６との共重合体等の脂肪族系ポリアミド；テレフタル酸及び／又はイソフタル酸に由来する構成単位を含むナイロン６Ｉ、ナイロン６Ｔ、ナイロン６ＩＴ、ナイロン６Ｉ６Ｔ（Ｉはイソフタル酸、Ｔはテレフタル酸を表す）等のヘキサメチレンジアミン−イソフタル酸−テレフタル酸共重合ポリアミド、ポリメタキシリレンアジパミド（ＭＸＤ６）等の芳香族を含むポリアミド；ポリアミノメチルシクロヘキシルアジパミド（ＰＡＣＭ６）等の脂環系ポリアミド；さらにラクタム成分や、４，４’−ジフェニルメタン−ジイソシアネート等のイソシアネート成分を共重合させたポリアミド、共重合ポリアミドとポリエステルやポリアルキレンエーテルグリコールとの共重合体であるポリエステルアミド共重合体やポリエーテルエステルアミド共重合体；これらの共重合体等が挙げられる。これらのポリアミドは、１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。延伸ポリアミドフィルムは延伸性に優れており、成形時の基材層１の樹脂割れによる白化の発生を防ぐことができ、基材層１の形成素材として好適に使用される。
【００２８】
基材層１は、１軸又は２軸延伸された樹脂フィルムで形成されていてもよく、また未延伸の樹脂フィルムで形成してもよい。中でも、１軸又は２軸延伸された樹脂フィルム、とりわけ２軸延伸された樹脂フィルムは、配向結晶化することにより耐熱性が向上しているので、基材層１として好適に使用される。また、基材層１は、上記の素材を金属層３上にコーティングして形成されていてもよい。
【００２９】
これらの中でも、基材層１を形成する樹脂フィルムとして、好ましくはナイロン、ポリエステル、更に好ましくは２軸延伸ナイロン、２軸延伸ポリエステル、特に好ましくは２軸延伸ナイロンが挙げられる。
【００３０】
基材層１は、耐ピンホール性及び電池の包装体とした時の絶縁性を向上させるために、異なる素材の樹脂フィルム及びコーティングの少なくとも一方を積層化することも可能である。具体的には、ポリエステルフィルムとナイロンフィルムとを積層させた多層構造や、２軸延伸ポリエステルと２軸延伸ナイロンとを積層させた多層構造等が挙げられる。基材層１を多層構造にする場合、各樹脂フィルムは接着剤を介して接着してもよく、また接着剤を介さず直接積層させてもよい。接着剤を介さず接着させる場合には、例えば、共押出し法、サンドラミ法、サーマルラミネート法等の熱溶融状態で接着させる方法が挙げられる。また、接着剤を介して接着させる場合、使用する接着剤は、２液硬化型接着剤であってもよく、また１液硬化型接着剤であってもよい。更に、接着剤の接着機構についても、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型、ＵＶやＥＢなどの電子線硬化型等のいずれであってもよい。接着剤の成分としてポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、アミノ樹脂、ゴム、シリコーン系樹脂が挙げられる。
【００３１】
基材層１の厚さとしては、例えば、１０〜５０μｍ程度、好ましくは１５〜３０μｍ程度が挙げられる。
【００３２】
［接着層２］
本発明の電池用包装材料１０において、接着層２は、基材層１と金属層３を強固に接着させるために、これらの間に設けられる層である。
【００３３】
接着層２は、基材層１と金属層３とを接着可能である接着剤によって形成される。接着層２の形成に使用される接着剤は、２液硬化型接着剤であってもよく、また１液硬化型接着剤であってもよい。更に、接着層２の形成に使用される接着剤の接着機構についても、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型、熱圧型等のいずれであってもよい。
【００３４】
接着層２の形成に使用できる接着成分としては、具体的には、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、ポリエチレンイソフタレート、ポリカーボネート、共重合ポリエステル等のポリエステル系樹脂；ポリエーテル系接着剤；ポリウレタン系接着剤；エポキシ系樹脂；フェノール樹脂系樹脂；ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、共重合ポリアミド等のポリアミド系樹脂；ポリオレフィン、カルボン酸変性ポリオレフィン、金属変性ポリオレフィン等のポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂；セルロース系接着剤；（メタ）アクリル系樹脂；ポリイミド系樹脂；尿素樹脂、メラミン樹脂等のアミノ樹脂；クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム等のゴム；シリコーン系樹脂等が挙げられる。これらの接着成分は１種単独で使用してもよく、また２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの接着成分の中でも、好ましくはポリウレタン系接着剤が挙げられる。
【００３５】
