KR101300106B1 - 불연속적인 접착층을 포함하는 전지팩 보호용 라벨을 이용한 전지팩의 라벨 접착 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전지팩 보호용 외장 필름(라벨)의 부착 방법에 관한 것으로서, 전지팩의 외면에 부착되어 외층을 형성하는 기재층과, 상기 기재층의 표면에 불연속적으로 도포된 접착제 패턴을 포함하는 접착층이 구비되고 상기 접착제 패턴은 가압 시 인접하는 접착제 패턴과 연결되는 것이 특징인 외장 필름을 제공하는 단계; 상기 외장 필름을, 상기 접착층이 상기 전지팩의 외면과 대면하도록 정렬하여 배치하는 단계; 및 상기 외장 필름과 상기 전지팩을 일단부터 가압하여 나감으로써 상기 접착제 패턴이 없는 빈공간으로 공기가 빠져나가면서 인접하는 상기 접착제 패턴이 상기 가압에 의해 연결되어 빈공간이 없어지도록 상기 접착층과 상기 전지팩을 소정 방향을 따라 접착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 외장 필름을 전지팩의 외면에 접착할 때 전지팩의 외면과 접착층 사이에 공기가 혼입하거나 주름이 지는 등의 접착 불량이 현저하게 감소할 수 있다.

Description

불연속적인 접착층을 포함하는 전지팩 보호용 라벨을 이용한 전지팩의 라벨 접착 방법{Method for Adhering Label onto Battery Pack Using Battery Pack Protection Label Having Discontinuing Adhesion Layer}

본 발명은 전지팩 보호용 라벨의 접착 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전지팩의 외면을 감싸 보호하는 외장 필름('라벨')의 전지팩에 대한 접착성을 개선한 전지팩 보호용 라벨을 이용한 전지팩의 라벨 접착 방법에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.

리튬 이차전지는 그 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 종류에 따라 리튬이온 전지와 리튬이온 폴리머 전지로 분류되기도 한다. 모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 특히 두께가 작은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있다.

또한, 이차전지가 케이스에 장착된 형태에 따라 일반적으로 외장형 전지팩(hard pack)과 내장형 전지팩(inner pack)으로 분류된다. 외장형 전지팩은 그것이 장착되는 외부기기의 외형 일부를 형성하므로 사용시 외부기기에 장착하기 용이한 장점을 가지지만, 전지셀을 내장한 상태에서 케이스를 해당 외부기기의 종류에 맞추어 설계하여야 하므로 상대적으로 고가이고 호환성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.

반면에, 내장형 전지팩은 외부기기의 내부에 장착한 상태에서 외부기기의 일부를 형성하는 덮개를 덮어 사용하므로, 장착이 상대적으로 번거로운 단점은 있지만, 설계가 용이하고 저렴하며 호환성이 좋다는 장점을 가지고 있다.

내장형 전지팩의 본체인 전지셀로는 각형 전지와 파우치형 전지가 많이 사용된다. 각형 전지는 알루미늄, 스테인리스 스틸 등의 전지 캔 내부에 전극조립체가 내장되어 있는 전지이며, 파우치형 전지는 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지 케이스 내부에 전극 조립체가 내장되어 있는 전지이다. 최근에는, 중량이 적고 가격이 저렴하며 용량 및 출력에 따라 변형이 용이한 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있다.

도 1에는 전지셀을 포함하고 있는 일반적인 내장형 전지팩의 분해 사시도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 전지팩(10)은, 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극 조립체와 전해질이 밀봉된 상태로 내장되어 있는 전지셀(11), 전지셀(11)을 수납할 수 있는 내부공간을 가진 팩 케이스(12)와, 팩 케이스(12) 위에 결합되어 전지셀(11)을 밀봉하는 상부 덮개(13)로 이루어져 있다. 팩 케이스(12)와 전지셀(11) 사이 및 상부 덮개(13)와 전지셀(11) 사이에는 각각 양면 테이프가 부착되어 있다. 또한, 경우에 따라서는 팩 케이스(12)가 상하로 뚫려 있거나, 상부 덮개가 생략되기도 한다.

전지셀(11)이 수납된 팩 케이스(12)에 상부 덮개(13)를 초음파 용착법에 의해 상호 결합시킨 후 케이스(12, 13)간의 결합력을 더욱 높이고 외부의 이물질이 결합부위 또는 케이스 내부로 유입되는 것을 막기 위하여 외장 필름(15)으로 감싼다. 즉, 얇은 두께의 케이스 본체(12) 및 상부 덮개(13) 상호간의 초음파 용착은 상대적으로 결합력이 떨어지므로, 전지팩으로서 사용하기에 필요한 결합력을 확보하고 결합 부위를 통해 전지팩 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 필름상의 외장부재인 외장 필름(15)으로 전지팩의 외면을 감싸 보호하고 있다. 또한, 외장 필름(15) 즉 라벨에는 전지팩의 제품 번호나 규격, 사용상의 주의사항 등의 정보가 인쇄되어 있기도 한다.

