本發(fā)明涉及用于蓄電裝置的外裝體、食品、醫(yī)藥品的包裝材料的層壓外裝件及其關(guān)聯(lián)技術(shù)。
背景技術(shù):
近年來(lái),伴隨著智能手機(jī)、平板電腦終端等便攜設(shè)備的薄型、輕量化,作為搭載于這些便攜設(shè)備的鋰離子二次電池、鋰聚合物二次電池的外裝件,使用了在金屬箔的兩個(gè)面上貼合了樹(shù)脂膜的層壓件來(lái)代替以往的金屬罐。另外,正在研究在電動(dòng)汽車(chē)用的電源、蓄電用的大型電池、電容器(capacitor)中也使用層壓件作為外裝件。
一般來(lái)說(shuō),層壓外裝件與金屬罐相比較薄、重量輕,且成型和密封容易,容易處理,但在作為電池殼體使用的情況下,由于金屬面沒(méi)有露出到外部,因而不能夠像干電池那樣將外裝本身作為導(dǎo)體使用。因此,多數(shù)情況下從殼體內(nèi)拉出進(jìn)行了絕緣處理的正極端子和負(fù)極端子,并通過(guò)軟釬焊等連線,電池本身用膠帶等固定在基板或框體上。此外,對(duì)于電池殼體以外的用途而言,如使果醬、已烹調(diào)食品接觸發(fā)熱體從而效率良好地進(jìn)行加熱,或者能夠通過(guò)焦耳加熱來(lái)殺菌的容器包裝中也希望金屬面露出。
由于層壓外裝件在層的中心使用了金屬箔,所以如果能夠通過(guò)除去外側(cè)的樹(shù)脂層而使金屬箔露出,則有可能能夠?qū)⑵渥鳛閷?dǎo)體、軟釬焊部等進(jìn)行利用。
作為不切割層壓外裝件的金屬箔而僅切割樹(shù)脂層的技術(shù),在將食品、醫(yī)療器具包裝為密封狀態(tài)的包裝袋中,有如下易開(kāi)封包裝袋:通過(guò)激光加工或利用金屬刀的機(jī)械加工在樹(shù)脂層上刻入切縫,從而能夠用單手開(kāi)封(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)WO2009/090930號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問(wèn)題
引用文獻(xiàn)1是用于沿剖面方向切斷層壓外裝件而使包裝袋開(kāi)封的技術(shù),不能夠應(yīng)用于除去樹(shù)脂層來(lái)使金屬箔露出。即使假設(shè)在樹(shù)脂層上照射激光也僅形成線狀的切縫,而不能達(dá)到呈面狀地除去樹(shù)脂層來(lái)使可軟釬焊的面積的金屬箔露出。另外,要使激光往返而以不殘留樹(shù)脂的方式呈面狀地?zé)袠?shù)脂層非常費(fèi)工夫。
用于解決問(wèn)題的手段
本發(fā)明鑒于上述技術(shù)背景,其目的在于提供一種在金屬箔的兩面貼合有樹(shù)脂層,并能夠容易地除去樹(shù)脂層的一部分的層壓外裝件。
即,本發(fā)明具有下述[1]~[5]所述的構(gòu)成。
[1]一種層壓外裝件,其特征在于,在金屬箔的第一面上介由第一粘結(jié)劑層貼合有耐熱性樹(shù)脂層,并在第二面上介由第二粘結(jié)劑層貼合有熱塑性樹(shù)脂層,在上述耐熱性樹(shù)脂層和熱塑性樹(shù)脂層中的至少一方設(shè)置有由該樹(shù)脂層被切入而形成的切斷線所圍成的易剝離部。
[2]如前項(xiàng)1所述的層壓外裝件,其特征在于,在上述易剝離部上安裝有抓取用拉片。
[3]如前項(xiàng)1或前項(xiàng)2所述的層壓外裝件,其特征在于,具有上述易剝離部的樹(shù)脂層和金屬箔之間的粘結(jié)劑層中,在上述易剝離部的正下方設(shè)置有未涂布粘結(jié)劑的粘結(jié)劑未涂布部。
[4]如前項(xiàng)3所述的蓄電裝置用層壓外裝件,其特征在于,在上述金屬箔的第二面上形成有粘結(jié)劑未涂布部,并在該粘結(jié)劑未涂布部賦予活性物質(zhì)。
[5]一種蓄電裝置,其特征在于,具備
電池元件,所述電池元件具有正極元件、負(fù)極元件和配置于它們之間的隔板;和
外裝體,所述外裝體中,將2個(gè)層壓外裝件以熱塑性樹(shù)脂層為內(nèi)側(cè)的方式彼此相對(duì),所述層壓外裝件在金屬箔的第一面上貼合有耐熱性樹(shù)脂層并在第二面上貼合有熱塑性樹(shù)脂層,在2個(gè)層壓外裝件之間通過(guò)將所述熱塑性樹(shù)脂層熔融并密封從而形成收納所述電池元件的電池元件室,
