KR20170040094A

KR20170040094A - 라미네이트 외장재

Info

Publication number: KR20170040094A
Application number: KR1020160124024A
Authority: KR
Inventors: 테루토시 쿠마키
Original assignee: 쇼와 덴코 패키징 가부시키가이샤
Priority date: 2015-10-02
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2036-09-27
Also published as: JP2017065208A; TWI700177B; CN106560321B; KR102619740B1; CN106560321A; JP6576779B2; TW201731685A

Abstract

금속박(11)의 제1의 면에 제1 접착제층(12)을 통하여 내열성 수지층(13)이 맞붙여지고, 제2의 면에 제2 접착제(14)를 통하여 열융착성 수지층(15)이 맞붙여지고, 상기 내열성 수지층(13) 및 열융착성 수지층(15) 중의 적어도 일방에 그 수지층(13, 15)이 절입되어 형성된 절취선(20, 22)으로 둘러싸인 이박리부(21, 23)가 마련되고, 또한, 상기 이박리부(21, 23)를 갖는 수지층(13, 15)이 보호층(101, 102)으로 피복되고, 상기 보호층(101, 102)과 수지층(13, 15)과의 접착력(f3)과, 상기 이박리부(21, 23) 이외의 수지층(13, 15)과 금속박(11)과의 접착력(f2)이, f2>f3의 관계를 충족시키고 있다.

Description

라미네이트 외장재{LAMINATE HOUSING MATERIAL}

본 발명은, 축전 디바이스의 외장체, 식품이나 의약품의 포장재로 사용되는 라미네이트 외장재 및 그 관련 기술에 관한 것이다.

또한, 본 발명에서 「접착력」이라는 용어는 접착제 등에 의한 접착력뿐만 아니라 융착에 의한 접착력이나 점착제에 의한 점착력도 포함하는 의미로 사용한다.

근래, 스마트 폰이나 태블릿 단말 등의 휴대기기의 박형 경량화에 수반하여, 이들에 탑재되는 리튬 이온 2차 전지나 리튬 폴리머 2차 전지의 외장재로서는, 종래의 금속 캔에 대신하여 금속박의 양면에 수지 필름을 맞붙인 라미네이트재가 사용되고 있다. 또한, 전기 자동차용의 전원이나 축전용의 대형 전지나 커패시터에서도, 외장재로서 라미네이트재를 사용하는 것이 검토되고 있다.

일반적으로 라미네이트 외장재는 금속 캔에 비하여, 얇고, 경량이고, 성형 및 밀봉이 용이하고 취급하기 쉽지만, 전지 케이스로서 사용한 경우는 금속면이 외부에 노출하는 일이 없기 때문에, 건전지와 같이 외장 그 자체를 도체로서 사용할 수가 없다. 그 때문에, 케이스 내로부터 절연 처리를 한 정극 단자 및 부극 단자를 인출하여 솔더링 등에 의해 결선하고, 전지 자체는 기판이나 몸체에 점착 테이프 등으로 고정되는 것이 많다. 또한, 전지 케이스 이외의 용도에서도, 잼이나 조리완료 식품을 발열체에 접촉시켜서 효율 좋게 가온하거나, 줄 가열에 의해 살균할 수 있는 용기 포장에 금속면의 노출이 요망되고 있다.

라미네이트 외장재는 층의 중심에 금속박이 사용되고 있기 때문에, 외측의 수지층을 제거함으로써 금속박을 노출시킬 수 있으면, 이것을 도체나 솔더링부 등으로서 이용할 수 있을 가능성이 있다.

라미네이트 외장재의 금속박을 자르지 않고서 수지층만을 자르는 기술로서는, 식품이나 의료기구를 밀봉상태로 포장하는 포장주머니에서, 수지층에 레이저 가공이나 금속날(刃)에 의한 기계 가공에 의해 칼집(切れ目)을 넣음에 의해 한 손으로 개봉할 수 있도록 한 이개봉(易開封) 포장주머니(包裝袋)가 있다(특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 국제 공개 WO2009/090930호 공보

특허 문헌 1은 라미네이트 외장재를 단면(斷面) 방향으로 절단하여 포장주머니를 개봉(開封)하기 위한 기술로서, 수지층을 제거하여 금속박을 노출시키는 것에 적용할 수는 없다. 가령 수지층에 레이저를 조사하여도 선형상(線狀)의 칼집이 형성될 뿐이고, 수지층을 면형상(面狀)으로 제거하여 솔더링 가능한 면적의 금속박을 노출시키는데는 이르지 않는다. 또한, 레이저를 왕복시키고 수지가 남지 않도록 수지층을 면형상으로 태워자르는데는 대단한 수고가 든다.

또한, 금속박 노출부가 필요해지는 것은 제품을 사용할 때이고, 라미네이트 외장재로 케이스를 제작하는 공정이나 제품의 수송시에는 필요하지가 않다. 케이스의 외면측의 수지층은 금속박의 보호 기능을 갖고 있기 때문에, 수지층으로 덮이지 않은 금속 노출부는 손상되기 쉽고, 불필요한 때까지 금속박이 노출하여 있는 것은 바람직한 상태가 아니다.

본 발명은, 상술한 기술 배경을 감안하여, 금속박의 양면에 수지층이 맞붙여지고, 수지층의 일부를 용이하게 제거할 수 있고, 또한 제거할 때까지는 표면이 보호되어 있는 라미네이트 외장재의 제공을 목적으로 한다.

즉, 본 발명은 하기 [1]∼[7]에 기재된 구성을 갖는다.

[1] 금속박의 제1의 면에 제1 접착제층을 통하여 내열성 수지층이 맞붙여지고, 제2의 면에 제2 접착제를 통하여 열융착성 수지층이 맞붙여지고, 상기 내열성 수지층 및 열융착성 수지층 중의 적어도 일방에 그 수지층이 절입(切入)되어 형성된 절취선으로 둘러싸인 이박리부(易剝離部)가 마련되고, 또한, 상기 이박리부를 갖는 수지층이 보호층으로 피복되고,

상기 보호층과 수지층과의 접착력(f3)과, 상기 이박리부 이외의 수지층과 금속박과의 접착력(f2)이, f2>f3의 관계를 충족시키고 있는 것을 특징으로 하는 라미네이트 외장재.

[2] 상기 보호층과 수지층과의 접착력(f3)과, 상기 이박리부 이외의 수지층과 금속박과의 접착력(f2)과, 상기 이박리부와 금속박과의 접착력(f1)이, f2>f3>f1의 관계를 충족시키고 있는 전항 1에 기재된 라미네이트 외장재.

[3] 상기 이박리부를 갖는 수지층과 금속박 사이의 접착제층에서, 상기 이박리부의 직하(直下)에 접착제가 도포되지 않은 접착제 미도포부가 마련되어 있는 전항 2에 기재된 라미네이트 외장재.

[4] 상기 금속박의 상기 이박리부를 갖는 수지층측의 면에서, 상기 이박리부의 직하 부분에 마스킹재가 배치되고 그 마스킹재상에 접착제층이 형성되어 있는 전항 2에 기재된 라미네이트 외장재.

[5] 적어도 열융착성 수지층측의 면에 이박리부 및 보호층을 갖는 전항 1∼4 중의 어느 한 항에 기재된 라미네이트 외장재.

