(57)【要約】【課題】良好な生産性及びヒートシール強度を有する蓄電デバイス用外装材を提供すること。【解決手段】少なくとも基材層、金属箔層、接着樹脂層及び熱融着樹脂層をこの順に備え、金属箔層の厚さが１０μｍ以上２５μｍ以下であり、金属箔層の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７−３に準拠）が１２０Ｗ／ｍＫ以上であり、熱融着樹脂層の融解熱量（ＪＩＳ  Ｋ７１２２に準拠）が３０ｍＪ／ｍｇ以上８０ｍＪ／ｍｇ以下である、蓄電デバイス用外装材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基材層、金属箔層、接着樹脂層及び熱融着樹脂層をこの順に備え、
前記金属箔層の厚さが１０μｍ以上２５μｍ以下であり、
前記金属箔層の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７−３に準拠）が１２０Ｗ／ｍＫ以上であり、
前記熱融着樹脂層の融解熱量（ＪＩＳ  Ｋ７１２２に準拠）が３０ｍＪ／ｍｇ以上８０ｍＪ／ｍｇ以下である、蓄電デバイス用外装材。
【請求項２】
前記基材層の厚さが６μｍ以上１５μｍ以下である、請求項１に記載の蓄電デバイス用外装材。
【請求項３】
前記接着樹脂層の厚さ及び前記熱融着樹脂層の厚さの和が２０μｍ以上４５μｍ以下である、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス用外装材。
【請求項４】
前記金属箔層が無酸素銅、タフピッチ銅、りん脱酸銅又は電解銅である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電デバイス用外装材。
【請求項５】
蓄電デバイス要素と、
前記蓄電デバイス要素を収納する外装材と、を備え、
前記外装材が請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電デバイス用外装材からなり、
前記外装材の端部には、前記熱融着樹脂層同士が対向した状態で加圧熱融着された加圧熱融着部が形成されている、蓄電デバイス。
【請求項６】
前記加圧熱融着部における前記熱融着樹脂層同士のヒートシール強さ（ＪＩＳ  Ｚ０２３８に準拠）が１２０Ｎ／１５ｍｍ以上２３０Ｎ／１５ｍｍ以下である、請求項５に記載の蓄電デバイス。
【請求項７】
前記加圧熱融着部の幅が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である、請求項５又は６に記載の蓄電デバイス。
【請求項８】
前記加圧熱融着部の前記外装材の厚さが、前記加圧熱融着部以外の前記外装材の厚さの４０％以上８０％以下である、請求項５〜７のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄電デバイス用外装材、及び当該外装材を用いた蓄電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン、携帯電話などの携帯端末装置、ビデオカメラ、衛星、車両などに用いられる蓄電デバイスとして、超薄型化、小型化の可能な蓄電デバイスが盛んに開発されている。このような蓄電デバイスに使用される外装材として、多層フィルムからなるラミネート外装材（例えば基材層／第１接着層／金属箔層／第２接着層／熱融着樹脂層のような構成）が注目を集めている。多層フィルムからなるラミネート外装材は、従来の容器として用いられている金属製の缶とは異なり、軽量で、放熱性が高く、形状を自由に選択できる点で、金属製の缶よりも優れている。
【０００３】
蓄電デバイスは、例えば、多層フィルムの蓄電デバイス用外装材の一部に冷間成型によって凹部を形成し、該凹部内に正極、セパレータ、負極、電解液などを入れ、残りの部分を折り返し、縁部分をヒートシールして密封することで形成される。縁部分のヒートシール強度が不十分な場合、内容物の漏出などの虞が生じる。
【０００４】
この問題を解決するため、特許文献１では外装材の縁部分にリブを形成することによって、ヒートシール強度を向上させる方法を報告している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許５４８０７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術に基づき外装材を作製すると、ヒートシール時に十分に熱融着樹脂層に熱が伝達せずヒートシール強度が低下する場合がある。また、熱融着を促進するべくヒートシール時間を長くすると、生産性が低下するだけでなく、熱融着不要な箇所まで熱融着されることにより却ってヒートシール強度が不十分になることもある。なお、同文献のように縁部にリブを設けることもまた、生産性を低下させる要因となる。
【０００７】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、良好な生産性及びヒートシール強度を有する蓄電デバイス用外装材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】
【０００８】
