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DE112006003517T5 - Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie und eine Verbundbatterie - Google Patents

Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie und eine Verbundbatterie Download PDF

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DE112006003517T5
DE112006003517T5 DE112006003517T DE112006003517T DE112006003517T5 DE 112006003517 T5 DE112006003517 T5 DE 112006003517T5 DE 112006003517 T DE112006003517 T DE 112006003517T DE 112006003517 T DE112006003517 T DE 112006003517T DE 112006003517 T5 DE112006003517 T5 DE 112006003517T5
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DE
Germany
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packaging material
battery
composite packaging
film
outer composite
Prior art date
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Withdrawn
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DE112006003517T
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English (en)
Inventor
Kazuhito Hatta
Masato Koriyama Sato
Hiroyuki Koriyama Yamada
Tadashi Koriyama Miebori
Koji Isehara Minamitani
Hiroshi Isehara Hata
Koji Isehara Miyano
Jun Isehara Tanigawa
Tsuyoshi Sugiyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Packaging Corp
Original Assignee
Showa Denko Packaging Co Ltd
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Publication date
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Priority claimed from JP2005369460A external-priority patent/JP5235270B2/ja
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Abstract

Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, bei dem eine Metallfolie auf eine Oberflächenseite eines Basisfilms verklebt ist und wobei eine beschichtete Filmschicht eines Wärmeklebenden Harzes mit einem Erweichungspunkt von 160°C oder darunter und mit der Fähigkeit einer Wärmebindung auf einen Oberflächenfilm eines Batteriehauptkörpers auf der anderen Oberflächenseite des Basisfilm erzeugt ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für das Umwickeln eines Hauptkörpers einer Batterie für den Einsatz als eine Energiequelle für eine mobile Vorrichtung wie zum Beispiel ein Mobiltelefon, ein Personal Computer in Größe eines Notebooks oder einer Digitalkamera und bezieht sich ebenso auf eine Verbundbatterie, d. h., eine Batterie, die mit dem äußeren Verbundverpackungsmaterial eingepackt ist.
  • In dieser Beschreibung und in diesen Ansprüchen wird der Begriff „Aluminium" so verwendet, dass er die Bedeutung von reinem Aluminium und einer Aluminiumlegierung mit einschließt.
  • STAND DER TECHNIK
  • In den letzten Jahren wurde zusammen mit der Reduzierung der Größe und des Gewichts einer mobilen elektronischen Vorrichtung, auch in einer Lithium-Ionen Batterie und einer Lithiumpolymer-Batterie für den Einsatz in einer solchen mobilen elektronischen Vorrichtung eine Gewichtsreduzierung durch Verwenden eines äußeren Verbundverpackungsmaterials anstelle einer herkömmlichen metallischen Büchse bzw. Hülle versucht, und zwar bei welchem Kunststofffilme auf beiden Oberflächen einer Aluminium folie mit einer Stärke von ungefähr 20 bis 100 μm als einem äußeren Verpackungsmaterial anhaften bzw. damit verklebt sind.
  • In diesem äußeren Verbundverpackungsmaterial wird jedoch eine Weichaluminiumfolie verwendet, die durch Erwärmen erweicht wird, sodass eine Pressformung von dieser durchgeführt werden kann. Deshalb kommt es zu den folgenden Nachteilen: Das Verpackungsmaterial verschlechtert sich hinsichtlich der Materialfestigkeit, was leicht zu einem Bruch aufgrund äußerer Stöße führt, und kleine Löcher können in dem Verpackungsmaterial leicht erzeugt werden. Um diese Probleme zu überkommen wird in einer Verbundbatterie unter Verwendung eines herkömmlichen äußeren Verbundverpackungsmaterials die Batterie oft in einen Spritzgussbehälter aus Kunststoff gegeben, um die verschlechterte Festigkeit des äußeren Verpackungsmaterials auszugleichen (siehe Patentdokument 1). Dies führt zu einem erhöhten Gewicht und einer steigenden Anzahl an Komponenten für jede Batterie.
  • Unter den Umständen wurde kürzlich ein Verfahren zur Verstärkung eines Batteriehauptkörpers durch Umwickeln des Hauptkörpers mit einer nicht ausgehärteten bzw. nicht getemperten harten Aluminiumfolie oder einer nicht getemperten harten Aluminiumfolie mit einem mit einer oder beiden Oberflächen der Folie verklebten Kunststofffilm und durch Anbringen von Kunststoffkomponenten in beiden Endbereichen des Batteriehauptkörpers vorgeschlagen.
    Patentdokument 1: ungeprüfte japanische Offenlegungsschrift Nr. H11-185728 .
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • ZU LÖSENDE PROBLEME DER ERFINDUNG
  • Da jedoch eine harte Aluminiumfolie eine zu starke Materialfestigkeit besitzt, neigt sie dazu, ihre ursprüngliche Gestalt nach einem Biegen oder einer Formung von dieser wieder herzustellen. Dies erfordert ein Zusammenbinden des Batteriehauptkörpers, der mit der harten Aluminiumfolie umwickelt worden ist, mit einem Klebeband, eines Verbindens des Batteriehauptkörper und der Aluminiumfolie mit einem zweiseitigen Klebeband, das zwischen diesen eingebracht ist, oder ein Wärmeverbinden des Batteriehauptkörpers und der Aluminiumfolie mit einem geschmolzenen Wärmeschmelzenden Kleber oder Film, der zwischen diesen eingebracht ist. Deshalb gibt es in dem vorstehend erwähnten Verfahren die folgenden Nachteile: Die Anzahl der Komponenten, welche die äußere Verpackung der Batterie aufbauen, steigt an und die Einfügung des Mechanismus für die Zuführung/Verklebung des Klebebands oder des Wärmeschmelzenden Klebers verkompliziert die Batterieproduktionslinie und steigert die Anlagenkosten.
  • Aus den vorstehend erwähnten Umständen heraus zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, ein äußeres Verbundverpackungsmaterial bereitzustellen, das leicht und sicher die Verbindung eines Batteriehauptkörpers ohne Verwendung eines Klebebandes oder eines Wärmeschmelzenden Klebers ermöglicht und im Falle des Einsatzes von die Endbereiche versteifenden Kunststoffkomponenten des Batteriehauptkörpers, ebenso eine feste Verbindung mit den Kunststoffkomponenten ermöglicht, was wiederum die An zahl der Komponenten, welche eine Verbundbatterie aufbauen, reduzieren kann und ebenso eine Batterieproduktionslinie vereinfachen kann.
  • Um die vorstehend erwähnten Aufgaben zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung die folgenden Mittel vor.
    • [1] Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, bei dem eine Metallfolie auf eine Oberflächenseite eines Basisfilms bzw. Grundfilms verklebt ist und wobei eine beschichtete Filmschicht eines Wärmeklebenden Harzes mit einem Erweichungspunkt von 160°C oder darunter und mit der Fähigkeit einer Wärmebindung auf einen Oberflächenfilm eines Batteriehauptkörpers auf der anderen Oberflächenseite des Basisfilm bzw. Grundfilms erzeugt ist.
    • [2] Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, wie sie in dem vorstehend erwähnten Punkt 1 beschrieben worden ist, wobei das Wärmeklebende Harz der beschichteten Filmschicht ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer ist.
    • [3] Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, wie es in dem vorstehend erwähnten Punkt 1 beschrieben worden ist, wobei die Stärke der beschichteten Filmschicht 0,5 bis 10 μm ist.
    • [4] Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, wie es in dem vorstehend erwähnten Punkt 1 beschrieben worden ist, wobei der Basisfilm bzw. Grundfilm aus einem thermoplastischen Harz hergestellt ist, welches zur Wärmebindung auf einer die Endbereiche verstär kenden Kunststoffkomponente der Verbundbatterie fähig ist.
    • [5] Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, wie es in dem vorstehend erwähnten Punkt 1 beschrieben worden ist, wobei ein orientierter Film mit einer Stärke von 8 bis 40 μm mit einer Oberfläche der Metallfolie verklebt ist, die gegenüber der Seite der Metallfolie, auf der der Basisfilm bzw. Grundfilm verklebt ist liegt.
    • [6] Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, wie es in dem verstehend erwähnten Punkt 1 beschrieben worden ist, wobei eine Wärmeaushärtende Harzschicht mit einer Stärke von 0,5 bis 5 μm mit einer Oberfläche der Metallfolie verklebt ist, die gegenüber der Seite der Metallfolie, auf welcher der Basisfilm bzw. Grundfilm verklebt ist, liegt.
    • [7] Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, wie es in dem vorstehend erwähnten Punkt 1 beschrieben worden ist, wobei die Metallfolie eine harte Aluminiumfolie ist.
    • [8] Eine Verbundbatterie, in der das äußere Verbundverpackungsmaterial, wie es in irgendeinem der vorstehend erwähnten Punkte 1–7 beschrieben worden ist, um einen Batteriehauptkörper mit der beschichteten Filmschichtseite des Verpackungsmaterials in Kontakt mit dem Batteriehauptkörper herumgewickelt ist und damit wärmeverbunden ist, und wobei wenigstens ein Teil der die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponente in jeden zylindrischen Bereich eingeführt worden ist, der sich aus ei nem überstehenden Bereich des äußeren Verbundverpackungsmaterial aufbaut und aus jedem der beiden Enden des Batteriehauptkörpers hervorsteht und mit dem Basisfilm bzw. Grundfilm des äußeren Verbundverpackungsmaterials wärmeverbunden ist.
    • [9] Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, wobei eine Metallfolie auf einer Oberflächenseite eines Basisfilms bzw. Grundfilms verklebt ist und wobei eine beschichtete Filmschicht des Wärmeklebenden Harzes mit einem Erweichungspunkt von 160°C und mit der Fähigkeit zur Wärmebindung auf einen Oberflächenfilm eines Batteriehauptkörpers auf der anderen Oberflächenseite des Basisfilms bzw. Grundfilms in einem Zustand ausgebildet worden ist, in welchem die freiliegenden Kantenbereiche des Basisfilms bzw. Grundfilms an beiden seitlichen Kantenbereichen des Basisfilms, d. h. der Breite nach, verblieben sind.