[6] 상기 열융착성 수지층이 내측이 되는 엠보스부를 가지며, 상기 엠보스부의 내부에 이박리부를 갖는 전항 5에 기재된 라미네이트 외장재.

[7] 정극 요소와, 부극 요소와, 이들의 사이에 배치되는 세퍼레이터를 갖는 전지 요소와,

금속박의 제1의 면에 내열성 수지층이 맞붙여지고 제2의 면에 열융착성 수지층이 맞붙여진 2개의 라미네이트 외장재가 열융착성 수지층을 내측으로 하여 마주 대하고, 이들의 사이에 상기 전지 요소를 수납하는 전지 요소실이, 상기 열융착성 수지층이 융착하여 봉지(封止)됨에 의해 형성되어 있는 외장체를 구비하고,

상기 라미네이트 외장재가, 전항 1∼4 중의 어느 한 항에 기재된 라미네이트 외장재의 전지 요소실 내에 임(臨)하는 보호층 및 이박리부가 제거되고, 외장체의 외면에 마련된 보호층 및 이박리부가 제거되지 않고 남아 있는 외장재이고,

상기 전지 요소실 내에서, 각각의 라미네이트 외장재의 금속박과 정극 요소 및 부극 요소가 도통하고 있는 것을 특징으로 하는 축전 디바이스.

상기 [1]에 기재된 라미네이트 외장재는, 보호층이, 수지층 및 이박리부의 제거에 의해 금속박의 금속박 노출부가 되는 부분을 보호함과 함께, 수지층에 형성된 절취선부터의 기체 및 액체의 침입을 막고 있다. 상기 보호층과 수지층과의 접착력(f3)과, 상기 이박리부 이외의 수지층과 금속박과의 접착력(f2)이, f2>f3의 관계를 충족시키고 있어서, 보호층을 인장하면 보호층과 수지층과의 사이에서 박리하기 때문에, 보호층을 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 수지층에 형성된 절취선에 의해 이박리부를 용이하게 제거할 수 있다. 그리고, 보호층 및 이박리부의 제거에 의해 금속박 노출부를 형성할 수 있다.

상기 [2]에 기재된 라미네이트 외장재는, 상기 보호층과 수지층과의 접착력(f3)과, 상기 이박리부 이외의 수지층과 금속박과의 접착력(f2)과, 상기 이박리부와 금속박과의 접착력(f1)이, f2>f3>f1의 관계를 충족시키고 있기 때문에, 보호층을 인장하면 이박리부 이외의 영역에서는 보호층과 수지층의 사이에서 박리하고, 이박리부에서는 이박리부와 금속박과의 사이에서 박리하기 때문에, 이박리부를 보호층과 함께 제거할 수 있다.

상기 [3]에 기재된 라미네이트 외장재는, 이박리부의 직하가 접착제 미도포부이고 이박리부와 금속박은 접착되어 있지 않음에 의해, f2>f3>f1의 관계를 충족시키고 있다.

상기 [4]에 기재된 라미네이트 외장재는, 상기 이박리부의 직하 부분에 배치된 마스킹재에 의해 이박리부와 금속박과의 접착력이 약해져 있음에 의해, f2>f3>f1의 관계를 충족시키고 있다.

상기 [5]에 기재된 라미네이트 외장재는, 열융착성 수지층측에 금속박 노출부를 형성하기 위한 이박리부를 갖고 있기 때문에, 전지 요소실에서 전지 요소와 금속박을 도통시키는 축전 디바이스의 외장체 재료로서 유용하다.

상기 [6]에 기재된 라미네이트 외장재는, 열융착성 수지층이 내측이 되는 엠보스부를 가지며, 상기 엠보스부의 내측에 금속박 노출부를 형성하기 위한 이박리부를 갖고 있기 때문에, 전지 요소실로 전지 요소와 금속박을 도통시키는 축전 디바이스의 외장체 재료로서 유용하다.

상기 [7]에 기재된 축전 디바이스는, 외장체의 외면이 보호층으로 덮여 있기 때문에, 수지층 및 이박리부의 제거에 의해 금속박 노출부가 되는 부분이 보호되어 있다. 또한, 상기 보호층 및 이박리부를 제거함에 의해, 전기의 수수(授受)를 행하는 금속박 노출부를 형성할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 라미네이트 외장재의 한 실시 형태의 평면도.
도 1b는 도 1a의 라미네이트 외장재의 저면도.
도 1c는 도 1a의 1C-1C선 단면시도(斷面視圖).
도 2는 도 1a의 라미네이트 외장재의 보호층 및 이박리부를 제거한 상태를 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 라미네이트 외장재의 다른 실시 형태의 단면도.
도 4는 도 3 라미네이트 외장재의 보호층 및 이박리부를 제거한 상태를 도시하는 단면도.
도 5는 도 1a의 라미네이트 외장재를 사용한 축전디바이스의 단면도.
도 6은 도 1a의 라미네이트 외장재를 사용한 다른 축전 디바이스의 단면도.

[라미네이트 외장재]

도 1a∼1c 및 도 3에 본 발명의 라미네이트 외장재의 2개의 실시 형태를 도시한다. 이하의 설명에서, 동일 부호를 붙인 부재는 동일물 또는 동등물을 나타내고 있고, 중복되는 설명을 생략한다.

(제1의 라미네이트 외장재)

도 1a∼1c에 도시하는 바와 같이, 상기 라미네이트 외장재(1)는, 금속박(11)의 제1의 면에 제1 접착제층(12)을 통하여 외측층이 되는 내열성 수지층(13)이 맞붙여지고, 상기 금속박(11)의 제2의 면에 제2 접착제층(14)을 통하여 내측층이 되는 열융착성 수지층(15)이 맞붙여지고, 또한 내열성 수지층(13) 및 열융착성 수지층(15)이 점착성의 보호층(101, 102)으로 덮여진 7층재이다.

상기 내열성 수지층(13)측의 면의 단부(端部) 부근에, 절취선(20)으로 둘러싸인 가늘고 긴 장방형의 이박리부(21)가 마련되고, 상기 열융착성 수지층(15)측의 면의 중앙부터 상기 이박리부(21)와 대향하는 변측에 가까운 위치에 절취선(22)으로 둘러싸인 장방형의 이박리부(23)가 마련되어 있다. 상기 절취선(20, 22)은, 각각 내열성 수지층(13) 및 열융착성 수지층(15)을 관통하는 칼집이 점형상으로 이어지는 미싱 눈금이다. 상기 이박리부(21, 23)는 절취선(20, 22)에 의해 내열성 수지층(13) 및 열융착성 수지층(15)과 단속적으로 연결되어 있지만, 미싱 눈금의 절단부가 계기가 되여 용이하게 절리(切離)할 수 있다.

상기 제1 접착제층(12)에서, 상기 이박리부(21)의 직하에 접착제가 도포되지 않은 접착제 미도포부(12a)가 마련되어 있다. 마찬가지로, 상기 제2 접착제층(14)에서, 상기 이박리부(23)의 직하에 접착제가 도포되지 않은 접착제 미도포부(14a)가 마련되어 있다. 따라서, 상기 이박리부(21, 23)는 금속박(11)에 접착되어 있지 않아, 이박리부(21, 23)와 금속박(11)에 대한 접착력은 0이다.