接着層２の厚さについては、例えば、１〜１０μｍ程度、好ましくは２〜５μｍ程度が挙げられる。
【００３６】
［金属層３］
本発明の電池用包装材料１０において、金属層３は、電池用包装材料１０の強度向上の他、電池内部に水蒸気、酸素、光などが侵入することを防止するためのバリア層として機能する層である。上記のとおり、本発明においては、図５または図６に示されるように、第１湾曲部１２における金属層３の厚みａと、第２湾曲部１４における金属層３の厚みｃと、第１湾曲部１２と第２湾曲部１４との中間に位置する部分１３における金属層３の厚みｂとが、ａ≧ｂ＞ｃまたはａ≧ｃ＞ｂの関係を充足している。本発明の電池用包装材料１０においては、このような構成を充足していることにより、例えば金属層３の厚みが３０μｍ未満と非常に薄い場合にも、ピンホールやクラックが好適に抑制されている。
【００３７】
なお、本発明は、第１湾曲部１２における金属層３の厚みａを最も大きくすることによって、金属層３におけるピンホールやクラックの発生が好適に抑制されることを特徴としており、これは、各湾曲部における曲率半径が小さい場合及びにも大きい場合にも共通する。すなわち、例えば曲率半径が小さくクラックが生じやすい場合及び曲率半径が大きくクラックは生じにくい場合のいずれであっても、同じ曲率半径で比較した場合には、厚みａが最も大きいことによって、厚みａが最も大きくない場合に比して、クラックなどが効果的に抑制され、曲率半径が変化してもこの傾向は同じである。
【００３８】
第１湾曲部１２における金属層３の厚みａとしては、上記の関係を満たしていれば特に制限されないが、電池用包装材料１０を薄型化、軽量化しつつ、成形によるピンホールやクラックを効果的に抑制する観点からは、好ましくは３０μｍ未満、より好ましくは５〜２８μｍ程度、さらに好ましくは１０〜２５μｍ程度、特に好ましくは１５〜２０μｍ程度が挙げられる。
【００３９】
第２湾曲部１４における金属層３の厚みｃとしては、上記の関係を満たしていれば特に制限されないが、電池用包装材料１０を薄型化、軽量化しつつ、成形によるピンホールやクラックを効果的に抑制する観点からは、好ましくは３０μｍ未満、より好ましくは５〜２８μｍ程度、より好ましくは１０〜２５μｍ程度、さらに好ましくは１５〜２０μｍ程度が挙げられる。
【００４０】
第１湾曲部１２と第２湾曲部１４との中間に位置する部分における金属層３の厚みｂとしては、上記の関係を満たしていれば特に制限されないが、電池用包装材料１０を薄型化、軽量化しつつ、成形によるピンホールやクラックを効果的に抑制する観点からは、好ましくは３０μｍ未満、より好ましくは５〜２８μｍ程度、さらに好ましくは１０〜２５μｍ程度、特に好ましくは１５〜２０μｍ程度が挙げられる。
【００４１】
なお、本発明の電池用包装材料１０における金属層３の厚みは、電池用包装材料１０を基材層１側から平面視した際、略矩形状に突出している部分１０ａの互いに対向する角部ｐを結ぶ直線Ａ−Ａ'上において、ミクロトームにて厚み方向に裁断して電池用包装材料を２分割し、得られた断面をレーザー顕微鏡で観察して測定した値であり、具体的には、実施例に記載の方法により測定した値である。なお、ミクロトームによる切断時やレーザー顕微鏡による断面の観察時に電池用包装材料の形状が変化しないよう、成形後の電池用包装材料を樹脂等で固めてから切断、厚み測定を行うことが望ましい。
【００４２】
金属層３を構成する金属としては、具体的には、アルミニウム、ステンレス鋼、チタンなどが挙げられ、好ましくはアルミニウム及びステンレス鋼が挙げられる。金属層３は、金属箔や金属蒸着などにより形成することができ、金属箔により形成することが好ましく、アルミニウム箔またはステンレス鋼箔により形成することがさらに好ましい。金属層３にピンホールが発生することを防止する観点からは、例えば、焼きなまし処理済みのアルミニウム（ＪＩＳ  Ａ８０２１Ｐ−Ｏ、ＪＩＳ  Ａ８０７９Ｐ−Ｏ）など軟質アルミニウム箔、Ａ３００４、ＳＵＳ３０４などのステンレス鋼箔などにより形成することがより好ましい。ただし、上記の厚みａ，ｂ，ｃは、アルミニウム合金やステンレス鋼などの金属層を構成する材料の組成だけでなく、金属層の加工方法によっても変化するため、例えばＪＩＳに規定された組成のみで上記の厚みの関係を充足するわけではない。成形後の電池用包装材料１０における金属層３の厚みａ，ｂ，ｃを上記本発明の関係になるように設定する方法として、以下に、Ａｌ−Ｆｅ系アルミニウム箔を例にして説明する。他のアルミニウム箔やステンレス鋼を用いる場合にも、以下の方法に準じた方法を採用することができる。
【００４３】
（Ａｌ−Ｆｅ系アルミニウム箔の形成方法の例）
