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公開番号2025118724
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2025074943,2022031993
出願日2025-04-28,2021-03-26
発明の名称蓄電デバイス用外装材、その製造方法、及び蓄電デバイス
出願人大日本印刷株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 50/105 20210101AFI20250805BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】少なくとも、基材層と、バリア層と、内側層とをこの順に備える積層体から構成された蓄電デバイス用外装材であって、高温環境における密封性に優れた蓄電デバイス用外装材を提供する。
【解決手段】少なくとも、基材層と、バリア層と、内側層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記内側層は、前記バリア層側から、接着層と熱融着性樹脂層とを備えており、
前記内側層について、引張りによる動的粘弾性測定を行った場合に、80℃での伸び率が8.0%以下である、蓄電デバイス用外装材。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも、基材層と、バリア層と、接着層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記基材層は、２層以上の樹脂フィルムにより形成されており、
前記接着層は、ポリプロピレン系樹脂及びポリエチレンを含んでおり、
前記接着層のＴＤに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記接着層の厚みを１００％とした場合に、前記接着層の前記バリア層側の表面から２５％の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が０．２５μｍ
2
未満の島部の合計個数の割合が、４０％以上である、蓄電デバイス用外装材。
続きを表示（約 2,900 文字）【請求項２】
少なくとも、基材層と、バリア層と、接着層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記基材層は、単層のポリエステルフィルムにより形成されており、
前記接着層は、ポリプロピレン系樹脂及びポリエチレンを含んでおり、
前記接着層のＴＤに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記接着層の厚みを１００％とした場合に、前記接着層の前記バリア層側の表面から２５％の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が０．２５μｍ
2
未満の島部の合計個数の割合が、４０％以上である、蓄電デバイス用外装材。
【請求項３】
少なくとも、基材層と、バリア層と、接着層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記バリア層の厚みは、５０μｍ以上８０μｍ以下であり、
前記接着層は、ポリプロピレン系樹脂及びポリエチレンを含んでおり、
前記接着層のＴＤに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記接着層の厚みを１００％とした場合に、前記接着層の前記バリア層側の表面から２５％の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が０．２５μｍ
2
未満の島部の合計個数の割合が、４０％以上である、蓄電デバイス用外装材。
【請求項４】
外側から内側に向けて、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記基材層は、２層以上の樹脂フィルムにより形成されており、
前記熱融着性樹脂層は、ポリプロピレン及びポリエチレンを含んでおり、
前記熱融着性樹脂層のＴＤに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記バリア層よりも内側に位置する層の合計厚みを１００％とした場合に、前記熱融着性樹脂層の前記バリア層側とは反対側の表面から１２．５％の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が０．０２μｍ
2
以下の島部の合計個数の割合が、８０．０％以上であり、
前記バリア層よりも内側の層のうち少なくとも１層に、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤の少なくとも一方を含む、蓄電デバイス用外装材。
【請求項５】
外側から内側に向けて、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記基材層は、単層のポリエステルフィルムにより形成されており、
前記熱融着性樹脂層は、ポリプロピレン及びポリエチレンを含んでおり、
前記熱融着性樹脂層のＴＤに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記バリア層よりも内側に位置する層の合計厚みを１００％とした場合に、前記熱融着性樹脂層の前記バリア層側とは反対側の表面から１２．５％の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が０．０２μｍ
2
以下の島部の合計個数の割合が、８０．０％以上であり、
前記バリア層よりも内側の層のうち少なくとも１層に、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤の少なくとも一方を含む、蓄電デバイス用外装材。
【請求項６】
外側から内側に向けて、少なくとも、基材層と、バリア層と、熱融着性樹脂層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記バリア層の厚みは、５０μｍ以上８０μｍ以下であり、