上述層壓外裝件為前項(xiàng)1所述的層壓外裝件的面向電池元件室內(nèi)的易剝離部被除去、設(shè)置在外裝體的外表面上的易剝離部不被除去而殘留的外裝件;
在上述電池元件室內(nèi),各層壓外裝件的金屬箔與正極元件及負(fù)極元件導(dǎo)通。
發(fā)明的效果
根據(jù)上述[1]所述的層壓外裝件,通過(guò)在樹(shù)脂層上形成的切斷線可以容易地除去易剝離部,從而可以使其正下方的層露出。此外,通過(guò)在正下方的層必需露出之前預(yù)先保留易剝離部,由此可以保護(hù)正下方的層。
對(duì)于上述[2]所述的層壓外裝件而言,可以簡(jiǎn)單地除去設(shè)置在外裝體的外表面上的易剝離部。
根據(jù)上述[3]所述的層壓外裝件,由于易剝離部的正下方為粘結(jié)劑未涂布部,因而可以通過(guò)除去易剝離部而使金屬箔露出。
根據(jù)上述[4]所述的層壓外裝件,由于易剝離部的正下方為活性物質(zhì),因而可以通過(guò)除去易剝離部而使活性物質(zhì)露出。
對(duì)于上述[5]所述的蓄電裝置而言,由于不除去而保留外裝體的外表面上的易剝離部,所以可以保護(hù)金屬箔,避免金屬箔被刮傷、腐蝕等。此外,由于上述易剝離部由切斷線所圍成,所以可以容易地除去。而且,可以將通過(guò)上述易剝離部的除去而露出的金屬箔用作導(dǎo)通部。
附圖說(shuō)明
圖1A是本發(fā)明的層壓外裝件的一個(gè)實(shí)施方式的俯視圖。
圖1B是圖1A的層壓外裝件的底面圖。
圖1C是圖1A的1C-1C線的剖視圖。
圖2是表示除去圖1A的層壓外裝件的易剝離部后的狀態(tài)的剖視圖。
圖3是本發(fā)明的層壓外裝件的其他的實(shí)施方式的剖視圖。
圖4是使用了圖1A的層壓外裝件的蓄電裝置的剖視圖。
圖5是使用了圖3的層壓外裝件的蓄電裝置的剖視圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1、2…層壓外裝件
3、4…蓄電裝置
11…金屬箔
12…第一粘結(jié)劑層
12a、14a…粘結(jié)劑未涂布部
13…耐熱性樹(shù)脂層
14…第二粘結(jié)劑層
15…熱塑性樹(shù)脂層
16…活性物質(zhì)部
20、22…切斷線
21、23…易剝離部
24、25…金屬箔露出部
30、31…外裝體
40…主體(層壓外裝件)
43、100…第一內(nèi)側(cè)導(dǎo)通部
44、103…第一外側(cè)導(dǎo)通部
50…蓋體(層壓外裝件)
51、101…第二內(nèi)側(cè)導(dǎo)通部
52、105…第二外側(cè)導(dǎo)通部
60、62…電池元件室
61、63…熱封部
70、75…電池元件
71…正極箔(正極元件)
72…負(fù)極箔(負(fù)極元件)
73…隔板
76…正極活性物質(zhì)部(正極元件)
77…負(fù)極活性物質(zhì)部(負(fù)極元件)
具體實(shí)施方式
[層壓外裝件]
圖1A~1C中示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所述的層壓外裝件1。
上述層壓外裝件1為在金屬箔11的第一面上介由第一粘結(jié)劑層12貼合了用作外側(cè)層的耐熱性樹(shù)脂層13,并在上述金屬箔11的第二面上介由第二粘結(jié)劑層14貼合了用作內(nèi)側(cè)層的熱塑性樹(shù)脂層15的5層材料。
在上述耐熱性樹(shù)脂層13側(cè)的面的端部附近設(shè)置有由切斷線20所圍成的細(xì)長(zhǎng)的長(zhǎng)方形的易剝離部21,在從上述熱塑性樹(shù)脂層15側(cè)的面的中央至靠近與上述易剝離部21相對(duì)的邊一側(cè)的位置上設(shè)置有由切斷線22所圍成的長(zhǎng)方形的易剝離部23。上述切斷線20、22分別是貫穿耐熱性樹(shù)脂層13和熱塑性樹(shù)脂層15的切口呈點(diǎn)狀延續(xù)的孔眼線。
上述第一粘結(jié)劑層12中,在上述易剝離部21的正下方設(shè)置有未涂布粘結(jié)劑的粘結(jié)劑未涂布部12a。同樣地,上述第二粘結(jié)劑層14中,在上述易剝離部23的正下方設(shè)置有未涂布粘結(jié)劑的粘結(jié)劑未涂布部14a。因此,上述易剝離部21、23不與金屬箔11接合。