    • [10] Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, wie es in dem vorstehend erwähnten Punkt 9 beschrieben worden ist, wobei das Wärmeklebende Harz der beschichteten Filmschicht ein Ethylen/Vinylacet-Copolymer ist.
    • [11] Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, wie es in dem vorstehend erwähnten Punkt 9 beschrieben worden ist, wobei der Basisfilm bzw. Grundfilm aus einem thermoplastischen Harz hergestellt ist, das zur Wärmebindung mit einer die Endbereiche verstärkenden bzw. versteifenden Kunststoffkomponente einer Verbundbatterie fähig ist.
    • [12] Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, wie es in dem vorstehend erwähnten Punkt 9 beschrieben worden ist, wobei ein orientierter Film mit einer Stärke von 8 bis 40 μm mit einer Oberfläche der Metallfolie verklebt ist, die gegenüber der Seite der Metallfolie liegt, mit der der Basisfilm bzw. der Grundfilm verklebt ist.
    • [13] Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, wie es in dem vorstehend erwähnten Punkt 9 beschrieben worden ist, wobei eine Wärme aushärtende Harzschicht mit einer Stärke von 0,5 bis 5 μm mit einer Oberfläche der Metallfolie verklebt ist, die gegenüber einer Seite der Metallfolie liegt, auf der der Basisfilm bzw. der Grundfilm verklebt ist.
    • [14] Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, wie es in dem vorstehend erwähnten Punkt 9 beschrieben worden ist, wobei die Metallfolie eine harte Aluminiumfolie ist.
    • [15] Eine Verbundbatterie, in der das äußere Verbundverpackungsmaterial, wie es in irgendeinem der vorstehend erwähnten Punkte 9–14 beschrieben worden ist, um einen Batteriehauptkörper mit der beschichteten Filmschichtseite des Verpackungsmaterials in Kontakt mit dem Batteriehauptkörper gewickelt ist und damit wärmeverbunden ist, und wobei wenigstens ein Teil der die Endbereiche verstärkenden bzw. versteifenden Kunststoffkomponente in jeden zylindrischen Bereich eingeführt ist, welcher durch einen überstehenden Bereich des äußeren Verbundverpackungsmaterial aufgebaut wird und jeweils aus beiden Enden des Batteriehauptkörpers vorsteht, und an ei nen freiliegenden Kantenbereich einer inneren Fläche des zylindrischen Bereichs eines Basisfilms bzw. Grundfilms Wärmegebunden ist.
  • Eine harte Aluminiumfolie steht für eine Aluminiumfolie in einem mittels Bearbeitung ausgehärteten Zustand nach dem Bearbeiten (Walzen) und kann zum Beispiel durch Folgende veranschaulicht werden: Eine durch Aushärtung mittels Bearbeitung erhaltene Folie, eine durch eine geeignete Wärmebehandlung nach dem Aushärten mittels Bearbeitung erhaltene Folie wie zum Beispiel Folien, die im Allgemeinen als HX1, HX2, HX3, HX4, HX5, HX6, HX7, HX8, HX9 (wobei X: 1 bis 3 ist) gemäß dem JIS-Standard (JIS H0001) bezeichnet werden. Andererseits steht eine weiche Aluminiumfolie für eine Aluminiumfolie, die anders als die vorstehend erwähnte harte Aluminiumfolie ist, und kann durch Folien in einem erweichten Zustand nach einem vollständigen Aushärten veranschaulicht werden, wie zum Beispiel Folien, die im Allgemeinen als "O-Material" gemäß dem JIS-Standard (JIS H0001) bezeichnet werden.
  • EFFEKTE DER ERFINDUNG
  • Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [1] ist selbst mit einer beschichteten Filmschicht versehen, die zum Wärmebinden auf einen Oberflächenfilm eines Batteriehauptkörpers fähig ist. Deshalb kann zum Zeitpunkt der Verpackung des Batteriehauptkörpers das Verpackungsmaterial ohne Einsatz irgendeines Klebebandes oder Wärmeschmelzenden Klebers leicht direkt an den Batteriehauptkörper Wärmeverbunden werden, welches die Reduktion der Anzahl der eine Verbundbatterie aufbauenden Bauteile und eine Vereinfachung der Batterieproduktionslinie ermöglicht. Da die beschichtete Filmschicht aus einem Wärme klebenden Harz mit einem Erweichungspunkt von 160°C oder darunter hergestellt ist, kann das äußere Verbundverpackungsmaterial an den Batteriehauptkörper durch eine Temperaturerwärmung auf 160°C oder darunter in einem Zustand gebunden werden, in welchem das Verpackungsmaterial um den Batteriehauptkörper mit der beschichteten Filmschichtseite in Kontakt mit dem Batteriehauptkörper gebunden vorliegt. Dies kann wiederum eine Wärmeverschlechterung wie zum Beispiel ein Schmelzen der Separatoren in dem Batteriehauptkörper oder eine Zersetzung der Eektrolytlösung verhindern. So kann eine hohe Batterieleistung erhalten werden.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [2] ist das Wärmeklebende Harz der beschichteten Filmschicht ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, welches eine ausgezeichnete Wärmeklebefähigkeit gegenüber dem Oberflächenfilm des Batteriehauptkörpers besitzt und die Viskosität beim Erwärmen absenkt, um eine hohe thermische Fließfähigkeit zu besitzen. Deshalb wird im Falle des Einsatzes einer verstärkenden Kunststoffkomponente im Endbereich das geschmolzene Wärme klebende Harz der beschichteten Filmschicht aus dem pressgebundenen Bereich entfernt, wenn die Kunststoffkomponente und das äußere Verbundverpackungsmaterial bei einer hohen Temperatur unter Wärme pressgebunden werden, was zu einer starken Haftung bzw. Haftfestigkeit zwischen dem Basisfilm bzw. Grundfilm und der Kunststoffkomponente führt.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [3] kann die Wärmebindung des Batteriehauptkörpers bei einer geringen Temperatur in einem kurzen Zeitraum durchgeführt werden, da die beschichtete Filmschicht des äußeren Verbundverpackungsmaterials für eine Batterie eine bestimmte Stärke aufweist. Ferner kann bei einem unter Wärme durchgeführten Pressbinden der verstärkenden Kunststoffkomponente des Endbereichs das Harz leicht aus dem pressgebundenen Bereich zum Zeitpunkt des Wärmebindens entfernt werden.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [4] können der Basisfilm bzw. Grundfilm und die Kunststoffkomponente durch ein Hochtemperatur-Pressbinden in einem vom Batteriehauptkörper entfernten Bereich stark verbunden wer den, da der Basisfilm des äußeren Verbundverpackungsmaterials für eine Batterie an eine verstärkende Kunststoffkomponente des Endbereichs der Verbundbatterie wärmegebunden werden kann.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [5] kann der Verbundbatterie eine Abriebfestigkeit, Stoßbeständigkeit und chemische Beständigkeit der äußeren Verpackung verliehen werden, da der auf die äußere Oberfläche der Metallfolie des äußeren Verbundverpackungsmaterials für eine Batterie geklebte orientierte Film mit einer spezifischen Stärke als eine Schutzschicht fungiert.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [6] kann eine Abriebfestigkeit, Stoßbeständigkeit und chemische Beständigkeit der äußeren Verpackung der Verbundbatterie verliehen werden, da die auf die äußere Oberfläche der Metallfolie des äußeren Verbundverpackungsmaterials für eine Batterie verklebte Wärmehärtende Harzschicht mit einer spezifischen Stärke als eine Schutzschicht fungiert.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [7] kann eine weitere Gewichtsreduzierung erzielt werden, da eine harte Aluminiumfolie als Metallfolie eingesetzt wird.
  • In der Verbundbatterie gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [8] kann das vorstehend erwähnte äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie gebunden werden und die verstärkende Kunststoffkomponente des Endbereichs kann an den Basisfilm bzw. Grundfilm des äußeren Verbandverpackungsmaterials an beiden Enden der Batterie feste verbunden werden.
  • In dem äußeren Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [9] kann das Verpackungsmaterial zum Zeitpunkt des Verpackens des Batteriehauptkörpers ohne Verwendung irgendeines Klebebands oder Wärme schmelzenden Klebers leicht direkt an den Batteriehauptkörper gebunden werden, da das Verpackungsmaterial selbst mit einer beschichteten Filmschicht versehen ist, welche an den Oberflächenfilm des Batteriehauptkörpers Wärmegebunden werden kann, wodurch eine Reduzierung der Anzahl der eine Verbundbatterie aufbauenden Bauteile und eine Vereinfachung der Batterieproduktionslinie ermöglicht wird. Da die beschichtete Filmschicht aus einem Wärmeklebenden Harz mit einem Erweichungspunkt von 160°C oder darunter hergestellt ist, kann das äußere Verbundverpackungsmaterial an den Batteriehauptkörper mittels einer Temperaturerwärmung auf 160°C oder darunter in einem Zustand gebunden werden, in welchem das Verpackungsmaterial um den Batteriehauptkör per mit der beschichteten Filmschichtseite in Kontakt mit dem Batteriehauptkörper umwickelt ist. Dies kann wiederum zu einer Verhinderung der Wärmeverschlechterung wie zum Beispiel einem Schmelzen des Separators in dem Batteriehauptkörper oder eine Zersetzung der Elektrolytlösung führen. Somit kann eine hohe Batterieleistung erhalten werden. Ferner können beim Einsatz einer verstärkenden Kunststoffkomponente im Endbereich das äußere Verpackungsmaterial und die Kunststoffkomponente durch eine unter Wärme erfolgende Pressbindung des freiliegenden Kantenbereichs des Basisfilms des äußeren Verpackungsmaterials mit der Kunststoffkomponente stark verbunden werden.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [10] kann eine ausgezeichnete Wärmeklebefähigkeit bzw. thermische Haftfähigkeit auf einem Oberflächenfilm eines Batteriehauptkörpers erzielt werden, selbst bei einer Niedertemperatur-Pressbindung, da das Wärmeklebende Harz der beschichteten Filmschicht ein Ehtylen/Vinylacetat-Copolymer ist.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [11] können der frei liegende Kantenbereich des Basisfilms bzw. Grundfilms des äußeren Verpackungsmaterials und die Kunststoffkomponente festd verbunden werden, da der Basisfilm des äußeren Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie mit einer die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponente wärmeverbunden sein kann.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [12] kann die Abriebsfestigkeit, die Stoßbeständigkeit und die chemische Beständigkeit der äußeren Verpackung der Verbund batterie verliehen werden, da der orientierte Film mit einer spezifischen Stärke, der mit der äußeren Oberfläche der Metallfolie des äußeren Verbundverpackungsmaterials für eine Batterie verklebt ist, als eine Schutzschicht fungiert.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [13] kann die Abriebfestigkeit, die Stoßbeständigkeit und die chemische Beständigkeit einer äußeren Verpackung der Verbundbatterie verliehen werden, da die Wärmeaushärtende Harzschicht mit einer spezifischen Stärke, die mit der äußeren Oberfläche der Metallfolie des äußeren Verbundverpackungsmaterials für eine Batterie verklebt ist, als eine Schutzschicht fungiert.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [14] kann ferner eine Gewichtsreduzierung erzielt werden, da eine harte Aluminiumfolie als eine Metallfolie eingesetzt wird.