상기 보호층(101)은 이박리부(21)를 포함하는 내열성 수지층(13)의 전역(全域)을 덮으며, 그 접착력에 의해 내열성 수지층(13)에 밀착하고 있다. 마찬가지로, 상기 보호층(102)은 이박리부(23)를 포함하는 열융착성 수지층(15)의 전역을 덮으며, 그 접착력에 의해 열융착성 수지층(15)에 밀착하고 있다.

상기 라미네이트 외장재(1)에서의 각 부분의 접착력의 강약 관계는 이하와 같이 설정되어 있다. () 내의 기호는 본 발명의 청구항에 기재한 부호에 대응한다.

내열성 수지층(13)측 : F2>F3>F1=0

열융착성 수지층(15)측 : F12>F13>F11=0

상기 식에서,

F1(f1) : 이박리부(21)와 금속박(11)과의 접착력(=0)

F2(f2) : 제1 접착제층(12)에 의한 이박리부(21) 이외의 내열성 수지층(13)과 금속박(11)과의 접착력

F3(f3) : 보호층(101)과 내열성 수지층(13)과의 접착력

F11(f1) : 이박리부(23)와 금속박(11)과의 접착력(=0)

F12(f2) : 제2 접착제층(14)에 의한 이박리부(23) 이외의 열융착성 수지층(15)과 금속박(11)과의 접착력

F13(f3) : 보호층(102)과 열융착성 수지층(15)과의 접착력

상기한 조건에서, 상기 보호층(101)을 인장하면, 이박리부(21) 이외의 영역에서는 F2>F3에 의해 접착력이 약한 보호층(101)과 내열성 수지층(13)의 사이에서 박리하고, 이박리부(21)에서는 F3>F1=0에 의해 접착되지 않은 이박리부(21)(내열성 수지층(13)의 일부)가 금속박(11)으로부터 떨어진다. 그리고, 이박리부(21)는 보호층(101)에 접착한 상태로 인장되어 절취선(20)에서 절단되어, 보호층(101)과 함께 제거된다. 마찬가지로, 상기 보호층(102)을 인장하면, 이박리부(23) 이외의 영역에서는 F12>F13에 의해 접착력이 약한 보호층(102)과 열융착성 수지층(15)의 사이에서 박리하고, 이박리부(23)에서는 F13>F11=0에 의해 접착되지 않은 이박리부(23)(열융착성 수지층(15)의 일부)가 금속박(11)으로부터 떨어진다. 그리고, 이박리부(23)는 보호층(102)에 접착한 상태로 인장되어 절취선(22)으로 절단되어, 보호층(102)과 함께 제거된다. 그 결과, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 보호층(101, 102) 및 이박리부(21, 23)가 제거되어 금속박(11)이 노출한 금속박 노출부(24, 25)가 형성되어, 보호층 제거 완료 라미네이트 외장재(2)가 제작된다.

(제2의 라미네이트 외장재)

도 3에 도시하는 라미네이트 외장재(3)는, 이박리부(21, 23)의 직하의 부분에서, 금속박(11)상에 마스킹재(26)가 배치되고, 마스킹재(26)상을 포함하는 전면에 제1 접착제층(12) 및 제2 접착제층(14)이 적층되고, 내열성 수지층(13) 및 열융착성 수지층(15)이 맞붙여지어 있다. 또한, 상기 내열성 수지층(13) 및 열융착성 수지층(15)은 각각 보호층(101, 102)에 덮여 있다. 즉, 내열성 수지층(13)측의 이박리부(21)가 있는 영역은, 금속박(11), 마스킹재(26), 제1 접착제층(12), 내열성 수지층(13), 보호층(101)이 적층하고, 마찬가지로 열융착성 수지층(15)의 이박리부(23)가 있는 영역은, 금속박(11), 마스킹재(26), 제2 접착제층(14), 열융착성 수지층(15), 보호층(102)이 적층하고 있다. 상기 마스킹재(26)는 금속박(11)에 대해 접착성이 없든지 또는 극히 접착성이 낮은 재료로 구성된 시트이고, 이박리부(21, 23)와 금속박(11)과의 접착력을 약하게 하고 있다. 또한, 상기 마스킹재(26)와 내열성 수지층(13) 또는 열융착성 수지층(15)은란 제1 접착제층(12) 또는 제2 접착제층(14)에 의해 접착되어 있다. 상기 제1 접착제층(12)에 의한 마스킹재(26)와 제1 내열성 수지층(13)과의 접착력, 제2 접착제층(14)에 의한 마스킹재(26)와 열융착성 수지층(15)과의 접착력은, 모두 마스킹재(26)와 금속박(11)과의 접착력보다도 강하다.

상기 라미네이트 외장재(3)에서의 각 부분의 접착력의 강약 관계는 이하와 같이 설정되어 있다. () 내의 기호는 본 발명의 청구항에 기재한 부호에 대응한다.

내열성 수지층(13)측 : F2>F3>F1

열융착성 수지층(15)측 : F12>F13>F11

상기 식에 있어서,

F1(f1) : 이박리부(21)와 금속박(11)과의 접착력

F3(f3) : 보호층(101)과 내열성 수지층(13)과의 접착력

F11(f1) : 이박리부(23)와 금속박(11)과의 접착력(=0)

F13(f3) : 보호층(102)과 열융착성 수지층(15)과의 접착력

상기한 조건에서, 상기 보호층(101)을 인장하면, 이박리부(21) 이외의 영역에서는 F2>F3에 의해 접착력이 약한 보호층(101)과 내열성 수지층(13)과의 사이에서 박리하고, 이박리부(21)에서는 F3>F1에 의해 금속박(11)과 마스킹재(26)와의 사이에서 박리한다. 그리고, 이박리부(21)가 보호층(101)에 접착된 상태로 인장되어 절취선(20)에서 절단되면, 이박리부(21) 및 제1 접착제층(12)에 의해 이박리부(21)에 접착되어 있는 마스킹재(26)는 보호층(101)과 함께 제거된다. 마찬가지로, 상기 보호층(102)을 인장하면, 이박리부(23) 이외의 영역에서는 F12>F13에 의해 접착력이 약한 보호층(102)과 열융착성 수지층(15)과의 사이에서 박리하고, 이박리부(23)에서는 F13>F11에 의해 금속박(11)과 마스킹재(26)와의 사이에서 박리한다. 그리고, 이박리부(23)가 보호층(102)에 접착된 상태로 인장되어 절취선(22)으로 절단되면, 이박리부(23) 및 제2 접착제층(14)에 의해 이박리부(23)에 접착되어 있는 마스킹재(26)는 보호층(102)과 함께 제거된다. 그 결과, 도 4에 도시하는 바와 같이, 상기 보호층(101, 102) 및 이박리부(21, 23)가 제거되어 금속박(11)이 노출한` 금속박 노출부(24, 25)가 형성되고, 보호층 제거 완료 라미네이트 외장재(2)가 제작된다.

본 발명의 라미네이트 외장재에서, 보호층과 수지층과의 접착력(f3)과, 상기 이박리부와 금속박과의 접착력(f1)이, f3>f1의 관계를 충족시키고 있다 것은 필수 요건은 아니지만, 상기 조건을 충족시키고 있는 경우는 보호층을 벗기면 이박리부와 금속박과의 사이에서 박리하고, 이박리부는 보호층에 접착된 상태로 보호층과 함께 제거할 수 있다. 상기 조건을 충족시키고 있지 않는 경우는 보호층이 이박리부로부터 벗겨져서 이박리부가 수지층에 남는데, 수지층에 남은 이박리부는 핀셋 등으로 잡아서 인장함에 의해 제거할 수 있다. 또한, 이박리부는 최종적으로 제거한` 부분이기 때문에, 보호층의 수지층에 대한 접착력을 이박리부에서 부분적으로 강하게 하여 확실하게 보호층에 접착하여 제거되도록 할 수도 있다.