本発明は、少なくとも基材層、金属箔層、接着樹脂層及び熱融着樹脂層をこの順に備え、金属箔層の厚さが１０μｍ以上２５μｍ以下であり、金属箔層の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７−３に準拠）が１２０Ｗ／ｍＫ以上であり、熱融着樹脂層の融解熱量（ＪＩＳ  Ｋ７１２２に準拠）が３０ｍＪ／ｍｇ以上８０ｍＪ／ｍｇ以下である、蓄電デバイス用外装材を提供する。上記構成を採用することで、ヒートシール時に熱融着樹脂層に熱が伝わり易くなりヒートシール強度が向上する。そのため、本発明によれば、良好な生産性及びヒートシール強度の両立が可能である。
【０００９】
本発明において、基材層の厚さが６μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。上記構成とすることで、ピンホール等の欠陥を防ぎつつヒートシール強度が向上する。
【００１０】
本発明において、接着樹脂層の厚さ及び熱融着樹脂層の厚さの和が２０μｍ以上４５μｍ以下であることが好ましい。上記構成とすることで、短いヒートシール時間でも熱融着樹脂層が十分に融解しヒートシール強度が向上する。
【００１１】
本発明において、金属箔層が無酸素銅、タフピッチ銅、りん脱酸銅又は電解銅であることが好ましい。上記構成とすることで、ヒートシール時の熱伝導率が向上する。
【００１２】
本発明は、また、蓄電デバイス要素と、蓄電デバイス要素を収納する外装材と、を備え、記外装材が上記蓄電デバイス用外装材からなり、外装材の端部には、熱融着樹脂層同士が対向した状態で加圧熱融着された加圧熱融着部が形成されている、蓄電デバイスを提供する。上記構成とすることで、十分なヒートシール強度を有する、開放しにくい蓄電デバイスとすることができる。
【００１３】
本発明において、加圧熱融着部における熱融着樹脂層同士のヒートシール強さ（ＪＩＳ  Ｚ０２３８に準拠）が１２０Ｎ／１５ｍｍ以上２３０Ｎ／１５ｍｍ以下であることが好ましい。上記構成とすることで、より開放しにくい蓄電デバイスとすることができる。
【００１４】
本発明において、加圧熱融着部の幅が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。上記構成とすることで、ヒートシール強度が向上し開放しにくくなる。
【００１５】
本発明において、加圧熱融着部の外装材の厚さが、加圧熱融着部以外の外装材の厚さの４０％以上８０％以下であることが好ましい。上記構成とすることで、ヒートシール強度が向上する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、良好な生産性及びヒートシール強度を有する蓄電デバイス用外装材を提供することができる。すなわち、本発明によれば、生産性を保ちつつ、短いヒートシール時間でもヒートシール強度を向上できる蓄電デバイス用外装材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る蓄電デバイス用外装材の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る蓄電デバイスの作製方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の蓄電デバイス用外装材（以下、「外装材」という場合もある）及び当該外装材を用いた蓄電デバイス（以下、「蓄電デバイス」という場合もある）の実施形態の一例を示して詳細を説明する。
【００１９】
＜蓄電デバイス用外装材＞
本実施形態の外装材は、少なくとも基材層、金属箔層、接着樹脂層及び熱融着樹脂層をこの順に備えるものである。そのような外装材の一態様としては、図１に示すように、基材層１１、接着層１２、金属箔層１３、腐食防止処理層１４、接着樹脂層１５及び熱融着樹脂層１６がこの順に積層されてなる積層構造を有する外装材１が挙げられる。
【００２０】
（基材層１１）
基材層１１は、蓄電デバイスを製造する際のシール工程における耐熱性を付与し、加工や流通の際に起こりうるピンホールの発生を抑制する役割を果たす。また、成型加工時の金属箔層１３の破断防止や、金属箔層１３と他の金属との接触を防止する絶縁性などの役割を果たす。
【００２１】
基材層１１としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂等の延伸又は未延伸フィルム等が挙げられる。なかでも成型性、耐熱性、耐突き指し性、絶縁性を向上させる点から、２軸延伸ポリアミドフィルムや２軸延伸ポリエステルフィルムが好ましい。
【００２２】
基材層１１は、１枚のフィルムである単一フィルムであってもよく、２枚以上のフィルムをドライラミネート接着剤で貼り合わせた複合フィルムであってもよい。
【００２３】
基材層１１が単一フィルムの場合には、単層単一フィルムである２軸延伸ポリアミドフィルムや２軸延伸ポリエステルフィルム、又は多層単一フィルムであるポリアミド／ポリエステル熱可塑性エラストマー／ポリエステルの２軸延伸共押出フィルムを使用することができる。また、基材層１１が複合基材フィルムの場合には、２枚のフィルムをドライラミネート接着剤で貼り合わせた多層複合フィルムである２軸延伸ポリアミドフィルム／ポリウレタン系接着剤／２軸延伸ポリエステルフィルムを使用することができる。
【００２４】
基材層１１が複合基材フィルムの場合には、ポリアミドフィルムとポリエステルフィルムの積層フィルムが所定の接着層を介して積層されてなる構成が挙げられる。このような接着層としては、接着層１２に挙げる接着剤を使用することができる。
【００２５】