  • In der Verbundbatterie gemäß dem erfindungsgemäßen Gesichtspunkt [15] kann das vorstehend erwähnte äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie sicher an dem Batteriehauptkörper gebunden sein und die die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente kann an dem Basisfilm bzw. Grundfilm des äußeren Verbundverpackungsmaterials an beiden Enden der Batterie fest verbunden sein.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt der Reihe nach Schritte der Erzeugung einer äußeren Verpackung für eine Verbundbatterie, bei der ei ne erste Erfindung angewendet wird, wobei 1(A) eine schematische perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand vor dem Umwickeln eines Batteriehauptkörpers mit einem äußeren Verbundverpackungsmaterial zeigt, wobei 1(B) eine schematische perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand nach dem Umwickeln zeigt, und wobei 1(C) eine schematische perspektivische Ansicht ist, die einen fertigen Zustand der äußeren Verpackung zeigt, in welchem die die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponenten angebracht sind.
  • 2 ist eine vertikale Querschnittansicht des äußeren Verbundverpackungsmaterials für eine Batterie gemäß einer Ausführung gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 3 ist eine vertikale Querschnittansicht eines äußeren Verbundverpackungsmaterials für eine Batterie gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • 4 ist eine vertikale Querschnittansicht eines äußeren Verbundverpackungsmaterials für eine Batterie gemäß noch einer weiteren Ausführungsform.
  • 5 zeigt der Reihe nach Schritte der Ausbildung einer äußeren Verpackung für eine Verbundbatterie, bei welcher eine zweite Erfindung angewendet wird, wobei 5(A) eine schematische perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand vor dem Umwickeln eines Batteriehauptkörpers mit einem äußeren Verbundverpackungsmaterial zeigt, wobei 5(B) eine schematische perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand nach dem Umwickeln zeigt, und wobei 5(C) eine schematische perspektivische Ansicht zeigt, die einen fertigen Zustand der äußeren Verpackung zeigt, in welchem die die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponenten angebracht sind.
  • 6 zeigt eine Querschnittsansicht (Querschnitt entlang der Linie X-X von 5) des äußeren Verbundverpackungsmaterials für eine Batterie gemäß einer Ausführung gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • 7 ist eine Querschnittansicht eines äußeren Verbundverpackungsmaterials für eine Batterie gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • 8 ist eine Quernschnittansicht eines äußeren Verbundverpackungsmaterials für eine Batterie gemäß noch einer weiteren Ausführungsform.
  • 9 ist eine Querschnittansicht eines äußeren Verbundverpackungsmaterials für eine Batterie gemäß noch einer weiteren Ausführungsform.
  • 10 ist eine Draufsicht, die ein äußeres Verbundverpackungsmaterial vor dem Schneideschritt in einem Herstellungsprozess zeigt.
  • BESTER MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Hierin nachstehend wird ein äußeres Verbundverpackungsmaterial bzw. ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung erläutert.
  • Die 1(A) bis 1(C) zeigen der Reihe nach Schritte zur Erzeugung der äußeren Verpackung einer Verbundbatterie gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung. Diese Verbundbatterie wird durch Anordnen eines Batteriehauptkörpers 10 mit einer rechtwinkligen quaderförmigen Gestalt auf ein äußeres Verbundverpackungsmaterial 11 mit einer größeren Breite als der Batteriehauptkörper 10, wie in 1(A) gezeigt, durch Umwickeln des Batteriehauptkörpers 10 mit dem äußeren Verbundverpackungsmaterial 11, wie in 1(B) gezeigt, und durch Wärmeverbinden des Verpackungsmaterials an den Batteriehauptkörper, Einfügen eines Teils einer die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponente 12 mit einer rechtwinkligen quaderförmigen Gestalt in jeden rechtwinkligen zylindrischen Bereich 11a, der an jedem Ende des Hauptkörpers durch beide überstehenden Bereiche des äußeren Verbundverpackungsmaterials 11 erzeugt wird, wie in 1(C) gezeigt, und dann durch Wärmeverbinden des Verpackungsmaterials 11 an die Kunststoffkomponente 12 erzeugt. Das Bezugszeichen „10a" steht in diesen Figuren für einen Batterieanschluss.
  • Der Batteriehauptkörper 10 kann zum Beispiel eine Lithium-Ionen-Batterie oder eine Lithium-Polymer Batterie mit einer durch einen orientierten Film erzeugten Oberfläche wie zum Beispiel einem Polyethylen-Terephthalat-Film (PET), einem Polyethylen-Naphthalat-Film (PEN), einen Polyamid-Film (ON) oder einem Polypropylen-Film (OPP) sein.
  • Wie in 2 gezeigt ist, besitzt das äußere Verbundverpackungsmaterial 11 eine grundlegende Struktur, die einen Basisfilm bzw. Grundfilm 1, eine Metallfolie 2, die auf eine Oberfläche des Basisfilms 1 über eine Haftschicht bzw. Klebeschicht 3 anhaftet, und eine aufgeschichtete Filmschicht 4 aus Wärmeklebendem Harz, die auf die andere Oberfläche des Basisfilms 1 verklebt ist, umfasst.
  • Der Basisfilm 1 kann ein thermoplastischer Harzfilm wie zum Beispiel ein Polypropylen-Film (OPP), ein Polyethylen-Film (PE), ein Polycarbonat-Film (PC), ein Acrylnitril/Butadien/Styrol-Harzfilm (ABS) oder ein klebender Polyamid-Film (ON) wie etwa Nylon-12 sein. Um eine sichere Wärmebindung des Basisfilms an die die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente 12 selbst mit einer kleineren Bindungsfläche zu erzielen ist es bevorzugt, dass der Basisfilm ein Film aus thermoplastischem Harz ist, welches aus der gleichen Harzserie wie die Kunststoffkomponente 12 stammt, weiter bevorzugt ein Film Olefinharztyp ist, die ausgezeichnet bezüglich der Verarbeitbarkeit und der Isolationseigenschaften ist.
  • Die Stärke dieses Basisfilms 1 wird bevorzugt auf. ungefähr 20 bis 100 μm eingestellt, um eine sichere Bindung auf die unebene Oberfläche des Batteriehauptkörpers 10 durch die Druckpufferungsfunktion zu erzielen. Wenn er zu dünn ist, wird die Druckpufferungsfunktion ungenügend, was zu einer fehlerhaften Bindung der unebenen Batterieoberfläche führt. Eine übermäßige Stärke verhärtet den Film was zu einer fehlerhaften Bindung führt.
  • Bezüglich der Metallfolie 2 können die folgenden beispielhaft aufgezählt werden, obwohl sie nicht besonders beschränkt sind: Zum Beispiel eine Edelstahlfolie, eine Eisenfolie, eine Kupferfolie, eine Nickelfolie und eine harte Aluminiumfolie. Unter diesen Folien kann eine harte Aluminiumfolie bevorzugt eingesetzt werden.
  • Bezüglich der Metallfolie 2 ist es bevorzugt, dass die Stärke innerhalb eines Bereichs von ungefähr 40 bis 200 μm fällt. Wenn sie zu dünn ist, wird die Materialfestigkeit ungenügend. Andererseits verschlechtert eine übermäßige Stärke signifikant die Verarbeitbarkeit. Als die Klebekomponenten der Klebeschicht 3 können bevorzugt Polyester/Urethan- oder Polyether-Urethan-Klebekomponenten eingesetzt werden.
  • Als das Wärmeklebende Harz der beschichteten Filmschicht 4 gibt es keine besonderen Beschränkungen, solange das Wärmeklebende Harz einen Erweichungspunkt von 160°C oder darunter hat und an dem Oberflächenfilm des Batteriehauptkörpers 10 gebunden werden kann. Besonders ist es bevorzugt, dass das Wärmeklebende Harz einen Ethylen/Vinylacetat-Copolymer (hier nachstehend als „EVA" abgekürzt) ist, das hinsichtlich der Klebe- bzw. Haftfähigkeit auf einem orientierten Film ausgezeichnet ist. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass im Falle eines höheren Erweichungspunktes dieses Wärmeklebenden Harzes die Wärmeverbindungstemperatur zu dem Batteriehauptkörper 10 höher sein sollte, was zu einer thermischen Verschlechterung wie zum Beispiel einem Schmelzen der Separatoren in dem Batteriehauptkörper 10 oder einer Zersetzung der Elektrolytlösung führen kann.