成形後の電池用包装材料１０における金属層３の厚みａ，ｂ，ｃが上記本発明の関係になるＡｌ−Ｆｅ系アルミニウム箔は、溶解、鋳造、スラブ、面削、ホモゲナイズ（均質化処理）、熱間圧延、冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延、箔圧延、最終焼鈍などの各工程を行うことにより製造することができる。溶解工程及び鋳造工程において、例えば、ＪＩＳ規格Ａ８０７９Ｈ−Ｏを溶解し、鋳塊を作製する。熱間圧延工程においては、均質化処理後の合金材料を高温下で圧延する。本工程における合金材料の熱間圧延温度は、２８０〜３００℃とすることが好ましい。続いて、冷間圧延工程において、熱間圧延された合金材料を冷間圧延し、薄く延ばす。本工程における合金材料の冷間圧延温度は、１１０〜２４０℃とすることが好ましい。例えば、冷間圧延温度を調整することにより、電池用包装材料の成形後の上記厚みａ，ｂ，ｃを調整することができる。さらに、中間焼鈍工程においては、熱処理により冷間圧延後の合金材料内部のひずみを取り除き、組織を軟化させ、展延性を向上させる。本工程における処理温度は、３８０〜４００℃であることが好ましく、特に３９０℃であることが好ましい。また、処理時間は１．５〜２．５時間とすることが好ましい。例えば、この処理時間を調整することにより、電池用包装材料の成形後の上記厚みａ，ｂ，ｃを調整することができる。
【００４４】
金属層３の厚みは、上記の物性を有することを限度として特に制限されないが、例えば、電池用包装材料１０を平面視した際、略矩形状に突出した部分１０ａの中心部１１における金属層３の厚みが、３０μｍ未満であることが好ましく、より好ましくは２０〜２８μｍ程度、さらに好ましくは２０〜２５μｍ程度、特に好ましくは１５〜２０μｍ程度が挙げられる。なお、電池用包装材料１０において、中心部１１における金属層３の厚みは、成形前後において実質的に変化しない。
【００４５】
また、金属層３は、接着の安定化、溶解や腐食の防止などのために、少なくとも一方の面、好ましくは両面が化成処理されていることが好ましい。ここで、化成処理とは、金属層の表面に耐酸性皮膜を形成する処理をいう。化成処理としては、例えば、硝酸クロム、フッ化クロム、硫酸クロム、酢酸クロム、蓚酸クロム、重リン酸クロム、クロム酸アセチルアセテート、塩化クロム、硫酸カリウムクロムなどのクロム酸化合物を用いたクロム酸クロメート処理；リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウム、ポリリン酸などのリン酸化合物を用いたリン酸クロメート処理；下記一般式（１）〜（４）で表される繰り返し単位を有するアミノ化フェノール重合体を用いたクロメート処理などが挙げられる。
【００４６】
【化１】
0005954515.tif 000002
【００４７】
【化２】
0005954515.tif 000003
【００４８】
【化３】
0005954515.tif 000004
【００４９】
【化４】
0005954515.tif 000005
【００５０】
一般式（１）〜（４）中、Ｘは、水素原子、ヒドロキシル基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アリル基またはベンジル基を示す。また、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ同一または異なって、ヒドロキシル基、アルキル基、またはヒドロキシアルキル基を示す。一般式（１）〜（４）において、Ｘ、Ｒ1及びＲ2で示されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの炭素数１〜４の直鎖または分枝鎖状アルキル基が挙げられる。また、Ｘ、Ｒ1及びＲ2で示されるヒドロキシアルキル基としては、例えば、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、１−ヒドロキシプロピル基、２−ヒドロキシプロピル基、３−ヒドロキシプロピル基、１−ヒドロキシブチル基、２−ヒドロキシブチル基、３−ヒドロキシブチル基、４−ヒドロキシブチル基などのヒドロキシ基が１個置換された炭素数１〜４の直鎖または分枝鎖状アルキル基が挙げられる。一般式（１）〜（４）において、Ｘ、Ｒ1及びＲ2で示されるアルキル基及びヒドロキシアルキル基は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。一般式（１）〜（４）において、Ｘは、水素原子、ヒドロキシル基またはヒドロキシアルキル基であることが好ましい。一般式（１）〜（４）で表される繰り返し単位を有するアミノ化フェノール重合体の数平均分子量は、例えば、５００〜１００万であることが好ましく、１０００〜２万程度であることがより好ましい。
【００５１】