基材層１１は、接着層１２を用いずに、直接金属箔層１３上に設けられても良い。金属箔層１３上に直接基材層１１を設けることで、外装材の総厚を薄くすることができ、製造効率を向上させることもできる。この場合、基材層１１の材料樹脂を金属箔層１３上に塗布または塗工することにより、金属箔層１３上に基材層１１を設けることができる。このような材料樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、アクリル系樹脂、等が挙げられる。上記の樹脂は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。またイソシアネートやメラミン、エポキシ等を硬化剤として添加しても良い。
【００２６】
基材層１１は、その内部や表面に、難燃剤、滑剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、粘着付与剤、帯電防止材等の添加材を有していてもよい。
【００２７】
滑剤としては、脂肪酸アミド（例えば、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘニン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミドなど）などが挙げられる。
【００２８】
アンチブロッキング剤としては、シリカなどの各種フィラー系のアンチブロッキング剤が好ましい。添加剤は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００２９】
基材層１１の厚さは、耐突き刺し性、絶縁性や、成型加工性などの点から、６μｍ以上１５μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上１２μｍ以下であることがより好ましい。基材層１１の厚さが６μｍ以上であれば、耐ピンホール性、絶縁性が向上し易く、基材層１１の厚さが１５μｍ以下であれば、ヒートシール時に十分に熱融着樹脂層に熱が伝わりヒートシール強度が得易い。
【００３０】
基材層１１の表面には、耐擦傷性や、滑り性改善などのために、凹凸形状が形成されていてもよい。
【００３１】
（接着層１２）
接着層１２は、基材層１１と金属箔層１３との間に形成される。接着層１２は、基材層１１と金属箔層１３を強固に接着するのに必要な接着力を有する。また、接着層１２は、成型加工時の基材層１１による金属箔層１３の破断を保護するために追従性を有する。
【００３２】
接着層１２としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオールなどを主剤とし、芳香族系や脂肪族系のイソシアネートを硬化剤とした２液硬化型接着剤を使用することができる。上記接着剤において、主剤のＯＨ基に対する硬化剤のＮＣＯ基の当量比（［ＮＣＯ］／［ＯＨ］）は、１以上１０以下が好ましく、２以上５以下がより好ましい。当量比が１以上ならば良好な接着性を得易い傾向がある。また当該当量比が１０より大きいと、架橋反応が過剰に進行するため、接着層１２が脆く硬くなり、破断が生じ易くなる傾向がある。これにより、基材層１１や金属箔層１３に追従できなくなる虞がある。
【００３３】
接着層１２には、熱可塑性エラストマーや粘着付与剤、フィラー、顔料、染料などを添加することができる。
【００３４】
接着層１２の厚さは、接着強度や、追随性、加工性などの点から、０．５μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、１μｍ以上５μｍ以下がより好ましい。
【００３５】
（金属箔層１３）
金属箔層１３は、基材層１１と接着樹脂層１５との間に形成される。金属箔層１３は、水分が蓄電デバイス内に浸入するのを防止する水蒸気バリア性を有する。また、金属箔層１３は、深絞り成型をするために延展性を有する。
【００３６】
金属箔層１３の熱伝導率（ＩＳＯ２２００７−３に準拠）は１２０Ｗ／ｍＫ以上であるが、２２０Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましく、３３０Ｗ／ｍＫ以上であることがより好ましい。金属箔層１３の熱伝導率が１２０Ｗ／ｍＫ以上であることにより、短いヒートシール時間でも十分に熱を熱融着樹脂層１６に伝えられるため、十分なヒートシール強度を確保することができる。金属箔層１３の熱伝導率の上限は特に制限されるものではないが、４００Ｗ／ｍＫ程度とすることができる。熱伝導率は、金属箔層１３を構成する金属種を変更することにより適宜調整することができる。
【００３７】
金属箔層１３を構成する金属種としては、アルミニウムやアルミニウム合金、無酸素銅、タフピッチ銅、りん脱酸銅、黄銅、電解銅、などが挙げられる。中でも熱伝導性やピンホール等の欠陥の発生し難さから無酸素銅、タフピッチ銅、りん脱酸銅又は電解銅が好ましい。質別は各金属の伸び量を考慮して選択することができる。
【００３８】
金属箔層１３の厚さは、１０μｍ以上２５μｍ以下であるが、１５μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。金属箔層１３の厚さが１０μｍ未満の場合では、ピンホールや破断が生じる虞があり、また熱伝導し易く、ヒートシール時に熱融着樹脂層１６が過剰に熱融着する虞がある。一方、厚さが２５μｍを超える場合では、ヒートシール時間が長くなり過ぎてしまう（熱伝導に時間がかかる）虞がある。