  • Als das EVA für die beschichtete Filmschicht 4 ist es bevorzugt, dass das EVA 30 bis 95 Masse-% Vinylacetat-Gehalt und einen MI (Schmalzindex) von 3 oder mehr hat und zwar aus den folgenden Gründen. Wenn der Vinylacetat-Gehalt kleiner als 30 Masse-% ist, löst es sich schwer in einem Lösungsmittel wie etwa Alkohol, was zu einer schwierigen Auftragung des Basisfilms 1 führt. Wenn der MI geringer als 3 ist, ist die thermische Fließfähigkeit schlecht, und daher kann das geschmolzene EVA schlecht von dem Bindungsbereich zu der verstärkenden Kunststoffkomponente 12 des Endbereichs zum Zeitpunkt der Wärmebindung entfernt werden, was wiederum zu einer starken Bindung zwischen der Kunststoffkomponente 12 und dem Basisfilm 1 führt. Zum Zwecke der Verbesserung des Beschichtungsergebnisses kann das EVA teilweise in ein Pfropfpolymer mit zum Beispiel einer Acetoxyl-Gruppe, einer Carboxyl-Gruppe oder einer Hydroxyl-Gruppe verseift werden, um die Löslichkeit in einem Lösungsmittel wie etwa Alkohol zu steigern. Ferner kann zur weiteren Verbesserung der Haftfähigkeit auf einem orientierten Film eine kleine Menge Ethylen/Acrylat-Copolymer (EEA) zu dem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer hinzugegeben werden.
  • Ferner wird es empfohlen, einen klebrig machenden Inhaltsstoff zur Verbesserung der Adhäsion bzw. Klebefähigkeit auf dem Basisfilm 1 und der Wärmeklebrigkeit sowie ein Gleitmittel zur Veränderung des Blockierens des äußeren Verbundverpackungsmaterials 11 in einem umwickelten Zustand auf der beschichteten Filmschicht 4 jeweils innerhalb eines Bereichs von annähernd 1 bis 20 Masse-% zu dem Harz hinzuzugeben.
  • Als den vorstehend erwähnten klebrig machenden Inhaltsstoff kann zum Beispiel ein Terpenphenolharz, Rosin bzw. Kolophonium, Rosinester bzw. Kolophoniumester und ein Petroleumharz erwähnt werden. Obwohl zwei oder mehrere dieser Inhaltsstoffe zusammen eingesetzt werden können, ist es besonders bevorzugt, dass der klebrig machende Inhaltsstoff einen Erweichungspunkt von 60 bis 160°C und ein mittleres Molekulargewicht von 3.000 oder weniger hat. Wenn der Erweichungspunkt unter 60°C liegt, dann kann eine Blockierung leicht auftreten. Wenn er 160°C überschreitet, kann keine Wärmeklebefähigkeit bei geringen Temperaturen ausgeübt werden. Das mittlere Molekulargewicht von über 3.0000 verursacht eine Verschlechterung der Löslichkeit und der Kompatibilität zu einem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer.
  • Als das vorstehend erwähnte Gleitmittel können anorganische Teilchen wie zum Beispiel SiO2, CaCO3, BaCO3, TiO2 oder Talk erwähnt werden. Obwohl zwei oder mehrerer dieser Mittel eingesetzt werden können ist es besonders bevorzugt, dass das anorganische Teilchen einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 bis 10 μm und eine relative Dichte von 3 oder weniger hat. Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser geringer als 1 μm ist, agglutinieren die Teilchen des Gleitmittels, was es schwierig macht, dass diese in dem Harz dispergiert vorliegen. Im Gegensatz dazu, wenn er 10 μm übersteigt, tritt eine Verstopfung der Tiefdruckplatte zum Zeitpunkt des Tiefdrucks zur Erzeugung der beschichteten Filmschicht 4 auf. Wenn ferner die relative Dichte 3 übersteigt, neigen die Teilchen dazu, sich leicht in dem Harz abzusetzen, wenn Wärme beim Trocknungsschritt nach der Beschichtung angewendet wird, was die Ausübung eines Gleiteffekts verhindern kann. Deshalb ist es nicht bevorzugt.
  • Die beschichtete Filmschicht 4 kann auf dem Basisfilm 1 durch Hinzugeben von Harzkomponenten wie zum Beispiel dem vorstehend erwähnten Ethylen/Vinylacetat-Copolymer und, falls erforderlich, einem klebrig machenden Inhaltsstoff und einem Gleitmittel zu Alkohol, Vermischen von diesen zu einer Emulsion, Auftragen der Emulsion auf einen Basisfilm 1 mittels eines Tiefdruckbeschichtungsverfahrens und dann Trocknen von diesem erzeugt werden. Die Stärke dieser beschichteten Filmschicht 4 wird bevorzugt auf eine Stärke von 0,5 bis 10 μm eingestellt. Es ist technisch schwierig, die Stärke unter 0,5 μm zu senken. Wenn sie 10 μm übersteigt wird es schwierig, dass sie entfernt wird, und zwar aufgrund der Wärmefließfähigkeit zum Zeitpunkt der Wärmebindung auf die die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente 12, was es schwierig macht, eine starke Bindung zwischen dem Basisfilm 1 und der Kunststoffkomponente 12 zu erzielen.
  • Um den Batteriehauptkörper 10 mit dem äußeren Verbundverpackungsmaterial 11 wie vorstehend erwähnt zu umwi ckeln, wird anfänglich das äußere Verbundverpackungsmaterial 11 mit der beschichteten Filmschicht 4 nach oben hingelegt. Dann wird der Batteriehauptkörper 10 auf das Verpackungsmaterial 11 wie in 1(A) gezeigt, angeordnet. Danach wird wie in 1(B) gezeigt, das äußere Verbundverpackungsmaterial 11 um den Batteriehauptkörper 10 gewickelt und damit durch Pressen mit einer erwärmten Platte auf 160°C oder darunter gegen das Verpackungsmaterial 11 von außen her wärmegebunden. Als ein Ergebnis werden der Batteriehauptkörper 10 und das äußere Verbundverpackungsmaterial 11 Wärmegebunden und miteinander verbunden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Temperatur für die Wärmebindung gering, was das Auftreten einer thermischen Verschlechterung wie zum Beispiel einem Schmelzen der Separatoren in dem Batteriehauptkörper 10 oder einer Zersetzung der Elektrolytlösung verhindert. Als ein Ergebnis kann eine hohe Leistung der Batterie erhalten werden.
  • Mit diesem Wärme-Pressbinden werden beide der Breite nach überstehenden Bereiche des äußeren Verbundverpackungsmaterials 11 an jeweils beiden Enden des Batteriehauptkörpers 10 zu einem zylindrischen Bereich 11a ausgebildet. Als nächstes wird ein Teil einer die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponente 12 in den zylindrischen Bereich 11a, wie in 1(C) gezeigt ist, eingepasst und dann wird eine auf 180 bis 220°C erwärmte Platte gegen das äußere Verbundverpackungsmaterial 11 und die Kunststoffkomponente 12 von deren Außenseite her gepresst, um diese miteinander unter Wärme zu verbinden.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird das Wärmeklebende Harz der beschichteten Filmschicht 4, welches beide seitlichen zy lindrischen Bereich 11a und 11a des äußeren Verbundverpackungsmaterials 11 ausbildet, in eine geschmolzene Lösung verwandelt, die eine geringe Viskosität und eine hohe Fließfähigkeit aufgrund der hohen Wärme-Pressbindungstemperatur hat, und wird von dem Pressbindungsbereich durch den Druck der erwärmten Platte entfernt. Als ein Ergebnis wird der Basisfilm 1 des äußeren Verbundverpackungsmaterials 11 und die Kunststoffkomponente 12, welche aus einem Harz des gleichen Typs gemacht sind, direkt fest und integriert miteinander verbunden. Diese Hochtemperatur-Wärme-Pressbindung wird an einer Position durchgeführt, die von dem Batteriehauptkörper 10 entfernt ist, und deshalb gibt kein Risiko der Wärmeverschlechterung des Batteriehauptkörpers 10.
  • In dem äußeren Verbundverpackungsmaterial 11 der vorstehend erwähnten Ausführungsform wird die Metallfolie 2 auf der äußeren Peripherie der Verbundbatterie frei gelegt. In dem äußeren Verbundverpackungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Schutzschicht im Voraus auf der Oberfläche der Metallfolie 2 vorgesehen sein, um eine Abriebfestigkeit, Stoßbeständigkeit, chemische Beständigkeit oder dergleichen zu liefern. Eine solche Schutzschicht kann durch Ankleben eines orientierten Films 5 auf die Oberfläche der Metallfolie 2, die gegenüber der Klebeseite des Basisfilms 1 liegt, über eine Haftschicht 6, wie in 3 gezeigt ist, oder durch Anbringen eines Wärmeaushärtenden Harzes auf der Oberfläche der Metallfolie 2, die gegenüber der Klebeseite des Basisfilms 1 liegt, um dadurch eine Wärme aushärtende Harzschicht 7, wie in 4 gezeigt ist, auszubilden, erzeugt werden.
  • Als der orientierte Film 5 kann zum Beispiel ein herkömmlich eingesetzter billiger Allzweckharzfilm wie zum Beispiel PET, PEN, ON oder OPP eingesetzt werden. Es ist bevorzugt, dass die Stärke von diesem innerhalb eines Bereichs von 8 bis 40 μm fällt. Wenn sie geringer als 8 μm ist, fehlt es an Einsatzflexibilität. Wenn sie 40 μm übersteigt, wird sie teuer und die Verarbeitbarkeit verschlechtert sich. Um ferner die Abriebfestigkeit zu verbessern, kann der orientierte Film 5 ein orientierter Film mit auf der Oberfläche von diesem Vakuum abgeschiedenem Siliziumoxid oder Aluminiumoxid, ein orientierter Film mit auf dessen Oberfläche abgeschiedenem Siloxanharz oder ein orientierter Film mit einer aufgerauten Oberfläche sein. Die Haftschicht bzw. Klebeschicht 6 kann die gleiche oder eine ähnliche wie die Klebeschicht 3 zur Verklebung des Basisfilms 1 mit der Metallfolie 2 sein.