如圖2所示,上述層壓外裝件1通過(guò)除去易剝離部21、23,可以容易地使其下方的層露出。由于上述易剝離部21、23的正下方具有粘結(jié)劑未涂布部12a、14a(為空隙),所以通過(guò)除去上述易剝離部21、23,金屬箔11露出并形成金屬箔露出部24、25。由于上述易剝離部21、23由切斷線20、22圍成并且不與金屬箔11接合,因而可以通過(guò)拉出易剝離部21、23而容易地將其切除,并能使金屬箔11露出。此外,層壓外裝件1作為蓄電裝置的外裝體使用時(shí),由于金屬箔露出部24、25作為導(dǎo)通部使用,所以優(yōu)選使用鑷子夾取易剝離部21、23來(lái)將其切除,從而不使手指的皮脂粘附于金屬箔露出部24、25。另外,優(yōu)選在上述易剝離部21、23上預(yù)先安裝抓取用拉片,通過(guò)拉出拉片可以不接觸金屬箔露出部24、25而簡(jiǎn)單地切除易剝離部21、23。拉片可以使用具有粘合劑的膠帶、封條(seal)等制作。
層壓外裝件中,關(guān)于耐熱性樹(shù)脂層側(cè)的面、熱塑性樹(shù)脂層側(cè)的面的哪一側(cè)需要設(shè)置除去樹(shù)脂層的部分,因內(nèi)容物、外裝體的形態(tài)而異。因此,本發(fā)明的層壓外裝件的條件為耐熱性樹(shù)脂層和熱塑性樹(shù)脂層中的至少一方具有易剝離部。此外,一方的樹(shù)脂層上形成的易剝離部的數(shù)目也是任意的,形狀、尺寸也沒(méi)有限定。
如上所述,上述易剝離部21、23可以在任意時(shí)刻除去。因此,將層壓外裝件1加工為外裝體的工序中,或者在使用了外裝體的包裝體中,在需要樹(shù)脂層除去部分即金屬箔露出部24、25時(shí),除去易剝離部21、23即可。上述易剝離部21、23作為防止金屬箔露出部24、25被腐蝕、被刮傷的保護(hù)層而發(fā)揮作用。并且,由于上述易剝離部21、23是作為層壓外裝件1的構(gòu)成材料所必不可少的樹(shù)脂層并且是之后廢棄的部分,所以不耗費(fèi)成本。
[層壓外裝件的其他方案]
蓄電裝置中有時(shí)將層壓外裝體的金屬箔作為電極使用。圖3的層壓外裝件2為適合所述用途的層壓外裝件,在作為蓄電裝置的內(nèi)側(cè)的熱塑性樹(shù)脂層15側(cè)的粘結(jié)劑未涂布部14a上,賦予活性物質(zhì),形成活性物質(zhì)部16。上述層壓外裝件2為正極用部件時(shí)的活性物質(zhì)部為正極活性物質(zhì)部,為負(fù)極用部件時(shí)的活性物質(zhì)部為負(fù)極活性物質(zhì)部。在上述活性物質(zhì)部16的周?chē)ㄟ^(guò)第二粘結(jié)劑層14貼合有熱塑性樹(shù)脂層15。在活性物質(zhì)部16的相應(yīng)的位置形成切斷線22,通過(guò)除去易剝離部23,正下方的活性物質(zhì)部16露出。由于上述易剝離部23和活性物質(zhì)部16之間不存在第二粘結(jié)劑層14,二者僅是接觸,所以可以容易地除去易剝離部23。此外,在組裝蓄電裝置時(shí)使上述活性物質(zhì)部16露出,在此之前,易剝離部23作為活性物質(zhì)部16的保護(hù)層而發(fā)揮作用。
需要說(shuō)明的是,雖然圖3顯示的是上述易剝離部23和活性物質(zhì)部16的尺寸及位置為完全一致的狀態(tài),但是上述完全一致并非本發(fā)明的必要條件。由于若通過(guò)除去上述易剝離部23能夠使活性物質(zhì)部16露出,則作為蓄電裝置用部件可以不受阻礙地使用,所以即使易剝離部23除去后活性物質(zhì)部16的一部分覆蓋有熱塑性樹(shù)脂層15也無(wú)妨。圖1A~1C的層壓外裝件1中的易剝離部21、23和粘結(jié)劑未涂布部12a、14a之間的關(guān)系也是同樣的。
另一方面,由于耐熱性樹(shù)脂層13側(cè)的粘結(jié)劑未涂布部12a為了使金屬箔11露出并用作導(dǎo)通部而成為空隙,因而通過(guò)除去易剝離部21,金屬箔11露出。
[切斷線]
切斷線20、22并不限定于貫穿耐熱性樹(shù)脂層13或熱塑性樹(shù)脂層15的上述孔眼線。作為其他的切斷線,可以例示切入至樹(shù)脂層的厚度的中途的凹口。上述凹口可以是一條線,也可以是將較短凹口連續(xù)的點(diǎn)線。此外,即使易剝離部被完全切斷,若其由于靜電等被金屬箔吸引并殘留在層壓外裝件上,則其切斷線屬于本發(fā)明中的切斷線。另外,為了使已切斷的易剝離部保持在正下方的層上,可以預(yù)先用粘合膠帶等將其保留在樹(shù)脂層上。
[層壓外裝件的制造方法]