이와 관련하여, 도 2에는 일반적인 외장 필름의 단면이 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 종래의 외장 필름(15)은 외층을 구성하는 기재층(151)과, 전지셀 또는 팩 케이스와 대면하는 면에 형성된 접착층(152)으로 이루어져 있다. 기재층(151)은 전지팩의 외면을 보호하기 위한 층으로서, 종이, 비닐 코팅된 종이, 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE) 등의 고분자 필름이 사용된다. 접착층(12)은 전지셀의 외면 또는 팩 케이스의 외면과의 결합력을 제공하기 위한 층으로서, 주로 점착제가 균일하게 도포된 수지층으로 이루어져 있다.

그러나, 이러한 종래의 외장 필름(15)을 전지팩의 외면에 접착할 때, 종종 주름이 지거나 기포가 혼입하여 외장 필름 접착 불량이 유발된다. 이러한 접착 불량이 발생하면 부착된 외장 필름(15)을 다시 떼어 내고 전지팩의 표면을 깨끗이 닦아낸 다음 다시 외장 필름을 접착하는 등의 매우 번거로운 작업을 하여야 한다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외장 필름을 전지팩의 외면에 접착할 때 기포가 혼입하더라도 쉽게 빠져나와 주름이나 기포 혼입과 같은 접착 불량이 저감될 수 있는 전지팩 보호용 라벨을 이용한 라벨 접착 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 외장 필름(라벨)의 접착층을, 점착제를 일정한 패턴으로 불연속적으로 도포하여 형성한다.

즉, 본 발명의 라벨 접착 방법에서 사용되는 전지팩 보호용 외장 필름은, 전지팩의 외면에 부착되어 외층을 형성하는 기재층; 및 상기 기재층의 표면에 도포되어 전지팩의 외면에 접착되는 접착층;을 포함하고, 상기 접착층이, 상기 기재층의 표면에 점착제를 일정한 패턴으로 불연속적으로 도포함으로써 형성된 것이고, 상기 점착제의 도포 간격은 상기 외장 필름이 전지 팩에 대해 가압되었을 때 인접하는 점착제의 패턴이 연결될 수 있는 간격을 가진다.

여기서, 상기 점착제가 불연속적으로 도포된 평면 패턴은 원형 또는 다각형의 배열 행태일 수 있다.

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본 발명에 따른 전지팩의 외장 필름 접착 방법은, 전지팩의 외면에 부착되어 외층을 형성하는 기재층과, 상기 기재층의 표면에 불연속적으로 도포된 접착제 패턴을 포함하는 접착층이 구비되고 상기 접착제 패턴은 가압 시 인접하는 접착제 패턴과 연결되는 것이 특징인 외장 필름을 제공하는 단계; 상기 외장 필름을, 상기 접착층이 상기 전지팩의 외면과 대면하도록 정렬하여 배치하는 단계; 및 상기 외장 필름과 상기 전지팩을 일단부터 가압하여 나감으로써 상기 접착제 패턴이 없는 빈 공간으로 공기가 빠져나가면서 인접하는 상기 접착제 패턴이 상기 가압에 의해 연결되어 빈 공간이 없어지도록 상기 접착층과 상기 전지팩을 소정 방향을 따라 접착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 접착층을 불연속적인 일정한 패턴으로 형성한 외장 필름을 전지팩의 외면에 접착할 때 전지팩의 외면과 접착층 사이에 공기가 불연속적으로 도포된 점착제 사이의 빈 공간으로 쉽게 빠져나와, 접착이 완료되었을 때 외장 필름과 전지팩 사이에 공기가 혼입하거나 주름이 지는 등의 접착 불량이 현저하게 감소할 수 있다.

도 1은 전지셀을 포함하고 있는 일반적인 내장형 전지팩의 분해 사시도이다.
도 2는 일반적인 전지팩 보호용 외장 필름의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩 보호용 외장 필름의 개략 평면도(a) 및 단면도(b)이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 전지팩 보호용 외장 필름의 개략 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 전지팩 보호용 외장 필름을 전지팩의 외면에 접착하는 과정을 모식적으로 도시한 단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전지팩 보호용 외장 필름 및 접착 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 한편, 첨부된 도면에서 각 층의 두께나 패턴의 크기는 설명의 편의를 위해 과장되어 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩 보호용 외장 필름의 개략 평면도(a) 및 단면도(b)이다.

도 3을 참조하면 본 실시예에 따른 전지팩 보호용 외장 필름(이하, 간단히 라벨이라 함)(25)은 기재층(251) 상에 접착층(251)이 형성되어 이루어진다. 기재층(251)은 전지팩의 외면에 부착되어 외층을 형성하는 층으로서, 종이, 비닐 코팅된 종이, 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE) 등의 고분자 필름 등 일반적으로 전지팩의 라벨에 이용되는 여러 가지 재료가 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 접착층(252) 또한, 전지팩의 라벨에 이용되는 다양한 종류의 점착제가 특별한 제한 없이 사용된다. 또한, 기재층(251)의 외면(도 3의 (a)에서는 지면의 뒷면)에는 라벨에 일반적으로 기재되는 전지팩에 대한 각종 정보가 인쇄되어 있을 수 있다.