  • Andererseits kann die vorstehende erwärmte Wärmaushärtende Harzschicht 7 aus einem Harz wie zum Beispiel einem Epoxidharz, einem Acrylharz oder einem Nitrocelluloseharz ausgebildet sein, welches zur Erzeugung eines steifen Films durch Wärmeaushärtung fähig ist. Zur Steigerung der Abriebfestigkeit kann ein Siloxanharz mit 5 Masse-% oder weniger zu dem vorstehend erwähnten Harz hinzugegeben werden. Es ist bevorzugt, dass die Stärke der Wärme aushärtenden Harzschicht 7 innerhalb eines Bereichs von 0,5 bis 5 μm fällt. Wenn sie zu dünn ist, kann ein hinreichender Effekt als eine Schutzschicht nicht erhalten werden. Im Gegensatz dazu wir die Harzschicht, wenn sie übermäßig dick ist, brüchig und die Verarbeitungsstückkosten steigen ebenso.
  • Als nächstes wird ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung im Detail erläutert.
  • Die 5(A) bis 5(C) zeigen der Reihe nach Schritte zur Erzeugung der äußeren Verpackung einer Verbundbatterie gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Diese Verbundbatterie wird durch Aufbringen eines Batteriehauptkörpers 10 mit einer rechtwinkligen quaderförmigen Gestalt auf ein äußeres Verbundverpackungsmaterial 11 mit einer Breite, die breiter als der Batteriehauptkörper 10 ist, wie in 5(A) gezeigt ist, durch Umwickeln des Batteriehauptkörpers 10 mit dem äußeren Verbundverpackungsmaterial 11 und durch Wärmeverbinden der beschichteten Filmschicht des äußeren Verbundverpackungsmaterials 11 auf den Oberflächenfilm des Batteriehauptkörpers 10, wie in 5(B) gezeigt ist, durch einfügen eines Teils einer die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponente 12 mit einer rechtwinkligen quaderförmigen Gestalt in jeweils den rechtwinkligen zylindrischen Bereich 11a, der an jedem Ende des Hauptkörpers durch beide überstehenden Bereiche des äußeren Verbundverpackungsmaterials 11 wie in 5(C) gezeigt ist erzeugt worden ist, und durch thermisches Verbinden bzw. Wärmeverbinden der frei liegenden Kantenbereiche 1a (ein Kantenbereich, in dem der Basisfilm 1 frei liegt, d. h., ein Kantenbereich ohne aufgebrachtes Wärmeaushärtendes Harz) des Basisfilms auf der inneren Oberfläche des zylindrischen Bereichs 11a mit der Kunststoffkomponente 12 mittels Wärmebindung erzeugt. Das Bezugszeichen „10a" in diesen Figuren steht für einen Anschluss der Batterie.
  • Der Batteriehauptkörper 10 kann zum Beispiel eine Lithium-Ionen Batterie oder eine Lithium-Polymer Batterie mit einer aus einem orientierten Film, wie zum Beispiel einem Polyethylen-Terephthalat-Film (PET), einem Polyethylen-Naphthalat-Film (PEN), einem Polyamid-Film (ON) oder einem Polypropylen-Film (OPP), erzeugten Oberfläche sein.
  • Wie in 6 gezeigt ist, besitzt das äußere Verbundverpackungsmaterial 11 eine grundlegende Struktur, die folgendes umfasst: Einen Basisfilm 1, eine Metallfolie 2, die auf eine Oberfläche des Basisfilms 1 über eine Klebeschicht 3 angeklebt ist, und eine beschichtete Filmschicht 4 aus einem Wärmeklebenden Harz, die auf die andere Oberfläche des Basisfilms 1 mit überstehenden Seitenkantenbereichen 1a und 1a des Basisfilms 1, die an beiden Endbereichen der Breite nach des Basisfilms 1 verbleiben, angeklebt ist.
  • Der Basisfilm 1 kann ein thermoplastischer Harzfilm wie zum Beispiel ein Polypropylen-Film (CPP), ein Polyethylen-Film (PE), ein Polycarbonat-Film (PC), ein Acrylnitril/Butadien/Styrol-Harzfilm (ABS) oder ein klebender Polyamid-Film (ON) wie etwa Nylon-12 sein. Um eine sichere Wärmebindung des Basisfilms an die die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente 12 selbst mit einer kleineren Bindungsfläche zu erzielen ist es bevorzugt, dass der Basisfilm 1 aus einem Film eines thermoplastischen Harzes hergestellt wird, welches vom gleichen Harztyp wie die Kunststoffkomponente 12 und weiter bevorzugt ein Film aus einem Olefinharz mit ausgezeichneter Verarbeitbarkeit und Isolationseigenschaften ist.
  • Die Stärke dieses Basisfilms 1 wird bevorzugt auf ungefähr 20 bis 100 μm eingestellt, um eine sichere Verklebung an die unebene Oberfläche des Batteriehauptkörpers 10 durch die Druckpufferungsfunktion zu erzielen. Wenn sie zu dünn ist, wird die Druckpufferungsfunktion ungenügend, was zu einer fehlerhaften Bindung an die unebene Batterieoberfläche führt. Eine übermäßige Dicke verhärtet den Film, was zu einer fehlerhaften Bindung führt.
  • Bezüglich der Metallfolie 2 können die folgenden beispielhaft aufgezählt werden, obwohl sie nicht besonders beschränkt sind: Zum Beispiel eine Edelstahlfolie, eine Eisenfolie, eine Kupferfolie, eine Nickelfolie und eine harte Aluminiumfolie. Unter diesen Folien kann eine harte Aluminiumfolie bevorzugt eingesetzt werden.
  • Bezüglich der Metallfolie 2 ist es bevorzugt, dass die Stärke innerhalb eines Bereichs von ungefähr 40 bis 200 μm fällt. Wenn sie zu dünn ist, wird die Materialfestigkeit ungenügend. Andererseits verschlechtert eine übermäßige Stärke signifikant die Verarbeitbarkeit. Als die Klebekomponenten der Klebeschicht 3 können bevorzugt Polyester/Urethan- oder Polyether-Urethan-Klebekomponenten eingesetzt werden.
  • Als das Wärmeklebende Harz der beschichteten Filmschicht 4 gibt es keine besonderen Beschränkungen, solange das Wärmeklebende Harz einen Erweichungspunkt von 160°C oder darunter hat und an dem Oberflächenfilm des Batteriehauptkörpers 10 gebunden werden kann. Besonders ist es bevorzugt, dass das Wärmeklebende Harz einen Ethylen/Vinylacetat-Copolymer (hier nachstehend als „EVA" abgekürzt) ist, das hinsichtlich der Klebe- bzw. Haftfä higkeit auf einem orientierten Film ausgezeichnet ist. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass im Falle eines höheren Erweichungspunktes dieses Wärmeklebenden Harzes die Wärmeverbindungstemperatur zu dem Batteriehauptkörper 10 höher sein sollte, was zu einer thermischen Verschlechterung wie zum Beispiel einem Schmelzen der Separatoren in dem Batteriehauptkörper 10 oder einer Zersetzung der Elektrolytlösung führen kann.
  • Als das EVA für die beschichtete Filmschicht 4 ist es bevorzugt, dass das EVA 30 bis 95 Masse-% Vinylacetat-Gehalt und einen MI (Schmelzindex) von 3 oder mehr hat und zwar aus den folgenden Gründen. Wenn der Vinylacetat-Gehalt kleiner als 30 Masse-% ist, löst es sich schwer in einem Lösungsmittel wie etwa Alkohol, was zu einer schwierigen Auftragung des Basisfilms 1 führt. Zum Zwecke der Verbesserung des Beschichtungsergebnisses kann das EVA teilweise in ein Pfropfpolymer mit zum Beispiel einer Acetoxyl-Gruppe, einer Carboxyl-Gruppe oder einer Hydroxyl-Gruppe verseift werden, um die Löslichkeit in einem Lösungsmittel wie etwa Alkohol zu steigern. Ferner kann zur weiteren Verbesserung der Haftfähigkeit auf einem orientierten Film eine kleine Menge Ethylen/Acrylat-Copolymer (EEA) zu dem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer hinzugegeben werden.
  • Ferner wird es empfohlen, einen klebrig machenden Inhaltsstoff zur Verbesserung der Adhäsion bzw. Klebefähigkeit auf dem Basisfilm 1 und der Wärmeklebrigkeit sowie ein Gleitmittel zur Veränderung des Blockierens des äußeren Verbundverpackungsmaterials 11 in einem umwickelten Zustand auf der beschichteten Filmschicht 4 je weils innerhalb eines Bereichs von annähernd 1 bis 20 Masse zu dem Harz hinzuzugeben.
  • Als den vorstehend erwähnten klebrig machenden Inhaltsstoff kann zum Beispiel ein Terpenphenolharz, Rosin bzw. Kolophonium, Rosinester bzw. Kolophoniumester und ein Petroleumharz erwähnt werden. Obwohl zwei oder mehrere dieser Inhaltsstoffe zusammen eingesetzt werden können, ist es besonders bevorzugt, dass der klebrig machende Inhaltsstoff einen Erweichungspunkt von 60 bis 160°C und ein mittleres Molekulargewicht von 3.000 oder weniger hat. Wenn der Erweichungspunkt unter 60°C liegt, dann kann eine Blockierung leicht auftreten. Wenn er 160°C überschreitet, kann keine Wärmeklebefähigkeit bei geringen Temperaturen ausgeübt werden. Das mittlere Molekulargewicht von über 3.0000 verursacht eine Verschlechterung der Löslichkeit und der Kompatibilität zu einem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer.
  • Als das vorstehend erwähnte Gleitmittel können anorganische Teilchen wie zum Beispiel SiO2, CaCO3, BaCO3, TiO2 oder Talk erwähnt werden. Obwohl zwei oder mehrerer dieser Mittel eingesetzt werden können ist es besonders bevorzugt, dass das anorganische Teilchen einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 bis 10 μm und eine relative Dichte von 3 oder weniger hat. Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser geringer als 1 μm ist, agglutinieren die Teilchen des Gleitmittels, was es schwierig macht, dass diese in dem Harz dispergiert vorliegen. Im Gegensatz dazu, wenn er 10 μm übersteigt, tritt eine Verstopfung der Tiefdruckplatte zum Zeitpunkt des Tiefdrucks zur Erzeugung der beschichteten Filmschicht 4 auf. Wenn ferner die relative Dichte 3 über steigt, neigen die Teilchen dazu, sich leicht in dem Harz abzusetzen, wenn Wärme beim Trocknungsschritt nach der Beschichtung angewendet wird, was die Ausübung eines Gleiteffekts verhindern kann. Deshalb ist es nicht bevorzugt.