また、金属層３に耐食性を付与する化成処理方法として、リン酸中に、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化スズなどの金属酸化物や硫酸バリウムの微粒子を分散させたものをコーティングし、１５０℃以上で焼付け処理を行うことにより、金属層３の表面に耐食処理層を形成する方法が挙げられる。また、耐食処理層の上には、カチオン性ポリマーを架橋剤で架橋させた樹脂層をさらに形成してもよい。ここで、カチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリエチレンイミンとカルボン酸を有するポリマーからなるイオン高分子錯体、アクリル主骨格に１級アミンをグラフト重合させた１級アミングラフトアクリル樹脂、ポリアリルアミンまたはその誘導体、アミノフェノールなどが挙げられる。これらのカチオン性ポリマーとしては、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、架橋剤としては、例えば、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基、及びオキサゾリン基よりなる群から選ばれた少なくとも１種の官能基を有する化合物、シランカップリング剤などが挙げられる。これらの架橋剤としては、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５２】
化成処理は、１種類の化成処理のみを行ってもよいし、２種類以上の化成処理を組み合わせて行ってもよい。さらに、これらの化成処理は、１種の化合物を単独で使用して行ってもよく、また２種以上の化合物を組み合わせて使用して行ってもよい。化成処理の中でも、クロム酸クロメート処理や、クロム酸化合物、リン酸化合物、及びアミノ化フェノール重合体を組み合わせたクロメート処理などが好ましい。
【００５３】
化成処理において金属層３の表面に形成させる耐酸性皮膜の量については、特に制限されないが、例えば、上記のクロメート処理を行う場合であれば、金属層３の表面１ｍ2当たり、クロム酸化合物がクロム換算で約０．５ｍｇ〜約５０ｍｇ、好ましくは約１．０ｍｇ〜約４０ｍｇ、リン化合物がリン換算で約０．５ｍｇ〜約５０ｍｇ、好ましくは約１．０ｍｇ〜約４０ｍｇ、及びアミノ化フェノール重合体が約１ｍｇ〜約２００ｍｇ、好ましくは約５．０ｍｇ〜１５０ｍｇの割合で含有されていることが望ましい。
【００５４】
化成処理は、耐酸性皮膜の形成に使用する化合物を含む溶液を、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、浸漬法などによって、金属層の表面に塗布した後に、金属層の温度が７０℃〜２００℃程度になるように加熱することにより行われる。また、金属層に化成処理を施す前に、予め金属層を、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法などによる脱脂処理に供してもよい。このように脱脂処理を行うことにより、金属層の表面の化成処理をより効率的に行うことが可能となる。
【００５５】
［シーラント層４］
本発明の電池用包装材料１０において、シーラント層４は、最内層に該当し、電池の組み立て時にシーラント層同士が熱溶着して電池素子を密封する層である。
【００５６】
シーラント層４に使用される樹脂成分については、熱溶着可能であることを限度として特に制限されないが、例えば、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、カルボン酸変性ポリオレフィン、カルボン酸変性環状ポリオレフィンが挙げられる。
【００５７】
前記ポリオレフィンとしては、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン；ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー（例えば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー）、ポリプロピレンのランダムコポリマー（例えば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー）等のポリプロピレン；エチレン−ブテン−プロピレンのターポリマー；等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、好ましくはポリエチレン及びポリプロピレンが挙げられる。
【００５８】
前記環状ポリオレフィンは、オレフィンと環状モノマーとの共重合体であり、前記環状ポリオレフィンの構成モノマーであるオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、４−メチル−１−ペンテン、スチレン、ブタジエン、イソプレン、等が挙げられる。また、前記環状ポリオレフィンの構成モノマーである環状モノマーとしては、例えば、ノルボルネン等の環状アルケン；具体的には、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン等の環状ジエン等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、好ましくは環状アルケン、更に好ましくはノルボルネンが挙げられる。
【００５９】
前記カルボン酸変性ポリオレフィンとは、前記ポリオレフィンをカルボン酸でブロック重合又はグラフト重合することにより変性したポリマーである。変性に使用されるカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。
【００６０】