라미네이트 외장재에서, 내열성 수지층측의 면, 열융착성 수지층측의 면의 어느 측에 금속박 노출부가 필요한지는, 내용물이나 외장체의 형태에 의해 다르다. 따라서, 본 발명의 라미네이트 외장재는, 내열성 수지층 및 열융착성 수지층 중의 적어도 일방에 이박리부를 가지며, 이박리부를 갖는 면의 수지층이 보호층에 의해 덮여 있는 것이 조건이다. 또한, 일방의 수지층에 형성된 이박리부의 수(數)도 위치도 임의이고, 형상이나 치수도 한정되지 않는다. 또한, 내열성 수지층측의 면 또는 열융착성 수지층측의 면의 어느 일방에 상술한 보호층 및 이박리부를 갖고 있으면, 타방의 면의 형태는 묻지 않고, 금속박 노출부의 유무도 묻지 않는다. 또한, 타방의 면이 이박리부를 갖고 보호층을 갖지 않는 형태라도 좋다.

상기 보호층 및 이박리부는 임의시(任意時)에 용이하게 제거할 수 있다. 따라서, 라미네이트 외장재를 외장체로 가공하는 공정, 또는 외장체를 사용한 포장체에 있어서, 금속박 노출부가 필요해진 때에 보호층과 함께 이박리부를 제거하면 좋다. 수지층을 덮는 보호층은 수지층을 보호하고, 또한 금속박 노출부가 되는 부분의 금속박의 부식이나 흠집을 막는 보호층으로서 기능한다. 예를 들면, 상기 라미네이트 외장재의 재단이나 엠보스 가공을 보호층을 붙인 상태인 채로 행함에 의해 수지층의 상처를 막을 수 있다. 또한, 보호층은 절취선의 칼집으로부터의 기체 및 액체의 침입을 막아서 금속박을 보호한다.

또한, 본 발명의 라미네이트 외장재에는 엠보스부를 갖는 라미네이트 외장재도 포함된다. 축전 디바이스의 외장체는 전지 요소를 수납하는 전지 요소실을 형성하기 위해 엠보스부를 갖는 것이 있고, 전지 요소실 내에 마련한 금속박 노출부에 전지 요소를 도통시키는 것이 있다. 이 때문에, 열융착성 수지층이 내측이 되는 엠보스부를 가지며, 상기 엠보스부의 내측에 금속박 노출부를 형성하기 위한 이박리부를 갖는 라미네이트 외장재는, 축전 디바이스의 외장체 재료로서 유용하다.

[라미네이트 외장재의 제조 방법]

(제1의 라미네이트 외장재의 제조 방법)

도 1a∼1c의 라미네이트 외장재(1), 즉 공극(空隙)의 접착제 미도포부(12a, 14a)를 갖는 라미네이트 외장재(1)는, 예를 들면 이하의 방법에 의해 제작할 수 있다.

(1) 금속박(11)의 제1의 면에 제1 접착제층(12)이 되는 접착제를 도포한다. 이 때, 표면에 요철을 갖는 그라비어 롤이나 마스킹 등을 이용하여 접착제가 도포되지 않는 접착제 미도포부(12a)를 형성하면서 도포한 후, 금속박(11)과 내열성 수지층(13)을 맞붙여서 에이징 처리한다.

접착제의 도포 방법은 롤 도포 외에, 잉크젯 방식으로 미도포부를 형성하면서 접착제를 취부(吹付)하여 도포하는 방법이 있다. 단, 장척의 라미네이트 외장재를 제작하는 경우는 연속 도포가 가능한 롤 도포가 적합하다.

(2) 상기 금속박(11)의 제2의 면에, 상기와 같은 수법에 의해, 접착제 미도포부(14a)를 형성하면서 제2 접착제층(14)이 되는 접착제를 도포한 후, 금속박(11)과 열융착성 수지층(15)을 맞붙여서 에이징 처리한다.

(3) 상기 접착제 미도포부(12a, 14a)의 주연(周緣)에 따라, 내열성 수지층(13) 및 열융착성 수지층(15)에 절취선(20)을 형성하여 이박리부(21, 23)를 형성한다. 상기 절취선(20, 22)은 톰슨날(刃)이나 피너클날(刃)인 등의 공구, 레이저 커터, 핫 나이프 등에 의해 내열성 수지층(13) 및 열융착성 수지층(15)에 베어넣어 형성한다. 절취선(20, 22)은, 내열성 수지층(13) 및 열융착성 수지층(15)을 관통하는 미싱 눈금으로 한정되지 않는다. 다른 절취선으로서, 수지층의 두께의 도중까지 베어넣은 노치를 예시할 수 있다. 상기 노치는 1개의 선이라도 좋고, 짧은 노치를 연속시킨 점선이라도 좋다. 또한, 이박리부(21, 23)가 완전하게 절단되어 있어도, 정전기 등에 의해 금속박에 끌어당겨져서 라미네이트 외장재에 남아 있으면, 그 절단선은 본 발명에서의 절취선에 포함된다.

(4) 내열성 수지층(13) 및 열융착성 수지층(15)에 보호층(101, 102)을 붙인다. 맞붙임은, 보호층(101, 102)에 점착제를 도포하여 맞붙이든지, 수지 자신이 갖는 점착성을 이용하여 열(熱)롤로 가열하면서 열융착시킨다.

(제2의 라미네이트 외장재의 제조 방법)

도 3의 라미네이트 외장재(3)는 예를 들면 이하의 방법에 의해 제작할 수 있다, (1) 금속박(11)의 제1의 면의 소요 위치에 마스킹재(26)를 배치하고, 제1 접착제층(12)이 되는 접착제를 도포하고, 내열성 수지층(13)을 맞붙여서 에이징 처리한다.

(2) 상기 금속박(11)의 제2의 면에, 상기와 같은 수법에 의해, 마스킹재(26)를 배치하고 제2 접착제층(14)에 의해 열융착성 수지층(15)을 맞붙여서 에이징 처리한다.

(3) 상기 내열성 수지층(13) 및 열융착성 수지층(15)의 마스킹재(26) 바로 위 부분에, 상기한 수법으로 절취선(20, 22)을 형성하여 이박리부(21, 23)를 형성한다.

(4) 열성 수지층(13) 및 열융착성 수지층(15)에, 상기한 수법으로 보호층(101, 102)을 붙인.

본 발명의 라미네이트 외장재의 제조 방법은 상기한 방법으로 한정되는 것이 아니고, 양면의 맞붙임 순서도 한정되지 않는다. 또한, 절취선을 맞붙인 후에 형성하는 것으로도 한정되지 않고, 맞붙이기 전의 수지층에 절취선을 형성하여 두고, 절취선을 형성한 수지층과 금속박을 맞붙임에 의해서도 본 발명의 라미네이트 외장재를 제작할 수 있다.