본 발명에서 특징적인 점은, 접착층(252)을 이루는 점착제가 기재층(251) 상에 전면적으로 도포되는 것이 아니라, 일정한 패턴(도 3에서는 원형의 물방울 무늬)으로 불연속적으로 도포된다는 점이다. 따라서, 점착제가 도포된 부분들(252) 사이에는 빈 공간이 형성되고, 추후 라벨(25)을 사용할 때(라벨을 전지팩의 외면에 접착할 때) 이 빈 공간을 통해 공기가 빠져나감으로써 라벨 접착후 공기가 남아 접착 불량이 되는 것을 방지할 수 있다.

접착층(252)을 이루는 점착제는 도 3과 같은 원형, 또는 도 4에 도시된 바와 같은 삼각형, 마름모꼴, 육각형 등 다각형 패턴이 규칙적으로 배열된 형태를 이루어 도포된다. 이러한 점착제의 도포는 스크린 인쇄나 잉크젯 방법 등의 통상적인 방법을 사용하여 행할 수 있다. 또한, 점착제의 종류에 따라서는 도포후에 건조 또는 반경화시키는 공정을 추가로 수행할 수도 있다.

본 실시예의 라벨(25)은 필수적으로 기재층(251)과 접착층(252)으로 이루어지지만, 라벨(25)을 실제 사용할 때까지 접착층(252)의 과도한 건조나 경화를 막고 먼지 등의 이물질이 부착하는 것을 방지하기 위하여, 이형층(253)과 보호층(254)을 더 포함할 수 있다.

즉, 접착층(252)을 나중에 쉽게 제거될 수 있는 이형층(253) 상에 가접착시킴으로써 접착층(252)을 외부 공기로부터 차단하는 것이 바람직하다. 이형층(253)은 통상의 이형지로 이루어질 수 있다. 이때, 이형층(253) 상에 접착층(252)을 가접착할 때에는 접착층(252)을 이루는 점착제의 불연속적인 패턴이 유지되도록 주의를 할 필요가 있다. 즉, 라벨(25)과 이형층(253)을 과도하게 가압하여 점착제가 서로 연결되게 해서는 아니 된다.

또한, 접착층(252)의 점착제가 도포되어 있지 않는 빈 공간으로 공기나 먼지가 침투하는 것을 막도록 접착층(252)과 기재층(251)을 덮는 보호층(254)을 이형층(253) 상에 더 마련하여 라벨(25)을 밀봉하는 것이 더 바람직하다. 보호층(254)은 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 고분자 수지로 이루어질 수 있다.

이어서, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따라 라벨(25)을 전지팩의 외면에 접착하는 방법을 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 전지셀(11)을 팩 케이스(12)에 끼워 넣고, 상부 덮개(13)를 팩 케이스(12)와 결합함으로써 도 5에서 20으로 표시된 바와 같은 전지팩을 조립한다.

이어서, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 전지팩(20)의 외면에 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 라벨(25)을, 접착층(252)이 전지팩(20)의 외면과 대면하도록 정렬하여 배치한다. 이러한 배치 공정은 수작업으로 이루어질 수도 있고 자동화된 기계에 의해 이루어질 수도 있다. 또한, 라벨(25)이 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 이형층(253)과 보호층(254)을 구비하는 경우에는, 이형층(253)과 보호층(254)을 먼저 벗겨내어 제거한 후 기재층(251)과 접착층(252)으로 이루어진 라벨(25)을 전지팩(20)의 외면에 배치한다.

이어서, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 라벨(25)과 전지팩(20)을 일단부부터 가압하여 나간다. 그러면, 접착층(252)을 이루는 점착제가 도포되어 있지 않은 빈 공간으로 공기가 빠져나가면서 빈 공간이 없어지고, 불연속적인 패턴으로 도포되어 있던 점착제는 서로 연결되어(252' 참조) 라벨(25)과 전지팩(20)이 접착된다.

이러한 과정을 라벨(25)의 타단부까지 계속하게 되면, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 전지팩(20)의 외면을 라벨(25)로 둘러싸서 접착함으로써 라벨 접착 공정을 마치게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 전지팩의 외면에 부착되어 외층을 형성하는 기재층과, 상기 기재층의 표면에 불연속적으로 도포된 접착제 패턴을 포함하는 접착층이 구비되고 상기 접착제 패턴은 가압 시 인접하는 접착제 패턴과 연결되는 것이 특징인 외장 필름을 제공하는 단계;
   상기 외장 필름을, 상기 접착층이 상기 전지팩의 외면과 대면하도록 정렬하여 배치하는 단계; 및
   상기 외장 필름과 상기 전지팩을 일단부터 가압하여 나감으로써 상기 접착제 패턴이 없는 빈 공간으로 공기가 빠져나가면서 인접하는 상기 접착제 패턴이 상기 가압에 의해 연결되어 빈 공간이 없어지도록 상기 접착층과 상기 전지팩을 소정 방향을 따라 접착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩의 외장 필름 접착 방법.

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