前記カルボン酸変性環状ポリオレフィンとは、環状ポリオレフィンを構成するモノマーの一部を、α，β―不飽和カルボン酸又はその無水物に代えて共重合することにより、或いは環状ポリオレフィンに対してα，β―不飽和カルボン酸又はその無水物をブロック重合又はグラフト重合することにより得られるポリマーである。カルボン酸変性される環状ポリオレフィンについては、前記と同様である。また、変性に使用されるカルボン酸としては、前記酸変性シクロオレフィンコポリマーの変性に使用されるものと同様である。
【００６１】
これらの樹脂成分の中でも、好ましくはカルボン酸変性ポリオレフィン；更に好ましくはカルボン酸変性ポリプロピレンが挙げられる。
【００６２】
シーラント層４は、１種の樹脂成分単独で形成してもよく、また２種以上の樹脂成分を組み合わせたブレンドポリマーにより形成してもよい。更に、シーラント層４は、１層のみで成されていてもよいが、同一又は異なる樹脂成分によって２層以上で形成されていてもよい。
【００６３】
また、シーラント層４の厚さとしては、適宜選定することができるが、１０〜１００μｍ程度、好ましくは１５〜５０μｍ程度が挙げられる。
【００６４】
［接着層］
本発明の電池用包装材料１０において、接着層は、金属層３とシーラント層４を強固に接着させために、これらの間に必要に応じて設けられる層である。
【００６５】
接着層は、金属層３とシーラント層４とを接着可能である接着剤によって形成される。接着層の形成に使用される接着剤について、その接着機構、接着剤成分の種類等は、前記接着層２の場合と同様である。接着層に使用される接着剤成分として、好ましくはポリオレフィン系樹脂、更に好ましくはカルボン酸変性ポリオレフィン、特に好ましくはカルボン酸変性ポリプロピレンが挙げられる。
【００６６】
接着層の厚さについては、例えば、２〜５０μｍ、好ましくは２０〜３０μｍが挙げられる。
【００６７】
４．電池用包装材料の製造方法
本発明の電池用包装材料１０の製造方法については、所定の組成の各層を積層させた積層体を得た後、金属層３の上記の厚みａ、ｂ、ｃが、ａ≧ｂ＞ｃまたはａ≧ｃ＞ｂの関係を充足する限り、特に制限されないが、例えば、以下の方法が例示される。
【００６８】
まず、基材層１、接着層２、金属層３が順に積層された積層体（以下、「積層体Ａ」と表記することもある）を形成する。積層体Ａの形成は、具体的には、基材層１上又は必要に応じて表面が化成処理された金属層３に接着層２の形成に使用される接着剤を、押出し法、グラビアコート法、ロールコート法等の塗布方法で塗布・乾燥した後に、当該金属層３又は基材層１を積層させて接着層２を硬化させるドライラミネーション法によって行うことができる。
【００６９】
次いで、積層体Ａの金属層３上に、シーラント層４を積層させる。金属層３上にシーラント層４を直接積層させる場合には、積層体Ａの金属層３上に、シーラント層４を構成する樹脂成分をグラビアコート法、ロールコート法等の方法により塗布すればよい。また、金属層３とシーラント層４の間に接着層を設ける場合には、例えば、(1)積層体Ａの金属層３上に、接着層及びシーラント層４を共押出しすることにより積層する方法（共押出しラミネーション法）、(2)別途、接着層とシーラント層４が積層した積層体を形成し、これを積層体Ａの金属層３上に熱ラミネーション法により積層する方法、(3)積層体Ａの金属層３上に、接着層を形成させるための接着剤を押出し法や溶液コーティングした高温で乾燥さらには焼き付ける方法等により積層させ、この接着層上に予めシート状に製膜したシーラント層４をサーマルラミネーション法により積層する方法、(4)積層体Ａの金属層３と、予めシート状に製膜したシーラント層４との間に、溶融させた接着層を流し込みながら、接着層を介して積層体Ａとシーラント層４を貼り合せる方法（サンドラミネーション法）等が挙げられる。
【００７０】
上記のようにして、基材層１／接着層２／必要に応じて表面が化成処理された金属層３／必要に応じて設けられる接着層／シーラント層４からなる積層体が形成されるが、接着層２及び必要に応じて設けられる接着層の接着性を強固にするために、更に、熱ロール接触式、熱風式、近又は遠赤外線式等の加熱処理に供してもよい。このような加熱処理の条件としては、例えば１５０〜２５０℃で１〜５分間が挙げられる。
【００７１】
上記で得られた積層体を、成形することにより本発明の電池用包装材料１０が得られる。すなわち、本発明の電池用包装材料１０は、上記の積層構造を有するシート状の積層体を、シーラント層４側から基材層１側に突出するようにして成形する。成形においては、例えば、略矩形状の雄型と、この雄型とクリアランス（通常０．５〜２．０ｍｍ程度）を有する雌型からなるストレート金型を用いて、雄型側にシーラント層側が位置するように雌型上に上記の積層体を載置し、積層体を所定の圧力（面圧）で押さえて成形する。このような成形によって、電池用包装材料１０を基材層１側から平面視した際、電池用包装材料１０には、略矩形状に突出した部分１０ａが形成される。また、当該成形によって、本発明の電池用包装材料１０には、シーラント層４側に電池素子が収容される略直方体状の空間１０ｂが形成される。
【００７２】