[축전 디바이스]

도 5 및 도 6에, 상기 라미네이트 외장재(1)로 외장체를 제작한 2종류의 축전 디바이스(4, 5)를 도시한다. 이들의 축전 디바이스(3, 4)는, 라미네이트 외장재(1)의 금속박(11)을 전기(電氣)의 도통부 또는 전극체의 집전체로서 이용하여 전기의 수수를 행하는, 탭 리드를 갖지 않는 디바이스이다. 또한, 이들의 축전 디바이스(4, 5)의 외장체는 도 3의 라미네이트 외장재(3)를 사용하여 제작할 수도 있다.

도 5 및 도 6은 라미네이트 외장재(1)의 제1 접착제층(12) 및 제2 접착제층(14)의 도시를 생략하고 있다.

(제1의 축전 디바이스)

도 5의 축전 디바이스(4)는, 외장체(30)가, 오목부를 갖는 본체(40)와 이 본체(40)에 씌우는 플랫한 덮개체(50)로 이루어지는고, 상기 외장체(30)에 전극체(70)가 수납되어 있다. 상기 본체(40) 및 덮개체(50)는 각각 상기 라미네이트 외장재(1)를 사용하여 제작되어 있다.

상기 본체(40)는, 플랫 시트의 라미네이트 외장재(1)에 엠보스 가공을 시행함에 의해, 전극체(70)를 수납하는 전지 요소실(60)이 되는 평면시(平面視) 장방형의 오목부(41)를 성형하고, 오목부(41)의 4변의 개구연으로부터 외방으로 거의 수평하게 늘어나는 플랜지(42)가 형성되어 있다. 상기 오목부(41)의 저벽의 내측, 즉, 열융착성 수지층(15)측의 면에 금속박(11)이 노출하는 제1 내측 도통부(43)가 형성되어 있다. 또한, 4변의 플랜지(42) 중의 하나의 외면, 즉 내열성 수지층(13)에 제1 외측 도통부(44)를 형성하기 위한 이박리부(21)가 마련되어 있다. 상기 내열성 수지층(13)측의 면은 보호층(101)을 붙인 채이다.

상기 덮개체(50)는 본체(40)의 평면 치수와 같은 치수이고, 조립시에 전지 요소실(60) 내에서 상기 제1 내측 도통부(43)에 대향하는 위치, 즉 열융착성 수지층(15)측의 면에 금속박(11)이 노출한 제2 내측 도통부(51)가 형성되어 있다. 또한, 상기 덮개체(50)의 외면인 내열성 수지층(13)측의 면에 제2 외측 도통부(52)를 형성하기 위한 이박리부(21)가 마련되어 있다. 상기 내열성 수지층(13)측의 면은 보호층(101)을 붙인 채이다.

전극체(70)는, 금속박으로 이루어지는 정극 집전체에 정극 활물질을 도공(塗工)한 정극박(71)과 금속박으로 된 부극 집전체에 부극 활물질을 도공한 부극박(72) 사이에 세퍼레이터(73)를 배치하여 권회(卷回)하여 적층한 적층체이다. 상기 전극체(70), 정극박(71), 부극박(72), 세퍼레이터(73)는, 각각 본 발명의 전지 요소, 정극 요소, 부극 요소, 세퍼레이터에 대응한다.

상기 축전 디바이스(4)는, 상기 본체(40)의 제1 내측 도통부(43)에 도전성 바인더(74)를 통하여 전지 요소(70)의 정극박(71)의 단부를 접속함과 함께, 덮개체(50)의 제2 내측 도통부(51)에 도전성 바인더(74)를 통하여 부극박(72)의 단부를 접속하고, 전해질을 주입하여 전지 요소실(60)의 주위를 열봉지(熱封止)하여 열봉지부(61)를 형성함에 의해 제작된다.

상기 축전 디바이스(4)는, 본체(40)의 보호층(101)을 벗겨서 이박리부(21)를 제거함에 의해 금속박(11)이 노출한 제1 외측 도통부(44)가 형성되고, 덮개체(50)의 보호층(102)을 벗겨서 이박리부를 제거함에 의해, 금속박(11)이 노출한 제2 외측 도통부(52)가 형성된다. 상기 제1 외측 도통부(44) 및 제2 외측 도통부(52)는 도 2에 도시한 금속박 노출부(24)이다.

상기 축전 디바이스(4)는, 전지 요소실(60) 내에서는 정극박(71)이 제1 내측 도통부(43)로 본체(40)의 금속박(11)에 도통하고, 외장체(30)의 외면에서는 제1 외측 도통부(44)로 외부와의 도통을 얻는다. 마찬가지로, 전지 요소실(60) 내에서는 부극박(72)이 제2 내측 도통부(51)로 덮개체(50)의 금속박(11)에 도통하고, 외장체(30)의 외면에서는 제2 외측 도통부(52)로 외부와의 도통을 얻는다. 그리고, 상기 축전 디바이스(4)는 외장체(30)의 외면에 마련된 제1 외측 도통부(44) 및 제2 외측 도통부(52)를 통하여 전기의 수수를 행한다.

상기 본체(40)의 제1 내측 도통부(43)는 라미네이트 외장재(1)의 열융착성 수지층(15)측의 보호층(102)과 함께 이박리부(23)를 제거함에 의해 형성된 금속박 노출부(25)이다(도 2 참조). 상기 본체(40)는, 플랫 시트의 라미네이트 외장재(1)에 엠보스 가공을 시행하여 오목부(41)를 형성하고, 트리밍하여 플랜지(42)의 치수를 조정하여 제작된다. 상기 제1 내측 도통부(43)가 필요해지는 것은 도전성 바인더(74)를 도공할 때이고, 오목부(41)의 성형이나 트리밍의 공정에서는 금속박(11)이 노출하여 있을 필요는 없다. 따라서, 보호층(102) 및 이박리부(23)는 도전성 바인더(74) 도공의 직전에 제거하면 좋고, 오목부(41)의 성형이나 트리밍의 공정에서는 보호층(102) 및 이박리부(23)를 제거하지 않고 남겨 둠으로써 열융착성 수지층(15) 및 제1 내측 도통부(43)를 보호할 수 있다. 한편 제1 외측 도통부(44)가 필요해지는 것은 통전시이고, 오목부(41)의 성형이나 트리밍의 공정은 물론, 전지 요소(70)의 장전시, 본체(40)와 덮개체(50)와의 조립시, 열봉지부(61)의 형성시에도 금속박(11)이 노출하여 있을 필요는 없다. 따라서, 보호층(101) 및 이박리부(21)는 통전의 직전에 제거하면 좋고, 그때까지는 보호층(101)이 내열성 수지층(13)을 덮어 내열성 수지층(13) 및 제1 외측 도통부(44)를 보호하고 있다. 또한, 열봉지시의 가열에 의해 보호층(101)의 접착력이 높아지고 박리하기 어려워지는 경우는, 가열 부분의 보호층(101)을 박리하여 둔다.

상기 덮개체(50)에서도 마찬가지이고, 제2 내측 도통부(51)는 도전성 바인더(74)의 도공시까지 보호층(102) 및 이박리부(23)를 남겨 둠으로써 열융착성 수지층(15) 및 제2 내측 도통부(51)를 보호하고, 내열성 수지층(13) 및 제2 외측 도통부(52)는 통전시까지 보호층(101) 및 이박리부(21)를 남겨 둠으로써 내열성 수지층(13) 및 제2 외측 도통부(52)를 보호할 수 있다.