圖1A~1C的層壓外裝件1,即具有空隙粘結(jié)劑未涂布部12a、14a的層壓外裝件1,可以通過(guò)例如以下的方法制作。
將金屬箔11和耐熱性樹(shù)脂層13通過(guò)第一粘結(jié)劑層12按以下工序進(jìn)行貼合。
(1)在金屬箔11的第一面上涂布粘結(jié)劑(第一粘結(jié)劑層12)。此時(shí),使用表面具有凹凸的凹版輥(Graveru roll)或掩模(masking)等進(jìn)行涂布并同時(shí)形成未涂布粘結(jié)劑的粘結(jié)劑未涂布部12a后,將金屬箔11和耐熱性樹(shù)脂層13貼合并進(jìn)行老化處理。
(2)沿著上述粘結(jié)劑未涂布部12a的邊緣,在耐熱性樹(shù)脂層13上形成切斷線20并形成易剝離部21。上述切斷線20是通過(guò)湯姆森刀片(日語(yǔ)為“トムソン刃”)、品尼高刀片(日語(yǔ)為“ピナクル刃”)等的工具、激光切割機(jī)、熱切刀等切入耐熱性樹(shù)脂層13而形成的。
(3)在上述金屬箔11的第二面上,按照和上述相同的手法涂布粘結(jié)劑(第二粘結(jié)劑層14)并同時(shí)形成粘結(jié)劑未涂布部14a后,將金屬箔11和熱塑性樹(shù)脂層15貼合并進(jìn)行老化處理。
(4)按照和上述相同的手法在熱塑性樹(shù)脂層15中形成切斷線22并形成易剝離部23。
圖3的具有活性物質(zhì)部16的層壓外裝件2可以通過(guò)例如以下的方法制作。
(1)在金屬箔11的第二面的所需位置上,涂布粘合劑(binder),并在其上涂布調(diào)制成膏狀的活性物質(zhì),形成活性物質(zhì)部16。
(2)在不影響活性物質(zhì)部16的情況下進(jìn)行養(yǎng)護(hù),按照和外裝件1相同的方法貼合耐熱樹(shù)脂層13并進(jìn)行老化處理。
(3)按照和外裝件1相同的方法形成切斷線20并形成易剝離部21。
(4)清除(2)中的養(yǎng)護(hù),使用表面具有凹凸的凹版輥(Graveru roll)或掩模(masking)等在(1)中形成的活性物質(zhì)部16的周?chē)坎颊辰Y(jié)劑(第二粘結(jié)劑層14),然后將金屬箔11和熱塑性樹(shù)脂層15貼合并進(jìn)行老化處理。通過(guò)該工序,實(shí)質(zhì)上形成在金屬箔11上未涂布粘結(jié)劑的粘結(jié)劑未涂布部14a,并進(jìn)一步在粘結(jié)劑未涂布部14a上形成活性物質(zhì)部16。
(5)在熱塑性樹(shù)脂層15上形成切斷線22并形成易剝離部23。
本發(fā)明的層壓外裝件的制造方法并不限于上述的方法。另外,切斷線不限于貼合后形成,也可以通過(guò)在貼合前的樹(shù)脂層上預(yù)先形成切斷線,并將形成有切斷線的樹(shù)脂層和金屬箔貼合,由此制作本發(fā)明的層壓外裝件。
此外,上述層壓外裝件2也可以由層壓外裝件1制作。即,首先,參照?qǐng)D2,剝離層壓外裝件1的易剝離部23使金屬箔露出部25出現(xiàn)。然后,通過(guò)在該金屬箔露出部25上涂布活性物質(zhì)作為活性物質(zhì)部16,由此得到層壓外裝件2。
[蓄電裝置]
圖4和圖5示出的是用上述層壓外裝件1、2制作的外裝體30、31的2種蓄電裝置3、4。這些蓄電裝置3,4將層壓外裝件1,2的金屬箔11用作電的導(dǎo)通部并進(jìn)行電的授受,是不具備極耳(tab lead)的裝置。
需要說(shuō)明的是,圖3和圖4省略層壓外裝件1、2的第一粘結(jié)劑層12和第二粘結(jié)劑層14的圖示。
(第一蓄電裝置)
對(duì)圖4的蓄電裝置3而言,外裝體30由具有凹部的主體40和覆蓋于該主體40的平坦的蓋體50構(gòu)成,并各自使用上述層壓外裝件1制作。
對(duì)于上述主體40而言,對(duì)平坦片材的層壓外裝件1實(shí)施脹形、拉深成型等加工而將用作電池元件室60的俯視呈長(zhǎng)方形的凹部41成型,具有從凹部41的4個(gè)邊的開(kāi)口邊緣向外方大致水平延伸的凸緣42。在上述凹部41的底壁的內(nèi)側(cè),即熱塑性樹(shù)脂層15側(cè)的面,形成有金屬箔11露出的第一內(nèi)側(cè)導(dǎo)通部43。另外,在4個(gè)邊的凸緣42中的一個(gè)外表面上,即耐熱性樹(shù)脂層13上設(shè)置有易剝離部21。