本発明の電池用包装材料１０において、積層体を構成する各層は、必要に応じて、製膜性、積層化加工、２次加工（パウチ化、エンボス成形）適性等を向上又は安定化するために、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施していてもよい。
【００７３】
５．電池用包装材料の用途
本発明の電池用包装材料１０は、正極、負極、電解質等の電池素子を密封して収容するための包装材料として使用される。
【００７４】
具体的には、少なくとも正極、負極、及び電解質を備えた電池素子を、本発明の電池用包装材料１０で、前記正極及び負極の各々に接続された金属端子が外側に突出させた状態で、電池素子の周縁にフランジ部（シーラント層同士が接触する領域）が形成できるようにして被覆し、前記フランジ部のシーラント層４同士をヒートシールして密封させることによって、電池用包装材料１０を使用した電池が提供される。なお、本発明の電池用包装材料１０を用いて電池素子を収容する場合、本発明の電池用包装材料１０のシーラント層４が内側（電池素子と接する面）になるようにして用いられる。
【００７５】
なお、上述の通り、本発明の電池用包装材料１０を２つ用意し、シーラント層４同士を対向させた状態でシーラント層４を熱融着させることによって、２つの空間１０ｂを併せた空間に電子素子を収容してもよい。また、本発明の電池用包装材料１０と、上記のようなシート状の積層体とを用意し、シーラント層４同士を対向させた状態でシーラント層４を熱融着させることによって、１つの空間１０ｂに電子素子を収容してもよい。
【００７６】
本発明の電池用包装材料１０は、一次電池、二次電池のいずれに使用してもよいが、好ましくは二次電池である。本発明の電池用包装材料１０が適用される二次電池の種類については、特に制限されず、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、鉛畜電池、ニッケル・水素畜電池、ニッケル・カドミウム畜電池、ニッケル・鉄畜電池、ニッケル・亜鉛畜電池、酸化銀・亜鉛畜電池、金属空気電池、多価カチオン電池、コンデンサー、キャパシター等が挙げられる。これらの二次電池の中でも、本発明の電池用包装材料１０の好適な適用対象として、リチウムイオン電池及びリチウムイオンポリマー電池が挙げられる。
【実施例】
【００７７】
以下に実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。但し本発明は実施例に限定されるものではない。【００７８】
＜電池用包装材料の製造＞
基材層１／接着層２／金属層３が順に積層された積層体に対して、サーマルラミネート法でシーラント層４を積層させることにより、基材層１／接着層２／金属層３／シーラント層４が順に積層された積層体からなる電池用包装材料１０を製造した。電池用包装材料の具体的な製造条件は、以下に示す通りである。【００７９】
実施例１−１８及び比較例１−９においては、基材層１を構成する樹脂フィルム（厚み２５μｍ、ＰＥＴ／ナイロンについては、順に厚み１２μｍ、１５μｍ）、金属層２（表１に記載の厚みを有するアルミニウム箔Ａ〜Ｃ）として、表１に記載のものを用いた。なお、アルミニウム箔Ａ〜Ｃの詳細については、後述の通りである。また、アルミニウム箔Ａ〜Ｃは、それぞれ、フェノール樹脂、フッ化クロム化合物（三価）、及びリン酸からなる処理液をロールコート法により金属層の両面にそれぞれ１０ｍｇ／ｍ2塗布（乾燥重量）し、皮膜温度が１８０℃以上となる条件で２０秒間焼付けすることにより化成処理した。【００８０】
まず、基材層１／接着層２／金属層３が順に積層された積層体を作製した。具体的には、基材層１の一方面に、ポリエステル系の主剤とイソシア系硬化剤の２液型ウレタン接着剤からなる接着層２を３μｍとなるように形成し、金属層３の化成処理面と加圧加熱貼合し基材層１／接着層２／金属層３が順に積層された積層体を作製した。【００８１】
また、別途、表１に記載の構成を有する２層共押出しフィルムからなるシーラント層４を準備した。それぞれのシーラント層４は、金属層側を構成する樹脂層と、最内層側を構成する樹脂層とを共押出することにより２層共押出しフィルムとした。表１中の酸変性ＰＰ（不飽和カルボン酸でグラフト変性した不飽和カルボン酸グラフト変性ランダムポリプロピレン）の厚みは、２０μｍ、ＰＰ（ポリプロピレン（ランダムコポリマー））の厚みは、１５μｍ、の酸変性ＰＥ（不飽和カルボン酸でグラフト変性した不飽和カルボン酸グラフト変性ランダムポリエチレン）の厚みは、２０μｍ、ＰＥ（ポリエチレン（ランダムコポリマー））の厚みは、１５μｍである。【００８２】
次いで、前記で作製した基材層１／接着層２／金属層３からなる積層体の金属層に、前記で作製した２層共押出しフィルムの金属層側を構成する樹脂層が接するように重ねあわせ、金属層３が１２０℃となるように加熱してサーマルラミネーションを行うことにより、基材層１／接着層２／金属層３／シーラント層４が順に積層された積層体を得た。得られた積層体を一旦冷却した後に、１８０℃になるまで加熱し、１分間その温度を保持して熱処理を施すことにより、実施例１−１８及び比較例１−６の電池用包装材料１０を得た。【００８３】