(제2의 축전 디바이스)

도 6의 축전 디바이스(5)는, 외장체(31)를 플랫한 2장의 라미네이트 외장재(1)로 구성하고, 또한 각각의 금속박(11)을 정극 집전체 및 부극 집전체로서 이용하고, 열융착성 수지층(15)측의 금속 노출부(25)에 활물질부를 도공한 박형 디바이스이다.

2장의 라미네이트 외장재(1)는 열융착성 수지층(15)끼리를 마주 대하게 하여 배치되어 있다. 도면에서 상측에 배치된 라미네이트 외장재(1)의 금속 노출부(25)를 제1 내측 도통부(80)로 하고, 이 제1 내측 도통부(80)에 정극 활물질부(76)가 형성되어 있다. 또한, 내열성 수지층(13)측의 면의 일변의 부근에 제1 외측 도통부(81)(금속박 노출부(24))를 형성하기 위한 이박리부(21)가 마련되고, 상기 내열성 수지층(13)은 보호층(101)으로 덮여 있다. 한편 도면에서 하측에 배치된 라미네이트 외장재(1)의 금속 노출부(25)를 제2 내측 도통부(82)로 하고, 이 제2 내측 도통부(82)에 부극 활물질부(77)가 형성되어 있다. 또한, 내열성 수지층(13)측의 면의 상기 제1 외측 도통부(81)의 대향변의 단부 부근에 제2 외측 도통부(83)(금속박 노출부(24))를 형성하기 위한 이박리부(21)가 마련되고, 상기 내열성 수지층(13)은 보호층(101)으로 덮여 있다.

상기 축전 디바이스(5)는, 상기한 2장의 라미네이트 외장재(1)의 정극 활물질부(76)와 부극 활물질부(77)로 세퍼레이터(73)를 끼우고, 전해질과 함께 열융착성 수지층(15)으로 열봉지함에 의해 제작되어 있다. 도 6에서 63은 열봉지부를 나타내고 있다. 상기 정극 활물질부(76) 및 부극 활물질부(77)가 본 발명에서의 정극 요소 및 부극 요소에 대응하고, 정극 활물질부(76), 부극 활물질부(77) 및 세퍼레이터(73)가 전지 요소(75)에 대응한다. 또한, 상기 전극 요소(75)가 존재하는 공간이 전지 요소실(62)이다.

상기 축전 디바이스(5)는 외장체(31)의 외면에서 제1 외측 도통부(81) 및 제2 외측 도통부(83)에서의 전기의 수수를 행한다.

상기 제1 내측 도통부(80) 및 제2 내측 도통부(82)는 정극 활물질부(76) 및 부극 활물질부(77)를 도공할 때까지는 금속박(11)이 노출하여 있을 필요가 없기 때문에, 보호층(102) 및 이박리부(23)를 붙인 채로 라미네이트 외장재(1)를 소정 치수로 재단하고, 도공 전에 보호층(102) 및 이박리부(23)를 제거한다. 한편 제1 외측 도통부(81) 및 제2 외측 도통부(83)가 필요해지는 것은 통전시이고, 조립시에도 금속박(11)이 노출하여 있을 필요는 없다. 따라서, 보호층(101) 및 이박리부(21)는 통전의 직전에 제거하면 좋고, 그때까지는 보호층(101) 및 이박리부(21)가 금속박(11)을 덮어 금속박(11)을 보호하고 있다.

이상에 의해, 완성한 축전 디바이스(4, 5)에서, 전지 요소실(60, 62) 내에 임하는 열융착성 수지층(15)측의 보호층(101) 및 이박리부(23)는 제거되어 있지만, 외장체(30, 31)의 외면이 되는 내열성 수지층(13)측의 보호층(101) 및 이박리부(21)는 제거하는 일 없이 남아 있다.

본 발명의 라미네이트 외장재의 용도는 축전 디바이스의 외장체로 한정되지 않고, 또한 축전 디바이스는 도 5 및 도 6에 도시한 형태로 한정되지 않는다. 이박리부를 마련하는 면, 위치나 수는 라미네이트 외장재의 용도에 따라 다르고, 본 발명의 라미네이트 외장재는 내열성 수지층 및 열융착성 수지층 중의 적어도 일방에 이박리부가 마련되며 또한 그 수지층이 보호층으로 덮여 있는 것을 요건으로 한다. 또한, 축전 디바이스의 외장체의 외면의 도통부가 내열성 수지층측의 면에 마련되어 있는 것으로도 한정되지 않는다. 2장의 라미네이트 외장재의 단부를 비켜서 겹치면 열융착성 수지층이 외장체의 외면에 노출하기 때문에, 열융착성 수지층측의 면에 외측 도통부를 마련할 수 있다. 한편 전지 요소실 내에 임하는 내측 도통부는 열융착성 수지층측의 면에 마련하지 않으면 안된다. 따라서, 탭 리드가 없는 축전 디바이스의 외장체에 사용한 라미네이트 외장재는, 내열성 수지층측의 면 및 열융착성 수지층측의 면의 양방에 이박리부가 마련되어 있든지, 열융착성 수지측의 면에 복수의 이박리부가 마련되어 있을 것이 조건이 되고, 적어도 열융착성 수지층측에 이박리부 및 보호층을 갖고 있다. 탭 리드 부착의 축전 디바이스의 외장체에서는 열융착성 수지층측에 금속 노출부를 마련하지 않지만, 내열성 수지층측에 금속 노출부를 마련함에 의해, 이 금속박 노출부를 누전 체크에 이용할 수 있다.

본 발명의 라미네이트 외장재는, 축전 디바이스의 외장체 이외에 식품이나 액체의 포장 재료로서도 사용할 수 있다. 금속박 노출부의 위치, 수, 치수는 한정되지 않고, 라미네이트 외장재의 용도에 응하여 임의로 설정할 수 있다. 도시한 예의 라미네이트 외장재(1)는 금속박(11)의 양면에 금속박 노출부(21, 23)를 형성하고 있지만, 양면에 금속박 노출부(21, 23)를 형성하는 것으로도 한정되지 않고, 일방의 면에만 형성할 수도 있다. 식품이나 액체의 포장 재료의 라미네이트 외장재의 용도의 한 예로서 식품 용기를 들 수 있다. 식품 용기용 라미네이트 외장재에서는, 용기의 외면인 내열성 수지층측의 면 및 내면인 열융착성 수지층측의 면의 양쪽에 금속박 노출부를 형성하고, 이 금속박 노출부에 발열체를 접촉시키거나, 내용물을 통하여 줄 열에 의한 가열이 행할 수 있고, 이들이 가능한 식품 용기를 제작할 수 있다.

[라미네이트 외장재 및 축전 디바이스의 구성 재료]

본 발명은 라미네이트 외장재 및 축전 디바이스의 재료를 한정하는 것은 아니지만, 바람직한 재료로서 이하의 재료를 들 수 있다.

(금속박)

상기 금속박(11)은, 축전 디바이스의 도통부임과 함께, 라미네이트 외장재에 산소, 전해질이 반응하여 발생하는 가스나 수분의 침입을 저지한 가스 배리어성을 부여하는 역할을 담당한다. 도전성이 좋은 금속박을 사용하고, 예를 들면, 알루미늄박, 구리박, 니켈박, 스테인리스박, 또는 이것의 클래드박, 이들의 소둔박 또는 미소둔박 등을 들 수 있다. 또한, 니켈, 주석, 구리, 크롬 등의 도전성 금속으로 도금한 금속박, 예를 들면 도금한 알루미늄박을 사용하는 것도 바람직하다. 또한, 상기 금속박(11)의 두께는 7∼150㎛가 바람직하다.