上述蓋體50與主體40的平面尺寸相同,在組裝時(shí)在電池元件室60內(nèi)與上述第一內(nèi)側(cè)導(dǎo)通部43相對(duì)的位置,即熱塑性樹(shù)脂層15側(cè)的面,形成有金屬箔11露出的第二內(nèi)側(cè)導(dǎo)通部51。另外,上述蓋體50的外表面即耐熱性樹(shù)脂層13側(cè)的面上設(shè)置有易剝離部21。
電池元件70是在正極箔71和負(fù)極箔72之間配置隔板73并進(jìn)行卷繞層疊而得到的層疊體。
上述蓄電裝置3可通過(guò)下述方式制作:介由導(dǎo)電性粘合劑74將電池元件70的正極箔71的端部與上述主體40的第一內(nèi)側(cè)導(dǎo)通部43連接,同時(shí),介由導(dǎo)電性粘合劑74將負(fù)極箔72的端部與蓋體50的第二內(nèi)側(cè)導(dǎo)通部51連接,注入電解質(zhì),將電池元件室60的周?chē)鸁岱猓纬蔁岱獠?1。
上述蓄電裝置3,通過(guò)除去主體40的易剝離部21,形成金屬箔11露出的第一外側(cè)導(dǎo)通部44,通過(guò)除去蓋體50的易剝離部21,形成金屬箔11露出的第二外側(cè)導(dǎo)通部52。
對(duì)于上述蓄電裝置3而言,在電池元件室60內(nèi),正極箔71的金屬部通過(guò)第一內(nèi)側(cè)導(dǎo)通部43與主體40的金屬箔11導(dǎo)通,在外裝體30的外表面,通過(guò)第一外側(cè)導(dǎo)通部44獲得和外部的導(dǎo)通。同樣地,在電池元件室60內(nèi),負(fù)極箔72的金屬部通過(guò)第二內(nèi)側(cè)導(dǎo)通部51與蓋體50的金屬箔11導(dǎo)通,在外裝體30的外表面,通過(guò)第二外側(cè)導(dǎo)通部52獲得與外部的導(dǎo)通。并且,上述蓄電裝置3通過(guò)設(shè)置在外裝體30上的第一外側(cè)導(dǎo)通部44和第二外側(cè)導(dǎo)通部52進(jìn)行電的授受。
上述主體40的第一內(nèi)側(cè)導(dǎo)通部43為通過(guò)除去易剝離部23(其設(shè)置在層壓外裝件1的熱塑性樹(shù)脂層15上)形成的金屬箔露出部。上述主體40是由平坦片材(flat sheet)的層壓外裝件1進(jìn)行成型加工形成凹部41,并修邊(trimming)調(diào)整凸緣42的尺寸而制作。在涂布導(dǎo)電性粘合劑74時(shí)需要上述第一內(nèi)側(cè)導(dǎo)通部43,在凹部41的成型、修邊的工序中不需要金屬箔11露出。因此,易剝離部23在即將涂布之前除去即可,在凹部41的成型、修邊的工序中通過(guò)不除去而保留易剝離部23可以保護(hù)金屬箔11的預(yù)定露出部。另一方面,在通電時(shí)需要第一外側(cè)導(dǎo)通部44,在凹部41的成型、修邊的工序中、電池元件70的裝填時(shí)、主體40和蓋體50的組裝時(shí)、熱封部61的形成時(shí)不需要金屬箔11露出。因此,易剝離部21在即將通電之前除去即可,在此之前,易剝離部21覆蓋第一外側(cè)導(dǎo)通部44和第二外側(cè)導(dǎo)通部52來(lái)保護(hù)金屬箔11的預(yù)定露出部。
上述蓋體50也同樣,對(duì)第二內(nèi)側(cè)導(dǎo)通部51而言,通過(guò)保留易剝離部23直到導(dǎo)電性粘合劑(binder)74的涂布之前從而保護(hù)金屬箔11的預(yù)定露出部,對(duì)第二外側(cè)導(dǎo)通部52而言,通過(guò)保留易剝離部21直到通電之前可以保護(hù)金屬箔11的預(yù)定露出部。
(第二蓄電裝置)
圖5的蓄電裝置4為一種薄型裝置,其外裝體31由平坦的2塊層壓外裝件2構(gòu)成,并且各自的金屬箔11分別用作正極和負(fù)極。
對(duì)2塊層壓外裝件2而言,熱塑性樹(shù)脂層15彼此相對(duì)配置。圖中,在配置在上側(cè)的層壓外裝件2的熱塑性樹(shù)脂層15側(cè)的面上形成正極活性物質(zhì)部76作為活性物質(zhì)部16。另外,在耐熱性樹(shù)脂層13側(cè)的面的一邊的附近設(shè)置有易剝離部21。通過(guò)除去上述易剝離部21,形成金屬箔11露出的第一外側(cè)導(dǎo)通部103。另一方面,圖中,在配置在下側(cè)的層壓外裝件2的熱塑性樹(shù)脂層15側(cè)的面上形成負(fù)極活性物質(zhì)部77作為活性物質(zhì)部16。此外,在耐熱性樹(shù)脂層13側(cè)的面的上述第一外側(cè)導(dǎo)通部103的對(duì)向邊的端部附近設(shè)置有易剝離部21。通過(guò)除去上述易剝離部21,形成金屬箔11露出的第二外側(cè)導(dǎo)通部105。