＜アルミニウム箔Ａ＞
アルミニウム箔Ａは、それぞれ、東洋アルミニウム株式会社製のアルミニウム箔Ａ８０２１を圧延して得られたものである。熱間圧延工程において２９０℃圧延し、続いて、冷間圧延工程において、冷間圧延温度２００℃とし、さらに中間焼鈍工程を３９０℃にて処理時間２．５時間実施した。アルミニウム箔Ａにおいては、冷間圧延温度を２００℃にし、徐冷効果により合金材料の均一化を保持しつつ、中間焼鈍工程の処理時間を２．５時間としたことにより、合金材料内部のひずみが緩和され、成形時の展延性に影響を及ぼしたと考えられる。【００８４】
＜アルミニウム箔Ｂ＞
アルミニウム箔Ｂは、それぞれ、東洋アルミニウム株式会社製のアルミニウム箔Ａ８０２１を圧延して得られたものである。熱間圧延工程において２９０℃圧延し、続いて、冷間圧延工程において、冷間圧延温度２００℃とし、さらに、中間焼鈍工程を３９０℃にて処理時間１．５時間実施した。アルミニウム箔Ｂにおいては、中間焼鈍工程の処理時間を１．５時間としたことにより、合金材料内部のひずみに変化が生じ、成形時の展延性に影響を及ぼしたと考えられる。【００８５】
＜アルミニウム箔Ｃ＞
アルミニウム箔Ｃは、それぞれ、東洋アルミニウム株式会社製のアルミニウム箔Ａ８０２１を圧延して得られたものである。熱間圧延工程において２９０℃圧延し、続いて、冷間圧延工程において、冷間圧延温度１００℃とし、さらに中間焼鈍工程を３９０℃にて処理時間１．５時間実施した。アルミニウム箔Ｃでは、冷間圧延温度が１００℃であることにより、合金材料の均一性に変化が生じ、成形時の展延性に影響を及ぼしたと考えられる。【００８６】
＜成形性の評価＞
実施例１−１８及び比較例１−９で得られた電池用包装材料１０を裁断して、１２０×８０ｍｍの短冊片を作製し、これを試験サンプルとした。３０×５０ｍｍの矩形状の雄型とこの雄型とのクリアランスが０．５ｍｍの雌型からなるストレート金型を用い、雄型側にシーラント層側が位置するように雌型上に上記試験サンプルを載置し、試験サンプルを０．１ＭＰａの押え圧（面圧）で押えて、冷間成形（引き込み１段成形）した。成形深さは、０．５ｍｍ単位で変えて、各成形深さにおいて、それぞれ１０枚の試験サンプルについて、金属層のピンホール及びクラックの発生の有無を確認した。１０枚全ての試験サンプルにシワや、ピンホール及びクラックがない場合の成形深さを限界成形深さとし、下記の基準で成形性を評価した。結果を表１に示す。
○：限界成形深さ６．０ｍｍ以上
△：限界成形深さ４．０ｍｍ〜５．５ｍｍ
×：限界成形深さ３．５ｍｍ以下【００８７】
＜限界成形深さ３．０ｍｍで成形した後の金属層の厚みの測定＞
上記の成形性の評価と同様にして、実施例１−１８及び比較例１−９の電池用包装材料１０から作製したサンプルを限界成形深さ３．０ｍｍに成形した。次に、成形後の電池用包装材料１０について、基材層側から平面視した際、略矩形状に突出している部分１０ａの互いに対向する角部ｐを結ぶ直線上において、ミクロトーム（大和光機工業製：ＲＥＭ−７１０リトラトーム）にて厚み方向に裁断して電池用包装材料１０を２分割し、得られた断面をレーザー顕微鏡（キーエンス製：ＶＫＸ−１００）で観察して、第１湾曲部における金属層の厚みａと、第２湾曲部における金属層の厚みｃと、第１湾曲部と前記第２湾曲部との中間に位置する部分における金属層の厚みｂとを計測して、ａ、ｂ、ｃの関係を求めた。結果を表１に示す。【００８８】
【表１】
0005954515.tif 000006
【００８９】
なお、表１中、ＰＥＴは、ポリエチレンテレフタレート、ＰＢＴは、ポリブチレンテレフタレート、ＰＰはポリプロピレン、ＰＥはポリエチレンを意味する。【００９０】
参考例
比較例１において、アルミニウム箔Ｃとして、厚み３５μｍの代わりに厚み４０μｍものを使用したこと以外は、比較例１と同様にして参考例の電池用包装材料Ａを製造し、成形性の評価、限界成形深さ３．０ｍｍで成形した後の金属層の厚み（μｍ）の測定を以下の通り行った。【００９１】
電池用包装材料Ａの作製
基材層１を構成するナイロン（厚み２５μｍ、）、金属層２を構成する後述のアルミニウム箔Ｃ（厚み４０μｍ）を用いた。アルミニウム箔Ｃは、フェノール樹脂、フッ化クロム化合物（三価）、及びリン酸からなる処理液をロールコート法によりアルミニウム箔Ｃの両面にそれぞれ１０ｍｇ／ｍ2塗布（乾燥重量）し、皮膜温度が１８０℃以上となる条件で２０秒間焼付けすることにより化成処理した。【００９２】
まず、基材層１／接着層２／金属層３が順に積層された積層体を作製した。具体的には、基材層１の一方面に、ポリエステル系の主剤とイソシア系硬化剤の２液型ウレタン接着剤からなる接着層２を３μｍとなるように形成し、金属層３の化成処理面と加圧加熱貼合し基材層１／接着層２／金属層３が順に積層された積層体を作製した。【００９３】