【００３９】
（腐食防止処理層１４）
腐食防止処理層１４は、金属箔層１３の熱融着樹脂層１６側に形成される。腐食防止処理層１４は、例えば、リチウムイオン蓄電デバイスの場合では、電解質と水分の反応により発生する弗酸による金属箔層１３表面の腐食を防止する。また、腐食防止処理層１４は、腐食防止機能に加えて、接着樹脂層１５に対するアンカー層として機能も有する。腐食防止処理層１４は、例えば、クロム酸塩、りん酸塩、弗化物と各種熱硬化性の樹脂からなる腐食防止処理剤であるクロメート処理や、希土類元素酸化物（例えば酸化セリウムなど）、りん酸塩、各種熱硬化性の樹脂からなる腐食防止処理剤であるセリアゾール処理などを使用して形成することができる。腐食防止処理層１４は、金属箔層１３の耐食性を満たす被膜であれば、上記処理で形成した被膜には限定されず、例えば、りん酸塩処理、ベーマイト処理などにより形成されたものでもよい。また、腐食防止処理層１４は、単層であることに限定されず、腐食防止機能をもつ被膜上にオーバーコート剤として樹脂がコーティングされた２層以上の構成であってもよい。
【００４０】
腐食防止処理層１４の厚さは、腐食防止機能とアンカーとしての機能の点から、５ｎｍ以上１μｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより好ましい。
【００４１】
腐食防止処理は、さらに金属箔層１３と接着層１２の間にも設けることができる（第２腐食防止処理層）。これにより、外部からの金属箔層１３の腐食を防止することができる。
【００４２】
（接着樹脂層１５）
接着樹脂層１５は、熱融着樹脂層１６と、金属箔層１３とを接着する層である。接着樹脂層１５は、その作製方法により熱ラミネート構成とドライラミネート構成に大きく分類される。
【００４３】
接着樹脂層１５を押出ラミネートで作製する熱ラミネート構成の場合には、その成分は熱可塑性樹脂が好ましく、例えば、ポリオレフィン系樹脂、エラストマー樹脂、ポリオレフィン系樹脂を酸変性させた酸変性ポリオレフィン系樹脂が挙げられる。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度、中密度、高密度のポリエチレン；エチレン−αオレフィン共重合体、ホモ、ブロックやランダムポリプロピレン、プロピレン−αオレフィン共重合体、又はこれらの酸変性物などが挙げられる。酸変性ポリオレフィンとしては、例えばポリオレフィンが不飽和カルボン酸や、その酸無水物、及び誘導体により酸変性されたものなどが挙げられる。不飽和カルボン酸やその酸無水物、及び誘導体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、及びこれらの酸無水物、モノ及びジエステル、アミド、イミドなどが挙げられる。中でもアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸が好ましく、無水マレイン酸が特に好ましい。不飽和カルボン酸や、その酸無水物、及び誘導体はポリオレフィンに対し、共重合していればよく、その形式としては、ブロック共重合、ランダム共重合、グラフト共重合などが挙げられる。これら不飽和カルボン酸や、その酸無水物、及び誘導体は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。ポリオレフィン系樹脂及び酸変性ポリオレフィン系樹脂は電解液耐性に優れている。また、エラストマー樹脂としては、ＳＥＢＳ（スチレン／エチレン／ブチレン／スチレン共重合樹脂）、ＳＢＳ（スチレン／ブタジエン／スチレン共重合樹脂）、ＳＥＰＳ（スチレン／エチレン／プロピレン／スチレン共重合樹脂）、ＳＥＰ（スチレン／エチレン／プロピレン共重合樹脂）、ＳＩＳ（スチレン／イソプレン／スチレン共重合樹脂）等が挙げられる。これらエラストマー樹脂を酸変性ポリオレフィン系樹脂に添加することにより、冷間成型時のクラックによる延伸白化耐性や、濡れ性改善による密着力や異方性低減による製膜性、熱融着強度などの特性も改善することができる。
【００４４】
また、接着樹脂層１５をドライラミネート構成で作製する際は接着剤が用いられる。このような接着剤としては、例えば接着層１２に挙げた２液硬化型の接着剤などを使用できる。
【００４５】
接着樹脂層１５の厚さは、熱ラミネート構成の場合では８μｍ以上２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上１５μｍ以下がより好ましい。接着樹脂層１５の厚さが８μｍ以上であれば、十分な接着強度が得られ易く、２０μｍ以下であれば、シール端面から蓄電デバイス内部に透過する水分量を低減し易い。また、ドライラミネート構成の場合では、厚さは１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。厚さが１μｍ未満では、密着力が低下するため、ラミネート強度が得られ難い。一方、厚さが５μｍを超える場合では、膜が厚くなることで、膜割れが発生し易くなる。接着樹脂層１５の厚さが１μｍ以上５μｍ以下の範囲内にあることで、熱融着樹脂層１６と金属箔層１３とを強固に密着させ易い。
【００４６】
（熱融着樹脂層１６）