前記熱融着性樹脂層は、ポリプロピレン及びポリエチレンを含んでおり、
前記熱融着性樹脂層のＴＤに平行な方向かつ厚み方向の断面について、走査型電子顕微鏡を用いて取得した断面画像に海島構造が観察され、
前記断面画像は、前記バリア層よりも内側に位置する層の合計厚みを１００％とした場合に、前記熱融着性樹脂層の前記バリア層側とは反対側の表面から１２．５％の厚みの部分までの範囲内で取得した断面画像であり、
前記断面画像において、前記海島構造の島部の合計個数に対する、前記島部のうち面積が０．０２μｍ
2
以下の島部の合計個数の割合が、８０．０％以上であり、
前記バリア層よりも内側の層のうち少なくとも１層に、酸化防止剤及びラジカル捕捉剤の少なくとも一方を含む、蓄電デバイス用外装材。
【請求項７】
少なくとも、基材層と、バリア層と、内側層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記基材層は、２層以上の樹脂フィルムにより形成されており、
前記内側層は、前記バリア層側から、接着層と熱融着性樹脂層とを備えており、
前記熱融着性樹脂層は、ポリプロピレンを５５質量％以上含み、
前記内側層について、引張りによる動的粘弾性測定を行った場合に、８０℃での伸び率が８．０％以下である、蓄電デバイス用外装材。
【請求項８】
少なくとも、基材層と、バリア層と、内側層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記基材層は、単層のポリエステルフィルムにより形成されており、
前記内側層は、前記バリア層側から、接着層と熱融着性樹脂層とを備えており、
前記熱融着性樹脂層は、ポリプロピレンを５５質量％以上含み、
前記内側層について、引張りによる動的粘弾性測定を行った場合に、８０℃での伸び率が８．０％以下である、蓄電デバイス用外装材。
【請求項９】
少なくとも、基材層と、バリア層と、内側層とをこの順に備える積層体から構成されており、
前記バリア層の厚みは、５０μｍ以上８０μｍ以下であり、
前記内側層は、前記バリア層側から、接着層と熱融着性樹脂層とを備えており、
前記熱融着性樹脂層は、ポリプロピレンを５５質量％以上含み、
前記内側層について、引張りによる動的粘弾性測定を行った場合に、８０℃での伸び率が８．０％以下である、蓄電デバイス用外装材。
【請求項１０】
前記基材層の各層を構成している樹脂フィルムの厚みが、２μｍ以上２５μｍ以下である、請求項１、４又は７に記載の蓄電デバイス用外装材。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、蓄電デバイス用外装材、その製造方法、及び蓄電デバイスに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、様々なタイプの蓄電デバイスが開発されているが、あらゆる蓄電デバイスにおいて、電極や電解質などの蓄電デバイス素子を封止するために外装材が不可欠な部材になっている。従来、蓄電デバイス用外装材として金属製の外装材が多用されていた。
【０００３】
一方、従来、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、パソコン、カメラ、携帯電話などの高性能化に伴い、蓄電デバイスには、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蓄電デバイス用外装材では、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蓄電デバイス用外装材として、基材層／バリア層／接着層／熱融着性樹脂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（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
このような蓄電デバイス用外装材においては、一般的に、冷間成形により凹部が形成され、当該凹部によって形成された空間に電極や電解液などの蓄電デバイス素子を配し、熱融着性樹脂層を熱融着させることにより、蓄電デバイス用外装材の内部に蓄電デバイス素子が収容された蓄電デバイスが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００８－２８７９７１号公報
特開２０１３－１０１７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
蓄電デバイスは、その用途によっては高温環境におかれることがある。例えば、車載用の蓄電デバイスは、高温環境で使用されることが想定される。蓄電デバイスが高温環境におかれると、蓄電デバイスの内部に収容されている電解液などから気体が発生し、内圧が高くなる場合がある。そこで、蓄電デバイスには、高温環境での高い密封性が要求される。
【０００８】
ところが、前述のフィルム状の蓄電デバイス用外装材では、熱融着性樹脂層同士を熱融着させることにより蓄電デバイス素子を密封しており、高温環境ではバリア層の内側に位置している接着層及び熱融着性樹脂層が軟化しやすい。そうすると、高温環境において、蓄電デバイスの内圧が高くなった場合に、接着層及び熱融着性樹脂層の少なくとも一方が破壊されて、蓄電デバイス用外装材による蓄電デバイス素子の密封を維持できない場合がある。
【０００９】
このような状況下、本開示の第１の実施形態は、少なくとも、基材層と、バリア層と、内側層とをこの順に備える積層体から構成された蓄電デバイス用外装材であって、高温環境における密封性に優れた蓄電デバイス用外装材を提供することを主な目的とする。
【００１０】
また、前記のようなフィルム状の蓄電デバイス用外装材においては、バリア層と熱融着性樹脂層とを接着する接着層を形成する材料として、酸変性ポリプロピレンなどのポリプロピレン系樹脂が使用されることがある。例えばポリプロピレン系樹脂により接着層を形成する場合、加工性や柔軟性を高めるために、ポリプロピレン系樹脂にはポリエチレンが配合されることがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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