上述蓄電裝置4通過(guò)上述的2塊層壓外裝件2的正極活性物質(zhì)部76和負(fù)極活性物質(zhì)部77夾著隔板73,連同電解質(zhì)一起通過(guò)熱塑性樹(shù)脂層15進(jìn)行熱封而制作。圖5中,63表示熱封部。上述正極活性物質(zhì)部76和負(fù)極活性物質(zhì)部77在本發(fā)明中分別與正極元件和負(fù)極元件對(duì)應(yīng),正極活性物質(zhì)部76、負(fù)極活性物質(zhì)部77和隔板73為電池元件75。而且,上述電池元件75存在的空間為電池元件室62。
對(duì)上述蓄電裝置4而言,在外裝體31的外表面上的第一外側(cè)導(dǎo)通部103和第二外側(cè)導(dǎo)通部105上進(jìn)行電的授受。
上述正極活性物質(zhì)部76和負(fù)極活性物質(zhì)部77通過(guò)除去易剝離部23(其設(shè)置在圖3的層壓外裝件2的熱塑性樹(shù)脂層15上)而露出。由于上述正極活性物質(zhì)部76和負(fù)極活性物質(zhì)部77連同隔板73在組裝蓄電裝置4之前不需要露出,所以在此之前通過(guò)預(yù)先保留易剝離部23可以保護(hù)正極活性物質(zhì)部76和負(fù)極活性物質(zhì)部77。另一方面,在通電時(shí)需要第一外側(cè)導(dǎo)通部103和第二外側(cè)導(dǎo)通部105,在組裝時(shí)金屬箔11也不需要露出。因此,易剝離部21在即將通電之前除去即可,在此之前,易剝離部21覆蓋金屬箔11來(lái)保護(hù)金屬箔11。
在按照以上方法完成的蓄電裝置3,4中,面向電池元件室60、62內(nèi)的易剝離部23雖被除去,但通過(guò)在按照制作工序進(jìn)行導(dǎo)電性粘合劑74(參照?qǐng)D4)等的組裝的準(zhǔn)備或者組裝之前不除去而保留易剝離部23,可以保護(hù)金屬箔11、正極活性物質(zhì)部76及負(fù)極活性物質(zhì)部77避免刮傷、腐蝕等。另一方面,在外裝體30,31的外表面上,第一外側(cè)導(dǎo)通部44、103和第二外側(cè)導(dǎo)通部52、105通過(guò)在通電之前不除去而預(yù)先保留易剝離部21可以保護(hù)金屬箔11避免刮傷、腐蝕等。由于上述易剝離部21、23是由切斷線20、22所圍成,所以可以容易地除去。
此外,上述蓄電裝置4示出的是使用層壓外裝件2制作第二蓄電裝置的例子,在剝離層壓外裝件1的易剝離部23使金屬箔露出部15出現(xiàn)后,通過(guò)在金屬露出部15上涂布活性物質(zhì)作為活性物質(zhì)部16,由此可以制作與層壓外裝件2同等的外裝件。
本發(fā)明的層壓外裝件的用途并不限于蓄電裝置,此外,蓄電裝置也不限于圖4和圖5所示的形態(tài)。設(shè)置易剝離部的面、數(shù)目因?qū)訅和庋b件的用途而異,本發(fā)明的層壓外裝件的必要條件為耐熱性樹(shù)脂層和熱塑性樹(shù)脂層中的至少一方設(shè)置有易剝離部。
作為只在耐熱性樹(shù)脂層上設(shè)置有易剝離部的層壓外裝件的用途可以例示食品容器。能夠制作可以進(jìn)行下述操作的食品容器:在食品容器的外表面即耐熱性樹(shù)脂層上形成金屬箔露出部,使發(fā)熱體接觸該金屬箔露出部來(lái)加熱食品·液體等內(nèi)容物,或者介由食品·液體等內(nèi)容物直接流過(guò)電流通過(guò)焦耳熱進(jìn)行殺菌。只在外裝體的外表面上設(shè)置金屬箔露出部的蓄電裝置,即不將層壓外裝件的金屬箔用作導(dǎo)體的外裝體可以用作用于連接基板或框體的軟釬焊部。
此外,將層壓外裝件的金屬箔作為蓄電裝置的導(dǎo)通部進(jìn)行利用時(shí),外裝體的外表面的導(dǎo)通部并不限定于設(shè)置在耐熱性樹(shù)脂層側(cè)的面上。由于錯(cuò)開(kāi)重疊2塊層壓外裝件的端部的話,熱塑性樹(shù)脂層就在外裝體的外表面露出,因此可以在熱塑性樹(shù)脂層側(cè)的面上設(shè)置外側(cè)導(dǎo)通部。另一方面,面向電池元件室內(nèi)的內(nèi)側(cè)導(dǎo)通部必須設(shè)置在熱塑性樹(shù)脂層側(cè)的面上。因此,對(duì)于不具有極耳的蓄電裝置的外裝體中使用的層壓外裝件而言,條件是:在耐熱性樹(shù)脂層側(cè)的面和熱塑性樹(shù)脂層側(cè)的面二者上設(shè)置易剝離部;或者在熱塑性樹(shù)脂側(cè)的面上設(shè)置多個(gè)易剝離部。