熱融着樹脂層１６は、金属箔層１３上に接着樹脂層１５を介して形成される。例えば、２枚の外装材の熱融着樹脂層１６同士を向かい合わせにし、熱融着樹脂層１６の融解温度以上でヒートシールすることにより、内容物（例えば蓄電デバイス要素）を密閉することができる。熱融着樹脂層１６としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂を酸変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、低密度、中密度、高密度のポリエチレン、ホモ、ブロック又はランダムポリプロピレンなどが挙げられる。また、前記のものにアクリル酸やメタクリル酸などの極性分子を共重合した共重合体、架橋ポリオレフィンなどのポリマーなどが挙げられ、分散、共重合などを実施した樹脂を採用することができる。これらポリオレフィン樹脂は、１種類を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。なかでも、水蒸気バリア性に優れる点、ヒートシールによって過度に潰れることなく電池形態を形成し易い点から、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。熱融着樹脂層１６は、前記した各種樹脂が混合されたフィルムにより形成してもよい。また熱融着樹脂層１６は、単層フィルムであってもよく、多層フィルムであってもよい。
【００４７】
熱融着樹脂層１６は、滑剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、造核剤、顔料、染料等の各種添加剤を含有していてもよい。これらの添加剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。滑剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、造核剤、顔料、染料等の各種添加剤は熱融着樹脂層１６に含有されていてもよく、熱融着樹脂層１６の金属箔層１３側とは反対側の表面に塗布されていてもよい。
【００４８】
滑剤としては基材層１１で挙げたものを使用することができる。滑剤を熱融着樹脂層１６に含有させる、またはその表面に塗布することにより成型性が向上する。
【００４９】
熱融着樹脂層１６の厚さは、１０μｍ以上４０μｍ以下が好ましい。厚さが１０μｍ未満では十分なラミネート強度を確保し難く、４０μｍを超える場合は水蒸気の透過量が多くなり易い。
【００５０】
接着樹脂層１５と熱融着樹脂層１６の厚さの和は２０μｍ以上４５μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上４０μｍ以下であることがより好ましい。接着樹脂層１５と熱融着樹脂層１６の厚さの和が２０μｍ未満の場合では、加圧熱融着部の強度が十分に得られ難く、蓄電デバイス使用時に内圧の上昇によって蓄電デバイスが開放する虞がある。一方、接着樹脂層１５と熱融着樹脂層１６の厚さの和が４５μｍ超過の場合、水蒸気の透過量が多くなり易く、蓄電デバイスの劣化の原因となる。
【００５１】
熱融着樹脂層１６の融解熱量（ＪＩＳ  Ｋ７１２２に準拠）は３０ｍＪ／ｍｇ以上８０ｍＪ／ｍｇ以下であるが、３５ｍＪ／ｍｇ以上７０ｍＪ以下であることが好ましい。熱融着樹脂層１６の融解熱量が３０ｍＪ／ｍｇ未満の場合、ヒートシール時に過剰に熱融着が進行したり、あるいは樹脂が流動し易くなるため層厚が薄くなり、ヒートシール強度が低下したりする虞がある。一方、熱融着樹脂層１６の融解熱量が８０ｍＪ／ｍｇ超過の場合は、ヒートシールの際に十分に熱融着が進行しない可能性があり、ヒートシール強度が低下する虞がある。融解熱量は、熱融着樹脂層１６を構成する樹脂種を変更することにより適宜調整することができる。
【００５２】
＜外装材の作製方法＞
以下、上述の外装材１の製造方法について説明する。外装材の製造方法としては、例えば、下記工程（１−１）〜（１−３）の方法が挙げられる。
（１−１）金属箔層１３上の片面に、腐食防止処理層１４をグラビアコートで形成する工程。
（１−２）金属箔層１３の腐食防止処理層１４とは反対面に、接着層１２を介して基材層１１を、ドライラミネート法を使用して貼り合わせ、積層体（腐食防止処理層１４／金属箔層１３／接着層１２／基材層１１）を作製する工程。
（１−３）金属箔層１３の基材層１１とは反対面に、接着樹脂層１５を介して熱融着樹脂層１６を貼りあわせ、外装材１（熱融着樹脂層１６／接着樹脂層１５／腐食防止処理層１４／金属箔層１３／接着層１２／基材層１１）を作製する工程。
【００５３】
工程（１−１）
金属箔層１３の片面に、腐食防止処理剤を塗布後、焼付けを行って腐食防止処理層１４を形成する。このときに片面だけでなく、両面に腐食防止処理を行うこともできる。腐食防止処理剤の塗工方法は特に限定されず、例えば、グラビアコート、グラビアリバースコート、ロールコート、リバースロールコート、ダイコート、バーコート、キスコート、コンマコート等が挙げられる。
【００５４】
工程（１−２）
金属箔層１３の腐食防止処理層１４とは反対面に、接着層１２を介して基材層１１を、ドライラミネート法を使用して貼り合わせ、積層体（腐食防止処理層１４／金属箔層１３／接着層１２／基材層１１）を作製する。接着層１２の塗工方法は特に限定されず、例えば、グラビアコート、グラビアリバースコート、ロールコート、リバースロールコート、ダイコート、バーコート、キスコート、コンマコート等が挙げられる。工程（１−２）では、硬化反応促進や結晶化の安定化のために、２０℃以上１００℃以下の範囲でエージング（養生）処理を行うことが好ましい。ただし、処理温度が２０℃未満では硬化反応が促進されず、１００℃より高い場合では、基材層１１が劣化してしまい、成型性が低下してしまう。