또한, 상기 금속박에는 화성 피막이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 화성 피막은, 금속박의 표면에 화성 처리를 시행함에 의해 형성되는 피막이고, 이와 같은 화성 처리가 시행되어 있음에 의해, 전해액에 의한 금속박 표면의 부식을 충분히 방지할 수 있다. 예를 들면, 다음과 같은 처리를 행함에 의해, 금속박에 화성 처리를 시행한다. 즉, 탈지 처리를 행한 금속박의 표면에,

1) 인산과,

크롬산과,

불화물의 금속염 및 불화물의 비금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 혼합물의 수용액

2) 인산과,

아크릴계 수지, 키토산 유도체 수지 및 페놀계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지와,

크롬산 및 크롬(Ⅲ)염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 포함하는 혼합물의 수용액

3) 인산과,

크롬산 및 크롬(Ⅲ)염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물과,

상기 1)∼3) 중의 어느 한 수용액을 금속박의 표면에 도공한 후, 건조함에 의해, 화성 처리를 시행한다.

상기 화성 피막은, 크롬 부착량(편면당)으로서 0.1㎎/㎡∼50㎎/㎡가 바람직하고, 특히 2㎎/㎡∼20㎎/㎡가 바람직하다.

(내열성 수지층)

내열성 수지층(13)을 구성하는 내열성 수지 로서는, 열봉지할 때의 열봉지 온도로 용융하지 않는 내열성 수지를 사용한다. 상기 내열성 수지로서는, 상기 열융착성 수지층(15)을 구성하는 열융착성 수지의 융점보다 10℃ 이상 높은 융점을 갖는 내열성 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 열융착성 수지의 융점보다 20℃ 이상 높은 융점을 갖는 내열성 수지를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 예를 들면, 연신 폴리아미드 필름(연신 나일론 필름 등) 또는 연신 폴리에스테르 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 2축연신 폴리아미드 필름(2축연신 나일론 필름 등), 2축연신 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 필름, 2축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 또는 2축연신 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름을 사용한 것이 특히 바람직하다. 또한, 상기 내열성 수지층(13)은 단층으로 형성되어 있어도 좋고, 또는, 예를 들면 연신 폴리에스테르 필름/연신 폴리아미드 필름으로 이루어지는 복층(연신 PET 필름/연신 나일론 필름으로 이루어지는 복층 등)으로 형성되어 있어도 좋다. 상기 내열성 수지층의 두께는 20㎛∼100㎛가 바람직하다.

또한, 상기 내열성 수지층(13)을 맞붙이는 제1 접착제층(12)을 구성하는 접착제는, 폴리에스테르우레탄계 접착제 및 폴리에테르우레탄계 접착제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 제1 접착제층(12)의 두께는, 0.5㎛∼5㎛로 설정되는 것이 바람직하다.

(열융착성 수지층)

열융착성 수지층(15)을 구성하는 열융착성 수지는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 올레핀계 공중합체, 이들의 산 변성물 및 아이오노머로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 열융착성 수지로 이루어지는 미연신 필름에 의해 구성되는 것이 바람직하다. 상기 열융착성 수지층(15, 25)의 두께는 20㎛∼150㎛로 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열융착성 수지층(15)을 맞붙이는 제2 접착제층(14)을 구성하는 접착제는, 올레핀계 접착제에 의해 형성된 층인 것이 바람직하다. 2액 경화형의 올레핀계 접착제를 사용한 경우에는, 전해액에 의한 팽창으로 접착성이 저하되는 것을 충분히 방지할 수 있다. 상기 제2 접착제층(14)의 두께는, 0.5㎛∼5㎛로 설정되는 것이 바람직하다.

(보호층)

보호층(101, 102)으로서는, 폴리올레핀 필름, 폴리에스테르 필름 등을 사용할 수 있고, 두께는 20㎛∼150㎛의 범위가 바람직하다. 보호층(101, 102)은, 열융착성 수지층(15)을 구성하는 수지보다도 융점이 같은 정도 또는 그 이상의 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 융점이 10℃ 이상 높은 수지라면 또한 한층 바람직하다. 융점이 높은 수지를 사용함에 의해, 열봉지시에 보호층(101, 102)이 내열성 수지층(13)에 융착하여 박리하기 어렵게 된다는 부적합함을 피할 수 있고, 보호층(101, 102)을 붙인 채로 열봉지할 수 있다. 또한, 수지층에 맞붙이는 점착제는 우레탄계, 아크릴계, 실리콘계 등의 점착제를 사용할 수 있다.

(마스킹재)

마스킹재(26)는 금속박(11)에 대해 접착성이 없든지 또는 극히 접착성이 낮은 재료를 통한다. 예를 들면, 실리콘계 등의 박리제를 침지나 도포한 종이나 수지 필름 등 시트를 적절히 사용할 수 있다.

(전지 요소)

전극체(70)의 정극용 집전체 및 부극용 집전체는 상기한 금속박(11)에 준한다.

정극 활물질부(76)는, 예를 들면, PVDF(폴리불화비닐리덴), 불화비닐리덴과 히드록실기, 카르복실기, 카르보닐기, 에폭시기, 등을 갖는 모노머와의 공중합체, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), SBR(스티렌부타디엔 고무), 스티렌과 아크릴산의 공중합체, PAN(폴리아크릴로니트릴), 키토산 등의 다당류, CMC(카르복시메틸셀룰로스나트륨염 등)의 다당류 유도체 등의 바인더와, 정극 활물질(예를 들면, 리튬을 함유하고, 또한 코발트, 니켈, 망간, 알루미늄으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 함유하는 층상(層狀) 암염형(巖鹽型)의 결정 구조를 갖는 금속 산화물, 또는 리튬을 함유하고, 또한 철, 망간으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 함유하는 오리빈형의 결정 구조를 갖는 금속 산화물, 또는 리튬을 함유하고, 또한 망간, 니켈로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 함유하는, 스피넬형의 결정 구조를 갖는 금속 산화물 등)를 첨가한 혼합 조성물 등으로 형성된다. 상기 정극 활물질부(76)의 두께는, 2㎛∼300㎛로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 정극 활물질부(76)에는, 아세틸렌 블랙, 퍼네이스 블랙, 케첸 블랙 등의 카본 블랙, 흑연 미립자, CNT(카본 나노 튜브) 등의 도전 보조제를 함유시켜도 좋다.

부극 활물질부(77)로서, 예를 들면, PVDF(폴리불화비닐리덴), 불화비닐리덴과 히드록실기, 카르복실기, 카르보닐기, 에폭시기, 등을 갖는 모노머와의 공중합체, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), SBR(스티렌부타디엔 고무), 스티렌과 아크릴산의 공중합체, PAN(폴리아크릴로니트릴), 키토산 등의 다당류, CMC(카르복시메틸셀룰로스나트륨염 등)의 다당류 유도체 등의 바인더에, 첨가물(예를 들면, 흑연, 이(易)흑연화성 탄소, 난(難)흑연화성 탄소, 티탄산리튬, 실리콘, 주석 등의 리튬과 합금화 가능한 원소를 포함하는 금속 등)을 첨가한 혼합 조성물 등으로 형성된다. 상기 부극 활물질부(77)의 두께는, 1㎛∼300㎛로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 부극 활물질부(77)에는, 아세틸렌 블랙, 퍼네이스 블랙, 케첸 블랙 등의 카본 블랙, CNT(카본 나노 튜브), 흑연 미립자 등의 도전 보조제를 함유시켜도 좋다.