  • Die beschichtete Filmschicht 4 kann auf dem Basisfilm 1 durch Hinzugeben von Harzkomponenten wie zum Beispiel dem vorstehend erwähnten Ethylen/Vinylacetat-Copolymer und, falls erforderlich, einem klebrig machenden Inhaltsstoff und einem Gleitmittel zu Alkohol, Vermischen von diesen zu einer Emulsion, Auftragen der Emulsion auf einen Basisfilm 1 mittels eines Tiefdruckbeschichtungsverfahrens und dann Trocknen von diesem erzeugt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Färbemittel, wie zum Beispiel ein organisches Färbemittel, ein anorganisches Färbemittel oder ein Pigment zu den Harzkomponenten, welche die beschichtete Filmschicht 4 aufbauen, innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 5 Masse-Teile, bezüglich der Harzkomponente als 100 Masse-Teile, hinzugegeben werden. Zum Beispiel kann bei der Erzeugung einer beschichteten Filmschicht 4 auf einem originalen äußeren Verpackungsmaterial mittels eines Tiefdruckbeschichtungsverfahrens oder dergleichen eine schmale gerade Schnittlinienanzeige als beschichteten Bereich 20 gleichzeitig zwischen benachbarten freiliegenden Seitenkantenbereichen 1a und 1a wie in 10 gezeigt ist, ausgebildet werden. Da in diesem Fall der beschichtete Bereich der Schnittlinienanzeige 20 gefärbt ist, kann ein Positionierungssensor eines Schneidgeräts (Breitenanpassbares Gerät) den beschichteten Bereich der Schnittlinienanzeige 20 zum Zeitpunkt der Schneideverar beitung erkennen, wobei eine sichere Positionierung der Schneidposition ermöglicht wird.
  • Obwohl das organische Färbemittel nicht besonders beschränkt ist, können beispielsweise Azofarbstoffe wie etwa Lackrot, Naphtol, Hansagelb, Diazogelb oder Benzimidazolon, polyzyklische Farbstoffe wie etwa Chinophtalon, Isoindolin, Pyrrolopyrrol, Dioxazin, Phthalocyanin blau oder Phthalocyanin grün und Lake-Farbstoffe, wie zum Beispiel Lackrot C oder Watchung-Rot erwähnt werden. Obwohl das anorganische Färbemittel nicht besonders beschränkt ist, kann zum Beispiel Carbon Black bzw. Ruß, Titanoxid, Kalziumcarbonat, Kaolin, Eisenoxid und Zinkoxid erwähnt werden. Obwohl das Pigment nicht besonders beschränkt ist, kann zum Beispiel ein Gelbpigment wie etwa Trinatriumsalz (gelbe Farbe 4), ein Rotpigment wie etwa Dinatriumsalz (rote Farbe 4) oder ein Blaupigment wie etwa Dinatriumsalz (blaue Farbe 1) erwähnt werden.
  • Es ist bevorzugt, dass die Stärke der beschichteten Filmschicht auf 0,5 bis 50 μm eingestellt ist. Es ist technisch schwierig, die Stärke auf weniger als 0,5 μm einzustellen. Andererseits kann bei einer Stärke von über 50 μm eine Verklebung bzw. Anhaftung an eine Gussform auftreten, wenn sie als ein äußeres Verbundverpackungsmaterial 11 eingesetzt wird.
  • Um den Batteriehauptkörper 10 mit dem äußeren Verbundverpackungsmaterial 11 wie vorstehend erwähnt zu umwickeln, wird anfangs das äußere Verbundverpackungsmaterial 11 mit der beschichteten Filmschicht 4 nach oben angeordnet. Dann wird der Batteriehauptkörper 10 auf die beschichtete Filmschicht 4 wie in 5(A) gezeigt ist, angeordnet. Danach wird das äußere Verbundverpackungsmaterial 11 um den Batteriehauptkörper 10 wie in 5(B) gezeigt ist, gewickelt und daran unter Wärme durch Pressen einer erwärmten Platte mit 160°C oder darunter gegen das Verpackungsmaterial 11 von dessen Außenseite her verbunden. Als ein Ergebnis sind der Batteriehauptkörper 10 und das äußere Verbundverpackungsmaterial 11 Wärmeverbunden und miteinander über das geschmolzene thermoplastische Harz der beschichteten Filmschicht 4 verbunden bzw. integriert. Zu diesem Zeitpunkt ist die Temperatur für das Wärmeverbunden gering, was eine thermische Verschlechterung wie zum Beispiel das Schmelzen des Separators in dem Batteriehauptkörper 10 oder die Zersetzung der Elektrolytlösung verhindert. Als ein Ergebnis kann die hohe Leistung der Batterie erhalten werden.
  • Mit diesem Wärme-Pressbinden werden beide der Breite nach seitlich überstehenden Bereiche des äußeren Verbundverpackungsmaterials 11 jeweils in einen zylindrischen Bereich 11a an beiden Enden des Batteriehauptkörpers 10 ausgebildet. In diesem Zustand sind die überstehenden Kantenbereiche 1a (Kantenbereiche, in denen der Basisfilm 1 frei liegt, d. h., die Kantenbereiche, in denen das thermoplastische Harz nicht aufgetragen ist) auf der Innenfläche des zylindrischen Bereichs 11a frei liegend. Als nächstes wird ein Teil einer die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponente 12 in den zylindrischen Bereich 11a, wie in 5(C) gezeigt ist, eingepasst und dann mit einer auf 180 bis 220°C erwärmten Platte gegen das äußere Verbundverpackungsmaterial 11 und die Kunststoffkomponente 12 von deren äußeren Seite her gepresst, um die Kunststoffkomponente 12 und die freiliegenden Kantenbereiche 1a des Basisfilms miteinander unter Wärme zu verbinden. Zu diesem Zeitpunkt wird der Basisfilm 1 des äußeren Verbundverpackungsmaterials 11 und die Kunststoffkomponente 12 direkt fest und integriert miteinander verbunden. Jedoch wird dieses Hochtemperatur-Wärme-Pressbinden an einer Position durchgeführt, die von dem Batteriehauptkörper 10 entfernt ist, und deshalb kommt es nicht zu einem Risiko der Wärmeverschlechterung des Batteriehauptkörpers 10.
  • In dem äußeren Verbundverpackungsmaterial 11 gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform wird die Metallfolie 2 auf der äußeren Peripherie der Verbundbatterie freigelegt. In dem äußeren Verbundverpackungsmaterial gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung kann eine Schutzschicht im voraus auf der Oberfläche der Metallfolie 2 vorgesehen sein, um eine Abriebfestigkeit, Stoßbeständigkeit, chemische Beständigkeit und dergleichen zu liefen. Eine solche Schutzschicht kann durch Verkleben eines orientierten Films 5 auf der Oberfläche der Metallfolie 2, die gegenüber der Klebeseite des Basisfilms 1 liegt, wie in 7 gezeigt ist, oder durch Aufbringen eines Wärmeaushärtenden Harzes auf die Oberfläche der Metallfolie 2, die gegenüber der Klebeseite des Basisfilms 1 liegt, um dadurch eine Wärmeaushärtende Harzschicht 7 zu erzeugen, ausgebildet werden, wie es in 8 gezeigt ist.
  • Als der orientierte Film 5 kann zum Beispiel ein herkömmlich eingesetzter billiger Allzweckharzfilm wie zum Beispiel PET, PEN, ON oder OPP eingesetzt werden. Es ist bevorzugt, dass die Stärke von diesem innerhalb eines Bereichs von 8 bis 40 μm fällt. Wenn sie geringer als 8 μm ist, fehlt es an Einsatzflexibilität. Wenn sie 40 μm übersteigt, wird sie teuer und die Verarbeitbarkeit verschlechtert sich. Um ferner die Abriebfestigkeit zu verbessern, kann der orientierte Film 5 ein orientierter Film mit auf der Oberfläche von diesem Vakuum abgeschiedenem Siliziumoxid oder Aluminiumoxid, ein orientierter Film mit auf dessen Oberfläche abgeschiedenem Siloxanharz oder ein orientierter Film mit einer aufgerauten Oberfläche sein. Die Haftschicht bzw. Klebeschicht 6 kann die gleiche oder eine ähnliche wie die Klebeschicht 3 zur Verklebung des Basisfilms 1 und Metallfolie 2 sein.
  • Andererseits kann die vorstehende erwärmte Wärmaushärtende Harzschicht 7 aus einem Harz wie zum Beispiel einem Epoxidharz, einem Acrylharz oder einem Nitrocelluloseharz ausgebildet sein, welches zur Erzeugung eines steifen Films durch Wärmeaushärtung fähig ist. Zur Steigerung der Abriebfestigkeit kann ein Siloxanharz mit 5 Masse-% oder weniger zu dem vorstehend erwähnten Harz hinzugegeben werden. Es ist bevorzugt, dass die Stärke der Wärme aushärtenden Harzschicht 7 innerhalb eines Bereichs von 0,5 bis 5 μm fällt. Wenn sie zu dünn ist, kann ein hinreichender Effekt als eine Schutzschicht nicht erhalten werden. Im Gegensatz dazu wir die Harzschicht, wenn sie übermäßig dick ist, brüchig und die Verarbeitungsstückkosten steigen ebenso.
  • In der vorstehend erwähnten Ausführungsform wird die beschichtete Filmschicht 4 aus einem Wärmeaushärtenden Harz auf der gesamten Oberfläche des Basisfilms bzw. Grundfilms 1 außer den freiliegenden Kantenbereichen 1a und 1a des Basisfilms 1 ausgebildet (siehe 6 bis 8). Die beschichtete Filmschicht ist jedoch hinsichtlich ihrer Struktur nicht beschränkt und kann zum Beispiel derart ausgebildet sein, dass die beschichtete Filmschichten 4 teilweise auf der Oberfläche des Basisfilms 1 bis auf die freiliegenden Kantenbereiche 1a und 1a, wie in 9 gezeigt ist, ausgebildet sind.