また、別途、表２に記載の構成を有する２層共押出しフィルムからなるシーラント層４を準備した。それぞれのシーラント層４は、金属層側を構成する樹脂層と、最内層側を構成する樹脂層とを共押出することにより２層共押出しフィルムとした。表２中の酸変性ＰＰ（不飽和カルボン酸でグラフト変性した不飽和カルボン酸グラフト変性ランダムポリプロピレン）の厚みは、２０μｍ、ＰＰ（ポリプロピレン（ランダムコポリマー））の厚みは、１５μｍ、の酸変性ＰＥ（不飽和カルボン酸でグラフト変性した不飽和カルボン酸グラフト変性ランダムポリエチレン）の厚みは、２０μｍ、ＰＥ（ポリエチレン（ランダムコポリマー））の厚みは、１５μｍである。【００９４】
次いで、前記で作製した基材層１／接着層２／金属層３からなる積層体の金属層に、前記で作製した２層共押出しフィルムの金属層側を構成する樹脂層が接するように重ねあわせ、金属層３が１２０℃となるように加熱してサーマルラミネーションを行うことにより、基材層１／接着層２／金属層３／シーラント層４が順に積層された積層体を得た。得られた積層体を一旦冷却した後に、１８０℃になるまで加熱し、１分間その温度を保持して熱処理を施すことにより、電池用包装材料Ａを得た。【００９５】
アルミニウム箔Ｃの調製
アルミニウム箔Ｃ（厚み４０μｍ）は、東洋アルミニウム株式会社製のアルミニウム箔Ａ８０２１を以下の条件で圧延して得られたものである。熱間圧延工程において２９０℃で圧延し、続いて、冷間圧延工程の冷間圧延温度１００℃とし、さらに中間焼鈍工程を３９０℃にて処理時間１．５時間実施した。【００９６】
成形性の評価
上記で得られた電池用包装材料Ａを裁断して、１２０×８０ｍｍの短冊片を作製し、これを試験サンプルとした。３０×５０ｍｍの矩形状の雄型とこの雄型とのクリアランスが０．５ｍｍの雌型からなるストレート金型を用い、雄型側にシーラント層側が位置するように雌型上に上記試験サンプルを載置し、試験サンプルを０．１ＭＰａの押え圧（面圧）で押えて、冷間成形（引き込み１段成形）した。成形深さは、０．５ｍｍ単位で変えて、各成形深さにおいて、それぞれ１０枚の試験サンプルについて、金属層のピンホール及びクラックの発生の有無を確認した。１０枚全ての試験サンプルにシワや、ピンホール及びクラックがない場合の成形深さを限界成形深さとし、下記の基準で成形性を評価した。結果を表２に示す。
○：限界成形深さ６．０ｍｍ以上
△：限界成形深さ４．０ｍｍ〜５．５ｍｍ
×：限界成形深さ３．５ｍｍ以下【００９７】
限界成形深さ３．０ｍｍで成形した後の金属層の厚みの測定
上記の成形性の評価と同様にして、電池用包装材料Ａから作製したサンプルを限界成形深さ３．０ｍｍに成形した。次に、成形後の電池用包装材料Ａについて、基材層側から平面視した際、略矩形状に突出している部分の互いに対向する角部を結ぶ直線上において、ミクロトーム（大和光機工業製：ＲＥＭ−７１０リトラトーム）にて厚み方向に裁断して電池用包装材料Ａを２分割し、得られた断面をレーザー顕微鏡（キーエンス製：ＶＫＸ−１００）で観察して、第１湾曲部における金属層の厚みａと、第２湾曲部における金属層の厚みｃと、第１湾曲部と前記第２湾曲部との中間に位置する部分における金属層の厚みｂとを計測して、ａ、ｂ、ｃの関係を求めた。結果を表２に示す。
【表２】
0005954515.tif 000007
以上の結果より、電池用包装材料Ａにおいては、厚みａ、ｂ、ｃがｃ≧ｂ＞ａの関係にあるが、金属層の厚みが厚いため、実施例１〜１８と同様に成形性に優れていることが分かる。
【符号の説明】
【００９８】
１  基材層
２  接着層
３  金属層
４  シーラント層
５  接着層
１０  電池用包装材料
１０ａ  略矩形状に突出した部分
１０ｂ  略直方体状の空間
１１  電池用包装材料を平面視した際の中心部
１２  第１の湾曲部
１３  第１の湾曲部と第２の湾曲部との中間に位置する部分
１４  第２の湾曲部
１５  端部
【要約】
少なくとも、基材層、金属層、及びシーラント層が順に積層されたシート状の積層体が成形された電池用包装材料であって、
前記電池用包装材料は、前記シーラント層側から前記基材層側に突出するようにして成形され、前記シーラント層側に電池素子が収容される略直方体状の空間を備えており、
前記電池用包装材料を前記基材層側から平面視した際、略矩形状に突出した部分の互いに対向する角部を結ぶ直線上の厚み方向の断面において、前記電池用包装材料の中心部から端部にかけて、順に、第１湾曲部と、第２湾曲部とを備えており、
前記第１湾曲部における前記金属層の厚みａと、前記第２湾曲部における前記金属層の厚みｃと、前記第１湾曲部と前記第２湾曲部との中間に位置する部分における前記金属層の厚みｂとが、以下の関係を充足する、電池用包装材料。
ａ≧ｂ＞ｃまたはａ≧ｃ＞ｂ
【選択図】なし【図１】
0005954515.tif 000008
【図２】
0005954515.tif 000009
【図３】
0005954515.tif 000010
【図４】
0005954515.tif 000011
【図５】
0005954515.tif 000012
【図６】
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【図７】
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