【００５５】
また基材層１１は金属箔層１３上に直接塗布または塗工により形成しても良い。塗布方法は特に限定されず、グラビアコート、リバースコート、ロールコート、バーコート等、各種方法を採用できる。塗工膜の硬化方法としては、紫外線照射による硬化や高温加熱による硬化、エージング（養生）処理による硬化等を採用できる。
【００５６】
工程（１−３）
積層体を用いて外装材１を製造する工程（１−３）においては、接着樹脂層１５の作製方法により熱ラミネート構成とドライラミネート構成に大きく分類される。
【００５７】
熱ラミネート構成では更にドライプロセスとウェットプロセスが挙げられる。ドライプロセスの場合は、前記積層体の金属箔層１３上に接着樹脂を押出ラミネートし、さらにインフレーション法又はＴダイ押出法により得られる熱融着樹脂層１６を形成するフィルムを積層する。その後、金属箔層１３と熱融着樹脂層１６との密着性を向上させる目的で、熱処理（エージング処理、熱ラミネーション等。）を施してもよい。また、インフレーション法又はＴダイ押出法にて、接着樹脂層１５と熱融着樹脂層１６が積層された多層フィルムを作製し、該多層フィルムを前記積層体上に熱ラミネーションにより積層することで、接着樹脂層１５を介して熱融着樹脂層１６を積層してもよい。
【００５８】
ウェットプロセスの場合は、酸変性ポリオレフィン系樹脂等の接着樹脂のディスパージョンタイプの接着樹脂液を前記積層体の金属箔層１３上に塗工し、接着樹脂の融点以上の温度で溶媒を揮発させ、接着樹脂を溶融軟化させて焼き付けを行った後、熱融着樹脂層１６を熱ラミネーション等の熱処理により積層する。
【００５９】
ドライラミネート構成では、前記積層体の金属箔層１３において基材層１１と反対側の表面に、接着樹脂層１５を塗工し、オーブンで溶剤を乾燥させる。その後、熱融着樹脂層１６をドライラミネーションで熱圧着させることで外装材１を作製する。接着樹脂層１５の塗工方法は特に限定されず、例えば、グラビアコート、グラビアリバースコート、ロールコート、リバースロールコート、ダイコート、バーコート、キスコート、コンマコート等が挙げられる。
【００６０】
工程（１−３）では、硬化反応促進や結晶の安定化のために、２０℃以上１００℃以下の範囲でエージング（養生）処理を行うことが好ましい。ただし、処理温度が２０℃未満では硬化反応が促進されず、１００℃より高い場合では、基材層１１が劣化してしまい、成型性が低下してしまう。
【００６１】
以上説明した工程（１−１）〜（１−３）により、外装材１が得られる。なお、外装材１の製造方法は、前記工程（１−１）〜（１−３）を順次実施する方法に限定されない。例えば、工程（１−３）の後に工程（１−２）を行っても良い。
【００６２】
＜蓄電デバイス＞
本実施形態の蓄電デバイスは、蓄電デバイス要素と、蓄電デバイス要素を収納する外装材と、を備え、外装材が上記の蓄電デバイス用外装材からなり、外装材の端部には、熱融着樹脂層同士が対向した状態で加圧熱融着された加圧熱融着部が形成されている。このような蓄電デバイスとしては、例えば、上記の蓄電デバイス用外装材を、熱融着樹脂層を内面にし、蓄電デバイス要素を収納すると共に、蓄電デバイス要素の正極及び負極に各々接続された金属端子を挟持し、密封した蓄電デバイスが挙げられる。当該蓄電デバイスの一態様としては、図２に示すように、外装材１により蓄電デバイス要素２１を収納し、かつ蓄電デバイス要素２１の正極及び負極に各々接続されたリード２３とタブシーラント２４からなるタブ２５を加圧熱融着部２６で挟持した構造を持つ蓄電デバイス２が挙げられる。
【００６３】
＜蓄電デバイス２の作製方法＞
以下、蓄電デバイス２の製造方法について、図２を用いて実施形態の一例を示して説明する。蓄電デバイス２の製造方法としては、例えば、下記工程（２−１）〜（２−４）を有する方法が挙げられる。
（２−１）外装材１の半分の領域に、蓄電デバイス要素２１を配置するための成型加工部２２を形成する工程（図２（ａ）及び図２（ｂ）参照）。
（２−２）外装材１の成型加工部２２に蓄電デバイス要素２１を配置し、外装材１のもう半分の領域を、熱融着樹脂層が内面になるようにして折り返して３辺を重ね合せ、リード２３とタブシーラント２４からなるタブ２５を挟持する１辺を加圧熱融着する工程（図２（ｂ）及び図２（ｃ）参照）。
（２−３）残り２辺のうち１辺を残して加圧熱融着し、その後、残りの１辺から電解液を注入し、真空状態で加圧熱融着する工程（図２（ｃ）参照）。
（２−４）タブ２５を挟持する１辺以外の辺における加圧熱融着部２６端部をカットし、加圧熱融着部２６を成型加工部２２に沿って折り曲げる工程（図２（ｄ）参照）。
【００６４】
工程（２−１）
外装材１の熱融着樹脂層１６側が、所望の成型深さになるように金型で成型する。成型方法としては、外装材１の総厚以上のギャップを有する雌型と雄型からなる金型を用い、熱融着樹脂層１６側から基材層１１側に深絞り成型をすることで、所望の深絞り量を持つ外装材１が得られる。
【００６５】
工程（２−２）