[層壓外裝件及蓄電裝置的構(gòu)成材料]
本發(fā)明雖然不限定層壓外裝件的材料,但可以舉出作為優(yōu)選材料的以下材料。
(金屬箔)
所述金屬箔11承擔(dān)對(duì)層壓外裝件1、2賦予阻止氧、水分侵入的氣體阻隔性的作用。另外,利用金屬箔11作為導(dǎo)通部時(shí),使用導(dǎo)電性良好的金屬箔。例如,可列舉鋁箔、銅箔、鎳箔、不銹鋼箔、或者它們的包覆(clad)箔、它們的退火箔或未退火箔等。另外,也優(yōu)選使用用鎳、錫、銅、鉻等導(dǎo)電性金屬進(jìn)行電鍍而成的金屬箔,例如經(jīng)電鍍的鋁箔。另外,所述金屬箔11的厚度優(yōu)選為7~150μm。
另外,優(yōu)選在上述金屬箔11上形成化學(xué)轉(zhuǎn)化皮膜。所述化學(xué)轉(zhuǎn)化皮膜是通過(guò)在金屬箔表面實(shí)施化學(xué)轉(zhuǎn)化處理而形成的皮膜,通過(guò)實(shí)施這樣的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,能夠充分防止由內(nèi)容物(電解液等)導(dǎo)致的對(duì)金屬箔表面的腐蝕。例如通過(guò)進(jìn)行下述處理,對(duì)金屬箔實(shí)施化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。即,在進(jìn)行脫脂處理后的金屬箔的表面上涂布下述1)~3)中的任一種水溶液,然后進(jìn)行干燥,由此實(shí)施化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,
1)包含磷酸;
鉻酸;以及
選自由氟化物的金屬鹽和氟化物的非金屬鹽組成的組中的至少一種化合物的混合物的水溶液
2)包含磷酸;
選自由丙烯酸系樹(shù)脂、殼聚糖衍生物樹(shù)脂以及酚醛類(lèi)樹(shù)脂組成的組中的至少一種樹(shù)脂;以及
選自由鉻酸和鉻(III)鹽組成的組中的至少一種化合物的混合物的水溶液
3)包含磷酸;
選自由丙烯酸系樹(shù)脂、殼聚糖衍生物樹(shù)脂以及酚醛類(lèi)樹(shù)脂組成的組中的至少一種樹(shù)脂;
選自由鉻酸和鉻(III)鹽組成的組中的至少一種化合物;以及
選自由氟化物的金屬鹽和氟化物的非金屬鹽組成的組中的至少一種化合物的混合物的水溶液。
關(guān)于所述化學(xué)轉(zhuǎn)化皮膜,作為鉻附著量(每個(gè)單面),優(yōu)選0.1mg/m2~50mg/m2,特別優(yōu)選2mg/m2~20mg/m2。
(耐熱性樹(shù)脂層)
作為構(gòu)成耐熱性樹(shù)脂層13的耐熱性樹(shù)脂,使用于熱封時(shí)的熱封溫度不熔融的耐熱性樹(shù)脂。作為上述耐熱性樹(shù)脂,優(yōu)選使用熔點(diǎn)比構(gòu)成上述熱塑性樹(shù)脂層15的熱塑性樹(shù)脂的熔點(diǎn)高10℃以上的耐熱性樹(shù)脂,特別優(yōu)選使用熔點(diǎn)比熱塑性樹(shù)脂的熔點(diǎn)高20℃以上的耐熱性樹(shù)脂。例如,優(yōu)選使用拉伸聚酰胺膜(拉伸尼龍膜等)或拉伸聚酯膜。其中,特別優(yōu)選使用雙軸拉伸聚酰胺膜(雙軸拉伸尼龍膜等)、雙軸拉伸聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)膜、雙軸拉伸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或雙軸拉伸聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜。需要說(shuō)明的是,上述耐熱性樹(shù)脂層13既可以以單層形成,或者,例如也可以以由拉伸聚酯膜/拉伸聚酰胺膜形成的多層(由拉伸PET膜/拉伸尼龍膜形成的多層等)形成。上述耐熱性樹(shù)脂層13的厚度優(yōu)選為20μm~100μm。