  • BEISPIELE
  • Hierin nachstehend werden Beispiele gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung detaillierter mit Vergleichsbeispielen verglichen. In der folgenden Erklärung sehen „Teile" und „%" für „Masseteile" bzw. „Masse-%".
  • Beispiel 1
  • Ein laminierter Film wurde durch Verkleben eines PET-Films mit einer Stärke von 12 μm als einem orientierten Film auf einer Oberflächenseite einer harten Aluminiumfolie mit einer Stärke von 100 μm, hergestellt aus JIS A 3004-H18-Material, über einen Polyester/Urethan-Kleber und ferner durch Verkleben eines CPP-Films (gegossenem Polypropylen-Film) mit einer Stärke von 40 μm auf der anderen Oberflächenseite der Aluminiumfolie üben den gleichen vorstehend erwähnten Kleber hergestellt. Andererseits wurde eine Auftragungsflüssigkeit mit einem Harzfeststoffgehalt von 40% durch Zugeben eines Lösungsmittels, in welchem Isopropylalkohol und deionisiertes Wasser mit einem Volumenverhältnis von 1:1 vermischt waren, zu einer Harzmischung mit 30 Teilen EVA-Harz mit einem Vinylacetatgehalt von 40% und einem MI von 15, 30 Teilen EVA mit einem Verseifungsgrad von 20%, 10 Teilen Terpenharz mit einem Erweichungspunkt von 90°C und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1.500 und 10 Teilen SiO2 mit einem Teilchendurchmesser von 2 bis 5 μm und einer relativen Dichte von 2,5 bis 2,7 hergestellt. Dann wurde diese Auftragungsflüssigkeit auf den CPP-Film als den laminierten Film derart aufgetragen, dass die Stärke nach dem Trocknen 3 μm betrug und wurde dann durch Erwärmen auf 200°C über 20 Sekunden und Erzeugung einer beschichteten Filmschicht aus Wärmeklebendem Harz getrocknet, um dadurch ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie zu erhalten.
  • Beispiel 2
  • Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 erzeugt, außer dass die Stärke der beschichteten Filmschicht aus Wärmeklebendem Harz auf 1 μm eingestellt wurde.
  • Beispiel 3
  • Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 erzeugt, außer dass ein PC-Film mit einer Stärke von 50 μm als der Basisfilm anstelle des CPP-Films eingesetzt wurde.
  • Beispiel 4
  • Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass anstelle der Verklebung des PET-Films als einem orientierten Film, ein Wärmeaushärtendes Harz aus Epoxidharz auf die eine Oberflächenseite der Aluminiumfolie aufgetragen wurde und unter Erzeugung einer Wärmeaushärtenden Harzschicht mit einer Stärke von 2 μm erwärmt wurde.
  • Beispiel 5
  • Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 erzeugt, mit der Ausnahme, dass kein PET-Film als ein orientierter Film verklebt wurde.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 erzeugt, außer dass eine beschichtete Filmschicht aus Wärmeklebendem Harz direkt auf die Oberfläche der Aluminiumfolie ohne Verwendung eines CPP-Films. als Basisfilm ausgebildet wurde.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 erzeugt, außer dass die Stärke der beschichteten Filmschicht der Wärmeklebenden Schicht auf 15 μm eingestellt wurde.
  • Leistungsbewertungstest 1
  • Unter Verwendung des äußeren Verbundverpackungsmaterials aus den Beispielen 1 bis 5 und Vergleichsbeispielen 1 und 2 wurde in Übereinstimmung mit dem in den 1(A) bis 1(C) gezeigten Verfahren eine Wärmebindung an einen Batteriehauptkörper einer Lithium-Ionen-Batterie mit einer Oberfläche aus einem PET-Film unter Verwendung einer erwärmten Platte unter den Bedingungen von 160°C × 0,2 MPa × 2 Sekunden durchgeführt und ein Wärme-Pressbinden an eine die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente aus PP wurde unter Verwendung einer erwärmten Platte unter den Bedingungen von 200°C × 0,4 MPa × 3 Sekunden zur Einpackung der Verbundbatterie durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. In dieser Tabelle ist die die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente als „Kunststoffkomp." abgekürzt.
  • Leistungsbewertungstest 2
  • Das äußere Verbundverpackungsmaterial der Beispiele 1 bis 5 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurde um einen zu dem im Leistungsbewertungstest 1 ähnlichen Batteriehauptkörper gewickelt und mit einem Klebeband fixiert. Dann wurde es in ein 500 mm × 500 mm Polypropylen-Behältnis mit der Klebebandseite nach oben gegeben und unregelmäßige Vibrationen, die innerhalb des Bereichs von 5 bis 100 Hz fallen, wurden mit einer Vorrichtung gemäß der JIS Z0232 über 6 Stunden aufgegeben. Und dann wurde das äußere Erscheinungsbild des äußeren Verbundverpackungsmaterials und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Elektrolytlösungsverlusten beobachtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Das äußere Erscheinungsbild des äußeren Verbundverpackungsmaterials wurde folgendermaßen bewertet:
    • Figure 00390001
      keine Änderung des äußeren Erscheinungsbildes
    • „O"... leichte Sprünge wurden auf der äußeren Oberfläche erzeugt
    • „X"... auffallende Sprünge wurden erzeugt
    TABELLE 1
    Figure 00390002
  • Wie aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen ersichtlich ist, kann in dem äußeren Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung (Beispiele 1 bis 5) das Verpackungsmaterial leicht und sicher an die Harzfilmoberfläche des Batteriehauptkörpers Wärmegebunden werden und kann ebenso fest an die die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente ungeachtet der kleinen Bindungsfläche Wärme gebunden werden. Ferner gibt es in dem äußeren Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie der Beispiele 1 bis 4 kein Risiko der Verschlechterung des äußeren Erscheinungsbildes als einem endgültigem Erscheinungsbild einer Verbundbatterie und des Auftretens eines von Elektrolytlösungsverlusten, da Sprünge selbst durch den Vibrationstest für die verpackte Verbundbatterie kaum erzeugt werden und da sie hinsichtlich der Festigkeit ausgezeichnet ist.
  • Als nächstes werden Beispiele der zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung im Detail mit Vergleichsbeispielen verglichen. In der folgenden Erläuterung stehen „Teile" und „%" für „Masseteile" bzw. „Masse-%".
  • Beispiel 6
  • Ein laminierter Film wurde durch Verkleben eines PET-Films mit einer Stärke von 12 μm als ein orientierter Film auf eine Oberflächenseite einer harten Aluminiumfolie mit einer Stärke von 100 μm, hergestellt aus JIS A3004-H18-Material über einen Polyester/Urethan-Kleber und ferner durch Verkleben eines CPP-Films (gegossener Polypropylen-Film) mit einer Stärke von 40 μm auf der anderen Oberflächenseite der Aluminiumfolie über den gleichen Kleber, wie vorstehend erwähnt, hergestellt. Andererseits wurde eine Auftragungsflüssigkeit mit einem Harzfeststoffgehalt von 40% durch Zugeben eines Lösungsmittels, in welchem Isopropylalkohol und deionisiertes Wasser mit einem Volumenverhältnis von 1:1 vermischt waren, zu einer Harzmischung mit 30 Teilen EVA-Harz mit einem Vinylacetatgehalt von 40% und einem MI von 15, 30 Teilen EVA mit einem Verseifungsgrad von 20%, 10 Teilen Terpenharz mit einem Erweichungspunkt von 90°C und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1.500 und 10 Teilen SiO2 mit einem Teilchendurchmesser von 2 bis 5 μm und einer relativen Dichte von 2,5 bis 2,7 hergestellt.
  • Dann wurde diese Auftragungsflüssigkeit auf den CPP-Film als dem Verbundfilm in bestimmten Intervallen (siehe 10) derart aufgetragen, dass die Stärke nach dem Trocknen 3 μm betrug, und dann wurde der getrocknete Film durch Erwärmen auf 200°C über 20 Sekunden und Erzeugen einer beschichteten Filmschicht 4 aus Wärmeaushärtendem Harz getrocknet. Dann wurde sie an den beschichteten Filmbereichen 20 für eine Schnittlinienanzeige mit einer Schneidevorrichtung in äußere Verbundverpackungsmaterialien 11 für eine Batterie geschnitten. In diesem äußeren Verbundverpackungsmaterial 11 für eine Batterie wurde eine beschichtete Filmschicht 4 in einem Zustand ausgebildet, in welchem freiliegende Kantenbereiche 1a und 1a des Basisfilms auf beiden seitlichen Kantenbereichen in der Breite des Basisfilms 1 beibehalten wurden.
  • Beispiel 7
  • Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 6 erzeugt, außer dass die Starke der beschichteten Filmschicht aus Wärmeaushärtendem Harz auf 10 μm eingestellt wurde.
  • Beispiel 8
  • Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 6 erzeugt, außer dass ein PC-Film mit einer Stärke von 50 μm als der Basisfilm anstelle des CPP-Films eingesetzt wurde.
  • Beispiel 9
  • Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie (siehe 8) wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 6 erzeugt, außer dass anstelle des Verklebens des PET-Films als einem orientierten Film ein Wärmeaushärtendes Harz aus Epoxidharz auf die eine Oberflächenseite der Aluminiumfolie aufgetragen wurde und unter Erzeugung einer Wärmeaushärtenden Harzschicht mit einer Stärke von 2 μm erwärmt wurde.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 6 erzeugt, außer dass eine beschichtete Filmschicht aus Wärmeaushärtendem Harz mit einer Stärke von 15 μm auf der gesamten Oberfläche eines CPP-Films als einem Basisfilm erzeugt wurde.