外装材１の成型加工部２２に、正極、セパレータ、負極などから構成される蓄電デバイス要素２１を入れ、正極と負極に接合されたタブ２５を成型加工部２２から外に引き出す。その後、外装材１の熱融着樹脂層１６同士を重ね、外装材１のタブ２５を挟持する辺を加圧熱融着することで、外装材１の端部に加圧熱融着部２６を形成する。加圧熱融着は、温度、圧力、時間の３条件で制御でき、熱融着樹脂層１６の融解温度以上で確実に溶解させ、適度な圧力の条件で行われる。
【００６６】
加圧熱融着部２６の熱融着樹脂層１６同士のヒートシール強さ（ＪＩＳ  Ｚ０２３８に準拠）は１２０Ｎ／１５ｍｍ以上２３０Ｎ／１５ｍｍ以下であることが好ましく、１５０Ｎ／１５ｍｍ以上２００Ｎ／１５ｍｍ以下であることがより好ましい。ヒートシール強さが１２０Ｎ／１５ｍｍ未満の場合では、加圧熱融着部２６が、蓄電デバイス使用時に内容物等により加圧された際に容易に開放する虞がある。一方、ヒートシール強さが２３０Ｎ／１５ｍｍ超過の場合では、蓄電デバイス内部で副反応により過度に気体が発生した際も開放せず、破裂する虞がある。ヒートシール強さを向上させる方法としては、接着樹脂層１５、熱融着樹脂層１６の層厚を大きくする、熱融着樹脂層１６と金属箔層１３の剥離接着強さを向上させる、ヒートシール条件を調整する、等の方法が挙げられる。他の性能が低下する虞があるため、ヒートシール強さは適宜調整することが好ましい。
【００６７】
加圧熱融着部２６の外装材の厚さは、加圧熱融着部２６以外の外装材の厚さに対し４０％以上８０％以下であることが好ましく、５０％以上７０％以下であることがより好ましい。４０％よりも低い場合には、過度に熱融着樹脂層１６が流動し、十分なヒートシール強さが得られ難い。一方、８０％を超える場合では、加圧熱融着部２６の端部層厚が厚くなり、水蒸気バリア性が低下し易い。
【００６８】
加圧熱融着部２６の幅は５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であること好ましく、８ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることがより好ましい。加圧熱融着部２６の幅が５ｍｍ未満の場合は、蓄電デバイス使用時に内容物等により加圧された際に開放する虞がある。一方、２０ｍｍを超過したとしても、性能向上は見込めず、大きな体積が必要になる。必要に応じ工程（２−４）にて加圧熱融着部２６端部をカットする場合は、カット後の幅がこの範囲であることが好ましい。
【００６９】
工程（２−３）
次に、タブ２５を挟持する辺以外の１辺を残し、同様に加圧熱融着を行う。その後、残った１辺から電解質を溶解させた電解液を注入し、エージングでのデガス工程を経たのち、空気が内部に入らないように、真空状態で、最終加圧熱融着を行う。
【００７０】
工程（２−４）
リード２３を挟持する辺以外の加圧熱融着部２６端部をカットし、端部からはみだした熱融着樹脂層１８を除去する。その後、加圧熱融着部２６を成型加工部２２側に折り返し、折り返し部２７を形成することで、蓄電デバイス２が得られる。
【００７１】
以上説明した工程（２−１）〜（２−４）により、蓄電デバイス２が得られる。ただし、蓄電デバイス２の製造方法は以上に記載される方法には限定されない。例えば、工程（２−４）を省略することもできる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例によって本発明の詳細を説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
【００７４】
［使用材料］
本実施例に使用した材料を以下に示す。
【００７５】
（基材層１１）
基材Ａ−１：ポリエステル樹脂。（塗工厚さ６μｍ）
基材Ａ−２：ポリエステル樹脂。（塗工厚さ１０μｍ）
基材Ａ−３：ナイロンフィルム。（厚さ１２μｍ）
基材Ａ−４：ナイロンフィルム。（厚さ１５μｍ）
基材Ａ−５：ナイロンフィルム。（厚さ２５μｍ）
【００７６】
（接着層１２）
接着剤Ｂ−１：２液硬化型ポリエステルウレタン接着剤。
【００７７】
（金属箔層１３）
金属箔Ｃ−１：無酸素銅箔Ｃ１０２０材。（厚さ１５μｍ、熱伝導率３９０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−２：無酸素銅箔Ｃ１０２０材。（厚さ２０μｍ、熱伝導率３９０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−３：無酸素銅箔Ｃ１０２０材。（厚さ２５μｍ、熱伝導率３９０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−４：無酸素銅箔Ｃ１０２０材。（厚さ４０μｍ、熱伝導率３９０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−５：電解銅箔。（厚さ６μｍ、熱伝導率３９０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−６：電解銅箔。（厚さ１０μｍ、熱伝導率３９０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−７：電解銅箔。（厚さ２０μｍ、熱伝導率３９０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−８：タフピッチ銅箔Ｃ１１００材。（厚さ２０μｍ、熱伝導率３９０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−９：りん脱酸銅箔Ｃ１２２０材。