另外,對(duì)于構(gòu)成貼合上述耐熱性樹(shù)脂層13的第一粘結(jié)劑層12的粘結(jié)劑而言,優(yōu)選使用選自由聚酯聚氨酯系粘接劑(Polyester–urethane)和聚醚-聚氨酯(Polyether-urethane)系粘結(jié)劑組成的組中的至少一種粘結(jié)劑。上述第一粘結(jié)劑層12的厚度優(yōu)選設(shè)定為0.5μm~5μm。
(熱塑性樹(shù)脂層)
關(guān)于構(gòu)成熱塑性樹(shù)脂層15的熱塑性樹(shù)脂,優(yōu)選由下述熱塑性樹(shù)脂形成的未拉伸膜構(gòu)成,所述熱塑性樹(shù)脂為選自由聚乙烯、聚丙烯、烯烴類(lèi)共聚物、它們的酸改性物以及離聚物組成的組中的至少一種。所述熱塑性樹(shù)脂層15的厚度優(yōu)選設(shè)定為20μm~150μm的范圍。
另外,對(duì)于構(gòu)成貼合上述熱塑性樹(shù)脂層15的第二粘結(jié)劑層14的粘結(jié)劑而言,優(yōu)選為由烯烴類(lèi)粘結(jié)劑形成的層。使用二液固化型的烯烴類(lèi)粘結(jié)劑時(shí),能夠充分防止由因電解液導(dǎo)致的膨脹而引起的粘結(jié)性降低。上述第二粘結(jié)劑層14的厚度優(yōu)選設(shè)定為0.5μm~5μm。
(電池元件)
上述電池元件70中,正極側(cè)金屬箔71優(yōu)選使用厚度為7~50μm的硬質(zhì)或軟質(zhì)的鋁箔,負(fù)極側(cè)金屬箔72優(yōu)選使用厚度為7~50μm的銅箔,其他還可以使用鋁箔、鈦箔、不銹鋼箔。另外,作為隔板73,可以舉出聚乙烯制隔板、聚丙烯制隔板、由多層膜(其由聚乙烯膜和聚丙烯膜形成)形成的隔板,或者由在這些樹(shù)脂制隔板上涂布了陶瓷等的耐熱無(wú)機(jī)物的濕式或干式的多孔質(zhì)膜所構(gòu)成的隔板等。所述隔板73的厚度優(yōu)選設(shè)定為5μm~50μm。
在上述電池元件75中,對(duì)正極活性物質(zhì)部76而言,由在例如PVDF(聚偏氟乙烯)、SBR(苯乙烯丁二烯橡膠)、CMC(羧甲基纖維素鈉鹽等)、PAN(聚丙烯腈)等粘合劑中添加了鹽(例如,鈷酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰等)而成的混合組合物等形成。上述正極活性物質(zhì)部76的厚度優(yōu)選設(shè)定為2μm~300μm。也可以在所述正極活性物質(zhì)部76中進(jìn)一步含有碳黑、CNT(碳納米管)等導(dǎo)電輔助劑。另外,作為負(fù)極活性物質(zhì)部77,由在例如PVDF、SBR、CMC、PAN等粘合劑中添加了添加物(例如,石墨、鈦酸鋰、Si類(lèi)合金、錫類(lèi)合金等)而成的混合組合物等形成。所述負(fù)極活性物質(zhì)部77的厚度優(yōu)選設(shè)定為1μm~300μm。也可以在所述負(fù)極活性物質(zhì)部77中進(jìn)一步含有碳黑、CNT(碳納米管)等導(dǎo)電輔助劑。
此外,在任意類(lèi)型的電池元件70、75中,作為隔板73,都可以優(yōu)選使用聚乙烯制隔板、聚丙烯制隔板、由多層膜(其由聚乙烯膜和聚丙烯膜形成)所形成的隔板,或者由在這些樹(shù)脂制隔板上涂布了陶瓷等的耐熱無(wú)機(jī)物的濕式或干式的多孔質(zhì)膜所構(gòu)成的隔板等。
本申請(qǐng)主張以于2015年8月21日提出申請(qǐng)的日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)卦?015-163334號(hào)為基礎(chǔ)的優(yōu)先權(quán),其公開(kāi)內(nèi)容直接構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分。
必須認(rèn)識(shí)到這里使用的用語(yǔ)和表現(xiàn)是為了說(shuō)明而使用,不是為了限定性解釋而使用,也不應(yīng)排除這里所示且所述的特征事項(xiàng)的任何均等物,也容許本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種變形。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的層壓外裝件能夠適合用作除去樹(shù)脂層的一部分而使金屬箔露出的外裝體材料。