또한, 상기 전극체(70)의 정극용 집전체에 도공하는 정극 활물질부 및 부극용 집전체에 도공하는 부극 활물질부는 상기한 정극 활물질부(76) 및 부극 활물질부에 준한다.

또한, 집전체와 활물질부의 접촉 저항을 절감하기 위해 집전체와 활물질부의 사이에 언더코트층을 마련하여도 좋다. 언더코트층을 마련하는 경우, 언더코트층은 특히 한정되는 것은 아니지만 예를 들면, PVDF(폴리불화비닐리덴), SBR(스티렌부타디엔 고무), PAN(폴리아크릴로니트릴), 키토산 등의 다당류, CMC(카르복시메틸셀룰로스나트륨염 등)의 다당류 유도체 등의 바인더에 도전성을 향상시키기 위해, 카본 블랙, CNT(카본 나노 튜브) 등의 도전 보조제를 첨가시킨 혼합물이 바람직하다. 배치한 경우, 두께는 0.01㎛∼10㎛로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 전극체(70)를 제1 내측 도통부(43) 및 제2 내측 도통부(41)에 접합하기 위한 도전성 바인더(74)(도 5 참조)의 조성은 상기 언더코트층의 조성에 준한다.

세퍼레이터(73)로서는, 폴리에틸렌제 세퍼레이터, 폴리프로필렌제 세퍼레이터, 폴리에틸렌 필름과 폴리프로필렌 필름으로 이루어지는 복층 필름으로 형성되는 세퍼레이터, 또는 이들 수지제 세퍼레이터에 세라믹 등의 내열 무기물을 도포한 습식 또는 건식의 다공질 필름으로 구성되는 세퍼레이터 등을 들 수 있다. 상기 세퍼레이터(73)의 두께는, 5㎛∼50㎛로 설정되는 것이 바람직하다.

전해질은, 6불화인산리튬, 리튬비스-트리플루오로메탄술포닐이미드, 리튬비스-플루오로술포닐이미드 등의 리튬염으로부터 선택된 염을 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트, 아세토니트릴, γ부틸로락톤 등의 유기 용매를 단독 또는 혼합한 것에 용해시킨 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

본원은, 2015년 10월 2일에 출원된 일본 특허출원의 특원2015-196372호의 우선권 주장을 수반하는 것이고, 그 개시 내용은 그대로 본원의 일부를 구성하는 것이다.

여기에 사용된 용어 및 표현은, 설명을 위해 사용된 것이고 한정적으로 해석하기 위해 사용된 것이 아니고, 여기에 나타나며 진술된 특징 사항의 어떤 균등물도 배제하는 것이 아니고, 이 발명의 클레임된 범위 내에서 각종 변형도 허용하는 것이라고 인식되어야 한다.

본 발명의 라미네이트 외장재는, 수지층의 일부를 제거하여 금속박을 노출하는 외장체 재료로서 알맞게 사용할 수 있다.

1, 3 : 라미네이트 외장재
4, 5 : 축전 디바이스
11 : 금속박
12 : 제1 접착제층
12a, 14a : 접착제 미도포부
13 : 내열성 수지층
14 : 제2 접착제층
15 : 열융착성 수지층
20, 22 : 절취선
21, 23 : 이박리부
24, 25 : 금속박 노출부
26 : 마스킹재
30, 31 : 외장체
41 : 오목부(엠보스부)
43, 80 : 제1 내측 도통부(금속박 노출부)
44, 81 : 제1 외측 도통부(금속박 노출부)
51, 82 : 제2 내측 도통부(금속박 노출부)
52, 83 : 제2 외측 도통부(금속박 노출부)
60, 62 : 전지 요소실
61, 63 : 열봉지부
70 : 전극체(전지 요소)
71 : 정극박(정극 요소)
72 : 부극박(부극 요소)
73 : 세퍼레이터
76 : 정극 활물질부(정극 요소)
77 : 부극 활물질부(부극 요소)
101 : 보호층
102 : 보호층

Claims

금속박의 제1의 면에 제1 접착제층을 통하여 내열성 수지층이 맞붙여지고, 제2의 면에 제2 접착제를 통하여 열융착성 수지층이 맞붙여지고, 상기 내열성 수지층 및 열융착성 수지층 중의 적어도 일방에 그 수지층이 절입되어 형성된 절취선으로 둘러싸인 이박리부가 마련되고, 또한, 상기 이박리부를 갖는 수지층이 보호층으로 피복되고,
상기 보호층과 수지층과의 접착력(f3)과, 상기 이박리부 이외의 수지층과 금속박과의 접착력(f2)이, f2>f3의 관계를 충족시키고 있는 것을 특징으로 하는 라미네이트 외장재.
제1항에 있어서.
상기 보호층과 수지층과의 접착력(f3)과, 상기 이박리부 이외의 수지층과 금속박과의 접착력(f2)과, 상기 이박리부와 금속박과의 접착력(f1)이, f2>f3>f1의 관계를 충족시키고 있는 것을 특징으로 하는 라미네이트 외장재.
제2항에 있어서.
상기 이박리부를 갖는 수지층과 금속박 사이의 접착제층에서, 상기 이박리부의 직하에 접착제가 도포되지 않은 접착제 미도포부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 라미네이트 외장재.
제2항에 있어서.
상기 금속박의 상기 이박리부를 갖는 수지층측의 면에서, 상기 이박리부의 직하 부분에 마스킹재가 배치되고 그 마스킹재상에 접착제층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 라미네이트 외장재.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서.
적어도 열융착성 수지층측의 면에 이박리부 및 보호층을 갖는 것을 특징으로 하는 라미네이트 외장재.
제5항에 있어서.
상기 열융착성 수지층이 내측이 되는 엠보스부를 가지며, 상기 엠보스부의 내부에 이박리부를 갖는 것을 특징으로 하는 라미네이트 외장재.
정극 요소와, 부극 요소와, 이들의 사이에 배치되는 세퍼레이터를 갖는 전지 요소와,
금속박의 제1의 면에 내열성 수지층이 맞붙여지고 제2의 면에 열융착성 수지층이 맞붙여진 2개의 라미네이트 외장재가 열융착성 수지층을 내측으로 하여 마주 대하고, 이들의 사이에 상기 전지 요소를 수납하는 전지 요소실이, 상기 열융착성 수지층이 융착하여 봉지됨에 의해 형성되어 있는 외장체를 구비하고,
상기 라미네이트 외장재가, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 라미네이트 외장재의 전지 요소실 내에 임하는 보호층 및 이박리부가 제거되고, 외장체의 외면에 마련된 보호층 및 이박리부가 제거되지 않고 남아 있는 외장재이고,
상기 전지 요소실 내에서, 각각의 라미네이트 외장재의 금속박과 정극 요소 및 부극 요소가 도통하고 있는 것을 특징으로 하는 축전 디바이스.