（厚さ２０μｍ、熱伝導率３３０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−１０：コルソン銅箔Ｃ７０２５材。（厚さ２０μｍ、熱伝導率１５０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−１１：黄銅箔Ｃ２６８０材。（厚さ２０μｍ、熱伝導率１２０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−１２：アルミニウム箔１Ｎ３０材。（厚さ２０μｍ、熱伝導率２２０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−１３：アルミニウム箔３００３材。（厚さ２０μｍ、熱伝導率１９０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−１４：アルミニウム箔８０７９材。（厚さ２０μｍ、熱伝導率１９０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−１５：りん青銅箔Ｃ５２１０材。（厚さ２０μｍ、熱伝導率６０Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−１６：ステンレス箔３０４材。（厚さ２０μｍ、熱伝導率１５Ｗ／ｍＫ）
金属箔Ｃ−１７：ステンレス箔４３０材。（厚さ２０μｍ、熱伝導率２５Ｗ／ｍＫ）
【００７８】
（腐食防止処理層１４）
処理剤Ｄ−１：酸化セリウムからなる処理層。（厚さ１００ｎｍ）
【００７９】
（接着樹脂層１５）
接着樹脂Ｅ−１：２液硬化型ポリエステルウレタン接着剤。
【００８０】
（熱融着樹脂層１６）
熱融着樹脂Ｆ−１：ポリプロピレンフィルム。（厚さ２０μｍ、融解熱量４５ｍＪ／ｍｇ）
熱融着樹脂Ｆ−２：ポリプロピレンフィルム。（厚さ２５μｍ、融解熱量４７ｍＪ／ｍｇ）
熱融着樹脂Ｆ−３：ポリプロピレンフィルム。（厚さ４０μｍ、融解熱量４６ｍＪ／ｍｇ）
熱融着樹脂Ｆ−４：ポリプロピレンフィルム。（厚さ２０μｍ、融解熱量３２ｍＪ／ｍｇ）
熱融着樹脂Ｆ−５：ポリプロピレンフィルム。（厚さ２０μｍ、融解熱量７５ｍＪ／ｍｇ）
熱融着樹脂Ｆ−６：ポリプロピレンフィルム。（厚さ２０μｍ、融解熱量２６ｍＪ／ｍｇ）
熱融着樹脂Ｆ−７：ポリプロピレンフィルム。（厚さ２０μｍ、融解熱量９５ｍＪ／ｍｇ）
【００８１】
（外装材の作製）
各実施例及び比較例で使用した構成を表１に示す。まず、金属箔の一方の面に腐食防止処理層をダイレクトグラビア塗工にて形成した。次に、実施例１〜１２、実施例１５〜２６、及び比較例１〜７においては金属箔の腐食防止層が形成されていない面に、それぞれ接着剤（Ｂ−１）を乾燥厚さ３μｍとなるように塗工し、基材をドライラミネート法により貼り付けた。その後４０℃７日間エージングを行った。また実施例１３〜１４では金属箔の腐食防止層が形成されていない面に基材となる樹脂を塗工し基材層を形成した。次に、得られた積層体の腐食防止層側に、接着樹脂（Ｅ−１）を乾燥厚さ５μｍとなるように塗工し、さらに熱融着樹脂をドライラミネート法により貼り付けた。その後４０℃７日間エージングを行った。
【００８２】
【表１】
2017208172.tif 000003
【００８３】
［熱伝導率及び融解熱量］
金属箔層の熱伝導率はＩＳＯ２２００７−３に、熱融着樹脂層の融解熱量はＪＩＳ  Ｋ７１２２に、それぞれ準拠して測定した。
【００８４】
［ヒートシール強さの評価］
各例で作製した外装材を、６０ｍｍ×８０ｍｍのサイズに２枚切り取り、熱融着樹脂層同士が対向するように合わせ、１９０℃、面圧０．５ＭＰａ、時間２秒、の条件で短辺をヒートシールした。作製したサンプルを１５ｍｍ幅に切り取り、加圧熱融着部のヒートシール強さをＪＩＳ  Ｚ０２３８に準拠して測定した。評価は以下の基準に従って行い、評価「Ｄ」を不適とした。
「Ａ」：ヒートシール強さ１２０Ｎ／１５ｍｍ以上。
「Ｂ」：ヒートシール強さ１００Ｎ／１５ｍｍ以上１２０Ｎ／１５ｍｍ未満。
「Ｃ」：ヒートシール強さ８０Ｎ／１５ｍｍ以上１００Ｎ／１５ｍｍ未満。
「Ｄ」：ヒートシール強さ８０Ｎ／１５ｍｍ未満。
【００８５】
表１に示すように、本実施例では、生産性を保ちつつ高いヒートシール強度を得ることができた。一方、比較例１〜３では、金属箔の熱伝導率が低く、十分なヒートシール強度を得られなかった。比較例４では、金属箔が薄いため過剰に熱が伝わり、熱融着樹脂が余分に融着され、十分なヒートシール強度が得られなかった。比較例５では、金属箔が厚く、十分なヒートシール強度を得られなかった。比較例６では、熱融着樹脂層の融解熱量が低いことにより余分に融着され、十分なヒートシール強度が得られなかった。比較例７では、融解熱量が高いことにより、十分なヒートシール強度を得られなかった。
【符号の説明】
【００８６】
１…外装材、２…蓄電デバイス、１１…基材層、１２…接着層、１３…金属箔層、１４…腐食防止処理層、１５…接着樹脂層、１６…熱融着樹脂層、２１…蓄電デバイス要素、２２…成型加工部、２３…リード、２４…タブシーラント、２５…タブ、２６…加圧熱融着部、２７…折り返し部。
【図１】
2017208172.tif 000004
【図２】
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