  • Leistungsbewertungstest 3
  • Unter Verwendung des äußeren Verbundverpackungsmaterials aus den Beispielen 6 bis 9 und Vergleichsbeispiel 3 wurde in Übereinstimmung mit den in 5(A) bis 5(C) gezeigten Verfahren ein Wärmebinden auf einen Batteriehauptkörper einer Lithium-Ionen Batterie mit einer Oberfläche aus einem Polyamid-Film (ON) unter Verwendung einer erwärmten Platte unter den Bedingungen von 160°C × 0,2 MPa × 2 Sekunden durchgeführt und ein Wärme-Pressbinden an eine die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente aus PP wurde unter Verwendung einer erwärmten Platte unter der Bedingung von 180°C × 0,4 MPa × 3 Sekunden durchgeführt, um die Verbundbatterie einzupacken. Die Bindungsfestigkeit an den Batteriehauptkörper des äußeren Verbundverpackungsmaterials und an die die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. In dieser Tabelle ist die die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente als „Kunststoffkomp." abgekürzt.
  • Leistungsbewertungstest 4
  • Jedes äußere Verbundverpackungsmaterial aus den Beispielen 6 bis 9 und Vergleichsbeispiel 3 wurde um einen zu dem in dem Leistungsbewertungstest 3 ähnlichen Batteriehauptkörper gewickelt und mit einem Klebeband fixiert. Dann wurde es in ein 500 mm × 500 mm Polypropylen-Behältnis mit der Klebeseite nach oben eingeführt und unregelmäßige Vibrationen, die innerhalb eines Bereichs von 5 bis 100 Hz fielen, wurden mit einer Vorrichtung gemäß der JIS Z0232 über 6 Stunden aufgegeben. Und dann wurde das äußere Erscheinungsbild des äußeren Verpackungselements und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Elektrolytlösungsverlusten beobachtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. TABELLE 2
    Figure 00440001
  • Wie aus den in der vorstehenden Tabelle 2 gezeigten Ergebnissen ersichtlich ist, kann in dem äußeren Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung (Beispiele 6 bis 9) das Verpackungsmaterial leicht und sicher an die Harzfilmoberfläche des Batteriehauptkörpers gebunden werden und kann ebenso fest an die die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente gebunden werden, und zwar unabhängig von der Bindungsfläche. Ferner gibt es in dem äußeren Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie kein Risiko einer Zerstörung des äußeren Erscheinungsbildes als einem endgültigen Erscheinungsbild einer Verbundbat terie und des Auftretens von Elektrolytlösungsverlusten, da das Verpackungsmaterial keine Ablösung der die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponente selbst bei dem Vibrationstest für die verpackte Verbundbatterie verursacht und eine ausgezeichnete Bindungsfestigkeit besitzt.
  • Andererseits war im Vergleichsbeispiel 3, in welchem eine beschichtete Filmschicht auf der gesamten Oberfläche des Basisfilms ausgebildet wurde, die Bindungsfestigkeit des äußeren Verpackungsmaterials an die die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente ungenügend, da das Wärmeklebende Harz der beschichteten Filmschicht, die zwischen dem Basisfilm und der die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponente unter den Wärmepressbindungsbedingungen von 180°C × 0,4 MPa × 3 Sekunden unentfernt verblieb.
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldungen Nr. 2005-369446 , eingereicht am 22. Dezember 2005, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-369460 , eingereicht am 22. Dezember 2005, deren Gesamtoffenbarungen hierin unter Bezugnahme in vollem Umfang eingeschlossen werden.
  • Die Begriffe und Ausdrücke, welche hierin verwendet werden, werden als erläuternde Begriffe und nicht als beschränkend für diese Erfindung eingesetzt. Es ist anzumerken, dass verschiedene Modifikationen innerhalb des Umfangs der beanspruchten Erfindung solange möglich sind, als sie nicht über den Geist der Erfindung hinausgehen.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung kann als ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für das Umwickeln eines Hauptkörpers einer Batterie für den Einsatz als eine Energiequelle für eine mobile Vorrichtung wie zum Beispiel einem Mobiltelefon, einem Personal Computer von Notebook-Größe oder einer Digitalkamera eingesetzt werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • In einem äußeren Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Metallfolie 2 auf eine Oberflächenseite eines Basisfilms 1 geklebt und eine beschichtete Filmschicht 4 aus Wärmeklebendem Harz mit einem Erweichungspunkt von 160°C oder darunter, das zur Wärmeverbindung eines Oberflächenfilms eines Batteriehauptkörpers fähig ist, wird auf der anderen Oberflächenseite des Basisfilms 1 erzeugt. Mit diesem äußeren Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie kann ohne Verwendung eines Klebebands oder eines Wärmeschmelzenden Klebers dieses Verpackungsmaterial leicht und sicher an dem Batteriehauptkörper gebunden werden und kann ebenso fest an eine die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente gebunden werden.
    • 1
    Basisfilm
    1a
    freiliegender Kantenbereich
    2
    Metallfolie
    3
    Haftschicht bzw. Klebeschicht
    4
    beschichtete Filmschicht aus Wärmeklebendem Harz
    5
    orientierter Film
    6
    Haftschicht bzw. Klebeschicht
    7
    Wärmeaushärtende Harzschicht
    10
    Batteriehauptkörper
    11
    äußeres Verbundverpackungsmaterial
    11a
    zylindrischer Bereich
    12
    die Endbereiche verstärkende Kunststoffkomponente
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 11-185728# [0005]
    • - JP 2005-369446 [0099]
    • - JP 2005-369460 [0099]

Claims (15)

  1. Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, bei dem eine Metallfolie auf eine Oberflächenseite eines Basisfilms verklebt ist und wobei eine beschichtete Filmschicht eines Wärmeklebenden Harzes mit einem Erweichungspunkt von 160°C oder darunter und mit der Fähigkeit einer Wärmebindung auf einen Oberflächenfilm eines Batteriehauptkörpers auf der anderen Oberflächenseite des Basisfilm erzeugt ist.
  2. Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie nach Anspruch 1, wobei das Wärmeklebende Harz der beschichteten Filmschicht ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer ist.
  3. Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie nach Anspruch 1, wobei die Stärke der beschichteten Filmschicht 0,5 bis 10 μm ist.
  4. Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie nach Anspruch 1, wobei der Basisfilm aus einem thermoplastischen Harz hergestellt ist, welches zur Wärmebindung auf einer die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponente der Verbundbatterie fähig ist.
  5. Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie nach Anspruch 1, wobei ein orientierter Film mit einer Stärke von 8 bis 40 μm mit einer Oberfläche der Metallfolie verklebt ist, die gegenüber der Seite der Metallfolie, auf der der Basisfilm verklebt ist, liegt.
  6. Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie nach Anspruch 1, wobei eine Wärmeaushärtende Harzschicht mit einer Stärke von 0,5 bis 5 μm mit einer Oberfläche der Metallfolie verklebt ist, die gegenüber der Seite der Metallfolie, auf welcher der Basisfilm verklebt ist, liegt.
  7. Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie nach Anspruch 1, wobei die Metallfolie eine harte Aluminiumfolie ist.
  8. Eine Verbundbatterie, in der das äußere Verbundverpackungsmaterial nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7 um einen Batteriehauptkörper mit der beschichteten Filmschichtseite des Verpackungsmaterials in Kontakt mit dem Batteriehauptkörper gewickelt ist und damit wärmeverbunden ist, und wobei wenigstens ein Teil der die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponente in jeden zylindrischen Bereich eingeführt ist, der sich aus einem überstehenden Bereich des äußeren Verbundverpackungsmaterial aufbaut und aus jedem der beiden Enden des Batteriehauptkörpers hervorsteht und mit dem Basisfilm des äußeren Verbundverpackungsmaterials wärmeverbunden ist.
  9. Ein äußeres Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie, wobei eine Metallfolie auf einer Oberflächenseite eines Basisfilms verklebt ist und wobei eine beschichtete Filmschicht aus Wärmeklebenden Harz mit einem Erweichungspunkt von 160°C oder darunter und mit der Fähigkeit zur Wärmebindung auf einen Oberflächenfilm eines Batteriehauptkörpers auf der anderen Oberflächenseite des Basisfilms in einem Zustand ausgebildet ist, in wel chem freiliegende Kantenbereiche des Basisfilms an beiden seitlichen Kantenbereichen des Basisfilms verblieben sind.
  10. Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie nach Anspruch 9, wobei das Wärmeklebende Harz der beschichteten Filmschicht ein Ethylen/Vinylacet-Copolymer ist.
  11. Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie nach Anspruch 9, wobei der Basisfilm aus einem thermoplastischen Harz hergestellt ist, das zur Wärmebindung mit einer die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponente einer Verbundbatterie fähig ist.
  12. Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie nach Anspruch 9, wobei ein orientierter Film mit einer Stärke von 8 bis 40 μm mit einer Oberfläche der Metallfolie verklebt ist, die gegenüber der Seite der Metallfolie liegt, mit der der Basisfilm verklebt ist.
  13. Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie nach Anspruch 9, wobei eine Wärmeaushärtende Harzschicht mit einer Stärke von 0,5 bis 5 μm mit einer Oberfläche der Metallfolie verklebt ist, die gegenüber der Seite der Metallfolie liegt, auf der der Basisfilm verklebt ist.
  14. Das äußere Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie nach Anspruch 9, wobei die Metallfolie eine harte Aluminiumfolie ist.
  15. Eine Verbundbatterie, in der das äußere Verbundverpackungsmaterial nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 14 um einen Batteriehauptkörper mit der beschichteten Filmschichtseite des Verpackungsmaterials in Kontakt mit dem Batteriehauptkörper gewickelt und damit wärmeverbunden ist, und wobei wenigstens ein Teil der die Endbereiche verstärkenden Kunststoffkomponente in jeden zylindrischen Bereich eingeführt ist, welcher durch einen überstehenden Bereich des äußeren Verbundverpackungsmaterial aufgebaut wird und jeweils aus beiden Enden des Batteriehauptkörpers hervor steht, und an einen freiliegenden Kantenbereich einer inneren Fläche des zylindrischen Bereichs Wärmegebunden ist.
DE112006003517T 2005-12-22 2006-12-14 Verbundverpackungsmaterial für eine Batterie und eine Verbundbatterie Withdrawn DE112006003517T5 (de)

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